Тонер, устройство формирования изображения, способ формирования изображения, технологический картридж и двухкомпонентный проявитель

Тонер, устройство формирования изображения, способ формирования изображения, технологический картридж и двухкомпонентный проявитель

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение предлагает тонер, устройство формирования изображения, способ формирования изображения, технологический картридж и двухкомпонентный проявитель.

Уровень техники

В устройстве формирования изображения, таком как электрофотографическое устройство и электростатическое печатное устройство, изображение формируется, когда проявляется скрытое электростатическое изображение, сформированное на фотопроводник тонером, который образует проявленное тонером изображение, это проявленное тонером изображение переводится на носитель изображения, такой как бумага, и затем проявленное тонером изображение фиксируется под действием тепла. Чтобы сформировать полноцветное изображение, для проявления используются, как правило, тонеры четырех цветов (черный, желтый, пурпурный и голубой), и проявленные тонером изображения этих цветов переводятся, перекрывая друг друга, на носитель изображения, после чего они одновременно фиксируются под действием тепла.

Низкотемпературное фиксирование требуется для снижения нагрузки на глобальную окружающую среду. Однако тонер, имеющий низкую температуру плавления, образует агрегаты и формирует дефектные изображения (особенно в условиях высокой температуры и высокой влажности). Таким образом, когда дополнительно улучшается низкотемпературная фиксирующая способность тонера, для традиционного тонера оказывается весьма затруднительным одновременное достижение низкотемпературной фиксирующей способности и замедленного агрегирования.

Например, была сделана попытка одновременного достижения низкотемпературной фиксирующей способности и высокотемпературного сопротивления сдвигу посредством использования тонера, содержащего кристаллический сложный полиэфир (см. патентный документ 1), но в этом документе отсутствует описание влияния агрегатов тонера. Кроме того, предлагаемый тонер не способен одновременно обеспечивать максимальный уровень низкотемпературной фиксирующей способности следующего поколения и высокий уровень уменьшения агрегирования частиц тонера в условиях высокой температуры и высокой влажности, что, таким образом, представляет собой проблему, в решении которой заключается цель настоящего изобретения.

Список цитируемой литературы

Патентная литература

Патентный документ 1: японская выложенная патентная заявка (JP-A) № 2012-27212

Сущность изобретения

Техническая проблема

Задача настоящего изобретения заключается в том, чтобы предложить тонер, который способен одновременно обеспечивать максимальный уровень низкотемпературной фиксирующей способности и высокий уровень уменьшения агрегирования частиц тонера в условиях высокой температуры и высокой влажности.

Решение проблемы

В качестве средства решения вышеупомянутой проблемы согласно настоящему изобретению предлагается тонер, который содержит красящее вещество, полимер и разделительное вещество, в котором время спин-спиновой релаксации (T2s), обусловленное мягким компонентом, составляет от 0,10 мс до 0,50 мс, где мягкий компонент получается с твердым компонентом из отраженного сигнала тонера по методу твердотельного эха импульсного ядерного магнитного резонанса (ЯМР), и относительная интенсивность сигналов протонов мягкого компонента составляет 50,0% или менее.

Полезные эффекты изобретения

Настоящее изобретение может предложить тонер, который может одновременно обеспечивать максимальный уровень низкотемпературной фиксирующей способности и высокий уровень уменьшения агрегирования частиц тонера в условиях высокой температуры и высокой влажности.

Краткое описание чертежей

Фиг. 1 представляет диаграмму, иллюстрирующую три релаксационные кривые, в том числе примерную релаксационную кривую отраженного сигнала, а также релаксационные кривые твердого компонента и мягкого компонента, полученные разложением отраженного сигнала.

Фиг. 2 представляет схематическую диаграмму, иллюстрирующую один пример конструкции устройства формирования изображения, оборудованного технологическим картриджем согласно настоящему изобретению.

Фиг. 3 представляет схематическую диаграмму, иллюстрирующую один пример последовательного устройства формирования изображения.

Фиг. 4 представляет схематическую диаграмму, иллюстрирующую еще один пример последовательного устройства формирования изображения.

Фиг. 5 представляет схематическую диаграмму, иллюстрирующую один пример последовательного устройства формирования изображения с использованием косвенной переводной системы.

Фиг. 6 представляет схематическую диаграмму, подробно иллюстрирующую один пример последовательного устройства формирования изображения.

Описание вариантов осуществления

Далее настоящее изобретение будет описано подробно. В настоящем изобретении можно использовать любые известные в технике общие системы тонера, способы изготовления или материалы проявителя, а также электрофотографические процессы, при том условии, что они удовлетворяют положениям настоящего изобретения.

Тонер

Тонер согласно настоящему изобретению содержит, по меньшей мере, красящее вещество, полимер и разделительное вещество, а также он может дополнительно содержать и другие компоненты, если это необходимо.

Механизм настоящего изобретения исследуется в настоящее время, но с помощью некоторых аналитических данных была получена следующая оценка.

Тонер согласно настоящему изобретению содержит красящее вещество, полимер и разделительное вещество, причем время спин-спиновой релаксации (T2s), обусловленное мягким компонентом, составляет от 0,10 мс до 0,50 мс, предпочтительно 0,20 мс до 0,50 мс, более предпочтительно 0,30 мс до 0,50 мс, где мягкий компонент получается с твердым компонентом из отраженного сигнала тонера по методу твердотельного эха импульсного ЯМР, и относительная интенсивность сигналов протонов мягкого компонента составляет 50,0% или менее, предпочтительнее 25,0% или менее.

Тонер одновременно обеспечивает максимальный уровень низкотемпературной фиксирующей способности и высокий уровень уменьшения агрегирования (в частности, в условиях высокой температуры и высокой влажности), и использование данного тонера позволяет предложить устройство формирования изображения, технологический картридж и проявитель, которые сохраняют активное состояние при высокой скорости печати.

Прежде всего, время спин-спиновой релаксации (T2s), обусловленное мягким компонентом, представляет собой характеристическое значение, с которым также связано термическое поведение тонера.

В том случае, где отраженный сигнал, полученный посредством измерения тонера по методу твердотельного эха импульсного ЯМР, разделяется на две кривые, соответственно, которые обуславливают твердый компонент и мягкий компонент, составляющие тонер, время спин-спиновой релаксации, полученное из кривой, обусловленной мягким компонентом, определяется как T2s. Время спин-спиновой релаксации (T2s) показывает подвижность молекул, составляющих тонер, и, таким образом, можно оценивать расплавленное состояние тонера при определенной температуре. Например, молекулы, составляющие тонер, имеющий низкую температуру плавления, имеют высокую подвижность даже при низкой температуре, и, таким образом, они имеют длительное время спин-спиновой релаксации (T2s). Согласно настоящему изобретению в качестве одного из способов изменения времени спин-спиновой релаксации (T2s), существует способ изменения содержания кристаллического полимера, имеющего четкую температуру плавления. Чем выше уровень содержания имеющего четкую температуру плавления кристаллического полимера, тем ниже становится температура плавления тонера в целом. В результате этого подвижность молекул при определенной температуре становится высокой, и, таким образом, становится продолжительным время спин-спиновой релаксации (T2s). Когда время спин-спиновой релаксации (T2s) составляет менее чем 0,10 мс, тонер не может в достаточной степени плавиться при низкой температуре, и, таким образом, оказывается затруднительной совместимость тонера с элементом, к которому он прикрепляется (например, с бумагой), и его фиксирующая способность становится неудовлетворительной. С другой стороны, когда время спин-спиновой релаксации (T2s) составляет более чем 0,50 мс, тонер плавится в достаточной степени даже при низкой температуре, но расплавленный тонер осаждается на фиксирующий валик, что становится фактором, вызывающим высокотемпературный сдвиг. Таким образом, это не является предпочтительным.

Кроме того, относительная интенсивность сигналов протонов мягкого компонента представляет собой характеристическое значение, показывающее твердость тонера.

Относительная интенсивность сигналов протонов мягкого компонента определяется как величина I_S/(I_H+I_S)•100, включающая интенсивность сигналов протонов (I_H) твердого компонента и интенсивность сигналов протонов (I_S) мягкого компонента, полученные методом твердотельного эха. Согласно настоящему изобретению, в качестве одного из способов изменения относительной интенсивности сигналов протонов мягкого компонента, существует способ изменения количества сшивающего компонента полимера. Количество сшивающего компонента представляет собой один из факторов, определяющих твердость тонера. Чем больше содержание сшивающего компонента, тем более твердым становится получаемый в результате тонер, и тем меньше содержание мягкого компонента. Когда относительная интенсивность сигналов протонов мягкого компонента составляет более чем 50,0%, твердость тонера является низкой, и частицы тонера агрегируются друг с другом (особенно в условиях высокой температуры и высокой влажности). Таким образом, это не является предпочтительным.

Тонер предпочтительно удовлетворяет условиям следующих выражений (1) и предпочтительнее условиям следующих выражений (2), где T1 представляет собой максимальную температуру эндотермического пика в процессе первого нагревания от 0°C до 100°C при измерении методом дифференциальной сканирующей калориметрии (ДСК), и T2 представляет собой максимальную температуру экзотермического пика в процессе охлаждения при измерении методом ДСК. Когда тонер удовлетворяет этим условиям, это является предпочтительным, потому что становится достижимым эффект снижения температуры плавления тонера и повышения его температуры затвердевания, и можно осуществлять низкотемпературное фиксирование без образования отпечатков валика.

T1-T2≤30,0°C и T2≥30,0°C (1)

T1-T2≤38,0°C и T2≥25,0°C (2)

Когда максимальная температура эндотермического пика тонера, измеренная методом ДСК в процессе второго нагревания от 0°C до 100°C, составляет 50°C или более, агломерация тонера не происходит даже в условиях высокой температуры, и, таким образом, это является предпочтительным. Когда максимальная температура эндотермического пика тонера, измеренная методом ДСК в процессе второго нагревания от 0°C до 100°C, составляет 70°C или менее, это является предпочтительным, потому что может быть осуществлено низкотемпературное фиксирование. Кроме того, величина теплоты плавления при втором нагревании составляет предпочтительно 30,0 Дж/г или более и предпочтительнее 45,0 Дж/г или более, потому что в тонере увеличивается содержание сегментов, имеющих кристаллическую структуру, что способствует плавлению в узком интервале температур, и осуществляется низкотемпературное фиксирование. Кроме того, величина теплоты плавления в процессе второго нагревания составляет предпочтительно 75,0 Дж/г или менее, поскольку уменьшается энергия, требуемая для фиксирования, и может предотвращаться ухудшение фиксирующей способности.

Кроме того, тонер предпочтительно представляет собой тонер, имеющий структуру типа «ядро-оболочка», поскольку такой тонер может сохранять свою твердость, и может уменьшаться разность между загружаемыми количествами частиц тонера различных цветов.

Кроме того, оказывается предпочтительным, что содержание растворимого в тетрагидрофуране (ТГФ) компонента, у которого молекулярная масса составляет 100000 или более, составляет 5% или более, и средневесовая молекулярная масса (Mw) составляет от 20000 до 70000, поскольку при этом можно желательным образом регулировать вязкоупругость тонера после плавления, и тонер можно фиксировать при постоянной температуре и скорости независимо от типа используемой бумаги.

Кроме того, полимер, составляющий тонер, предпочтительно содержит, по меньшей мере, кристаллический сложнополиэфирный полимер, поскольку при этом увеличивается степень свободы в осуществлении низкотемпературного фиксирования, и становится возможным регулирование формы частиц, что влияет на агрегирование частиц тонера, а также оказывается возможным уменьшение агрегирования частиц тонера (особенно в условиях высокой температуры и высокой влажности).

Кристаллический сложнополиэфирный полимер предпочтительно содержит уретановую связь и/или мочевинную связь, поскольку при этом обеспечивается высокая твердость при сохранении кристалличности полимера.

Кроме того, в устройстве формирования изображения, включающем фиксирующее устройство, предназначенное для фиксирования видимого изображения с использованием тонера на носителе изображения под действием нагревания и давления, используется последовательная проявляющая система, где последовательно установлены, по меньшей мере, четыре проявляющих блока, причем все они предназначены для проявления различных цветов, скорость системы составляет от 200 мм/с до 3000 мм/с, контактное давление фиксирующего устройства составляет от 10 Н/см² до 3000 Н/см², и время фиксирующего зажима составляет от 30 мс до 400 мс. В результате этого оказывается возможным создание устройство формирования цветного изображения, в котором подвижность тонера обеспечивается надлежащим образом даже в режиме высокой скорости системы, и можно осуществлять проявление, перевод и фиксирование тонера, а деформацию тонера и прилипание расплавленного тонера к материалу для печати (например, бумаге) можно надлежащим образом регулировать при высоком давлении, и в то же время, могут быть обеспечены свойства фиксирования, при которых не происходит высокотемпературный сдвиг. Кроме того, посредством регулирования времени фиксирующего зажима надлежащим образом оказывается возможным создание устройства формирования цветного изображения, в котором можно надлежащим образом регулировать количество тепла, которое требуется для фиксирования тонера, обеспечивать низкое потребление энергии, а также гарантировать надлежащее качество изображения.

Кроме того, может быть предложен способ формирования изображения с использованием устройства формирования изображения.

Кроме того, может быть предложен технологический картридж, который содержит несущий скрытое изображение элемент и, по меньшей мере, проявляющий блок, которые имеют неразрывное соединение и могут быть установлены с возможностью извлечения в основной корпус устройства формирования изображения, причем в данном картридже содержится тонер.

Кроме того, предлагается двухкомпонентный проявитель, содержащий тонер и, по меньшей мере, магнитный носитель, таким образом, что становится возможным изготовление двухкомпонентного проявителя, в котором надлежащим образом обеспечивается подвижность тонера, с которым можно осуществлять надлежащим образом проявление и перевод изображения, и который имеет высокую устойчивость (надежность) в условиях окружающей среды.

Импульсный ЯМР

Согласно настоящему изобретению физические свойства тонера определяются результатами импульсного ЯМР (оценкой времени спин-спиновой релаксации (T2s) и относительными интенсивностями сигналов протонов мягкого компонента). Импульсный ЯМР тонера предпочтительно осуществляется следующим образом.

Исследование осуществляют, используя импульсный спектрометр ЯМР серии Minispec mq (производитель Bruker Japan Co., Ltd.). Высокочастотное импульсное магнитное поле воздействует на тонер внутри пробирки ЯМР; в результате этого отклоняется вектор магнитного поля, и подвижность молекул, составляющих тонер, измеряется в зависимости от времени до тех пор, пока не исчезают компоненты x и y данного вектора, чему соответствует время релаксации.

1) Образец

Навеску тонера (40 мг) помещают в пробирку ЯМР, имеющую диаметр 10 мм, и затем используют для измерения.

2) Условия измерения

Первый интервал между импульсами 90°: 0,01 мс

Конечный интервал между импульсами: 2,0 мс

Число точек данных для соответствия: 20 точек

Число импульсов для накопления: 32

Температура: 40°C

3) Способ вычисления интенсивности сигналов протонов и времени спин-спиновой релаксации

Отраженный сигнал, полученный методом импульсного ЯМР, представляет собой кривую, на которой перекрываются сопряженные кривые, которые происходят из двух компонентов, т.е. твердого компонента, имеющего низкую подвижность молекул, и мягкого компонента, имеющего высокую подвижность молекул. Полученный отраженный сигнал разделяется на две сопряженые кривые, которые, соответственно, происходят из двух компонентов, посредством использования биэкспоненциального приближения в программе ORIGIN8.5 (производитель OriginLab Corporation), и можно вычислять интенсивность сигналов протонов и время спин-спиновой релаксации каждого компонента. Фиг. 1 представляет три сопряженные кривые, включающие пример отраженного сигнала, а также сопряженные кривые твердого компонента и мягкого компонента, полученные разделением отраженного сигнала. Твердый компонент, у которого подвижность молекул является низкой, как правило, представляет собой компонент, полученный из твердых материалов, таких как сшивающий компонент полимера, а мягкий компонент, у которого подвижность молекул является высокой, происходит из мягких материалов. Известно, что время спин-спиновой релаксации сокращается, когда снижается подвижность молекул, и увеличивается, когда повышается подвижность молекул. Таким образом, среди двух разделенных кривых сопряжения имеющая меньшее время спин-спиновой релаксации кривая сопряжения представляет собой твердый компонент, а имеющая большее время спин-спиновой релаксации кривая сопряжения представляет собой мягкий компонент.

ДСК

Согласно настоящему изобретению максимальный эндотермический пик, максимальный экзотермический пик и величину теплоты плавления тонера можно измерять, используя систему ДСК Q-200 (производитель TA Instruments Japan Inc.). Сначала алюминиевый контейнер для образцов, содержащий приблизительно 5,0 мкм полимера, помещают в держатель, а затем устанавливают в электрическую печь. После этого полимер нагревают от 0°C до 100°C при скорости нагревания 10°C/мин в атмосфере азота, а затем охлаждают от 100°C до 0°C при скорости охлаждения 10°C/мин. После этого полимер повторно нагревают от 0°C до 100°C при скорости нагревания 10°C/мин, и в результате этого измеряют эндотермические и экзотермические изменения. Кривую ДСК для первого нагревания выбирают из полученных кривых ДСК, используя аналитические программы, содержащиеся в системе ДСК Q-200 (производитель TA Instruments Japan Inc.), и в результате этого измеряют максимальную температуру T1 эндотермического пика в процессе первого нагревания. Аналогичным образом, измеряется максимальная температура T2 экзотермического пика в процессе охлаждения. Кроме того, выбирают кривую ДСК для второго нагревания и измеряют максимальную температуру эндотермического пика в процессе второго нагревания. Эндотермическое значение эндотермического пика, имеющего максимальную температуру эндотермического пика в процессе второго нагревания, определяется как величина теплоты плавления для второго нагревания.

Молекулярно-массовое распределение и средневесовая молекулярная масса (Mw)

Согласно настоящему изобретению молекулярно-массовое распределение и средневесовую молекулярную массу (Mw) можно измерять методом гельпроникающей хроматографии (ГПХ), используя измерительное устройство (например, гельпроникающий хроматограф GPC-8220, изготовленный компанией Tosoh Corporation). В качестве колонки используется трехходовая колонка TSKgel Super HZM-H длиной 15 см (производитель Tosoh Corporation). Исследуемый полимер изготавливают в форме 0,15 масс. % раствора, используя содержащий стабилизатор тетрагидрофуран (ТГФ) (производитель Wako Chemical Industries, Ltd.). После фильтрования раствора через фильтр, имеющий отверстия размером 0,2 мкм, полученный фильтрат используется в качестве образца. Измерение осуществляют при температуре 40°C, вводя 100 мкл раствора образца в тетрагидрофуране (ТГФ) при скорости потока 0,35 мл/мин. Для измерения молекулярной массы образца молекулярно-массовое распределение образца вычисляют, используя соотношение между логарифмическим значением калибровочной кривой, построенной для нескольких стандартных образцов монодисперсного полистирола и числом отсчетов. В качестве стандартных образцов полистирола для построения калибровочной кривой используются стандартные образцы №№ S-7300, S-210, S-390, S-875, S-1980, S-10.9, S-629, S-3.0 и S-0.580 от компании Showa Denko K. K. и толуол. В качестве детектора используется детектор показателя преломления (RI).

Полимер

Полимер предпочтительно содержит, по меньшей мере, кристаллический сложнополиэфирный полимер.

Кристаллический сложнополиэфирный полимер

Согласно настоящему изобретению оказывается предпочтительным, что присутствует следующий кристаллический сложнополиэфирный полимер.

Температура плавления кристаллического сложнополиэфирного полимера находится предпочтительно в интервале от 50°C до 100°C, предпочтительнее в интервале от 55°C до 90°C и еще предпочтительнее в интервале от 55°C до 85°C. Когда данная температура плавления составляет 50°C или более, агломерация тонера при хранении не происходит, и становится превосходной устойчивость при хранении тонера или устойчивость при хранении зафиксированного изображения после фиксирование. Когда данная температура плавления составляет 100°C или менее, может быть обеспечена достаточная низкотемпературная фиксирующая способность. Следует отметить, что температура плавления кристаллического сложнополиэфирного полимера определяется как температура на вершине эндотермического пика, полученного методом дифференциальной сканирующей калориметрии (ДСК).

Согласно настоящему изобретению «кристаллический сложнополиэфирный полимер» означает полимер (сополимер), полученный совместной полимеризацией компонента, составляющего сложный полиэфир, и еще одного компонента, а также полимера, у которого 100% составляющих компонентов имеют сложнополиэфирную структуру. Однако в первом случае еще один составляющий компонент, который не представляет собой сложный полиэфир, составляющий полимер (сополимер), составляет 50 масс. % или менее.

Кристаллический сложнополиэфирный полимер для использования в тонере согласно настоящему изобретению синтезируют, используя, например, компонент поликарбоновой кислоты и компонент многоатомного спирта. Следует отметить, что, согласно настоящему варианту осуществления, кристаллический сложнополиэфирный полимер может представлять собой товарный продукт, выбранный для использования, или его можно надлежащим образом синтезировать для использования.

Примеры компонента поликарбоновой кислоты включают алифатические дикарбоновые кислоты, такие как щавелевая кислота, янтарная кислота, глутаровая кислота, адипиновая кислота, суберовая кислота, азелаиновая кислота, себациновая кислота, 1,9-нонандикарбоновая кислота, 1,10-декандикарбоновая кислота, 1,12-додекандикарбоновая кислота, 1,14-тетрадекандикарбоновая кислота и 1,18-октадекандикарбоновая кислота; ароматические дикарбоновые кислоты, такие как двухосновные кислоты (например, фталевая кислота, изофталевая кислота, терефталевая кислота, нафталин-2,6-дикарбоновая кислота, малоновая кислота и мезаконовая кислота), а также соответствующие ангидриды и сложные эфиры низших спиртов. Однако примеры не ограничиваются перечисленными выше примерами.

Примеры трикарбоновых кислот или высших поликарбоновых кислот представляют собой 1,2,4-бензолтрикарбоновая кислота, 1,2,5-бензолтрикарбоновая кислота, 1,2,4-нафталинтрикарбоновая кислота, а также соответствующие ангидриды и сложные эфиры низших спиртов. Они могут быть использованы индивидуально или в сочетании.

Кроме того, компонент кислоты может представлять собой не только алифатическую дикарбоновую кислоту или ароматическую дикарбоновую кислоту, но также дикарбоновую кислоту, в которой содержится группа сульфоновой кислоты. Кроме того, компонент кислоты может представлять собой не только алифатическую дикарбоновую кислоту или ароматическую дикарбоновую кислоту, но также дикарбоновую кислоту, в которой содержится двойная связь.

Компонент многоатомного спирта представляет собой предпочтительно алифатический диол, предпочтительнее имеющий неразветвленную цепь алифатический диол, у которого основная цепь содержит от 7 до 20 атомов углерода. В случае имеющего разветвленную цепь алифатического диола получаемый в результате сложнополиэфирный полимер имеет низкую степень кристалличности, что может снижать его температуру плавления. Кроме того, когда число атомов углерода в основной цепи составляет менее чем 7, температура плавления является высокой в том случае, где осуществляется конденсационная полимеризация с ароматической дикарбоновой кислотой, и может оказаться затруднительным обеспечение низкотемпературной фиксирующей способности. Когда число атомов углерода в основной цепи составляет более чем 20, может оказаться затруднительным получение материала для практического использования. Число атомов углерода в основной цепи предпочтительно составляет 14 или менее.

Конкретные примеры алифатических диолов, подходящих для синтеза кристаллического сложного полиэфира, применяемого согласно настоящему изобретению, включают этиленгликоль, 1,3-пропандиол, 1,4-бутандиол, 1,5-пентандиол, 1,6-гександиол, 1,7-гептандиол, 1,8-октандиол, 1,9-нонандиол, 1,10-декандиол, 1,11-ундекандиол, 1,12-додекандиол, 1,13-тридекандиол, 1,14-тетрадекандиол, 1,18-октадекандиол и 1,14-эйкозандекандиол, но примеры не ограничиваются перечисленными выше примерами. Среди них являются предпочтительными 1,8-октандиол, 1,9-нонандиол, и 1,10-декандиол вследствие своей высокой доступности.

Примеры трехатомных или многоатомных спиртов включают глицерин, триметилолэтан, триметилолпропан и пентаэритрит. Они могут быть использованы индивидуально или в сочетании.

Содержание алифатического диола в многоатомном спирте составляет предпочтительно 80 мол. % или более и предпочтительнее 90 мол. % или более. Когда содержание алифатического диола составляет менее чем 80 мол. %, кристалличность сложнополиэфирного полимера может становиться низкой, что уменьшает температуру плавления. Таким образом, могут ухудшаться устойчивость тонера к агломерации, устойчивость изображения при хранении и низкотемпературная фиксирующая способность.

Чтобы регулировать кислотное число или гидроксильное число, поликарбоновая кислота или многоатомный спирт можно необязательно добавлять на заключительной стадии синтеза. Примеры поликарбоновых кислот представляют собой ароматические карбоновые кислоты, такие как терефталевая кислота, изофталевая кислота, фталевый ангидрид, тримеллитовый ангидрид, пиромеллитовая кислота и нафталиндикарбоновая кислота; алифатические карбоновые кислоты, такие как малеиновый ангидрид, фумаровая кислота, янтарная кислота, алкенилянтарный ангидрид, адипиновая кислота; а также алициклические карбоновые кислоты, такие как циклогександикарбоновая кислота.

Примеры многоатомных спиртов включают алифатические диолы, такие как этиленгликоль, диэтиленгликоль, триэтиленгликоль, пропиленгликоль, бутандиол, гександиол, неопентилгликоль и глицерин; алициклические диолы, такие как циклогександиол, циклогександиметанол и гидрированный бисфенол A; и ароматические диолы, такие как этиленоксидный аддукт бисфенола A и пропиленоксидный аддукт бисфенола A.

Изготовление кристаллического сложнополиэфирного полимера можно осуществлять при температуре полимеризации от 180°C до 230°C. Необязательно реакция полимеризации осуществляется без удаления воды или спирта, образующихся в процессе конденсации, посредством уменьшения давления внутри системы.

В том случае, где полимеризующийся мономер не растворяется или не становится совместимым при температуре реакции, полимеризующийся мономер может растворяться при добавлении растворителя, имеющего высокую температуру кипения, или солюбилизирующего вещества. Реакция поликонденсации осуществляется в процессе удаления солюбилизирующего вещества. В том случае, где существует полимеризующийся мономер, имеющий неудовлетворительную совместимость в реакции сополимеризации, полимеризующийся мономер, имеющий неудовлетворительную совместимость, может конденсироваться с полимеризующимся мономером, а кислота или спирт может поликонденсироваться заблаговременно, и получаемый в результате продукт может поликонденсироваться с основным компонентом.

Катализатор, пригодный для использования в синтезе кристаллического сложнополиэфирного полимера, представляет собой соединение щелочного металла, такого как натрий и литий; соединение щелочноземельного металла, такого как магний и кальций; соединение металла, такого как цинк, марганец, сурьма, титан, олово, цирконий и германий; или другое соединение, такое как соединение фосфористой кислоты, фосфорная кислота и аминосоединение.

Соответствующие конкретные примеры включают соединения, такие как ацетат натрия, карбонат натрия, ацетат лития, карбонат лития, ацетат кальция, стеарат кальция, ацетат магния, ацетат цинка, стеарат цинка, нафтенат цинка, хлорид цинка, ацетат марганца, нафтенат марганца, тетраэтоксид титана, тетрапропоксид титана, тетраизопропоксид титана, тетрабутоксид титана, триоксид сурьмы, трифенилсурьма, трибутилсурьма, формиат олова, оксалат олова, тетрафенилолово, дихлорид дибутилолова, оксид дибутилолова, оксид дифенилолова, тетрабутоксид циркония, нафтенат циркония, карбонат циркония, ацетат циркония, стеарат циркония, октилат циркония, оксид германия, трифенилфосфит, трис(2,4-ди-трет-бутилфенил)фосфит, бромид этилтрифенилфосфония, триэтиламин и трифениламин.

Кислотное число (количество (мг) KOH, необходимое для нейтрализации 1 г полимера) кристаллического сложнополиэфирного полимера для использования согласно настоящему изобретению находится предпочтительно в интервале от 3,0 мг KOH/г до 30,0 мг KOH/г, предпочтительнее в интервале от 6,0 мг KOH/г до 25,0 мг KOH/г, и еще предпочтительнее 8,0 мг KOH/г до 20,0 мг KOH/г.

Когда кислотное число полимера составляет менее чем 3,0 мг KOH/г, его диспергируемость в воде является низкой, и, таким образом, может оказаться весьма затруднительным получение частиц влажным способом изготовления. Кроме того, устойчивость полимеризованных частиц в значительной степени ухудшается в процессе агрегирования, и, таким образом, может оказаться затруднительным эффективное изготовление тонера. С другой стороны, когда кислотное число полимера составляет более чем 30,0 мг KOH/г, его влагопоглощение в составе тонера увеличивается, и, таким образом, тонер может легко подвергаться воздействию окружающей среды.

Кроме того, средневесовая молекулярная масса (Mw) кристаллического сложнополиэфирного полимера предпочтительно составляет от 6000 до 35000. Когда его средневесовая молекулярная масса (Mw) составляет 6000 или более, тонер не погружается в поверхность носителя изображения, такого как бумага, в процессе фиксирования, и, таким образом, не происходит неравномерное фиксирование. Кроме того, прочность или устойчивость тонера при изгибе фиксированного изображения не ухудшается. Когда средневесовая молекулярная масса (Mw) полимера составляет 35000 или менее, его вязкость в процессе плавления не становится чрезмерно высокой, и, таким образом, температура, при которой кристаллический сложнополиэфирный полимер приобретает подходящую вязкость для фиксирования, не является высокой. Соответственно, не ухудшается низкотемпературная фиксирующая способность получаемого в результате тонера.

Вышеупомянутую средневесовую молекулярную массу можно измерять методом гельпроникающей хроматографии (ГПХ). Измерение молекулярной массы методом ГПХ осуществляют, используя гельпроникающий хроматограф HLC-8120 (производитель Tosoh Corporation) в качестве измерительного устройства, колонку TSKgel SuperHM-M длиной 15 см (производитель Tosoh Corporation) и ТГФ в качестве растворителя. Средневесовая молекулярная масса вычисляется по результатам измерения с использованием калибровочной кривой молекулярной массы, построенной по стандартным образцам монодисперсного полистирола.

Содержание кристаллического сложнополиэфирного полимера в тонере предпочтительно находится в интервале от 10 масс. % до 85 масс. %. Когда содержание кристаллического сложнополиэфирного полимера составляет менее чем 10 масс. %, не может быть обеспечена достаточная низкотемпературная фиксирующая способность. Когда его содержание составляет более чем 85 масс. %, не может быть обеспечена достаточная прочность тонера или устойчивость зафиксированного изображения, и может возникать неблагоприятное воздействие на электростатические свойства получаемого в результате тонера.

Вышеупомянутый кристаллический полимер, содержащий кристаллический сложнополиэфирный полимер, предпочтительно содержит кристаллический сложнополиэфирный полимер (далее может называться термином «кристаллический алифатический сложнополиэфирный полимер»), который синтезируют, используя алифатический полимеризующийся мономер в качестве основного компонента (50 масс. % или более). Кроме того, в этом случае содержание алифатического полимеризующегося мономера, составляющего кристаллический алифатический сложнополиэфирный полимер, составляет предпочтительно 60 мол. % или более и предпочтительнее 90 мол. % или более. В качестве алифатического полимеризующегося мономера можно надлежащим образом использовать вышеупомянутые алифатические диолы или алифатические кислоты.

Уретановая связь и мочевинная связь

Кристаллический сложнополиэфирный полимер предпочтительно содержит уретановую связь и/или мочевинную связь, чтобы получаемый в результате полимер имел высокий твердость, сохраняя при этом кристалличность в полимерном состоянии.

Использование кристаллического сложнополиэфирного полимера является предпочтительным для улучшения низкотемпературной фиксирующей способности, поскольку кристаллический сложнополиэфирный полимер, как правило, имеет низкую температуру стеклования. Однако кристаллический сложнополиэфирный полимер имеет низкую твердость. Когда уретановая связь и/или мочевинная связь вводится в кристаллический сложный полиэфир, сегменты этих связей действуют как естественные точки сшивания, и, таким образом, обеспечивается высокая твердость тонера. Сложнополиэфирный полимер, содержащий уретановую связь и/или мочевинную связь, можно синтезировать в процессе реакции между сложным полиэфиром, содержащим изоцианатную группу в концевом положении, и диамином.

Примеры сложнополиэфирного полимера, содержащего уретановую связь и/или мочевинную связь, включают следующие вещества (1)-(10): (1) смесь, содержащая: сложнополиэфирный форполимер, полученный в процессе реакции продукта поликонденсации, который образуют этиленоксидный (2 моль) аддукт бисфенола A и изофталевая кислота, с изофорондиизоцианатом, в которой при воздействии изофорондиамина образуется уретановая или мочевинная связь; и продукт поликонденсации, который образуют этиленоксидный (2 моль) аддукт бисфенола A и изофталевая кислота; (2) смесь, содержащая: сложнополиэфирный форполимер, полученный в процессе реакции продукта поликонденсации, который образуют этиленоксидный (2 моль) аддукт бисфенола A и изофталевая кислота, с изофорондиизоцианат