DE102016009868B4

DE102016009868B4 - Toner

Info

Publication number: DE102016009868B4
Application number: DE102016009868.6A
Authority: DE
Inventors: Noriyoshi Umeda; Takeshi Kaburagi; Naotaka Ikeda; Hirofumi Kyuushima; Shohei Shibahara; Yoshiaki Wada
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2015-08-28
Filing date: 2016-08-12
Publication date: 2021-03-18
Anticipated expiration: 2036-08-13
Also published as: DE102016009868A1; JP6833406B2; JP2017045058A; US20170075243A1; US9785068B2

Abstract

Toner, der ein Tonerpartikel aufweist, das ein Bindemittelharz und ein Wachs enthält, wobeiin einer dreidimensionale Analyse der internen Struktur des Tonerpartikels(i) das Wachs in Domänenform im Inneren des Tonerpartikels vorliegt;(ii) der Anteil an Tonerpartikeln, für die eine kürzeste Entfernung zwischen einer Oberfläche des Tonerpartikels und einer Domäne, die eine größte Hauptachsenlänge unter den Wachsdomänen aufweist, weniger als 50 nm beträgt, zahlenmäßig gleich oder kleiner als 10,0% ist;(iii) der Anteil an Tonerpartikeln, für die die kürzeste Entfernung zwischen der Oberfläche des Tonerpartikels und der Domäne, die die größte Hauptachsenlänge aufweist, mindestens 50 nm und nicht mehr als 500 nm beträgt, zahlenmäßig gleich oder größer als 60,0 % ist;(iv) unter Verwendung von d für eine Hauptachsenlänge der Domäne, die die größte Hauptachsenlänge aufweist, und unter Verwendung von D für einen zahlenmittleren Partikeldurchmesser (D1) des Toners, sich d und D zueinander gemäß der folgenden Formel (1) verhalten0,25D<d<0,50Dund (v) das Verhältnis zwischen der Hauptachsenlänge und einer Nebenachsenlänge (Hauptachsenlänge/Nebenachsenlänge) der Domäne, die die größte Hauptachsenlänge aufweist, mindestens 1,0 und nicht mehr als 2,5 beträgt.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Toner, der verwendet wird, um ein Tonerbild durch die Entwicklung eines latenten elektrostatischen Bildes zu bilden, das durch ein Verfahren wie Elektrophotographie, elektrostatische Aufzeichnung und Tonerstrahlsystem-Aufzeichungsverfahren gebildet wurde.
Beschreibung des Standes der Technik
Höhere Produktivität und die Fähigkeit, hochauflösende Vollfarbenbilder auszugeben werden zuletzt bei Kopierern und Druckern in einem breiten Feld, vom Büro bis zum Zuhause, vorausgesetzt. In diesem Zusammenhang machen Anwender unterschiedlichste Anforderungen, d.h. das Erhöhen der Geschwindigkeit von Kopiermaschine und Drucker ist wichtig, und gleichzeitig besteht eine Nachfrage nach der zum Drucken von Photographien erforderlichen Bildqualität, sowie nach der Fähigkeit, Bilder zu drucken, die kleine Randabstände aufweisen.
Das Erhöhen der Geschwindigkeit einer Kopiermaschine oder eines Druckers bedeutet zuallererst, die Geschwindigkeit des Entwicklungssystems zu erhöhen. Das Entwicklungssystem ist ein Bildgebungsverfahren, das Toner verwendet, um eine Visualisierung des latenten elektrostatischen Bildes herbeizuführen. Der Betrieb des Entwicklungssystems wird sowohl von einem Kontakt von Toner an Toner als auch von einem Kontakt von Toner an Komponentenelement begleitet, und der Toner wird jedes Mal, wenn dieser Kontakt stattfindet, wiederholt einem Laden unterworfen. Durch dieses Laden wird der Toner degradiert, und die für die Leistungsfähigkeit als Entwickler erforderliche Fließfähigkeit und triboelektrische Ladungsfähigkeit erleiden dann eine schrittweise Verschlechterung. Ferner wurde festgestellt, dass Toner unter dieser Bedingung eine verminderte Ladungsmenge und eine ungleichmäßige Ladungsverteilung aufweist, was das Auftreten von Bildfehlern zur Folge hat.
Um auf diese Probleme zu reagieren, schlägt zum Beispiel die Japanische Patentanmeldung JP 2007 - 171 272 A einen Toner vor, der eine Kern-Schale-Struktur aufweist, in der eine Schalenschicht ein Kernpartikel beschichtet, das ein Bindemittelharz, einen Farbstoff, und ein Trennmittel enthält, und das einen bestimmten vorgegebenen Bereich aufweist, der für dessen mittlere Bruchfestigkeit angegeben wird. Mit diesem Verfahren wird eine Fertigkeit offenbart, die eine Verbesserung der Fähigkeit des Toners herbeiführt, der Degradation durch das Laden, welches der Toner erfährt, zu widerstehen. Im Fall von Kern-Schale-Strukturen gibt es eine klare Ertüchtigung in Hinblick auf das Laden, dem der Toner wiederholt unterworfen wird. Jedoch tendiert bei Verfahren, in denen das Tonerpartikel in einem wässrigen Medium hergestellt wird, wie dem Suspensionspolymerisationsverfahren, das in der Japanischen Patentanmeldung JP 2007 - 171 272 A verwendet wird, das Wachs dazu, in die Umgebung des Tonerzentrums zu segregieren. Infolgedessen wird das Abwandern des Wachses aus dem Toner während des Fixierens beeinträchtigt, und im Fall eines Bildes, das kleine Randabstände aufweist, tritt eine Umwicklung an dem Fixierelement leicht auf.
Die Japanische Patentanmeldung JP 2010 - 122 667 A schlägt darum für Lösungs-Suspensions-Verfahren, bei denen die Tonerherstellung unter Verwendung einer wässrigen Lösung durchgeführt wird, ein Verfahren zum Dispergieren des Wachses im Toner unter Verwendung eines Wachsdispersionsmittels vor. Das Wachs wird definitiv im Tonerpartikel dispergiert, und Wachs ist auch in der Umgebung der Toneroberfläche vorhanden. Dadurch wird die Kompatibilität zwischen dem Bindemittelharz und dem Wachs beim Fixieren unterstützt, und somit zeigt sich eine Wirkung auf die Niedrigtemperaturfixierbarkeit. Wenn das Bindemittelharz und das Wachs kompatibel sind, ist das jedoch nicht wirksam in Bezug auf das Separierungsverhalten des Papiers aufgrund eines Verlusts der funktionellen Wirkung als Wachs.
Die Druckschrift US 2007/0166635 A1 offenbart einen Toner mit einem Bindemittelharz, Farbstoff und einem Trennmittel, wobei der Toner einen volumengemittelten Teilchendurchmesser von 3 bis 9 µm aufweist und das Bindemittelharz und das Trennmittel eine Inselstruktur bilden. Die Druckschrift JP 2012-13859 A offenbart ein Verfahren zur Tonerherstellung, mit Schritten des Dispergierens eines Trennmittels in einem Bindemittelharz zur Bildung von Kernpartikeln, des Temperns der Partikel, um das Trennmittel auf den Oberflächen der Kernpartikel abzuscheiden, und des Einkapselns der Kernpartikel. Die Druckschrift US 2015/0198901 A1 offenbart einen Toner mit Tonerpartikeln, die jeweils ein Bindemittelharz und ein Trennmittel enthalten, wobei 20 bis 80 Gewichts-% der Tonerpartikel den Bedingungen ⅔ ≤ T/Dv ≤ 1,5 sowie ⅓ ≤ R/Dv ≤ 1,0 genügen, wobei Dv einen volumengemittelten Durchmesser der Tonerpartikel darstellt, und T und R Durchmesser eines jeweiligen Tonerpartikels bzw. des darin enthaltenen Trennmittels darstellen.
OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
Somit muss, wie oben angegeben, noch ein Toner eingeführt werden, bei dem eine Robustheit dem Laden gegenüber, die es ermöglicht, auf Erhöhungen bei der Entwicklungssystem-Geschwindigkeit zu reagieren, mit einem effizienten Abwandern (engl. outmigration) des Wachses beim Fixieren koexistieren kann. Die vorliegende Erfindung stellt einen Toner bereit, der diese bestehenden Probleme löst. Das heißt, ein Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist es, einen Toner bereitzustellen, der während der gesamten Lebensdauer in einem Hochgeschwindigkeitsentwicklungssystem eine stabile Entwicklungs-Leistungsfähigkeit (engl. devolping performance) aufweist, und der selbst während der Erzeugung eines Bildes mit kleinen Randabständen in der Lage ist, eine Separierung ohne Papierumwicklung (engl. paper wraparound) auf der Fixierwalze zu leisten.
Um dieses Ziel zu erreichen, ist die Erfindung gemäß der vorliegenden Anmeldung ein Toner, der ein Tonerpartikel aufweist, das ein Bindemittelharz und ein Wachs enthält, wobei in einer dreidimensionalen Analyse der internen Struktur des Tonerpartikels

(i) das Wachs in Domänenform im Inneren des Tonerpartikels vorliegt;
(ii) der Anteil an Tonerpartikeln, für die eine kürzeste Entfernung zwischen einer Oberfläche des Tonerpartikels und einer Domäne unter den Domänen des Wachses, die eine größte Hauptachsenlänge aufweist, weniger als 50 nm beträgt, zahlenmäßig gleich oder kleiner als 10,0 % ist;
(iii) der Anteil an Tonerpartikeln, für die die kürzeste Entfernung zwischen der Oberfläche des Tonerpartikels und der Domäne, die die größte Hauptachsenlänge aufweist, mindestens 50 nm und nicht mehr als 500 nm beträgt, zahlenmäßig gleich oder größer als 60,0 % ist;
(iv) unter Verwendung von d für eine Hauptachsenlänge der Domäne, die die größte Hauptachsenlänge aufweist, und unter Verwendung von D für einen zahlenmittleren Partikeldurchmesser (D1) des Toners, sich d und D zueinander gemäß der folgenden Formel (1) verhalten $0,25 D < d < 0,50 D$
; und
(v) das Verhältnis zwischen der Hauptachsenlänge und einer Nebenachsenlänge (Hauptachsenlänge/Nebenachsenlänge) der Domäne, die die größte Hauptachsenlänge aufweist, mindestens 1,0 und nicht mehr als 2,5 beträgt.

Die vorliegende Erfindung kann einen Toner bereitstellen, der eine stabile Entwicklungs-Leistungsfähigkeit während der gesamten Lebensdauer in einem Hochgeschwindigkeitsentwicklungssystem aufweist, und der selbst während der Bildung eines Bildes mit kleinen Randabständen in der Lage ist, eine Separierung ohne Papierumwicklung auf der Fixierwalze zu leisten.
Weitere Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung der beispielhaften Ausführungsformen.
BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUINGSFORMEN
Die vorliegende Erfindung wird im Folgenden beschrieben.
Dadurch, dass der Toner in der vorliegenden Erfindung die oben angegebenen Bedingungen erfüllt, kann ein Toner erhalten werden, der eine stabile Entwicklungs-Leistungsfähigkeit während der gesamten Lebensdauer in einem Hochgeschwindigkeitsentwicklungssystem aufweist, und der selbst während der Bildung eines Bildes mit kleinen Randabständen in der Lage ist, eine Separierung ohne Papierumwicklung auf der Fixierwalze bereitzustellen.
Die genauen Gründe, warum die vorliegende Erfindung durch Erfüllen der oben angegebenen Bedingungen erreicht wird, sind unklar, aber die vorliegenden Erfinder stellen folgende Hypothesen auf.
So ist, um Hochgeschwindigkeitsentwicklungssystemen zu entsprechen, eine geringstmögliche Exposition des Wachses an der Toneroberfläche bevorzugt. Betrachtet man jedoch das Papierseparierungsverhalten beim Fixieren, so wird eine große Wachsmenge in der Umgebung der Toneroberfläche notwendig. Ferner endet, wenn das Wachs im Toner fein dispergiert ist, die Wirkung als Wachs dann damit, dass die Wirkung aufgrund der Kompatibilität mit dem Bindemittelharz beim Heizen während des Fixierens vermindert wird. Infolgedessen befinden sich bevorzugt Wachsdomänen mit einer gewissen Größe in der Umgebung der Toneroberfläche in einem Zustand, in dem es die geringstmögliche Exposition des Wachses an der Toneroberfläche gibt.
Andererseits kann, abhängig von der Größe und Form der Wachsdomänen im Toner, durch das bei verlängerter Entwicklung erfahrene wiederholte Laden ohne weiteres eine Rissbildung (engl. cracking) und ein Absplittern (engl. chipping) des Toners auftreten. Die für die Leistungsfähigkeit als Entwickler erforderliche Fließfähigkeit und triboelektrische Ladungsfähigkeit verschlechtert sich dadurch schrittweise, und dann werden Bildfehler erzeugt. Es wird folglich angenommen, dass die Kontrolle der Größe und Form der Wachsdomänen entscheidend ist.
Um auf Hochgeschwindigkeitsentwicklungssysteme zu reagieren und die Separierung des Papiers ohne Umwicklung auf der Fixierwalze, und zwar selbst bei Bildern, die kleine Randabstände aufweisen, herbeizuführen, kann daher geschlussfolgert werden, dass die Wirkungen des Wachses vollständig genutzt werden können, indem die Größe, die Form und die Position des Wachs im Toner kontrolliert werden.
Die vorliegenden Erfinder fanden, dass ein Toner, der die vorstehend beschriebenen Probleme löst, dadurch erhalten wird, dass er die Konstruktion und Eigenschaften aufweist, die nachstehend genau beschrieben sind.
Die vorliegende Erfindung ist ein Toner, der ein Tonerpartikel aufweist, das ein Bindemittelharz und ein Wachs enthält. Wenn eine dreidimensionale Analyse der internen Struktur des Tonerpartikels durchgeführt wird, liegt Wachs in Domänenform im Inneren des Tonerpartikels vor. Während die Details der dreidimensionalen Analyse unten beschrieben sind, zeigt die Tatsache, dass Wachsdomänen beobachtbar sind, dass das Wachs in kristallinem Zustand vorliegt. Es bedeutet somit, dass ein Trenneffekt oder Freigabeeffekt (engl. releasing effect) auftreten kann.
Vor diesem Hintergrund ist es ferner wesentlich für den Toner der vorliegenden Erfindung dass: (i) Wachs in Domänenform im Inneren des Tonerpartikels vorliegt und (ii) der Anteil an Tonerpartikeln, für die die kürzeste Entfernung zwischen der Oberfläche des Tonerpartikels und derjenigen Domäne unter diesen Wachsdomänen, die die größte Hauptachsenlänge aufweist, weniger als 50 nm beträgt, zahlenmäßig gleich oder kleiner als 10,0 % ist. Dies gibt an, dass das Wachs an der Toneroberfläche sehr wenig exponiert ist.
Damit wird eine Unterdrückung von Komponentenelement-Kontamination durch das Wachs sogar bei Hochgeschwindigkeitsentwicklungssystemen ermöglicht, und während der gesamten Lebensdauer wird eine stabile Entwicklungs-Leistungsfähigkeit erhalten. Wenn aber der Anteil an Tonerpartikeln, für die die kürzeste Entfernung zwischen der Oberfläche des Tonerpartikels und der Domäne, die unter den Wachsdomänen die größte Hauptachsenlänge aufweist, weniger als 50 nm beträgt, zahlenmäßig größer als 10,0 % ist, werden, aufgrund der Kontamination von Komponentenelementen, wenn der Toner einem Laden in einem Hochgeschwindikeitsentwicklungssystem unterworfen wird, Bildfehler - z.B., Entwicklungsstreifen (engl. development stripes) und so weiter - erzeugt. Der Anteil an Tonerpartikeln, in denen die kürzeste Entfernung zur Tonerpartikeloberfläche weniger als 50 nm beträgt, beträgt bevorzugt zahlenmäßig mindestens 0,0 % und zahlenmäßig nicht mehr als 7,0 %, und beträgt weiter bevorzugt zahlenmäßig mindestens 0,0 % und zahlenmäßig nicht mehr als 4,0 %. Der Anteil an Tonerpartikeln, in denen die kürzeste Entfernung zur Tonerpartikeloberfläche weniger als 50 nm beträgt, kann durch die Zusammensetzung und den Gehalt des Wachses kontrolliert werden, und wenn zwei Arten von Wachs verwendet werden, durch das Verhältnis zueinander.
Desweiteren wurde festgestellt, dass dann, wenn eine Konstruktion verwendet wird, bei der die Wachsdomänen zum Inneren des Toners hin segregiert sind, um Bildfehler wie Entwicklungsstreifen zu unterdrücken, das Abwandern des Wachses zur Toneroberfläche beim Fixieren beeinträchtigt wird. Infolgedessen ist das Papierseparierungsverhalten schlecht, und eine Umwicklung des Papiers an der Fixierwalze tritt auf.
Es ist ferner wesentlich für die vorliegende Erfindung, dass (iii) der Anteil an Tonerpartikeln, für die die kürzeste Entfernung zwischen der Oberfläche des Tonerpartikels und derjenigen Domäne, die die größte Hauptachsenlänge aufweist, mindestens 50 nm und nicht mehr als 500 nm beträgt, zahlenmäßig gleich oder größer als 60,0 % ist, und dass (iv), unter Verwendung von d für die Hauptachsenlänge derjenigen Domäne, die die größte Hauptachsenlänge aufweist, und unter Verwendung von D für den zahlenmittleren Partikeldurchmesser (D1) des Toners, d und D sich zueinander verhalten wie in der folgenden Formel (1): $0,25 D < d < 0,50 D$
Dies gibt die optimale Position und Größe der Wachsdomänen dafür an, dass das Wachs beim Fixieren ein wirksames Abwandern durchläuft. Somit ermöglicht die Kontrolle dieser Bereiche, dass das Wachs sich sehr wirksam hinaus zur Toneroberfläche verlagert, wenn beim Fixieren Druck und Wärme auf den Toner angewandt wurden. Eine Papierumwicklung auf der Fixierwalze kann dadurch unterdrückt werden.
Wenn jedoch der Anteil an Tonerpartikeln, für die die kürzeste Entfernung zwischen der Oberfläche des Tonerpartikels und der Domäne, die die größte Hauptachsenlänge aufweist, mindestens 50 nm und nicht mehr als 500 nm beträgt, zahlenmäßig kleiner als 60,0 % ist, dann wird das Abwandern des Wachses zur Toneroberfläche beim Fixieren beinträchtigt, und infolgedessen kann eine Papierumwicklung auf der Fixierwalze tendentiell auftreten. Ferner weisen im Falle von 0,25D ≥ d die Wachsdomänen eine geringe Größe auf, und infolgedessen tritt eine Kompatibilisierung mit dem Bindemittelharz beim Fixieren vor der Wachsverlagerung hinaus zur Toneroberfläche auf, und es zeigt sich dann wenig Trennwirkung. Auf diese Weise kann aufgrund der niedrigen Papier-Ablösbarkeit (engl. detachability by the paper) eine Papierumwicklung auf der Fixierwalze tendentiell leicht auftreten. Wenn andererseits d ≥ 0,50D weisen die Wachsdomänen eine große Größe auf, und folglich gibt es einen Trend, durch den der Toner Rissbildung und Absplittern erleidet, wenn der Toner dem Laden in einem Hochgeschwindigkeitsentwicklungssystem ausgesetzt ist.
Der Anteil an Tonerpartikeln, für die die kürzeste Entfernung zwischen der Oberfläche des Tonerpartikels und der Domäne, die die größte Hauptachsenlänge aufweist, mindestens 50 nm und nicht mehr als 500 nm beträgt, beträgt zahlenmäßig bevorzugt mindestens 70,0 % und zahlenmäßig nicht mehr als 100,0 %, und weiter bevorzugt zahlenmäßig mindestens 80,0 % und zahlenmäßig nicht mehr als 100,0 %. Der Anteil an Tonerpartikeln, für die die kürzeste Entfernung mindestens 50 nm und nicht mehr als 500 nm beträgt, kann durch die Zusammensetzung und den Gehalt des Wachses kontrolliert werden, und wenn zwei Arten von Wachs verwendet werden, durch das Verhältnis zueinander.
Das d in Formel (1) ist die Hauptachsenlänge der Domäne, die die größte Hautachsenlänge aufweist, und beträgt bevorzugt mindestens 0,30D und nicht mehr als 0,45D, weiter bevorzugt mindestens 0,35D und nicht mehr als 0,40D. Die Hauptachsenlänge d der Domäne, die die größte Hauptachsenlänge aufweist, kann durch die Zusammensetzung und den Gehalt des Wachses kontrolliert werden, und wenn zwei Arten von Wachs verwendet werden, durch das Verhältnis zueinander.
Es wurde auch gefunden, dass, wenn Wachsdomänen in Tonerpartikeln vorliegen, sich aufgrund des wiederholten Ladens, das der Toner in einem Hochgeschwindigkeitsentwicklungssystem erfährt, letztlich Tonerpartikel-Rissbildung und -Absplittern auftritt, wofür die Wachsdomänen eine Schnittstelle darstellen. Darum ist es wesentlich, dass (v) das Verhältnis zwischen der Hauptachsenlänge und der Nebenachsenlänge (Hauptachsenlänge/Nebenachsenlänge) der Domäne, die die größte Hauptachsenlänge aufweist, mindestens 1,0 und nicht mehr als 2,5 beträgt.
Dies gibt die Form der Wachsdomäne an. Wenn die Wachsdomäne annähernd eine Kugel ist, werden Toner-Rissbildung und -Absplittern unterdrückt, weil die Kraft aufgrund des wiederholten Ladens gleichmäßig verteilt wird. Wenn jedoch das Verhältnis zwischen der Hauptachsenlänge und der Nebenachsenlänge (Hauptachsenlänge/Nebenachsenlänge) der Domäne, die die größte Hauptachsenlänge aufweist, größer ist als 2,5, wird die Kraft aufgrund des wiederholten Ladens konzentriert, weil das Wachs eine unregelmäßige Form annimmt, und infolgedessen ist es wahrscheinlich, dass sich Tonerpartikel-Rissbildung und -Absplittern an der Schnittstelle der Wachsdomäne ereignen.
Ferner beträgt das Verhältnis zwischen der Hauptachsenlänge und der Nebenachsenlänge (Hauptachsenlänge/Nebenachsenlänge) der Domäne, die die größte Hauptachsenlänge aufweist, bevorzugt mindestens 1,0 und nicht mehr als 2,0, und weiter bevorzugt mindestens 1,0 und nicht mehr als 1,5. Das Verhältnis zwischen der Hauptachsenlänge und der Nebenachsenlänge (Hauptachsenlänge/Nebenachsenlänge) der Domäne, die die größte Hauptachsenlänge aufweist, kann durch die Zusammensetzung und den Gehalt des Wachses kontrolliert werden, und wenn zwei Arten von Wachs verwendet werden, durch das Verhältnis zueinander.
Zusätzliche bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind nachstehend für den Toners der vorliegenden Erfindung beschrieben. Bevorzugt enthält das Wachs zwei Arten, ein Wachs A und ein Wachs B, wobei das Wachs A ein Kohlenwasserstoff-Wachs ist, und das Wachs B ein Ester-Wachs ist. Weiter bevorzugt ist das Wachs B ein Ester eines sechswertigen Alkohols und einer aliphatischen Säure oder ein Ester einer hexabasischen Carbonsäure und eines aliphatischen Alkohols. Noch weiter bevorzugt ist es der Ester eines sechswertigen Alkohols und einer aliphatischen Monocarbonsäure oder der Ester einer hexabasischen Carbonsäure und eines aliphatischen Monoalkohols. Es wird angenommen, dass die Trennwirkung des Wachses und die Position der Wachsdomänen durch die Präsenz von zwei Wachsarten, die unterschiedliche Zusammensetzungen aufweisen, kontrolliert werden können.
Die Trennbarkeit wird verstärkt, wenn Wachs A, d.h. ein Kohlenwasserstoff-Wachs, inkorporiert wird. Ferner bildet, wenn Wachs B, d.h. ein Ester-Wachs, inkorporiert wird, das Ganze oder ein Teil ein Eutektikum mit Wachs A. Insbesondere neigen in einem wässrigen Medium, aufgrund des Einflusses des sehr polaren Wachses B, die Domänen des eutektischen Wachses dazu, in der Nähe der Toneroberfläche vorzuliegen.
Wenn das Wachs B ein Ester eines sechswertigen Alkohols und einer aliphatischen Säure oder ein Ester einer hexabasischen Carbonsäure und eines aliphatischen Alkohols ist, dann ist darüber hinaus die molekulare Kette stark verzweigt, und daher tritt ein Trend auf, durch den die Wachsdomäne durch die Bildung eines Eutektikums zwischen dem Ganzen oder einem Teil und dem Wachs A kugelförmig wird. Das führt zu weiteren Verbesserungen beim vom Toner aufgewiesenen Widerstand gegenüber Rissbildung und gegenüber Absplittern. Unter den sechswertiger Alkohol/aliphatische Säure-Estern und den hexabasische Carbonsäure / aliphatischer Alkohol-Estern weisen in der vorliegenden Erfindung Ester aus Dipentaerythritol und einer aliphatischen Monocarbonsäure die besten Wirkungen auf.
Der Toner der vorliegenden Erfindung kann auch ein Harz A enthalten. Das Harz A enthält bevorzugt ein Polymer, das das unten in Formel (2) wiedergegebene Segment mit Salicylsäurestruktur in einer terminalen Position an einer Seitenkette aufweist. (R¹ repräsentiert jeweils unabhängig eine Alkylgruppe, die mindestens 1 und nicht mehr als 18 Kohlenstoffatome aufweist, oder eine Alkoxylgruppe, die mindestens 1 und nicht mehr als 18 Kohlenstoffatome aufweist, n repräsentiert eine ganze Zahl, die mindestens 0 und nicht mehr als 3 beträgt, und * ist ein bindendes Segment im Polymer.)
In einem bevorzugten Fall, in dem der Toner das Wachs-B-Ester-Wachs, das das in Formel (2) wiedergegebene Segment aufweisende Polymer, und ein Bindemittelharz enthält, das einen Benzolring und eine Ester-Bindung enthält, koordiniert zuerst die Carboxylgruppe und/oder die Hydroxylgruppe in der Struktur des Polymers, das das in Formel (2) wiedergegebene Salicylsäurestruktursegment in der terminalen Position an der Seitenkette aufweist, mit der Carboxylgruppe im Wachs-B-Ester-Wachs. Wenn dieser Zustand eingenommen wird, zieht das Polymer, das das in Formel (2) wiedergegebene Segment in der terminalen Position an der Seitenkette aufweist, das Ester-Wachs an.
Insbesondere in einem wässrigen Medium ist das Polymer, das das in Formel (2) wiedergegebene Segment in der terminalen Position an der Seitenkette aufweist, aufgrund von dessen hoher Polarität bevorzugt an der Toneroberfläche präsent. Für die Wachsdomänen, die das an das Polymer koordinierte Ester-Wachs enthalten, besteht dann eine starke Tendenz, in der Umgebung der Toneroberfläche präsent zu sein. Es wird angenommen, dass durch das Steuern der Position der Wachsdomänen in die Nähe der Toneroberfläche das Abwandern des Wachses zur Toneroberfläche während des Fixierens erleichtert wird, und eine Papierumwicklung auf der Fixierwalze dadurch unterbunden werden kann.
Ferner ist das Tonerpartikel bevorzugt ein Tonerpartikel, das mittels eines Granulationsschrittes in einem wässrigen Medium hergestellt wird. Der Grund dafür ist, dass die Exposition der Wachsdomänen an der Toneroberfläche durch einen Granulationsschritt in einem wässrigen Medium unterdrückt werden kann. Darüberhinaus ist das im Toner der vorliegenden Erfindung enthaltene Tonerpartikel bevorzugt ein Tonerpartikel, das erhalten wurde durch:

- Erzeugen eines Partikels in einem wässrigen Medium aus einer polymerisierbaren Monomerzusammensetzung, die ein polymerisierbares Monomer, Wachs, und nach Bedarf Zusätze wie das Harz A, Farbstoff, und so weiter enthält, und
- Polymerisieren des polymerisierbaren Monomers, das im Partikel der polymerisierbaren Monomerzusammensetzung vorhanden ist.

Weiter bevorzugt ist die folgende Formel (3) erfüllt, in der SPa der SP (Löslichkeitsparameter, engl. solubility parameter)-Wert des Wachses A und SPb der SP-Wert des Wachses B ist. $SPb - SPa > 0,3$
Wenn die Formel (3) erfüllt ist, wird eine noch bessere Steuerung der Position der Wachsdomänen zur Umgebung der Toneroberfläche ermöglicht. Insbesondere wird angenommen, dass, wenn Toner in einem wässrigen Medium hergestellt wird, durch den Einfluss des Wachses B mit seinem höheren SP-Wert Domänen des Wachs A/Wachs B-Eutektikums dazu veranlasst werden können, in der Nähe zu der Toneroberfläche präsent zu sein.
SPb-SPa beträgt bevorzugt mindestens 0,5. Obwohl hierbei keine besonderen Begrenzungen in Hinblick auf die obere Grenze bestehen, beträgt diese im Allgemeinen nicht mehr als 3,0 und bevorzugt nicht mehr als 1,0. Der SP-Wert der Wachse kann durch die verwendeten Ausgangsmaterialien kontrolliert werden.
Die im Toner der vorliegenden Erfindung verwendeten Materialien sind im Folgenden beschrieben.
(Bindemittelharz)
Als Bindemittelharz im Toner der vorliegenden Erfindung wird bevorzugt ein Harz, das den Benzolring und die Ester-Bindung enthält, verwendet. Harze, die den Benzolring und die Ester-Bindung enthalten, können beispielhaft veranschaulicht werden durch: Styrol-Acrylharze, Styrol-Methacrylharze, und Polyesterharze, die als konstituierende Komponenten mindestens ein Bisphenolderivat als eine Diolkomponente und Isophthalsäure oder Terephthalsäure als eine Dicarbonsäurekomponente aufweisen.
Unter den vorangehenden ist das Bindemittelharz im Toner der vorliegenden Erfindung bevorzugt ein Styrol-Acrylharz. Die Wirkungen der vorliegenden Erfindung zeigen sich noch vorteilhafter, wenn die Styrolmonomereinheit bezogen auf die gesamten Monomereinheiten im Styrol-Acrylharz zu mindestens 60,0 Massen-% und nicht mehr als 100,0 Massen-% enthalten ist. Dabei bezieht sich „Monomereinheit“ auf den ausreagierten Zustand der Monomersubstanz im Polymer.
Wenn das Bindemittelharz ein Styrol-Acrylharz ist, können bekannte Harze verwendet werden. Ferner kann, wenn das Tonerpartikel mittels eines Suspensionspolymerisationsverfahrens hergestellt wird, das Styrol-Acrylharz durch Kopolymerisieren des Styrols und polymerisierbarer Acrylatestermonomere während der Suspensionspolymerisationsreaktion hergestellt werden.
Die polymerisierbaren Monomere, die verwendet werden können, können beispielhaft konkret veranschaulicht werden durch die Folgenden: Styrol; Styrolderivate wie α-Methylstyrol, β-Methylstyrol, o-Methylstyrol, m-Methylstyrol, p-Methylstyrol, 2,4-Dimethylstyrol, p-n-Butylstyrol, p-tert-Butylstyrol, p-n-Hexylstyrol, p-n-Octylstyrol, p-n-Nonylstyrol, p-n-Decylstyrol, p-n-Dodecylstyrol, p-Methoxystyrol, und p-Phenylstyrol; und polymerisierbare Acrylmonomere wie Methylacrylat, Ethylacrylat, n-Propylacrylat, Isopropylacrylat, n-Butylacrylat, Isobutylacrylat, tert-Butylacrylat, n-Amylacrylat, n-Hexylacrylat, 2-Ethylhexylacrylat, n-Octylacrylat, n-Nonylacrylat, Cyclohexylacrylat, Benzylacrylat, Dimethylphosphatethylacrylat (Dimethyl[2-(acryloxy)ethyl]phosphat), Diethylphosphatethylacrylat (Diethyl[2-(acryloxy)ethyl]phosphat), Dibutylphosphatethylacrylat (Dibutyl[2-(acryloxy)ethyl]phosphat), und 2-Benzoyloxyethylacrylat.
Verschiedene Polymerisationsinitiatoren, z.B., Polymerisationsinitiatoren des Peroxid-Typs, Polymerisationsinitiatoren des Azo-Typs, und so weiter, können bei der Herstellung des Styrol-Acrylharzes als Polymerisationsinitiator verwendet werden. Die verwendbaren organischen Polymerisationsinitiatoren des Peroxid-Typs können beispielhaft veranschaulicht werden durch: Peroxyester, Peroxydicarbonate, Dialkylperoxide, Peroxyketale, Ketonperoxide, Hydroperoxide, und Diacylperoxide.
Die anorganischen Typen können beispielhaft veranschaulicht werden durch: Persulfat-Salze und Wasserstoffperoxid. Konkrete Beispiele sind Peroxyester wie t-Butylperoxyacetat, t-Butylperoxypivalat, t-Butylperoxyisobutyrat, t-Hexylperoxyacetat, t-Hexylperoxypivalat, t-Hexylperoxyisobutyrat, t-Butylperoxyisopropylmonocarbonat, und t-Butylperoxy-2-ethylhexylmonocarbonat; Diacylperoxide wie Benzoylperoxid; Peroxydicarbonate wie Diisopropylperoxydicarbonat; Peroxyketale wie 1,1-di-t-Hexylperoxycyclohexan; Dialkylperoxide wie di-t-Butylperoxid; und auch t-Butylperoxyallylmonocarbonat.
Die verwendbaren Polymerisationsinitiatoren des Azo-Typs können beispielhaft veranschaulicht werden durch: 2,2'-Azobis(2,4-dimethylvaleronitril), 2,2'-Azobisisobutyronitril, 1,1'-Azobis(cyclohexane-1-carbonitril), 2,2'-Azobis-4-methoxy-2,4-dimethylvaleronitril, Azobisisobutyronitril, und Dimethyl-2,2'-azobis(2-methylpropionat).
Zwei oder mehr dieser Polymerisationsinitiatoren können nach Bedarf auch gleichzeitig verwendet werden. Die Menge des hierbei verwendeten Polymerizationsinitiators beträgt bevorzugt mindestens 0,1 Massenteile und nicht mehr als 20,0 Massenteile pro 100,0 Massenteile des polymerisierbaren Monomers.
Die massegemittelte Molekülmasse (Mw) des Bindemittelharzes im Toner der vorliegenden Erfindung spielt keine Rolle, so lange die Niedrigtemperaturfixierbarkeit und Lagerungsbeständigkeit eingehalten sind, und eine massegemittelte Molekülmasse von mindestens 4.000 und nicht mehr als 100.000 ist bevorzugt. Die massegemittelte Molekülmasse kann unter Verwendung bekannter Verfahren kontrolliert werden, z.B. mittels der Initiatormenge, der Reaktionstemperatur, des Reaktionslösungsmittels, und so weiter.
(Harz A)
Im Toner der vorliegenden Erfindung wird als Harz A bevorzugt ein Polymer verwendet, das das in Formel (2) unten wiedergegebene Segment aufweist.
(R¹ repräsentiert jeweils unabhängig eine Alkylgruppe, die mindestens 1 und nicht mehr als 18 Kohlenstoffatome aufweist, oder eine Alkoxylgruppe, die mindestens 1 und nicht mehr als 18 Kohlenstoffatome aufweist, n repräsentiert eine ganze Zahl, die mindestens 0 und nicht mehr als 3 beträgt, und * ist ein bindendes Segment im Polymer.)
Das durch Formel (2) wiedergegebene Segment ist weiter bevorzugt ein Segment der folgenden Formel (2-1).
(In Formel (2-1) repräsentiert R¹ jeweils unabhängig eine Alkylgruppe aufweisend mindestens 1 und nicht mehr als 18 Kohlenstoffatome (bevorzugt mindestens 1 und nicht mehr als 4 Kohlenstoffatome) oder eine Alkoxygruppe aufweisend mindestens 1 und nicht mehr als 18 Kohlenstoffatome (bevorzugt mindestens 1 und nicht mehr als 4 Kohlenstoffatome). R² repräsentiert ein Wasserstoffatom, eine Hydroxygruppe, eine Alkylgruppe aufweisend mindestens 1 und nicht mehr als 18 Kohlenstoffatome (bevorzugt mindestens 1 und nicht mehr als 4 Kohlenstoffatome), oder eine Alkoxygruppe aufweisend mindestens 1 und nicht mehr als 18 Kohlenstoffatome (bevorzugt mindestens 1 und nicht mehr als 4 Kohlenstoffatome). Das g repräsentiert eine ganze Zahl, die mindestens 1 und nicht mehr als 3 beträgt; h repräsentiert eine ganze Zahl, die mindestens 0 und nicht mehr als 3 beträgt; und * ist ein bindendes Segment im Polymer.)
Das das Segment der Formel (2) enthaltende Polymer kann durch bekannte Verfahren unter Verwendung eines polymerisierbaren Monomers der Formel (2) hergestellt werden. Polymerisierbare Monomere mit Salicylsäurestruktur, die verwendet werden können, können durch die Folgenden konkret beispielhaft veranschaulicht werden: 3-Vinylsalicylsäure, 4-Vinylsalicylsäure, 5-Vinylsalicylsäure, 6-Vinylsalicylsäure, 3-Vinyl-5-isopropylsalicylsäure, 3-Vinyl-5-t-butylsalicylsäure, und 4-Vinyl-6-t-butylsalicylsäure.
Ferner kann das das Segment der Formel (2-1) enthaltende Polymer zum Beispiel durch die Verwendung einer Verbindung synthetisiert werden, die eine polymerisierbare funktionelle Gruppe, z.B. die Vinylgruppe, als Monomer für das * in der Struktur aufweist, die durch die Formel (2-1) wiedergeben wird. In einem solchen Fall wird das durch die Formel (2-1) wiedergebebene Segment dann durch die folgende Formel (2-2) wiedergegeben.
(In Formel (2-2) repräsentiert R³ jeweils unabhängig eine Alkylgruppe, die mindestens 1 und nicht mehr als 18 Kohlenstoffatome (bevorzugt mindestens 1 und nicht mehr als 4 Kohlenstoffatome) aufweist, oder eine Alkoxygruppe, die mindestens 1 und nicht mehr als 18 Kohlenstoffatome (bevorzugt mindestens 1 und nicht mehr als 4 Kohlenstoffatome) aufweist. R⁴ repräsentiert ein Wasserstoffatom, eine Hydroxygruppe, eine Alkylgruppe, die mindestens 1 und nicht mehr als 18 Kohlenstoffatome (bevorzugt mindestens 1 und nicht mehr als 4 Kohlenstoffatome) aufweist, oder eine Alkoxygruppe, die mindestens 1 und nicht mehr als 18 Kohlenstoffatome (bevorzugt mindestens 1 und nicht mehr als 4 Kohlenstoffatome) aufweist. R⁵ repräsentiert ein Wasserstoffatom oder eine Methylgruppe; i repräsentiert eine ganze Zahl, die mindestens 1 und nicht mehr als 3 beträgt; und j repräsentiert eine ganze Zahl, die mindestens 0 und nicht mehr als 3 beträgt.)
Das Polymer, welches das Segment mit Formel (2) enthält, kann ein Homopolymer sein, oder kann ein Copolymer mit einem anderen polymerisierbaren Monomer sein. Die folgenden sind konkrete Beispiele polymerisierbarer Monomere, die für das Copolymer verwendet werden können:

Styrol und Styrolderivate wie α-Methylstyrol, β-Methylstyrol, o-Methylstyrol, m-Methylstyrol, p-Methylstyrol, 2,4-Dimethylstyrol, p-n-Butylstyrol, p-tert-Butylstyrol, p-n-Hexylstyrol, p-n-Octylstyrol, p-n-Nonylstyrol, p-n-Decylstyrol, p-n-Dodecylstyrol, p-Methoxystyrol, und p-Phenylstyrol; polymerisierbare Acrylmonomere wie Methylacrylat, Ethylacrylat, n-Propylacrylat, Isopropylacrylat, n-Butylacrylat, Isobutylacrylat, tert-Butylacrylat, n-Amylacrylat, n-Hexylacrylat, 2-Ethylhexylacrylat, n-Octylacrylat, n-Nonylacrylat, Cyclohexylacrylat, Benzylacrylat, Dimethylphosphatethylacrylat (Dimethyl[2-(acryloxy)ethyl]phosphat), Diethylphosphatethylacrylat (Diethyl[2-(acryloxy)ethyl]phosphat), Dibutylphosphatethylacrylat (Dibutyl[2-(acryloxy)ethyl]phosphat), und 2-Benzoyloxyethylacrylat; und polymerisierbare Methacrylmonomere wie Methylmethacrylat, Ethylmethacrylat, n-Propylmethacrylat, Isopropylmethacrylat, n-Butylmethacrylat, Isobutylmethacrylat, tert-Butylmethacrylat, n-Amylmethacrylat, n-Hexylmethacrylat, 2-Ethylhexylmethacrylat, n-Octylmethacrylat, n-Nonylmethacrylat, Diethylphosphatethylmethacrylat (Diethyl[2-(methacryloxy)ethyl]phosphat), und Dibutylphosphatethylmethacrylat (Dibutyl[2-(methacryloxy)ethyl]phosphat).

Die gleichen Polymerisationsinitiatoren wie oben angegeben können als zur Herstellung des Polymers, das ein Segment der Formel (2) enthält, verwendbare Polymerisationsinitiatoren verwendet werden.
Die massegemittelte Molekülmasse (Mw) des Harzes A im Toner der vorliegenden Erfindung spielt keine Rolle, so lange die Niedrigtemperaturfixierbarkeit und Lagerungsbeständigkeit eingehalten werden, und eine massegemittelte Molekülmasse von mindestens 4.000 und nicht mehr als 100.000 ist bevorzugt. Die massegemittelte Molekülmasse kann unter Verwendung bekannter Verfahren kontrolliert werden, z.B. mittels der Initiatormenge, der Reaktionstemperatur, des Reaktionslösungsmittels, und so weiter.
Die massegemittelte Molekülmasse (Mw) des Polymers, das ein Polymer der Formel (2) enthält, im Toner der vorliegenden Erfindung spielt keine Rolle, so lange Niedrigtemperaturfixierbarkeit und Lagerungsbeständigkeit eingehalten sind, und eine massegemittelte Molekülmasse von mindestens 4.000 und nicht mehr als 100.000 ist bevorzugt. Die massegemittelte Molekülmasse kann unter Verwendung bekannter Verfahren kontrolliert werden, z.B. mittels der Initiatormenge, der Reaktionstemperatur, des Reaktionslösungsmittels, und so weiter.
Noch vorteilhafter zeigt der Toner der vorliegenden Erfindung die Wirkungen der vorliegenden Erfindung bei einem Gehalt des Segments der Formel (2) im Harz A von mindestens 0,1 µmol/g und nicht mehr als 100,0 µmol/g.
Es wird angenommen, dass dann, wenn der Gehalt des Segments der Formel (2), das im Toner enthalten ist, im angegebenen Bereich liegt, das Polymer, dass das Segment der Formel (2) aufweist, im Toner die Funktion des multifunktionellen Ester-Wachses im Toner als Dispersionsmittel zufriedenstellend aufweist, und sich die Wirkungen der vorliegenden Erfindung sogar noch vorteilhafter zeigen.
Der Gehalt des Segments der Formel (2), das im Toner enthalten ist, kann durch die Anpassen der Zugabemenge während der Tonerherstellung, basierend auf dem Gehalt des Segments der Formel (2) im Harz A, kontrolliert werden. Der Gehalt des Segments der Formel (2), das im Harz A enthalten ist, kann basierend auf der Messung des Säurewerts des Harzes (siehe unten) quantifiziert werden.
Ferner beträgt der Gehalt des Harzes A im Toner bevorzugt mindestens 0,5 Massenteile und nicht mehr als 10,0 Massenteile pro 100,0 Massenteile des Bindemittelharzes.
(Farbstoff)
Der Toner der vorliegenden Erfindung kann auch in der Form eines magnetischen Toners verwendet werden. In diesem Fall wird ein Magnetkörper verwendet, wie beispielhaft durch die Folgenden veranschaulicht: Eisenoxide wie Magnetit, Maghemit und Ferrit, und Eisenoxide, die ein anderes Metalloxid enthalten; Metalle wie Fe, Co und Ni, sowie Legierungen dieser Metalle mit einem Metall wie Al, Co, Cu, Pb, Mg, Ni, Sn, Zn, Sb, Ca, Mn, Se oder Ti, und Mischungen der Vorstehenden; und Eisen(II,III)oxid (Fe₃O₄), Eisenoxid (γ-Fe₂O₃), Zinkeisenoxid (ZnFe₂O₄), Kupfereisenoxid (CuFe₂O₄), Neodymeisenoxid (NdFe₂O₃), Bariumeisenoxid (BaFe₁₂O₁₉), Magnesiumeisenoxid (MgFe₂O₄), und Manganeisenoxid (MnFe₂O₄). Ein einzelnes oder eine Kombination von zwei oder mehr dieser magentischen Materialien kann verwendet werden. Ein fein verteiltes Pulver von Eisen(II,III)oxid oder γ-Eisenoxid ist ein besonders vorteilhaftes magnetisches Material.
Diese Magnetkörper haben bevorzugt einen mittleren Partikeldurchmesser von mindestens 0,1 µm) und nicht mehr als 2,0 µm, und weiter bevorzugt von mindestens 0,1 µm und nicht mehr als 0,3 µm. Die magnetischen Eigenschaften für die Anwendung von 795,8 kA/m (10 kOersted) sind wie folgt: Eine Koerzitivfeldstärke (Hc) von mindestens 1,6 kA/m und nicht mehr als 12 kA/m (mindestens 20 Oersted und nicht mehr als 150 Oersted), und eine Sättigungsmagnetisierung (σs) von mindestens 5 Am²/kg und nicht mehr als 200 Am²/kg, bevorzugt von mindestens 50 Am²/kg und nicht mehr als 100 Am²/kg. Die Remanenz (σr) beträgt bevorzugt mindestens 2 Am²/kg und nicht mehr als 20 Am²/kg.
Bezogen auf 100,0 Massenteile des Bindemittelharzes, wird der Magnetkörper bevorzugt mit mindestens 10,0 Massenteilen und nicht mehr als 200,0 Massenteilen, weiter bevorzugt mit mindestens 20,0 Massenteilen und nicht mehr als 150,0 Massenteilen verwendet.
Bei einer Verwendung als nichtmagnetischer Toner kann andererseits ein bekannter Farbstoff, z.B. die verschiedenen vorbekannten Farbstoffe und Pigmente, als Farbstoff verwendet werden.
Der schwarze Farbstoff kann sein: Ein Rußschwarz, Anilinschwarz, Acetylenschwarz, Titanschwarz oder ein schwarzer Farbstoff, bereitgestellt durch Fabmischung unter Verwendung der im Folgenden beschriebenen Gelb-/Magenta-/Cyan-Farbstoffe, um Schwarz zu ergeben.
Für gelbe Farbstoffe auf Pigmentbasis können Verbindungen wie beispielsweise Azoverbindungen, Isoindolinonverbindungen, Anthrachinonverbindungen, Azometallkomplexe, Methinverbindungen, und Allylamidverbindungen verwendet werden. Konkrete Beispiele sind C. I. Pigmentgelb 3, 7, 10, 12, 13, 14, 15, 17, 23, 24, 60, 62, 74, 75, 83, 93, 94, 95, 99, 100, 101, 104, 108, 109, 110, 111, 117, 123, 128, 129, 138, 139, 147, 148, 150, 155, 166, 168, 169, 177, 179, 180, 181, 183, 185, 191:1, 191, 192, 193 und 199. Gelbe Farbstoffe auf Farbstoffbasis können beispielhaft veranschaulicht werden durch: C. I. Solvent Yellow 33, 56, 79, 82, 93, 112, 162 und 163, und C. I. Disperse Yellow 42, 64, 201 und 211.
Kondensierte Azoverbindungen, Diketopyrrolopyrrolverbindungen, Anthrachinon, Chinacridonverbindungen, basische Farbstofflackverbindungen, Naphtholverbindungen, Benzimidazolonverbindungen, Thioindigoverbindungen, und Perylenverbindungen können als der Magentafarbstoff verwendet werden. Konkrete Beispiele sind C. I. Pigmentrot 2, 3, 5, 6, 7, 23, 48:2, 48:3, 48:4, 57:1, 81:1, 122, 146, 150, 166, 169, 177, 184, 185, 202, 206, 220, 221, 238, 254, und 269 und C. I. Pigmentviolett 19.
Phtalocyaninverbindungen und Derivate davon, Anthrachinonverbindungen und basische Farbstofflackverbindungen können als der Cyanfarbstoff verwendet werden. Konkrete Beispiele sind C. I. Pigmentblau 1, 7, 15, 15:1, 15:2, 15:3, 15:4, 60, 62, und 66.
Ein einzelner Farbstoff oder eine Mischung von Farbstoffen kann verwendet werden werden, und der Farbstoff kann in Form einer festen Lösung verwendet werden. In der vorliegenden Erfindung wird der Farbstoff unter Berücksichtigung des Farbtonwinkels, der Farbintensität, der Helligkeit, der Lichtechtheit, der OHT-Transparenz und der Dispergierbarkeit im Toner ausgewählt. Die Farbstoff-Zugabemenge beträgt bevorzugt mindestens 1,0 Massenteile und nicht mehr als 20,0 Massenteile pro 100,0 Massenteile des Bindemittelharzes.
(Trennmittel (engl. release agent))
Das Wachs in der vorliegenden Erfindung enthält bevorzugt ein Wachs A, das ein Kohlenwasserstoff-Wachs ist, und ein Wachs B, das ein Ester-Wachs ist.
Bekannnte Wachse können, sofern sie Kohlenwasserstoff-Wachse sind, ohne besondere Beschränkung als das Wachs A verwendet werden. Beispiele sind wie folgt: Aliphatische Kohlenwasserstoff-Wachse, wie Polyethylen mit niedrigem Molekulargewicht, Polypropylen mit niedrigem Molekulargewicht, mikrokristalline Wachse, Paraffin-Wachse, und Fischer-Tropsch-Wachse; Oxide aliphatischer Kohlenwasserstoff-Wachse, wie oxidiertes Polyethylen-Wachs, und deren Block-Copolymere; und Wachse, die bereitgestellt wurden durch Aufpropfen eines aliphatischen Kohlenwasserstoff-Wachses unter Verwendung eines Vinylmonomers, z.B. Styrol oder Acrylsäure.
Bekannnte Wachse können, sofern sie Ester-Wachse sind, ohne besondere Beschränkung als das Wachs B verwendet werden. Beispiele hier sind die Ester-Wachse, die aus Kombinationen der folgenden Carbonsäuren und Alkohole erhalten werden. Die Carbonsäure kann beispielhaft veranschaulicht werden durch: Myristinsäure, Palmitinsäure, Stearinsäure, Arachinsäure, Behensäure, Lignocerinsäure, Cerotinsäure, Montansäure, Melissinsäure, Ölsäure (Oleinsäure), Vaccensäure, Linolsäure (Oleinsäure), und Linolensäure. Dibasische Carbonsäuren können beispielhaft veranschaulicht werden durch: Butandisäure (Succinsäure), Pentandisäure (Glutarsäure), Hexandisäure (Adipinsäure), Heptandisäure (Pimelinsäure), Octandisäure (Korksäure, Suberinsäure), Nonandisäure (Azelainsäure), Decandisäure (Sebacinsäure), Dodecandisäure, Phthalsäure, Isophthalsäure, und Terephthalsäure. Tribasische und höherbasische Carbonsäuren können beispielhaft veranschaulicht werden durch: Trimellitsäure und Pyromellitsäure.
Der aliphatische Alkohol andererseits kann beispielhaft veranschaulicht werden durch: Myristylalkohol, Cetanol, Stearylalkohol, Arachinalkohol, Behenylalkohol, Tetracosanol, Hexacosanol, Octacosanol, und Triacontanol. Zweiwertige Alkohole können beispielhaft veranschaulicht werden durch: Ethylenglykol, Propylenglykol, 1,3-Propandiol, 1,4-Butandiol, 1,5-Pentandiol, 1,6-Hexandiol, 1,10-Decandiol, 1,12-Dodecandiol, 1,14-Tetradecandiol, 1,16-Hexadecandiol, 1,18-Octadecandiol, 1,20-Eicosandiol, 1,30-Triacontandiol, Diethylenglykol, Dipropylenglykol, 2,2,4-Trimethyl-1,3-pentandiol, Neopentylglykol, 1,4-Cyclohexandimethanol, Spiroglykol, 1,4-Phenylenglykol, Bisphenol A, und hydriertes Bisphenol A. Dreiwertige und höherwertige Alkohole können beispielhaft veranschaulicht werden durch: Glycerol, Trimethylolpropan, Pentaerythritol, Dipentaerythritol, Diglycerol, und Triglycerol.
Unter den Ester-Wachsen, die aus Kombinationen der vorstehenden erhalten werden können, sind Aliphatsäureester von Pentaerythritol und Aliphatsäureester von Dipentaerythritol bevorzugt für das in den Toner der vorliegenden Erfindung inkorpierte Wachs, wobei Aliphatsäureester von Dipentaerythritol weiter bevorzugt sind. Ferner sind die Ester von Pentaerythritol und einer aliphatischen Monocarbonsäure und die Ester von Dipentaerythritol und einer aliphatischen Monocarbonsäure bevorzugt, und die Ester von Dipentaerythritol und einer aliphatischen Monocarbonsäure sind besonders bevorzugt.
Das Wachs A und das Wachs B werden jeweils bevorzugt zu mindestens 0,5 Massenteilen und nicht mehr als 15,0 Massenteilen pro 100,0 Massenteile des Bindemittelharzes verwendet. Das Anteilsverhältnis zwischen dem Wachs A und dem Wachs B ist bevorzugt ein (Wachs A/Wachs B)-Wert von mindestens 1/2 und nicht mehr als 4/1. Die Schmelzpunkte der in der vorliegenden Erfindung verwendeten Wachse A und B liegen bevorzugt im Bereich von mindestens 30°C und nicht mehr als 130°C, weiter bevorzugt im Bereich von mindestens 60°C und nicht mehr als 100°C. Dadurch, dass Wachse verwendet werden, die diese thermischen Eigenschaften aufweisen, hat der erhaltene Toner nicht nur eine hervorragende Leistungsfähigkeit hinsichtlich des Fixierens (engl. fixing performance), sondern ist auch hinsichtlich der durch das Wachs vermittelten Trennwirkung besonders wirksam.
Der Toner der vorliegenden Erfindung kann andere Ester-Wachse oder andere Wachse enthalten.
(Ladungssteuerungsmittel)
Das Tonerpartikel der vorliegenden Erfindung kann ein Ladungssteuerungsmittel (engl. charge control agent) nutzen. Unter Ladungssteuerungsmitteln ist die Verwendung eines Ladungssteuerungsmittels bevorzugt, welches das Tonerpartikel zu einem negativen Ladeverhalten hin steuert. Das Ladungssteuerungsmittel kann beispielhaft veranschaulicht werden durch die Folgenden:

Organometallverbindungen, Chelatverbindungen, Monoazometallverbindungen, Acetylaceton-Metall-Verbindungen, Harnstoffderivate, Metall enthaltende Salicylsäureverbindungen, Metall enthaltende Naphthoesäureverbindungen, quaternäre Ammoniumsalze, Calixarene, Silikonverbindungen, und nichtmetallische Carbonsäureverbindungen und Derivate davon. Ferner können bevorzugt Sulfonsäureharze, welche die Sulfongruppe, Sulfonatsalzgruppe oder Sulfonatestergruppe tragen, verwendet werden. Die Zugabemenge des Ladungssteuerungsmittels, ausgedrückt pro 100,00 Massenteile des Bindemittelharzes, beträgt bevorzugt mindestens 0,01 Massenteile und nicht mehr als 20,00 Massenteile, weiter bevorzugt mindestens 0,50 Massenteile und nicht mehr als 10,00 Massenteile.

(Polares Harz)
Ein polares Harz kann ebenfalls dem Toner der vorliegenden Erfindung hinzugefügt werden. Für das polare Harz wird Polyesterharz bevorzugt. Ferner enthält das Polyesterharz weiter bevorzugt mindestens 0,10 mol% und nicht mehr als 20,00 mol% einer von Isosorbid abgeleiteten Einheit (Isosorbideinheit), bezogen auf die Gesamtheit der im Polyesterharz verwendeten Monomereinheiten. Die Polarität des Polyesterharzes wird durch die Inkorporation der Isosorbideinheit verstärkt, und wenn der Toner in einem wässrigen Medium durch ein Suspensionspolymerisationsverfahren oder ein Lösungs-Suspensionverfahren hergestellt wird, dann kann eine robustere Schale erzeugt werden. Als Ergebnis wird ein deutlicher Trend der Verhinderung der Oberflächenexposition des Wachses angenommen, selbst für einen Zustand, in dem das Wachs in der Nähe der Oberfläche vorliegt.
Ein Polyesterharz, das eine Isosorbideinheit enthält, verwendet Isosorbid als Alkoholkomponente, kann in Kombination damit aber auch die Folgenden als eine zusätzliche Alkoholkomponente verwenden.
Zweiwertige Alkoholkomponenten können beispielhaft veranschaulicht werden durch: Alkylenoxid-Addukte an Bisphenol A, z.B., Polyoxypropylen(2.2)-2,2-bis(4-hydroxyphenyl)propan, Polyoxypropylen(3.3)-2,2-bis(4-hydroxyphenyl)propan, Polyoxyethylen(2.0)-2,2-bis(4-hydroxyphenyl)propan, Polyoxypropylen(2.0)-polyoxyethylen(2.0)-2,2-bis(4-hydroxyphenyl)propan, und Polyoxypropylen(6)-2,2-bis(4-hydroxyphenyl)propan; aliphatische Diole wie Ethylenglykol, Diethylenglykol, Triethylenglykol, 1,2-Propylenglykol, 1,3-Propylenglykol, 1,4-Butandiol, Neopentylglykol, 1,4-Butendiol, 1,5-Pentandiol, 1,6-Hexandiol, 1,4-Cyclohexandimethanol, Dipropylenglykol, Polyethylenglykol, Polypropylenglykol, und Polytetramethylenglykol; und Bisphenol A-Verbindungen wie Bisphenol A und hydriertes Bisphenol A.
Dreiwertige und höherwertige Alkoholkomponenten können beispielhaft veranschaulicht werden durch: Sorbitol, 1,2,3,6-Hexantetrol, 1,4-Sorbitan, Pentaerythritol, Dipentaerythritol, Tripentaerythritol, 1,2,4-Butantriol, 1,2,5-Pentantriol, Glycerol, 2-Methylpropantriol, 2-Methyl-1,2,4-butantriol, Trimethylolethan, Trimethylolpropan, und 1,3,5-Trihydroxymethylbenzol.
Die zur Herstellung des Polyesterharzes verwendete Säurekomponente kann beispielhaft veranschaulicht werden durch die Folgenden:

Aromatische polybasische Carbonsäuren wie Phthalsäure, Isophthalsäure, Terephthalsäure, Trimellitsäure, und Pyromellitsäure; aliphatische polybasische Carbonsäuren wie Fumarsäure, Maleinsäure, Adipinsäure und Succinsäure, und Succinsäure, die mit einer C_1-20 Alkylgruppe oder einer C_2-20 Alkenylgruppe substituiert ist, z.B., Dodecenylsuccinsäure und Octenylsuccinsäure; und die Anhydride dieser Säuren und die Alkyl(1 bis 8 Kohlenstoffatome)-Ester dieser Säuren.

Unter den vorstehenden ist insbesondere die Verwendung von Polyesterharz bevorzugt, das durch die Kondensationspolymerisation eines Bisphenolderivats als Alkoholkomponente und einer dibasischen oder höherbasischen Carbonsäure oder eines Anhydrids oder niederen Alkylesters davon als Säurekomponente erhalten wird.
In der vorliegenden Erfindung kann das Polyesterharz in Kombination mit einem vorbekannten Polyesterharz verwendet werden.
Der Säurewert des in der vorliegenden Erfindung verwendeten Polyesterharzes beträgt bevorzugt mindestens 0,5 mg KOH/g und nicht mehr als 25,0 mg KOH/g. Eine hervorragende Beständigkeit der Entwicklungs-Leistungsfähigkeit und eine hervorragende Leistungsfähigkeit hinsichtlich dem Laden (engl. charging performance) werden ohne weiteres erhalten, wenn der Säurewert im angegebenen Bereich ist. Es wird angenommen, dass ein derartiger optimaler Bereich basierend auf einem Gleichgewicht zwischen der Einkapselung des Wachses durch das Polyesterharz A und der Ladungs-Leistungsfähigkeit, wie durch die Hygroskopizität vermittelt, existiert.
Insbesondere bildet das hinzugefügte Polyesterharz durch Granulierung in einem wässrigen Medium eine Schale an der Tonerpartikeloberfläche. Die funktionellen Wirkungen der vorliegenden Erfindung kommen leichter zum Ausdruck, wenn der Säurewert des Polyesterharzes im angegebenen Bereich liegt, und dieser ist somit bevorzugt.
Der Gehalt des polaren Harzes beträgt bevorzugt mindestens 1,0 Massenteile und nicht mehr als 20,0 Massenteile pro 100,0 Massenteile des Bindemittelharzes.
(Herstellungsverfahren)
Das Toner-Herstellungsverfahren der vorliegenden Erfindung wird im Folgenden beschrieben.
Das Toner-Herstellungsverfahren der vorliegenden Erfindung kann durch Verfahren beispielhaft veranschaulicht werden, in denen der Toner hergestellt wird durch: Ein Pulverisierungsverfahren, ein Suspensionspolymerisationsverfahren, ein Dispersionspolymerisationsverfahren, oder ein Suspensionsgranulationsverfahren, in dem der Toner hergestellt wird, indem die Granulation in einem wässrigen Medium durchgeführt wird, ausgehend von einer Lösung / Dispersion der Ausgangsmaterialien in einem organischen Lösungsmittel. Die Tonerherstellung durch das Suspensionspolymerisationsverfahren ist besonders bevorzugt, weil der Herstellungsschritt in diesem Fall einfach ist und der beabsichtigte Toner leicht erhalten wird. Ferner wird im Vergleich zu einem Pulverisierungsverfahren die Exposition des Wachses an der Toneroberfläche unterdrückt. Infolgedessen wird ein Toner erhalten, der eine hervorragende Bildqualität bereitstellt, und das Suspensionspolymerisationsverfahren ist somit bevorzugt.
Bei der Tonerpartikelherstellung durch das Suspensionspolymerisationsverfahren wird eine polymerisierbare Monomerzusammensetzung hergestellt durch das Auflösen oder Dispergieren der Folgenden zur Gleichförmigkeit (engl. uniformity), unter Verwendung zum Beispiel eines Rührers: Polymerisierbares Monomer, Wachs und bei Bedarf andere Zusätze, wie das Harz A, Farbstoff, und so weiter. Der Farbstoff kann verwendet werden, durch das vorausgehende Auflösen/Mischen oder Dispergieren des Farbstoffes in das polymerisierbare Monomer, welches das Bindemittelharz konstituieren wird, bis zur Gleichförmigkeit, unter Verwendung zum Beispiel eines Rührers. Insbesondere wenn der Farbstoff ein Pigment ist, wird er bevorzugt durch Behandlung mit einer Dispergiervorrichtung in eine Pigmentpaste umgewandelt.
Die so erhaltene polymerisierbare Monomerzusammensetzung wird einem Dispersionsmedium hinzugefügt (bevorzugt einem wässrigen Medium), das einen Dispersionsstabilisierer enthält, und unter Verwendung einer Hochgeschwindigkeitsdispergiervorrichtung, wie einem Hochgeschwindigkeitsrührer oder einem Ultraschalldispergierer als Rührvorrichtung, mikrofein dispergiert, bis der Tonerpartikel-Durchmesser erzielt wird, um Partikel der polymerisierbaren Monomerzusammensetzung zu erzeugen (Granulationsschritt). Tonerpartikel können erhalten werden durch: Durchführen einer Polymerisationsreaktion unter Anwendung von Licht und/oder Wärme auf das polymerisierbare Monomer, das in den Partikeln der polymerisierbaren Monomerzusammensetzung vorliegt, die im Granulationsschritt mikrofein dispergiert wurden (Polymerisationsschritt). Ein Polymerisationsinitiator kann nach dem Granulationsschritt zugegeben werden.
Als Verfahren zum Dispergieren des Pigments in einem organischen Medium kann ein bekanntes Verfahren verwendet werden. Zum Beispiel werden bei Bedarf ein Harz und ein Pigmentdispersionsmittel im organischen Medium dispergiert, und das Pigmentpulver wird schrittweise unter Rühren hinzugefügt und gründlich in das Lösungsmittel gemischt. Das Pigment kann stabil und mikrofein dispergiert werden, d.h. es kann in eine uniforme mikropartikuläre Form dispergiert werden, durch das Anwenden einer mechanischen Scherkraft unter Verwendung einer Dispergiervorrichtung, wie einer Kugelmühle, einem Farbschüttler, einer Auflöse-Vorrichtung, einem Attritor, einer Sandmühle, einer Hochgeschwindigkeitsmühle, und so weiter.
Das gleiche polymerisierbare Monomer, wie es oben bei dem Bindemittelharz, wie oben beschrieben, verwendet wurde, kann als polymerisierbares Monomer verwendet werden, das vorteilhaft im Suspensionspolymerisationsverfahren verwendet werden kann.
Das im Suspensionspolymerisationsverfahren verwendbare Dispersionsmedium wird basierend auf der Löslichkeit des polymerisierbaren Monomers, Wachses, Harzes A, und so weiter, im Dispersionsmedium bestimmt, aber ein wässriges Dispersionsmedium ist bevorzugt. Verwendbare wässrige Disperionsmedien können beispielhaft veranschaulicht werden durch die Folgenden: Wasser; Alkohole wie Methylalkohol, Ethylalkohol, denaturierter Ethylalkohol, Isopropylalkohol, n-Butylalkohol, Isobutylalkohol, tert-Butylalkohol, und sec-Butylalkohol; und Etheralkohole wie Methyl-Cellosolve, Cellosolve, Isopropyl-Cellosolve, Butyl-Cellosolve, und Diethylenglykolmonobutylether. Andere wasserlösliche Dispersionsmedien als die vorstehenden können ausgewählt werden aus: Ketonen wie Aceton, Methylethylketon, und Methylisobutylketon; Estern wie Ethylacetat; Ethern wie Ethylether; Acetalen wie Methylal und Diethylacetal; und Säuren wie Ameisensäure, Essigsäure, und Propionsäure; Wasser oder ein Alkohol sind jedoch besonders bevorzugt. Eine Mischung von zwei oder mehr dieser Lösungsmittel kann auch verwendet werden. Die Konzentration der polymerisierbaren Monomerzusammensetzung, bezogen auf das Dispersionsmedium, ausgedrückt unter Bezugnahme auf das Dispersionsmedium, beträgt bevorzugt mindestens 1,0 Massen-% und nicht mehr als 80,0 Massen-%, weiter bevorzugt mindestens 10,0 Massen-% und nicht mehr als 65,0 Massen-%.
Als Dispersionsstabilisierer können bekannte Dispersionsstabilisierer verwendet werden, die verwendbar sind, wenn ein wässriges Dispersionsmedium verwendet wird. Konkrete Beispiele anorganischer Verbindungen sind: Calciumphosphat, Magnesiumphosphat, Aluminiumphosphat, Zinkphosphat, Calciumcarbonat, Magnesiumcarbonat, Calciumhydroxid, Magnesiumhydroxid, Aluminiumhydroxid, Calciummetasilicat, Calciumsulfat, Bariumsulfat, Bentonit, Siliziumoxid, und Aluminiumoxid. In Hinblick auf organische Verbindungen können die Folgenden dispergiert in einer wässrigen Phase verwendet werden: Polyvinylalkohol, Gelatine, Methylcellulose, Methylhydroxypropylcellulose, Ethylcellulose, das Natriumsalz von Carboxymethylcellulose, Polyacrylsäure und deren Salze, Stärke und dergleichen. Die Konzentration des Dispersionsstabilisierers beträgt bevorzugt mindestens 0,2 Massenteile und nicht mehr als 20,0 Massenteile pro 100,0 Massenteile der polymerisierbaren Monomerzusammensetzung.
Als Polymerisationsinitiator, der im Suspensionspolymerisationsverfahren für den Toner der vorliegenden Erfindung verwendet wird, können die gleichen Polymerisationsinitiatoren wie oben beschrieben verwendet werden.
Ein bekanntes Vernetzungsmittel kann hinzugefügt werden, wenn der Toner durch das Suspensionspolymerisationsverfahren hergestellt wird.
(Externe Zusätze)
Der Toner der vorliegenden Erfindung weist bevorzugt ein anorganisches Feinpulver an der Tonerpartikeloberfläche auf. Dieses anorganische Feinpulver wird dem Tonerpartikel hinzugefügt und mit diesem gemischt, um die Fließfähigkeit des Toners zu verbessern und seine Ladung einheitlich zu machen, und das hinzugefügte anorganische Feinpulver liegt gleichmäßig an die Tonerpartikeloberfläche gebunden vor.
Das anorganische Feinpulver der vorliegenden Erfindung weist bevorzugt einen zahlenmittleren primären Partikeldurchmesser (D1) von mindestens 4 nm und nicht mehr als 500 nm auf.
Ein anorganisches Feinpulver, ausgewählt aus Siliziumoxid, Aluminiumoxid, und Titanoxid, oder einem Kompositoxid aus diesen oder ähnlichen können als das in der vorliegenden Erfindung verwendete anorganische Feinpulver verwendet werden. Das Kompositoxid kann beispielhaft veranschaulicht werden durch: Siliziumoxid-Aluminiumoxid-Feinpulver und Strontiumtitanat-Feinpulver. Diese anorganischen Feinpulver werden bevorzugt verwendet, nachdem ihre Oberfläche einer hydrophoben Behandlung unterworfen wurde.
Andere Additive können dem in der vorliegenden Erfindung verwendeten Toner ebenfalls hinzugefügt werden, als Mittel zur Verbesserung der Entwicklungs-Leistungsfähigkeit, in kleinen Mengen in einem Bereich, der im Wesentlichen keine gegenteiligen Effekte vermittelt, zum Beispiel Gleitpulver wie Teflon®-Pulver, Zinkstearatpulver und Polyvinylidenfluoridpulver; oder Schleifmittel wie Ceroxidpulver, Siliziumcarbidpulver, und Strontiumtitanatpulver; oder zum Beispiel Fließfähigkeit vermittelnde Mittel wie Titanoxidpulver und Aluminiumoxidpulver; Rieselhilfsmittel; und feinverteilte organische und/oder anorganische Partikel mit umgekehrter Polarität. Diese Zusätze können auch nach der Durchführung einer hydrophoben Behandlung an ihrer Oberfläche verwendet werden.
Die Zugabemenge des anorganischen Feinpulvers und/oder der Zusatzmittel, ausgedrückt pro 100,0 Massenteile des Tonerpartikels, beträgt bevorzugt mindestens 0,01 Massenteile und nicht mehr als 8,00 Massenteile und weiter bevorzugt mindestens 0,10 Massenteile und nicht mehr als 4,00 Massenteile.
Die Verfahren zum Messen der verschiedenen für die vorliegende Erfindung stipulierten Eigenschaftswerte werden im Folgenden beschrieben.
< Beobachtung des Querschnitts mit einem Transmissionselektronenmikroskop (TEM) >
Die interne Struktur des Toners kann mit einem Transmissionselektronenmikroskop (TEM) beobachtet werden, wobei wie folgt vorgegangen wird.
Zuerst wird der Toner so auf einem Deckglas (Matsunami Glass Ind., Ltd., quadratisches Deckglas Nr. 1) verteilt, dass eine einzelne Schicht bereitgestellt wird, und ein Os film (5 nm) und ein Naphthalinfilm (20 nm) werden als Schutzfilme unter Verwendung eines Osmiumplasmabeschichters (OPC80T, Filgen, Inc.) erzeugt. Dann wird lichthärtbares D800-Harz (JEOL Ltd.) in einen hohlen PTFE-Tubus (Durchmesser 3 mm, Länge 3 mm) gefüllt und das Deckglas wird vorsichtig über dem Tubus plaziert, der so orientiert ist, dass der Toner in Kontakt mit dem lichthärtbaren D800-Harz ist. Bei dieser Konfiguration wird eine Belichtung durchgeführt, und das Harz wird gehärtet, wonach das Deckglas von dem Tubus entfernt wird, um eine zylinderförmige Probe zu ergeben, die den Toner in der obersten Schicht eingebettet hat.
Unter Verwendung eines Ultraschallultramikrotoms (UC7, Leica), werden Scheiben von je 100 nm wiederholt von der obersten Schicht der zylindrischen Probe abgenommen, mit einer Schnittgeschwindigkeit von 0,6 mm/s, bis sich die Toneroberfläche zeigt. Nachdem sich die Toneroberfläche gezeigt hat, werden wiederholt 100 nm dicke Proben abgeschnitten, um eine Mehrzahl von dünnen Scheibenproben zu bilden. Währenddessen werden den dünnen Scheibenproben Sequenznummern zugewiesen, in der Reihenfolge in der sie abgeschnitten werden. Unter Verwendung eines elektronischen Vakuumfärbegeräts (VSC4R1H, Filgen, Inc.), werden die erhaltenen dünnen Scheibenproben 15 Minuten in einer 500 Pa RuO₄-Gasatmosphäre gefärbt, und unter Verwendung eines Transmissionselektronenmikroskops (JEM2800, JEOL Ltd.) wird in numerischer Reihenfolge eine TEM-Beobachtung durchgeführt.
Die Bilderfassung wird durchgeführt bei einer TEM-Beschleunigungsspannung von 200 kV, einer Probengröße von 1 nm, und einer Bildgröße von 1024 x 1024 Pixeln. Für die Bilderfassung auf dem Detektor-Kontrollpanel für die Hellfeldabbildung wurde der Kontrast auf 1620 eingestellt und die Helligkeit wurde auf 2785 eingestellt; auf dem Bildkontrollpanel wurde der Kontrast auf 0,0 eingestellt, die Helligkeit wurde auf 0,5 eingestellt, und die Gammakorrektur wurde auf 1,00 eingestellt.
< Messung der Größe, Form und Position der Wachsdomänen im Toner >
Die Messung der Größe, Form und Position der Wachsdomänen im Toner wird durchgeführt, nachdem die durch die TEM-Beobachtung bereitgestellten Bilder (Hellfeldabbildung), unter Verwendung von „Avizo ver. 7.1“ (VSG, Inc.) 3D-Visualisierungssoftware zu Bildern verarbeitet wurden, die die dreidimensionale Analyse unterstützen.
Zuerst werden die TEM-Bilder in der Reihenfolge der Dünnschichtprobensequenz importiert und eine Binarisierung wird durchgeführt, wobei der Schwellwert für die Helligkeit (255 Abstufungen) auf 160 eingestellt ist. Wenn dies geschieht, werden das Wachs im Toner und das lichthärtbare D800-Harz zu hellen Bereichen, und etwas anderes als das Wachs im Toner wird ein dunkler Bereich. The Kontur des Toners kann unterschieden werden durch Licht-gegen-Dunkelheit für Toner-gegenlichthärtbares D800-Harz. Ein Bild, das die dreidimensionale Analyse unterstützt, wird durch Verbinden dieser individuellen binarisierten Bilder in Richtung orthogonal zu den TEM-Bildern des Toners erhalten. Die Wachsdomäne, die die größte Hauptachsenlänge aufweist, wird aus dem erhaltenen dreidimensionalen Bild ausgewählt; die Hauptachsenlänge und die Nebenachsenlänge der Domäne werden gemessen; und das Verhältnis zwischen der Hauptachsenlänge und der Nebenachsenlänge wird gemessen. Die kürzeste Distanz der Domäne von der Toneroberfläche wird ebenfalls gemessen.
In der vorliegenden Erfindung wird die dreidimensionale Analyse an 100 Tonerpartikeln durchgeführt, bei denen die Hauptachsenlänge der gemessenen Tonerpartikel mindestens das 0,8-fache und nicht mehr als das 1,2-fache des zahlenmittleren Partikeldurchmessers (D1) des Tonerpartikels beträgt, und die Verteilung der kürzesten Distanz zwischen dem Wachs und der Tonerpartikeloberfläche wird ausgehend von den Daten der 100 bestimmt. Ferner wird davon ausgegangen, dass die Domänenform dem Wert des arithmetischen Mittels der Daten bei den 100 entspricht.
< Verfahren zum Messen des zahlenmittleren Partikeldurchmessers D des Toners >
Der zahlenmittlere Partikeldurchmesser D des Toners (engl. numberaverage particle diameter) wird bestimmt wie folgt. Das verwendete Messinstrument ist ein „Coulter Counter Multisizer 3^®'' (Beckman Coulter, Inc.), ein Präzisions-Partikelgrößenverteilungsmessinstrument, das nach dem elektrischen Porenwiderstandsverfahren verfährt und mit einem Tubus mit 100 µm Öffnung ausgestattet ist. Die Messbedingungen werden eingestellt, und die Messdaten werden unter Verwendung der begleitenden dedizierten Software, d.h. „Beckman Coulter Multisizer 3 Version 3.51“ (Beckman Coulter, Inc.), analysiert. Die Messungen wurden bei 25.000 Kanälen als Anzahl der effektiven Messkanäle durchgeführt.
Die für die Messungen verwendete wässrige Elektrolytlösung wird durch Auflösen von Natriumchlorid in Sonderqualität in entionisiertem Wasser erzeugt, um eine Konzentration von 1 Massen-% bereit zu stellen, und zum Beispiel kann „ISOTON II“ (Beckman Coulter, Inc.) verwendet werden.
Vor der Messung und Analyse wird die dedizierte Software konfiguriert wie folgt. Auf dem Bildschirm „Modifiziere das Standardarbeitsverfahren (SOM)“ („modify the standard operating method (SOM)“) der dedizierten Software wird die gesamte Stückzahl im Kontrollmodus auf 50.000 Partikel eingestellt; die Zahl der Messungen wird auf 1 Mal eingestellt; und der Kd-Wert wird auf den Wert eingestellt, der unter Verwendung eines „Standardpartikels 10,0 µm“ erhalten wurde (Beckman Coulter, Inc.). Der Schwellwert und Geräuschpegel werden automatisch eingestellt, indem der „Schwellwert/Geräuschpegelmessknopf“ gedrückt wird. Ferner wird der Strom auf 1600 µA eingestellt; die Verstärkung wird auf 2 eingestellt; der Elektrolyt wird auf ISOTON II eingestellt;
und ein Haken wird gesetzt bei „Nach der Messung Tubus mit Öffnung spülen“ („post-measurement aperture tube flush“). Auf dem Bildschirm „Einstellen der Konversion von Pulsen zu Partikeldurchmesser“ („setting conversion from pulses to particle diameter“) der dedizierten Software wird das bin-Intervall (engl. bin interval) auf den logarithmischen Partikeldurchmesser eingestellt; der Partikeldurchmesser-bin wird auf 256 Partikeldurchmesser-bins gesetzt; und der Partikeldurchmesserbereich wird auf 2 µm bis 60 µm eingestellt.
Das konkrete Messverfahren ist wie folgt.

(1) 200 mL der wässrigen Elektrolytlösung werden in ein 250 mL Rundkolbenglasgefäß eingebracht, das für die Verwendung mit dem Multisizer 3 gedacht ist, und dieses wird im Probenstand platziert, und mit dem Rührstab wird entgegen dem Uhrzeigersinn mit 24 Umdrehungen pro Sekunde gerührt. Kontamination und Luftblasen innerhalb des Tubus mit Öffnung werden im Vorhinein durch die Funktion „Spülen der Öffnung“ („aperture flush“-Funktion) der dedizierten Software entfernt.
(2) 30 mL der wässrigen Elektrolytlösung werden in ein 100-mL Flachbodenglasgefäß eingetragen. Dem wird als Dispersionsmittel 0,3 mL einer Verdünnung, hergestellt durch die dreifache (Massen-)Verdünnung mit entionisiertem Wasser aus „Contaminon N“ (eine 10 Massen-% wässrige Lösung eines Reinigungsmittels mit einem neutralen pH 7 zur Reinigung von Präzisionsmessinstrumentierung, einschließend ein nichtionisches Tensid, ein anionisches Tensid, und eine organische Gerüstsubstanz (engl. builder), Wako Pure Chemical Industries, Ltd.).
(3) Ein „Ultrasonic Dispersion System Tetora 150“ (Nikkaki Bios Co., Ltd.) wird vorbereitet; das ist ein Ultraschalldispergierer mit einer elektrischen Leistung von 120 W, und der mit zwei Oszillatoren ausgerüstet ist (Oszillationsfrequenz = 50 kHz), die so angeordnet sind, dass die Phasen um 180° verschoben sind. 3,3 L entionisiertes Wasser werden in den Wassertank des Ultraschalldispergierers eingeführt, und dem Wassertank werden 2 mL Contaminon N hinzugefügt.
(4) Das in (2) beschriebene Gefäß wird in die Gefäßhalteröffnung auf dem Ultraschalldispergierer gestellt, und der Ultraschalldispergierer wird gestartet. Die vertikale Position des Gefäßes wird so eingestellt, dass der Resonanzzustand an der Oberfläche der wässrigen Elektrolytlösung maximal ist.
(5) Während die wässrige Elektrolytlösung in dem gemäß (4) aufgebauten Gefäß mit Ultraschall beschallt wird, werden der wässrigen Elektrolytlösung 10 mg des Toners in kleinen Aliquoten zugegeben und es wird eine Dispersion durchgeführt. Die Ultraschalldispersionsbehandlung wird weitere 60 Sekunden fortgesetzt. Die Wassertemperatur im Wassertank wird während der Ultraschalldispersion auf geeignete Weise so kontrolliert, dass sie mindestens 10°C und nicht mehr als 40°C beträgt.
(6) Unter Verwendung einer Pipette wird die in (5) hergestellte, den dispergierten Toner enthaltende wässrige Elektrolytlösung in das Rundkolbengefäß getropft, das in dem in (1) beschriebenen Probenstand eingesetzt ist, mit einer Anpassung, um eine Messkonzentration von 5% bereitzustellen. Die Messung wird dann durchgeführt, bis die Zahl der gemessenen Partikel 50.000 erreicht.
(7) Die Messdaten werden durch die mit dem Instrument bereitgestellte Software analysiert, und der zahlenmittlere Partikeldurchmesser D wird berechnet. Bei Einstellen der dedizierten Software auf Graph/Zahlen% (engl. graph/number%), ist der „mittlere Durchmesser“ auf dem Bildschirm „Analyse/numerischer statitistischer Wert (arithmetisches Mittel)“ (engl. „analysis/numerical statistical value (arithmetic mean)“) der zahlenmittlere Partikeldurchmesser D.

< Verfahren zum Messen des SP-Wertes des Wachses A (SPa) und des Wachses B (SPb) >
Der SP-Wert (cal/cm³)^1/2 in dieser Beschreibung kann unter Verwendung von Fedor's Verfahren berechnet werden. Insbesondere kann der SP-Wert zum Beispiel unter Verwendung der folgenden Formel berechnet werden, die detailliert beschrieben ist in: Polymer Engineering and Science, Band 14, Seiten 147-154.
Formel: $SP-Wert = {(Ev/v)}^{1 / 2} = {(\sum Δ ei/ \sum Δ vi)}^{1 / 2}$
(in der Formel sind: Ev : Verdampfungsenergie (cal/mol), v : molares Volumen (cm³/mol), Δei : Verdampfungsenergie der individuellen Atome oder Atomgruppen, Δvi : molares Volumen der einzelnen Atome oder Atomgruppen)
< Analyse der Zusammensetzung des Harzes A, des Wachses A, und des Wachses B >
Die Analyse der Zusammensetzung des Harzes A, des Wachses A, und des Wachses B kann unter Verwendung eines Nuklearmagnetresonanzinstruments (¹H-NMR, ¹³C-NMR) und der FT-IR-Spektren durchgeführt werden. Das Instrument wird im Folgenden beschrieben.
Jede der Harzproben kann durch Fraktionierung aus dem Toner erhalten werden und kann dann einer Analyse unterworfen werden.

(i) ¹H-NMR, ¹³C-NMR Messinstrument: JNM-EX400 FT-NMR instrument (JEOL Ltd.) Messfrequenz: 400 MHz Pulsbedingung: 5,0 µs Frequenzbereich: 10500 Hz Zahl der Integrationen: 64
(ii) FT-IR Spektren AVATAR360 FT-IR von Thermo Fisher Scientific Inc.

< Verfahren zum Messen des Säurewertes des Harzes A und des polaren Harzes >
Der Säurewert des Harzes A und des polaren Harzes wird gemessen in Übereinstimmung mit JIS K 1557-1970. Das konkrete Messverfahren wird im Folgenden beschrieben.
2 g der pulverisierten Probe werden exakt gewogen (W (g)). Die Probe wird in einen 200-mL Erlenmeyerkolben eingeführt; 100 mL eines gemischten Toluol/Ethanol (2:1) -Lösungsmittels werden hinzugefügt; und es wird 5 Stunden gelöst. Eine Phenolphthalein-Lösung wird als Indikator zugegeben. Die Lösung wird unter Verwendung einer Bürette und unter Verwendung einer alkoholischen 0,1 mol/L Standard-KOH-Lösung titriert. Die hierbei verwendete Menge an KOH-Lösung wird als S (mL) bezeichnet. Ein Blindtest wird durchgeführt, und die in diesem Fall verwendete Menge an verwendeter KOH-Lösung wird mit B (mL) bezeichnet.
Der Säurewert wird unter Verwendung der folgenden Formel berechnet. Das „f“ in der Formel ist der Faktor für die KOH-Lösung. $S \ddot{a} urewert (mg KOH/g) = [(S - B) \times 5,61] /W$
< Verfahren zum Messen der massegemittelten Molekülmasse (Mw) des Harzes A und des polaren Harzes >
Die massegemittelte Molekülmasse (Mw) des Harzes A und des polaren Harzes wird unter Verwendung von Gelpermeationschromatographie (GPC) wie folgt gemessen.
Zuerst wird das jeweilige Harz bei Raumtemperatur in Tetrahydrofuran (THF) gelöst. Die erhaltene Lösung wird mit einem lösungsmittelbeständigen Membranfilter „Sample Pretreatment Cartridge“ (Tosoh Corporation), der einen Porendurchmesser von 0,2 µm aufweist, filtriert, um eine Probenlösung zu erhalten. Die Probenlösung wird auf eine Konzentration der THF-löslichen Komponente von 0,8 Massen-% eingestellt.
Die Messung wird unter den folgenden Bedingungen durchgeführt, wobei die Probenlösung verwendet wird.
Instrument: „HLC-8220GPC“ Hochdurchsatz-GPC-Instrument [Tosoh Corporation]
Kolonne: 2 x LF-604 [Showa Denko K.K.]
Elutionsmittel: THF
Fließgeschwindigkeit: 0,6 mL/min
Ofentemperatur: 40°C
Probeninjektionsmenge: 0,020 mL
Eine Molekülmassenkalibrationskurve, die unter Verwendung von Polystyrolharzstandards (zum Beispiel Produktname „TSK Standard-Polystyrol F-850, F-450, F-288, F-128, F-80, F-40, F-20, F-10, F-4, F-2, F-1, A-5000, A-2500, A-1000, A-500“, Tosoh Corporation) erstellt wurde, wird zum Bestimmen der Molekülmasse der Probe verwendet.
< Verfahren zum Messen des Schmelzpunktes Tm (°C) der Wachse (Wachs A, Wachs B) >
Der Schmelzpunkt Tm (°C) der Wachse wird gemäß ASTM D 3418-82 unter Verwendung eines „Q1000“ Kalorimeters mit Differentialabtastung (TA Instruments) gemessen. Die Temperaturkorrektur in der Detektionseinheit des Instruments erfolgt unter Verwendung der Schmelzpunkte von Indium und Zink, und die Korrektur der Wärmemenge erfolgt unter Verwendung der Schmelzwärme von Indium. Insbesondere werden 2 mg der Messprobe genau gewogen und in eine Aluminiumschale eingetragen. Unter Verwendung einer leeren Aluminiumschale als Referenz wird die Temperatur mit einer Erhöhungsgeschwindigkeit von 10°C/Minute in dem Messbereich zwischen 0°C und 120°C erhöht. Es wird 15 Minuten bei 100°C gehalten, gefolgt von Abkühlen von 100°C auf 0°C mit einer Erniedrigungsgeschwindigket von 10°C/Minute. Es wird 10 Minuten bei 0°C gehalten, gefolgt von der Durchführung der Messung mit einer Erhöhungsgeschwindigkeit von 10°C/Minute zwischen 0°C und 100°C. Als Schmelzpunkt Tm (°C) wird der Höchstwert in der endothermen Kurve im zweiten Erwärmungsvorgang angenommen.
BEISPIELE
Die vorliegende Erfindung wird unten unter Verwendung von Beispielen konkret beschrieben, aber die vorliegende Erfindung ist nicht auf oder durch diese Beispiele beschränkt. Die in den Beispielen verwendeten Teile sind in allen Fällen Massenteile.
< Wachse >
Ein Fischer-Tropsch-Wachs (Schmelzpunkt: 78°C, SPa: 8,30) wurde als Wachs A hergestellt.

Die Wachse in der folgenden Tabelle 1 wurden als Wachs B hergestellt. [Tabelle 1]

Wachs B	Typ	Ausgangsalkohol	Aliphatische Ausgariqssäure	SPb
Wachs B1	Dipentaerythritolhexastearat	Dipentaerythritol	Stearinsäure	8,97
Wachs B2	Dipentaerythritolhexabehenat	Dipentaerythritol	Behensäure	8,90
Wachs B3	Pentaerythritoltetrabehenat	Pentaerythritol	Behensäure	8,94
Wachs B4	Glyceroltristearat	1,2,3-Propantriol	Stearinsäure	8,91
Wachs B5	Stearylstearat	Stearylalkohol	Stearinsäure	8,59

< Herstellungsbeispiel Harz A >
< Herstellungsbeispiel polymerisierbares Monomer A1 >
18 g 2,4-Dihydroxybenzoesäure wurden in 150 mL Methanol gelöst. 36,9 g Calciumcarbonat wurden zu dieser Lösung gegeben, und es wurde auf 65°C erwärmt. Durch Mischen und Auflösen von 18,7 g 4-(Chloromethyl)styrol in 100 mL Methanol wurde eine Lösung hergestellt, und diese wurde tropfenweise der das Salicylsäureintermediat enhtaltenden Lösung hinzugefügt, und für 3 Stunden wurde eine Reaktion bei 65°C durchgeführt. Nachdem die erhaltene Reaktionslösung abgekühlt war, wurde sie filtriert, und das Methanol im Filtrat wurde unter einem verminderten Druck abdestilliert, um ein Präzipitat zu herzustellen. Das Präzipitat wurde in 1,50 L Wasser dispergiert, das einen pH = 2 aufwies, und Ethylacetat wurde hinzugefügt, um eine Extraktion durchzuführen. Dem folgte Waschen mit Wasser, und dann Trocknen über Magnesiumsulfat und Destillation des Ethylacetats unter vermindertem Druck, um ein Präzipitat zu erhalten. Das Präzipitat wurde mit Hexan gewaschen und aus Toluol/Ethylacetat umkristallisiert, um 20,1 g des polymerisierbaren Monomers A1, das die in der untenstehenden Formel (5) wiedergegebene Struktur aufweist, zu erhalten.
< Harz A1 Herstellungsbeispiel >

Das polymerisierbare Monomer A1 (12,0 Teile) und Styrol (88,0 Teile) wurden in 40,0 mL DMF gelöst und 1 Stunde gerührt, und dann auf 110°C erwärmt. Dieser Reaktionslösung wurde tropfenweise hinzugefügt: Eine Lösung, die erhalten wurde durch: 1 Stunde Rühren der Lösung, die bereitgestellt wurde durch Eintragen von 3,40 Teilen tert-Butylperoxyisopropylmonocarbonat (Produktbezeichnung: Perbutyl I, NOF Corporation.) in 40,0 mL Toluol. Die Reaktion wurde weitere 4 Stunden bei 110°C unter Stickstoffeinleitung durchgeführt. Dem folgte Abkühlen und tropfenweise Zugabe von 1,00 L Methanol, um ein Präzipitat zu erhalten. Das erhaltene Präzipitat wurde in 120,0 mL THF gelöst; 1,80 L Methanol wurde dann tropfenweise hinzugefügt, um ein weißes Präzipitat zu präzipitieren; und Filtrierung und Trocknen bei 90°C bei vermindertem Druck ergab dann ein Harz A1, das aus Styrol und dem polymerisierbaren Monomer A1 erhalten wurde. Die Analyse der Zusammensetzung des erhaltenen Harzes A1 wurde mittels ¹H-NMR wie oben beschrieben ausgeführt und bestätigte, dass das polymerisierbare Monomer A1 einer Polymerisierung unterzogen war. Ferner betrug der Säurewert von Harz A1 24,9 mg KOH/g, und somit wurde durch den Säurewert bestätigt, dass das Segment der Formel (2), das von dem polymerisierbaren Monomer A1 abgeleitet war, zu 44,4 µmol/g enthalten war. Die Ladungsmengen und Eigenschaften von Harz A1 sind in Tabelle 2 wiedergegeben. [Tabelle 2]

Harz A		Harz A1
Bezeichnung des polymerisierbaren Monomers		Polymerisierbares Monomer A1
	Polymerisierbares Monomer	12,0
Ladungsmenge (g)	Styrol	88,00
	2-EHA	0,00
	Initiator	3,40
Reaktionstemperatur (°C)		110
Reaktionszeit (h)		4,0
Säurewert des Harzes (mq KOH/q) .		24,9
Molekülmasse	Mw	26500
Molekülmasse	Mw/Mn	2,2

< Herstellung von polarem Harz B1 >
100,0 Teile einer Mischung, die bereitgestellt wurde durch Mischen der Ausgangsmonomere in den in Tabelle 3 wiedergegebenen molaren Mengen, außer Trimellitanhydrid, wurde in einen mit einem Rührer, einem Thermometer, einer Stickstoffeinführungsleitung, einem Wasserabscheider und einem Druckminderungsapparat ausgestatteten Reaktor gegeben, und es wurde unter Rühren auf eine Temperatur von 130°C erwärmt. Dann wurden 0,52 Teile Zinndi(2-ethylhexanoat) als Veresterungskatalysator hinzugefügt; es wurde auf eine Temperatur von 200°C erwärmt; und für 6 Stunden wurde eine Kondensationspolymerisation durchgeführt. Trimellitanhydrid wurde in der in Tabelle 3 gezeigten molaren Menge hinzugefügt. Es erfolgte die Eintragung in ein mit einer Stickstoffeinführungsleitung, einer Wasserabscheideleitung und einem Rührer ausgestattetes Polymerisationsgefäß. Eine Kondensationsreaktion wurde bei einem verminderten Druck von 40 kPa durchgeführt, bis das gewünschte Molekulargewicht erreicht wurde, um ein polares Harz B1 zu erhalten.
< Herstellung von polaren Harzen B2 und B3 >

Polare Harze B2 und B3 wurden hergestellt, indem vorgegangen wurde wie bei dem polaren Harz B1, wobei die Startmonomerbeladungsmengen und die Temperaturbedingungen wie während der Polykondensationsreaktion in Tabelle 3 verwendet wurden. [Tabelle 3]

			Polares Harz B1	Polares Harz B2	Polares Harz B3
Monomerzusammensetzung	Säure	TPA [mol Menge]	90,0	90,0	85,0
		IPA [mol Menge]	0,0	0,0	5,0
		TMA [mol Menge]	5,0	5,0	5,0
	Alkohol	BPA(PO) [mol Menge]	60,0	60,0	55,0
		BPA(EO) [mol Menge]	0,0	0,0	5,0
		Isosorbid [mol Menge]	13,6	0,2	0,0
		EG [mol Menge]	26,4	39,8	40,0
Kondensationstemperatur (°C)			200,0	200,0	200,0
Eigenschaften	mol% Isosorbid im Harz		7,0	0,1	0,0
	Glasübergangstemperatur		72,0	51,5	57,0
	Säurewerte		5,0	6,0	6,0
	massegemittelte Molekülmasse (Mw)		16000	16000	15000

Das in der Tabelle erwähnte Isosorbid ist eine Verbindung, welche die in der folgenden Formel (6) wiedergegebene Struktur aufweist.
In der Tabelle bezeichnen TPA Terephthalsäure; IPA Isophthalsäure; TMA Trimellithsäureanhydrid; BPA(PO) ein Addukt von 2 mol Propylenoxid an Bisphenol A; BPA(EO) ein Addukt von 2 mol Ethylenoxid an Bisphenol A; und EG Ethylenglykol.
< Tonerherstellungsbeispiel 1 >
(Dispersionsmedium)
14,0 Massenteile Natriumphosphat und 4,5 Massenteile 10,0%ige Salzsäure wurden in einem Reaktor 1000,0 Massenteilen entionisierten Wasssers zugeführt, und die Temperatur wurde 60 Minuten bei 65°C gehalten, während eine N₂-Spülung duchgeführt wurde. Unter Rühren bei 12.000 Umdrehungen pro Minute unter Verwendung eines T. K. Homomischers (Tokushu Kika Kogyo Co., Ltd.) wurde eine wässrige, durch die Auflösung von 8,0 Massenteilen Calciumchlorid in 10,0 Massenteilen entionisierten Wassers hergestellte Calciumchloridlösung auf einmal zugeführt, um ein einen Dispersionsstabilisierer enthaltendes wässriges Medium herzustellen. Der pH-Wert des hergestellten wässrigen Mediums betrug 5,5. (polymerisierbare Monomerzusammensetzung)

• Styrol 60,0 Massenteile

• Pigmentblau 15:3 6,0 Massenteile

• Bontron E-88 Ladungssteuerungsmittel 1,0 Massenteile
(Orient Chemical Industries Co., Ltd.)
Diese Materialien wurden in einen Attritor (Mitsui Miike Chemical Engineering Machinery, Co., Ltd.) eingeführt, und wurden 5 Stunden bei 220 Umdrehungen pro Minute dispergiert, wobei einen Durchmesser von 1,7 mm aufweisende Zirkoniumoxid-Partikel verwendet wurden, um eine polymerisierbare Monomerzusammensetzung zu erhalten.
Der polymerisierbaren Monomerzusammensetzung wurden die folgenden hinzugefügt:

• Styrol 15,0 Massenteile

• n-Butylacrylat 25,0 Massenteile

• Wachs A 5,0 Massenteile

• Wachs B1 5,0 Massenteile

• Harz A1 1,0 Massenteile

• polares Harz B1 4,0 Massenteile
Diese Materialien wurden in einem separaten Behälter bei 65°C gehalten und unter Verwendung eines T. K. Homomischers (Tokushu Kika Kogyo Co., Ltd.) bei 500 Umdrehungen pro Minute zur Gleichförmigkeit gelöst und dispergiert. Da hinein wurden 11,0 Massenteile t-Hexylperoxypivalat (Produktname: „Perhexyl PV“, NOF Corporation, Molekularmasse = 202, Halbwertszeittemperatur nach 10 Stunden = 53,2°C) gelöst, um eine polymerisierbare Monomerzusammensetzung herzustellen.
Die polymerisierbare Monomerzusammensetzung wurde in das vorgenannte wässrige Medium im Reaktor eingeführt, und es wurde bei pH 5,5 und 65°C unter einer N₂-Spülung durch 5 Minuten Rühren bei 10.000 Umdrehungen pro Minute mit einem T. K. Homomischer (Tokushu Kika Kogyo Co., Ltd.) granuliert. Dem folgte die Reaktion während 6 Stunden Rühren bei 65°C mit einem Paddelrührblatt, und dann Erwärmen auf 90°C und für 6 Stunden reagieren lassen.
Nach dem Ablauf der Polymerisationsreaktion wurde der Reaktor gekühlt, und nachdem der pH-Wert durch Hinzufügung von 10,0% Salzsäure auf 2 gebracht worden war, wurde während 2 Stunden Rühren der Dispersionsstabilisierer gelöst. Diese Emulsion wurde einer Druckfiltrierung unterworfen, und wurde zusätzlich mit mindestens 2.000 Massenteilen entionisiertem Wasser gewaschen. Der erhaltene Kuchen wurde erneut in 1000,0 Massenteile entionisiertes Wasser eingeführt, und, nachdem der pH-Wert durch Hinzufügung von 10,0% Salzsäure auf 1 gebracht worden war, während 2 Stunden Rühren erneut gewaschen. Indem vorgegangen wurde wie oben, wurde die Emulsion einer Druckfiltrierung unterworfen, und mit mindestens 2000,0 Massenteilen entionisiertem Wasser gewaschen, und im Anschluss an eine gründliche Lüftung getrocknet und einer Windsichtung unterworfen, um ein Tonerpartikel 1 zu erhalten.
Die folgenden wurden zu 100,0 Massenteilen Tonerpartikel 1 als externe Additive zugegeben: 1,5 Massenteile eines hydrophoben Siliziumoxid-Feinpulvers (primärer Partikeldurchmesser = 7 nm, spezifische Oberfläche nach BET = 130 m²/g), das bereitgestellt wurde durch Behandlung mit 20,0 Massen-% Dimethylsilikonöl bezogen auf das Siliziumoxid-Feinpulver vor der Behandlung, und 0,3 Massenteile eines hydrophoben Titanoxid-Feinpulvers (primärer Partikeldurchmesser = 50 nm), das durch Behandlung der Oberfläche mit 15,0 Massen-% Isobutyltrimethoxysilan bereitgestellt wurde. Dies wurde 15 Minuten bei einer Rührgeschwindigkeit von 3.000 Umdrehungen pro Minute unter Verwendung eines Mitsui Henschelmischers (Mitsui Miike Chemical Engineering Machinery, Co., Ltd.) gemischt, um einen Toner 1 zu erhalten. Der erhaltene Toner 1 hatte einen zahlenmittleren Partikeldurchmesser von 6,5 µm.
< Tonerherstellungsbeispiele 2 bis 4 >
Die Toner 2 bis 4 wurden durch das gleiche Verfahren wie im Tonerherstellungsbeispiel 1 erhalten, wobei jedoch das C. I. Pigmentblau 15:3 jeweils zu C. I. Pigmentgelb 93, C. I. Pigmentrot 269, und Rußschwarz verändert wurde.
< Tonerherstellungsbeispiele 5 bis 19 >

Die Toner 5 bis 19 wurden durch das gleiche Verfahren wie im Tonerherstellungsbeispiel 1 erhalten, wobei jedoch die Art und der Gehalt des Wachses, der Gehalt von Harz A, und die Art und der Gehalt des polaren Harzes B wie in Tabelle 4 gezeigt verändert wurde. [Tabelle 4]

	Polymerisierbares Monomer	Wachs A		Wachs B		Harz A	Polares Harz B
	Polymerisierbares Monomer	Typ	Gehalt (Massenteile)	Typ	Gehalt (Massenteile)	Gehalt (Massenteile)	Typ	Gehalt (Massenteile)
Toner 1	St/n-BA	Wachs A	5,0	Wachs B1	5,0	1,0	B1	4,0
Toner 5	St/n-BA	Wachs A	5,0	Wachs B2	5,0	1,0	B1	4,0
Toner 6	St/n-BA	Wachs A	3,0	Wachs B2	3,0	1,0	B1	4,0
Toner 7	St/n-BA	Wachs A	7,0	Wachs	7,0	1,0	B1	4,0
Toner 8	St/n-BA	Wachs A	5,0	Wachs B3	5,0	1,0	B1	4,0
Toner 9	St/n-BA	Wachs A	3,0	Wachs B3	3,0	1,0	B1	4,0
Toner 10	St/n-BA	Wachs A	7,0	Wachs B3	7,0	1,0	B1	4,0
Toner 11	St/n-BA	Wachs A	5,0	Wachs B3	5,0	0,0	B1	4,0
Toner 12	St/n-BA	Wachs A	5,0	Wachs B2	5,0	0,0	B1	4,0
Toner 13	St/n-BA	Wachs A	7,0	Wachs B2	7,0	1,0	B2	4,0
Toner 14	St/n-BA	Wachs A	3,0	Wachs B3	2,0	1,0	B1	4,0
Toner 15	St/n-BA	Wachs A	8,0	Wachs B3	7,0	1,0	B1	4,0
Toner 16	St/n-BA	Wachs A	5,0	Wachs B4	5,0	0,0	B2	4,0
Toner 17	St/n-BA	Wachs A	5,0	Wachs B2	5,0	1,0	B3	4,0
Toner 18	St/n-BA	Wachs A	5,0	Wachs B5	5,0	0,0	B1	4,0
Toner 19	St/n-BA	-	-	Wachs B2	9,0	1,0	B1	4,0

In der Tabelle beziehen sich St auf Styrol und n-BA auf n-Butylacrylat.
< Beispiele 1 bis 14 und Vergleichsbeispiele 1 bis 7 >
< Messung der Form und Position der Wachsdomänen im Toner >

Unter Verwendung der oben beschriebenen Verfahren wurden der zahlenmittlere Partikeldurchmesser des Toners, die Hautpachsenlänge und die Nebenachsenlänge der Wachsdomäne, und die kürzeste Distanz zwischen der Tonerpartikeloberfläche und der Wachsdomäne unter Verwendung eines jeweiligen der erhaltenen Tonerpartikel gemessen. Die Ergebnisse für die Toner 1 bis 19 sind in Tabelle 5 wiedergegeben. [Tabelle 5]

		Zahlenmittlerer Partikeldurchmesser des Toners (D1)	Hauptdurchmesser der Wachsdomäne		Verhältnis zwischen der Hauptachsenlänge und der Nebenachsenlänge der Wachsdomäne	Kürzester Abstand zwischen der Tonerpartikeloberfläche und der Domäne		SPb - SPa
		D(µm)	d(µm)	d/D	(Hauptachsenlänge /Nebenachsenlänge)	kleiner als 50 nm (% zahlenmäßig))	Mindestens 50 nm und nicht mehr als 500 nm (% zahlenmäßig)	SPb - SPa
Beispiel 1	Toner 1	6,5	2,3	0,35	1,5	0,0	90,0	0,67
Beispiel 2	Toner 2	6,5	2,3	0,35	1,5	0,0	90,0	0,67
Beispiel 3	Toner 3	6,5	2,3	0,35	1,5	0,0	90,0	0,67
Beispiel 4	Toner 4	6,5	2,3	0,35	1,5	0,0	90,0	0,67
Beispiel 5	Toner 5	6,5	2,6	0,40	1,3	4,0	86,0	0,60
Beispiel 6	Toner 6	6,5	1,7	0,26	1,3	3,0	79,0	0,60
Beispiel 7	Toner 7	6,5	3,2	0,49	1,3	5,0	90,0	0,60
Beispiel 8	Toner 8	6,5	2,5	0,38	2,4	2,0	66,0	0,64
Beispiel 9	Toner 9	6,5	1,7	0,26	2,5	1,0	69,0	0,64
Beispiel 10	Toner 10	6,5	3,2	0,49	2,3	3,0	73,0	0,64
Beispiel 11	Toner 11	6,5	2,5	0,38	2,4	0,0	62,0	0,64
Beispiel 12	Toner 12	6,5	2,6	0,40	1,3	1,0	74,0	0,60
Beispiel 13	Toner 13	6,5	3,2	0,49	1,3	10,0	90,0	0,60
Vergleichsbeispiel 1	Toner 14	6,5	1,5	0,23	2,5	6,0	69,0	0,64
Vergleichsbeispiel 2	Toner 15	6,5	3,5	0,54	2,3	3,0	73,0	0,64
Vergleichsbeispiel 3	Toner 16	6,5	2,5	0,38	2,8	4,0	61,0	0,61
Vergleichsbeispiel 4	Toner 17	6,5	3,2	0,49	1,3	13,0	87,0	0,60
Vergleichsbeispiel 5	Toner 18	6,5	2,5	0,38	3,5	0,0	56,0	0,29
Vergleichsbeispiel 6	Toner 19	6,5	2,5	0,38	1,4	0,0	40,0	0,60

Leistungsfähigkeits-Evaluierungen wurden an jedem der erhaltenen Toner gemäß den folgenden Verfahren durchgeführt.
[Evaluierung (1): Evaluierung des Separierungsverhaltens beim Fixieren]
Es wurde ein Farblaserdrucker (HP LaserJet Pro 400 Color M451dn, HP Development Company, L.P.) vorbereitet, dessen Fixierinheit entfernt worden war. Aus der Cyan-Kartusche wurde der Toner entfernt, und der zu evaluierende Toner wurde als Ersatz aufgefüllt. Als Aufzeichnungsmedium wurde Papier CS520 (Canon Inc., 52 g/m²) verwendet.
Dann wurde unter Verwendung des eingefüllten Toners ein 5,0 cm langes und 20,0 cm breites, nicht fixiertes Bild mit einem Tonerauftragslevel von 0,90 mg/cm² auf dem Aufzeichnungsmedium gebildet. Die Bilderzeugung wurde hierbei durchgeführt, während die Ausdehnung des Randes an der oberen Kante, in Richtung des Papiertransports betrachtet, verändert wurde.
Die entfernte Fixiereinheit wurde dann so modifiziert, dass die Fixiertemperatur und Bearbeitungsgeschwindigkeit eingestellt werden konnten, und wurde verwendet, um an den nicht fixierten Bildern einen Fixiertest durchzuführen.
Zuerst wurden die nicht fixierten Bilder bei Betrieb bei einer Normaltemperatur und in einer Umgebung mit normaler Feuchtigkeit (23°C, 60% relative Feuchte (engl. RH)) bei einer Bearbeitungsgeschwindigkeit von 230 mm/s und dem auf 27,4 kgf (242 N) eingestellten direkten Fixierdruck fixiert, wobei eine eingestellte Temperatur von 200°C verwendet wurde. Der kleinste Rand, bei dem das Papier die Fixierwalze nicht umwickelte, wurde gemäß den folgenden Kriterien evaluiert.
Die Ergebnisse der Evaluierung sind in Tabelle 6 wiedergegeben. (Evaluierungskriterien)

A : Der Rand von der oberen Kante beträgt weniger als 1 mm.
B : Der Rand von der oberen Kante beträgt mindestens 1 mm und weniger als 3 mm.
C : Der Rand von der oberen Kante beträgt mindestens 3 mm und weniger als 5 mm.
D : Der Rand von der oberen Kantebeträgt 5 mm oder mehr.

[Evaluierung (2): Evaluierung von Entwicklungsstreifen]
< Beständigkeitstest >
Die Evaulierung wurde unter Verwendung eines modifizierten HP LaserJet Pro 400 Color M451dn (HP Development Company, L.P.) als bilderzeugendes Gerät durchgeführt. Der HP LaserJet Pro 400 Color M451dn wurde modifiziert wie folgt.
Durch Modifizieren der Übersetzung und der Software in der Haupteinheit der für die Evaulierung verwendeten Maschine wurde die Verfahrensgeschwindigkeit auf 150 mm/sec eingestellt.
Als Kartusche für die Evaluierung wurde die Cyan-Kartusche verwendet. Dementsprechend wurde der Toner des Produktes aus der komerziellen Cyan-Kartusche extrahiert, das Innere wurde mittels eines Druckluftgeräts gereinigt; und 50 g des zu evaluierenden Toners wurden dann eingefüllt. An den Stationen Magenta, Gelb und Schwarz wurde der Toner des Produktes in jedem Fall extrahiert, und die Magenta-, Gelb- und Schwarz-Kartuschen wurden eingesetzt, wobei der Detektionsmechanismus für die verbleibende Tonermenge deaktiviert war.
Im Betrieb bei einer hohen Temperatur und einer hohen Feuchtigkeit (30°C, 80% relative Feuchte (engl. RH)), und unter Verwendung von Office Planner (64 g/m²) von Canon Inc. als bildaufnehmendes Papier, wurden 15.000 Drucke eines Bildes, das einen Druckprozentwert von 1,0% aufweist, in einem intermittierenden Modus ausgegeben (in diesem Modus wird die Entwicklungsvorrichtung jedes mal, wenn ein Bild ausgedruckt wird, 10 Sekunden unterbrochen, und aufgrund des vorbereitenden Betriebs der Entwicklungsbaugruppe beim Neustart wird die Tonerverschlechterung (engl. toner degradation) beschleunigt). Nach diesem Ausgabevorgang wurde zusätzlich ein Halbtonbild ausgegeben und die Entwicklungs-Leistungsfähigkeit wurde wie unten angegeben durch Prüfen des Vorhandenseins / Nichtvorhandenseins von Bildstreifen auf dem Halbtonbild und durch Prüfen des Vorhandenseins / Nichtvorhandenseins von durch Schmelzen an der Entwicklungswalze anhaftendem Material evaluiert.
Die Ergebnisse dieser Evaluierung sind in Tabelle 6 wiedergegeben. (Evaluierungskriterien)

A : Vertikale Streifen in der Ausgaberichtung, die als Entwicklungsstreifen angesehen werden, sind weder auf der Entwicklungswalze, noch auf dem Bild im Halbtonbereich sichtbar
B : 1 bis 4 dünne Streifen sind auf der Entwicklungswalze vorhanden, aber vertikale Streifen in der Ausgaberichtung, die als Entwicklungsstreifen angesehen werden, sind auf dem Bild im Halbtonbereich nicht sichtbar.
C : 5 bis 9 dünne Streifen sind auf der Entwicklungswalze vorhanden, aber vertikale Streifen in der Ausgaberichtung, die als Entwicklungsstreifen angesehen werden, sind auf dem Bild im Halbtonbereich nicht sichtbar.
D : Mindestens 10 Streifen sind auf der Entwicklungswalze vorhanden, oder Entwicklungsstreifen sind auf dem Bild im Halbtonbereich sichtbar.

[Evaluierung (3): Evaluierung von Toner-Rissbildung und -Absplittern]
Die Ausgabe wurde bei niedriger Temperatur und niedriger Feuchtigkeit (15°C, 10% relative Feuchte (engl. RH)) unter Verwendung von Office Planner (64 g/m2) von Canon, Inc. als bildaufnehmendes Papier durchgeführt. Als bilderzeugende Vorrichtung wurde ein wie oben bei der Evaluierung (2) beschriebener modifizierter HP LaserJet Pro 400 Color M451dn (HP Development Company, L.P.) verwendet.
Unter diesen Bedingungen wurde bei einem Druckprozentwert von 0,0% eine Beständigkeitsevaluierung durchgeführt. Das Vorhandensein / Nichtvorhandensein des Austretens von Toner, das auf einer schlechten Ladung basiert, die durch gerissenen Toner und abgeplatzten Toner verursacht wird, wurde geprüft. Eine Evaluierung wurde in Übereinstimmung mit den unten angegeben Kriterien entsprechend der erzeugten Anzahl von Drucken durchgeführt. Der Mechanismus, durch den das Austreten von Toner durch die Erzeugung eines schlechten Ladens erzeugt wird, welches durch gerissenen Toner und durch abgeplatzten Toner verursacht wird, ist wie folgt. Wenn Toner-Rissbildung und -Absplittern auftreten, tritt ein Anhaften des Toners durch Schmelzen (engl. melt adhesion) an der Kontaktzone zwischen dem Toner tragenden Element und dem Tonerschichtdickenkontrollelement auf, und ein zufriedenstellendes Laden des Toners wird am Bereich mit Anhaftung durch Schmelzen beinträchtigt. Der schlecht geladene Toner weist eine verminderte Retention an der Oberfläche des Toner tragenden Elementes auf, und wird durch die Zentrifugalkraft, die durch die Rotation des Toner tragenden Elementes erzeugt wird, verstreut, und tritt aus dem Kartuschenspalt aus, und bewirkt somit ein „Austreten von Toner“.
Die Ergebnisse der Evaluierung sind in Tabelle 6 wiedergegeben.

A : Die Anzahl hergestellter Drucke beträgt mindestens 13.000
B : Die Anzahl hergestellter Drucke beträgt mindestens 10.000 und weniger als 13.000
C : Die Anzahl hergestellter Drucke beträgt mindestens 5.000 und weniger als 10.000
D : Die Anzahl hergestellter Drucke beträgt weniger als 5.000

		Evaluierung (1): Separierungsverhalten während des Fixierens		Evaluierung (2): Evaluierung von Entwicklungsstreifen		Evaluierung (3): Evaluierung von Toner-Rissbildung und -Abilatzen
		Rand (mm)	Rang	Anzahl von Entwicklungsstreifen (Zahl)	Rang	Anzahl erzeugter Drucke (Zahl)	Rang
Beispie 1	Toner 1	0,0	A	0	A	13000	A
Beispiel 2	Toner 2	0,0	A	0	A	13000	A
Beispiel 3	Toner 3	0,0	A	0	A	13000	A
Beispiel 4	Toner 4	0,0	A	0	A	13000	A
Beispiel 5	Toner 5	0,5	A	4	B	14000	A
Beispiel 6	Toner 6	2,8	B	3	B	16000	A
Beispiel 7	Toner 7	0,0	A	4	B	13000	A
Beispiel 8	Toner 8	2,8	B	2	B	11000	B
Beispiel 9	Toner 9	3,6	C	3	B	12500	B
Beispiel 10	Toner 10	1,5	B	4	B	6000	C
Beispiel 11	Toner 11	3,2	C	2	B	12000	B
Beispiel 12	Toner 12	2,0	B	2	B	14000	A
Beispiel 13	Toner 13	0,0	A	7	C	13000	A
Vergleichsbeispiel 1	Toner 14	5,0	D	5	C	11500	B
Vergleichsbeispiel 2	Toner 15	1,0	B	5	C	4200	D
Vergleichsbeispiel 3	Toner 16	3,9	C	6	C	4800	D
Vergleichsbeispiel 4	Toner 17	0,0	A	12	D	9500	C
Vergleichsbeispiel 5	Toner 18	5,1	D	1	B	4500	D
Vergleichsbeispiel 6	Toner 19	5,4	D	3	B	14000	A

Obwohl die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf beispielhafte Ausführungsformen beschrieben wurde, ist davon auszugehen, dass die Erfindung nicht auf die offenbarten beispielhaften Ausführungsformen beschränkt ist. Der Schutzbereich der folgenden Ansprüche ist gemäß der breitesten Auslegung zu gewähren, so dass alle derartigen Modifikationen und Äquivalente, Strukturen und Funktionen umfasst sind.

Claims

Toner, der ein Tonerpartikel aufweist, das ein Bindemittelharz und ein Wachs enthält, wobei in einer dreidimensionale Analyse der internen Struktur des Tonerpartikels (i) das Wachs in Domänenform im Inneren des Tonerpartikels vorliegt; (ii) der Anteil an Tonerpartikeln, für die eine kürzeste Entfernung zwischen einer Oberfläche des Tonerpartikels und einer Domäne, die eine größte Hauptachsenlänge unter den Wachsdomänen aufweist, weniger als 50 nm beträgt, zahlenmäßig gleich oder kleiner als 10,0% ist; (iii) der Anteil an Tonerpartikeln, für die die kürzeste Entfernung zwischen der Oberfläche des Tonerpartikels und der Domäne, die die größte Hauptachsenlänge aufweist, mindestens 50 nm und nicht mehr als 500 nm beträgt, zahlenmäßig gleich oder größer als 60,0 % ist; (iv) unter Verwendung von d für eine Hauptachsenlänge der Domäne, die die größte Hauptachsenlänge aufweist, und unter Verwendung von D für einen zahlenmittleren Partikeldurchmesser (D1) des Toners, sich d und D zueinander gemäß der folgenden Formel (1) verhalten $0,25 D < d < 0,50 D$
und (v) das Verhältnis zwischen der Hauptachsenlänge und einer Nebenachsenlänge (Hauptachsenlänge/Nebenachsenlänge) der Domäne, die die größte Hauptachsenlänge aufweist, mindestens 1,0 und nicht mehr als 2,5 beträgt.
Toner nach Anspruch 1, wobei das Wachs ein Wachs A und ein Wachs B enthält, wobei das Wachs A ein Kohlenwasserstoff-Wachs ist und das Wachs B ein Ester-Wachs ist.
Toner nach Anspruch 2, wobei das Wachs B ein Ester eines sechswertigen Alkohols und einer aliphatischen Säure, oder ein Ester einer hexabasischen Carbonsäure und eines aliphatischen Alkohols ist.
Toner nach Anspruch 2 oder 3, wobei unter Verwendung von SPa für einen SP-Wert des Wachses A und SPb für einen SP-Wert des Wachses B die folgende Beziehung erfüllt ist: SPb-SPa > 0,3.
Toner nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Tonerpartikel ein Harz A enthält, wobei das Harz A ein Polymer enthält, das ein Segment mit der folgenden Formel (2) in einer terminalen Position in einer Seitenkette aufweist;
wobei in der Formel (2) R¹ jeweils unabhängig eine Alkylgruppe, die mindestens 1 und nicht mehr als 18 Kohlenstoffatome aufweist, oder eine Alkoxylgruppe, die mindestens 1 und nicht mehr als 18 Kohlenstoffatome aufweist, repräsentiert; n eine ganze Zahl, die mindestens 0 und nicht mehr als 3 beträgt, repräsentiert; und * ein bindendes Segment im Polymer ist.
Toner nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Tonerpartikel ein Harz A enthält, wobei das Harz A ein Polymer enthält, das ein Segment mit der folgenden Formel (2-1) in einer terminalen Position in einer Seitenkette aufweist;
wobei in der Formel (2-1) R¹ jeweils unabhängig eine Alkylgruppe, die mindestens 1 und nicht mehr als 18 Kohlenstoffatome aufweist, oder eine Alkoxylgruppe, die mindestens 1 und nicht mehr als 18 Kohlenstoffatome aufweist, repräsentiert; R² ein Wasserstoffatom, eine Hydroxylgruppe, eine Alkylgruppe, die mindestens 1 und nicht mehr als 18 Kohlenstoffatome aufweist, oder eine Alkoxylgruppe, die mindestens 1 und nicht mehr als 18 Kohlenstoffatome aufweist, repräsentiert; g eine ganze Zahl, die mindestens 1 und nicht mehr als 3 beträgt, repräsentiert; h eine ganze Zahl, die mindestens 0 und nicht mehr als 3 beträgt, repräsentiert; und * ein bindendes Segment im Polymer ist.