DE102020116768A1

DE102020116768A1 - Toner

Info

Publication number: DE102020116768A1
Application number: DE102020116768.7A
Authority: DE
Inventors: Tetsuya Kinumatsu; Tomohiro Unno; Mariko Yamashita; Ryo Nagata; Kosuke Fukudome
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2019-06-27
Filing date: 2020-06-25
Publication date: 2020-12-31
Also published as: JP2021005050A; US20200409283A1; JP7313930B2; US11181846B2; CN112147860A

Abstract

Toner, der ein Tonerteilchen beinhaltet, das ein Bindemittelharz und ein kristallines Material beinhaltet, wobei bei der pulverdynamischen Viskoelastizitätsmessung des Toners, bei der eine Anfangstemperatur eines Speicherelastizitätsmoduls E', die erhalten wird, wenn die Temperatur mit 20°C/min erhöht wird, mit T(A)°C bezeichnet wird, und eine Anfangstemperatur eines Speicherelastizitätsmoduls E', die erhalten wird, wenn die Temperatur mit 5°C/min erhöht wird, mit T(B)°C bezeichnet wird, T(A) - T(B) 3,0°C oder weniger ist, und bei der DSC des Toners beträgt die Peaktemperatur eines maximalen endothermen Peaks 50,0°C bis 90,0°C, und die Menge eines in Tetrahydrofuran unlöslichen Bestandteils in dem Bindemittelharz beträgt 15 Masse-% bis 60 Masse-%.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Toner zur Verwendung in einem Aufzeichnungsverfahren, das ein elektrophotographisches Verfahren, ein elektrostatisches Aufzeichnungsverfahren oder ein Tonerstrahl-Aufzeichnungsverfahren verwendet.
Beschreibung des Stands der Technik
Von elektrophotographischen Bilderzeugungsgeräte wird erwartet, dass sie eine höhere Leistungsfähigkeit aufweisen, wie z.B. eine höhere Bildqualität und einen geringeren Energieverbrauch, sowie eine Diversifizierung der Funktionen, wie z.B. die Möglichkeit, auf verschiedene Papiersorten zu drucken. Um diese Anforderungen zu erfüllen, muss auch die Tonerleistungsfähigkeit weiter verbessert werden.
Erstens ist es unter dem Gesichtspunkt der Energieeinsparung erforderlich, dass der Toner bei einer viel niedrigeren Temperatur fixiert wird. Außerdem ist bei der Ausgabe auf Papier verschiedener Formate ein Toner erforderlich, der an den Rändern gegen Heißversatz (hot offset) beständig ist. Denn beim Durchlauf von großformatigem Papier nach dem kontinuierlichen Durchlauf von kleinformatigem Papier durch eine Fixiervorrichtung steigt die Temperatur des nicht papierdurchlaufenden Teils der Fixiervorrichtung aufgrund des kontinuierlichen Durchlaufs des kleinformatigen Papiers an, was die Erzeugung von Heißversatz an den Rändern erleichtert und eine Verschlechterung der Bildqualität hervorruft.
Es gibt verschiedene Punkte hinsichtlich der hohen Bildqualität, und es sind verschiedene Leistungsverbesserungen des Toners erforderlich. Darunter ist die Verbesserung der Bildungleichmäßigkeiten unabhängig vom Modell ein wichtiges Thema. Bildungleichmäßigkeiten lassen sich allgemein in Dichteungleichmäßigkeiten und Glanzungleichmäßigkeiten einteilen. Eine der Ursachen für Glanzungleichmäßigkeiten besteht darin, dass sich die Tonerform zum Zeitpunkt der Fixierung zwischen einem Vorsprung und einer Vertiefung auf dem Papier unterscheidet und die Lichtreflexion aufgrund des unterschiedlichen Ausmaßes der Verformung des Toners aufgrund der Ungleichmäßigkeiten des Papiers unterschiedlich ausfällt.
Mit anderen Worten, um das Problem der Glanzungleichmäßigkeiten zu lösen, ist es notwendig, den Unterschied im Ausmaß der Verformung des Toners zwischen einer Vertiefung und einem Vorsprung zum Zeitpunkt der Fixierung zu verringern und gleichzeitig die Niedertemperatur-Fixierbarkeit zu verbessern.
WO 2013/047296 schlägt einen Toner vor, dessen Niedertemperatur-Fixierbarkeit durch Zugabe einer Esterverbindung mit einer spezifischen Struktur verbessert wird. Die japanische veröffentlichte Patentanmeldung Nr. 2018-173499 offenbart das Merkmal der Verbesserung der Niedertemperatur-Fixierbarkeit eines Toners durch die Steuerung eines Speicherelastizitätsmoduls bei einer Vielzahl von Temperaturen innerhalb eines bestimmten Zahlenbereichs.
Unterdessen wird in der japanischen veröffentlichten
Patentanmeldung Nr. 2015-045858 ein Toner vorgeschlagen, bei dem ein Heißversatz an den Rändern durch die Verwendung eines Bindemittelharzes mit vernetzter Struktur verbessert wird. Darüber hinaus wird in der japanischen veröffentlichten Patentanmeldung Nr. 2017-211648 ein Toner vorgeschlagen, bei dem die Anfangstemperatur (bzw. Ansatztemperatur) des Speicherelastizitätsmoduls eines Toners und der Wert des Speicherelastizitätsmoduls bei der Anfangstemperatur so gesteuert werden, dass sie innerhalb vorgegebener Zahlenbereiche liegen.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Ein Problem im Zusammenhang mit dem in der WO 2013/047296 beschriebenen Toner besteht jedoch darin, dass Glanzungleichmäßigkeiten auftreten, weil die Viskosität nach der Erwärmung niedrig ist, es zu einem Heißversatz neigt und der Unterschied in der Stärke der Verformung des Toners zwischen einer Vertiefung und einem Vorsprung groß ist.
Darüber hinaus bietet jeder der in der japanischen veröffentlichten Patentanmeldung Nr. 2018-173499 , der japanischen veröffentlichten Patentanmeldung Nr. 2015-045858 und der japanischen veröffentlichten Patentanmeldung Nr. 2017-211648 beschriebenen Toner Raum für weitere Verbesserungen bei der Unterdrückung von Glanzungleichmäßigkeiten.
Aus diesen Gründen war es sehr schwierig, einen Toner zu realisieren, der sich hervorragend bei niedrigen Temperaturen fixieren lässt und der es ermöglicht, gleichzeitig Glanzungleichmäßigkeiten und Heißversatz an den Rändern zu unterdrücken.
Mit der vorliegenden Erfindung steht ein Toner zur Verfügung, der sich hervorragend bei niedrigen Temperaturen fixieren lässt und es ermöglicht, gleichzeitig Glanzungleichmäßigkeiten und Heißversatz an den Rändern zu unterdrücken.
Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben herausgefunden, dass die oben genannten Probleme gelöst werden können, indem die Abhängigkeit der Aufheizrate von der Schmelzbeginntemperatur des Toners, der Peaktemperatur des maximalen endothermen Peaks des Toners und der Menge des in Tetrahydrofuran unlöslichen Bestandteils in dem Bindemittelharz gesteuert wird. Diese Erkenntnis führte zur Fertigstellung der vorliegenden Erfindung.
Das heißt, der Toner der vorliegenden Erfindung ist
ein Toner, der ein Tonerteilchen enthält, das ein Bindemittelharz und ein kristallines Material enthält, wobei
bei der pulverdynamischen Viskoelastizitätsmessung des Toners,
wobei eine Anfangstemperatur eines Speicher-Elastizitätsmoduls E', die erhalten wird, wenn eine Temperatur mit 20°C/min erhöht wird, mit T(A)°C bezeichnet wird, und
eine Anfangstemperatur eines Speicher-Elastizitätsmoduls E', die erhalten wird, wenn eine Temperatur mit 5°C/min erhöht wird, mit T(B)°C bezeichnet,
folgende Formel (1) erfüllt ist:

T(A) - T(B) ≤ 3,0°C (1);
bei der Differential-Scanning-Kalorimetrie des Toners die Peaktemperatur eines maximalen endothermen Peaks zwischen 50,0°C und 90,0°C liegt; und
eine Menge eines in Tetrahydrofuran unlöslichen Bestandteils in dem Bindemittelharz von 15 bis 60 Masse-% beträgt.

Gemäß der vorliegenden Erfindung kann ein Toner erhalten werden, der eine hervorragende Niedertemperaturfixierbarkeit aufweist und es ermöglicht, gleichzeitig Glanzungleichmäßigkeiten und Heißversatz an den Rändern zu unterdrücken.
Weitere Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung beispielhafter Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen.
Figurenliste

1 ist ein Bild einer Maske, die für die Bildverarbeitung verwendet wird.

BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
In der vorliegenden Erfindung bedeutet die Beschreibung von „von XX bis YY“ oder „XX bis YY“, die einen numerischen Bereich darstellt, einen numerischen Bereich einschließlich einer Untergrenze und einer Obergrenze, welche Endpunkte sind, sofern nicht anders angegeben.
Der Begriff „Monomereinheit“ bezieht sich auf eine reagierte Form einer Monomersubstanz in einem Polymer. Zum Beispiel wird ein Abschnitt einer Kohlenstoff-Kohlenstoff-Bindung in einer Hauptkette, die durch Polymerisation eines Monomers auf Vinylbasis in einem Polymer erhalten wird, als eine einzelne Einheit definiert.
Im Folgenden wird die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf Ausführungsformen ausführlicher beschrieben, aber die vorliegende Erfindung ist nicht darauf beschränkt.
Der Toner der vorliegenden Erfindung ist
ein Toner, der ein Tonerteilchen enthält, das ein Bindemittelharz und ein kristallines Material enthält, wobei
bei der pulverdynamischen Viskoelastizitätsmessung des Toners,
bei der eine Anfangstemperatur eines Speicherelastizitätsmoduls E', die erhalten wird, wenn eine Temperatur mit 20°C/min erhöht wird, mit T(A)°C bezeichnet wird, und
eine Anfangstemperatur eines Speicher-Elastizitätsmoduls E', die erhalten wird, wenn eine Temperatur mit 5°C/min erhöht wird, mit T(B)°C bezeichnet,
folgende Formel (1) erfüllt ist: $T (A) - T (B) \leq 3,0 ° C$
bei der Differential-Scanning-Kalorimetrie des Toners die Peaktemperatur eines maximalen endothermen Peaks zwischen 50,0°C und 90,0°C liegt; und
eine Menge eines in Tetrahydrofuran unlöslichen Bestandteils in dem Bindemittelharz von 15 bis 60 Masse-% beträgt.
Durch Steuern der Menge eines in Tetrahydrofuran (im Folgenden auch als THF bezeichnet) unlöslichen Bestandteils in dem Bindemittelharz können Heißversatz- und Glanzungleichmäßigkeiten unterdrückt werden. Indem man hierbei die Abhängigkeit der Aufheizrate von der Schmelzstarttemperatur des Toners gleich oder kleiner als ein bestimmter Wert macht, ist es möglich, Glanzungleichmäßigkeiten zu unterdrücken, die von der Ungleichmäßigkeit des Papiers zum Zeitpunkt der Hochgeschwindigkeitsausgabe abhängen und die konventionell schwer zu unterdrücken waren. Darüber hinaus ist es möglich, die Niedertemperatur-Fixierbarkeit zu verbessern und gleichzeitig den Einfluss der Menge des THF-unlöslichen Bestandteils auf die Niedertemperatur-Fixierbarkeit zu unterdrücken und ein beispiellos ausgewogenes Verhältnis zwischen der Niedertemperatur-Fixierbarkeit, der Unterdrückung von Glanzungleichmäßigkeiten und der Unterdrückung von Heißversatz an den Rändern zu erreichen.
Es kann angenommen werden, dass Glanzungleichmäßigkeiten aufgrund des Unterschieds in der Stärke der Verformung des Toners zwischen einer Vertiefung und einem Vorsprung des Papiers auftreten und aufgrund des Unterschieds in der Wärmeeinwirkung auf den Toner zwischen der Vertiefung und dem Vorsprung des Papiers auftreten. Das heißt, es wird davon ausgegangen, dass die dem Toner in der Vertiefung zugeführte Wärmemenge geringer ist als die im Vorsprung des Papiers, so dass Glanzungleichmäßigkeiten bei einer Hochgeschwindigkeitsausgabe stärker hervortreten.
Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben sich auf kristalline Materialien konzentriert, um die oben genannten Probleme zu lösen. Durch Verwendung eines kristallinen Materials, das eine hohe Affinität zum Bindemittelharz hat, kann das Bindemittelharz plastifiziert werden.
Allerdings mag ein kristallines Material mit einer hohen Affinität für das Bindemittelharz das Bindemittelharz auch nicht zum Zeitpunkt der Fixierung plastifizieren. Aus diesem Grund nimmt die Lagerfähigkeit tendenziell ab, und das Bindemittelharz wird zum Zeitpunkt der Fixierung fluidisiert, wodurch die Beständigkeit gegen Heißversatz an den Rändern tendenziell abnimmt. Da der geschmolzene Toner am Vorsprung des Papiers leicht eine glatte Oberfläche bildet, ist es außerdem wahrscheinlich, dass der in der Vertiefung geschmolzene Toner und der am Vorsprung geschmolzene Toner unterschiedliche Formen haben, was zu noch größeren Glanzungleichmäßigkeiten führt.
Die Erfinder haben herausgefunden, dass die Niedertemperatur-Fixierbarkeit, die Unterdrückung von Glanzungleichmäßigkeiten und die Unterdrückung von Heißversatz an den Rändern gleichzeitig durch die Verwendung eines kristallinen Materials für ein Tonerteilchen und die Kontrolle der Peaktemperatur des maximalen endothermen Peaks des Toners und der Menge eines THF-unlöslichen Bestandteils in dem Bindemittelharz bei gleichzeitiger Unterdrückung der Aufheizratenabhängigkeit der Schmelzstarttemperatur des Toners erreicht werden kann. Diese Erkenntnis führte zur Fertigstellung der vorliegenden Erfindung.
Der Toner ist so beschaffen, dass bei der pulverdynamischen Viskoelastizitätsmessung des Toners
bei der eine Anfangstemperatur eines Speicher-Elastizitätsmoduls E', die erhalten wird, wenn eine Temperatur mit 20°C/min erhöht wird, mit T(A)°C bezeichnet wird, und
eine Anfangstemperatur eines Speicher-Elastizitätsmoduls E', die erhalten wird, wenn eine Temperatur mit 5°C/min erhöht wird, mit T(B)°C bezeichnet,
folgende Formel (1) erfüllt ist: $T (A) - T (B) \leq 3,0 ° C$
T(A) - T(B) beträgt vorzugsweise 2,0°C oder weniger, bevorzugter 1,5°C oder weniger. Die untere Grenze von T(A) - T(B) ist nicht besonders begrenzt, und je kleiner, desto besser z.B. 0,0°C oder mehr. Die numerischen Bereiche können beliebig kombiniert werden.
Wenn T(A) - T(B) 3,0°C überschreitet, wird die Abhängigkeit der Aufheizrate von der Schmelztemperatur des Toners groß, der Toner wird bei einer Hochgeschwindigkeitsausgabe eines Bildes in der Vertiefung des Papiers nicht ausreichend erwärmt, die Glanzungleichmäßigkeit wird weiter erhöht und die Bildqualität verschlechtert. T(A) - T(B) kann durch Einstellen der Affinität zwischen dem kristallinen Material und dem Bindemittelharz, der Menge des kristallinen Materials, der Art und Menge des polymerisierbaren Monomers, das das Bindemittelharz bilden kann, sowie der Art und Menge des Vernetzungsmittels gesteuert werden.
Durch Einstellen der Aufheizrate bei der pulverdynamischen Viskoelastizitätsmessung des Toners auf 20°C/min kann eine schnelle Veränderung des Schmelzens des Toners während der Fixierung festgestellt werden. Durch Einstellen der Aufheizrate auf 5°C/min kann eine Veränderung der Schmelze bei ausreichender Erwärmung des Toners unter milden Bedingungen festgestellt werden.
Unter den Gesichtspunkten der Lagerstabilität und der Fixierbarkeit bei niedrigen Temperaturen (Niedertemperatur-Fixierbarkeit) liegt T(A) vorzugsweise bei 40,0°C bis 70,0°C und noch bevorzugter bei 45,0°C bis 65,0°C. T(A) kann durch Verwendung eines kristallinen Materials mit einem niedrigen Schmelzpunkt, durch Verwendung eines kristallinen Materials mit hoher Kompatibilität mit dem Bindemittelharz und durch Einstellen der Struktur des Bindemittelharzes gesteuert werden.
Außerdem liegt T(B) vorzugsweise zwischen 37,0°C und 67,0°C und noch bevorzugter zwischen 42,0°C und 62,0°C. T(B) kann durch Änderung der Affinität zwischen dem kristallinen Material und dem Bindemittelharz, der Menge des kristallinen Materials, der Art und Menge des polymerisierbaren Monomers, das in der Lage ist, das Bindemittelharz zu bilden, und dergleichen gesteuert werden.
Bei einer Differential-Scanning-Kalorimetrie des Toners liegt die Peaktemperatur des maximalen endothermen Peaks bei 50,0°C bis 90,0°C, und diese Peaktemperatur liegt vorzugsweise bei 55,0°C bis 85,0°C und noch bevorzugter bei 60,0°C bis 80,0°C.
Wenn die Peaktemperatur weniger als 50,0 °C beträgt, treten bei der Bildausgabe Probleme wie geringe Dichte und Streifen auf, und die Bildqualität verschlechtert sich aufgrund der Aggregation des Toners während der Lagerung oder des Transports oder aufgrund des Heraustretens („Ausschwitzens“) der im Toner befindlichen Komponenten. Wenn die Peaktemperatur 90,0°C überschreitet nimmt die Niedertemperatur-Fixierbarkeit ab, es treten weitere Glanzungleichmäßigkeiten auf und die Bildqualität verschlechtert sich, da die Fluidisierung des kristallinen Materials erst bei einer Temperatur von über 90,0°C eintritt.
Die Peaktemperatur kann durch Änderung der Menge und des Typs des kristallinen Materials gesteuert werden.
Die Menge des in Tetrahydrofuran unlöslichen Bestandteils in dem Bindemittelharz beträgt 15 bis 60 Masse-%. Die Menge des THF-unlöslichen Bestandteils beträgt vorzugsweise 20 Masse-% bis 55 Masse-%, und noch bevorzugter 25 Masse-% bis 50 Masse-%.
Wenn die Menge des THF-unlöslichen Bestandteils weniger als 15 Masse-% beträgt, neigt das Bindemittelharz bei der Fixierung zur Fluidisierung. Infolgedessen nimmt die Heißversatzbeständigkeit an den Rändern ab. Außerdem kann der wie oben beschrieben an den Vorsprüngen des Papiers geschmolzene Toner geglättet werden, was überdies zu ungleichmäßigem Glanz führt.
Wenn die Menge des THF-unlöslichen Bestandteils mehr als 60 Masse-% beträgt, wird das Bindemittelharz steif und verformt sich zum Zeitpunkt der Fixierung kaum noch. Infolgedessen ist es wahrscheinlich, dass die Niedertemperatur-Fixierbarkeit sich verringert, und der Toner in den Vertiefungen des Papiers schmilzt und verformt sich weniger wahrscheinlich als der Toner in den Vorsprüngen, was noch mehr zu ungleichmäßigem Glanz führt.
Die Menge des THF-unlöslichen Bestandteils kann durch Änderung der Anzahl der Teile und der Art des Vernetzungsmittels in dem Bindemittelharz und der Art und Menge des polymerisierbaren Monomers, das das Bindemittelharz bilden kann, gesteuert werden.
Im Querschnitt des mit einem Transmissionselektronenmikroskop beobachteten Toners liegt der Durchschnitt der Anzahl der Domänen des kristallinen Materials mit einer Hauptachse von 20 nm bis 300 nm (nachfolgend einfach als durchschnittlich Anzahl bezeichnet) vorzugsweise zwischen 50 und 500. Die durchschnittliche Anzahl liegt bevorzugt zwischen 100 und 400.
Wenn die durchschnittliche Anzahl 50 oder mehr beträgt, kann die Grenzfläche zwischen dem kristallinen Material und dem Bindemittelharz vergrößert werden, das Bindemittelharz wird zum Zeitpunkt der Fixierung leicht plastifiziert und die Niedertemperatur-Fixierbarkeit verbessert oder die Glanzungleichmäßigkeiten unterdrückt. Außerdem kann bei einer durchschnittlichen Anzahl von 500 oder weniger die Möglichkeit verringert werden, dass das Bindemittelharz zu einem anderen Zeitpunkt als bei der Fixierung plastifiziert wird, und die Lagerstabilität kann verbessert werden.
Die durchschnittliche Anzahl kann durch Änderung des Typs, der Menge und der Kombination des kristallinen Materials oder durch Änderung der Abkühlungsgeschwindigkeit und der Abkühlungsstarttemperatur, bei der das kristalline Material aus einem Zustand, in dem das kristalline Material während der Tonerteilchenherstellung mit dem Bindemittelharz kompatibel ist, kristallisiert wird, gesteuert werden.
Im Querschnitt des mit einem Transmissionselektronenmikroskop beobachteten Toners beträgt die durchschnittliche Hauptachsenlänge der Domänen des kristallinen Materials (nachfolgend auch als durchschnittliche Länge bezeichnet) vorzugsweise 20 nm oder mehr, bevorzugter 30 nm oder mehr und noch bevorzugter 50 nm oder mehr. Die durchschnittliche Länge beträgt vorzugsweise 300 nm oder weniger, bevorzugter 250 nm oder weniger und noch bevorzugter 200 nm oder weniger. Diese numerischen Bereiche können beliebig kombiniert werden, um z.B. von 50 nm bis 300 nm zu erhalten.
Wenn die durchschnittliche Länge 20 nm oder mehr beträgt, kann das kristalline Material in den Tonerteilchen einen kristallinen Zustand beibehalten, und die Niedertemperatur-Fixierbarkeit wird verbessert. Wenn die durchschnittliche Länge 300 nm oder weniger beträgt, kann die Grenzfläche zwischen dem kristallinen Material und dem Bindemittelharz vergrößert werden, das Bindemittelharz wird zum Zeitpunkt der Fixierung leicht plastifiziert, die Niedertemperaturfixierbarkeit wird verbessert und die Glanzungleichmäßigkeiten werden unterdrückt.
Die durchschnittliche Länge kann durch Änderung des Typs und der Menge des kristallinen Materials sowie der Abkühlgeschwindigkeit und der Abkühlstarttemperatur, bei der das kristalline Material aus einem Zustand, in dem das kristalline Material mit dem Bindemittelharz kompatibel ist, während der Tonerteilchenherstellung kristallisiert wird, gesteuert werden.
Im Querschnitt des mit einem Transmissionselektronenmikroskop beobachteten Toners ist, wenn die Anzahl der Tonerteilchen mit Domänen des kristallinen Materials, die eine Hauptachse von 500 nm oder mehr haben, mit C bezeichnet wird und die Anzahl der Tonerteilchen, die keine Domänen des kristallinen Materials mit einer Hauptachse von 500 nm oder mehr haben, mit D bezeichnet wird, die folgende Formel (2) erfüllt: $C/ (C + D) \leq 0,20$
Vorzugsweise beträgt C/(C + D) 0,15 oder weniger, und noch bevorzugter 0,10 oder weniger. Weiterhin ist C/(C + D) vorzugsweise 0,00 oder mehr. Durch Einstellung von C/(C + D) auf 0,20 oder weniger wird die Anzahl an Domänen des kristallinen Materials, die eine kleine Grenzfläche mit dem Bindemittelharz aufweisen, reduziert, eine effiziente Fixierung wird möglich, und es wird eine überlegene Niedertemperatur-Fixierbarkeit und eine Unterdrückung von Glanzungleichmäßigkeiten erreicht.
C/(C + D) kann durch Änderung des Typs, der Menge und der Kombination des kristallinen Materials sowie durch Änderung der Abkühlgeschwindigkeit und der Abkühlstarttemperatur, wenn das kristalline Material aus einem Zustand kristallisiert wird, in dem das kristalline Material während der Tonerteilchenherstellung mit dem Bindemittelharz kompatibel ist, gesteuert werden.
Das Tonerteilchen enthält ein Bindemittelharz. Die Menge des Bindemittelharzes im Tonerteilchen beträgt vorzugsweise 40 bis 80 Masse- %.
Das Bindemittelharz ist nicht besonders begrenzt, und es kann ein bekanntes Harz für Toner verwendet werden. Spezifische Beispiele für das Bindemittelharz sind ein Polyesterharz, ein Polyurethanharz und ein Vinylharz wie z.B. ein Styrolacrylharz, sind aber nicht darauf beschränkt. Die Menge des Styrolacrylharzes in dem Bindemittelharz liegt vorzugsweise zwischen 50 Masse-% und 97 Masse-%.
Beispiele für Monomere, die für die Herstellung eines Vinylharzes verwendet werden können, sind nachstehend aufgeführt.
Aliphatische Vinylkohlenwasserstoffe:

Alkene, zum Beispiel Ethylen, Propylen, Buten, Isobutylen, Penten, Hepten, Diisobutylen, Octen, Dodecen, Octadecen und andere α-Olefine;
Alkadiene, zum Beispiel Butadien, Isopren, 1,4-Pentadien, 1,6-Hexadien und 1,7-Octadien.
Alicyclische Vinylkohlenwasserstoffe: Mono- oder Di-cycloalkene und Alkadiene, z.B. Cyclohexen, Cyclopentadien, Vinylcyclohexen, Ethylidenbicyclohepten;
Terpene, zum Beispiel Pinen, Limonen und Inden.
Aromatische Vinylkohlenwasserstoffe:
- Styrol und Kohlenwasserstoff- (Alkyl-, Cycloalkyl-, Aralkyl- und/oder Alkenyl-) Substituenten davon, z.B. α-Methylstyrol, Vinyltoluol, 2,4-Dimethylstyrol, Ethylstyrol, Isopropylstyrol, Butylstyrol, Phenylstyrol, Cyclohexylstyrol, Benzylstyrol, Crotylbenzol, Divinylbenzol, Divinyltoluol, Divinylxylol und Trivinylbenzol; und Vinylnaphthalin.
- Carboxygruppe-enthaltende Vinylmonomere und deren Metallsalze:
  - ungesättigte Monocarbonsäuren mit 3 bis 30 Kohlenstoffatomen, ungesättigte Dicarbonsäuren, Anhydride davon und Monoalkyl- (1 bis 27 Kohlenstoffatome) -ester davon.

zum Beispiel Carboxyalkylacrylate mit einer Alkylkette mit 3 bis 20 Kohlenstoffatomen und Carboxyalkylmethacrylate mit einer Alkylkette mit 3 bis 20 Kohlenstoffatomen.

Das Bindemittelharz kann ein amorphes Polyesterharz enthalten. Hierbei ist das amorphe Harz ein Harz, bei dem kein deutlicher endothermer Peak (Schmelzpunkt) bei der Differential-Scanning-Kalorimetrie beobachtet wird.
Beispiele für Monomere, die für die Herstellung des amorphen Polyesterharzes verwendet werden können, sind konventionell bekannte zwei- oder dreiwertige oder höhere Carbonsäuren und zwei- oder dreiwertige oder höhere Alkohole. Spezifische Beispiele für diese Monomere sind nachstehend aufgeführt.
Beispiele für die zwei- oder dreiwertige oder höhere Carbonsäure sind nachstehend aufgeführt.
Zweiwertige Carbonsäuren wie Oxalsäure, Malonsäure, Bernsteinsäure, Glutarsäure, Adipinsäure, Pimelinsäure, Suberinsäure, Azelainsäure, Sebacinsäure, 1,9-Nonandicarbonsäure, 1,10-Decandicarbonsäure, 1,11-Undecandicarbonsäure, 1,12-Dodecandicarbonsäure, 1,13-Tridecandicarbonsäure, 1,14-Tetradecandicarbonsäure, 1,16-Hexadecandicarbonsäure, 1,18-Octadecandicarbonsäure, Phthalsäure, Isophthalsäure, Terephthalsäure, Dodecenylbernsteinsäure und dergleichen sowie deren Anhydride und Niederalkylester.
Aliphatische ungesättigte Dicarbonsäuren wie etwa Maleinsäure, Fumarsäure, Itaconsäure, Citraconsäure und dergleichen sowie deren Niederalkylester und deren Anhydride.
1,2,4-Benzoltricarbonsäure, 1,2,5-Benzoltricarbonsäure sowie deren Anhydride und Niederalkylester.
Diese können einzeln oder in Kombination zweier oder mehrerer verwendet werden.
Beispiele für die zwei- oder dreiwertigen oder höheren Alkohole sind nachstehend aufgeführt.
Alkylendiole (1,2-Ethandiol, 1,3-Propandiol, 1,4-Butandiol, 1,5-Pentandiol, 1,6-Hexandiol, 1,7-Heptandiol, 1,8-Octandiol, 1,9-Nonandiol, 1,10-Decandiol, 1,11-Undecandiol, 1,12-Dodecandiol, 1,13-Tridecandiol, 1,14-Tetradecandiol, 1,18-Octadecandiol und 1,20-Icosandiol);
Alkylenetherglycole (Trimethylenglycol, Tetramethylenglycol);
alicyclische Diole (1,4-Cyclohexandimethanol);
Bisphenole (Bisphenol A); und
Alkylenoxid (Ethylenoxid und Propylenoxid) -Addukte von alicyclischen Diolen und Alkylenoxid (Ethylenoxid und Propylenoxid) -Addukte von Bisphenolen (Bisphenol A).
Das Alkylsegment des Alkylendiols und des Alkylenetherglycols kann linear oder verzweigt sein. Vorzugsweise können auch Alkylendiole mit einer verzweigten Struktur verwendet werden.
Weiterhin können aliphatische Diole mit einer Doppelbindung verwendet werden. Beispiele für aliphatische Diole mit einer Doppelbindung sind die folgenden Verbindungen.
2-Buten-1,4-diol, 3-Hexen-1,6-diol und 4-Octen-1,8-diol.
Weitere Beispiele für dreiwertige oder höhere Alkohole sind Glycerin, Trimethylolethan, Trimethylolpropan, Pentaerythrit und dergleichen.
Diese können einzeln oder in Kombination zweier oder mehrerer verwendet werden.
Eine einwertige Säure wie Essigsäure, Benzoesäure und dergleichen und ein einwertiger Alkohol wie Cyclohexanol, Benzylalkohol und dergleichen können je nach Bedarf zum Zwecke der Einstellung der Säurezahl und der Hydroxylzahl verwendet werden.
Die Menge des amorphen Polyesterharzes in dem Bindemittelharz liegt vorzugsweise zwischen 2 Masse-% und 8 Masse-%.
Unter dem Gesichtspunkt der Niedertemperatur-Fixierbarkeit liegt die Glasübergangstemperatur (im folgenden auch Tg genannt) des Bindemittelharzes, gemessen mit einem Differential-Scanning-Kalorimeter (im folgenden auch DSC genannt), vorzugsweise zwischen 40,0°C und 100,0°C.
Das Tonerteilchen enthält ein kristallines Material.
Unter dem Gesichtspunkt der Fixierbarkeit kann das kristalline Material ein kristallines Polyesterharz enthalten.
Das kristalline Polyesterharz ist z.B. ein Kondensationspolymer aus einem aliphatischen Diol und einer aliphatischen Dicarbonsäure.
Unter ihnen ist ein Kondensationspolymer aus einem aliphatischen Diol mit 2 bis 12 Kohlenstoffatomen und einer aliphatischen Dicarbonsäure mit 2 bis 12 Kohlenstoffatomen bevorzugt.
Beispiele für das aliphatische Diol mit 2 bis 12 Kohlenstoffatomen sind die folgenden Verbindungen.
1,2-Ethandiol, 1,3-Propandiol, 1,4-Butandiol, 1,5-Pentandiol, 1,6-Hexandiol, 1,7-Heptandiol, 1,8-Octandiol, 1,9-Nonandiol, 1,10-Decandiol, 1,11-Undecandiol, 1,12-Dodecandiol und dergleichen. Diese können einzeln oder in Kombination zweier oder mehrerer verwendet werden.
Beispiele für die aliphatische Dicarbonsäure mit 2 bis 12 Kohlenstoffatomen sind die folgenden Verbindungen.
Oxalsäure, Malonsäure, Bernsteinsäure, Glutarsäure, Adipinsäure, Pimelinsäure, Suberinsäure, Azelainsäure, Sebacinsäure, 1,9-Nonandicarbonsäure, 1,10-Decandicarbonsäure, 1,11-Undecandicarbonsäure, 1,12-Dodecandicarbonsäure sowie Niederalkylester und Säureanhydride dieser aliphatischen Dicarbonsäuren.
Unter diesen sind Sebacinsäure, Adipinsäure und 1,10-Decandicarbonsäure sowie deren Niederalkylester und Säureanhydride bevorzugt. Diese können einzeln oder als Mischung zweier oder mehrerer verwendet werden.
Es kann auch eine aromatische Dicarbonsäure verwendet werden. Beispiele für aromatische Dicarbonsäuren sind die folgenden Verbindungen.
Terephthalsäure, Isophthalsäure, 2,6-Naphthalindicarbonsäure und 4,4'-Biphenyldicarbonsäure. Unter diesen wird Terephthalsäure bevorzugt, weil sie leicht erhältlich ist und leicht ein Polymer mit einem niedrigen Schmelzpunkt bildet.
Ein Verfahren zur Herstellung des kristallinen Polyesterharzes ist nicht besonders begrenzt, und das kristalline Polyesterharz kann durch ein allgemeines Polyesterpolymerisationsverfahren hergestellt werden, bei dem eine Dicarbonsäurekomponente und eine Diolkomponente zur Reaktion gebracht werden. Beispiele für die Polymerisationsmethode umfassen eine direkte Polykondensationsmethode und eine Umesterungsmethode. Eine Polyesterpolymerisationsmethode kann je nach Art der Monomere verwendet werden.
Die Menge oder Zugabemenge des kristallinen Polyesterharzes beträgt vorzugsweise 1,0 Massenteile bis 30,0 Massenteile, und noch bevorzugter 3,0 Massenteile bis 25,0 Massenteile, bezogen auf 100 Massenteile des Bindemittelharzes oder des polymerisierbaren Monomers, das das Bindemittelharz bilden kann.
Unter dem Gesichtspunkt der Niedertemperatur-Fixierbarkeit liegt die Peaktemperatur des maximalen endothermen Peaks des kristallinen Polyesterharzes, gemessen mit DSC, vorzugsweise zwischen 50,0°C und 100,0°C, und noch bevorzugter zwischen 60,0°C und 90,0°C.
Unter dem Gesichtspunkt der Fixierleistungsfähigkeit und Ablösbarkeit kann das kristalline Material Wachs enthalten.
Das Wachs ist nicht besonders begrenzt und kann durch bekannte Wachse veranschaulicht werden.
Spezifische Beispiele sind Erdölwachse wie Paraffinwachs, mikrokristallines Wachs, Petrolactam und dergleichen und deren Derivate, Montanwachs und dessen Derivate, nach dem Fischer-Tropsch-Verfahren erhaltene Kohlenwasserstoffwachse und deren Derivate, Polyolefinwachse, dargestellt durch Polyethylen und Polypropylen und deren Derivate, natürliche Wachse wie Carnaubawachs und Candelillawachs und deren Derivate, Esterwachse und dergleichen.
Hierbei beinhalten die Derivate Oxide, Blockcopolymere mit einem Monomer auf Vinylbasis und pfropfmodifizierte Produkte.
Weiterhin können Monoesterverbindungen mit einer Esterbindung in einem Molekül, Diesterverbindungen mit zwei Esterbindungen in einem Molekül und polyfunktionelle Esterverbindungen mit drei oder mehr Esterbindungen in einem Molekül als Esterwachse verwendet werden. Unter ihnen sind Diesterverbindungen bevorzugt.
Beispiele für das Esterwachs sind Dibehenylsebacat, Ethylenglycoldibehenat, Ethylenglycoldistearat, Ethylenglycol-Arachidinatstearat, Ethylenglycolstearat-Palmitat, Butylenglycoldibehenat, Butylenglycoldistearat, Butylenglycol-Arachidinatstearat, Butylenglycolstearat-Palmitat und Butylenglycoldibehenat.
Das Molekulargewicht des Esterwachses beträgt vorzugsweise 800 oder weniger, und noch bevorzugter 700 oder weniger.
Das Wachs enthält vorzugsweise mindestens eine Verbindung, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Kohlenwasserstoffwachsen wie Paraffinwachs, Monoesterverbindungen und Diesterverbindungen. Eine Art des Wachses kann einzeln verwendet werden, oder es können zwei oder mehrere Arten in Kombination verwendet werden.
Die Menge oder Zugabemenge des Wachses beträgt vorzugsweise von 1,0 Massenteil bis 40,0 Massenteile und noch bevorzugter von 3,0 Massenteile bis 35,0 Massenteile bezogen auf 100 Massenteile des Bindemittelharzes oder des polymerisierbaren Monomers, das das Bindemittelharz bilden kann.
Unter dem Gesichtspunkt der Ablösbarkeit und des Fixierverhaltens liegt die Peaktemperatur des maximalen endothermen Peaks des Wachses, gemessen mit DSC, vorzugsweise zwischen 50,0°C und 100,0°C, und noch bevorzugter zwischen 60,0°C und 90,0°C. Der Schmelzpunkt des Wachses ist die Peaktemperatur des maximalen endothermen Peaks bei der Differential-Scanning-Kalorimetrie des Esterwachses.
Unter dem Gesichtspunkt der Fixierleistungsfähigkeit enthält das kristalline Material vorzugsweise ein Esterwachs. Unter den Esterwachsen sind diesterhaltige Wachse bevorzugt. Das Bindemittelharz kann durch Enthalten des Esterwachses in geeigneter Weise plastifiziert sein.
Wenn das kristalline Material ein Esterwachs enthält, wobei ein SP-Wert des Esterwachses mit SP (W) (J/cm³)^1/2 und ein SP-Wert des Bindemittelharzes mit SP (B) (J/cm³)^1/2 bezeichnet wird, ist eine Beziehung der folgenden Formel (3) erfüllt. $2,00 \leq | SP (W) - SP (B) | \leq 4,50$
Der SP-Wert wird auch als Löslichkeitsparameter bezeichnet und ist ein numerischer Wert, der als Löslichkeits- oder Affinitätsindex verwendet wird und angibt, wie viel sich eine bestimmte Substanz in einer bestimmten Substanz löst. Diejenigen mit nahen SP-Werten haben eine hohe Löslichkeit und hohe Affinität, und diejenigen mit fernen SP-Werten haben eine niedrige Löslichkeit und niedrige Affinität.
Der SP-Wert kann mit der Software zur Berechnung von Löslichkeitsparametern, Hansen Solubility Parameters in Practice 4th Edition 4.1.03 (erhältlich unter https://www.hansen-solubility.com/HSPiP/), berechnet werden. Die Berechnungsmethode basiert auf der Hansen'schen Theorie der Löslichkeitsparameter. In der Theorie der Löslichkeitsparameter nach Hansen wird die Verdampfungsenergie eines Moleküls in drei Energien unterteilt: die Energie aus Dispersionskräften (Dispersionsterm D), die Energie aus der Dipolwechselwirkung (Polarisationsterm P) und die Energie aus Wasserstoffbrückenbindungen (Wasserstoffbrückenbindungsterm H), und diese können als dreidimensionale Vektoren behandelt werden.
$| SP (W) - SP (B) |$
gibt den Abstand zwischen dem dreidimensionalen Vektor des SP-Wertes des Esterwachses und dem dreidimensionalen Vektor des SP-Wertes des Bindemittelharzes an. Der SP-Wert wird erhalten, indem zunächst ein Dispersionsterm D, ein Polarisationsterm P und ein Wasserstoffbindungsterm H unter Verwendung einer Software zur Berechnung von Löslichkeitsparametern berechnet werden und dann die Quadratwurzel der Summe der quadrierten Werte der Terme genommen wird, um den skalaren Betrag des dreidimensionalen Vektors zu erhalten. Der dreidimensionale Vektor des SP-Wertes wird nach der folgenden Methode berechnet.
Homopolymer, statistisches Copolymer

(1): Hansen SP-Werte (D, P, H), Molvolumen und Molekulargewicht für jede Einheit (im Folgenden auch als Monomereinheit bezeichnet), die von jedem Monomer abgeleitet ist, das eine Vorstufe eines Vinylharzes oder eines Polyesters ist, werden mit der Löslichkeitsparameterberechnungssoftware berechnet. Für Vinylharz verwendetes Monomer: berechnet für einen Zustand, in dem ein unbekanntes Halogen X₂, das das Berechnungsergebnis nicht beeinflusst, an eine Doppelbindung gebunden wird, die durch Polymerisation wie in der folgenden Formel (A) gespalten wird.
Für Polyester verwendetes Monomer: berechnet für einen Zustand, in dem eine der funktionellen Gruppen in dem Monomer, das eine Kondensationsreaktion durchläuft, in [-C(=O)O-X] oder [XC(=O)-O-] geändert wird und eine weitere funktionelle Gruppe mit X wie in der folgenden Formel (B) substituiert wird.
(2): Aus dem molaren Verhältnis jeder Monomereinheit im Polymer und dem molaren Volumen jeder Einheit wird das molare Volumenverhältnis der von jedem Monomer abgeleiteten Einheit berechnet.
(3): Die Summe des molaren Volumenverhältnisses multipliziert mit dem Wert des D-Terms des Hansen SP-Wertes jeder Monomereinheit wird als der Wert des D-Terms des Hansen SP-Wertes des Polymers angenommen. Der P-Term und der H-Term werden entsprechend berechnet.
(4): Die Quadratwurzel der Summe der Quadrate der in (3) berechneten D-, P- und H-Terme wird gefunden und als SP-Wert des Polymers ((J/cm³)^1/2) verwendet.

Bei der Methode zur Ableitung des Hansen SP-Wertes werden zunächst, wenn das Bindemittelharz oder dergleichen eine Mischung aus zwei oder mehr Substanzen ist, die Hansen SP-Werte (D-, P- und H-Terme) jeder Substanz abgeleitet. Dann werden die Werte, die durch Berechnung der arithmetischen Mittelwerte der Parameter zwischen den D-Termen, zwischen den P-Termen und zwischen den H-Termen jeder Substanz erhalten werden, als Hansen SP-Werte (D-, P- und H-Terme) der Mischung definiert.
Wenn |SP (W) - SP (B)| zwischen 2,00 (J/cm³)^1/2 und 4,50 (J/cm³)^1/2 liegt, kann das Bindemittelharz in geeigneter Weise plastifiziert, die Niedertemperaturfixierbarkeit kann verbessert werden und eine Verringerung der Lagerstabilität kann verhindert werden. |SP (W) - SP (B)| liegt bevorzugter im Bereich von 3,00 bis 4,00.
|SP (W) - SP (B)| kann durch Änderung der Kombination des Esterwachses und des Bindemittelharzes, der Art und Menge des Esterwachses und der Zusammensetzung des Bindemittelharzes gesteuert werden.
Die Tonerteilchen können ein Farbmittel enthalten. Beispiele für das Farbmittel sind ein Pigment, ein Farbstoff und ein magnetischer Körper. Diese können einzeln oder in Kombination zweier oder mehrerer verwendet werden.
Beispiele für Schwarzpigmente sind Ruße (Carbon Black bzw. Kohleschwarz) wie Furnace-Ruß (Ofenschwarz), Channel-Black (Kanalruß), Acetylenruß, Thermalruß, Lampenruß und dergleichen. Diese können einzeln oder in Kombination zweier oder mehrerer verwendet werden.
Ein Pigment oder ein Farbstoff kann als Farbmittel verwendet werden, das für gelbe Farbe geeignet ist.
Beispiele für Gelbpigmente sind C.I. Pigment Yellow 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 17, 23, 62, 65, 73, 74, 81, 83, 93, 94, 95, 97, 98, 109, 110, 111, 117, 120, 127, 128, 129, 137, 138, 139, 147, 151, 154, 155, 167, 168, 173, 174, 176, 180, 181, 183 und 191, und C.I. Vat Yellow 1, 3 und 20. Beispiele für gelbe Farbstoffe sind C.I. Solvent Yellow 19, 44, 77, 79, 81, 82, 93, 98, 103, 104, 112, 162 und dergleichen. Diese können einzeln oder in Kombination zweier oder mehrerer verwendet werden.
Ein Pigment oder ein Farbstoff kann als Farbmittel verwendet werden, das für Cyan-Farbe geeignet ist.
Beispiele für Cyan-Pigmente sind C.I. Pigment Blue 1, 7, 15, 15:1, 15:2, 15:3, 15:4, 16, 17, 60, 62, 66 und dergleichen, C. I. Vat Blue 6 und C.I. Acid Blue 45. Beispiele für Cyanfarbstoffe sind C. I. Solvent Blue 25, 36, 60, 70, 93, 95 und dergleichen. Diese einzeln oder in Kombination zweier oder mehrerer verwendet werden.
Ein Pigment oder ein Farbstoff kann als Farbmittel verwendet werden, das für die Magenta-Farbe geeignet ist.
Beispiele für Magenta-Pigmente sind C.I. Pigment Red 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 21, 22, 23, 30, 31, 32, 37, 38, 39, 40, 41, 48, 48:2, 48:3, 48:4, 49, 50, 51, 52, 53, 54, 55, 57, 57:1, 58, 60, 63, 64, 68, 81, 81:1, 83, 87, 88, 89, 90, 112, 114, 122, 123, 144, 146, 150, 163, 166, 169, 177, 184, 185, 202, 206, 207, 209, 220, 221, 238, 254 und dergleichen; C.I. Pigment Violett 19; C.I. Vat Red 1, 2, 10, 13, 15, 23, 29 und 35.
Beispiele für Magentafarbstoffe sind öllösliche Farbstoffe wie C.I. Solvent Red 1, 3, 8, 23, 24, 25, 27, 30, 49, 52, 58, 63, 81, 82, 83, 84, 100, 109, 111, 121, 122 und dergleichen, C.I. Disperse Red 9, C.I. Solvent Violet 8, 13, 14, 21, 27 und dergleichen, C.I. Disperse Violet 1 und dergleichen; und basische Farbstoffe wie C.I. Basic Red 1, 2, 9, 12, 13, 14, 15, 17, 18, 22, 23, 24, 27, 29, 32, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40 und dergleichen, C.I. Basic Violet 1, 3, 7, 10, 14, 15, 21, 25, 26, 27, 28 und dergleichen. Diese können einzeln oder in Kombination zweier oder mehrerer verwendet werden.
Die Menge oder Zugabemenge des Farbmittels (in dem Fall, in dem es sich nicht um den magnetischen Körper handelt) beträgt von 1 Massenteil bis 20 Massenteile, und noch bevorzugter von 2 Massenteilen bis 15 Massenteile, bezogen auf 100 Massenteile des Bindemittelharzes oder des polymerisierbaren Monomers, das das Bindemittelharz bilden kann.
Das Tonerteilchen enthält vorzugsweise einen magnetischen Körper als Farbmittel. Wenn ein magnetischer Körper als Farbmittel verwendet wird, kann auf der Oberflächenschicht des Tonerteilchens eine harte Schale gebildet werden und die Beständigkeit des Toners kann verbessert werden.
Beispiele für den magnetischen Körper beinhalten magnetische Eisenoxide wie Magnetit, Maghämit, Ferrit und dergleichen; Metalle wie Eisen, Kobalt, Nickel und dergleichen oder Legierungen dieser Metalle mit einem Metall wie Aluminium, Kupfer, Magnesium, Zinn, Zink, Beryllium, Calcium, Mangan, Selen, Titan, Wolfram, Vanadium und dergleichen sowie Mischungen davon.
Der zahlenmittlere Teilchendurchmesser der Primärteilchen des magnetischen Körpers beträgt vorzugsweise 0,50 µm oder weniger, und noch bevorzugter 0,05 µm bis 0,30 µm.
Der zahlenmittlere Teilchendurchmesser der im Tonerteilchen enthaltenen Primärteilchen des magnetischen Körpers kann mit einem Transmissionselektronenmikroskop gemessen werden.
Konkret wird nach ausreichender Dispergierung der zu beobachtenden Tonerteilchen in einem Epoxidharz das Epoxidharz in einer Atmosphäre bei einer Temperatur von 40°C für 2 Tage gehärtet, um ein gehärtetes Produkt zu erhalten. Das resultierende gehärtete Produkt wird mit einem Mikrotom in Scheiben geschnitten, um eine schuppenartige Probe zu erhalten, ein Bild mit einer Vergrößerung von 10.000 bis 40.000 wird mit einem Transmissionselektronenmikroskop (im folgenden auch als TEM bezeichnet) aufgenommen, und die projizierte Fläche von 100 Primärteilchen des magnetischen Körpers im Bild wird gemessen. Der äquivalente Durchmesser eines Kreises, der der projizierten Fläche entspricht, wird als der Teilchendurchmesser der Primärteilchen des magnetischen Körpers definiert, und der Mittelwert von 100 Teilchen wird als der zahlenmittlere Teilchendurchmesser der Primärteilchen der magnetischen Körper definiert.
Die Menge oder Zugabemenge des magnetischen Körpers beträgt vorzugsweise von 20 Massenteilen bis 100 Massenteile und noch bevorzugter von 25 Massenteilen bis 90 Massenteile bezogen auf 100 Massenteile des Bindemittelharzes oder des polymerisierbaren Monomers, das das Bindemittelharz bilden kann.
Die Menge des magnetischen Körpers in dem Toner kann mit einem Thermoanalysegerät TGA Q5000IR von PerkinElmer Inc. gemessen werden. Die Messmethode umfasst das Erhitzen des Toners von Raumtemperatur auf 900°C mit einer Aufheizrate von 25°C/min unter einer Stickstoffatmosphäre, wobei der Massenverlust von 100°C auf 750°C als die Masse der Bestandteile nach dem Entfernen des magnetischen Körpers aus dem Toner und die restliche Masse als die Menge des magnetischen Körpers angenommen wird.
Der magnetische Körper kann z.B. durch das folgende Verfahren hergestellt werden.
Eine Base wie etwa Natriumhydroxid oder dergleichen wird wässriger Eisen(II)-Salzlösung in einer Menge zugesetzt, die gleich oder größer als die der Eisenkomponente ist, um eine wässrige Lösung herzustellen, die Eisen(II)hydroxid enthält. Luft wird eingeblasen, während der pH-Wert der hergestellten wässrigen Lösung bei 7 oder mehr gehalten wird, und eine Oxidationsreaktion von Eisen(II)hydroxid wird durchgeführt, während die wässrige Lösung auf 70°C oder mehr erhitzt wird, um zunächst Impfkristalle zu erzeugen, die als Kerne magnetischen Eisenoxids dienen.
Als nächstes wird eine wässrige Lösung mit etwa 1 Äquivalent Eisen(II)sulfat, bezogen auf die Menge der zuvor zugegebenen Base, der die Impfkristalle enthaltenden Aufschlämmungsflüssigkeit zugegeben. Die Reaktion des Eisen(II)hydroxids wird unter Halten des pH-Wertes der Mischung von 5 bis 10 und unter Einblasen von Luft vorangetrieben, und magnetisches Eisenoxid wächst um die Impfkristalle herum. Zu diesem Zeitpunkt können die Form und die magnetischen Eigenschaften des magnetischen Körpers durch die Wahl eines beliebigen aus pH-Wert, Reaktionstemperatur und Rührbedingungen gesteuert werden. Mit fortschreitender Oxidationsreaktion verschiebt sich der pH-Wert der gemischten Lösung zur sauren Seite, aber der pH-Wert der gemischten Lösung wird vorzugsweise auf 5 oder mehr gehalten. Der magnetische Körper kann durch Filtrieren, Waschen und Trocknen des so erhaltenen magnetischen Körpers mit einer konventionellen Methode erhalten werden.
Der magnetische Körper kann bei Bedarf einer bekannten Oberflächenbehandlung unterzogen werden.
Beispiele für Haftvermittler (Kupplungsmittel), die bei der Oberflächenbehandlung des Magnetkörpers verwendet werden können, sind ein Silan-Haftvermittler und ein Titan-Haftvermittler. Es ist bevorzugter, einen Silan-Haftvermittler zu verwenden, der durch die folgende Formel (I) dargestellt wird. $R_{m} - Si - Y_{n}$
In der Formel (I) stellt R eine Alkoxygruppe (vorzugsweise mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen) dar, m stellt eine ganze Zahl von 1 bis 3 dar, Y stellt eine funktionelle Gruppe wie eine Alkylgruppe (vorzugsweise mit 2 bis 20 Kohlenstoffatomen), eine Phenylgruppe, eine Vinylgruppe, eine Epoxygruppe, eine Acrylgruppe, eine Methacrylgruppe und dergleichen dar, und n stellt eine ganze Zahl von 1 bis 3 dar. Allerdings gilt m + n = 4.
Beispiele für den Silan-Haftvermittler, der durch die Formel (I) dargestellt ist, beinhalten Vinyltrimethoxysilan, Vinyltriethoxysilan, Vinyltris(β-methoxyethoxy)silan, β-(3,4-Epoxycyclohexyl)ethyltrimethoxysilan, γ-Glycidoxypropyltrimethoxysilan, γ-Glycidoxypropylmethyldiethoxysilan, γ-Aminopropyltriethoxysilan, N-Phenyl-γ-Aminopropyltrimethoxysilan, γ-Methacryloxypropyltrimethoxysilan, Vinyltriacetoxysilan, Methyltrimethoxysilan, Dimethyldimethoxysilan, Phenyltrimethoxysilan, Diphenyldimethoxysilan, Methyltriethoxysilan, Dimethyldiethoxysilan, Phenyltriethoxysilan, Diphenyldiethoxysilan, n-Butyltrimethoxysilan, Isobutyltrimethoxysilan, Trimethylmethoxysilan, n-Hexyltrimethoxysilan, n-Octyltrimethoxysilan, n-Octyltriethoxysilan, n-Decyltrimethoxysilan, Hydroxypropyltrimethoxysilan, n-Hexadecyltrimethoxysilan, n-Octadecyltrimethoxysilan und dergleichen.
Unter diesen ist es unter dem Gesichtspunkt, dem magnetischen Körper eine hohe Hydrophobie zu verleihen, bevorzugt, ein Alkyltrialkoxysilan-Kupplungsmittel zu verwenden, das durch die folgende Formel (II) dargestellt wird. $C_{p} H_{2 p + 1} - Si - {({OC}_{q} H_{2 q + 1})}_{3}$
In der Formel (II) stellt p eine ganze Zahl von 2 bis 20 und q eine ganze Zahl von 1 bis 3 dar.
Wenn p in der obigen Formel 2 oder mehr beträgt, kann dem magnetischen Körper eine ausreichende Hydrophobie verliehen werden. Wenn p 20 oder weniger beträgt, ist die Hydrophobie ausreichend, und die Koaleszenz zwischen magnetischen Körpern kann unterdrückt werden. Wenn q 3 oder weniger ist, ist die Reaktivität des Silan-Kopplungsmittels zufriedenstellend, und der magnetische Körper ist wahrscheinlich ausreichend hydrophobiert.
Daher ist es vorzuziehen, ein Alkyltrialkoxysilan-Kupplungsmittel zu verwenden, in dem p eine ganze Zahl von 2 bis 20 (bevorzugter eine ganze Zahl von 4 bis 16) darstellt und q eine ganze Zahl von 1 bis 3 (bevorzugter 1 oder 2) darstellt.
Bei Verwendung der oben genannten Silan-Kopplungsmittel kann die Behandlung mit einem einzigen Mittel oder mit mehreren Mitteln in Kombination durchgeführt werden. Bei Verwendung mehrerer Mittel in Kombination kann die Behandlung einzeln mit jedem Kupplungsmittel Haftvermittlers oder gleichzeitig durchgeführt werden.
Die Gesamtbehandlungsmenge des verwendeten Haftvermittlers (Kupplungsmittels) beträgt vorzugsweise 0,9 Massenteile bis 3,0 Massenteile bezogen auf 100 Massenteile des magnetischen Körpers, und es ist bevorzugt, die Menge des Behandlungsmittels entsprechend der Oberfläche des magnetischen Körpers, der Reaktivität des Haftvermittlers und dergleichen einzustellen.
Wenn das Tonerteilchen einen magnetischen Körper enthält und ein Flächenverhältnis (Flächenanteil) des magnetischen Körpers in einem Querschnitt des Toners, der mit einem Transmissionselektronenmikroskop in einem Bereich von einer Kontur (einem Rand) des Querschnitts des Tonerteilchens bis 400 nm in Richtung eines Schwerpunkts des Querschnitts betrachtet wird, als Flächenverhältnis A1 definiert ist, beträgt das Flächenverhältnis A1 vorzugsweise 35,0 % bis 80,0 %. Das Flächenverhältnis A1 liegt bevorzugter bei 40,0 % bis 75,0 % und noch bevorzugter bei 45,0 % bis 70,0 %.
Wenn das Flächenverhältnis A1 innerhalb des obigen Bereichs liegt, wird mindestens eines aus Lagerstabilität und Niedertemperatur-Fixierbarkeit verbessert. Das Flächenverhältnis A1 kann durch Änderung der Anzahl der magnetischen Körper oder des bei der Herstellung von Tonerteilchen verwendeten Mediums oder durch Auswahl eines Tonerrohmaterials oder eines Oberflächenbehandlungsmittels, so dass sich die Affinität zwischen dem magnetischen Körper und dem Bindemittelharz ändert, gesteuert werden.
Das Tonerteilchen kann ein Ladungssteuerungsmittel enthalten. Der Toner ist vorzugsweise ein negativ aufladbarer Toner.
Als Ladungssteuerungsmittel für negative Ladung sind metallorganische Komplexverbindungen, Chelatverbindungen und dergleichen bevorzugt. Konkrete Beispiele sind Monoazo-Metallkomplexverbindungen; Acetylaceton-Metallkomplexverbindungen; Metallkomplexverbindungen einer aromatischen Hydroxycarbonsäure oder einer aromatischen Dicarbonsäure; nachstehend beschriebene Ladungssteuerungsharze und dergleichen.
Konkrete Beispiele für kommerziell erhältliche Produkte sind Spilon Black TRH, T-77, T-95 (Hodogaya Chemical Industry Co., Ltd.) und BONTRON (eingetragene Marke) S-34, S-44, S-54, E-84, E-88 und E-89 (Orient Chemical Industry Co., Ltd.).
Die Ladungssteuerungsmittel können einzeln oder in Kombination zweier oder mehrerer verwendet werden.
Unter dem Gesichtspunkt der Ladungsmenge beträgt die Menge oder Zugabemenge des Ladungssteuerungsmittels vorzugsweise 0,1 Massenteile bis 10,0 Massenteile, und noch bevorzugter 0,1 Massenteile bis 5,0 Massenteile, bezogen auf 100 Massenteile des Bindemittelharzes oder des polymerisierbaren Monomers, das das Bindemittelharz bilden kann.
Ein Polymer oder Copolymer mit einer Sulfonsäuregruppe, einer Sulfonsäuresalzgruppe oder einer Sulfonsäureestergruppe wird vorzugsweise als Ladungssteuerungsharz verwendet. Als das Polymer mit einer Sulfonsäuregruppe, einer Sulfonsäuresalzgruppe oder einer Sulfonsäureestergruppe ist es besonders bevorzugt, ein sulfonsäuregruppenhaltiges Acrylamidmonomer oder ein sulfonsäuregruppenhaltiges Methacrylamidmonomer in einem Copolymerisationsverhältnis von 2 Masse-% oder mehr zu enthalten. Noch bevorzugter ist es, die Menge des Copolymerisationsverhältnisses 5 Masse- % oder mehr.
Das Ladungssteuerungsharz hat bevorzugt eine Glasübergangstemperatur (Tg) von 35°C bis 90°C, ein Peakmolekulargewicht (im Folgenden auch als Mp bezeichnet) von 10.000 bis 30.000 und ein gewichtsmittleres Molekulargewicht (im Folgenden auch als Mn bezeichnet) von 25.000 bis 50.000. Wenn ein Harz zur Ladungssteuerung verwendet wird, das diese Eigenschaften erfüllt, können günstige triboelektrische Aufladungseigenschaften vermittelt werden, während der Einfluß auf die für das Tonerteilchen erforderlichen thermischen Eigenschaften unterdrückt wird. Da das Ladungssteuerungsharz eine Sulfonsäuregruppe enthält, werden außerdem die Dispergierbarkeit des Ladungssteuerungsharzes selbst in der Farbmittellösung und die Dispergierbarkeit des Farbmittels verbessert, und die Farbstärke, Transparenz und triboelektrischen Aufladungseigenschaften können weiter verbessert werden.
Der Toner kann auch durch Mischen von Tonerteilchen mit einem externen Additiv, das externe Teilchen an die Oberfläche der Tonerteilchen bindet, um nach Bedarf die Fließfähigkeit und/oder die Ladeleistungsfähigkeit des Toners zu verbessern, erhalten werden.
Zum Mischen des externen Additivs ist es bevorzugt, ein bekanntes Gerät, z.B. einen Mischer von Mitsui Henschel (hergestellt von Mitsui Miike Kakoki Co., Ltd.) zu verwenden.
Beispiele für das externe Additiv sind anorganische Feinteilchen wie Siliciumdioxid-Feinteilchen, Titanoxid-Feinteilchen und Aluminiumoxid-Feinteilchen. Als Siliciumdioxid-Feinteilchen können zum Beispiel sowohl trockenes Siliciumdioxid, genannt pyrogenes Siliciumdioxid, das durch Gasphasenoxidation eines Siliciumhalogenids hergestellt ist, als auch sogenanntes nasses Siliciumdioxid, das aus Wasserglas hergestellt ist, verwendet werden.
Trockenes Siliciumdioxid, das weniger Silanolgruppen an der Oberfläche und im Inneren der feinen Siliciumdioxidteilchen aufweist und weniger Produktionsrückständen wie etwa Na₂O und SO₃ ^2- aufweist, ist jedoch bevorzugt.
Im Falle von trockenem Siliciumdioxid ist es auch möglich, feine Kompositteilchen aus Siliciumdioxid und einem anderen Metalloxid zu erhalten, z.B. indem ein Siliciumhalogenid zusammen mit einem anderen Metallhalogenid wie Aluminiumchlorid und Titanchlorid im Produktionsprozess verwendet wird.
Die Menge des externen Additivs liegt vorzugsweise zwischen 0,1 Massenteilen und 3,0 Massenteilen bezogen auf 100 Massenteile des Tonerteilchens.
Wenn anorganische Feinteilchen als externes Additiv verwendet werden, kann die Menge der anorganischen Feinteilchen anhand einer Kalibrierkurve quantifiziert werden, die aus einer Standardprobe mit einem Röntgenfluoreszenzanalysegerät erstellt wurde.
Der zahlenmittlere Teilchendurchmesser der Primärteilchen der anorganischen Feinteilchen beträgt vorzugsweise von 4 nm bis 80 nm und noch bevorzugter von 6 nm bis 40 nm.
Wenn die anorganischen Feinteilchen einer hydrophoben Behandlung unterzogen sind, können die Ladeleistung und die Umweltstabilität des Toners weiter verbessert werden. Beispiele für das bei der Hydrophobierungsbehandlung zu verwendende Behandlungsmittel sind Silikonlack, verschiedene modifizierte Silikonlacke, Silikonöl, verschiedene modifizierte Silikonöle, Silanverbindungen, Silankupplungsmittel, andere Organosiliziumverbindungen, Organotitanverbindungen und dergleichen. Die Behandlungsmittel können einzeln oder in Kombination zweier oder mehrerer verwendet werden.
Der zahlenmittlere Teilchendurchmesser der Primärteilchen der anorganischen Feinteilchen kann mit Hilfe eines Tonerbildes berechnet werden, das mit einem Rasterelektronenmikroskop (REM) vergrößert und aufgenommen wurde.
Ein Verfahren zur Herstellung der Tonerteilchen ist nicht besonders begrenzt, und es kann sowohl ein Trockenherstellungsverfahren (z.B. ein Knet- und Pulverisierungsverfahren und dergleichen) als auch ein Nassverfahren (z.B. ein Emulsionsaggregationsverfahren, ein Suspensionspolymerisationsverfahren, ein Lösungssuspensionsverfahren und dergleichen) verwendet werden. Unter diesen ist es bevorzugt, das Suspensionspolymerisationsverfahren zu verwenden.
Bei dem Suspensionspolymerisationsverfahren können beispielsweise Tonerteilchen mit der folgenden Methode hergestellt werden, aber diese Methode ist nicht einschränkend.
Ein polymerisierbares Monomer und ein kristallines Material, das in der Lage ist, ein Bindemittelharz zu bilden, und, falls erforderlich, magnetische Körper, ein Polymerisationsinitiator, ein Vernetzungsmittel, ein Ladungssteuerungsmittel und andere Additive werden gleichmäßig dispergiert, um eine polymerisierbare Monomerzusammensetzung zu erhalten. Danach wird die erhaltene polymerisierbare Monomerzusammensetzung in einer kontinuierlichen Schicht (z.B. einer wäßrigen Phase), die einen Dispersionsstabilisator enthält, unter Verwendung eines geeigneten Rührers dispergiert und granuliert, und es wird eine Polymerisationsreaktion unter Verwendung eines Polymerisationsinitiators durchgeführt, um Tonerteilchen mit einem gewünschten Teilchendurchmesser zu erhalten.
Ein Polymerisationsinitiator, der bei der Herstellung von Tonerteilchen nach dem Suspensionspolymerisationsverfahren verwendet wird, hat vorzugsweise eine Halbwertszeit von 0,5 bis 30 Stunden während der Polymerisationsreaktion. Ferner wird der Polymerisationsinitiator vorzugsweise in einer Zugabemenge von 0,5 Massenteilen bis 20 Massenteilen, bezogen auf 100 Massenteile des polymerisierbaren Monomers, das in der Lage ist, das Bindemittelharz zu bilden, verwendet. In diesem Fall kann ein Polymer mit einem maximalen Molekulargewicht zwischen 5.000 und 50.000 erhalten werden, und das Tonerteilchen kann eine bevorzugte Festigkeit und geeignete Schmelzeigenschaften aufweisen.
Konkrete Beispiele für Polymerisationsinitiatoren sind Polymerisationsinitiatoren auf Azo- oder Diazobasis, wie z.B. 2,2'-Azobis-(2,4-dimethylvaleronitril), 2,2'-Azobisisobutyronitril, 1,1'-Azobis(cyclohexan-1-carbonitril), 2,2'-Azobis-4-methoxy-2,4-dimethylvaleronitril, Azobisisobutyronitril und dergleichen; und Polymerisationsinitiatoren auf Peroxidbasis, wie Benzoylperoxid, Methylethylketonperoxid, Diisopropylperoxycarbonat, Cumolhydroperoxid, 2,4-Dichlorbenzoylperoxid, Lauroylperoxid, t-Butylperoxy-2-ethylhexanoat, t-Butylperoxypivalat, Di(2-ethylhexyl)peroxydicarbonat, Di(sek.-Butyl)peroxydicarbonat und dergleichen. Unter diesen ist t-Butylperoxypivalat bevorzugt.
Das wässrige Medium, in dem die polymerisierbare Monomerzusammensetzung dispergiert werden soll, kann einen Dispersionsstabilisator enthalten.
Als Dispersionsstabilisator können bekannte Tenside, organische Dispergiermittel und anorganische Dispergiermittel verwendet werden. Unter ihnen werden anorganische Dispergiermittel bevorzugt, weil sie aufgrund ihrer sterischen Hinderung dispersionsstabil sind, so dass auch bei Änderung der Reaktionstemperatur die Stabilität kaum verloren geht, das Waschen leicht möglich ist und der Toner dadurch kaum beeinträchtigt wird.
Beispiele für solche anorganischen Dispergiermittel sind polyvalente Metallphosphate wie Tricalciumphosphat, Magnesiumphosphat, Aluminiumphosphat, Zinkphosphat, Hydroxylapatit und dergleichen; Carbonate wie Calciumcarbonat, Magnesiumcarbonat und dergleichen; anorganische Salze wie Calciummetasilikat, Calciumsulfat, Bariumsulfat und dergleichen; und anorganische Verbindungen wie Calciumhydroxid, Magnesiumhydroxid, Aluminiumhydroxid und dergleichen.
Diese anorganischen Dispergiermittel werden bevorzugt in einer Menge von 0,2 Massenteilen bis 20,0 Massenteilen bezogen auf 100,0 Massenteile des polymerisierbaren Monomers verwendet. Weiterhin können die Dispersionsstabilisatoren einzeln oder in Kombination zweier oder mehrerer verwendet werden. Ferner kann ein Tensid (grenzflächenaktiver Stoff) in Kombination in einer Menge von 0,001 Massenteilen bis 0,1 Massenteilen verwendet werden. Wenn diese anorganischen Dispergiermittel verwendet werden sollen, können sie so verwendet werden, wie sie sind, aber um feinere Teilchen zu erhalten, können die anorganischen Dispergiermittel-Teilchen erzeugt und in einem wässrigen Medium verwendet werden.
Im Falle von Tricalciumphosphat können beispielsweise eine wässrige Lösung von Natriumphosphat und eine wässrige Lösung von Calciumchlorid unter Hochgeschwindigkeitsrühren gemischt werden, um wasserunlösliches Calciumphosphat herzustellen, und es kann eine gleichmäßigere und feinere Dispersion erreicht werden. Zu diesem Zeitpunkt wird gleichzeitig ein wasserlösliches Natriumchloridsalz als Nebenprodukt hergestellt, aber es ist bevorzugt, dass ein wasserlösliches Salz im wässrigen Medium vorhanden ist, da die Auflösung des polymerisierbaren Monomers in Wasser verhindert wird und ein ultrafeiner Toner durch Emulsionspolymerisation wahrscheinlich nicht erzeugt wird.
Beispiele für das Tensid sind Natriumdodecylbenzolsulfat, Natriumtetradecylsulfat, Natriumpentadecylsulfat, Natriumoctylsulfat, Natriumoleat, Natriumlaurat, Natriumstearat, Kaliumstearat und dergleichen.
In dem Schritt der Polymerisation des polymerisierbaren Monomers wird die Polymerisationstemperatur normalerweise auf 40°C oder höher, vorzugsweise von 50°C bis 90°C, eingestellt. Wenn die Polymerisation in diesem Temperaturbereich durchgeführt wird, wird z.B. das Trennmittel und dergleichen, das im Inneren eingeschlossen werden soll, durch Phasentrennung präzipitiert, und die Verkapselung wird vollständiger.
Danach wird ein Abkühlungsschritt von einer Reaktionstemperatur von etwa 50°C auf 90°C durchgeführt, um den Polymerisationsreaktionsschritt zu beenden.
Nach Abschluss der Polymerisation des polymerisierbaren Monomers werden die erhaltenen Polymerteilchen filtriert, gewaschen und nach bekannten Methoden getrocknet, um Tonerteilchen zu erhalten. Ein Toner kann durch Beimischen eines externen Additivs zu den Tonerteilchen und Anbringen des externen Additivs an der Oberfläche der Tonerteilchen erhalten werden. Es ist auch möglich, einen Klassifizierungsschritt (Klassierungsschritt) in den Produktionsprozess einzufügen, um in den Tonerteilchen enthaltenes grobes Pulver und feines Pulver auszutragen.
Das Tonerteilchen kann darüber hinaus weitere Additive in einem Bereich enthalten, in dem keine wesentliche nachteilige Wirkung erzeugt wird.
Beispiele für andere Additive sind Schmiermittelpulver wie Fluorharzpulver, Zinkstearatpulver und Polyvinylidenfluoridpulver; Schleifmittel wie Ceroxidpulver, Siliciumcarbidpulver, Strontiumtitanatpulver und dergleichen; Antiklumpmittel; und dergleichen. Das Additiv kann verwendet werden, nachdem seine Oberfläche einer Hydrophobierungsbehandlung unterzogen wurde.
Die Glasübergangstemperatur (Tg) des Toners liegt vorzugsweise zwischen 45,0°C und 65,0°C und noch bevorzugter zwischen 50,0°C und 65,0°C.
Wenn die Glasübergangstemperatur im oben genannten Bereich liegt, können sowohl die Lagerstabilität als auch die Niedertemperatur-Fixierbarkeit auf hohem Niveau erreicht werden. Die Glasübergangstemperatur kann durch die Zusammensetzung des Bindemittelharzes, den Typ des kristallinen Polyesters, das Molekulargewicht des Bindemittelharzes und dergleichen gesteuert werden.
Der gewichtsgemittelte Teilchendurchmesser (D4) des Toners beträgt vorzugsweise 3,00 µm bis 9,00 µm und noch bevorzugter 5,00 µm bis 8,00 µm.
Durch Einstellung des gewichtsgemittelten Teilchendurchmessers (D4) des Toners innerhalb des oben genannten Bereichs kann die Punktreproduzierbarkeit ausreichend erfüllt und gleichzeitig die Handhabbarkeit des Toners verbessert werden.
Außerdem ist das Verhältnis (D4/D1) des gewichtsgemittelten Teilchendurchmessers (D4) zum zahlenmittleren Teilchendurchmesser (D1) des Toners vorzugsweise kleiner als 1,25.
Im Folgenden werden Verfahren zum Messen physikalischer Eigenschaftswerte nach der vorliegenden Erfindung beschrieben. Verfahren zum Messen des gewichtsgemittelten Teilchendurchmessers (D4) und des zahlenmittleren Teilchendurchmessers (D1) von Toner (Teilchen)
Der gewichtsgemittelte Teilchendurchmesser (D4) und der zahlenmittlere Teilchendurchmesser (D1) des Toners (Teilchens) werden wie folgt berechnet.
Als Messgerät wird ein Präzisions-Teilchendurchmesserverteilungs-Messgerät „Coulter Counter Multisizer 3®‟ (hergestellt von Beckman Coulter, Inc.) verwendet, das auf der Methode des porenelektrischen Widerstandes basiert und mit einem 100-µm-Aperturrohr ausgestattet ist. Die zugehörige Software „Beckman Coulter Multisizer 3 Version 3.51“ (hergestellt von Beckman Coulter, Inc.) wird zur Einstellung der Messbedingungen und zur Analyse der Messdaten verwendet. Die Messung wird mit 25.000 effektiven Messkanälen durchgeführt.
Als elektrolytische wässrige Lösung für die Messung wird eine Lösung, die durch Auflösen von Natriumchlorid spezieller Qualität („special grade“) in Ionenaustauschwasser bis zu einer Konzentration von ca. 1 Masse-% hergestellt ist, verwendet, speziell wird „ISOTON II“ (hergestellt von Beckman Coulter, Inc.), verwendet.
Die zugehörige Software wird vor der Messung und Analyse wie folgt eingerichtet.
Die Gesamtzahl der Zählungen in einem Kontrollmodus wird auf einem „Changing Standard Operating Method (SOM)“-Bildschirm in der zugehörige Software auf 50.000 Teilchen eingestellt, die Anzahl der Messungen wird auf 1 gesetzt, und ein Wert, der unter Verwendung von „Standardteilchen 10,0 µm“ („Standard particles 10,0 µm“) (hergestellt von Beckman Coulter, Inc.) erhalten wird, wird als Kd-Wert eingestellt. Der Schwellwert und der Rauschpegel werden automatisch durch Drücken der Taste „Threshold/Measure Noise Level“ eingestellt. Ferner wird der Strom auf 1.600 µA, die Verstärkung auf 2, und die Elektrolytlösung auf ISOTON II eingestellt und „Flush Aperture Tube“ aus „After Each Run“ wird aktiviert.
Im Bildschirm „Convert Pulses to Size Settings“ der zugehörigen Software wird das Bin (Container)-Intervall auf einen logarithmischen Teilchendurchmesser, der Teilchendurchmesser-Bin auf einen 256-Teilchendurchmesser-Bin und ein Teilchendurchmesserbereich auf 2 µm bis 60 µm eingestellt.
Eine konkrete Messmethode wird im Folgenden beschrieben.

(1) Etwa 200 mL der elektrolytischen wässrigen Lösung werden in ein 250 mL Rundbodenbecherglas aus Glas für Multisizer 3 gegeben, das Becherglas wird in einen Probenstand gesetzt und mit einem Rührstab mit 24 Umdrehungen pro Sekunde gegen den Uhrzeigersinn gerührt. Schmutz und Luftblasen im Blendenrohr werden durch die Funktion „Flush Aperture Tube“ der zugehörigen Software entfernt.
(2) Etwa 30 ml der elektrolytischen wässrigen Lösung werden in ein 100-mL-Becherglas mit flachem Boden gegeben. Dann werden etwa 0,3 mL einer verdünnten Lösung, die durch etwa 3-fache Massenverdünnung von „CONTAMINON N“ (10 %ige wässrige Massenlösung eines neutralen Detergens zum Waschen von Präzisionsmeßinstrumenten mit einem pH-Wert von 7, bestehend aus einem nichtionischen Tensid, einem anionischen Tensid und einem organischen Aufbaustoff (Builder), hergestellt von Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) mit Ionenaustauschwasser erhalten ist, als Dispergiermittel hinzugefügt.
(3) Ein Ultraschalldispergierer „Ultrasonic Dispersion System Tetora 150“ (hergestellt von Nikkaki Bios Co., Ltd.) mit einer elektrischen Leistung von 120 W, in dem zwei Oszillatoren mit einer Schwingungsfrequenz von 50 kHz mit einer Phasenverschiebung von 180 Grad eingebaut sind, wird vorbereitet. Insgesamt werden ca. 3,3 L Ionenaustauschwasser in den Wassertank des Ultraschalldispergierers gegeben und ca. 2 mL CONTAMINON N in den Wassertank gegeben.
(4) Der Becher aus (2) wird in das Becherbefestigungsloch des Ultraschalldispergierers eingesetzt und der Ultraschalldispergierer wird betätigt. Dann wird die Höhenposition des Becherglases so eingestellt, dass der Resonanzzustand der Flüssigkeitsoberfläche der elektrolytischen wässrigen Lösung im Becherglas maximiert wird.
(5) Etwa 10 mg des Toners (Teilchens) werden nach und nach der elektrolytischen wässrigen Lösung zugesetzt und darin in einem Zustand dispergiert, in dem die elektrolytische wässrige Lösung im Becherglas aus dem obigen (4) mit Ultraschallwellen bestrahlt wird. Dann wird der Ultraschalldispergierprozess 60 Sekunden lang fortgesetzt. Bei dem Ultraschalldispergierprozess wird die Wassertemperatur im Wassertank entsprechend auf eine Temperatur von 10°C bis 40°C eingestellt.
(6) Die elektrolytische wässrige Lösung aus dem obigen (5), in der der Toner (Teilchen) dispergiert ist, wird mit einer Pipette in das Rundbodenbecherglas aus dem obigen (1), das in den Probenstand eingestellt wurde, eingetropft und die Messkonzentration wird auf etwa 5% eingestellt. Dann wird die Messung durchgeführt, bis die Anzahl der zu messenden Teilchen 50.000 erreicht.
(7) Die Messdaten werden mit der zugehörigen Software, die mit dem Gerät geliefert wird, analysiert, und der gewichtsgemittelte Teilchendurchmesser (D4) und der zahlenmittlere Teilchendurchmesser (D1) werden berechnet. Der „Durchschnittsdurchmesser“ („Average Diameter“) auf dem Bildschirm „Analysieren/Volumenstatistik (arithmetischer Mittelwert)“ („Analyze/Volume Statistics (Arithmetic Mean)“), der erhalten wird, wenn die Graphik/(Volumenprozent) in der dedizierten Software eingestellt ist, wird als gewichtsgemittelter Teilchendurchmesser (D4) verwendet, und der „Durchschnittsdurchmesser“ auf dem Bildschirm „Analysieren/Anzahlstatistik (arithmetischer Mittelwert)“, der erhalten wird, wenn der Graph/(Zahlen-%) in der zugehörigen Software eingestellt ist, wird als zahlenmittlerer Teilchendurchmesser (D1) verwendet.

Verfahren zum Messen der Peaktemperatur (oder des Schmelzpunkts) des maximalen endothermen Peaks
Die Peaktemperatur des maximalen endothermen Peaks eines Toners oder eines kristallinen Materials wird unter den folgenden Bedingungen mit einem Differential Scanning Calorimeter (DSC) Q2000 (hergestellt von TA Instruments) gemessen.
Aufheizrate: 10°C/min
Starttemperatur der Messung: 20°C
Endtemperatur der Messung: 180°C
Die Schmelzpunkte von Indium und Zink werden zur Temperaturkorrektur der Apparatdetektionseinheit verwendet, und die Schmelzwärme von Indium wird zur Korrektur des Heizwertes genutzt.
Konkret werden 5 mg einer Probe genau abgewogen und in eine Aluminiumschale gelegt und einmalig gemessen. Eine leere Schale aus Aluminium wird als Referenz verwendet. Die Peaktemperatur des maximalen endothermen Peaks zu diesem Zeitpunkt wird bestimmt. Wie z.B. bei einem Wachs wird die Peaktemperatur des maximalen endothermen Peaks als Schmelzpunkt genommen.
Verfahren zum Messen der Glasübergangstemperatur (Tg)
Die Glasübergangstemperatur einer Probe wird unter Verwendung einer Kurve des reversierenden Wärmeflusses beim Temperaturanstieg bestimmt, die durch Differential-Scanning-Kalorimetrie der Peaktemperatur des maximalen endothermen Peaks erhalten wird, und ist eine Temperatur (°C) an einem Punkt, an dem sich eine Gerade, die in Richtung der vertikalen Achse gleich weit von einer Geraden entfernt ist, die durch Verlängerung der Grundlinie vor und nach einer spezifischen Wärmeänderung erhalten wird, und eine Kurve eines stufenweisen Änderungsabschnitts des Glasübergangs in der Kurve des reversierenden Wärmeflusses schneiden.
Verfahren zum Messen des Molekulargewichts-Gewichtsmittels (Mw) und des Peakmolekulargewichts (Mp) von Harz oder dergleichen
Das gewichtsgemittelte Molekulargewicht (Molekulargewichts-Gewichtsmittels) (Mw) und das Peakmolekulargewicht (Mp) eines Harzes und dergleichen wird auf folgende Weise durch
Gelpermeationschromatographie (GPC) gemessen.

(1) Vorbereitung der Messprobe
- Eine Probe und Tetrahydrofuran (THF) werden in einer Konzentration von 5,0 mg/mL gemischt, 5 bis 6 Stunden lang bei Raumtemperatur stehen gelassen und dann ausreichend geschüttelt, und das THF und die Probe werden gut gemischt, bis die Probe nicht mehr koalesziert. Die Mischung wird weiterhin 12 Stunden oder länger bei Raumtemperatur stehen gelassen. Dabei wird die Zeit vom Beginn des Mischens von Probe und THF bis zum Ende des Stehenbleibens auf 72 h oder mehr eingestellt, und man erhält einen Tetrahydrofuran (THF)-löslichen Bestandteil der Probe.
- Danach wird die Mischung durch einen lösungsmittelbeständigen Membranfilter (Porengröße: von 0,45 µm bis 0,50 µm, Maishori-Scheibe H-25-2 [hergestellt von Tosoh Corporation]) filtriert, um eine Probelösung zu erhalten.
(2) Messung der Probe
- Die Messungen wurden unter den folgenden Bedingungen unter Verwendung der erhaltenen Probelösung durchgeführt.
- Gerät: Hochgeschwindigkeits-GPC-Gerät LC-GPC 150C (hergestellt von Waters Corp.)
- Säule: 7 Sets Shodex GPC KF-801, 802, 803, 804, 805, 806 und 807
- (hergestellt von Showa Denko K.K.)
- Mobile Phase: THF
- Strömgeschwindigkeit: 1,0 mL/min
- Temperatur der Säule: 40°C
- Injektionsvolumen der Probe: 100 µL
- Detektor: RI (Brechungsindex)-Detektor
- Bei der Messung des Molekulargewichts einer Probe wird die Molekulargewichtsverteilung der Probe aus der Beziehung zwischen dem logarithmischen Wert einer Kalibrierkurve, die aus mehreren Arten von monodispersen Polystyrol-Standardproben erstellt wurde, und der Zählzahl berechnet.
- Standard-Polystyrolproben, die zur Erstellung einer Kalibrierkurve verwendet werden, werden von Pressure Chemical Co. oder Toyo Soda Kogyo Co., Ltd. hergestellt und haben ein Molekulargewicht von 6,0 × 10², 2,1 × 10³, 4,0 × 10³, 1,75 × 10⁴, 5,1 × 10⁴, 1,1 × 10⁵, 3,9 × 10⁵, 8.6 × 10⁵, 2,0 × 10⁶ und 4,48 × 10⁶.

Querschnittsbeobachtung von Toner
Die Betrachtung des Querschnitts des Toners mit einem Transmissionselektronenmikroskop (TEM) erfolgt durch Färbung mit Ruthenium. Ein im Toner enthaltenes kristallines Material wird weniger mit Ruthenium angefärbt als ein amorphes Material wie z.B. ein Bindemittelharz, so dass der Kontrast deutlich wird und die Beobachtung erleichtert wird. Da die Menge der Rutheniumatome je nach Intensität der Färbung unterschiedlich ist, enthält der schwach gefärbte Teil weniger Rutheniumatome, so dass er den Elektronenstrahl leicht durchlässt und auf dem beobachteten Bild weiß wird. Demgegenüber enthält der stark gefärbte Teil viele Rutheniumatome, der Elektronenstrahl tritt schwer durch, und der Teil wird auf dem beobachteten Bild schwarz.
Zuerst wird ein Toner auf ein Deckglas (Matsunami Glass Co., Ltd., eckiges Deckglas, Square Shape No. 1) aufgesprüht, um eine Monoschicht zu bilden, und ein Os-Film (5 nm) und ein Naphthalinfilm (20 nm) werden als Schutzfilme unter Verwendung eines Osmium Plasma Coaters (filgen, Inc., OPC80T) beschichtet. Als nächstes wird ein PTFE-Schlauch (Innendurchmesser ϕ1,5 mm × Außendurchmesser ϕ3 mm × 3 mm) mit einem photohärtbaren Harz D800 (JEOL, Ltd.) gefüllt und das Deckglas ruhig auf den Schlauch in der Ausrichtung gelegt, so dass der Toner das photohärtbare Harz D800 berührt. Nachdem das Harz in diesem Zustand durch Bestrahlung mit Licht ausgehärtet ist, werden das Deckglas und die Röhre entfernt, um ein säulenförmiges Harz zu bilden, in das der Toner auf dem Oberflächenteil eingebettet ist. Das säulenförmige Harz wird in einem Abstand, der dem Radius des Toners entspricht (4,0 µm, wenn der gewichtsgemittelte Teilchendurchmesser (D4) 8,0 µm beträgt), von der äußersten Oberfläche mit einer Schnittgeschwindigkeit von 0,6 mm/s geschnitten, indem der Querschnitt des Toners mit einem ULTRASONIC ULTRAMICROTOME (Leica Microsystems Inc., UC7) geöffnet wird. Anschließend wird geschnitten, um eine Schichtdicke von 250 nm zu erhalten und eine Schichtprobe mit dem Tonerquerschnitt vorzubereiten. Durch solches Schneiden erhält man einen Querschnitt des Toner-Mittelteils.
Die erhaltene Schichtprobe wird in einem RuO₄-Gas bei einer 500 Pa-Atmosphäre 15 min lang mit einem Vakuum-Elektronenfärbegerät (filgen, Inc., VSC4R1H,) gefärbt, und die STEM-Beobachtung (Rastertransmissionselektronenmikroskopie = STEM) wird mit einem TEM (JEOL, Ltd., JEM2800) durchgeführt.
Es wird ein Bild mit einer STEM-Abtastgröße von 1 nm und einer Bildgröße von 1.024 Pixel × 1.024 Pixel aufgenommen. Außerdem wird der Kontrast des Detektor-Bedienfeldes des Bildfeldes auf 1425, die Helligkeit auf 3750, der Kontrast des Bild-Bedienfeldes auf 0,0, die Helligkeit auf 0,5 und das Gamma auf 1,00 eingestellt, wodurch ein TEM-Bild erhalten wird.
Verfahren zum Messen des Flächenverhältnisses A1
Ein Verfahren zum Messen des Flächenverhältnisses A1 ist wie folgt.
Zunächst wird ein Querschnittsbild des Toners mit dem oben genannten Verfahren unter Verwendung des Transmissionselektronenmikroskops (TEM) erstellt.
Als nächstes wird das erhaltene TEM-Bild mit der Bildverarbeitungssoftware „ImageJ“ (erhältlich unter https://imagej.Nih.gov/ij/) binarisiert. Der für die Messung verwendete Tonerquerschnitt wird wie folgt definiert: Aus dem binarisierten Bild des Querschnitts wird ein kreisäquivalenter Durchmesser (projizierter flächenkreisäquivalenter Durchmesser) ermittelt, und es wird ein Querschnitt gewählt, bei dem der Wert des kreisäquivalenten Durchmessers in einem Bereich von ±5% des zahlenmittleren Teilchendurchmessers (D1) (µm) des Toners liegt.
Aus dem TEM-Bild der entsprechenden Teilchen werden andere als die für die Messung erforderlichen Bereiche mit „ImageJ“ maskiert und die Fläche des unmaskierten Bereichs innerhalb des Tonerumrisses sowie die Gesamtfläche der in dem unmaskierten Bereich vorhandenen magnetischen Körper berechnet. Eine Methode zur Ermittlung des Flächenverhältnisses A1 mit dieser Methode wird im Folgenden speziell beschrieben.
Zunächst wird das erhaltene TEM-Bild des Umrisses des Tonerquerschnitts (im Folgenden als Bild 1 bezeichnet) binarisiert, so dass der Umriss und die Innenseite des Toners weiß und die anderen Hintergrundteile schwarz sind (im Folgenden als Bild 2 bezeichnet).
Um die Vergrößerung der Maske zu berechnen, wird als nächstes die Länge pro Einheit Pixelzahl im Bild 1 berechnet. Anschließend wird aus dem berechneten Wert errechnet, wie viele Pixel in den Bereich von einer Kontur des Querschnitts des Tonerteilchens bis 400 nm in Richtung eines Schwerpunkts des Querschnitts (im Folgenden als x1 bezeichnet) passen. In ähnlicher Weise wird berechnet, wie viele Pixel in den nach dem oben beschriebenen Verfahren gemessenen Tonerteilchendurchmesser passen (im Folgenden als x2 bezeichnet). Dann wird die Vergrößerung M der Maske berechnet: $M = (x 2 - x 1) /x 2.$
Als nächstes wird das Bild 2 auf die berechnete Vergrößerung M verkleinert (das verkleinerte Bild wird als Bild 3 bezeichnet). Im Bild 3 ist das Bild so konfiguriert, dass der Umriss und das Innere des Tonerteilchens schwarz und die anderen Hintergrundteile transparent sind.
Als nächstes werden das Bild 2 und das Bild 3 hinzugefügt. Zu diesem Zeitpunkt werden das Bild 2 und das Bild 3 mit Hilfe des „Image Calculator“ hinzugefügt, der eine Funktion von „ImageJ“ ist, und es wird ein Bild 4 erstellt, das wie in 1 dargestellt ist, in dem der Bereich von einer Kontur des Querschnitts des Tonerteilchens bis 400 nm in Richtung eines Schwerpunkts des Querschnitts weiß und die anderen Teile schwarz sind. Die Fläche S1 des weißen Bereichs im Bild 4 wird gemessen.
Als nächstes werden das erzeugte Bild 4 und das oben erwähnte TEM-Bild (Bild 1) in ähnlicher Weise unter Verwendung von „Image Calculator“ hinzugefügt, um ein Bild 5 zu erzeugen, in dem der andere Bereich als der Bereich von 400 nm von der Kontur des Querschnitts der Tonerteilchen in Richtung des Schwerpunkts des Tonerteilchenquerschnitts maskiert ist. Das Bild 5 wird binarisiert, und eine Fläche S2, die der magnetische Körper in diesem Bereich einnimmt, wird gemessen.
Schließlich wird das Flächenverhältnis a1 als S2/S1 berechnet.
Die obige Vorgehensweise wird an 100 Tonerteilchen durchgeführt, und der arithmetische Mittelwert der erhaltenen 100 Flächenverhältnisse a1 wird als das Flächenverhältnis A1 definiert.
Verfahren zum Berechnen einer durchschnittlichen Anzahl von Domänen des kristallinen Materials mit einer Hauptachse von 20 nm bis 300 nm, C/(C + D) und einer durchschnittlichen Länge der Domänen des kristallinen Materials
Eine Betrachtung wird mit dem oben beschriebenen Verfahren zur Beobachtung des Tonerquerschnitts durchgeführt. 50 Toner mit einem Durchmesser innerhalb von ±2,0 µm vom gewichtsgemittelten Teilchendurchmesser des Toners werden ausgewählt und Bilder davon aufgenommen, um Querschnittsbilder zu erhalten.
Im Vergleich zu einem amorphen Harz oder einem magnetischen Körper ist das kristalline Material weniger mit Ru angefärbt und sieht im Querschnittsbild weiß bis grau aus.
Was die Anzahl der Domänen des kristallinen Materials betrifft, so werden 50 Tonerteilchen zufällig ausgewählt, die Anzahl der Domänen mit einer Hauptachse von 20 nm bis 300 nm gezählt und der Mittelwert unter den 50 Tonerteilchen als die durchschnittliche Anzahl der Domänen mit einer Hauptachse von 20 nm bis 300 nm angenommen.
Außerdem werden 50 Tonerteilchen zufällig ausgewählt, die Anzahl der Tonerteilchen mit einer Domäne mit einer Hauptachse von 500 nm oder mehr wird mit C bezeichnet, die Anzahl der Tonerteilchen ohne Domäne mit einer Hauptachse von 500 nm oder mehr wird mit D bezeichnet, und der Wert C/(C + D) wird bestimmt.
Ferner wird die durchschnittliche Länge der Domänen des kristallinen Materials bestimmt, indem zehn Tonerteilchen zufällig ausgewählt werden, dann 100 Domänen des kristallinen Materials aus den Domänen des kristallinen Materials, die in den ausgewählten zehn Tonerteilchen enthalten sind, zufällig ausgewählt werden, die Hauptachse gemessen wird und der Durchschnittswert davon als durchschnittliche Länge der Domänen des kristallinen Materials im Tonerquerschnitt genommen wird.
Verfahren zum Messen des Gehalts an Tetrahydrofuran (THF)-unlöslichem Bestandteil
1,5 g des Toners werden exakt abgewogen und in eine zuvor exakt gewogenen Extraktionshülse (Produktname: Nr. 86R, Größe 28 × 100 mm, Advantec Toyo Kaisha, Ltd.) eingebracht und diese in einen Soxhlet-Extraktor gesetzt.
Die Extraktion wird 20 Stunden lang mit 200 mL Tetrahydrofuran (THF) als Lösungsmittel durchgeführt. Während dieser Zeit wird die Extraktion mit einer Rückflussrate durchgeführt, die einen Extraktionslösungsmittelzyklus von einmal in etwa 5 Minuten ermöglicht.
Nach Abschluss der Extraktion wird die Hülse entfernt und luftgetrocknet, gefolgt von einer Vakuumtrocknung für 8 Stunden bei 40°C; die Masse der Hülse, die den Extraktionsrückstand enthält, wird gewogen und die Masse der Hülse wird abgezogen, um die Masse des Extraktionsrückstandes W1 (g) zu bestimmen.
Der Gehalt W2 (g) der von dem Harzbestandteil verschiedenen Bestandteile wird nach folgendem Verfahren bestimmt.
1,5 g des Toners werden exakt in einen zuvor gewogenen 30-mL-Porzellantiegel eingewogen.
Der Porzellantiegel wird in einen Elektroofen gestellt und etwa drei Stunden lang bei etwa 900°C erhitzt, dann im Elektroofen abkühlen gelassen und mindestens eine Stunde lang in einem Exsikkator bei normaler Temperatur abkühlen gelassen. Die Masse des Tiegels, der den Glührückstand enthält, wird gewogen, und der Glührückstand wird berechnet, indem die Masse des Tiegels subtrahiert wird; diese wird als W2 (g) verwendet.
Der Gehalt des THF-unlöslichen Bestandteils in dem Bindemittelharz wird unter Verwendung dieser Werte und der folgenden Formel bestimmt. $\begin{array}{l} Gehalt (Masse - %) des THF - unl \ddot{o} slichen Bestandteils in dem \\ Bindemittelharz \\ = (W 1 - W 2) / (1,5 - W 2) \times 100 \end{array}$
Verfahren zum Messen der pulverdynamischen Viskoelastizität des Toners
Die Messung wird mit einem Messinstrument für dynamische Viskoelastizität DMA 8000 (PerkinElmer Inc.) durchgeführt. Messwerkzeug: Materialtasche (P/N (Teilenummer): N533-0322)
80 mg des Toners befinden sich in der Materialtasche; diese wird in dem einzelnen Ausleger installiert, und die Befestigung erfolgt durch Anziehen der Schraube mit einem Drehmomentschlüssel.
Für die Messung wird die zugehörige Software „DMA Control Software“ (PerkinElmer Inc.) verwendet. Die Messbedingungen sind wie folgt.

Ofen: Standard-Luftofen
Messungsart: Temperatur-Scan
DMA-Bedingung: einzelne Frequenz/Dehnung (G)
Frequenz: 1 Hz
Dehnung: 0,05 mm
Starttemperatur: 25°C
Endtemperatur: 180°C
Abtastrate: 20°C/min oder 5°C/min
Verformungsmodus: einzelner Ausleger (B)
Querschnitt: Rechteck (R)
Probekörpergröße (Länge): 17,5 mm
Probekörpergröße (Breite): 7,5 mm
Prüfkörpergröße (Dicke): 1,5 mm

Identifizierung der kristallinen Materialdomänen
Die Identifizierung von Domänen kristallinen Materials erfolgt nach folgendem Verfahren auf der Grundlage des TEM-Bildes des Tonerteilchenquerschnitts.
Wenn kristalline Materialien in Rohmaterialform erfasst werden können, werden deren Kristallstrukturen beobachtet, indem man wie bei der oben beschriebenen Methode zur Beobachtung des Querschnitts der rutheniumgefärbten Tonerteilchen mit einem Transmissionselektronenmikroskop (TEM) vorgeht und die lamellare Struktur der Kristalle in jedem Rohmaterial abbildet. Diese werden mit der lamellaren Struktur in den Domänen des Tonerteilchenquerschnitts verglichen, und das Rohmaterial, das die Domänen im Tonerteilchenquerschnitt bildet, kann identifiziert werden, wenn der Fehler für den Schichtabstand der Lamellen nicht größer als 10% ist.
(Isolierung des kristallinen Materials)
Ein Isolationsverfahren wird wie folgt durchgeführt, wenn das Rohmaterial für das kristalline Material nicht beschafft werden kann.
Zuerst wird der Toner in Ethanol, das ein schlechtes Lösungsmittel für den Toner ist, dispergiert und auf eine Temperatur erhitzt, die den Schmelzpunkt des kristallinen Materials übersteigt. An diesem Punkt kann bei Bedarf Druck ausgeübt werden. Das kristalline Material oberhalb des Schmelzpunkts schmilzt an diesem Punkt.
Eine Mischung, die das kristalline Material enthält, kann dann durch Fest-Flüssig-Trennung aus dem Toner gewonnen werden. Das kristalline Material kann durch Fraktionierung dieser Mischung in einzelne Molekulargewichte isoliert werden.
Beispiele
Nachstehend wird die vorliegende Erfindung anhand von Beispielen und Vergleichsbeispielen ausführlicher beschrieben, aber die vorliegende Erfindung ist nicht darauf beschränkt. Die Anzahl der Teile in den Beispielen und Vergleichsbeispielen basiert auf der Masse, sofern nicht anders angegeben.
Produktionsbeispiel für amorphes Polyesterharz A1

- Terephthalsäure 30,0 Teile

- Trimellithsäure 5,0 Teile

- Bisphenol A Propylenoxid (2 Mol) Addukt 160,0 Teile

- Dibutylzinnoxid 0,1 Teile

Die oben genannten Materialien wurden in einen beheizten und getrockneten Zweihalskolben gegeben, Stickstoffgas wurde in den Behälter eingeleitet, um eine inerte Atmosphäre aufrechtzuerhalten, und die Temperatur wurde unter Rühren erhöht. Danach wurde eine Kondensationspolymerisationsreaktion bei 150°C bis 230°C für etwa 12 Stunden durchgeführt, und der Druck wurde danach allmählich bei 210°C bis 250°C reduziert, um ein amorphes Polyesterharz A1 zu erhalten.
Das Molekulargewichts-Zahlenmittel (Mn) des amorphen Polyesterharzes A1 betrug 10.100, das Molekulargewichts-Gewichtsmittel (Mw) 24.500 und die Glasübergangstemperatur (Tg) 77,0°C.
Produktionsbeispiel für kristallines Polyesterharz B1

- Sebacinsäure 123,7 Teile

- 1,9-Nonandiol 76,3 Teile

- Dibutylzinnoxid 0,1 Teil

Die oben genannten Materialien wurden in einen beheizten und getrockneten Zweihalskolben gegeben, Stickstoffgas wurde in den Behälter eingeleitet, um eine inerte Atmosphäre aufrechtzuerhalten, und die Temperatur wurde unter Rühren erhöht. Danach wurde 6 Stunden lang bei 180°C gerührt. Die Temperatur wurde dann unter vermindertem Druck unter fortgesetztem Rühren allmählich auf 230°C erhöht und 2 Stunden lang aufrechterhalten. Als das Gemisch zähflüssig wurde, wurde es luftgekühlt und die Reaktion wurde gestoppt, um ein kristallines Polyesterharz B1 zu erhalten.
Das Molekulargewichts-Gewichtsmittel (Mw) des kristallinen Polyesterharzes B1 betrug 39.500 und der Schmelzpunkt lag bei 66,0°C.
Beispiel für die Herstellung von magnetischem Eisenoxid 1
55 Liter einer 4,0 Mol/L wässrigen Natriumhydroxidlösung wurden unter Rühren mit 50 Litern einer wässrigen Eisen(II)-Sulfatlösung, die Fe²⁺ zu 2,0 Mol/L enthielt, vermischt, um eine wässrige Eisen(II)-Salzlösung zu erhalten, die kolloidales Eisen(II)hydroxid enthielt. Eine Oxidationsreaktion wurde durchgeführt, während diese wässrige Lösung bei 85°C gehalten und Luft mit 20 L/min eingeblasen wurde, um eine Aufschlämmung zu erhalten, die Kernteilchen enthielt.
Die erhaltene Aufschlämmung wurde filtriert und auf einer Filterpresse gewaschen, woraufhin die Kernteilchen durch erneute Dispersion in Wasser wieder aufgeschlämmt wurden. Zu dieser Wiederaufschlämmungsflüssigkeit wurde Natriumsilikat hinzugefügt, um 0,20 Masse-% als Silizium pro 100 Teile der Kernteilchen zu erhalten; der pH-Wert der Aufschlämmung wurde auf 6,0 eingestellt; und magnetische Eisenoxidteilchen mit einer siliziumreichen Oberfläche wurden durch Rühren erhalten. Die erhaltene Aufschlämmung wurde filtriert und mit einer Filterpresse gewaschen und mit entionisiertem Wasser wieder aufgeschlämmt.
In diese wiederaufgeschlämmte Flüssigkeit (Feststoffanteil = 50 g/L) wurden 500 g (10 Masse-% bezogen auf das magnetische Eisenoxid) des Ionenaustauscherharzes SK110 (Mitsubishi Chemical Corporation) eingebracht und Ionenaustausch 2 Stunden lang unter Rühren durchgeführt. Darauf folgte das Entfernen des Ionenaustauscherharzes durch Filtration auf einem Sieb; Filtration und Waschen auf einer Filterpresse; und das Trocknen und Zerkleinern, um ein magnetisches Eisenoxid mit einem zahlenmittleren Teilchendurchmesser von 0,23 µm zu erhalten.
Herstellung von Silanverbindungen
30 Teile Isobutyltrimethoxysilan wurden tropfenweise unter Rühren in 70 Teile entionisiertes Wasser gegeben. Diese wässrige Lösung wurde dann bei einem pH-Wert von 5,5 und einer Temperatur von 55°C gehalten, und es wurde eine Hydrolyse durch 120-minütiges Dispergieren bei einer Umfangsgeschwindigkeit von 0,46 m/s unter Verwendung eines Dispersionsrührers durchgeführt. Die Hydrolysereaktion wurde dann gestoppt, indem der pH-Wert der wässrigen Lösung auf 7,0 gebracht wurde und auf 10°C abgekühlt wurde. Dies ergab eine wässrige Lösung, die eine Silanverbindung enthielt.
Farbmittel C1 Produktionsbeispiel
100 Teile des oben erwähnten magnetischen Eisenoxids 1 wurden in einen Hochgeschwindigkeitsmischer (Modell LFS-2 von Fukae Powtec Corporation) gegeben und 8,0 Teile der Silanverbindung-enthaltenden wässrigen Lösung wurden unter Rühren bei einer Rotationsgeschwindigkeit von 2.000 U/min über 2 Minuten tropfenweise zugegeben. Danach wurde 5 Minuten lang gemischt und gerührt. Dann wurde, um die Haftung der Silanverbindung zu erhöhen, 1 Stunde lang bei 40°C getrocknet und, nachdem die Feuchtigkeit reduziert worden war, wurde die Mischung 3 Stunden lang bei 110°C getrocknet, um die Kondensationsreaktion der Silanverbindung zu entwickeln. Danach wurde die Mischung zerkleinert und durch ein Sieb mit einer Öffnung von 100 µm geleitet, um ein Farbmittel C1 zu erhalten.
Kristallines Material
Die in Tabelle 1 aufgeführten kristallinen Materialien D1 bis D6 wurden als kristalline Materialien bereitgestellt.

[Tabelle 1]

Kristallines Material		Schmelzpunkt (°C)
D1	Paraffinwachs (HNP-9, hergestellt von Nippon Seiro Co., Ltd.)	75,0
D2	Ethylenglycoldistearat	76,0
D3	Ethylenglycol-Dibehenat	83,0
D4	Dibehenylsebacat	74,0
D5	Kristallines Polyesterharz B1	66,0
D6	Paraffinwachs (C105, hergestellt von Shumann Sasol (SA) (Pty) Ltd.)	105,0

Herstellungsbeispiel von Tonerteilchen 1
Zubereitung eines wässrigen Mediums

Insgesamt wurden 450 Teile einer wässrigen 0,1 Mol/L-Na₃PO₄ Lösung zu 720 Teilen Ionenaustauschwasser zugegeben und anschließend auf eine Temperatur von 60°C erhitzt, und dann wurden 67,7 Teile einer wässrigen 1,0 Mol/L-CaCl₂ Lösung zugegeben, um ein wässriges Medium mit einem Dispersionsstabilisator zu erhalten.
Herstellung einer polymerisierbaren Monomer-Zusammensetzung

- Styrol (St in den Tabellen)	72,0 Teile
- n-Butylacrylat (BA in den Tabellen)	28,0 Teile
- 1,6-Hexandioldiacrylat (HDDA in den Tabellen)	0,90 Teile
- Amorphes Polyesterharz A1	5,0 Teile
- Ladungssteuerungsmittel für negative Ladung T-77 (hergestellt von Hodogaya Chemical Co., Ltd.)	1,0 Teil
- Farbmittel C1	70,0 Teile

Die oben genannten Materialien wurden mit einem Attritor (Nippon Coke Industry Co., Ltd.) gleichmäßig dispergiert und gemischt.
Die erhaltene Monomerzusammensetzung wurde auf eine Temperatur von 60°C erhitzt, und die folgenden Materialien wurden beigemischt und darin gelöst, um eine polymerisierbare Monomerzusammensetzung zu erhalten.

- Kristallines Material D1 5,0 Teile

- Kristallines Material D2 20,0 Teile

- Polymerisationsinitiator 8,0 Teile

(t-Butylperoxypivalat (25%ige Toluol-Lösung))
Die polymerisierbare Monomerzusammensetzung wurde in das wässrige Medium gegeben und durch Rühren bei einer Rotationsgeschwindigkeit von 10.000 U/min für 15 min mit T.K. HOMOMIXER (Tokushu Kika Kogyo Co., Ltd.) in einer N₂-Atmosphäre bei einer Temperatur von 60°C granuliert.
Danach wurde die Mischung mit einem Paddelrührblatt gerührt und eine Polymerisationsreaktion bei einer Reaktionstemperatur von 70°C für 300 min durchgeführt.
Nach Abschluss der Reaktion wurde die Temperatur auf 98°C erhöht und es wurde für 3 h destilliert, um eine Reaktionsaufschlämmung zu erhalten. Danach wurde als Abkühlschritt Wasser mit 0°C in die Suspension gegossen, und die Suspension wurde mit einer Geschwindigkeit von 100°C/min von 98,0°C auf 30°C abgekühlt, dann auf 50°C erhitzt und 6 h stehen gelassen. Anschließend wurde die Suspension auf natürliche Weise bei Raumtemperatur auf 25°C abgekühlt. Die Abkühlgeschwindigkeit betrug dabei 1°C/min. Danach wurde der Suspension Salzsäure für ausreichendes Waschen zugegeben, wodurch der Dispersionsstabilisator aufgelöst wurde, gefolgt von Filtration und Trocknung, um Tonerteilchen 1 zu erhalten. Tabelle 2 zeigt die Formulierung der erhaltenen Tonerteilchen 1.
Produktionsbeispiel für Toner 1
Insgesamt 0,3 Teile feine Sol-Gel-Siliciumdioxidteilchen mit einem zahlenmittleren Teilchendurchmesser der Primärteilchen von 115 nm wurden zu 100 Teilen Tonerteilchen 1 gegeben, und Mischen wurde mit einem FM-Mischer (hergestellt von Nippon Coke Industries, Ltd.) durchgeführt. Danach wurden 0,9 Teile hydrophobe Siliciumdioxid-Feinteilchen, die durch Behandlung von Siliciumdioxid-Feinteilchen mit einem zahlenmittleren Teilchendurchmesser der Primärteilchen von 12 nm mit Hexamethyldisilazan und anschließender Behandlung mit Siliconöl erhalten wurden und nach der Behandlung eine BET spezifische Oberfläche von 120 m²/g aufwiesen, überdies zugegeben, woraufhin ebenfalls mit dem FM-Mischer (hergestellt von Nippon Coke Industries, Ltd.) gemischt wurde, um einen Toner 1 zu erhalten. Die Eigenschaften des erhaltenen Toners 1 sind in der nachfolgenden Tabelle 3 aufgeführt.
Beispiel 1
LaserJet Pro M12 (hergestellt von der Firma Hewlett-Packard) mit einem Einkomponenten-Kontaktentwicklungssystem wurde als Bilderzeugungsgerät verwendet, nachdem es auf 300 mm/s modifiziert wurde, was schneller als die ursprüngliche Prozessgeschwindigkeit ist, und so modifiziert wurde, dass die Fixiertemperatur geändert werden konnte.
Tabelle 4 zeigt die Bewertungsergebnisse. Die Bewertungsmethode und die Bewertungskriterien in jeder Bewertung sind wie folgt.
Bewertung 1: Bewertung der Glanzgradungleichmäßigkeit
Die Bewertung der Glanzungleichmäßigkeit wurde in einer Umgebung mit normaler Temperatur und normaler Luftfeuchtigkeit (Temperatur: 25,0°C, relative Luftfeuchtigkeit: 60%) durchgeführt, und als Papier wurde OCE RED LABEL (Flächengewicht: 80 g/m²) verwendet.
Der Glanz wurde mit einem tragbaren Glanzmessgerät PG-1 (hergestellt von Nippon Denshoku Industries Co., Ltd.) gemessen. Bei der Messung wurden der Lichtprojektionswinkel und der Lichtempfangswinkel jeweils auf 75° eingestellt. Was den Bildglanzwert anbelangt, so wurde der Glanzwert (Glanz) von zehn zufällig in dem Ausgabebild ausgewählten Punkten gemessen, und die Glanzungleichmäßigkeit wurde anhand der Differenz zwischen dem höchsten und dem niedrigsten Glanz bewertet. Die Bewertungskriterien waren wie folgt.

A: Der Glanzunterschied beträgt weniger als 2,00%.
B: Der Glanzunterschied beträgt 2,00% oder mehr und weniger als 5,00%.
C: Der Glanzunterschied beträgt 5,00% oder mehr und weniger als 10,00%.
D: Der Glanzunterschied beträgt 10,00% oder mehr.

Bewertung 2: Bewertung der Heißversatzbeständigkeit an Rändern
Die Bewertung der Heißversatzbeständigkeit (Hot-Offset Beständigkeit) an den Rändern wurde in einer Umgebung mit normaler Temperatur und normaler Luftfeuchtigkeit (Temperatur: 25,0 °C, relative Luftfeuchtigkeit: 60 %) durchgeführt, und es wurde Papier mit einem Flächengewicht von 66 g/m²verwendet. Nachdem 500 Muster mit horizontalen Linien mit einem Druckanteil (Bedeckungsgrad) von 2% auf Papier der Größe A5 gedruckt worden waren, wurden 100 Muster mit horizontalen Linien mit einem Druckanteil von 2% kontinuierlich auf Papier der Größe A4 gedruckt. Die Anzahl der Drucke, bei denen ein Randversatz an den Rändern des A4 Format Papiers aufgetreten ist, wurde visuell beobachtet und nach folgenden Kriterien bewertet. Das Verschwinden des Randversatzes nach einer kleinen Anzahl von Ausdrucken deutet auf eine höhere Widerstandsfähigkeit gegen Randversatz hin.

A: kein Auftreten eines Randversatzes.
B: Der Randversatz verschwindet mit dem fünften Blatt.
C: Der Randversatz verschwindet mit dem zehnten Blatt.
D: Der Randversatz verschwindet auch nach dem zehnten Blatt nicht.

Bewertung 3: Bewertung der Niedertemperatur-Fixierbarkeit
Die Niedertemperatur-Fixierbarkeit wurde in einer Umgebung mit normaler Temperatur und normaler Luftfeuchtigkeit (Temperatur: 25,0°C, relative Luftfeuchtigkeit: 60%) bewertet.
Es wurde eine Modifikation vorgenommen, um eine willkürliche Einstellung der Fixiertemperatur der Fixiereinheit im Bilderzeugungsgerät zu ermöglichen. Mit diesem Gerät wurde die Fixiertemperatur der Fixiereinheit in einem Intervall von 5°C in einem Bereich von 180°C bis 230°C geregelt, FOX RIVER BOND-Papier (110 g/m²) wurde als raues Papier verwendet und ein durchgehend schwarzes Bild (Vollbild) mit einem Druckprozentsatz von 100% ausgegeben. Dabei wurde visuell bewertet, ob ein leerer (unbedruckter bzw. weißer) Punkt im Bild des Vollbildanteils vorhanden war, und die Niedertemperatur-Fixierbarkeit wurde anhand der niedrigsten Temperatur bewertet, bei der der leere Punkt erzeugt wurde.

A: Ein leerer Punkt tritt bei weniger als 200°C auf.
B: Ein leerer Punkt tritt bei 200°C oder höher und niedriger als 210°C auf.
C: Ein leerer Punkt tritt bei 210°C oder höher und niedriger als 220°C auf.
D: Ein leerer Punkt tritt bei 220°C oder höher auf.

Bewertung 4: Bewertung der Lagerstabilität
In einem Lagerungsstabilitätstest wurde ein Vollbild in einer Umgebung mit normaler Temperatur und normaler Luftfeuchtigkeit (Temperatur: 25,0°C, relative Luftfeuchtigkeit: 60%) erhalten und dann 40 Tage lang zusammen mit der Entwicklungsvorrichtung unter einer rauen Umgebung (Temperatur: 40,0°C, relative Luftfeuchtigkeit: 95%) gelagert. Nach der Lagerung wurde ein Vollbild in einer Umgebung mit normaler Temperatur und normaler Luftfeuchtigkeit (Temperatur: 25,0°C, relative Luftfeuchtigkeit: 60%) ausgegeben, und es wurde eine vergleichende Bewertung der Bilddichte vor und nach der Lagerung durchgeführt. Die Dichte des Vollbildes wurde mit einem Macbeth-Reflexions-Densitometer (hergestellt von Macbeth) gemessen.

A: Der Dichteunterschied beträgt weniger als 0,05.
B: Der Dichteunterschied beträgt 0,05 oder mehr und weniger als 0,10.
C: Der Dichteunterschied beträgt 0,10 oder mehr und weniger als 0,20.
D: Der Dichteunterschied beträgt 0,20 oder mehr.

Produktionsbeispiele für Tonerteilchen 2 bis 17, 19 bis 21 und 23 bis 27
Die Tonerteilchen 2 bis 17, 19 bis 21 und 23 bis 27 wurden auf die gleiche Weise wie im Produktionsbeispiel für Tonerteilchen 1 erhalten, mit der Ausnahme, dass die Bedingungen wie in Tabelle 2 dargestellt geändert wurden.

[Tabelle 2]

Tonerteilchen Nr.	Monomer		Vernetzungsmittel		Farbstoff C		Kristallines Material D						Kühlschritt nach der Destillation
Tonerteilchen Nr.	St (Teile)	BA (Teile)	HDDA (Teile)	Divinylbenzol (Teile)	C1 (Teile)	C2 (Teile)	D1 (Teile)	D2 (Teile)	D3 (Teile)	D4 (Teile)	D5 (Teile)	D6 (Teile)	Abküh-Starttemp. (T1)°C	Kühlrate (Ts1) °C/min
1	72,0	28,0	0,90	-	70,0	-	5,0	20,0	-	-	-	-	98,0	100
2	72,0	28,0	0,70	-	70,0	-	5,0	20,0	-	-	-	-	98,0	100
3	78,0	22,0	0,90	-	70,0	-	5,0	15,0	-	-	-	-	80,0	20
4	72,0	28,0	0,70	-	70,0	-	5,0	20,0	-	-	-	-	98,0	100
5	72,0	28,0	1,20	-	70,0	-	5,0	20,0	-	-	-	-	98,0	100
6	78,0	22,0	0,70	-	70,0	-	5,0	20,0	-	-	-	-	98,0	100
7	69,0	31,0	1,20	-	70,0	-	5,0	20,0	-	-	-	-	98,0	100
8	72,0	28,0	0,90	-	70,0	-	10,0	15,0	-	-	-	-	98,0	100
9	72,0	28,0	0,90	-	70,0	-	5,0	15,0	-	-	-	-	98,0	20
10	72,0	28,0	0,90	-	70,0	-	5,0	15,0	-	-	-	-	98,0	10
11	72,0	28,0	0,90	-	70,0	-	5,0	15,0	-	-	-	-	80,0	10
12	72,0	28,0	0,90	-	70,0	-	10,0	20,0	-	-	-	-	98,0	100
13	72,0	28,0	0,90	-	70,0	-	15,0	20,0	-	-	-	-	98,0	100
14	72,0	28,0	0,90	-	65,0	-	5,0	20,0	-	-	-	-	98,0	100
15	72,0	28,0	0,90	-	60,0	-	5,0	20,0	-	-	-	-	98,0	100
16	72,0	28,0	0,90	-	85,0	-	5,0	20,0	-	-	-	-	98,0	100
17	72,0	28,0	0,90	-	95,0	-	5,0	20,0	-	-	-	-	98,0	100
18	72,0	28,0	0,90	-	-	10,0	5,0	20,0	-	-	-	-	98,0	100
19	72,0	28,0	0,90	-	70,0	-	5,0	-	20,0	-	-	-	98,0	100
20	72,0	28,0	0,90	-	70,0	-	5,0	-	-	20,0	-	-	98,0	100
21	72,0	28,0	0,50	-	70,0	-	5,0	20,0	-	-	20,0	-	98,0	100
22	72,0	28,0	0,50	-	-	10,0	5,0	20,0	-	-	-	-	98,0	100
23	72,0	28,0	2,50	-	70,0	-	5,0	20,0	-	-	-	-	98,0	100
24	72,0	28,0	0,90	-	70,0	-	5,0	8,0	-	-	-	10,0	98,0	100
25	78,0	22,0	0,65	-	90,0	-	10,0	-	-	10,0	7,0	-	100,0	150
26	74,0	26,0	-	0,20	90,0	-	-	10,0	-	-	10,0	-	100,0	135
27	72,0	28,0	2,50	-	60,0	-	5,0	25,0	-	-	-	-	98,0	100

[Tabelle 4]

	Beispiel-/Vgl.-Bsp.-Nr.	Toner Nr.	<Glanzungleichmässigkeit> (Glanzunterschied (%))	<Beständigkeit gegen Heißversatz an Rändern>	<Niedertemperatur-Fixierbarkeit> (Weißpunkt-Temperatur (°C))	<Lagerstabilität> (Dichteunterschied)
Beispiel	Beispiel 1	Toner 1	A (1,58)	A	A (190)	A (0,01)
	Beispiel 2	Toner 2	A (1,69)	B	A (190)	A (0,03)
	Beispiel 3	Toner 3	C (7,54)	A	C (215)	A (0,01)
	Beispiel 4	Toner 4	B (4,53)	C	A (190)	A (0,03)
	Beispiel 5	Toner 5	C (6,57)	A	C (215)	A (0,01)
	Beispiel 6	Toner 6	C (9,38)	C	B (200)	A (0,04)
	Beispiel 7	Toner 7	A (1,61)	A	B (200)	A (0,02)
	Beispiel 8	Toner 8	C (7,94)	A	C (215)	A (0,01)
	Beispiel 9	Toner 9	A (1,87)	A	B (200)	A (0,02)
	Beispiel 10	Toner 10	B (2,72)	A	B (200)	A (0,02)
	Beispiel 11	Toner 11	B (3,99)	A	C (210)	A (0,01)
	Beispiel 12	Toner 12	B (3,25)	A	B (200)	A (0,02)
	Beispiel 13	Toner 13	C (6,02)	A	C (210)	A (0,01)
	Beispiel 14	Toner 14	A (1,87)	A	A (190)	B (0,07)
	Beispiel 15	Toner 15	A (1,72)	A	A (190)	C (0,12)
	Beispiel 16	Toner 16	B (4,01)	A	B (200)	A (0,02)
	Beispiel 17	Toner 17	C (7,18)	A	C (215)	A (0,02)
	Beispiel 18	Toner 18	A (1,89)	A	A (190)	C (0,18)
	Beispiel 19	Toner 19	A (1,62)	A	A (190)	A (0,02)
Vgl.-Bsp.	Vgl.-Bsp. 1	Toner 20	D (11,23)	A	C (215)	A (0,02)
	Vgl.-Bsp. 2	Toner 21	C (9,68)	D	A (195)	A (0,03)
	Vgl.-Bsp. 3	Toner 22	C (8,87)	D	A (195)	C (0,19)
	Vgl.-Bsp. 4	Toner 23	D (13,90)	A	D (220)	A (0,02)
	Vgl.-Bsp. 5	Toner 24	D (13,80)	A	D (220)	A (0,02)
	Vgl.-Bsp. 6	Toner 25	D (11,92)	A	C (215)	A (0,02)
	Vgl.-Bsp. 7	Toner 26	D (14,95)	D	A (195)	A (0,03)
	Vgl.-Bsp. 8	Toner 27	C (7,22)	A	D (220)	A (0,02)

Produktionsbeispiel für Tonerteilchen 18
Zubereitung eines wässrigen Mediums

Nachdem 585 Teile einer wässrigen 0,1 Mol/L-Na₃PO₄ Lösung zu 720 Teilen Ionenaustauschwasser hinzugefügt und die Temperatur auf 60°C erhöht worden war, wurden 88,0 Teile einer wässrigen 1,0 Mol/L-CaCl₂ Lösung hinzugefügt, um ein wässriges Medium mit einem Dispersionsstabilisator zu erhalten.
Herstellung einer Lösung von amorphem Polyesterharz

- Styrol (St in der Tabelle)	32,0 Teile
- N-Butylacrylat (BA in der Tabelle)	28,0 Teile
- 1,6-Hexandioldiacrylat (HDDA in der Tabelle)	0,90 Teile
- Amorphes Polyesterharz A1	5.0 Teile

Die oben genannten Materialien wurden mit einem Attritor (Nippon Coke Industry Co., Ltd.) gleichmäßig dispergiert und gemischt, um eine amorphe Polyesterharzlösung herzustellen.
Herstellung einer Pigment-Dispersionslösung

- Styrol	40,0 Teile
- Farbmittel C2 (Kupferphthalocyanin-Pigment (Pigment Blue 15:3))	10,0 Teile
- Ladungssteuerungsmittel für negative Ladung T-77 (he ergestellt von Hodogaya Chemical Industry)	1,0 Teil

Die oben genannten Materialien wurden gemischt, und die Mischung wurde mit Zirkoniumdioxidperlen (3/16 Zoll) bei 200 U/min für 4 Stunden mit einem Attritor (Nippon Coke Industry Co., Ltd.) gerührt, und die Perlen wurden abgetrennt, um eine pigmentdisperse Lösung herzustellen.
Herstellung einer polymerisierbaren Monomerzusammensetzung
Die durch Mischen der amorphen Polyesterharzlösung und der pigmentdispergierten Lösung erhaltene Monomerzusammensetzung wurde auf eine Temperatur von 60°C erhitzt, und die folgenden Materialien wurden beigemischt und darin gelöst, um eine polymerisierbare Monomerzusammensetzung zu bilden.

- Kristallines Material D1	5,0 Teile
- Kristallines Material D2	20,0 Teile
- Polymerisationsinitiator (t-Butylperoxypivalat (25%ige Toluol-Lösung))	8,0 Teile

Die polymerisierbare Monomerzusammensetzung wurde in das wässrige Medium gegeben und bei einer Temperatur von 60°C und unter Stickstoffatmosphäre 15 Minuten lang bei einer Rotationsgeschwindigkeit von 10.000 U/min mit einem T.K. Homomixer (Tokushu Kika Kogyo Co., Ltd.) gerührt und granuliert.
Danach wurde mit einem Paddelrührblatt gerührt und 300 Minuten lang eine Polymerisationsreaktion bei einer Reaktionstemperatur von 70°C durchgeführt.
Nach Beendigung der Reaktion wurde die Temperatur auf 98°C erhöht und es wurde 3 Stunden lang destilliert, um eine Reaktionsaufschlämmung zu erhalten. Danach wurde als Abkühlschritt Wasser mit 0°C in die Suspension gegossen, die Suspension wurde mit einer Geschwindigkeit von 100°C/min von 98,0°C auf 30°C abgekühlt und dann auf 50°C erhitzt und 6 Stunden lang gehalten. Dann wurde die Suspension auf natürliche Weise bei Raumtemperatur auf 25°C abgekühlt. Die Abkühlgeschwindigkeit betrug dabei 1°C/min. Danach wurde die Suspension mit Salzsäure versetzt und ausreichend gewaschen, um den Dispersionsstabilisator aufzulösen, und anschließend wurde filtriert und getrocknet, um Tonerteilchen 18 zu erhalten. Tabelle 2 zeigt die Formulierung der erhaltenen Tonerteilchen 18.
Produktionsbeispiel für Tonerteilchen 22
Die Tonerteilchen 22 wurden auf die gleiche Weise wie im Produktionsbeispiel für Tonerteilchen 18 erhalten, mit der Ausnahme, dass die Bedingungen wie in Tabelle 2 gezeigt geändert wurden.
Produktionsbeispiele für Toner 2 bis 27
Die Toner 2 bis 27 wurden auf die gleiche Weise wie im Produktionsbeispiel für Toner 1 gewonnen, mit der Ausnahme, dass die Tonerteilchen 1 durch die Tonerteilchen 2 bis 27 ersetzt wurden. Tabelle 3 zeigt die physikalischen Eigenschaften der erhaltenen Toner 2 bis 27.
Darüber hinaus wurden die Toner 2 bis 27 auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 bewertet. Tabelle 4 zeigt die Ergebnisse.
Während die vorliegende Erfindung mit Bezug auf beispielhafte Ausführungsformen beschrieben wurde, ist zu verstehen, dass die Erfindung nicht auf die offenbarten beispielhaften Ausführungsformen beschränkt ist. Dem Geltungsbereich der folgenden Ansprüche ist die breiteste Auslegung Beizumessen, so dass er alle derartigen Änderungen und gleichwertigen Strukturen und Funktionen umfasst.
Toner, der ein Tonerteilchen beinhaltet, das ein Bindemittelharz und ein kristallines Material beinhaltet, wobei bei der pulverdynamischen Viskoelastizitätsmessung des Toners, bei der eine Anfangstemperatur eines Speicherelastizitätsmoduls E', die erhalten wird, wenn die Temperatur mit 20°C/min erhöht wird, mit T(A)°C bezeichnet wird, und eine Anfangstemperatur eines Speicherelastizitätsmoduls E', die erhalten wird, wenn die Temperatur mit 5°C/min erhöht wird, mit T(B)°C bezeichnet wird, T(A) - T(B) 3,0°C oder weniger ist, und bei der DSC des Toners beträgt die Peaktemperatur eines maximalen endothermen Peaks 50,0°C bis 90,0°C, und die Menge eines in Tetrahydrofuran unlöslichen Bestandteils in dem Bindemittelharz beträgt 15 Masse-% bis 60 Masse-%.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

WO 2013/047296 [0005, 0007]
JP 2018173499 [0005, 0008]
JP 2015045858 [0006, 0008]
JP 2017211648 [0006, 0008]

Claims

Toner, der ein Tonerteilchen enthält, das ein Bindemittelharz und ein kristallines Material enthält, wobei bei der pulverdynamischen Viskoelastizitätsmessung des Toners, wenn eine Anfangstemperatur eines Speicher-Elastizitätsmoduls E', die erhalten wird, wenn eine Temperatur mit 20°C/min erhöht wird, mit T(A)°C bezeichnet wird, und eine Anfangstemperatur eines Speicher-Elastizitätsmoduls E', die erhalten wird, wenn eine Temperatur mit 5°C/min erhöht wird, mit T(B)°C bezeichnet wird, folgende Formel (1) erfüllt ist: $T (A) - T (B) \leq 3,0 ° C$
bei einer Differential-Scanning-Kalorimetrie des Toners die Peaktemperatur eines maximalen endothermen Peaks zwischen 50,0°C und 90,0°C liegt; und eine Menge eines Tetrahydrofuran-unlöslichen Bestandteils in dem Bindemittelharz von 15 Masse-% bis 60 Masse-% beträgt.
Toner nach Anspruch 1, wobei in einem Querschnitt des Toners, der mit einem Transmissionselektronenmikroskop beobachtet wird, eine durchschnittliche Anzahl von Domänen des kristallinen Materials mit einer Hauptachse von 20 nm bis 300 nm von 50 bis 500 beträgt.
Toner nach Anspruch 1 oder 2, wobei in einem Querschnitt des Toners, der mit einem Transmissionselektronenmikroskop beobachtet wird, folgende Formel (2) erfüllt ist, wenn eine Anzahl von Tonerteilchen mit Domänen des kristallinen Materials, die eine Hauptachse von 500 nm oder mehr aufweisen, mit C bezeichnet wird und eine Anzahl von Tonerteilchen, die keine Domänen des kristallinen Materials mit einer Hauptachse von 500 nm oder mehr aufweisen, mit D bezeichnet wird, $C/ (C + D) \leq 0,20$
Toner nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei im Querschnitt des Toners, der mit einem Transmissionselektronenmikroskop beobachtet wird, die Domänen des kristallinen Materials eine durchschnittliche Hauptachsenlänge von 50 nm bis 300 nm aufweisen.
Toner nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Tonerteilchen einen magnetischen Körper enthält; und wenn im Querschnitt des Toners, der mit einem Transmissionselektronenmikroskop beobachtet wird, ein Flächenverhältnis des magnetischen Körpers in einem Bereich von einer Kontur des Querschnitts des Tonerteilchens bis 400 nm in Richtung eines Schwerpunkts des Querschnitts durch ein Flächenverhältnis A1 bezeichnet wird, das Flächenverhältnis A1 zwischen 35,0% und 80,0% liegt.
Toner nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das kristalline Material ein Esterwachs enthält.
Toner nach Anspruch 6, wobei das Esterwachs ein Molekulargewicht von 800 oder weniger aufweist.
Toner nach Anspruch 6 oder 7, wobei, wenn ein SP-Wert des Esterwachses mit SP (W) (J/cm³)^1/2 bezeichnet wird und ein SP-Wert des Bindemittelharzes mit SP (B) (J/cm³)^1/2 bezeichnet wird, eine Beziehung der folgenden Formel (3) erfüllt ist: $2,00 \leq | SP (W) - SP (B) | \leq 4,50$