Тонер, проявитель и устройство формирования изображения

Тонер, проявитель и устройство формирования изображения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Настоящее изобретение относится к тонеру, проявителю и устройству формирования изображения.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

В последние годы существовала потребность в тонерах, имеющих малый размер частиц и устойчивость к горячему офсету для получения выходных изображений высокого качества, способность к низкотемпературному закреплению для экономии энергии, а также термическую устойчивость при хранении для того, чтобы противостоять высокотемпературным средам с высокой влажностью во время хранения или транспортировки после производства. В частности, способность к низкотемпературному закреплению является очень важным качеством тонера, поскольку потребляемая мощность для закрепления занимает значительную часть потребляемой мощности для всего процесса формирования изображения.

Обычно использовались тонеры, произведенные способом перемешивания и измельчения. Тонер, произведенный способом перемешивания и измельчения, имеет проблемы, заключающиеся в том, что трудно уменьшить величину его частиц, форма частиц является неровной, а распределение диаметра его частиц является широким, что приводит к неудовлетворительному качеству выходных изображений и большому количеству энергии, необходимой для закрепления такого тонера.

Кроме того, в случае, когда воск (то есть разделительный агент) добавляется к тонеру для того, чтобы улучшить способность к закреплению, тонер, произведенный способом перемешивания и измельчения, содержит большое количество воска около поверхностей тонера, поскольку перемешиваемый продукт раскалывается по поверхности раздела воска во время измельчения. В результате этого проявляется эффект разделения, но с другой стороны, тонер имеет тенденцию к осаждению (то есть к формированию пленки) на носителе, фотопроводнике, а также на лезвии. Следовательно, такой тонер не является удовлетворительным с точки зрения его характеристик в целом.

Для того чтобы устранить вышеупомянутые проблемы, связанные со способом перемешивания и измельчения, был предложен способ производства тонера полимеризацией. Тонер, производимый способом полимеризации, легко производится в виде мелких частиц, имеет узкое распределение диаметра частиц по сравнению с распределением диаметра частиц тонера, произведенного способом измельчения, и может включать в себя разделительный агент. В качестве способа производства тонера полимеризацией предложен способ для производства тонера с использованием продукта реакции удлинения цепи уретан-модифицированного сложного полиэфира в качестве связующего вещества тонера с целью улучшения способности к низкотемпературному закреплению, а также устойчивости к горячему офсету (см. Патентный документ 1).

Кроме того, предложен способ производства тонера, который является превосходным по термической устойчивости при хранении, способности к низкотемпературному закреплению и устойчивости к горячему офсету, а также является превосходным по сыпучести порошка и способности к переносу, когда тонер производится как тонер с малым диаметром частиц (см. Патентный документ 2 и Патентный документ 3).

Далее, раскрыт способ производства тонера, имеющий стадию дозревания для производства связующего вещества тонера, имеющего стабильное распределение по молекулярной массе, и достигающий способности к низкотемпературному закреплению (см. Патентный документ 4 и Патентный документ 5).

Однако эти предложенные методики не обеспечивают тонера, имеющего высокий уровень способности к низкотемпературному закреплению, который требуется в последние годы.

Поэтому с целью достижения высокого уровня способности к низкотемпературному закреплению был предложен тонер, содержащий смолу, включающую в себя кристаллическую смолу сложного полиэфира и разделительный агент, а также имеющий структуру разделения фаз, причем смола и разделительный агент (например, воск) являются несовместимыми друг с другом в форме островков (см. Патентный документ 6).

Кроме того, предложен тонер, содержащий кристаллическую смолу сложного полиэфира, разделительный агент и привитый полимер (см. Патентный документ 7).

Эти предложенные методики могут достигать низкотемпературного закрепления, поскольку кристаллическая смола сложного полиэфира быстро плавится по сравнению с некристаллической смолой сложного полиэфира. Однако в случае тонера, содержащего кристаллическую смолу сложного полиэфира, существует проблема, заключающаяся в том, что в среде с высокой температурой и высокой влажностью тонер образует агрегаты.

Также, хотя в последнее время требуется, чтобы тонеры были превосходными не только в способности к низкотемпературному закреплению и термической устойчивости при хранении, но также и в глянце изображения, такие тонеры не были получены.

При таких обстоятельствах в настоящий момент существует потребность в тонере, который был бы превосходным не только в способности к низкотемпературному закреплению и термической устойчивости при хранении, но также и в глянце изображения.

СПИСОК ЦИТИРУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

ПАТЕНТНАЯ ЛИТЕРАТУРА

Патентный документ 1: Японская опубликованная патентная заявка (JP-A) № 11-133665

Патентный документ 2: JP-A № 2002-287400

Патентный документ 3: JP-A № 2002-351143

Патентный документ 4: Японский патент № (JP-B) № 2579150

Патентный документ 5: JP-A № 2001-158819

Патентный документ 6: JP-A № 2004-46095

Патентный документ 7: JP-A № 2007-271789

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ТЕХНИЧЕСКАЯ ПРОБЛЕМА

Настоящее изобретение нацелено на решение вышеописанных существующих проблем и достижение нижеописанной цели, а именно обеспечение тонера, который был бы превосходным не только в способности к низкотемпературному закреплению и термической устойчивости при хранении, но также и в глянце изображения.

РЕШЕНИЕ ПРОБЛЕМЫ

Средство для решения вышеописанных проблем являются следующим.

Тонер по настоящему изобретению имеет температуру стеклования [Tg1st (тонер)] от 20°C до 50°C, где температура стеклования [Tg1st (тонер)] измеряется при первом нагревании тонера в дифференциальной сканирующей калориметрии (DSC), причем нерастворимое в тетрагидрофуране (ТГФ) вещество тонера имеет температуру стеклования [Tg2nd (нерастворимое в ТГФ вещество)] от -40°C до 30°C, где температура стеклования [Tg2nd (нерастворимое в ТГФ вещество)] измеряется при втором нагревании в дифференциальной сканирующей калориметрии (DSC) нерастворимого в тетрагидрофуране (ТГФ) вещества,

причем нерастворимое в ТГФ вещество имеет динамический модуль упругости при 100°C [G'(l00) (нерастворимое в ТГФ вещество)], составляющий от 1,0×10⁵ Па до 1,0×10⁷ Па, и

причем отношение динамического модуля упругости нерастворимого в ТГФ вещества при 40°C [G'(40) (нерастворимое в ТГФ вещество)] к динамическому модулю упругости нерастворимого в ТГФ вещества при 100°C [G'(l00) (нерастворимое в ТГФ вещество)], выражаемое формулой [[G'(40) (нерастворимое в ТГФ вещество)]/[G'(l00) (нерастворимое в ТГФ вещество)]], составляет 3,5×10 или меньше.

ПОЛЕЗНЫЕ ЭФФЕКТЫ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Настоящее изобретение может решить вышеописанные существующие проблемы и обеспечить тонер, являющийся превосходным не только в способности к низкотемпературному закреплению и термической устойчивости при хранении, но также и в глянце изображения.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Фиг. 1 представляет собой схематический структурный вид одного примера устройства формирования изображения по настоящему изобретению.

Фиг. 2 представляет собой схематический структурный вид еще одного примера устройства формирования изображения по настоящему изобретению.

Фиг. 3 представляет собой схематический структурный вид еще одного примера устройства формирования изображения по настоящему изобретению.

Фиг. 4 представляет собой увеличенный вид части Фиг. 3.

Фиг. 5 представляет собой схематический структурный вид одного примера обрабатывающего картриджа.

ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

(Тонер)

Тонер по настоящему изобретению имеет температуру стеклования [Tg1st (тонер)] от 20°C до 50°C, где температура стеклования [Tg1st (тонер)] измеряется при первом нагревании в дифференциальной сканирующей калориметрии (DSC) тонера.

Нерастворимое в тетрагидрофуране (ТГФ) вещество тонера имеет температуру стеклования [Tg2nd (нерастворимое в ТГФ вещество)] от -40°C до 30°C, где температура стеклования [Tg2nd (нерастворимое в ТГФ вещество)] измеряется при втором нагревании в дифференциальной сканирующей калориметрии (DSC) нерастворимого в тетрагидрофуране (ТГФ) вещества.

Нерастворимое в ТГФ вещество имеет динамический модуль упругости при 100°C [G'(l00) (нерастворимое в ТГФ вещество)], составляющий от 1,0×10⁵ Па до 1,0×10⁷ Па.

Отношение динамического модуля упругости нерастворимого в ТГФ вещества при 40°C [G'(40) (нерастворимое в ТГФ вещество)] к динамическому модулю упругости нерастворимого в ТГФ вещества при т 100°C [G'(l00) (нерастворимое в ТГФ вещество)], выражаемое формулой [[G'(40) (нерастворимое в ТГФ вещество)]/[G'(l00) (нерастворимое в ТГФ вещество)]], составляет 3,5×10 или меньше.

Значения [Tg2nd (нерастворимое в ТГФ вещество)], [G'(l00) (нерастворимое в ТГФ вещество)] и [G'(40) (нерастворимое в ТГФ вещество)] можно регулировать, например, путем регулирования состава смолы (двухатомный или многоатомный спирт, двухосновный или многоосновный кислотный компонент).

В частности, эти значения можно регулировать, например, следующим образом.

Для того чтобы понизить Tg, в качестве составляющего компонента смолы используется многоатомный спирт, содержащий алкильную группу в своей боковой цепи.

Для того чтобы увеличить Tg, сокращается расстояние между эфирными связями в смоле.

Для того чтобы увеличить G', расстояние между эфирными связями в смоле сокращается и используется состав смолы, содержащий ароматическое соединение.

Для того чтобы понизить G', используется смола сложного полиэфира с линейной цепью и в качестве составляющего компонента смолы используется многоатомный спирт, содержащий алкильную группу в своей боковой цепи.

<НЕРАСТВОРИМОЕ В ТГФ ВЕЩЕСТВО>

Нерастворимое в тетрагидрофуране (ТГФ) вещество тонера особенно не ограничивается и может быть соответственно выбрано в зависимости от намеченной цели, но оно составляет предпочтительно от 15 мас.% до 35 мас.%, более предпочтительно от 20 мас.% до 30 мас.%. Когда нерастворимое в ТГФ вещество составляет менее 15 мас.%, способность тонера к низкотемпературному закреплению может ухудшиться. Когда нерастворимое в ТГФ вещество составляет более 35 мас.%, термическая устойчивость тонера при хранении может ухудшиться.

Нерастворимое в ТГФ вещество соответствует некристаллической смоле сложного полиэфира с нелинейной цепью. Хотя тонер по настоящему изобретению имеет более низкое значение Tg, чем обычные тонеры, тонер по настоящему изобретению может поддерживать достаточную термическую устойчивость при хранении, поскольку он содержит нерастворимое в ТГФ вещество в конкретном количестве. Эффект сохранения термической устойчивости при хранении будет более значительным особенно в том случае, когда некристаллическая смола сложного полиэфира имеет уретановую связь или карбамидную связь, обладающую высокой силой когезии.

<НЕРАСТВОРИМОЕ В ТГФ ВЕЩЕСТВО И РАСТВОРИМОЕ В ТГФ ВЕЩЕСТВО>

Растворимое в ТГФ вещество тонера и нерастворимое в ТГФ вещество тонера могут быть получены следующим образом.

Тонер (1 массовая часть) добавляется к 40 массовым частям тетрагидрофурана (ТГФ), и смесь нагревается с обратным холодильником в течение 6 час. После этого нерастворимые компоненты осаждаются с помощью центробежного устройства, чтобы тем самым отделить их от надосадочной жидкости.

Нерастворимые компоненты сушатся при температуре 40°C в течение 20 часов для того, чтобы получить нерастворимое в ТГФ вещество.

Растворитель удаляется из отделенной надосадочной жидкости с последующей сушкой при температуре 40°C в течение 20 час, чтобы тем самым получить растворимое в ТГФ вещество.

<ТЕМПЕРАТУРА СТЕКЛОВАНИЯ>

<<[Tg1st (тонер)]>>

Тонер имеет температуру стеклования [Tg1st] от 20°C до 50°C, предпочтительно от 35°C до 45°C, причем температура стеклования [Tg1st] измеряется при первом нагревании в дифференциальной сканирующей калориметрии (DSC) тонера.

Если Tg обычного тонера понижается до около 50°C или ниже, обычный тонер имеет тенденцию к агрегированию частиц тонера под влиянием колебаний температуры во время транспортировки или хранения тонера летом или в тропической зоне. В результате происходит адгезия тонера в баллоне с тонером или внутри проявочного блока. Кроме того, может произойти сбой подачи вследствие закупорки тонером в баллоне с тонером и формирование дефектных изображений вследствие адгезии тонера.

Тонер по настоящему изобретению имеет более низкое значение Tg, чем у обычного тонера. Однако тонер по настоящему изобретению может сохранять термическую устойчивость при хранении. Эффект сохранения термической устойчивости при хранении будет более значительным особенно в том случае, когда некристаллическая смола сложного полиэфира имеет уретановую связь или карбамидную связь, обладающую высокой силой когезии.

Когда значение [Tg1st (тонер)] будет меньше 20°C, будет происходить ухудшение термической устойчивости при хранении, блокировка в проявочных устройствах и формирование пленки на фотопроводнике. Когда значение [Tg1st (тонер)] будет выше 50°C, способность тонера к низкотемпературному закреплению будет ухудшаться.

<<[Tg2nd (тонер)]>>

Температура стеклования [Tg2nd (тонер)] тонера, измеряемая при втором нагревании в дифференциальной сканирующей калориметрии (DSC) тонера, особенно не ограничивается и может быть подходящим образом выбрана в зависимости от намеченной цели, но предпочтительно она составляет от 0°C до 30°C, более предпочтительно от 15°C до 30°C.

Когда значение [Tg2nd (тонер)] составляет менее 0°C, сопротивление к слипанию закрепленного изображения (напечатанного материала) может ухудшиться. Когда значение [Tg2nd (тонер)] составляет более 30°C, может быть невозможно добиться достаточной способности к низкотемпературному закреплению и достаточного глянцевитости.

Значение [Tg2nd (тонер)] может быть отрегулировано, например, путем регулирования значения Tg и количества кристаллической смолы сложного полиэфира.

<<([Tg1st (тонер)] - [Tg2nd (тонер)])>>

Разность ([Tg1st (тонер)] - [Tg2nd (тонер)]) между температурой стеклования [Tg1st (тонер)] тонера, измеряемой при первом нагревании в дифференциальной сканирующей калориметрии (DSC), и температурой стеклования [Tg2nd (тонер)] тонера, измеряемой при втором нагревании в DSC, особенно не ограничивается, и может быть подходящим образом выбрана в зависимости от намеченной цели, но предпочтительно она составляет 10°C или больше. Верхний предел этой разности особенно не ограничивается и может быть подходящим образом выбран в зависимости от намеченной цели, однако разность ([Tg1st (тонер)] - [Tg2nd (тонер)]) предпочтительно составляет 50°C или меньше.

Когда значение разности ([Tg1st (тонер)] - [Tg2nd (тонер)]) составляет 10°C или больше, получаемый в результате тонер обладает превосходной способностью к низкотемпературному закреплению, что является выгодным. Тот факт, что значение разности ([Tg1st (тонер)] - [Tg2nd (тонер)]) составляет 10°C или больше, означает, что кристаллическая смола сложного полиэфира и некристаллическая смола сложного полиэфира, которые присутствуют в несовместимом состоянии перед нагреванием (перед первым нагреванием), переходят в совместимое состояние после нагревания (после первого нагревания). Следует отметить, что совместимое состояние после нагревания не обязательно должно быть полностью совместимым состоянием.

<<[Tg2nd (нерастворимое в ТГФ вещество)]>>

Температура стеклования [Tg2nd (нерастворимое в ТГФ вещество)] нерастворимого в ТГФ вещества тонера, которая измеряется при втором нагревании в дифференциальной сканирующей калориметрии (DSC), составляет от -40°C до 30°C, предпочтительно от 0°C до 20°C.

Когда температура стеклования [Tg2nd (нерастворимое в ТГФ вещество)] составляет менее -40°C, термическая устойчивость при хранении будет ухудшаться. Когда температура стеклования [Tg2nd (нерастворимое в ТГФ вещество)] составляет более 30°C, свойство низкотемпературного закрепления будет ухудшаться.

Температура стеклования [Tg2nd (нерастворимое в ТГФ вещество)] соответствует температуре Tg2nd некристаллической смолы сложного полиэфира с нелинейной цепью, и вышеописанный диапазон температур стеклования [Tg2nd (нерастворимое в ТГФ вещество)] является выгодным для способности к низкотемпературному закреплению. Эффект сохранения термической устойчивости при хранении будет более значительным также в том случае, когда некристаллическая смола сложного полиэфира с нелинейной цепью имеет уретановую связь или карбамидную связь, обладающую высокой силой когезии.

<<[Tg2nd (растворимое в ТГФ вещество)]>>

Температура стеклования [Tg2nd (растворимое в ТГФ вещество)] растворимого в ТГФ вещества тонера, которая измеряется при втором нагревании в дифференциальной сканирующей калориметрии (DSC), предпочтительно составляет от 5°C до 35°C, предпочтительно от 25°C до 35°C.

Растворимое в ТГФ вещество тонера обычно состоит из кристаллической смолы сложного полиэфира и некристаллической смолы сложного полиэфира, которая является компонентом, имеющим высокое значение Tg. Кристаллическая смола сложного полиэфира проявляет термоплавкие характеристики, при которых вязкость резко уменьшается при температуре около температуры начала закрепления, поскольку кристаллическая смола сложного полиэфира обладает кристалличностью. При использовании кристаллической смолы сложного полиэфира, имеющей вышеупомянутые характеристики, вместе с некристаллической смолой сложного полиэфира в тонере, термическая устойчивость при хранении тонера является превосходной вплоть до температуры начала плавления благодаря кристалличности, и тонер резко уменьшает свою вязкость при температуре начала плавления из-за плавления кристаллической смолы сложного полиэфира. Наряду с резким уменьшением вязкости, кристаллическая смола сложного полиэфира плавится вместе с некристаллической смолой сложного полиэфира, резко уменьшая их вязкость. Соответственно, может быть получен тонер, имеющий превосходную термическую устойчивость при хранении и способность к низкотемпературному закреплению. Кроме того, этот тонер дает превосходные результаты в плане ширины разделения (разности между минимальной температурой закрепления и температурой, при которой происходит горячий офсет).

Значение температуры [Tg2nd (растворимое в ТГФ вещество)] можно регулировать путем изменения регулирования Tg некристаллической смолы сложного полиэфира, Tg кристаллической смолы сложного полиэфира, а также количеств некристаллической смолы сложного полиэфира и кристаллической смолы сложного полиэфира.

<ДИНАМИЧЕСКИЙ МОДУЛЬ УПРУГОСТИ>

«[G'(100) (нерастворимое в ТГФ вещество)] и [[G'(40) (нерастворимое в ТГФ вещество)] / [G'(l00) (нерастворимое в ТГФ вещество)]]»

Нерастворимое в ТГФ вещество тонера предпочтительно имеет динамический модуль упругости при 100°C [G'(l00) (нерастворимое в ТГФ вещество)] от 1,0×10⁵ Па до 1,0×10⁷ Па, предпочтительно от 5,0×10⁵ Па до 5,0×10⁶ Па.

Отношение динамического модуля упругости нерастворимого в ТГФ вещества при 40°C [G'(40) (нерастворимое в ТГФ вещество)] к динамическому модулю упругости нерастворимого в ТГФ вещества при 100°C [G'(l00) (нерастворимое в ТГФ вещество)], выражаемое формулой [[G'(40) (нерастворимое в ТГФ вещество)]/[G'(l00) (нерастворимое в ТГФ вещество)]], составляет 3,5×10 или меньше, предпочтительно 3,3×10 или меньше. Нижний предел отношения [[G'(40) (нерастворимое в ТГФ вещество)]/[G'(l00) (нерастворимое в ТГФ вещество)]] особенно не ограничивается, и может быть соответственно выбран в зависимости от намеченной цели, однако отношение [[G'(40) (нерастворимое в ТГФ вещество)] / [G'(l00) (нерастворимое в ТГФ вещество)]] предпочтительно составляет 2,0×10 или больше.

Когда тонер имеет значение [G'(100) (нерастворимое в ТГФ вещество)] в диапазоне от 1,0×10⁵ Па до 1,0×10⁷ Па и отношение [[G'(40) (нерастворимое в ТГФ вещество)]/[G'(l00) (нерастворимое в ТГФ вещество)]], равное 3,5×10 или меньше, кристаллическая смола сложного полиэфира плавится больше вместе с некристаллической смолой сложного полиэфира, которая является компонентом, имеющим высокое значение Tg. В результате температура начала 1/2 истечения, измеряемая с помощью устройства для оценки теплового потока (тестера потока), уменьшится, и глянец изображения улучшится.

<<[G'(100) (тонер)]>>

Тонер имеет динамический модуль упругости при 100°C [G'(l00) (тонер)], составляющий от 5,0×10³ Па до 5,0×10⁴ Па. Когда значение [G'(100) (тонер)] составляет менее 5,0×10³ Па, может произойти горячий офсет. Когда значение [G'(100) (тонер)] составляет более 5,0×10⁴ Па, минимальная температура закрепления может увеличиться.

Значение [G'(l00) (тонер)] может быть отрегулировано путем регулирования, например, состава некристаллической смолы сложного полиэфира с нелинейной цепью.

<<Способ измерения динамического модуля упругости G'>>

Динамический модуль упругости (G') при различных условиях может быть измерен с использованием, например, устройства для измерения динамической вязкоупругости (ARES, производства компании TA Instruments, Inc.). Частота при измерении составляет 1 Гц.

В частности, образец для измерения формируется в таблетку, имеющую диаметр 8 мм и толщину от 1 мм до 2 мм, закрепленную на параллельной пластине, имеющей диаметр 8 мм, которая затем стабилизируется при температуре 40°C, и нагревается до температуры 200°C со скоростью нагревания 2,0°C/мин с частотой 1 Гц (6,28 радиан/с) и деформацией 0,1% (режим управления величиной деформации), и измеряется динамический модуль упругости.

В настоящем описании динамический модуль упругости при 40°C может упоминаться как G'(40°C), а динамический модуль упругости при 100°C может упоминаться как G'(100°C).

<ТОЧКА ПЛАВЛЕНИЯ>

Точка плавления тонера особенно не ограничивается, и может быть подходящим образом выбрана в зависимости от намеченной цели, но предпочтительно ее значение составляет от 60°C до 80°C.

<СРЕДНЕОБЪЕМНЫЙ ДИАМЕТР ЧАСТИЦЫ>

Среднеобъемный диаметр частицы тонера особенно не ограничивается, и может быть подходящим образом выбран в зависимости от намеченной цели, но предпочтительно его величина составляет от 3 мкм до 7 мкм. Кроме того, отношение среднеобъемного диаметра частицы к среднечисловому диаметру частицы предпочтительно составляет 1,2 или меньше. Кроме того, тонер предпочтительно содержит частицы тонера, имеющие среднеобъемный диаметр частицы 2 мкм или меньше, в количестве от 1% до 10% в числовых процентах.

<СПОСОБЫ ВЫЧИСЛЕНИЯ И СПОСОБЫ АНАЛИЗА РАЗЛИЧНЫХ СВОЙСТВ ТОНЕРА И СОСТАВЛЯЮЩИХ КОМПОНЕНТОВ ТОНЕРА>

Может быть измерено каждое из следующих свойств смолы сложного полиэфира и разделительного агента: Tg, кислотное число, гидроксильное число, молекулярная масса и точка плавления. Альтернативно каждый компонент может быть выделен из фактического тонера с помощью гель-проникающей хроматографии (ГПХ) и т.п., и каждый выделенный компонент может быть подвергнут анализу с помощью описываемых ниже способов, чтобы тем самым вычислить Tg, молекулярную массу, точку плавления и массовое отношение составляющего компонента.

Выделение каждого компонента при использовании ГПХ может быть выполнено, например, с помощью следующего способа.

В ГПХ, использующей тетрагидрофуран (ТГФ) в качестве подвижной фазы, элюат подвергается фракционированию посредством фракционного коллектора, и фракция, соответствующая части с желаемой молекулярной массой, собирается из общей площади кривой элюирования.

Собранные элюаты концентрируются и сушатся с помощью испарителя и т.п., и полученное в результате твердый компонент растворяется в дейтерированном растворителе, таком как дейтерированный хлороформ и дейтерированный ТГФ, после чего проводится измерение с помощью ЯМР ¹H. Из интегрального отношения каждого элемента вычисляется отношение составляющего мономера смолы в составе элюата.

В качестве еще одного способа после концентрирования элюата выполняется гидролиз с гидроксидом натрия и т.п., и отношение составляющего мономера вычисляется с помощью качественного или количественного анализа разложенного продукта посредством высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ).

Следует отметить, что в случае, когда способ для производства тонера производит частицы основы тонера путем выработки некристаллической смолы сложного полиэфира посредством реакции удлинения цепи и/или реакции сшивания реакционного прекурсора с нелинейной цепью и отвердителя, смола сложного полиэфира может быть отделена от фактического тонера с помощью ГПХ и т.п., чтобы тем самым определить ее температуру Tg. Альтернативно некристаллическая смола сложного полиэфира отдельно вырабатывается посредством реакции удлинения цепи и/или реакции сшивания реакционного прекурсора с нелинейной цепью и отвердителя, и может быть измерена Tg синтезированной некристаллической смоле сложного полиэфирасмолы.

<<БЛОК РАЗДЕЛЕНИЯ ДЛЯ СОСТАВНЫХ КОМПОНЕНТОВ ТОНЕРА>>

Далее будет конкретно объяснен один пример блока разделения для каждого компонента во время анализа тонера.

Сначала 1 г тонера добавляется к 100 мл ТГФ, и полученная смесь в результате перемешивается в течение 30 мин при температуре 25°C, чтобы получить тем самым раствор, в котором растворены растворимые компоненты.

Затем этот раствор фильтруется через мембранный фильтр, имеющий отверстия размером 0,2 мкм, чтобы тем самым получить растворимые в ТГФ компоненты тонера.

Затем растворимые в ТГФ компоненты растворяются в ТГФ, чтобы тем самым приготовить образец для измерения ГПХ, и приготовленный образец подвергается ГПХ, используемой для измерения молекулярной массы каждой из упомянутых выше смол.

Тем временем фракционный коллектор располагается у выходного отверстия для элюата ГПХ для того, чтобы разделить элюат на определенное количество фракций. Элюат получается порциями по 5% в в единицах отношения площади под кривой элюирования от начала элюирования (роста кривой).

Затем каждая элюированная фракция, в виде образца в количестве 30 мг, растворяется в 1 мл дейтерированного хлороформа, и к этому раствору добавляется 0,05 об.% тетраметилсилана (TMS) в качестве стандарта.

Стеклянная ампула для ЯМР, имеющая диаметр 5 мм, заполняется раствором, и получается спектр посредством устройства ядерного магнитного резонанса (JNM-AL 400, производства компании JEOL Ltd.) путем выполнения 128 спектров при температуре от 23°C до 25°C.

Составы мономеров и композиционные отношения некристаллической смолы сложного полиэфира, кристаллической смолы сложного полиэфира и т.п., содержащихся в тонере, определяются на основе пиковых интегральных отношений полученного спектра.

Например, соотнесение пика выполняется следующим способом, и отношение составляющего мономерного компонента определяется из каждого интегрального отношения.

Соотнесение пика выполняется следующим образом:

Около 8,25 м.д.: получен от бензольного кольца тримеллитовой кислоты (для одного водородного атома)

В области от около 8,07 м.д. до около 8,10 м.д.: получен от бензольного кольца терефталевой кислоты (для четырех водородных атомов)

В области от около 7,1 м.д. до около 7,25 м.д.: получен от бензольного кольца бисфенола А (для четырех водородных атомов)

Около 6,8 м.д.: получен от бензольного кольца бисфенола А (для четырех водородных атомов) и двойной связи фумаровой кислоты (для двух водородных атомов)

В области от около 5,2 м.д. до около 5,4 м.д.: получен от метилидина аддукта бисфенола А и окиси пропилена (для одного водородного атома)

В области от около 3,7 м.д. до около 4,7 м.д.: получен от метилена аддукта бисфенола А и окиси пропилена (для двух водородных атомов) и метилена аддукта бисфенола А и окиси этилена (для четырех водородных атомов)

Около 1,6 м.д.: получен от метильной группы бисфенола А (для 6 водородных атомов).

Из этого следует, например, что экстрагированный продукт, собранный во фракции, в которой некристаллическая смола сложного полиэфира составляет 90% или больше в пиковом интегральном отношении в спектре, может рассматриваться как некристаллическая смола сложного полиэфира.

Аналогичным образом экстрагированный продукт, собранный во фракции, в которой кристаллическая смола сложного полиэфира составляет 90% или больше в пиковом интегральном отношении в спектре, может рассматриваться как кристаллическая смола сложного полиэфира.

<<Способы измерения точки плавления и температуры стеклования (Tg)>>

В настоящем изобретении точка плавления и температура стеклования (Tg) могут быть измерены, например, посредством системы дифференциальной сканирующей калориметрии (DSC) (Q-200, производства компании TA Instruments Japan Inc.).

В частности, точка плавления и температура стеклования образца измеряются следующими способами.

В частности, сначала алюминиевый контейнер для образца, который заполняют около 5,0 мг образца, помещается на блоке держателя, и блок держателя затем устанавливается в электропечи. Затем образец нагревается (первое нагревание) от -80°C до 150°C со скоростью нагревания 10°C/мин в атмосфере азота. Затем образец охлаждается от 150°C до -80°C со скоростью охлаждения 10°C/мин, после чего снова нагревается (второе нагревание) до 150°C со скоростью нагревания 10°C/мин. Кривые DSC соответственно измеряются для первого нагревания и второго нагревания посредством дифференциального сканирующего калориметра (Q-200, производства компании TA Instruments Japan Inc.).

Кривая DSC для первого нагревания выбирается из полученной кривой DSC посредством программы анализа, хранящейся в системе Q-200, чтобы тем самым определить температуру стеклования образца для первого нагревания. Аналогичным образом выбирается кривая DSC для второго нагревания, и может быть определена температура стеклования образца для второго нагревания.

Кроме того, кривая DSC для первого нагревания выбирается из полученной кривой DSC посредством программы анализа, хранящейся в системе Q-200, и предельная температура эндотермического пика образца для первого нагревания определяется как точка плавления образца. Аналогичным образом выбирается кривая DSC для второго нагревания, и предельная температура эндотермического пика образца для второго нагревания может быть определена как точка плавления образца для второго нагревания.

В случае, когда тонер используется в качестве образца, температура стеклования для первого нагревания представляется как Tg1st, а температура стеклования для второго нагревания представляется как Tg2nd в настоящем описании.

Кроме того, в настоящем описании максимальные температуры эндотермического пика и температуры стеклования некристаллической смолы сложного полиэфира, кристаллической смолы сложного полиэфира и других составляющих компонентов, таких как разделительный агент, для второго нагревания рассматриваются как точка плавления и Tg каждого образца, если не указано иное.

Тонер предпочтительно содержит смолу сложного полиэфира.

<СМОЛА СЛОЖНОГО ПОЛИЭФИРА>

Смола сложного полиэфира особенно не ограничивается, и может быть подходящим образом выбрана в зависимости от намеченной цели, но предпочтительно она содержит некристаллическую смолу сложного полиэфира и кристаллическую смолу сложного полиэфира C.

Некристаллическая смола сложного полиэфира содержит компонент дикарбоновой кислоты в качестве составляющего компонента, и компонент дикарбоновой кислоты предпочтительно содержит терефталевую кислоту в количестве 50 мол.% или больше, что является выгодным с точки зрения термической устойчивости при хранении.

Также смола сложного полиэфира предпочтительно содержит некристаллическую смолу сложного полиэфира A, некристаллическую смолу сложного полиэфира B и кристаллическую смолу сложного полиэфира C.

Некристаллическая смола сложного полиэфира A предпочтительно получается посредством реакции между нелинейным реакционным прекурсором и отвердителем.

Некристаллическая смола сложного полиэфира А предпочтительно имеет температуру стеклования от -60°C до 0°C.

Некристаллическая смола сложного полиэфира В предпочтительно имеет температуру стеклования от 40°C до 80°C.

Один возможный способ для улучшения способности к низкотемпературному закреплению тонера заключается в понижении температуры стеклования или молекулярной массы некристаллической смолы сложного полиэфира так, чтобы некристаллическая смола сложного полиэфира плавилась с кристаллической смолой сложного полиэфира. Однако можно легко представить, что при простом понижении температуры стеклования или молекулярной массы некристаллической смолы сложного полиэфира для снижения ее вязкости расплава получаемый в результате тонер будет иметь ухудшенную термическую устойчивость при хранении и ухудшенную устойчивость к горячему офсету при закреплении.

В тонере по настоящему изобретению некристаллическая смола сложного полиэфира A имеет очень низкую температуру стеклования и имеет свойство деформирования при низкой температуре. Следовательно, некристаллическая смола сложного полиэфира A имеет такое свойство, что она деформируется при нагревании и нажиме при закреплении и легко прилипает к носителю записи, такому как бумага, при низкой температуре. Также, так как реакционный прекурсор некристаллической смолы сложного полиэфира A имеет нелинейную цепь, некристаллическая смола сложного полиэфира A имеет разветвленную структуру своего молекулярного скелета, и ее молекулярная цепь становится трехмерной сетевой структурой.В результате некристаллическая смола сложного полиэфира A имеет такие каучукоподобные свойства, как способность деформироваться при низкой температуре, но не течь при этом, позволяя тонеру поддерживать термическую устойчивость при хранении и устойчивость к горячему офсету. Следует отметить, что, когда некристаллическая смола сложного полиэфира A имеет уретановую связь или карбамидную связь, имеющую высокую энергию когезии, полученный тонер является более превосходым в адгезии на носителе записи, таком как бумага. Также уретановая связь или карбамидная связь ведет себя как точка псевдосшивки, и увеличивает каучукоподобные свойства смолы сложного полиэфира. В результате полученный тонер является более превосходным в термической устойчивости при хранении и устойчивости к горячему офсету.

В частности, в одном аспекте тонера по настоящему изобретению путем комбинирования некристаллической смолы сложного полиэфира A, которая имеет температуру стеклования в области крайне низких температур, но не течет легко вследствие высокой вязкости расплава, с некристаллической смолой сложного полиэфира B и кристаллической смолой сложного полиэфира C становится возможным сохранять термическую устойчивость при хранении и устойчивость к горячему офсету, даже когда температура стеклования тонера является более низкой, чем у обычного тонера; и за счет низкой температуры стеклования тонер становится превосходным в плане способности к низкотемпературному закреплению.

<<НЕКРИСТАЛЛИЧЕСКАЯ СМОЛА СЛОЖНОГО ПОЛИЭФИРА A>>

Некристаллическая смола сложного полиэфира A предпочтительно получается посредством реакции между реакционным прекурсором с нелинейной цепью и отвердителем.

Некристаллическая смола сложного полиэфира А предпочтительно имеет температуру стеклования от -60°C до 0°C.

Некристаллическая смола сложного полиэфира предпочтительно содержит уретановую связь, карбамидную связь, или и ту, и другую, поскольку они являются более превосходными в адгезии на носителе записи, таком как бумага. Также в результате содержания уретановой связи, карбамидной связи, или их обеих в некристаллической смоле сложного полиэфира A, уретановая связь или карбамидная связь ведут себя как точка псевдосшивки, увеличивая каучукоподобные свойства некристаллической смолы сложного полиэфира A. В результате полученный тонер является более превосходным в термиче