Тонер, проявитель и устройство для формирования изображения

Тонер, проявитель и устройство для формирования изображения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ, ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ ДАННОМУ ИЗОБРЕТЕНИЮ

Область техники, к которой относится изобретение

Данное изобретение относится к такому тонеру для проявления электростатического изображения, который обладает превосходной стабильностью при хранении и способностью к низкотемпературному фиксированию и способен к формированию изображения высокого качества, которое имеет меньший уровень вуалирования.

Описание предшествующего уровня техники

Обычно скрытое изображение, сформированное электрическим или магнитным образом в электрофотографическом устройстве для формирования изображения, визуализируют с помощью тонера для электрофотографии (может называться просто «тонером» далее в данном документе). В электрофотографии, например, статическое изображение (скрытое изображение) формируют на фотопроводнике, с последующим проявлением скрытого изображения с помощью тонера, чтобы тем самым образовать изображение из тонера. Изображение из тонера обычно переносят на среду для переноса, такую как бумага, с последующим фиксированием на среде для переноса, такой как бумага. На стадии фиксирования, на которой изображение из тонера закрепляют на бумаге для переноса, широко применяют систему термического фиксирования, такую как система фиксирования нагреваемым валиком и система фиксирования нагреваемой лентой по причине высокой эффективности использования энергии.

В последнее время на рынке имеет место возрастающая потребность в увеличенной скорости печати и экономии энергии для устройств для формирования изображений. Для этого желательным является тонер, обладающий высокой способностью к низкотемпературному фиксированию и способный предоставлять изображения высокого качества. Для того чтобы обеспечить способность к низкотемпературному фиксированию тонера, необходимо уменьшить температуру размягчения связующей смолы тонера. Однако, когда температура размягчения связующей смолы низкая, имеет место склонность к возникновению так называемого смещения (может также называться горячим смещением далее в данном документе), которое является феноменом, при котором часть изображения из тонера налипает на поверхность фиксирующего элемента во время фиксирования, и налипший тонер переносится на лист с фотокопией. Кроме того, стабильность термостойкости при хранении тонера ухудшается, и склонно происходить так называемое слипание, которое является феноменом, когда частицы тонера сплавляются одни с другими, особенно в окружающей среде с высокой температурой. Помимо тех, что указаны выше, имеют место проблемы, заключающиеся в том, что тонер плавится на внутренней поверхности узла для проявления или на носителе внутри узла для проявления, что вызывает загрязнение, и образование пленки из тонера склонно происходить на поверхности фотопроводника.

В качестве способа разрешения этих проблем известно применение кристаллической смолы в качестве связующей смолы тонера (см. выложенные заявки на патент Японии (JP-A) №№ 2010-077419, 2012-068589, 2011-145587, 2009-229920 и 2008-281884, патент Японии (JP-B) № 3589451, JP-A №№ 2012-078584 и 2011-113020, и JP-B № 4999525). Более конкретно, кристаллическая смола может резко размягчаться при температуре плавления смолы, и температура размягчения тонера может быть понижена до температуры вблизи его температуры плавления, при том, что поддерживается стабильность термостойкости при хранении тонера при его температуре плавления или ниже. Поэтому как способность к низкотемпературному фиксированию, так и стабильность термостойкости при хранении могут быть обеспечены до определенной степени.

Однако имеет место проблема, заключающаяся в том, что загрязнение компонентом тонера склонно происходить в устройстве для формирования изображения, особенно вследствие непрерывного применения устройства для формирования изображения, и качество изображения склонно ухудшаться вследствие агрегирования частиц тонера.

В то же время, в отношении тонера с применением кристаллической смолы, описан, например, тонер с применением в качестве связующей смолы, кристаллической смолы, полученной удлинением кристаллического сложного полиэфира посредством диизоцианата (см. JP-B №№ 04-024702 и 04-024703). Кроме того, описан тонер с применением в качестве связующей смолы, кристаллической смолы, полученной модифицированием кристаллического сложного полиэфира посредством диизоцианата и диола (см. JP-A № 2012-088353). Помимо этого, описан тонер с применением, в качестве связующей смолы, смолы, полученной связыванием кристаллического сложного полиэфира и некристаллического сложного полиэфира посредством диизоцианата (см. JP-A № 2012-042508). Кроме того, описан тонер с применением кристаллической смолы, имеющей сшитую структуру вследствие ненасыщенной связи, содержащей группу сульфоновой кислоты (см. JP-B № 3910338). Кроме того, описана технология, в которой отношение температуры размягчения и температуры пика теплоты плавления и вязкоупругие свойства определены таким образом, чтобы получить частицы смолы, обладающие превосходной способностью к низкотемпературному фиксированию и стабильностью термостойкости при хранении. Эти тонеры могут обеспечивать как способность к низкотемпературному фиксированию, так и стабильность термостойкости при хранении обязательным образом, и их устойчивость к горячему смещению также улучшена. Однако пластическая деформируемость или деформируемость с растяжением самой кристаллической смолы не может быть фундаментальным образом устранена даже посредством введения структуры с поперечными связями или жесткого сегмента, такого как уретановая связь или карбамидная связь, в кристаллическую смолу. Проблема с загрязнением компонентом тонера устройства для формирования изображения, главным образом вследствие непрерывного применения устройства для формирования изображения, или ухудшением качества изображения вследствие агрегирования частиц тонера не была решена.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Данное изобретение направлено на решение вышеуказанных различных проблем в данной области техники и на достижение указанной ниже цели.

Более конкретно, целью данного изобретения является предоставление тонера, имеющего превосходную способность к низкотемпературному фиксированию, устойчивость к горячему смещению и стабильность термостойкости при хранении без вызывания образования пленки, и предоставление проявителя, содержащего данный тонер.

Цель обеспечивается данным изобретением, включающим представленные ниже тонер, проявитель и устройство для формирования изображения.

(1) Тонер, содержащий:

частицы тонера,

где частицы тонера содержат:

некристаллическую смолу A; и

кристаллическую смолу,

где кристаллическая смола содержит кристаллическую смолу C, содержащую уретановую связь или карбамидную связь, или обе эти связи, и

где каждая из частиц имеет структуру в виде островков в сплошной фазе, в которой смола C диспергирована в некристаллической смоле на поперечном сечении частицы тонера.

(2) Тонер в соответствии с (1), в котором соотношение размеров смолы C, диспергированной на поперечном сечении, составляет от 1 до 2.

(3) Тонер в соответствии с любым пунктом (1) или (2), в котором смола C, диспергированная на поперечном сечении, имеет средний диаметр частиц от 50 нм до 500 нм.

(4) Тонер в соответствии с любым одним из пунктов с (1) по (3), в котором площадь смолы C, диспергированной на поперечном сечении, составляет менее 50% или менее по отношению ко всей площади частицы тонера.

(5) Тонер в соответствии с любым одним из пунктов с (1) по (4), в котором площадь смолы C, диспергированной на поперечном сечении, составляет от 10% до 45% по отношению ко всей площади частицы тонера.

(6) Тонер в соответствии с любым одним из пунктов с (1) по (5), в котором смола C имеет температуру плавления от 40°C до 70°C.

(7) Тонер в соответствии с любым одним из пунктов с (1) по (6), в котором частицы тонера дополнительно содержат антиадгезионный агент, имеющий температуру плавления от 60°C до 85°C.

(8) Тонер в соответствии с (7), в котором компонент антиадгезионного агента, растворимый в этилацетате при 50°C, составляет менее чем 10% по массе.

(9) Тонер в соответствии с любым одним из пунктов с (1) по (8), в котором компонент, представленный приведенной ниже общей формулой (1), составляет от 0 мол.% до 10 мол.% по отношению к спиртовому компоненту, составляющему некристаллическую смолу:

HO-(R1-O)n-C6H4-C(CH3)2-C6H4-(R2-O)m-OH

Общая формула (1),

где каждая из R1 и R2 является C2-C4 двухвалентной насыщенной углеводородной связывающей группой, и каждое из n и m является положительным числом от 1 до 2.

(10) Проявитель, содержащий:

носитель; и

тонер в соответствии с любым одним из пунктов с (1) по (9).

(11) Устройство для формирования изображения, содержащее:

проявляющий узел, сконфигурированный, чтобы проявлять электростатическое скрытое изображение, где проявляющий узел содержит в себе тонер в соответствии с любым одним из пунктов с (1) по (9).

Данное изобретение может предоставлять тонер, который обладает превосходной способностью к низкотемпературному фиксированию и стабильностью термостойкости при хранении, вызывает меньшее загрязнение элемента и агрегирование тонера, когда он используется непрерывным образом в устройстве для формирования изображения и создает высококачественное изображение на протяжении длительного периода времени.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Фиг. 1A представляет собой график, отображающий один пример дифракционного спектра, полученного рентгеновской дифракционной спектроскопией.

Фиг. 1B представляет собой график, отображающий один пример аппроксимирующей функции общего рентгеновского дифракционного спектра.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ДАННОГО ИЗОБРЕТЕНИЯ

Данное изобретение поясняется подробно далее в данном документе.

Авторы данного изобретения провели тщательные исследования в отношении вышеуказанных проблем и выяснили следующее. Тонер, который обладает превосходной способностью к низкотемпературному фиксированию при обеспечении стабильности при хранении в окружающей среде с высокой температурой и высокой влажностью, и создает меньшее загрязнение фотопроводника и не вызывает агрегирование частицы тонера, когда устройство для формирования изображения используется непрерывным образом, чтобы тем самым поддерживать высокое качество изображения, может быть предоставлен, когда тонер содержит кристаллическую смолу C, содержащую уретановую или карбамидную связь, в качестве кристаллической смолы, и структура в виде островков в сплошной фазе сформирована на поперечном сечении структуры частицы тонера, в которой смола C диспергирована в некристаллической смоле.

Пример, когда некристаллическая сложнополиэфирная смола и кристаллическая сложнополиэфирная смола используются в качестве некристаллической смолы и кристаллической смолы, соответственно, более конкретно поясняется далее в данном документе.

Вначале разъясняются причины, почему проявляется эффект данного изобретения.

Обычно, как хорошо известно, способность к низкотемпературному фиксированию тонера улучшается посредством добавления к тонеру кристаллической смолы, имеющей подходящую температуру плавления, обычно добавления кристаллической сложнополиэфирной смолы. Кроме того, способность к низкотемпературному фиксированию дополнительно улучшается посредством увеличения количества кристаллической сложнополиэфирной смолы. В действительности, однако, количество применяемой кристаллической сложнополиэфирной смолы ограничено, поскольку качество изображения снижается после хранения или непрерывной печати вследствие свойств самой кристаллической сложнополиэфирной смолы или снижения стабильности термостойкости при хранении, что обусловлено частичным смешиванием кристаллической сложнополиэфирной смолы и некристаллической сложнополиэфирной смолы, загрязнением фотопроводника мягким материалом, образованным от кристаллического сложного полиэфира, и агрегированием частиц тонера вследствие деформации самих частиц тонера. В тонере, содержащем связующую смолу, состоящую только из кристаллической сложнополиэфирной смолы, проблема с частичным смешиванием коренным образом решена, и поэтому стабильность термостойкости при хранении обеспечена посредством увеличения в достаточной степени температуры плавления кристаллической сложнополиэфирной смолы, однако механическая прочность самой смолы является недостаточной. Поэтому склонна происходить пластическая деформация или деформация растяжения, и загрязнение фотопроводника или агрегирование частиц тонера вследствие непрерывной печати не может быть предотвращено.

Соответственно, подвергание кристаллической сложнополиэфирной смолы воздействиям может быть предотвращено, и стабильность термостойкости при хранении и способность к низкотемпературному фиксированию может быть обеспечено посредством диспергирования кристаллической смолы (например, кристаллической сложнополиэфирной смолы) в некристаллической смоле (например, некристаллической сложнополиэфирной смоле), механическая прочность которой обеспечивается в стекловидном состоянии, чтобы образовать структуру в виде островков в сплошной фазе, в которой некристаллическая сложнополиэфирная смола является сплошной фазой («морем»), а кристаллическая сложнополиэфирная смола является дискретной фазой («островками»). Однако, когда количество добавляемой кристаллической сложнополиэфирной смолы увеличивается, низкая механическая прочность кристаллической сложнополиэфирной смолы влияет на тонер в целом, и поэтому загрязнения фотопроводника и возникновения агрегирования частиц тонера не может быть предотвращено в достаточной степени.

Поэтому, посредством введения сегмента уретановой связи или карбамидной связи к части кристаллической сложнополиэфирной смолы, сегмент уретановой связи или сегмент карбамидной связи функционирует в качестве места физического сшивания, что улучшает механическую прочность кристаллической сложнополиэфирной смолы, и поэтому загрязнение фотопроводника или агрегирование частицы тонера может быть предотвращено наряду с обеспечением способности к низкотемпературному фиксированию. Таким образом, как описано, данное изобретение выполняется.

Кроме того, форма кристаллической сложнополиэфирной смолы, присутствующей в виде островков, является предпочтительно близкой к сферической, поскольку доля кристаллической сложнополиэфирной смолы, открытой на поверхности, может быть уменьшена, и эффект предотвращения загрязнения фотопроводника, вызываемого непрерывной печатью, может быть дополнительно увеличен. Более конкретно, форма кристаллической сложнополиэфирной смолы в поперечном сечении частицы тонера определяется как соотношение размеров, которое составляет предпочтительно от 1 до 2.

Пример подходящего способа реализации новой структуры частиц тонера по данному изобретению, включающей вышеуказанную форму кристаллической сложнополиэфирной смолы в частице тонера, поясняется далее в данном документе. Для того чтобы простым и надежным образом достигнуть новой морфологии в данном изобретении, предпочтительно, чтобы внимание было уделено как применяемым материалам, так и процессу изготовления. Однако приведенное ниже описание представляет собой лишь один из примеров и не отрицает возможности, например, того, что эта структура частиц тонера может быть реализована другим способом в будущем.

Кристаллическая сложнополиэфирная смола обычно имеет некоторую форму, такую как пластинчатые кристаллы и игольчатые кристаллы, вследствие ее кристалличности. Поэтому, когда кристаллическую сложнополиэфирную смолу диспергируют, например, в водной среде, получают диспергированные элементы пластинчатой или игольчатой формы. В тонере, полученном агрегированием и связыванием таких диспергированных элементов и отдельно приготовленных диспергированных элементов некристаллической сложнополиэфирной смолы, диспергированных элементов пигмента и диспергированных элементов антиадгезионного агента, кристаллическая сложнополиэфирная смола присутствует в форме пластинок или иголок в тонере. В случае, когда кристаллическая сложнополиэфирная смола имеет такие формы, кристаллическая сложнополиэфирная смола имеет тенденцию быть открытой на поверхности. В случае, когда кристаллическую сложнополиэфирную смолу осаждают в виде частиц посредством растворения в дисперсионной среде таким способом, как нагревание или повышение давления и охлаждение при перемешивании, полученные диспергированные элементы находятся в форме пластинок или иголок, и поэтому такие диспергированные элементы имеют тенденцию быть открытыми на поверхности, если они добавлены к тонеру.

Имеется способ, в котором форму, близкую к сферической, образуют из формы с большим соотношением размеров, такой как иголки или пластинки, посредством уменьшения подвижности молекулярных цепей в системе для роста кристаллов для того, чтобы предотвратить рост кристаллов, например, посредством уменьшения количества кристаллической сложнополиэфирной смолы, растворяемой в дисперсионной среде, посредством удаления дисперсионной среды, одновременно с растворением полимера, который растворяют в отдельной диспергирующей среде, в дисперсионной среде, чтобы тем самым вызвать фазовое разделение кристаллической сложнополиэфирной смолы и сформировать кристаллы в системе, где вызывается фазовое разделение. Кроме того, состояние дисперсии, когда диспергированные элементы имеют форму, близкую к сферической, может быть реализовано посредством уменьшения степени кристалличности самой кристаллической сложнополиэфирной смолы посредством проектирования структурного каркаса смолы таким образом, чтобы предотвратить систематическое формирование кристаллической структуры. В качестве способа уменьшения степени кристалличности кристаллической сложнополиэфирной смолы имеется способ, в котором регулярность ухудшают посредством введения структуры, иной, чем структура, проявляющая кристалличность. Например, это может быть реализовано посредством введения соответствующим образом сегмента уретановой связи или сегмента карбамидной связи.

Способ вызывания фазового разделения кристаллической сложнополиэфирной смолы посредством удаления дисперсионной среды может быть выполнен одновременно с гранулированием тонера. При изготовлении тонера в соответствии с растворением суспензии, например, материалы тонера, такие как некристаллическая сложнополиэфирная смола, кристаллическая сложнополиэфирная смола, пигмент и антиадгезионный агент, растворяют или диспергируют в растворителе, результирующий жидкий раствор или дисперсию нагревают до температуры, при которой кристаллическая сложнополиэфирная смола может быть растворена в растворителе, чтобы тем самым образовать масляную фазу, данную масляную фазу диспергируют в водной среде, чтобы образовать частицы, растворитель удаляют при поддержании температуры, и наконец, температуру уменьшают, чтобы тем самым регулировать форму кристаллической сложнополиэфирной смолы, присутствующей в тонере до формы, близкой к сферической.

Форма кристаллической сложнополиэфирной смолы может быть также отрегулирована посредством регулирования скорости уменьшения температуры. Когда скорость охлаждения низкая, например, форма кристаллической сложнополиэфирной смолы склонна принимать пластинчатую форму или игольчатую форму, поскольку кристаллизация прогрессирует перед тем, как форма кристаллической сложнополиэфирной смолы определена. Когда скорость охлаждения большая, форма кристаллической сложнополиэфирной смолы имеет тенденцию быть сферической, поскольку кристаллизация кристаллической сложнополиэфирной смолы вызывается после фазового разделения между кристаллической сложнополиэфирной смолой и некристаллической сложнополиэфирной смолой. В случае, когда скорость охлаждения слишком большая, однако, частица тонера в целом может быть затвердевшей перед протеканием фазового разделения между кристаллической сложнополиэфирной смолой и некристаллической сложнополиэфирной смолой. В этом случае кристаллический сложный полиэфир и некристаллический сложный полиэфир не могут образовать структуру в виде островков в сплошной фазе.

В отношении размера кристаллической сложнополиэфирной смолы, присутствующей в воде островков, ее эквивалентный диаметр окружности (средний диаметр частиц) на поперечном сечении частицы тонера составляет предпочтительно от 50 нм до 500 нм. Когда ее размер меньше чем 50 нм, кристаллическая сложнополиэфирная смола и некристаллическая сложнополиэфирная смола находятся практически в состоянии, близком к смешиваемому состоянию, и поэтому эффект предотвращения загрязнения фотопроводника, вызываемого непрерывной печатью, и агрегирования частиц тонера уменьшается. С другой стороны, когда ее размер больше чем 500 нм, кристаллическая сложнополиэфирная смола имеет тенденцию быть открытой на поверхности. Даже если кристаллическая сложнополиэфирная смола остается внутри частицы тонера, в этом случае результирующий тонер имеет тенденцию быть деформированным при приложении внешнего усилия, поскольку не является полностью недеформируемой, даже если пластическая деформация или деформация растяжения подавляется посредством введения уретановой связи или карбамидной связи, и может происходить межфазное расслаивание, поскольку домены кристаллической сложнополиэфирной смолы являются большими, и соответственно искажение между кристаллической сложнополиэфирной смолой и некристаллической сложнополиэфирной смолой большое вследствие деформации. Поэтому прочность тонера может быть уменьшена.

Размер кристаллической сложнополиэфирной смолы, присутствующей в виде островков, может быть отрегулирован посредством кристаллической сложнополиэфирной смолы, некристаллической сложнополиэфирной смолы, образующей сплошную фазу, и условий изготовления тонера.

Например, размер кристаллической сложнополиэфирной смолы становится небольшим, когда структура или полярность (величина параметра растворимости (SP)) кристаллической сложнополиэфирной смолы и эти параметры некристаллической сложнополиэфирной смолы близки друг к другу. Когда структура или полярность (величина параметра растворимости (SP)) кристаллической сложнополиэфирной смолы и эти параметры некристаллической сложнополиэфирной смолы являются слишком близкими, кристаллическая сложнополиэфирная смола и некристаллическая сложнополиэфирная смола смешиваются с образованием гомогенной фазы, без образования структуры в виде островков в сплошной фазе. Зависимость от структуры кристаллической сложнополиэфирной смолы или некристаллической сложнополиэфирной смолы требуется рассматривать не только для каждой смолы в целом, но также для подструктуры каждой смолы.

В случае, когда кристаллическая сложнополиэфирная смола имеет сегмент уретановой связи или сегмент карбамидной связи, или в случае, когда каждый из этих сегментов связи является звеном, имеющим определенную длину, например, кристаллическая сложнополиэфирная смола легко диспергируется в некристаллической сложнополиэфирной смоле, и размер кристаллической сложнополиэфирной смолы имеет тенденцию быть небольшим. Однако, когда доля сегмента уретановой связи или сегмента карбамидной связи большая, может быть затруднено диспергирование кристаллической сложнополиэфирной смолы.

[Состояние кристаллической сложнополиэфирной смолы, присутствующей в тонере]

Состояние кристаллической сложнополиэфирной смолы в частице тонера может быть визуально обследовано, например, с помощью трансмиссионного электронного микроскопа (ТЭМ). В качестве трансмиссионного электронного микроскопа для визуального обследования может быть использован, например, прибор, общеизвестный в данной области, такой как LEM-2000 (производства компании TOPCON CORPORATION) и JEM-2000FX (производства компании JEOL Ltd.). Вначале частицы тонера заделывают в эпоксидную смолу, которая может быть отверждена при комнатной температуре, и данную эпоксидную смолу отверждают. Затем образец в виде чешуйки отрезают от эпоксидной смолы посредством микротома, снабженного диском с алмазной режущей кромкой, и фотографируют с помощью трансмиссионного электронного микроскопа (ТЭМ) с увеличением (примерно в 10000 раз), при котором поперечное сечение одной частицы тонера соответствует полю зрения. Для визуального обследования образец в виде чешуйки может быть подкрашен тетраоксидом рутения или тетраоксидом осмия.

<Метод измерения соотношения размеров>

Соотношение размеров измеряют из фотографии поперечного сечения частицы тонера, сделанной с помощью трансмиссионного электронного микроскопа.

Вначале большую ось и малую ось домена кристаллической сложнополиэфирной смолы определяют посредством анализирования изображения, полученного трансмиссионным электронным микроскопом. Более конкретно, две горизонтальные линии с зазором между ними, являющийся максимумом, определяют, когда контур домена кристаллической сложнополиэфирной смолы зажат между данными двумя горизонтальными линиями, которые находятся в контакте с контуром.

Отрезок прямой, образованный прямой линией между двумя точками контакта, в которых контактируют две горизонтальные линии и контур домена кристаллической сложнополиэфирной смолы, называют большой осью, и длину этого отрезка на прямой называют длиной большой оси.

Затем зазор между двумя горизонтальными линиями, параллельными полученной большой оси, когда домен кристаллической сложнополиэфирной смолы зажат между данными горизонтальными линиями, определяют как длину малой оси.

Величина, полученная делением длины большой оси на длину малой оси, является соотношением размеров кристаллической сложнополиэфирной смолы.

Среднее соотношение размеров получают посредством случайного выбора 20 частиц тонера, определения соотношения размеров домена кристаллической сложнополиэфирной смолы, присутствующего в поперечном сечении каждой частицы тонера, и вычисления среднего значения полученных величин.

(Метод измерения эквивалентного диаметра окружности)

Эквивалентный диаметр окружности кристаллической сложнополиэфирной смолы представляет собой диаметр круга, имеющего такую же площадь, что и площадь поперечного сечения сплошной фазы кристаллической сложнополиэфирной смолы. Эквивалентный диаметр окружности кристаллического сложного полиэфира в тонере получают посредством определения эквивалентного диаметра окружности домена кристаллической сложнополиэфирной смолы, на котором вычисляют соотношение размеров, и вычисления среднего значения определенных величин.

(Соотношение площадей)

Отношение площади поперечного сечения кристаллической сложнополиэфирной смолы в тонере к поперечному сечению всей частицы тонера является средним значением величин, полученных вычислением для 20 частиц тонера, для которых было вычислено соотношение размеров.

<Кристаллическая сложнополиэфирная смола (C)>

В данном изобретении используют кристаллическую сложнополиэфирную смолу (C), содержащую уретановую связь и/или карбамидную связь в ее основной цепи.

В данном изобретении кристаллическая смола является смолой, содержащей сегмент, имеющий кристаллическую структуру, и ее дифракционный спектр, полученный с помощью рентгеновского дифракционного спектрометра, имеет дифракционный пик, производный от кристаллической структуры.

Кристаллическая смола имеет такие характеристики, что она резко размягчается при приложении тепла, и отношение (температура размягчения/максимальная температура пика теплоты плавления) температуры размягчения кристаллической смолы при измерении капиллярным реометром к максимальной температуре пика теплоты плавления кристаллической смолы при измерении дифференциальным сканирующим калориметром (ДСК) составляет от 0,8 до 1,6.

Кроме того, некристаллическая смола для применения в данном изобретении является смолой, которая не имеет кристаллическую структуру, и ее дифракционный спектр, измеренный рентгеновским дифракционным спектрометром, не имеет дифракционного пика, производного от кристаллической структуры. Некристаллическая смола имеет такие характеристики, что она постепенно размягчается при приложении тепла, и отношение (температура размягчения/максимальная температура пика теплоты плавления) температуры размягчения некристаллической смолы к максимальной температуре пика теплоты плавления некристаллической смолы составляет более чем 1,6.

Температура размягчения смолы может быть измерена при применении капиллярного реометра (например, CFT-500D (производства компании Shimadzu Corporation)). Во время нагревания 1 г смолы, служащего в качестве образца, при скорости нагревания 3°C/мин, нагрузку 2,94 МПа прикладывают к образцу при применении плунжера, чтобы экструдировать образец из сопла, имеющего диаметр 0,5 мм и длину 1 мм. Величину опускания плунжера капиллярного реометра при изменении температуры наносят на график, и температуру, при которой половина количества образца экструдирована, определяют как температуру размягчения.

Температура максимума пика теплоты плавления смолы может быть измерена при применении дифференциального сканирующего калориметра (ДСК) (дифференциального сканирующего калориметра Q2000 (производства компании TA Instruments)). В качестве предварительной обработки образец, который был использован для измерения максимальной температуры пика теплоты плавления, расплавляют при 130°C, с последующим охлаждением образца от 130°C до 70°C при скорости 1,0°C/мин, и затем охлаждают от 70°C до 10°C при скорости 0,5°C/мин. Затем образец нагревают при скорости нагревания 10°C/мин, чтобы измерить изменение в эндотермической и экзотермической величине посредством ДСК и строят график «эндотермическая-экзотермическая величина» и «температура». Температуру эндотермического пика, наблюдаемого в интервале от 20°C до 100°C, определяют как «Ta*». В случае, когда имеется несколько эндотермических пиков, температуру пика, имеющего наибольшую эндотермическую величину, определяют как Ta*. После этого образец выдерживают в течение 6 часов при (Ta*-10)°C, с последующим выдерживанием в течение 6 часов при (Ta*-15)°C. После этого образец охлаждают до 0°C при скорости охлаждения 10°C/мин и затем нагревают при скорости нагревания 10°C/мин посредством ДСК, чтобы измерить изменение в эндотермической и экзотермической величине, и строят график, аналогичный вышеуказанному. Температуру, соответствующую максимальному пику эндотермической величины, определяют как максимальную температуру пика теплоты плавления.

В отношении эндотермической величины тонера или смолы, образец нагревают от комнатной температуры до 150°C при скорости нагревания 10°C/мин, оставляют выдерживаться в течение 10 минут при 150°C, затем охлаждают до комнатной температуры и оставляют выдерживаться в течение 10 минут, и после этого снова нагревают до 150°C при скорости нагревания 10°C/мин, чтобы выполнить измерение ДСК, и площадь между эндотермическим пиком при втором нагревании и базовой линией определяют как эндотермическую величину.

Количество кристаллической смолы в связующей смоле составляет предпочтительно от 50% по массе или более, принимая во внимание как достижение способности к низкотемпературному фиксированию, так и к стабильности термостойкости при хранении посредством кристаллической смолы, насколько это возможно, более предпочтительно 65% по массе или более, еще более предпочтительно 80% по массе или более, и особенно предпочтительно 95% по массе или более. Когда ее количество составляет менее 50% по массе, резкое плавление связующей смолы не проявляется в вязкоупругих свойствах результирующего тонера, и поэтому затруднено достижение как способности к низкотемпературному фиксированию, так и к стабильности термостойкости при хранении.

Кроме того, отношение (C)/((C)+(A)) составляет предпочтительно 0,15 или более, принимая во внимание как способность к фиксированию, так и стабильность термостойкости результирующего тонера, более предпочтительно 0,20 или более, еще более предпочтительно 0,30 или более, и особенно предпочтительно 0,45 или более, где (C) представляет собой интегральную интенсивность части спектра, производной от кристаллической структуры, (A) представляет собой интегральную интенсивность части спектра, производной от некристаллической структуры, и спектр является дифракционным спектром связующей смолы, полученным рентгеновским дифракционным спектрометром.

Отношение (C)/((C)+(A)) является показателем для количества кристаллических звеньев в связующей смоле и представляет собой соотношение площадей основного дифракционного пика, производного от кристаллической структуры, к непрерывному спектру (гало) в дифракционном спектре связующей смолы, полученном рентгеновской дифракционной спектроскопией. В данном изобретении рентгеновскую дифракционную спектроскопию выполняют посредством рентгеновского дифрактометра, снабженного 2D-детектором (D8 DISCOVER GADDS, Bruker, Япония).

В качестве капиллярной трубки для применения при измерении используют маркировочную трубку (линдемановское стекло), имеющую диаметр 0,70 мм. Образец загружают в капиллярную трубку вплоть до верхней части капиллярной трубки, чтобы выполнить измерение. После того, как образец загружен, выполняют обстукивание, и число обстукиваний составляет 100. Конкретные условия измерения следующие:

Ток трубки: 40 мА

Напряжение на трубке: 40 кВ

Ось 2θ гониометра: 20,0000°

Ось Ω гониометра: 0,0000°

Ось φ гониометра: 0,0000°

Расстояние до детектора: 15 см (измерение широкоугольным датчиком)

Интервал измерений: 3,2≤2θ(°)≤37,2

Время измерения: 600 с

В качестве облучающей оптической системы используют коллиматор, имеющий точечное отверстие диаметром 1 мм. Полученные двумерные (2D) данные интегрировали при применении поставляемого программного обеспечения (ось x: от 3,2° до 37,2°), чтобы инвертировать двумерные (2D) данные в одномерные (1D) данные интенсивности дифракции и 2θ.

Метод расчета отношения (C)/((C)+(A)), основанный на результатах, полученных D-дифракционной спектроскопией, поясняется далее в данном документе. Примеры дифракционных спектров, полученных рентгеновской дифракционной спектроскопией, представлены на Фиг. 1A и 1B. Горизонтальная ось представляет 2θ, продольная ось представляет интенсивность рентгеновской дифракции, и обе являются линейными осями.

В рентгеновском дифракционном спектре на Фиг. 1A основные пики (P1, P2) проявляются при 2θ=21,3°, 24,2°, и непрерывный спектр (гало) (h) проявляется в широком интервале, включающем эти два пика. Основные пики являются производными от кристаллической структуры, и непрерывный спектр (гало) является производным от некристаллической структуры. Данные два основных пика и непрерывный спектр (гало) соответственно представлены функциями Гаусса приведенных ниже формул с A(1) по A(3).

fp1(2θ)=ap1exp{-(2θ-bp1)²/(2cp1²)} Формула A(1)

fp2(2θ)=ap2exp{-(2θ-bp2)²/(2cp2²)} Формула A(2)

fh(2θ)=ahexp{-(2θ-bh)²/(2ch²)} Формула A(3)

В формулах выше fp1(2θ), fp2(2θ), fh(2θ) являются функциями, соответствующими основным пикам P1, P2 и непрерывному спектру (гало), соответственно.

Затем приведенную ниже формулу A(4), представленную как сумму этих трех функций, используют в качестве аппроксимирующей функции (изображенной на Фиг. 1B) рентгеновского дифракционного спектра в целом, и аппроксимацию выполняют методом наименьших квадратов.

f(2θ)=fp1(2θ)+fp2(2θ)+fh(2θ)