СМОЛА ДЛЯ ТОНЕРА, ТОНЕР, ПРОЯВИТЕЛЬ, УСТРОЙСТВО ФОРМИРОВАНИЯ ИЗОБРАЖЕНИЯ И КАРТРИДЖ ПРОЦЕССА
TONER RESIN, TONER, DEVELOPER, DEVICE FOR IMAGE FORMATION AND PROCESS CARTRIDGE

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
Настоящее изобретение относится к смоле для тонера, тонеру, проявителю, устройству формирования изображения и картриджу процесса.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Традиционно, скрытое изображение, электрически или магнитно сформированное в электрофотографическом устройстве формирования изображения и т.п., проявляется с помощью электрофотографического тонера (далее может именоваться просто ʺтонеромʺ). В электрофотографии, например, изображение, образованное электростатическим зарядом (скрытое изображение) формируется на фотопроводнике и затем проявляется с помощью тонера, таким образом, формируется изображение, образованное тонером. Обычно изображение, образованное тонером, переносится на материал переноса, например, лист, и затем закрепляется на материале переноса, например, листе. На этапе закрепления, состоящем в закреплении изображения, образованного тонером, на листе переноса, обычно используются методы теплового закрепления, например, метод закрепления нагревающим валиком и метод закрепления нагревающей лентой, вследствие их высокой энергоэффективности.
В последнее время, потребности рынка в более быстрых и более энергосберегающих операций устройств формирования изображения возросли, и требуются тонеры, пользующиеся преимуществом низкотемпературной закрепляемости и способные обеспечивать высококачественные изображения. В качестве способа гарантировать низкотемпературную закрепляемость тонера, предусмотрен способ снижения температуры размягчения связующей смолы тонера. Однако при низкой температуре размягчения связующей смолы, возрастает вероятность так называемого смещения, в котором изображение, образованное тонером, частично прилипает к поверхности закрепляющих элементов, и прилипшее изображение переносит на лист копии (далее также именуемое горячее смещение). Кроме того, термостойкость при хранении тонера снижается, и может происходить так называемое блокирование, в котором частицы тонера сплавляются друг с другом, в частности, в условиях высокой температуры. Кроме того, в устройстве проявки также возникает проблема в том, что тонер плавится и прилипает к внутренним участкам устройства проявки и носителя, загрязняя их, или возникает проблема повышения вероятности образования пленки тонера на поверхности фотопроводника.
Использование кристаллической смолы в качестве связующей смолы тонера известно как метод, который позволяет решить эти проблемы. Кристаллическая смола имеет характеристику быстрого размягчения из ее кристаллического состояния, когда она достигает точки плавления. Таким образом, можно значительно снизить температуру закрепления тонера, сохраняя при этом термостойкость при хранении, которая выражается в точке плавления или ниже. Таким образом, можно одновременно добиться высоких уровней низкотемпературной закрепляемости и термостойкости при хранении. Однако кристаллическая смола, имеющая точку плавления, которая позволяет выражать низкотемпературную закрепляемость, мягка и восприимчива к пластической деформации, хотя имеет хорошую ударную вязкость. Таким образом, просто использование кристаллической смолы в качестве связующей смолы дает тонер с очень низкой механической устойчивостью, что приводит к различным затруднениям в устройстве формирования изображения, например, деформации, агрегации, слипанию, загрязнению элементов в устройстве и т.д.
Поэтому традиционно предлагаются многие тонеры, которые совместно используют кристаллическую смолу и аморфную смолу, в качестве тонеров, использующих кристаллическую смолу в качестве связующей смолы (см. PTL 1-5). Они позволяют лучше обеспечивать одновременно низкотемпературную закрепляемость и термостойкость при хранении, чем традиционные тонеры, выполненные только из аморфной смолы. Однако, когда кристаллическая смола открывается на поверхности тонера, возникает проблема в том, что частицы тонера агрегируются вследствие напряжения при перемешивании в устройстве проявки, что является причиной белой пустоты. Таким образом, этот метод не позволяет пользоваться полным преимуществом кристаллической смолы, поскольку количество добавки в кристаллическую смолу должно быть ограничено.
Также предложено много тонеров, которые используют смолу, в которой сегмент, имеющий кристалличность, и сегмент, имеющий аморфное свойство, химически связаны друг с другом. Например, предложены тонеры, которые используют в качестве связующей смолы смолу, в которой кристаллический полиэфир и полиуретан связаны друг с другом (см. PTL 6 и 7). Предложен тонер, который использует смолу, в которой кристаллический полиэфир и аморфный виниловый полимер связаны друг с другом (см. PTL 8). Кроме того, предложены тонеры, которые используют в качестве связующей смолы смолу, в которой кристаллический полиэфир и аморфный полиэфир связаны друг с другом (см. PTL 9-11).
Кроме того, предложены метод добавления мелких неорганических частиц в связующую смолу, выполненную, в основном, из кристаллической смолы (см. PTL 12), и тонер, который использует кристаллическую смолу, имеющую структуру с поперечными связями, на основе ненасыщенной связи, содержащей сульфоновую кислотную группу (см. PTL 13).
Все эти предложенные методы позволяют одновременно обеспечивать низкотемпературную закрепляемость и термостойкость при хранении, но не позволяют принципиально устранять мягкость, присущую кристаллическому сегменту, и не могут решать проблемы, связанные с механической устойчивостью тонера.
Кроме того, главным вопросом тонеров, использующих кристаллическую смолу, является проблема сопротивления царапанию изображений. Поскольку требуется время от момента, когда тонер плавится на закрепляющем носителе в ходе теплового закрепления, до момента, когда кристаллическая смола в тонере рекристаллизуется, поверхность изображения не может быстро восстановить твердость. Таким образом, возникают проблемы в том, что на поверхности изображения образуется царапина, или изменяется глянцевитость, вследствие контакта и трения скольжение с валиком выгрузки листа, элементом транспортировки и т.д. на этапе выгрузки листа после закрепления.
Кроме того, когда используется смола, в которой кристаллический сегмент и аморфный сегмент химически связаны друг с другом, свойство четкого плавания кристаллического сегмента может поддерживаться не в полной мере, в зависимости от используемого состава и связи. Кроме того, проблема также состоит в том, что пигменту свойственно располагаться неравномерно в такой смоле, например, в кристаллической смоле.
Поэтому в настоящее время требуется обеспечить смолу для тонера, которая позволяет получить тонер, который позволяет добиться одновременно низкотемпературной закрепляемости и термостойкости при хранении на высоких уровнях, и обладает высоким сопротивлением царапанию и высокой диспергируемостью пигмента.
БИБЛИОГРАФИЯ
Патентные источники
PTL 1 Патент Японии (JP-B) № 3949553
PTL 2 JP-B № 4155108
PTL 3 Японская выложенная патентная заявка (JP-A) № 2006-071906
PTL 4 JP-A № 2006-251564
PTL 5 JP-A № 2007-286144
PTL 6 Опубликованная японская патентная заявка (JP-B) № 04-024702
PTL 7 JP-B № 04-024703
PTL 8 JP-A № 63-027855
PTL 9 JP-B № 4569546
PTL 10 JP-B № 4218303
PTL 11 JP-A № 2012-27212
PTL 12 JP-B № 3360527
PTL 13 JP-B № 3910338
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Техническая проблема
Задачей настоящего изобретения является решение различных вышеописанных проблем уровня техники и достижение следующей цели. Таким образом, задачей настоящего изобретения является обеспечение смолы для тонера, которая позволяет получить тонер, который позволяет добиться одновременно низкотемпературной закрепляемости и термостойкости при хранении на высоких уровнях, и обладает высоким сопротивлением царапанию и высокой диспергируемостью пигмента.
РЕШЕНИЕ ПРОБЛЕМЫ
Предложены следующие средства для решения вышеописанных проблем.
Смола для тонера настоящего изобретения является сополимером, включающим в себя кристаллический сегмент,
причем смола для тонера имеет максимальное значение упругого напряжения при 100°C (ES100) 1000 Па или менее, и максимальное значение упругого напряжения при 70°C (ES70) 1000 Па или более, когда температура снижается от 100 до 70°C, где максимальные значения упругого напряжения измеряются согласно процедуре пульсирующего сдвига большой амплитуды.
ПОЛОЖИТЕЛЬНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Настоящее изобретение может обеспечивать смолу для тонера, которая позволяет получить тонер, который позволяет решить различные вышеописанные проблемы уровня техники, позволяет одновременно обеспечивать низкотемпературную закрепляемость и термостойкость при хранении на высоких уровнях, и имеет высокое сопротивление царапанию и высокую диспергируемость пигмента.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
фиг. 1 демонстрирует пример фазового изображения тонера, использующего сополимер.
Фиг. 2 демонстрирует бинаризованное изображение, полученное бинаризацией фазового изображения, показанного на фиг. 1.
Фиг. 3 демонстрирует пример изображения малого диаметра, которое трудно отличить от шума изображения или изображения разности фаз.
Фиг. 4 - упрощенная схема конфигурации, демонстрирующая пример устройства формирования изображения настоящего изобретения.
Фиг. 5 - упрощенная схема конфигурации, демонстрирующая другой пример устройства формирования изображения настоящего изобретения.
Фиг. 6 - упрощенная схема конфигурации, демонстрирующая другой пример устройства формирования изображения настоящего изобретения.
Фиг. 7 - схема, демонстрирующая участок фиг. 6 в увеличенном виде.
ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
(Смола для тонера и тонер)
Смола для тонера настоящего изобретения является сополимером, содержащим кристаллический сегмент.
Смола для тонера имеет максимальное значение упругого напряжения при 100°C (ES100) 1000 Па или менее, и максимальное значение упругого напряжения при 70°C (ES70) 1000 Па или более, когда температура снижается от 100°C до 70°C, где значения измеряются согласно процедуре пульсирующего сдвига большой амплитуды.
Тонер содержит по меньшей мере вышеописанную смолу для тонера.
Авторы настоящего изобретения провели серьезные исследования для обеспечения тонера, который позволяет добиться одновременно низкотемпературной закрепляемости и термостойкости при хранении на высоких уровнях, и обладает высоким сопротивлением царапанию и высокой диспергируемостью пигмента. В результате, авторы настоящего изобретения обнаружили, что можно обеспечить тонер, который позволяет добиться одновременно низкотемпературной закрепляемости и термостойкости при хранении на высоких уровнях, и обладает высоким сопротивлением царапанию и высокой диспергируемостью пигмента, используя в качестве смолы для тонера, смолу для тонера, которая является сополимером, который содержит кристаллический сегмент и имеет максимальное значение упругого напряжения при 100°C (ES100) 1000 Па или менее, и максимальное значение упругого напряжения при 70°C (ES70) 1000 Па или более, когда температура снижается от 100 до 70°C, где значения измеряются согласно процедуре пульсирующего сдвига большой амплитуды.
Авторы настоящего изобретения открыли метод химического связывания кристаллического сегмента и аморфного сегмента друг с другом и управления структурой каждого сегмента для ограничения, таким образом, молекулярного движения кристаллического сегмента. Помимо этого метода, авторы настоящего изобретения открыли метод снижения совместимости между кристаллическим сегментом и аморфным сегментом. Используя эти методы, можно сконструировать вышеописанный тонер.
Свойство пластической деформации кристаллического сегмента рассматривается вследствие складывающейся структуры полимерных цепей в кристаллическом сегменте. Кристаллический сегмент состоит из кристаллических участков, где молекулярные цепи выровнены друг с другом в сложенном состоянии, и некристаллических участков, включающих в себя складывающийся участки молекулярных цепей, и молекулярных цепей, которые присутствуют между кристаллическими участками. Даже монокристалл прямоцепочечного полиэтилена, имеющего высокую кристалличность, содержит около 3% некристаллических участков. Считается, что высокая молекулярная подвижность этих некристаллических участков вносит весомый вклад в пластическую деформацию кристаллического сегмента. При использовании кристаллического сегмента важно, насколько можно ограничивать эту молекулярную подвижность.
Для конструирования тонера, предпочтительно выбирать аморфный сегмент, который может ограничивать молекулярную подвижность кристаллического сегмента, для формирования структуры с разделенными микрофазами между кристаллическим сегментом и аморфным сегментом в тонере, и для осуществления управление для создания структуры малых островков в море, в которой аморфный сегмент является морем, и кристаллический сегмент является островком. Это позволяет аморфному сегменту ограничивать молекулярное движение кристаллического сегмента в его точке плавления или ниже, чтобы, таким образом, обеспечивать высокую механическую устойчивость, чтобы тонер в целом упруго расслаблялся и плавно деформировался в диапазоне температур закрепления, чтобы аморфный сегмент непосредственно ограничивал любое избыточное молекулярное движение кристаллического сегмента при выгрузке листа со сформированным на нем изображением, и чтобы структура малых островков в море предотвращала обнажение кристаллического сегмента на поверхности изображения и, таким образом, позволяла быстро восстанавливать твердость на изображении.
Когда кристаллический сегмент и аморфный сегмент хорошо согласуются, они демонстрируют тенденцию к совместимости, когда они блочно сополимеризованы, что может снижать пик плавления, присущий кристаллическому сегменту, или снижать их общую температуру стеклования. Это может влиять на низкотемпературную закрепляемость и термостойкость при хранении. Поэтому совместимость между кристаллическим сегментом и аморфным сегментом может снижаться, что позволяет получить тонер, который может быстро восстанавливать твердость на изображении, как описано выше, сохраняя при этом низкотемпературную закрепляемость и термостойкость при хранении. С этой целью, необходимо, чтобы смола для тонера имела максимальное значение упругого напряжения при 100°C (ES100) 1000 Па или менее, и максимальное значение упругого напряжения при 70°C (ES70) 1000 Па или более, когда температура снижается от 100 до 70°C, где значения измеряются согласно процедуре пульсирующего сдвига большой амплитуды.
В качестве конкретного способа снижения совместимости между кристаллическим сегментом и аморфным сегментом, эффективно использовать в качестве мономера смолы для тонера, мономер, который содержит нечетное число атомов углерода в основной цепи (нечетный мономер). Поскольку нечетный мономер не может выравниваться так же хорошо, как четный мономер, который содержит четное число атомов углерода в основной цепи, его водородные связи, которые являются сильными межмолекулярными взаимодействиями, представляют собой только те из дальнодействующих взаимодействий, которые позволяют обеспечивать гибкость, обусловленную диполями. Это также повышает диспергируемость пигмента.
Нечетный мономер можно использовать как в кристаллическом сегменте, так и в аморфном сегменте. Однако предпочтительно использовать его в аморфном сегменте. Кроме того, предпочтительно, чтобы аморфный сегмент содержал нечетный мономер в своих структурных единицах в количестве от 1 до 50 мас.%.
Тонер предпочтительно содержит связующую смолу и дополнительно содержит другие компоненты согласно необходимости.
<Связующая смола>
Связующая смола содержит вышеописанную смолу для тонера и дополнительно содержит другие смолы согласно необходимости.
-Смола для тонера-
Смола для тонера является сополимером, содержащим кристаллический сегмент, и предпочтительно содержит аморфный сегмент.
Сополимер предпочтительно является блок-сополимером, созданным из кристаллического сегмента и аморфного сегмента.
В сополимере, предпочтительно, чтобы кристаллический сегмент и аморфный сегмент были связаны посредством уретановой связи, в отношении обеспечения возможности поддержания высокой максимальной температуры закрепления.
Используя сополимер, можно формировать конкретную структуру более высокого порядка, иллюстративным примером которой является структура с разделенными микрофазами.
Сополимер получается связыванием разных видов полимерных цепей посредством ковалентной связи. В общем случае, разные виды полимерных цепей часто являются несовместимыми друг с другом системами и не смешиваются наподобие воды и масла. В системе простой смеси, разные виды полимерных цепей могут перемещаться независимо, и поэтому разделяются по микрофазе друг от друга. Однако, в сополимере, разные виды сополимерных цепей связаны друг с другом и, таким образом, не могут разделяться по микрофазе. Однако, даже будучи связаны, они пытаются, по мере возможности, отделяться друг от друга путем агрегации с тем же видом полимерных цепей. Таким образом, они не могут избежать попеременного разделения на участки, богатые A и участки, богатые B, в зависимости от размера полимерных цепей, таким образом, когда степень смешивания между компонентом A и компонентом B, и их состав, длина (молекулярная масса и распределение) и отношение смешивания изменяются, структура их фазового разделения изменяется. Таким образом, можно управлять ими для образования периодической упорядоченной мезоструктуры, например, сферической структуры, цилиндрической структуры, гироидной структуры и пластинчатой структуры, как проиллюстрировано, например, в A.K. Khandpur, S. Forster, and F.S. Bates, Macromolecules, 28 (1995), pp. 8796-8806.
Сополимер состоит из кристаллического компонента и аморфного компонента. Если можно кристаллизовать их структуру с разделенными микрофазами в сополимер, который имеет вышеописанную периодическую упорядоченную мезоструктуру, и, таким образом использовать их расплавленную структуру с разделенными микрофазами как образец, можно получить регулярное выравнивание кристаллических фаз, которое находится в масштабе от нескольких десятков нанометров до нескольких сотен нанометров. Таким образом, пользуясь преимуществом такой структуры более высокого порядка, можно придавать достаточную текучесть и деформируемость, которые базируются на явлении перехода между твердой и жидкой фазами в кристаллических участках в ситуации, когда текучесть требуется, например, в ходе закрепления, и захватывать кристаллические участки внутри структуры и ограничивать подвижность в ситуации, когда текучесть и деформируемость не требуются, например, при хранении и на этапе транспортировки в устройстве после закрепления.
1
13
Молекулярную структуру, кристалличность и структуру более высокого порядка, например, структуру с разделенными микрофазами, сополимера легко анализировать согласно традиционному общеизвестному методу. В частности, их можно наблюдать согласно измерению ЯМР высокого разрешения (H, C и т.д.), измерению дифференциальной сканирующей калориметрии (ДСК), измерению широкоугольной дифракции рентгеновских лучей, (пиролитическому) измерению GC/MS, измерению LC/MS, спектрометрическому измерению поглощения в инфракрасном (IR) диапазоне, наблюдению с помощью атомно-силового микроскопа, и наблюдению с помощью ПЭМ.
Например, можно принимать решение, содержится ли смола для тонера, указанная в настоящем изобретении, в тонере, согласно следующей процедуре.
Сначала тонер растворяется в растворителе, например, этилацетате и ТГФ (THF), или может подвергаться экстракции с помощью аппарата Сокслета. Затем продукт подвергается центрифугированию с помощью высокоскоростной центрифуги, снабженной функцией охлаждения, например, при температуре 20°C на скорости 10000 об/мин в течение 10 мин, для разделения на растворимое содержимое и нерастворимое содержимое. Растворимое содержимое очищается посредством многократного переосаждения. Посредством этого процесса, можно разделять смоляной компонент с большим количеством поперечных связей, пигмент, воск и т.д.
Затем полученный смоляной компонент измеряется согласно GPC, для получения его молекулярной массы и распределения и хроматограммы. Когда полученная хроматограмма является мультимодальной, смоляной компонент фракционируется/разделяется с помощью коллектора фракций и т.п., и формируется пленка каждой фракции. Посредством этой операции, соответствующие виды компонентов смолы отделяются друг от друга и очищаются, чтобы по-разному анализировать каждый из них. Формирование пленки каждой фракции осуществляется путем высушивания при пониженном давлении в тефлоновой чашке Петри, чтобы, таким образом, испарять растворитель.
Каждая полученная очищенная пленка сначала подвергается измерению ДСК для получения ее Tg, точки плавления, поведения при кристаллизации и т.д. Когда пик кристаллизации наблюдается в ходе охлаждения и снижения температуры, пленка отжигается в этом температурном диапазоне в течение 24 ч или длиннее для выращивания кристаллического компонента. Когда кристаллизация не наблюдается, но пик плавления наблюдается, пленка отжигается при температуре, более низкой, чем точка плавления примерно на 10°C. Это позволяет знать различные точки перехода и присутствие любого кристаллического скелета.
Затем, при наблюдении с помощью СЗМ или, в зависимости от обстоятельств, совместно с наблюдением с помощью ПЭМ, подтверждается наличие или отсутствие структуры с разделенными фазами. Когда можно подтвердить так называемую структуру с разделенными микрофазами, это означает, что образцом является сополимер или система, который/ая имеет сильное внутримолекулярное/межмолекулярное взаимодействие.
1
13
2
Очищенная пленка дополнительно подвергается измерению FT-IR, измерению ЯМР (H, C), измерению GG/MS и, в зависимости от обстоятельств, измерению ЯМР (D), которое позволяет осуществлять более детальный анализ молекулярной структуры. Это позволяет знать состав, структуру и различные свойства пленки и подтверждать присутствие, например, любого полиэфирного скелета или уретановой связи и их составы и отношение составов.
Тщательно рассматривая результаты вышеупомянутых измерений и анализов, можно определить, содержится ли в тонере смола для тонера, указанная в настоящем изобретении.
Здесь будет представлен пример процедуры и условия каждого из вышеупомянутых измерений.
<Пример измерения GPC>
Измерение можно осуществлять с помощью измерительного инструмента GPC (например, HLC-8220GPC производства Tosoh Corporation), который, предпочтительно, снабжен коллектором фракций.
Столбики предпочтительно могут быть 3 непрерывными столбики длиной 15 см TSKGEL SUPER HZM-H (производства Tosoh Corporation). Смола, подлежащая измерению, превращается в раствор тетрагидрофурана (THF) с концентрацией 0,15 мас.% (содержащий стабилизирующий агент, производства Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), и фильтруется через фильтр с ячейкой 0,2 мкм, и полученный фильтрат используется как образец. Этот образец раствора THF (100 мкл) инжектируется в измерительный инструмент, и измеряется при температуре 40°C при расходе 0,35 мл/мин.
Молекулярная масса вычисляется с помощью калибровочных кривых, генерируемых на основании монодисперсных стандартных образцов полистирола. Монодисперсные стандартные образцы полистирола представляют собой SHOWDEX STNDARD SERIES производства Showa Denko K.K. и толуол. Растворы THF следующих трех видов монодисперсных стандартных образцов полистирола производятся и измеряются в вышеописанных условиях. Калибровочные кривые генерируются с учетом времени удержания пиковых значений в качестве светорегулирующих молекулярных масс монодисперсных стандартных образцов полистирола.
Раствор A: S-7450 (2,5 мг), S-678 (2,5 мг), S-46,5 (2,5 мг), S-2,90 (2,5 мг), и THF (50 мл)
Раствор B: S-3730 (2,5 мг), S-257 (2,5 мг), S-19,8 (2,5 мг), S-0,580 (2,5 мг), и THF (50 мл)
Раствор C: S-1470 (2,5 мг), S-112 (2,5 мг), S-6,93 (2,5 мг), толуол (2,5 мг), и THF (50 мл)
Детектор может быть детектором RI (показателя преломления), но может быть UV детектор с более высокой чувствительностью при осуществлении фракционирования.
<Пример измерения ДСК>
Образец (5 мг) герметизируется в простом герметизированном лотке T-ZERO производства TA Instruments Inc., и измеряется с помощью ДСК (Q2000 производства TA Instruments Inc.)
При измерении, образец нагревается от 40 до 150°C со скоростью 5°C/мин для первого нагрева, удерживаемый в течение 5 мин, охлаждается до 70°C со скоростью 5°C/мин, и удерживается в течение 5 минут в потоке азота.
Затем образец нагревается со скоростью повышения температуры 5°C/мин для второго нагрева. Полученные тепловые изменения образца измеряются, строится график зависимости эндотермической/экзотермической величины от температуры, и Tg, холодный кристаллизация, точка плавления, температура кристаллизации и т.д. образца получаются согласно установленному правилу. Tg это значение, полученное согласно процедуре средней точки из кривой ДСК первого нагрева. Можно также разделять компонент релаксации энтальпии путем осуществления модуляции ±0,3°C в ходе повышения температуры.
<Пример наблюдения с помощью СЗМ>
Фазовое изображение образца в полуконтактном режиме наблюдается с помощью СЗМ (например, АСМ).
В смоле для тонера настоящего изобретения, предпочтительно, чтобы участки, которые являются мягкими и наблюдаются как изображения большой разности фаз, и участки, которые являются жесткими и наблюдаются как изображения малой разности фаз, диспергировались незначительно. В этом случае, важно, чтобы изображения второй разности фаз, сформированные участками, обладающими жесткостью и малой разностью фаз, диспергировались незначительно как внешняя фаза, и изображения первой разности фаз, сформированные участками, обладающими мягкостью и большой разностью фаз, как внутренняя фаза.
Образец, из которого получается фазовое изображение, может быть срезом блока смолы, полученного резанием, например, ультрамикротомом ULTRACUT UCT производства Lica Corporation в указанных ниже условиях.
- Толщина резания: 60 нм
- Скорость резания: 0,4 мм/с
- Алмазным резцом (ULTRA SONIC 35°)
Иллюстративный инструмент для получения фазового изображения на АСМ является, например, MFP-3D производства Asylum Technology Co., Ltd. Фазовое изображение на АСМ можно наблюдать в указанных ниже условиях измерения с OMCL-AC240TS-C3 в качестве кронштейна.
- Целевая амплитуда: 0,5 В
- Целевой процент: -5%
- Установленное значение амплитуды: 315 мВ
- Частота сканирования: 1 Гц
- Точек сканирования: 256×256
- Угол сканирования: 0°
<Пример наблюдения с помощью ПЭМ>
[Процедура]
4
(1) Образец is подвергается воздействию атмосферы водного раствора RuO и подвергается контрастированию в течение 2 ч.
(2) Образец обрезается резцом для стекла, и срез образца отрезается ультрамикротом в указанных ниже условиях.
-Условия резания-
- Толщина резания: 75 нм
- Скорость резания: от 0,05 мм/с до 0,2 мм/с
- Алмазным резцом (ULTRA SONIC 35°)
4
(3) Срез закрепляется на сетке, подвергается воздействию атмосферы водного раствора RuO и подвергается контрастированию в течение 5 мин.
[Условия наблюдения]
- Используемый инструмент: просвечивающий электронный микроскоп JEM-2100F производства JEOL Ltd.
- Ускоряющее напряжение: 200 кВ
- Наблюдение морфологии: светлопольная процедура
- Настройки: размер пятна 3, CLAP 1, OLAP 3 и Alpha 3
<Пример измерения FT-IR>
-1
-1
Спектрометрическое измерение FT-IR осуществляется FT-IR спектрометром (наименование изделия ʺSPECTRUM ONEʺ производства Perkin Elmer Co., Ltd.), за 16 проходов сканирования, с разрешением 2 см, и в среднем инфракрасном диапазоне (от 400 до 4000 см).
<Пример измерения ЯМР>
Образец растворяется в тяжелом хлороформе с возможно более высокой концентрацией, наливается в пробоотборную трубку для ЯМР φ 5 мм и подвергнутый различным измерениям ЯМР. Измерительный инструмент является JNM-ECX-300 производства JEOL Resonance Co., Ltd.
1
13
Температура измерения равна 30°C в любом из измерений. Измерение ЯМР H осуществляется суммарно 256 раз, и с временем повторения 5,0 с. Измерение ЯМР C осуществляется 10000 раз суммарно, и с временем повторения 1,5 с. Из полученного химического сдвига, можно приписать компоненты и вычислить их отношение смешивания из значения, полученного делением соответствующего интегрального пикового значения на число протонов или атомов углерода.
1
13
Для более детального структурного анализа, можно осуществлять измерение посредством двухмерного ЯМР на основе корреляции сдвига 1H-1H с двуквантовой фильтрацией (DQF-COSY). В этом случае, измерение осуществляется суммарно 1000 раз, и с временем повторения 2,45 или 2,80 с, состояние связи структуры, т.е. реакционноспособный центр, можно указывать из полученного спектра. Однако для различения структуры достаточно типичных измерений на H и C.
<Пример измерения GC/MS >
В этом анализе осуществляется процедура газовой хроматографии/масс-спектрометрии (GC/MS) на основе реактивного пиролиза с использованием реактивного реагента. Реактивным реагентом, используемым в процедуре GC/MS на основе реактивного пиролиза, является 10 мас.% раствор гидроксида тетраметиламмония (TMAH) в метаноле. Инструментом GC-MS является QP2010 производства Shimadzu Corporation, программным обеспечением анализа данных является GCMS SOLUTION от Shimadzu Corporation, и нагревателем является PY2020D производства Frontier Laboratories, Ltd.
[Условия анализа]
- Температура реактивного пиролиза: 300°C
- Колонна: ULTRA ALLOY-5, L=30 м, ID=0,25 мм, пленка=0,25 мкм
- Повышение температуры в колонне: от 50°C (удерживается в течение 1 минуты) до 330°C (удерживается в течение 11 мин) со скоростью 10°C/мин
- Давление газа-носителя: постоянное 53,6 кПа
- Расход в колонне: 1,0 мл/мин
- Процедура ионизации: процедура EI (70 эВ)
- Диапазон массы: m/z, от 29 до 70
- Режим инжекции: разделенный (1:100)
--Кристаллический сегмент--
Кристаллический сегмент не имеет конкретных ограничений, и надлежащий может быть выбран согласно цели. Однако предпочтительна кристаллическая полиэфирная смола.
---Кристаллическая полиэфирная смола---
Кристаллическая полиэфирная смола не имеет конкретных ограничений, и надлежащая может быть выбрана согласно цели. Ее примеры включают в себя поликонденсированную полиэфирную смолу, синтезированную из полиола и поликарбоновой кислоты, продукт полимеризации с размыканием лактонного кольца и полигидроксикарбоновую кислоту.
Кристаллическая полиэфирная смола не имеет конкретных ограничений, и надлежащая может быть выбрана согласно цели. Однако предпочтительна кристаллическая полиэфирная смола, которая содержит в качестве составных компонентов, компонент двухатомного алифатического спирта и компонент двухосновной карбоновой кислоты алифатического ряда.
----Полиол----
Примеры полиола включают в себя двухатомный диол и полиол с атомностью от трех до восьми или выше.
Двухатомный диол не имеет конкретных ограничений, и надлежащий может быть выбран согласно цели. Его примеры включают в себя: алифатический спирт, например, прямоцепочечный алифатический спирт и разветвленный алифатический спирт (двухатомный алифатический спирт); эфир алкиленгликоля, имеющий от 4 до 36 атомов углерода; алициклический диол, имеющий от 4 до 36 атомов углерода; алкиленоксид алициклического диола (ʺалкиленоксидʺ далее может сокращенно именоваться ʺAOʺ); аддукт бисфенола и AO; полилактондиол; полибутадиендиол, диол, имеющий карбоксильную группу, диол, имеющий сульфоновую кислотную группу или сульфаминовую кислотную группу; и диол, имеющий другие функциональные группы, например, соли вышеперечисленных кислот. Из них, предпочтителен алифатический спирт, имеющий от 2 до 36 атомов углерода в цепи, и более предпочтителен прямоцепочечный алифатический спирт, имеющий от 2 до 36 атомов углерода в цепи. Один из них можно использовать отдельно, или два или более из них можно использовать совместно.
Содержание прямоцепочечного алифатического спирта относительно всего диола не имеет конкретных ограничений и может быть надлежащим образом выбрано согласно цели. Однако оно предпочтительно составляет 80 мол.% или более, и более предпочтительно, 90 мол.% или более. Когда содержание превышает 80 мол.% или более, смола, преимущественно, обладает высокой кристалличностью, одновременно удовлетворяя условию хорошей низкотемпературной закрепляемости и термостойкости при хранении, и смоле свойственна высокая твердость.
Прямоцепочечный алифатический спирт не имеет конкретных ограничений, и надлежащий может быть выбран согласно цели. Его примеры включают в себя этиленгликоль, 1,3-пропандиол, 1,4-бутандиол, 1,5-пентандиол, 1,6-гександиол, 1,7-гептандиол, 1,8-октандиол, 1,9-нонандиол, 1,10-декандиол, 1,11-ундекандиол, 1,12-додекандиол, 1,13-тридекандиол, 1,14-тетрадекандиол, 1,18-октадекандиол и 1,20-икосандиол. Из них, этиленгликоль, 1,4-бутандиол, 1,6-гександиол, 1,8-октандиол, 1,10-декандиол и 1,12-додекандиол особенно предпочтительны в том, что кристаллическая полиэфирная смола обладает высокой кристалличностью и хорошим свойством четкого плавания.
Разветвленный алифатический спирт не имеет конкретных ограничений, и надлежащий может быть выбран согласно цели. Однако предпочтителен разветвленный алифатический спирт, имеющий от 2 до 36 атомов углерода в цепи. Примеры разветвленного алифатического спирта включают в себя 1,2-пропиленгликоль, неопентилгликоль и 2,2-диэтил-1,3-пропандиол.
Эфир алкиленгликоля, имеющий от 4 до 36 атомов углерода, не имеет конкретных ограничений, и надлежащий может быть выбран согласно цели. Его примеры включают в себя диэтиленгликоль, триэтиленгликоль, дипропиленгликоль, полиэтиленгликоль, полипропиленгликоль и эфир политетраметиленгликоля.
Алициклический диол, имеющий от 4 до 36 атомов углерода, не имеет конкретных ограничений, и надлежащий может быть выбран согласно цели. Его примеры включают в себя 1,4-циклогександиметанол и гидрогенизированный бисфенол A.
Полиол с атомностью от трех до восьми или выше не имеет конкретных ограничений, и надлежащий может быть выбран согласно цели. Его примеры включают в себя; алифатический спирт с атомностью от трех до восьми или выше, имеющий от 3 до 36 атомов углерода; аддукт трисфенола/AO (с добавлением от 2 до 30 молей); аддукт новолачной смолы/AO (с добавлением от 2 до 30 молей); и акриловый полиол, например, сополимер гидроксиэтил(мет)акрилата с другим мономером на основе винила.
Примеры алифатического спирта с атомностью от трех до восьми или выше, имеющего от 3 до 36 атомов углерода, включают в себя глицерин, триметилолэтан, триметилолпропан, пентаэритритол, сорбитол, сорбитан и полиглицерин.
Из них, предпочтительны алифатический спирт с атомностью от трех до восьми или выше и аддукт новолачной смолы/AO, и более предпочтителен аддукт новолачной смолы/AO.
----Поликарбоновая кислота----
Примеры поликарбоновой кислоты включают в себя дикарбоновую кислоту и поликарбоновую кислоту с основностью от трех до шести или выше.
Дикарбоновая кислота не имеет конкретных ограничений, и надлежащая может быть выбрана согласно цели. Ее примеры включают в себя дикарбоновую кислоту алифатического ряда (двухосновную карбоновую кислоту алифатического ряда) и дикарбоновую кислоту ароматического ряда. Примеры дикарбоновой кислоты алифатического ряда включают в себя прямоцепочечную дикарбоновую кислоту алифатического ряда и разветвленную дикарбоновую кислоту алифатического ряда. Из них предпочтительна прямоцепочечная дикарбоновая кислота алифатического ряда.
Дикарбоновая кислота алифатического ряда не имеет конкретных ограничений, и надлежащая может быть выбрана согласно цели. Ее примеры включают в себя алкан-дикарбоновую кислоту, анкенилянтарную кислоту, дикарбоновую кислоту олефинового ряда и алициклическую дикарбоновую кислоту.
Примеры алкан-дикарбоновой кислоты включают в себя алкан-дикарбоновую кислоту, имеющую от 4 до 36 атомов углерода. Примеры алкан-дикарбоновой кислоты, имеющей от 4 до 36 атомов углерода, включают в себя янтарную кислоту, адипиновую кислоту, себациновую кислоту, азелаиновую кислоту, додекандикарбоновую кислоту, октадекандикарбоновую кислоту и децилянтарную кислоту.
Примеры алкенилянтарной кислоты включают в себя додеценил-янтарную кислоту, пентадеценил-янтарную кислоту и октадеценил-янтарную кислоту.
Примеры дикарбоновой кислоты олефинового ряда включают в себя дикарбоновую кислоту олефинового ряда, имеющую от 4 до 36 атомов углерода. Примеры дикарбоновой кислоты олефинового ряда, имеющей от 4 до 36 атомов углерода, включают в себя малеиновую кислоту, фумаровую кислоту и цитраконовую кислоту.
Примеры алициклической дикарбоновой кислоты включают в себя алициклическую дикарбоновую кислоту, имеющую от 6 до 40 атомов углерода. Примеры алициклической дикарбоновой кислоты, имеющей от 6 до 40 атомов углерода, включают в себя димерную кислоту (димеризованную линолевую кислоту).
Дикарбоновая кислота ароматического ряда не имеет конкретных ограничений, и надлежащая может быть выбрана согласно цели. Ее примеры включают в себя дикарбоновую кислоту ароматического ряда, имеющую от 8 до 36 атомов углерода. Примеры дикарбоновой кислоты ароматического ряда, имеющей от 8 до 36 атомов углерода, включают в себя фталевую кислоту, изофталевую кислоту, терефталевую кислоту, t-бутилизофталевую кислоту, 2,6-нафталин-дикарбоновую кислоту и 4,4ʹ-бифенил-дикарбоновую кислоту.
Примеры поликарбоновой кислоты с основностью от трех до шести или выше включают в себя поликарбоновую кислоту ароматического ряда, имеющую от 9 до 20 атомов углерода. Примеры поликарбоновой кислоты ароматического ряда, имеющей от 9 до 20 атомов углерода, включают в себя тримеллитовую кислоту и пиромеллитовую кислоту.
Дикарбоновая кислота или поликарбоновая кислота с основностью от трех до шести или выше может быть кислотным ангидридом вышеперечисленных или может быть алкиловым эфиром вышеперечисленных, имеющим от 1 до 4 атомов углерода. Примеры алкилового эфира, имеющего от 1 до 4 атомов углерода, включают в себя метиловый эфир, этиловый эфир и изопропиловый эфир.
Из примеров дикарбоновой кислоты, предпочтительно использовать только дикарбоновую кислоту алифатического ряда, и более предпочтительный использовать только адипиновую кислоту, себациновую кислоту, додекандикарбоновую кислоту, терефталевую кислоту или изофталевую кислоту. Также предпочтителен продукт сополимеризации дикарбоновой кислоты алифатического ряда с дикарбоновой кислотой ароматического ряда. Примеры предпочтительных дикарбоновых кислот ароматического ряда для сополимеризации включают в себя терефталевую кислоту, изофталевую кислоту, t-бутилизофталевую кислоту и алкиловый эфир этих дикарбоновых кислот ароматического ряда. Примеры алкилового эфира включают в себя метиловый эфир, этиловый эфир и изопропиловый эфир. Количество дикарбоновой кислоты ароматического ряда для сополимеризации предпочтительно составляет 20 мол.% или менее.
Предпочтительно, чтобы кристаллический сегмент имел эфирную связь, представленную нижеприведенной общей формулой (2), в отношении низкотемпературной закрепляемости.
2
m
2
q
-[OCO-(CH)-COO0(CH)]- --- общая формула (2)
В вышеприведенной общей формуле (2), m представляет четное число от 2 до 20, и q представляет четное число от 2 до 20. Значение m предпочтительно составляет от 2 до 20, и более предпочтительно от 4 до 10. Значение q предпочтительно составляет от 2 до 20, и более предпочтительно от 4 до 10.
Точка плавления кристаллического сегмента не имеет конкретных ограничений, и может быть надлежащим образом выбрана согласно цели. Однако она предпочтительно составляет от 50 до 75°C. Когда точка плавления ниже 50°C, кристаллический сегмент может легко плавиться при низкой температуре, что может снижать термостойкость при хранении тонера. Когда точка плавления выше 75°C, кристаллический сегмент не может достаточно плавиться при нагревании в ходе закрепления, что может снижать низкотемпературную закрепляемость тонера. Когда точка плавления находится в предпочтительном диапазоне, обеспечивается преимущество более высокой низкотемпературной закрепляемости и термостойкости при хранении.
Гидроксильное число кристаллического сегмента не имеет конкретных ограничений, и может быть надлежащим образом выбрано согласно цели. Однако оно предпочтительно составляет от 5 до 40 мг KOH/г.
Средневзвешенная молекулярная масса кристаллического сегмента не имеет конкретных ограничений и может быть надлежащим образом выбрана согласно цели. Однако она предпочтительно составляет от 3000 до 30000, и более предпочтительно от 5000 до 25000. Средневзвешенную молекулярную массу кристаллического сегмента можно измерять согласно, например, хроматографии на проницаемом геле (GPC).
Кристалличность, молекулярную структуру и т.д. кристаллического сегмента можно подтвердить, например, согласно измерению ЯМР, измерению дифференциальной сканирующей калориметрии (ДСК), измерению дифракции рентгеновских лучей, измерению GC/MS, измерению LC/MS, спектрометрическому измерению поглощения в инфракрасном (IR) диапазоне и т.д.
--Аморфный сегмент--
Аморфный сегмент не имеет конкретных ограничений, и надлежащий может быть выбран согласно цели. Однако он, предпочтительно, является аморфной полиэфирной смолой.
---Аморфная полиэфирная смола---
Аморфная полиэфирная смола не имеет конкретных ограничений, и надлежащая может быть выбрана согласно цели. Ее примеры включают в себя поликонденсированную полиэфирную смолу, синтезированную из полиола и поликарбоновой кислоты.
Аморфная полиэфирная смола не имеет конкретных ограничений, и надлежащая может быть выбрана согласно цели. Однако она, предпочтительно, является аморфной полиэфирной смолой, содержащей компонент двухатомного алифатического спирта и компонент многоосновной карбоновой кислоты ароматического ряда в качестве составных компонентов.
----Полиол----
Примеры полиола включают в себя двухатомный диол и полиол с атомностью от трех до восьми или выше.
Двухатомный диол не имеет конкретных ограничений, и надлежащий может быть выбран согласно цели. Его примеры включают в себя алифатический спирт, например, прямоцепочечный алифатический спирт и разветвленный алифатический спирт (двухатомный алифатический спирт). Из них, предпочтителен алифатический спирт, имеющий от 2 до 36 атомов углерода в цепи, и более предпочтителен прямоцепочечный алифатический спирт, имеющий от 2 до 36 атомов углерода в цепи. Один из них можно использовать отдельно, или два или более из них можно использовать совместно.
Прямоцепочечный алифатический спирт не имеет конкретных ограничений, и надлежащий может быть выбран согласно цели. Его примеры включают в себя этиленгликоль, 1,3-пропандиол, 1,4-бутандиол, 1,5-пентандиол, 1,6-гександиол, 1,7-гептандиол, 1,8-октандиол, 1,9-нонандиол, 1,10-декандиол, 1,11-ундекандиол, 1,12-додекандиол, 1,13-тридекандиол, 1,14-тетрадекандиол, 1,18-октадекандиол и 1,20-икосандиол. Из них, этиленгликоль, 1,3-пропандиол (пропиленгликоль), 1,4-бутандиол, 1,6-гександиол, 1,9-нонандиол и 1,10-декандиол предпочтительны в отношении легкодоступности. Из них, предпочтителен прямоцепочечный алифатический спирт, имеющий от 2 до 36 атомов углерода в цепи.
---Поликарбоновая кислота----
Примеры поликарбоновой кислоты включают в себя дикарбоновую кислоту и поликарбоновую кислоту с основностью от трех до шести или выше. Из них, предпочтительна многоосновная карбоновая кислота ароматического ряда.
Дикарбоновая кислота не имеет конкретных ограничений, и надлежащая может быть выбрана согласно цели. Ее примеры включают в себя дикарбоновую кислоту алифатического ряда и дикарбоновую кислоту ароматического ряда. Примеры дикарбоновой кислоты алифатического ряда включают в себя прямоцепочечную дикарбоновую кислоту алифатического ряда и разветвленную дикарбоновую кислоту алифатического ряда. Из них предпочтительна прямоцепочечная дикарбоновая кислота алифатического ряда.
Дикарбоновая кислота алифатического ряда не имеет конкретных ограничений, и надлежащая может быть выбрана согласно цели. Ее примеры включают в себя алкан-дикарбоновую кислоту, анкенилянтарную кислоту, дикарбоновую кислоту олефинового ряда и алициклическую дикарбоновую кислоту.
Примеры алкан-дикарбоновой кислоты включают в себя алкан-дикарбоновую кислоту, имеющую от 4 до 36 атомов углерода. Примеры алкан-дикарбоновой кислоты, имеющей от 4 до 36 атомов углерода, включают в себя янтарную кислоту, адипиновую кислоту, себациновую кислоту, азелаиновую кислоту, додекандикарбоновая кислота, октадекандикарбоновую кислоту и децилянтарную кислоту.
Примеры алкенилянтарной кислоты включают в себя додеценил-янтарную кислоту, пентадеценил-янтарную кислоту и октадеценил-янтарную кислоту.
Примеры дикарбоновой кислоты олефинового ряда включают в себя дикарбоновую кислоту олефинового ряда, имеющую от 4 до 36 атомов углерода. Примеры дикарбоновой кислоты олефинового ряда, имеющей от 4 до 36 атомов углерода, включают в себя малеиновую кислоту, фумаровую кислоту и цитраконовую кислоту.
Примеры алициклической дикарбоновой кислоты включают в себя алициклическую дикарбоновую кислоту, имеющую от 6 до 40 атомов углерода. Примеры алициклической дикарбоновой кислоты, имеющей от 6 до 40 атомов углерода, включают в себя димерную кислоту (димеризованную линолевую кислоту).
Дикарбоновая кислота ароматического ряда не имеет конкретных ограничений, и надлежащая может быть выбрана согласно цели. Ее примеры включают в себя дикарбоновую кислоту ароматического ряда, имеющую от 8 до 36 атомов углерода. Примеры дикарбоновой кислоты ароматического ряда, имеющей от 8 до 36 атомов углерода, включают в себя фталевую кислоту, изофталевую кислоту, терефталевую кислоту, t-бутилизофталевую кислоту, 2,6-нафталин-дикарбоновую кислоту и 4,4ʹ-бифенил-дикарбоновую кислоту.
Примеры поликарбоновой кислоты с основностью от трех до шести или выше включают в себя поликарбоновую кислоту ароматического ряда, имеющую от 9 до 20 атомов углерода. Примеры поликарбоновой кислоты ароматического ряда, имеющей от 9 до 20 атомов углерода, включают в себя тримеллитовую кислоту и пиромеллитовую кислоту.
Дикарбоновая кислота или поликарбоновая кислота с основностью от трех до шести или выше может быть кислотным ангидридом вышеперечисленных или может быть алкиловым эфиром вышеперечисленных, имеющим от 1 до 4 атомов углерода. Примеры алкилового эфира, имеющего от 1 до 4 атомов углерода, включают в себя метиловый эфир, этиловый эфир и изопропиловый эфир.
Температура стеклования аморфного сегмента не имеет конкретных ограничений, и может быть надлежащим образом выбрана согласно цели. Однако она предпочтительно составляет от 50 до 70°C. Когда температура стеклования ниже 50°C, могут снижаться термостойкость при хранении и устойчивость к напряжениям, обусловленным перемешиванием, и т.д. в устройстве проявки. Когда температура стеклования выше 70°C, может снижаться низкотемпературная закрепляемость. Температуру стеклования аморфного сегмента можно измерять согласно, например, процедуре дифференциальной сканирующей калориметрии (ДСК). Когда температура стеклования находится в предпочтительном диапазоне, обеспечивается преимущество более высокой низкотемпературной закрепляемости и термостойкости при хранении.
Гидроксильное число аморфного сегмента не имеет конкретных ограничений, и может быть надлежащим образом выбрано согласно цели. Однако оно предпочтительно составляет от 5 до 40 мг KOH/г.
Средневзвешенная молекулярная масса аморфного сегмента не имеет конкретных ограничений, и может быть надлежащим образом выбрана согласно цели. Однако она предпочтительно составляет от 3000 до 30000, и более предпочтительно от 5000 до 25000. Средневзвешенную молекулярную массу аморфного сегмента можно измерять согласно, например, хроматографии на проницаемом геле (GPC).
Молекулярную структуру аморфного сегмента можно подтвердить согласно измерению ЯМР на основе раствора или твердого тела, GC/MS, LC/MS, IR измерению и т.д.
Предпочтительно, чтобы составной мономер сополимера содержал мономер, имеющий нечетное число атомов углерода в основной цепи (нечетный мономер).
Предпочтительно, чтобы составной мономер аморфного сегмента содержал мономер, имеющий нечетное число атомов углерода в основной цепи, и мономер, имеющий четное число атомов углерода в основной цепи.
Предпочтительно, чтобы составной мономер кристаллического сегмента содержал мономер, имеющий четное число атомов углерода в основной цепи.
Здесь ʺчисло атомов углерода в основной цепиʺ означает число атомов углерода между двумя реактивными функциональными группами мономера.
В отношении снижения совместимости между кристаллическим сегментом и аморфным сегментом, предпочтительно, чтобы по меньшей мере один из кристаллического сегмента и аморфного сегмента содержал в качестве составного мономера этого сегмента, мономер, имеющий нечетное число атомов углерода в основной цепи. Диол, представленный нижеприведенной общей формулой (1), предпочтителен в качестве мономера, имеющего нечетное число атомов углерода в основной цепи.
1
2
n
HO-(CRR)-OH --- общая формула (1)
1
2
1
2
В вышеприведенной общей формуле (1), каждый из R и R независимо представляет атом водорода и алкильную группу, имеющую от 1 до 3 атомов углерода. n представляет нечетное число от 3 до 9. В n повторяющихся блоков, каждый из R и R может быть постоянным или может изменяться.
1
2
Значение n предпочтительно составляет от 3 до 5, и более предпочтительно 3. R и R предпочтительно представляют собой атом водорода и метильную группу.
Предпочтительные примеры диола, представленного вышеприведенной общей формулой (1), включают в себя 1,3-пропандиол, 1,3-бутандиол, неопентилгликоль и 3-метил-1,5-пентандиол.
Составной мономер аморфного сегмента содержит мономер, имеющий нечетное число атомов углерода в основной цепи в количестве предпочтительно от 1 до 50 мас.% относительно аморфного сегмента, более предпочтительно от 3 до 40 мас.%, и особенно предпочтительно от 5 до 30 мас.%. Когда содержание меньше 1 мас.%, эффект нечетного мономера может не быть получен. Когда содержание превышает 50 мас.%, растворимость в растворителе смолы, содержащей нечетный мономер в ее структурном блоке, может снижаться. Содержание в особенно предпочтительном диапазоне имеет преимущество низкотемпературной закрепляемости и диспергируемости пигмента.
Точка плавления сополимера не имеет конкретных ограничений, и может быть надлежащим образом выбрана согласно цели. Однако она предпочтительно составляет от 50 до 75°C. Когда точка плавления ниже 50°C, сополимер может легко плавиться при низкой температуре, что может снижать термостойкость при хранении тонера. Когда точка плавления выше 75°C, сополимер может недостаточно плавиться при нагревании в ходе закрепления, что может снижать низкотемпературную закрепляемость тонера.
--Сополимеризация--
Способ производства сополимера не имеет конкретных ограничений, и надлежащий способ можно выбирать согласно цели. Его примеры включают в себя любой из нижеследующих способов (1)-(3). В отношении градуса широты в молекулярной конструкции, предпочтительны способы (1) и (3), и (1) более предпочтителен.
(1) Способ сополимеризации аморфного сегмента (аморфной смолы), заранее приготовленного посредством реакции полимеризации, и кристаллического сегмента (кристаллической смолы), заранее приготовленной посредством реакции полимеризации посредством их растворения или диспергирования в надлежащем растворителе, и обеспечения для них возможности подвергаться реакции с удлиняющим агентом, имеющим две или более функциональные группы, которые могут реагировать с гидроксильной группой на концах полимерных цепей, например, изоцианатной группой, эпоксидной группой и карбодиимидной группой или с карбоновой кислотой.
(2) Способ приготовления сополимера путем плавления и пластикации аморфного сегмента, заранее приготовленного посредством реакции полимеризации, и кристаллического сегмента, заранее приготовленного посредством реакции полимеризации, и обеспечения для них возможности подвергаться реакции переэтерификации при пониженном давлении.
(3) Способ использования гидроксильной группы кристаллического сегмента, заранее приготовленного посредством реакции полимеризации в качестве компонента инициирования полимеризации, и размыкания кольца аморфного сегмента с концом полимерной цепи кристаллического сегмента, чтобы, таким образом, сополимеризовать их.
Удлиняющим агентом предпочтительно является полиизоцианат.
Примеры полиизоцианата включают в себя диизоцианат.
Примеры диизоцианата включают в себя ароматический диизоцианат, алифатический диизоцианат, алициклический диизоцианат и ароматический алифатический диизоцианат.
Примеры ароматического диизоцианата включают в себя 1,3-фенилен-диизоцианат, 1,4-фенилен-диизоцианат, 2,4-толилен-диизоцианат (TDI), 2,6-толилен-диизоцианат (TDI), сырой TDI, 2,4ʹ-дифенилметан-диизоцианат (MDI), 4,4ʹ-дифенилметан-диизоцианат (MDI), сырой MDI, 1,5-нафтилен-диизоцианат, 4,4ʹ,4ʺ-трифенилметан-триизоцианат, m-изоцианатофенилсульфонил-изоцианат, p-изоцианатофенилсульфонил-изоцианат.
Примеры алифатического диизоцианата включают в себя этилен-диизоцианат, гексаметилен-диизоцианат (HDI), додекаметилен-диизоцианат, 1,6,11-ундекан-триизоцианат, 2,2,4-триметилгексаметилен-диизоцианат, лизин-диизоцианат, 2,6-диизоцианатометилкапроат, бис(2-изоцианатоэтил)фумарат, бис(2-изоцианатоэтил)карбонат, и 2-изоцианатоэтил-2,6-диизоцианатогексаноат.
Примеры алициклического диизоцианата включают в себя изофорон-диизоцианат (IPDI), дициклогексилметан-4,4ʹ-диизоцианат (гидрогенизированный MDI), циклогексилен-диизоцианат, метилциклогексилен-диизоцианат (гидрогенизированный TDI), бис(2-изоцианатоэтил)-4-циклогексен-12-дикарбоксилот, 2,5-норборнан-диизоцианат и 2,6-норборнан-диизоцианат.
Примеры ароматического алифатического диизоцианата включают в себя m-ксилилен-диизоцианат (XDI), p-ксилилен-диизоцианат (XDI), α,α,αʹ,αʹ-тетраметилксилилен-диизоцианат (TMXDI).
Количество используемого полиизоцианата при производстве сополимера не имеет конкретных ограничений, и может быть надлежащим образом выбрано согласно цели. Однако оно предпочтительно составляет от 0,35 до 0,7, если выражать как отношение полного молярного количества гидроксильных групп в кристаллическом сегменте и аморфном сегменте к полному молярному количеству изоцианатных групп полиизоцианата (OH/NCO). Когда OH/NCO меньше 0,35, аморфный сегмент и кристаллический сегмент могут быть недостаточно связаны, и большое количество компонентов может оставаться независимым, что не позволяет обеспечивать стабильность качества. Когда OH/NCO больше 0,7, влияние молекулярной массы на сополимеризацию сегментов и взаимодействие между уретановыми группами может быть слишком сильным, что не позволяет обеспечивать достаточные текучесть и деформируемость, когда требуется текучесть.
Массовое отношение между кристаллическим сегментом и аморфным сегментом в сополимере (аморфный сегмент/кристаллический сегмент) не имеет конкретных ограничений, и может быть надлежащим образом выбрано согласно цели. Однако оно предпочтительно составляет от 1,5 до 4,0.
Когда массовое отношение меньше 1,5, может чрезмерно преобладать кристаллический сегмент, что может разрушать структуру с разделенными микрофазами, специфичную для сополимера, приводя, таким образом, к чешуйчатой структуре в целом. Такая структура эффективно помогает в случаях, когда требуется текучесть, например, в ходе закрепления, но, с другой стороны, в случаях, когда текучесть и деформируемость не требуются, например, при хранении или на этапе транспортировки в устройстве после закрепления, ограничение подвижности такой структуры может оказаться невозможным.
Когда массовое отношение больше 4,0, может чрезмерно преобладать аморфный сегмент. Это может эффективно помогать в случаях, когда требуются текучесть и деформируемость, например, при хранении или на этапе транспортировки в устройстве после закрепления, но, с другой стороны, в случаях, когда текучесть не требуется, например, в ходе закрепления, может оказаться невозможным обеспечение достаточных текучести и деформируемости.
Молярное отношение между кристаллическим сегментом и аморфным сегментом в сополимере (кристаллический сегмент/аморфный сегмент) не имеет конкретных ограничений, и может быть надлежащим образом выбрано согласно цели. Однако оно предпочтительно составляет от 10/90 до 40/60. Когда молярное отношение находится в предпочтительном диапазоне, преимущественно, можно быстро восстанавливать твердость на изображении.
Молярное количество кристаллического сегмента и молярное количество аморфного сегмента при вычислении молярного отношения можно получить согласно нижеприведенной формуле. В описанных ниже примерах, которые являются вариантами осуществления настоящего изобретения, молярное количество кристаллического сегмента и молярное количество аморфного сегмента вычисляли согласно следующему способу.
Молярное количество=(масса (г) смолы × OHV/56,11)/1000
Здесь, OHV представляет гидроксильное число, измеряемое в мг KOH/г.
Содержание сополимера в связующей смоле не имеет конкретных ограничений, и может быть надлежащим образом выбрано согласно цели. Однако оно предпочтительно составляет от 50 мас.% до 100 мас.%, более предпочтительно, от 70 мас.% до 100 мас.%, и особенно предпочтительно, от 85 мас.% до 100 мас.%.
<Другие компоненты>
Примеры других компонентов включают в себя кристаллическая смола, краситель, разделительный агент, агент управления зарядом и внешнюю добавку.
-Кристаллическая смола-
Кристаллическая смола, в качестве одного компонента связующей смолы, не имеет конкретных ограничений, и надлежащая может быть выбрана согласно цели. Ее примеры включают в себя кристаллический сегмент, объясненный для сополимера.
-Краситель-
Краситель не имеет конкретных ограничений, и надлежащий может быть выбран согласно цели. Его примеры включают в себя пигмент.
Примеры пигмента включают в себя черный пигмент, желтый пигмент, малиновый пигмент и голубой пигмент. Из них, краситель предпочтительно является любым из желтого пигмента, малинового пигмента и голубого пигмента.
Черный пигмент используется, например, для черного тонера. Примеры черного пигмента включают в себя сажу, оксид меди, диоксид марганца, черную анилиновую краску, активированный уголь, немагнитный феррит, магнетит, нигрозиновый краситель и сурьму в тонком порошке.
Желтый пигмент используется, например, для желтого тонера. Примеры желтого пигмента включают в себя C.I. Pigment Yellow 74, 93, 97, 109, 128, 151, 154, 155, 166, 168, 180 и 185, нафтоловый желтый S, ганзу желтый (10G, 5G, G), желтый кадмий, желтый оксид железа, желтую охру, желтый крон, желтый титан и полиазо желтый.
Малиновый пигмент используется, например, на малиновый тонер. Примеры малинового пигмента включают в себя хинакридоновый пигмент и моноазопигмент, например, C.I. Pigment Red 48:2, 57:1, 58:2, 5, 31, 146, 147, 150, 176, 184 и 269. Моноазопигмент можно использовать совместно с хинакридоновым пигментом.
Голубой пигмент используется, например, для голубого тонера. Примеры голубого тонера включают в себя Cu-фталоцианиновый пигмент, Zn-фталоцианиновый пигмент и Al-фталоцианиновый пигмент.
Содержание красителя не имеет конкретных ограничений, и может быть надлежащим образом выбрано согласно цели. Однако оно предпочтительно составляет от 1 до 15 мас.ч., и более предпочтительно, от 3 до 10 мас.ч. относительно 100 мас.ч. тонера. Когда содержание меньше 1 мас.%, окрашивающее свойство тонера может снижаться. Когда содержание превышает 15 мас.%, пигмент не может хорошо диспергироваться в тонере, что может снижать окрашивающее свойство и электрические свойства тонера.
Краситель можно использовать в форме маточной смеси, в которой он объединяется со смолой. Примеры смолы, производимой в качестве маточной смеси или пластицируемой с маточной смесью, включают в себя: полимер стирола и продукты его замещения (например, полистирол, поли-p-хлорстирол и поливинилтолуол); сополимеры на основе стирола (например, сополимер стирол-p-хлорстирола, сополимер стирола/пропилена, сополимер стирола/винилтолуола, сополимер стирола/винилнафталина, сополимер стирола/метилакрилата, сополимер стирола/этилакрилата, сополимер стирола/бутилакрилата, сополимер стирола/октилакрилата, сополимер стирола/метилметакрилата, сополимер стирола/этилметакрилата, сополимер стирола/бутилметакрилата, сополимер стирола/метил-α-хлорметилметакрилата, сополимер стирола/акрилонитрила, сополимер стирола/винилметилкетона, сополимер стирола/бутадиена, сополимер стирола/изопрена, сополимер стирола/акрилонитрила/индена, сополимер стирола/малеиновой кислоты и сополимер стирола/эфира малеиновой кислоты); полиметилметакрилат; полибутилметакрилат; поливинилхлорид; поливинилацетат; полиэтилен; полипропилен; полиэфир; эпоксидную смолу; эпоксиполиольную смолу; полиуретан; полиамид; поливинилбутираль; смолу на основе полиакриловой кислоты; канифоль; модифицированную канифоль; терпеновую смолу; смолу на основе алифатического или алициклического углеводорода; ароматическую кумароноинденовую смолу; хлорированный парафин и парафиновый воск. Один из них можно использовать отдельно, или два или более из них можно использовать совместно.
Маточную смесь можно получить смешиванием и пластикацией смолы для маточной смеси и красителя с высоким сдвигающим усилием. В этом случае, для усиления взаимодействия между красителем и смолой можно использовать органический растворитель. Кроме того, предпочтительно использовать так называемый метод смыва для смешивания и пластикации водной пасты красителя, содержащей воду со смолой и органическим растворителем, для переноса красителя в смолу и удаления водного компонент и компонента органического растворителя, поскольку нет необходимости в высушивании, поскольку можно использовать сам по себе влажный осадок красителя.
Для смешивания и пластикации, предпочтительно использовать высокоскоростной сдвиговый диспергатор, например, 3-валковую мельницу.
Для тонера, предпочтительно, чтобы в тонере присутствовал краситель (в частности, пигмент), и более предпочтителен, чтобы он был диспергирован в тонере.
Для тонера, предпочтительно, чтобы краситель (в частности, пигмент) не присутствовал на поверхности тонера.
-Разделительный агент-
Разделительный агент не имеет конкретных ограничений, и надлежащий может быть выбран согласно цели. Ее примеры включают в себя воск, содержащий карбонильную группу, полиолефиновый воск и длинноцепочечный углеводород. Один из них можно использовать отдельно, или два или более из них можно использовать совместно. Из них предпочтителен воск, содержащий карбонильную группу.
Примеры воска, содержащего карбонильную группу, включают в себя полиэфир алкановой кислоты, сложный эфир полиалканола, полиамид алкановой кислоты, полиалкиламид и диалкилкетон.
Примеры полиэфира алкановой кислоты включают в себя карнаубский воск, монтанный воск, триметилолпропан-трибегенат, пентаэритритол-тетрабегенат, пентаэритритол-диацетат-дибегенат, глицерин-трибегенат и 1,18-октадекандиол-дистеарат.
Примеры сложного эфира полиалканола включают в себя тристеарил-тримеллитат и дистеарилмалеат.
Примеры полиамида алкановой кислоты включают в себя дибегениламид.
Примеры полиалкиламида включают в себя тристеариламид тримеллитовой кислоты.
Примеры диалкилкетона включают в себя дистеарилкетон.
Из этих восков, содержащих карбонильную группу, особенно предпочтителен полиэфир алкановой кислоты.
Примеры полиолефинового воска включают в себя полиэтиленовый воск и полипропиленовый воск.
Примеры длинноцепочечного углеводорода включают в себя парафиновый воск и воск Sasol.
Точка плавления разделительного агента не имеет конкретных ограничений, и может быть надлежащим образом выбрана согласно цели. Однако она предпочтительно составляет от 50 до 100°C, и более предпочтительно, от 60 до 90°C. Когда точка плавления ниже 50°C, это может негативно влиять на термостойкость при хранении. Когда точка плавления выше 100°C, в ходе закрепления при низкой температуре с высокой вероятностью происходит холодное смещение.
Точку плавления разделительного агента можно измерять, например, с помощью дифференциальных сканирующих калориметров (TA-60WS и DSC-60, производства Shimadzu Corporation). Сначала разделительный агент (5,0 мг) помещается в пробоотборник, выполненный из алюминия, и пробоотборник располагается на держателе и устанавливается в электрической печи. Затем, в атмосфере азота, температура повышается от 0 до 150°C со скоростью повышения температуры 10°C/мин, и после этого температура снижается от 150 до 0°C со скоростью снижения температуры 10°C/мин. После этого, температура снова повышается до 150°C со скоростью повышения температуры 10°C/мин, и измеряется кривая ДСК. Из полученной кривой ДСК, температуру максимального пика теплоты плавления в ходе второго повышения температуры можно получить в качестве точки плавления, с помощью программы анализа в системе DSC-60.
Вязкость расплава разделительного агента предпочтительно составляет от 5 мПа•с до 100 мПа·с, более предпочтительно, от 5 мПа·с до 50 мПа·с, и особенно предпочтительно, от 5 до 20 мПа·с, как значения, измеренные при 100°C. Когда вязкость расплава меньше 5 мПа·с, разделимость может снижаться. Когда вязкость расплава больше 100 мПа·с, устойчивость к горячему смещению и разделимость при низкой температуре могут снижаться.
Содержание разделительного агента не имеет конкретных ограничений, и может быть надлежащим образом выбрано согласно цели. Однако оно предпочтительно составляет от 1 до 20 мас.ч., и более предпочтительно, от 3 до 10 мас.ч. относительно 100 мас.ч. Когда содержание меньше 1 мас.ч., устойчивость к горячему смещению может снижаться. Когда содержание превышает 20 мас.ч., термостойкость при хранении, способность к зарядке, переносимость и устойчивость к напряжению может снижаться.
-Агент управления зарядом-
Агент управления зарядом не имеет конкретных ограничений, и надлежащий может быть выбран согласно цели. Его примеры включают в себя нигрозиновые красители, трифенилметановые красители, красители на основе хромсодержащего металлокомплекса, хелатные пигменты на основе молибденовой кислоты, красители типа родамин, алкоксиамины, четвертичные аммониевые соли (включающие в себя модифицированные фтором четвертичные аммониевые соли), алкиламиды, фосфор или соединения фосфора, вольфрам или соединения вольфрама, фтор-активные агенты, металлические соли салициловой кислоты и производные металлических солей салициловой кислоты. Конкретные примеры включают в себя нигрозиновый краситель BONTRON 03, четвертичная аммониевая соль BONTRON P-51, металлсодержащий азокраситель BONTRON S-34, металлокомплекс на основе оксинафтойной кислоты E-82, металлокомплекс на основе салициловой кислоты E-84 и фенольный конденсат E-89 (все производства ORIENT CHEMICAL INDUSTRIES CO., LTD); молибденовый комплекс четвертичной аммониевой соли TP-302 и TP-415 (оба производства Hodogaya Chemical Co., Ltd.); и борный комплекс LRA-901 и LR-147 (производства Japan Carlit Co., Ltd.).
Содержание агента управления зарядом не имеет конкретных ограничений, и может быть надлежащим образом выбрано согласно цели. Однако оно предпочтительно составляет от 0,01 до 5 мас.ч., и более предпочтительно, от 0,02 до 2 мас.ч. относительно 100 мас.ч. тонера. Когда содержание меньше 0,01 мас.ч., свойство увеличения заряда и количество накопленного статического заряда могут быть недостаточными, что может влиять на изображения, образованные тонером. Когда содержание превышает 5 мас.ч., тонер может чрезмерно заряжаться, развивая большую силу электростатического всасывания относительно валика проявки, что может приводить к снижению текучести проявителя или снижению плотности изображения.
-Внешняя добавка-
Внешняя добавка не имеет конкретных ограничений, и надлежащая может быть выбран согласно цели. Ее примеры включают в себя диоксид кремния, металлическую соль жирной кислоты, оксид металла, гидрофобизованный оксид титана и фторполимер.
Примеры металлической соли жирной кислоты включают в себя стеарат цинка и стеарат алюминия.
Примеры оксида металла включают в себя оксид титана, оксид алюминия, оксид олова и оксид сурьмы.
Примеры коммерчески доступных продуктов диоксида кремния включают в себя R972, R974, RX200, RY200, R202, R805 и R812 (все производства Nippon Aerosil Co., Ltd.).
Примеры коммерчески доступных продуктов оксида титана включают в себя P-25 (производства Nippon Aerosil Co., Ltd.), STT-30 и STT-65C-S (оба производства Titan Kogyo, Ltd.), TAF-140 (производства Fuji Titanium Industry Co., Ltd.), и MT-150W, MT-500B, MT-600B и MT-150A (все производства Tayca Corporation).
Примеры коммерчески доступных продуктов гидрофобизованного оксида титана включают в себя T-805 (производства Nippon Aerosil Co., Ltd.), STT-30A и STT-65S-S (оба производства Titan Kogyo, Ltd.), TAF-500T и TAF-1500T (оба производства Fuji Titanium Industry Co., Ltd.), MT-100S и MT-100T (оба производства Tayca Corporation), и IT-S (Ishihara Sangyo Kaisha Ltd.)
Способ гидрофобизации может предусматривать, например, обработку гидрофильных частиц силановым связующим агентом, например, метилтриметоксисиланом, метилтриэтоксисиланом и октилтриметоксисиланом.
Содержание внешней добавки не имеет конкретных ограничений, и может быть надлежащим образом выбрано согласно цели. Однако оно предпочтительно составляет от 0,1 до 5 мас.ч., и более предпочтительно, от 0,3 до 3 мас.ч. относительно 100 мас.ч. тонера.
Средний диаметр частицы для основных частиц внешней добавки не имеет конкретных ограничений и может быть надлежащим образом выбран согласно цели. Однако он предпочтительно составляет 100 нм или менее, и более предпочтительно, от 3 до 70 нм. Когда средний диаметр частицы меньше 3 нм, внешняя добавка может тонуть в тонере и не иметь возможности эффективно выполнять свою функцию. Когда средний диаметр частицы больше 100 нм, внешняя добавка может неравномерно повреждать поверхность фотопроводника.
Среднеобъемный диаметр частицы тонера не имеет конкретных ограничений, и может быть надлежащим образом выбран согласно цели. Однако он предпочтительно составляет от 0,1 до 16 мкм. Верхний предел более предпочтительно составляет 11 мкм, и особенно предпочтительно 9 мкм. Нижний предел более предпочтительно составляет 0,5 мкм, и особенно предпочтительно 1 мкм.
Отношение среднеобъемного диаметр частицы тонера к ее среднечисленному диаметру частицы [среднеобъемный диаметр частицы/среднечисленный диаметр частицы] не имеет конкретных ограничений, и может быть надлежащим образом выбран согласно цели. Однако оно предпочтительно составляет от 1,0 до 1,4, и более предпочтительно, от 1,0 до 1,3 в отношении однородности диаметра частицы.
Среднеобъемный диаметр частицы (Dv) и среднечисленный диаметр частицы (Dn) измеряются согласно процедуре счетчик Коултера. Примеры измерительного инструмента включают в себя COULTER COUNTER TA-II, COULTER MULTISIZER II и COULTER MULTISIZER III (все производства Beckman Coulter Inc.). Процедура измерения будет описана ниже.
В качестве диспергирующего агента, поверхностно-активное вещество (предпочтительно, алкилбензоловая соль сульфоновой кислоты) (от 0,1 до 5 мл) добавляется в водный раствор электролита (от 100 до 150 мл). Раствор электролита приготавливается как примерно 1 мас.% водный раствор NaCl первичного хлорида натрия, и может представлять собой, например, ISOTON-II (производства Beckman Coulter Inc.). Затем в него дополнительно добавляется образец для измерения (от 2  до 20 мг). Раствор электролита в котором взвешен образец, диспергируется ультразвуковым диспергатором примерно от 1 до 3 мин. При наличии вышеописанного измерительного инструмента и апертуры 100 мкм, измеряются объем и количество частиц тонера или тонера, и вычисляются объемное распределение и численное распределение. Из полученных распределений можно вычислять среднеобъемный диаметр частицы и среднечисленный диаметр частицы тонера.
Каналы, подлежащие использованию, представляют собой 13 каналов, а именно каналы 2,00 мкм или более, но менее 2,52 мкм; 2,52 мкм или более, но менее 3,17 мкм; 3,17 мкм или более, но менее 4,00 мкм; 4,00 мкм или более, но менее 5,04 мкм; 5,04 мкм или более, но менее 6,35 мкм; 6,35 мкм или более, но менее 8,00 мкм; 8,00 мкм или более, но менее 10,08 мкм; 10,08 мкм или более, но менее 12,70 мкм; 12,70 мкм или более, но менее 16,00 мкм; 16,00 мкм или более, но менее 20,20 мкм; 20,20 мкм или более, но менее 25,40 мкм; 25,40 мкм или более, но менее 32,00 мкм; и 32,00 мкм или более, но менее 40,30 мкм. Целевые частицы имеют диаметр частицы 2,00 мкм или более, но менее 40,30 мкм.
<Свойства, измеренные согласно процедуре пульсирующего сдвига большой амплитуды (LAOS)>
Предпочтительно, чтобы тонер имел достаточную подвижность, когда требуется его текучесть, например, в ходе закрепления, и имел достаточно ограниченную подвижность, когда его текучесть не требуется, например, на этапе транспортировки в устройстве после закрепления.
Авторы настоящего изобретения считывают, что, с точки зрения реологии, важно исследовать ограничение подвижности системы в процессе снижения температуры после закрепления. Однако, поскольку расплав получает большую деформацию и большую скорость деформации в процессе, в котором он охлаждается и отвердевает, система нельзя характеризовать только традиционной равновесной структурой и линейной вязкоупругостью. Таким образом, систему необходимо рассматривать на основании нелинейной вязкоупругости при большой деформации. В качестве реологического способа оценивания системы при большой деформации можно применять деформацию сдвига или деформацию одноосного растяжения. С учетом целевого процесса, необходимо осуществлять оценивание согласно первому способу (т.е. применяя деформацию сдвига). В качестве процедуры для этого, пригодна процедура пульсирующего сдвига большой амплитуды (LAOS), которая позволяет рассматривать систему путем деления значения напряжения, соответствующее деформации, на упругое напряжение и вязкое напряжение.
В результате серьезных исследований, авторы настоящего изобретения обнаружили, что в целях решения проблем, возникающих в процессе формирования изображения, максимальное значение упругого напряжения (ES100), полученное посредством измерения LAOS при 100°C можно использовать как значение, предполагающее процесс закрепления. Авторы настоящего изобретения также обнаружили, что максимальное значение упругого напряжения при 70°C (ES70), когда температура снижается от 100 до 70°C, можно использовать как значение, предполагающее этап транспортировки сразу после закрепления.
Значение ES100 смолы для тонера, предполагающее закрепление, составляет 1000 Па или менее. Когда значение ES100 больше 1000 Па, свойство, необходимое для низкотемпературного закрепления, т.е. свойство быстрого демпфирования внешней силы и быстрого и свободного деформирования в соответствии с формой цели закрепления, утрачивается.
С другой стороны, значение ES70 смолы для тонера, предполагающее этап транспортировки сразу после закрепления, составляет 1000 Па или более. Когда значение ES70 меньше 1000 Па, вещество не может иметь свою подвижность ограниченной аутоагглютинацией и т.п. сразу после расплавления, и не может сопротивляться внешним силам (например, сжимающему скольжению и разделению), которые генерируются на этапе транспортировки.
Значение ES100 предпочтительно составляет от 1 до 500 Па, и более предпочтительно, от 1 до 100 Па. Значение ES100 в более предпочтительном диапазоне имеет преимущество в отношении низкотемпературного закрепления.
Значение ES70 предпочтительно составляет от 2000 до 200000 Па, и более предпочтительно от 3000 до 200000 Па. ES70 в более предпочтительном диапазоне имеет преимущество в отношении сопротивления царапанию при выгрузке листа.
Значение ES100 тонера, предполагающее закрепление, предпочтительно составляет 3000 Па или менее. Когда значение ES100 больше 3000 Па, свойство, необходимое для низкотемпературного закрепления, а именно, свойство быстрого демпфирования внешней силы и быстрого и свободного деформирования в соответствии с формой цели закрепления, может утрачиваться.
С другой стороны, значение ES70 предполагающее этап транспортировки сразу после закрепления предпочтительно составляет 5000 Па или более. Когда значение ES70 меньше 5000 Па, вещество может быть неспособно иметь свою подвижность ограниченной аутоагглютинацией и т.п. сразу после расплавления, и может быть неспособно сопротивляться внешним силам (например, сжимающему скольжению и разделению), которые генерируются на этапе транспортировки.
Значение ES70 более предпочтительно составляет от 5000 до 200000 Па, и особенно предпочтительно от 10000 до 20000 Па. Значение ES70 в особенно предпочтительном диапазоне имеет преимущество в отношении сопротивления царапанию при выгрузке листа.
<<Способ измерения посредством процедуры пульсирующего сдвига большой амплитуды (LAOS)>>
Например, ARES-G2 производства TA Instruments Inc. можно использовать для осуществления измерения согласно процедуре LAOS. В описанных ниже примерах, которые являются вариантами осуществления настоящего изобретения, измерение осуществляется согласно следующей процедуре с помощью вышеописанного инструмента. Частицы тонера или частицы смолы для тонера (0,2 г) формуются компрессионным формователем под давлением 25 мПа, в шарик диаметром 1,0 мм, и этот шарик используется в качестве образца. Измерение осуществляется после того, как шарик устанавливается на алюминиевой одноразовой параллельной пластине диаметром 8 мм, нагревается до 130°C для пластикации, и вдавливается в заранее определенный зазор, и любой расплав, который переливается из геометрии, обрезается лопаткой, выполненной из латуни и т.п. Зазор измерения равен 2 мм, угловая частота равна 1 рад/с, и величина деформации составляет от 1,0 до 200%. Температуры измерения равны 100°C и 70°C. По завершении измерение при 100°C, тот же образец охлаждается воздухом до 70°C и измеряется.
<Свойства, измеренные согласно импульсному ЯМР (ядерному магнитному резонансу)>
Одним из существенных признаков настоящего изобретения является метод ограничения молекулярной подвижности кристаллического сегмента посредством химического связывания кристаллического сегмента с аморфным сегментом и управления структурами соответствующих сегментов.
1
Импульсный ЯМР (далее может именоваться ʺметодом импульсного ЯМРʺ) эффективен для индексирования молекулярной подвижности. Метод импульсного ЯМР не обеспечивает информацию химического сдвига (например, локальной химической структуры), в отличие от ЯМР высокого разрешения. Вместо этого, метод импульсного ЯМР позволяет быстро измерять времена релаксации (время спин-решеточной релаксации (T1) и время спин-спиновой релаксации (T2)) ядра H, который тесно связан с молекулярной подвижностью и в последнее время получил широкое распространение. Примеры процедур измерения метода импульсного ЯМР включают в себя процедуру спинового эха, процедуру твердотельного эха, процедуру CPMG (процедуру Карр-Парселл-Мейбум-Гилл) и процедуру 90°-импульса. Любую из них можно использовать надлежащим образом. Поскольку тонер настоящего изобретения имеет время спин-спиновой релаксации среднего уровня (T2) при 70°C и 130°C, процедура спинового эха наиболее пригодна, тогда как, поскольку тонер настоящего изобретения имеет относительно короткое время релаксации при 50°C в ходе повышения температуры, процедура твердотельного эха наиболее пригодна. В общем случае, процедура твердотельного эха и процедура 90°-импульса пригодны для измерения короткого T2, процедура спинового эха пригодна для измерения T2 среднего уровня, и процедура CPMG пригодна для измерения долгого T2.
В настоящем изобретении, время спин-спиновой релаксации (t50) при 50°C задается как индекс молекулярной подвижности, относящийся к стойкости при хранении, время спин-спиновой релаксации (t130) при 130°C задается как индекс молекулярной подвижности, относящийся к закреплению, и время спин-спиновой релаксации (tʹ70) при 70°C, когда температура снижается от 130 до 70°C, задается как индекс молекулярной подвижности, относящийся к сопротивлению царапанию при переносе изображения.
Когда эти указанные значения попадают в конкретный диапазон, это означает, что вещество имеет достаточную подвижность, когда текучесть требуется, например, в ходе закрепления, и его подвижность достаточно ограничена, когда текучесть не требуется, например, при хранении и транспортировки в устройстве.
Объясним значения t50, t130 и tʹ70 смолы для тонера.
Значение t50, которое является индексом молекулярной подвижности, относящимся к стойкости при хранении, предпочтительно составляет 1,0 мс или менее. Когда значение t50 больше 1,0 мс, тонер легко деформируется или агрегируется под действием внешней силы, поскольку подвижность тонера при 50°C высока, что может затруднять морскую транспортировку и хранение тонера в летнее время или морем.
Значение t130, которое является индексом молекулярной подвижности, относящимся к свойству закрепления, предпочтительно составляет 8,0 мс или более. Когда значение t130 меньше 8,0 мс, тонер может иметь низкую текучесть и деформируемость, ввиду его недостаточной молекулярной подвижности при его нагреве. Это может приводить к снижению пластичности изображения и снижению связывания с целевым веществом печати, что, в свою очередь, может приводить к снижению качества изображения, например снижению глянцевитости и разделения изображения.
Значение tʹ70, которое является индексом молекулярной подвижности, относящимся к сопротивлению царапанию при переносе изображения, предпочтительно составляет 1,5 мс или менее. Когда значение tʹ70 больше 1,5 мс, тонер может контактировать или фрикционно скользить с валиком, элементом транспортировки, и т.д. на этапе выгрузки листа после закрепления до того, как молекулярная подвижность будет достаточно ограничена, что может неблагоприятно создавать царапину на поверхности изображения или изменять глянцевитость изображения.
Значение t50 смолы для тонера более предпочтительно составляет от 0,001 до 0,7 мс. Значение t50 в более предпочтительном диапазоне имеет преимущество в отношении термостойкости при хранении и белой пустоты в изображении вследствие агрегации.
Значение t130 смолы для тонера более предпочтительно составляет от 8,0 до 30 мс. Значение t130 в более предпочтительном диапазоне имеет преимущество в отношении низкотемпературного закрепления.
Значение tʹ70 смолы для тонера более предпочтительно составляет от 0,05 до 1,5 мс. Значение tʹ70 в более предпочтительном диапазоне имеет преимущество в отношении отделимости листа при выгрузке.
Объясним значения t50, t130 и tʹ70 тонера.
Значение t50, которое является индексом молекулярной подвижности, относящимся к стойкости при хранении, предпочтительно составляет 1,0 мс или менее. Когда значение t50 больше 1,0 мс, тонер легко деформируется или агрегируется под действием внешней силы, поскольку подвижность тонера при 50°C высока, что может затруднять морскую транспортировку и хранение тонера в летнее время или морем.
Значение t130, которое является индексом молекулярной подвижности, относящимся к свойству закрепления, предпочтительно составляет 8,0 мс или более. Когда значение t130 меньше 8,0 мс, тонер может иметь низкую текучесть и деформируемость, ввиду его недостаточной молекулярной подвижности при его нагреве. Это может приводить к снижению пластичности изображения и снижению связывания с целевым веществом печати, что, в свою очередь, может приводить к снижению качества изображения, например снижению глянцевитости и разделения изображения.
Значение tʹ70, которое является индексом молекулярной подвижности, относящимся к сопротивлению царапанию при переносе изображения, предпочтительно составляет 2,0 мс или менее. Когда значение tʹ70 больше 2,0 мс, тонер может контактировать или фрикционно скользить с валиком, элементом транспортировки и т.д. на этапе выгрузки листа после закрепления до того, как молекулярная подвижность будет достаточно ограничена, что может неблагоприятно создавать царапину на поверхности изображения или изменять глянцевитость изображения.
Значение t50 тонера более предпочтительно составляет от 0,001 до 0,7 мс. Значение t50 в более предпочтительном диапазоне имеет преимущество в отношении термостойкости при хранении и белой пустоты в изображении вследствие агрегации.
Значение t130 тонера более предпочтительно составляет от 8,0 до 30 мс. Значение t130 в более предпочтительном диапазоне имеет преимущество в отношении низкотемпературного закрепления.
Значение tʹ70 тонера более предпочтительно составляет от 0,05 до 1,5 мс. Значение tʹ70 в более предпочтительном диапазоне имеет преимущество в отношении отделимости листа при выгрузке.
<<Способ измерения с использованием метода импульсного ЯМР>>
1
Это измерение можно осуществлять, например, с помощью ʺMINISPEC-MQ20ʺ производства Bruker Optics K.K. В описанных ниже примерах, которые являются вариантами осуществления настоящего изобретения, измерение осуществляется согласно следующей процедуре с помощью вышеописанного инструмента. Измерение осуществляется путем наблюдения ядра H, на резонансной частоте 19,65 МГц и с интервалами измерения 5 с. Кривая затухания t50 измеряется согласно процедуре твердотельного эха, и кривые затухания других измеряются согласно процедуре спинового эха, с последовательностью импульсов (90°x-Pi-180°x). Заметим, что Pi изменяется от 0,01 до 100 мс, количество точек данных равно 100 точкам, накопленное число равно 32 и температура измерения изменяется от 50 до 130°C и до 70°C.
В качестве образца, частицы тонера (0,2 г) или частицы смолы для тонера (0,2 г) помещаются в специальную пробоотборную трубку и измеряются, когда пробоотборная трубка вставлена до надлежащего диапазона магнитного поля. Посредством этого измерения, измеряются время спин-спиновой релаксации (t50) при 50°C, время спин-спиновой релаксации (t130) при 130°C и время спин-спиновой релаксации (tʹ70) при 70°C, когда температура снижается от 130 до 70°C каждого образца.
Процедура твердотельного эха, которая сосредоточена на жестком компоненте, пригодна для измерения значения t50, поскольку это измерение сосредоточено на компоненте, который является жестким и имеет короткое время релаксации.
Процедура спинового эха, которая сосредоточена на компоненте, который является мягким и имеет долгое время релаксации, пригоден для измерения значения t130 и измерения значения tʹ70, поскольку первое сосредоточено на подвижности системы в целом, и последнее сосредоточено на ограничении подвижности системы в целом при охлаждении.
<Свойства, измеренные согласно АСМ>
Предпочтительно, чтобы бинаризованное изображение смолы для тонера, полученное бинаризацией его фазового изображения, наблюдаемого с помощью АСМ, работающего в полуконтактном режиме с промежуточным значением между максимальной разностью фаз и минимальной разностью фаз в фазовом изображении, включают в себя изображения первой разности фаз, сформированные участками, имеющими большую разность фаз, и изображения второй разности фаз, сформированные участками, имеющими малую разность фаз, чтобы изображения первой разности фаз были диспергированы в каждом из изображений второй разности фаз, и чтобы изображения первой разности фаз имели дисперсионный диаметр 100 нм или менее.
Предпочтительно, чтобы бинаризованное изображение тонера, полученное бинаризацией его фазового изображения, наблюдаемого с помощью АСМ, работающего в полуконтактном режиме с промежуточным значением между максимальной разностью фаз и минимальной разностью фаз в фазовом изображении, включают в себя изображения первой разности фаз, сформированные участками, имеющими большую разность фаз, и изображения второй разности фаз, сформированные участками, имеющими малую разность фаз, и чтобы изображения первой разности фаз были диспергированы в каждом из изображений второй разности фаз. Кроме того, средний (дисперсионный диаметр) из максимальных диаметров Фере, в дисперсной фазе, изображений первой разности фаз, сформированных участками, имеющими большую разность фаз, предпочтительно составляет 200 нм или менее, и более предпочтительно, от 10 до 100 нм. Заметим, что возможно также, что участки, имеющие малую фазу, связаны друг с другом линейно, и невозможно обнаружить границу раздела между ними. В этом случае, необходимо только, чтобы ширина линии составляла 200 нм или менее.
В настоящем изобретении, под изображениями первой разности фаз, диспергируемыми в каждом из изображений второй разности фаз, подразумевается, что в бинаризованном изображении, границы можно задавать между областями, и изображения первой разности фаз имеют определимый диаметр Фере в дисперсной фазе. Когда изображения первой разности фаз в бинаризованном изображении представляют малые диаметры частиц, которые трудно отличить от шума изображения или изображения разности фаз, или когда отчетливый диаметр Фере невозможно определить, принимается решение, что структура ʺне диспергируетсяʺ. Когда изображения первой разности фаз тонут в шумах изображения, не позволяя разграничивать области, диаметр Фере не удается задать.
Заметим, что только когда область имеет форму полоски, и ее максимальный диаметр Фере составляет 300 нм или более, ее минимальный диаметр Фере используется в качестве диаметра области вместо максимального диаметра Фере.
Для повышения ударной вязкости связующей смолы, необходимо вводить в смолу извне структуру для ослабления деформации или напряжения. С этой целью можно вводить более мягкую структуру. Однако в этом случае возможно возникновение блокирования, в котором частицы тонера сплавляются друг с другом при хранении, или может происходить повреждение или прилипание к изображению вследствие мягкости. Для обеспечения одновременно ударной вязкости и свойства ослабления, необходимо найти оптимальное соотношение между ними.
Авторы настоящего изобретения обнаружили, что оптимального соотношения между ударной вязкостью и свойством ослабления смолы можно добиться, придавая смоле структуру, в которой изображения первой разности фаз, сформированные участками, имеющими большую разность фаз, которые могут эффективно влиять на ослабление напряжения и повышать ударную вязкость, незначительно диспергированы в фазе изображений второй разности фаз, сформированных участками, имеющими малую разность фаз.
<<Процедура измерения АСМ>>
Внутреннее диспергированное состояние тонера или смолы для тонера можно подтвердить из фазовых изображений, полученных согласно полуконтактному режиму атомно-силового микроскопа (АСМ). Полуконтактный режим атомно-силового микроскопа это процедура, описанная в Surface Science Letter, 290, 668 (1993). Согласно этой процедуре, форма поверхности образца измеряется при вибрации кронштейна, как описано в, например, Polymer, 35, 5778 (1994), Macromolecules, 28, 6773 (1995), и т.д. В ходе этого процесса, может возникать разность фаз между приводом, который является источником вибрации кронштейна, и фактическая вибрация, в зависимости от вязкоупругого свойства поверхности образца. Фазовое изображение является отображением этой разности фаз. Большое отставание по фазе возникает на мягком участке, и малое отставание по фазе наблюдается на жестком участке.
Предпочтительно, чтобы в тонере или в смоле для тонера, участки, которые наблюдаются как изображение большой разности фаз, и участки, которые являются жесткими и наблюдаются как изображение малой разности фаз, диспергировались незначительно. В этом случае, предпочтительно, чтобы изображения второй разности фаз, сформированные участками, обладающими жесткостью и малой разностью фаз, диспергировались незначительно как внешняя фаза, и изображения первой разности фаз, сформированные участками, обладающими мягкостью и большой разностью фаз, как внутренняя фаза.
В описанных ниже примерах, которые являются вариантами осуществления настоящего изобретения, измерение AFT осуществляется с помощью следующего инструмента и согласно следующей процедуре.
Образец, из которого получается фазовое изображение, является срезом блока тонера или смолы для тонера, полученного резанием ультрамикротомом ULTRACUT UCT производства Lica Corporation в указанных ниже условиях. Наблюдение осуществляется с этим срезом.
- Толщина резания: 60 нм
- Скорость резания: 0,4 мм/с
- Алмазным резцом (ULTRA SONIC 35°)
Иллюстративный инструмент для получения фазового изображения на АСМ является, например, MFP-3D производства Asylum Technology Co., Ltd. Кронштейн может представлять собой, например, OMCL-AC240TS-C3. В примерах используется этот инструмент. Условия измерения таковы:
- Целевая амплитуда: 0,5 В
- Целевой процент: -5%
- Установленное значение амплитуды: 315 мВ
- Частота сканирования: 1 Гц
- Точек сканирования: 256×256
- Угол сканирования: 0°
В конкретном способе получения среднего для максимальных диаметров Фере изображений первой разности фаз, сформированных участками, имеющими большую разность фаз в фазовом изображении, полученном с помощью АСМ, фазовое изображение, полученное с помощью АСМ, работающим в полуконтактном режиме, бинаризуется с промежуточным значением между максимальной разностью фаз и минимальной разностью фаз в фазовом изображении. Как описано выше, бинаризованное изображение получается захватом фазового изображения с обеспечением контрастности, при которой участки малой разности фаз являются глубокими, и участки большой разности фаз являются бледными, и бинаризацией фазового изображения с использованием промежуточного значения между максимальной разностью фаз и минимальной разностью фаз в фазовом изображении в качестве границы. В бинаризованном изображении, 30 изображений первой разности фаз, которые имеют наибольшие максимальные диаметры Фере, выбираются в нисходящем порядке из 10 изображений, которые находятся в квадратном диапазоне 300 нм, и среднее этих наибольших максимальных диаметров Фере используется в качестве среднего для максимальных диаметров Фере. Однако изображение малого диаметра (см. фиг. 3), в отношении которого ясно, что оно является шумом изображения, или которое трудно отличить от шума изображения или изображения разности фаз, исключается из вычисления среднего диаметра. В частности, изображение первой разности фаз, которое имеет отношение площадей, меньшее или равное 1/100 изображения первой разности фаз, которое присутствует в том же наблюдаемом фазовом изображении и имеет наибольший максимальный диаметр Фере, не используется для вычисления среднего диаметра. Максимальный диаметр Фере равен наибольшему возможному расстоянию между двумя параллельными линиями, между которыми может находиться изображение разности фаз.
Средний (дисперсионный диаметр) из максимальных диаметров Фере смолы для тонера предпочтительно составляет 100 нм или менее, и более предпочтительно, от 10  до 100 нм. Когда средний (дисперсионный диаметр) из максимальных диаметров Фере больше 100 нм, блок высокой адгезионной способности с большой вероятностью подвергается напряжению, что может снижать пленкообразующее свойство тонера. Когда средний (дисперсионный диаметр) из максимальных диаметров Фере меньше 10 нм, степень ослабления напряжения может быть весьма низкой, и эффект повышения ударной вязкости может быть недостаточным.
Для ссылки, фиг. 1 демонстрирует пример фазового изображения тонера, использующего сополимер. Фиг. 2 демонстрирует бинаризованное изображение, полученное бинаризацией этого фазового изображения, как показано выше. На фиг. 2, яркие области представляют собой изображения первой разности фаз (изображения, где разность фаз велика), сформированные участками, имеющими большую разность фаз, и темные области представляют собой изображения второй разности фаз (изображения, где разность фаз мала), сформированные участками, имеющими малую разность фаз.
Заметим, что только когда область имеет форму полоски, и ее максимальный диаметр Фере составляет 300 нм или более, ее минимальный диаметр Фере используется в качестве диаметра области вместо максимального диаметра Фере.
<Молекулярная масса сополимера>
Средневзвешенная молекулярная масса (Mw) сополимера предпочтительно составляет от 20000 до 150000 в отношении реализации различных вышеописанных свойств и обеспечения одновременно низкотемпературной закрепляемости и термостойкости при хранении.
Когда Mw меньше 20000, термостойкость при хранении и устойчивость к горячему смещению тонера может снижаться. Когда Mw больше 150000, тонер не может достаточно плавиться, в частности, в ходе закрепления при низкой температуре, что может снижать низкотемпературную закрепляемость тонера, поскольку изображение может легко отслеживаться.
Mw можно измерять с помощью измерительного инструмента хроматографии на проницаемом геле (GPC) (например, HLC-8228GPC (производства Tosoh Corporation)). В качестве столбиков, используются три непрерывных столбика длиной 15 см TSKGEL SUPER HZM-H (производства Tosoh Corporation). Смола, подлежащая измерению, приготавливается как раствор 0,15 мас.% в тетрагидрофуране (THF) (содержащий стабилизирующий агент, производства Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), и этот раствор фильтруется через фильтр с ячейкой 0,2 мкм. Полученный фильтрат используется как образец. Образец раствора THF (100 мкл) инжектируется в измерительный инструмент, и измеряется при температуре 40°C при расходе 0,35 мл/мин.
Молекулярная масса вычисляется с помощью калибровочных кривых, генерируемых на основании монодисперсных стандартных образцов полистирола. Монодисперсные стандартные образцы полистирола представляют собой SHOWDEX STNDARD SERIES производства Showa Denko K.K. и толуол. Растворы THF следующих трех видов монодисперсных стандартных образцов полистирола производятся и измеряются в вышеописанных условиях. Калибровочные кривые генерируются с учетом времени удержания пиковых значений в качестве светорегулирующих молекулярных масс монодисперсных стандартных образцов полистирола.
Раствор A: S-7450 (2,5 мг), S-678 (2,5 мг), S-46,5 (2,5 мг), S-2,90 (2,5 мг), и THF (50 мл)
раствор B: S-3730 (2,5 мг), S-257 (2,5 мг), S-19,8 (2,5 мг), S-0,580 (2,5 мг), и THF (50 мл)
раствор C: S-1470 (2,5 мг), S-112 (2,5 мг), S-6,93 (2,5 мг), толуол (2,5 мг), и THF (50 мл)
Детектор подлежащий использованию, представляет собой детектор RI (показателя преломления).
<Способ производства тонера>
Способ производства тонера не имеет конкретных ограничений, и надлежащий способ можно выбирать согласно цели. Иллюстративные способы включают в себя способ мокрой грануляции и способ пульверизации. Примеры способа мокрой грануляции включают в себя способ растворения суспензии и способ агрегации эмульсии. Способ растворения суспензии и способ агрегации эмульсии, которые являются способами, не предусматривающими пластикации связующей смолы вследствие опасности разъединения молекулярных связей вследствие пластикации и трудности однородной пластикации высокомолекулярной смолы и низкомолекулярной смолы, предпочтительны, и способ растворения суспензии более предпочтителен в отношении однородности смолы в частицах тонера.
Тонер также можно производить способом производства частиц, описанным в JP-B № 4531076, т.е. способом производства частиц посредством получения частиц тонера растворением составных веществ тонера в жидком или сверхкритическом диоксиде углерода, и затем удалением жидкого или сверхкритического диоксида углерода.
-Способ растворения суспензии-
Пример способа растворения суспензии может включать в себя этап приготовления фазы вещества тонера, этап приготовления фазы водной среды, этап приготовления эмульсии или дисперсионной жидкости и этап удаления органического растворителя, и может дополнительно включать в себя другие этапы согласно необходимости.
--Этап приготовления фазы вещества тонера (масляной фазы)--
Этап приготовления фазы вещества тонера не имеет конкретных ограничений, и надлежащий этап можно выбирать согласно цели, при условии, что он является этапом растворения или диспергирования в органическом растворителе, веществ тонера, содержащих по меньшей мере связующую смолу и дополнительно содержащих краситель, разделительный агент и т.д. согласно необходимости, чтобы, таким образом, приготавливать растворенную или диспергированную жидкость веществ тонера (также может именоваться фазой вещества тонера или масляной фазой).
Органический растворитель не имеет конкретных ограничений, и надлежащий может быть выбран согласно цели. Однако предпочтителен летучий органический растворитель, который имеет точку кипения ниже 150°C, поскольку такой растворитель можно легко удалить.
Примеры органического растворителя включают в себя толуол, ксилол, бензол, четыреххлористый углерод, метиленхлорид, 1,2-дихлорэтан, 1,1,2-трихлорэтан, трихлорэтилен, хлороформ, монохлорбензол, дихлорэтилиден, метилацетат, этилацетат, метилэтилкетон и метилизобутилкетон. Из них предпочтительны этилацетат, толуол, ксилол, бензол, метиленхлорид, 1,2-дихлорэтан, хлороформ и четыреххлористый углерод, и более предпочтителен этилацетат.
Один из них можно использовать отдельно, или два или более из них можно использовать совместно.
Количество используемого органического растворителя не имеет конкретных ограничений, и может быть надлежащим образом выбрано согласно цели. Однако оно предпочтительно составляет от 0 до 300 мас.ч., более предпочтительно от 0 до 100 мас.ч. и особенно предпочтительно от 25 до 70 мас.ч. относительно 100 мас.ч. веществ тонера.
--Этап приготовления фазы водной среды (водной фазы)--
Этап приготовления фазы водной среды не имеет конкретных ограничений, и надлежащий этап можно выбирать согласно цели, при условии, что он является этапом приготовления фазы водной среды. На этом этапе предпочтительно приготавливать фазу водной среды, которая является водной средой, где содержатся частицы смолы.
Водная среда не имеет конкретных ограничений, и надлежащая может быть выбрана согласно цели. Ее примеры включают в себя воду, растворитель, допускающий смешивание с водой, и их смесь. Из них особенно предпочтительна вода.
Растворитель, допускающий смешивание с водой, не имеет конкретных ограничений, и надлежащий может быть выбран согласно цели, при условии, что он допускает смешивание с водой. Его примеры включают в себя спирт, диметилформамид, тетрагидрофуран, целлозольвы и низшие кетоны.
Примеры спирта включают в себя метанол, изопропанол и этиленгликоль.
Примеры низших кетонов включают в себя ацетон и метилэтилкетон.
Один из них можно использовать отдельно, или два или более из них можно использовать совместно.
Фаза водной среды приготавливается, например, диспергированием частиц смолы в водной среде в присутствии поверхностно-активного вещества. Поверхностно-активное вещество, частицы смолы и т.д. произвольно добавляются в водную среду, для улучшения дисперсии веществ тонера.
Количество поверхностно-активного вещества и частиц смолы, добавляемых в водную среду, не имеют конкретных ограничений, и может быть надлежащим образом выбрано согласно цели. Однако каждое из них предпочтительно составляет от 0,5 до 10 мас.% относительно водной среды.
Поверхностно-активное вещество не имеет конкретных ограничений, и надлежащее может быть выбрано согласно цели. Его примеры включают в себя анионное поверхностно-активное вещество, катионное поверхностно-активное вещество и амфотерное поверхностно-активное вещество.
Примеры анионного поверхностно-активного вещества включают в себя соль жирной кислоты, соль алкилового эфира серной кислоты, соль алкиларилсульфоновой кислоты, соль алкилдиарилового эфира дисульфоновой кислоты, соль диалкилсульфоянтарной кислоты, соль алкилфосфорной кислоты, формалиновый конденсат нафталинсульфоновой кислоты, соль полиоксиэтиленового эфира алкилфосфорной кислоты и эфир глицеринбората жирной кислоты.
Частицы смолы могут состоять из любой смолы, при условии, что смола может формировать водную дисперсию, и могут состоять из термопластичной смолы или термоусадочной смолы. Примеры вещества частиц смолы включают в себя виниловую смолу, полиуретановую смолу, эпоксидную смолу, полиэфирную смолу, полиамидную смолу, полиимидную смолу, силиконовую смолу, фенольную смолу, меламиновую смолу, мочевинную смолу, анилиновую смолу, иономерную смолу и поликарбонатную смолу. Одну из них можно использовать отдельно, или две или более из них можно использовать совместно.
Из них, виниловая смола, полиуретановая смола, эпоксидная смола, полиэфирная смола и их комбинация предпочтительны, поскольку из них легко получить водную дисперсию мелких сферических частиц смолы.
Примеры виниловой смолы включают в себя полимер, полученный гомополимеризацией мономера на основе винила или сополимеризацией мономеров на основе винила, например, эфирный сополимер стирола/(мет)акриловой кислоты, сополимер стирола/бутадиена, эфирный сополимер (мет)акриловой кислоты /акриловой кислоты, сополимер стирола/акрилонитрила, сополимер стирола/ малеинового ангидрида и сополимер стирола/(мет)акриловой кислоты.
Средний диаметр частицы частиц смолы не имеет конкретных ограничений, и может быть надлежащим образом выбран согласно цели. Однако он предпочтительно составляет от 5 до 200 нм, и более предпочтительно, от 20 до 300 нм.
При приготовлении фазы водной среды, в качестве диспергирующего агента можно использовать целлюлозу. Примеры целлюлозы включают в себя метилцеллюлозу, гидроксиэтилцеллюлозу, гидроксипропилцеллюлозу и карбоксиметилцеллюлозу натрия.
--Этап приготовления эмульсии или дисперсионной жидкости--
Этап приготовления эмульсии или дисперсионной жидкости не имеет конкретных ограничений, и надлежащий этап можно выбирать согласно цели, при условии, что он является этапом смешивания растворенной или диспергированной жидкости веществ тонера (фазы вещества тонера) с фазой водной среды, и эмульгирования или диспергирования первой для приготовления, таким образом, эмульсии или дисперсионной жидкости.
Способ эмульгирования или диспергирования не имеет конкретных ограничений, и надлежащий способ можно выбирать согласно цели. Например, эмульгирование или диспергирование можно осуществлять с помощью общеизвестного диспергатора. Примеры диспергатора включают в себя низкоскоростной сдвиговый диспергатор и высокоскоростной сдвиговый диспергатор.
Количество используемой фазы водной среды относительно 100 мас.ч. фазы вещества тонера не имеет конкретных ограничений и может быть надлежащим образом выбрано согласно цели. Однако оно предпочтительно составляет от 50 до 2000 мас.ч., и более предпочтительно от 100 до 1000 мас.ч. Когда используемое количество меньше 50 мас.ч., фаза вещества тонера не может хорошо диспергироваться, что не позволяет получать частицы тонера, имеющие заранее определенный диаметр частицы. Когда используемое количество больше 2000, это не экономично.
--Этап удаления органического растворителя--
Этап удаления органического растворителя не имеет конкретных ограничений, и надлежащий этап можно выбирать согласно цели, при условии, что он является этапом удаления органического растворителя из эмульсии или дисперсионной жидкости для получения суспензии, лишенной растворителя.
Органический растворитель можно удалять, например, (1) способом постепенного повышения температуры всей реакционной системы для полного выпаривания и удаления органического растворителя, включенного в масляные капли эмульсии или дисперсионной жидкости, и (2) способом разбрызгивания эмульсии или дисперсионной жидкости в сухой атмосфере для полного удаления органического растворителя, содержащегося в масляных каплях эмульсии или дисперсионной жидкости. Частицы тонера формируются, когда органический растворитель удален.
--Другие этапы--
Примеры других этапов включают в себя этап очистки и этап высушивания.
---Этап очистки---
Этап очистки не имеет конкретных ограничений, и надлежащий этап можно выбирать согласно цели, при условии, что он является этапом очистки суспензии, лишенной растворителя, водой после этапа удаления органического растворителя. Примеры воды включают в себя ионообменную воду.
---Этап высушивания---
Этап высушивания не имеет конкретных ограничений, и надлежащий этап можно выбирать согласно цели, при условии, что он является этапом высушивания частиц тонера, полученных на этапе очистки.
-Способ пульверизации-
Способ пульверизации представляет собой способ, например, производства базовых частиц тонера посредством пульверизации и сепарации продукта, полученного пластикацией расплава веществ тонера, содержащих по меньшей мере связующую смолу.
Пластикация расплава осуществляется путем загрузки в пластикатор расплава смеси, полученной смешиванием веществ тонера. Примеры пластикатора расплава включают в себя одноосный или двуосный непрерывный пластикатор и пластикатор порционного типа с валковой мельницей. Конкретные примеры включают в себя KTK BIAXIAL EXTRUDER производства Kobe Steel Ltd., TEM EXTRUDER производства Toshiba Machine Co., Ltd., BIAXIAL EXTRUDER производства KCK Co., PCM BIAXIAL EXTRUDER производства Ikegai Corp. и CO-KNEADER производства Buss Inc. Пластикацию расплава предпочтительно осуществлять в надлежащих условиях, которые не способствуют разъединению молекулярных цепей связующей смолы. В частности, температура пластикации расплава определяется на основании точки размягчения связующей смолы. Когда температура пластикации расплава значительно выше точки размягчения, могут происходить сильные разъединения. Когда температура пластикации расплава значительно ниже точки размягчения, дисперсия может не развиваться.
Пульверизация представляет собой этап пульверизации продукта пластикации, полученного путем пластикации расплава. При этой пульверизации, предпочтительно сначала грубо пульверизовать продукт пластикации, и затем тонко пульверизовать его. В этом случае, способ пульверизации продукта пластикации за счет его соударения с ударной плитой в воздушной струе, способ пульверизации продукта пластикации за счет соударения частиц друг с другом в воздушной струе или способ пульверизации продукта пластикации в узком зазоре между механически вращающимися ротором и статором.
Сепарация представляет собой этап регулировки пульверизованного продукта, полученного пульверизацией, до частиц, имеющих заранее определенный диаметр частицы. Сепарация может осуществляться, например, путем удаления мелких частиц с помощью циклона, декантатора, центрифуги и т.д.
(Проявитель)
Проявитель настоящего изобретения содержит тонер настоящего изобретения. Проявитель можно использовать как однокомпонентный проявитель, или можно смешивать с носителем и использовать как двухкомпонентный проявитель. Из них, двухкомпонентный проявитель предпочтителен для использования в быстром принтере и т.д., которые адаптированы к повышению скорости обработки информации последних лет, в отношении продления срока службы.
Однокомпонентный проявитель, использующий тонер, позволяет получить благоприятную и стабильную проявляющую способность и изображения даже после долгосрочного периода использования (перемешивание) в блоке проявки, поскольку может существовать небольшое изменение диаметра частицы тонера даже после расходования и пополнения тонера, тонер может не образовывать пленку на валике проявки, и тонер может не плавиться и не прилипать к элементу регулировки толщины слоя, например, лопатке для формирования тонкого слоя тонера.
Двухкомпонентный проявитель, использующий тонер, можно получить благоприятную и стабильную проявляющую способность даже после долгосрочного периода перемешивания в блоке проявки, поскольку может существовать небольшое изменение диаметра частицы тонера в проявителе даже после расходования и пополнения тонера в течение долгосрочного периода.
<Носитель>
Носитель не имеет конкретных ограничений, и надлежащий может быть выбран согласно цели. Однако предпочтителен тот, который содержит вещество сердцевины и слой смолы, покрывающий вещество сердцевины.
<<Вещество сердцевины>>
Вещество сердцевины не имеет конкретных ограничений, и надлежащее может быть выбрано согласно цели, при условии, что состоит из частицы, обладающих магнитным свойством. Предпочтительно его примеры включают в себя феррит, магнетит, железо и никель. Кроме того, с учетом адаптируемости к требованиям охраны окружающей среды, которые ужесточились в последние годы, феррит не является традиционным медно-цинковым ферритом, но предпочтительно является марганцевым ферритом, марганцево-магниевым ферритом, марганцево-стронциевым ферритом, марганцево-магниево-стронциевым ферритом и литиевым ферритом.
<<Слой смолы>>
Вещество слоя смолы не имеет конкретных ограничений, и надлежащий может быть выбрано согласно цели. Его примеры включают в себя аминовую смолу, поливиниловую смолу, полистироловую смолу, олефин-галоидную смолу, полиэфирную смолу, поликарбонатную смолу, полиэтиленовую смолу, поливинилфторидную смолу, поливинилиденфторидную смолу, политрифторэтиленовую смолу, полигексафторпропиленовую смолу, сополимер винилиденфторида и акрилового мономера, сополимер винилиденфторида и винилфторида, фторотерполимер, например терполимер из тетрафторэтилена, винилиденфторида и нефторидного мономера и силиконовую смолу. Одну из них можно использовать отдельно, или две или более из них можно использовать совместно.
Силиконовая смола не имеет конкретных ограничений, и надлежащая может быть выбрана согласно цели. Ее примеры включают в себя: прямоцепочечную силиконовую смолу, образованную только органосилоксановой связью; и модифицированную силиконовую смолу, модифицированную алкидной смолой, полиэфирной смолой, эпоксидной смолой, акриловой смолой, уретановой смолой и т.д.
Силиконовая смола может быть коммерчески доступным продуктом.
Примеры силиконовой смолы включают в себя: KR271, KR255, и KR152 производства Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.; и SR2400, SR2406 и SR2410 производства Dow Corning Toray Silicone Co., Ltd.
Примеры модифицированной силиконовой смолы включают в себя: KR206 (алкидно-модифицированную силиконовую смолу), KR5208 (акрило-модифицированную силиконовую смолу), ES1001N (эпокси-модифицированную силиконовую смолу) и KR305 (уретано-модифицированную силиконовую смолу) производства Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.; и SR2115 (эпокси-модифицированную силиконовую смолу) и SR2110 (алкидно-модифицированную силиконовую смолу) производства Dow Corning Toray Silicone Co., Ltd.
Можно использовать только силиконовую смолу, но ее можно использовать совместно со сшивающим реактивным компонентом, компонентом регулировки накопления статического заряда и т.д.
Содержание составного компонента слоя смолы в носителе предпочтительно составляет от 0,01 до 5,0 мас.%. Когда содержание меньше 0,01 мас.%, однородное формирование слоя смолы на поверхности вещества сердцевины может оказаться возможным. Когда содержание превышает 5,0 мас.%, слой смолы может оказаться слишком толстым, чтобы частицы носителя самостоятельно гранулировались, что не позволяет получать однородные частицы носителя.
Содержание тонера в проявителе, в случае, когда он является двухкомпонентным проявителем, не имеет конкретных ограничений и может быть надлежащим образом выбрано согласно цели. Однако оно предпочтительно составляет от 2,0 до 12,0 мас.ч., и более предпочтительно от 2,5 до 10,0 мас.ч. относительно 100 мас.ч. носителя.
(Устройство формирования изображения и способ формирования изображения)
Устройство формирования изображения настоящего изобретения включает в себя по меньшей мере несущий элемент для электростатического скрытого изображения (далее может именоваться ʺфотопроводникомʺ), блок формирования электростатического скрытого изображения и блок проявки, и дополнительно включает в себя другие блоки согласно необходимости.
Способ формирования изображения настоящего изобретения включает в себя по меньшей мере этап формирования электростатического скрытого изображения и этап проявки, и дополнительно включает в себя другие этапы согласно необходимости.
Способ формирования изображения может предпочтительно осуществляться устройством формирования изображения. Этап формирования электростатического скрытого изображения может предпочтительно осуществляться блоком формирования электростатического скрытого изображения. Этап проявки может предпочтительно осуществляться блоком проявки. Другие этапы могут предпочтительно осуществляться другими блоками.
<Несущий элемент для электростатического скрытого изображения>
Несущий элемент для электростатического скрытого изображения не имеют конкретных ограничений в отношении вещества, структуры и размера, и надлежащий может быть выбран из общеизвестных. В отношении вещества, его примеры включают в себя неорганический фотопроводник, выполненный из аморфного кремния, селена и т.д., и органический фотопроводник, выполненный из полисилана, фталополиметина и т.д. Из них, аморфный кремний предпочтителен, поскольку имеет долгий срок службы.
Аморфный фотопроводник может представлять собой фотопроводник, полученный путем нагрева опоры до 50 до 400°C, и формирования фотопроводящего слоя, выполненного из a-Si на опоре согласно способу формирования пленки, например, вакуумного осаждения из паровой фазы, напыления, термионное осаждение, теплового CVD (химического осаждения из паровой фазы), оптического CVD, плазменного CVD и т.д. Из них, предпочтительно плазменное CVD, т.е. способ разложения газообразного вещества посредством постоянного тока, или высокочастотного или микроволнового тлеющего разряда, и формирования пленки осаждения a-Si на опоре.
Форма несущего элемента для электростатического скрытого изображения не имеет конкретных ограничений, и может быть надлежащим образом выбрана согласно цели. Однако предпочтительна цилиндрическая форма. Наружный диаметр цилиндрического несущего элемента для электростатического скрытого изображения не имеет конкретных ограничений и может быть надлежащим образом выбран согласно цели. Однако он предпочтительно составляет от 3 до 10 мм, более предпочтительно от 5 до 50 мм и особенно предпочтительно от 10 до 30 мм.
<Блок формирования электростатического скрытого изображения и этап формирования электростатического скрытого изображения>
Блок формирования электростатического скрытого изображения не имеет конкретных ограничений, и надлежащий может быть выбран согласно цели, при условии, что он является блоком, выполненным с возможностью формирования электростатического скрытого изображения на несущем элементе для электростатического скрытого изображения. Его примеры включают в себя блок, который включает в себя по меньшей мере элемент зарядки, выполненный с возможностью электрически заряжать поверхность несущего элемента для электростатического скрытого изображения, и экспонирующий элемент, выполненный с возможностью экспонировать поверхность несущего элемента для электростатического скрытого изображения свету по всему изображению.
Этап формирования электростатического скрытого изображения не имеет конкретных ограничений, и надлежащий этап можно выбирать согласно цели, при условии, что он является этапом формирования электростатического скрытого изображения на несущем элементе для электростатического скрытого изображения. Например, этот этап можно осуществлять, электрически заряжая поверхность несущего элемента для электростатического скрытого изображения, и затем экспонируя поверхность свету по всему изображению, и можно осуществлять посредством блока формирования электростатического скрытого изображения.
<<Элемент зарядки и зарядка>>
Элемент зарядки не имеет конкретных ограничений, и надлежащий может быть выбран согласно цели. Его примеры включают в себя общеизвестное само по себе устройство контактной зарядки, включающее в себя электропроводящий или полупроводящий валик, кисть, пленку, резиновую лопатку и т.д., и устройство бесконтактной зарядки, использующее коронный разряд, например, коротрон и скротрон.
Зарядка может осуществляться, например, путем подачи напряжения на поверхность несущего элемента для электростатического скрытого изображения с помощью элемента зарядки.
Элемент зарядки может иметь форму валика и, альтернативно, может иметь любую форму, например, магнитной кисти, меховой кисти и т.д. Форму можно выбирать согласно спецификациям и формированию устройства формирования изображения.
Когда магнитная кисть используется в качестве элемента зарядки, магнитная кисть может быть образована частицами любой разновидности феррита, например, Zn-Cu феррита, которая используются как вещество зарядки, которое переносится на немагнитной электропроводящей муфте, охватывающей магнитный валик.
Когда в качестве элемента зарядки используется меховая кисть, веществом меховой кисти является мех, который обрабатывается для приобретения электропроводности, например, с помощью углерода, сульфида меди, металла или оксида металла. Элемент зарядки может формироваться наматыванием или наклеиванием этого меха вокруг или на металл или любой другой центральный стержень, который обрабатывается для приобретения электропроводности.
Элемент зарядки не ограничивается вышеописанными элементами контактной зарядки. Однако предпочтительно использовать элемент контактной зарядки, поскольку с его помощью можно получить устройство формирования изображения с пониженным выделением озона из элемента зарядки.
<<Экспонирующий элемент и экспонирование>>
Экспонирующий элемент не имеет конкретных ограничений, и надлежащий может быть выбран согласно цели, при условии, что он может экспонировать поверхность несущего элемента для электростатического скрытого изображения, электрически заряженного элементом зарядки, свету по всему изображению наподобие изображения, подлежащего формированию. Его примеры включают в себя различные типы экспонирующих элементов, например, оптическую систему копировального аппарата, систему матрицы стержневых линз, оптическую систему лазера, и оптическую систему жидкокристаллического затвора.
Источник света, используемый для экспонирующего элемента, не имеет конкретных ограничений, и надлежащий может быть выбран согласно цели. Его примеры включают в себя все виды светоизлучающих элементов, например, люминесцентную лампу, лампу накаливания, галогенную лампу, ртутную лампу, натриевую лампу, светодиод (LED), лазерный диод (LD) и электролюминесценцию.
Для применения света только нужного диапазона длин волны, можно также использовать различные виды фильтров, например, фильтр с крутым срезом, полосовой фильтр, фильтр отсечения ближнего инфракрасного света, дихроичный фильтр, интерференционный фильтр и фильтр преобразования цвета.
Экспонирование может осуществляться путем экспонирования поверхности несущего элемента для электростатического скрытого изображения свету по всему изображению экспонирующим элементом.
В настоящем изобретении, можно также применять систему задней подсветки, которая выполнена с возможностью применения света от задней стороны несущего элемента для электростатического скрытого изображения по всему изображению.
<Блок проявки и этап проявки>
Блок проявки не имеет конкретных ограничений, и надлежащий может быть выбран согласно цели, при условии, что он является блоком проявки, содержащим тонер и выполненным с возможностью проявки электростатического скрытого изображения, сформированного на несущем элементе для электростатического скрытого изображения, и формирования видимого изображения.
Этап проявки не имеет конкретных ограничений, и надлежащий этап можно выбирать согласно цели, при условии, что он является этапом проявки электростатического скрытого изображения, сформированного на несущем элементе для электростатического скрытого изображения, с помощью тонера и формирования видимого изображения. Этап может осуществляться, например, блоком проявки.
Блок проявки может быть образован системой сухой проявки или системой мокрой проявки. Кроме того, он может представлять собой блок одноцветной проявки или блок многоцветной проявки.
Устройство проявки, которое включает в себя: мешалку, выполненную с возможностью фрикционно перемешивать тонер и электрически заряжать тонер; и в качестве блока проявки предпочтителен несущий элемент для проявителя, который включает в себя блок генерации магнитного поля, закрепленный внутри него, и способен вращаться проявителем, содержащим тонер, перенесенный на его поверхность.
В блоке проявки, например, тонер и носитель смешиваются и перемешиваются, и тонер получает электрический заряд вследствие трения при смешивании и перемешивании, чтобы, таким образом, удерживаться на поверхности вращающегося магнитного валика в цепеобразной форма и форме магнитной кисти. Магнитный валик предусмотрен вблизи несущего элемента для электростатического скрытого изображения. Таким образом, часть тонера, образующая магнитную кисть, сформированную на поверхности магнитного валика, перемещается на поверхность несущего элемента для электростатического скрытого изображения под действием силы электрического притяжения. В результате, электростатическое скрытое изображение проявляется тонером, и видимое изображение, образованное тонером, формируется на поверхности несущего элемента для электростатического скрытого изображения.
<Другие блоки и другие этапы>
Примеры других блоков включают в себя блок переноса, блок закрепления, блок очистки, блок устранения заряда, блок рециркуляции и блок управления.
Примеры других этапов включают в себя этап переноса, этап закрепления, этап очистки, этап устранения заряда, этап рециркуляции и этап управления.
<<Блок переноса и этап переноса>>
Блок переноса не имеет конкретных ограничений, и надлежащий может быть выбран согласно цели при условии, что он является блоком, выполненным с возможностью переноса видимого изображения на носитель записи. Однако он предпочтительно составляет тот, который включает в себя первый блок переноса, выполненный с возможностью переноса видимого изображения на промежуточный элемент переноса и формирования на нем комбинированного изображения переноса, и второй блок переноса, выполненный с возможностью переноса комбинированного изображения переноса на носитель записи.
Этап переноса не имеет конкретных ограничений, и надлежащий этап можно выбирать согласно цели, при условии, что он является этапом переноса видимого изображения на носитель записи. Однако он предпочтительно составляет этап, который использует промежуточный элемент переноса, чтобы, в первую очередь, переносить видимое изображение на промежуточный элемент переноса, и затем, во вторую очередь, переносить видимое изображение на носитель записи.
Этап переноса может осуществляться, например, путем электрической зарядки видимого изображения или фотопроводника с помощью устройства зарядки переносом, и может осуществляться посредством блока переноса.
Здесь, когда изображение, подлежащее переносу во вторую очередь на носитель записи, является цветным изображением, образованным тонерами нескольких цветов, блок переноса может последовательно накладывать тонеры соответствующих цветов на промежуточном элементе переноса для формирования изображений на промежуточном элементе переноса, и промежуточный элемент переноса может одновременно во вторую очередь переносить изображения на промежуточном элементе переноса на носитель записи.
Промежуточный элемент переноса не имеет конкретных ограничений, и надлежащий может быть выбран согласно цели из общеизвестных сред переноса. Их предпочтительным примером является лента переноса.
Предпочтительно, чтобы блок переноса (первый блок переноса и второй блок переноса) включал в себя по меньшей мере устройство переноса, выполненное с возможностью электрически заряжать видимое изображение, сформированное на фотопроводнике для разделения, на носитель записи. Примеры устройства переноса включают в себя устройство коронного переноса, использующее коронный разряд, ленту переноса, валик переноса, валик переноса давления и адгезивное устройство переноса.
Иллюстративным примером носителя записи является обычный лист. Однако носитель записи не имеет конкретных ограничений, и надлежащий может быть выбран согласно цели, при условии, что он является тем, на который можно переносить проявленное незакрепленное изображение. Также можно использовать PET-основу для OHP и т.д.
<<Блок закрепления и этап закрепления>>
Блок закрепления не имеет конкретных ограничений, и надлежащий может быть выбран согласно цели, при условии, что он является блоком, выполненным с возможностью закрепления изображения переноса, переносимого на носитель записи на нем. Однако предпочтителен общеизвестный нагревающий/прижимающий элемент. Примеры нагревающего/прижимающего элемента включают в себя комбинацию нагревающего валика и прижимающего валика и комбинацию нагревающего валика, прижимающего валика и бесконечной ленты.
Этап закрепления не имеет конкретных ограничений, и надлежащий этап можно выбирать согласно цели при условии, что он является этапом закрепления видимого изображения, переносимого на носитель записи на нем. Например, этот этап можно осуществлять по отдельности для каждого цвета тонера, когда тонер переносится на носитель записи, или можно осуществлять одновременно для всех цветов тонеров в их состоянии наложения.
Этап закрепления может осуществляться блоком закрепления.
Обычно нагревающий/прижимающий элемент предпочтительно осуществляет нагрев от 80 до 200°C.
В настоящем изобретении, согласно цели, общеизвестное оптическое устройство закрепления можно использовать совместно с вышеописанным блоком закрепления или вместо него.
2
Давление на поверхность на этапе закрепления не имеет конкретных ограничений, и может быть надлежащим образом выбрано согласно цели. Однако оно предпочтительно составляет от 10 до 80 Н/см.
<<Блок очистки и этап очистки >>
Блок очистки не имеет конкретных ограничений, и надлежащий может быть выбран согласно цели, при условии, что он является блоком, способным удалять тонер, оставшийся на фотопроводнике. Его примеры включают в себя очиститель магнитной кисти, очиститель электростатической кисти, очиститель магнитного валика, очиститель лопатки, очиститель кисти и очиститель сетки.
Этап очистки не имеет конкретных ограничений, и надлежащий этап можно выбирать согласно цели, при условии, что он является этапом, позволяющим удалять тонер, оставшийся на фотопроводнике. Этот этап может осуществляться, например, блоком очистки.
<<Блок устранения заряда и этап устранения заряда>>
Блок устранения заряда не имеет конкретных ограничений, и надлежащий может быть выбран согласно цели, при условии, что он является блоком, выполненным с возможностью устранения зарядов путем подачи смещения устранение заряда на фотопроводник. Его примеры включают в себя лампу устранения заряда.
Этап устранения заряда не имеет конкретных ограничений, и надлежащий этап можно выбирать согласно цели, при условии, что он является этапом устранения зарядов путем подачи смещения устранение заряда на фотопроводник. Этот этап может осуществляться, например, блоком устранения заряда.
<<Блок рециркуляции и этап рециркуляции>>
Блок рециркуляции не имеет конкретных ограничений, и надлежащий может быть выбран согласно цели, при условии, что он является блоком, выполненным с возможностью рециркуляции тонера, удаленного на этапе очистки, в устройство проявки. Его примеры включают в себя общеизвестный блок транспортировки.
Этап рециркуляции не имеет конкретных ограничений, и надлежащий этап можно выбирать согласно цели, при условии, что он является этапом рециркуляции тонера, удаленного на этапе очистки, в устройство проявки. Этот этап может осуществляться, например, блоком рециркуляции.
<<Блок управления и этап управления>>
Блок управления не имеет конкретных ограничений, и надлежащий блок можно выбирать согласно цели, при условии, что он является блоком, способным управлять операциями каждого блока. Его примеры включают в себя такие устройства, как секвенсер и компьютер.
Этап управления не имеет конкретных ограничений, и надлежащий этап можно выбирать согласно цели, при условии, что он является этапом, позволяющим управлять операциями на каждом этапе. Этот этап может осуществляться, например, блоком управления.
Затем, один режим осуществления способа формирования изображения с помощью устройства формирования изображения настоящего изобретения будет описан со ссылкой на фиг. 4. Устройство 100 формирования изображения, показанное на фиг. 4, включает в себя несущий элемент 10 для электростатического скрытого изображения, валик 20 зарядки в качестве элемента зарядки, устройство 30 экспонирования в качестве экспонирующего элемента, устройство 40 проявки в качестве блока проявки, промежуточный элемент 50 переноса, устройство 60 очистки в качестве блока очистки, включающее в себя лопатку очистки, и лампу 70 устранения заряда в качестве блока устранения заряда.
Промежуточным элементом 50 переноса является бесконечной лентой, и которая способна перемещаться в направлении стрелки посредством трех валиков 51, которые предусмотрены внутри промежуточного элемента переноса и натягивают ее. Некоторые из трех валиков 51 также функционируют как валик смещения переноса, способный подавать заранее определенное смещение переноса (первое смещение переноса) на промежуточный элемент 50 переноса. Устройство 90 очистки, имеющее лопатку очистки, предусмотрено вблизи промежуточного элемента 50 переноса. Валик 80 переноса в качестве блока переноса, способный подавать смещение переноса для переноса (переноса во вторую очередь) проявленного изображения (изображения, образованного тонером) на лист 95 переноса в качестве носителя записи, также предусмотрен вблизи промежуточного элемента 50 переноса, будучи обращен к промежуточному элементу 50 переноса. Устройство 58 коронной зарядки, выполненный с возможностью сообщать заряды изображению, образованному тонером, на промежуточном элементе 50 переноса предусмотрено по периферии промежуточного элемента 50 переноса, между областью, где несущий элемент 10 для электростатического скрытого изображения и промежуточный элемент 50 переноса контактируют друг с другом, и областью, где промежуточный элемент 50 переноса и лист 95 переноса контактируют друг с другом в направлении вращения промежуточного элемента 50 переноса.
Устройство 40 проявки включает в себя ленту 41 проявки в качестве несущего элемента для проявителя и блок 45K проявки черного, блок 45Y проявки желтого, блок 45M проявки малинового и блок 45C проявки голубого, которые предусмотрены на периферии ленты 41 проявки рядом. Блок 45K проявки черного включает в себя контейнер 42K для проявителя, валик 43K подачи проявителя и валик 44K проявки. Блок 45Y проявки желтого включает в себя контейнер 42Y для проявителя, валик 43Y подачи проявителя и валик 44Y проявки. Блок 45M проявки малинового включает в себя контейнер 42M для проявителя, валик 43M подачи проявителя и валик 44M проявки. Блок 45C проявки голубого включает в себя контейнер 42C для проявителя, валик 43C подачи проявителя и валик 44C проявки. Лента 41 проявки является бесконечной лентой, натягивается несколькими валиками ленты с возможностью вращения и частично контактирует с несущим элементом 10 для электростатического скрытого изображения.
В устройстве 100 формирования изображения, показанном на фиг. 4, валик 20 зарядки однородно электрически заряжает несущий элемент 10 для электростатического скрытого изображения. Устройство 30 экспонирования экспонирует несущий элемент 10 для электростатического скрытого изображения свету по всему изображению для формирования на нем электростатического скрытого изображения. Тонер поступает из устройства 40 проявки для проявки электростатического скрытого изображения, сформированного на несущем элементе 10 для электростатического скрытого изображения и для формирования изображения, образованного тонером. Изображение, образованное тонером, переносится (в первую очередь переносится) на промежуточный элемент 50 переноса посредством напряжения, подаваемого валиком 51, и дополнительно переносится (во вторую очередь переносится) на лист 95 переноса. В результате, изображение переноса формируется на листе 95 переноса. Любой остаточный тонер на несущем элементе 10 для электростатического скрытого изображения удаляется устройством 60 очистки, и заряды, накопленные на несущем элементе 10 для электростатического скрытого изображения, сразу устраняются лампой 70 устранения заряда.
Фиг. 5 демонстрирует другой пример устройства формирования изображения настоящего изобретения. Устройство 100B формирования изображения имеет такую же конфигурацию, как устройства 100 формирования изображения, показанные на фиг. 4, за исключением того, что оно не включает в себя ленту 41 проявки и включает в себя блок 45K проявки черного, блок 45Y проявки желтого, блок 45M проявки малинового и блок 45C проявки голубого, которые предусмотрены вокруг несущего элемента 10 для электростатического скрытого изображения, будучи непосредственно обращены к нему.
Устройство формирования изображения, показанное на фиг. 6, включает в себя корпус 150 копировального аппарата, стол 200 подачи листов, сканер 300 и устройство 400 автоматической подачи листов (ADF).
Корпус 150 копировального аппарата включает в себя промежуточный элемент 50 переноса в виде бесконечной ленты в его центре. Промежуточный элемент 50 переноса натягивается опорными валиками 14, 15 и 16, и способен вращаться по часовой стрелке на фиг. 6. Устройство 17 очистки промежуточного элемента переноса, выполненное с возможностью удаления остаточного тонера на промежуточном элементе 50 переноса, предусмотрено вблизи опорного валика 15. Промежуточный элемент 50 переноса, натянутый опорным валиком 14 и опорным валиком 15, снабжен тандемным устройством 120 проявки, в котором четыре блока 18 формирования изображения для желтого, голубого, малинового и черного располагаются рядом в направлении транспортировки промежуточного элемента переноса, будучи обращены к промежуточному элементу переноса. Устройство 21 экспонирования в качестве экспонирующего элемента предусмотрено вблизи тандемного устройства 120 проявки. Второе устройство 22 переноса предусмотрена на стороне промежуточного элемента 50 переноса, противоположной стороне, на которой предусмотрено тандемное устройство 120 проявки. Во втором устройстве 22 переноса, вторая лента 24 переноса, которая является бесконечной лентой, натягивается парой валиков 23. Лист переноса, переносимый на второй ленте 24 переноса, и промежуточный элемент 50 переноса могут контактировать друг с другом. Устройство 25 закрепления в качестве блока закрепления предусмотрено вблизи второго устройства 22 переноса. Устройство 25 закрепления включает в себя ленту 26 закрепления, которая является бесконечной лентой, и прижимающий валик 27, способный прижиматься к ленте закрепления.
В тандемном устройстве формирования изображения, устройство 28 переворачивания листа, выполненное с возможностью переворачивать лист переноса для формирования изображений на обеих сторонах листа переноса, предусмотрено вблизи второго устройства 22 переноса и устройства 25 закрепления.
Далее будет объяснено формирование полноценного изображения (цветное копирование) с помощью тандемного устройства 120 проявки. Сначала документ устанавливается на столе 130 документов устройства 400 автоматической подачи листов (ADF), или альтернативно, устройство 400 автоматической подачи листов открывается, документ устанавливается на контактном стекле 32 сканера 300, и устройство 400 автоматической подачи листов закрывается.
При нажатии переключателя запуска сканер 300 запускается после переноса документа на контактное стекло 32, когда документ установлен на устройстве 400 автоматической подачи листов, или сразу при нажатии, когда документ установлен на контактном стекле 32. Затем первый движущийся элемент 33 и второй движущийся элемент 34 начинают движение. Первый движущийся элемент 33 облучает документ светом из источника света, и свет, отраженный от поверхности документа, отражается зеркалом второго движущегося элемента 34, поступая на считывающий датчик 36 через линзу 35 формирования изображения и считывается как цветной документ (цветное изображение), который используется в качестве информации изображения для черного, желтого, малинового и голубого.
Соответствующие фрагменты информации изображения для черного, желтого, малинового и голубого передаются на блоки 18 формирования изображения (блок формирования изображения в черном, блок формирования изображения в желтом, блок формирования изображения в малиновом и блок формирования изображения в голубом) в тандемном устройстве 120 проявки, соответственно. Изображения, образованные тонером черного, желтого, малинового и голубого цветов формируются в соответствующих блоках формирования изображения. Таким образом, каждый из блоков 18 формирования изображения (блок формирования изображения в черном, блок формирования изображения в желтом, блок формирования изображения в малиновом и блок формирования изображения в голубом) в тандемном устройстве 120 проявки включает в себя, как показано на фиг. 7, несущий элемент 10 для электростатического скрытого изображения (несущий элемент 10K для электростатического скрытого изображения в черном, несущий элемент 10Y для электростатического скрытого изображения в желтом, несущий элемент 10M для электростатического скрытого изображения в малиновом и несущий элемент 1°C для электростатического скрытого изображения в голубом), устройство 160 зарядки, выполненное с возможностью однородно электрически заряжать несущий элемент 10 для электростатического скрытого изображения, устройство экспонирования, выполненное с возможностью экспонировать несущий элемент для электростатического скрытого изображения свету (L на фиг. 7) по всему изображению наподобие изображения, соответствующего соответствующему цветному изображению на основании соответствующей информации цветного изображения для формирования электростатического скрытого изображения, соответствующего соответствующему цветному изображению на несущем элементе для электростатического скрытого изображения, устройство 61 проявки в качестве блока проявки, выполненное с возможностью проявки электростатического скрытого изображения с помощью тонера соответствующего цвета (черного тонера, желтого тонера, малинового тонера и голубого тонера) для формирования изображения, образованного тонером, тонера соответствующего цвета, устройство 62 зарядки переносом, выполненное с возможностью переноса изображения, образованного тонером, на промежуточный элемент 50 переноса, устройство 63 очистки и устройство 64 устранения заряда. Каждый блок 18 формирования изображения может формировать одноцветное изображение соответствующего цвета (изображение в черном, изображение в желтом, изображение в малиновом и изображение в голубом) на основании соответствующей информации цветного изображения. Изображение в черном на несущем элементе 10K для электростатического скрытого изображения в черном, изображение в желтом на несущем элементе 10Y для электростатического скрытого изображения в желтом, изображение в малиновом на несущем элементе 10M для электростатического скрытого изображения в малиновом и изображение в голубом на несущем элементе 1°C для электростатического скрытого изображения в голубом, сформированные на них таким образом, последовательно переносятся (в первую очередь переносятся) на промежуточный элемент 50 переноса, который перемещается для вращения опорными валиками 14, 15 и 16. Затем изображение в черном, изображение в желтом, изображение в малиновом и изображение в голубом накладываются друг на друга на промежуточном элементе 50 переноса и формируются как комбинированное цветное изображение (цветное изображение переноса).
При этом в столе 200 подачи листов, один из валиков 142 подачи листов избирательно вращается для переноса листов (листов записи) из одной из кассет 144 подачи листов при наличии нескольких ярусов в бумажном банке 143. Листы направляются на путь 146 подачи листов лист за листом по отдельности посредством валика 145 отделения, переносятся валиком 147 транспортировки для введения на путь 148 подачи листов в корпусе 150 копировального аппарата, и останавливаются, наталкиваясь на валик 49 регистрации. Альтернативно, валик 142 подачи листов вращается для переноса листов (листов записи) на лотке 54 ручной подачи листов, и листы поступают на путь 53 ручной подачи листов лист за листом по отдельности посредством валика 52 отделения, и аналогично останавливаются, наталкиваясь на валик 49 регистрации. Валик 49 регистрации обычно используется в заземленном состоянии, но может использоваться в смещенном состоянии, чтобы лист отделялся от листов, подлежащих удалению. Затем, для синхронизации с комбинированным цветным изображением (цветным изображением переноса), скомбинированным на промежуточном элементе 50 переноса, валик 49 регистрации вращается для направления листа (листа записи) между промежуточным элементом 50 переноса и вторым устройством 22 переноса, и комбинированное цветное изображение (цветное изображение переноса) переносится (во вторую очередь переносится) на лист (лист записи) вторым устройством 22 переноса. Таким образом, цветное изображение переносится и формируется на листе (листе записи). Любой остаточный тонер на промежуточном элементе 50 переноса после переноса изображения вычищается устройством 17 очистки промежуточного элемента переноса.
Лист (лист записи), на котором переносится и формируется цветное изображение, переносится вторым устройством 22 переноса и направляется на устройство 25 закрепления, и комбинированное цветное изображение (цветное изображение переноса) закрепляется на листе (листе записи) устройством 25 закрепления посредством тепла и давления. После этого, лист (лист записи) переводится переводной лапкой 55 на валик 56 выгрузки для выгрузки, и укладывается в стопку на лотке 57 выгрузки листов. Альтернативно, лист переводится переводной лапкой 55 на устройство 28 переворачивания листа для переворачивания и повторного введения в положение переноса, и после формирования изображение также на его задней стороне, выгрузки валиком 56 выгрузки и укладки в стопку на лотке 57 выгрузки листов.
Технологический картридж
Технологический картридж настоящего изобретения включает в себя по меньшей мере несущий элемент для электростатического скрытого изображения и блок проявки, содержащий тонер и выполненный с возможностью проявки электростатического скрытого изображения, сформированного на несущем элементе для электростатического скрытого изображения и формирования видимого изображения, и дополнительно включает в себя другие блоки согласно необходимости.
Технологический картридж может присоединяться с возможностью отсоединения к корпусу устройства формирования изображения.
Примеры
Ниже будут объяснены примеры настоящего изобретения. Однако настоящее изобретение никоим образом не ограничивается нижеприведенными примерами. ʺЧастьʺ представляет ʺмассовую частьʺ, если явно не указано обратное. ʺ%ʺ представляет ʺ мас.%ʺ, если явно не указано обратное.
<Измерение температуры стеклования и точки плавления смолы>
Температуру стеклования и точку плавления смолы измеряли с помощью системы ДСК (дифференциальной сканирующей калориметрии) (ʺDSC-60ʺ производства Shimadzu Corporation).
В частности, согласно следующей процедуре, максимальную температуру эндотермического пика из температур эндотермического пика целевого образца измеряли в качестве точки плавления смолы.
Из полученной кривой ДСК, кривую ДСК для второго повышения температуры выбирали с помощью программы анализа ʺEndothermic Peak Temperatureʺ системы DSC-60, и получали эндотермический пик при втором повышении температуры целевого образца.
[Условия измерения]
Пробоотборник: лоток образцов, выполненный из алюминия (с крышкой)
Количество образца: 5 мг
Ссылка: лоток образцов, выполненный из алюминия (оксид алюминия 10 мг)
Атмосфера: азот (при расходе 50 мл/мин)
Температурные условия
Начальная температура: 20°C
Скорость повышения температуры: 10°C/мин
Конечная температура: 150°C
Время удержания: отсутствует
Скорость снижения температуры: 10°C/мин
Конечная температура: -20°C
Время удержания: отсутствует
Скорость повышения температуры: 10°C/мин
Конечная температура: 150°C
(Производственный пример 1-1)
<Производство аморфного сегмента A1>
В 5-литровый четырехгорлый сосуд, снабженный трубой подачи азота, трубой дегидратирования, мешалкой и термопарой, загружали пропиленгликоль (1,2-пропандиол) и 1,3-пропандиол в качестве диолов с отношением пропиленгликоль/1,3-пропандиол равным 95/5 (на молярной основе), диметилтерефталат в качестве дикарбоновой кислоты с молярным отношением (OH/COOH) группы OH (группы OH диолов) к группе COOH (группе COOH терефталевой кислоты), равным 1,2, и тетраизопропоксид титана в количестве 300 млн. ч. относительно массы загруженных веществ. Вещества реагировали с возможностью оттока метанола, и продолжали реагировать, пока вещества окончательно не нагревались до 230°C, и кислотное число смолы не достигало 5 мг KOH/г или менее. После этого они реагировали при пониженном давлении от 20 до 30 мм рт.ст. в течение 4 ч, для получения, таким образом [аморфного сегмента A1], который являлся линейнополиэфирной смолой.
(Производственный пример 1-2)
<Производство аморфного сегмента A2>
В 5-литровый четырехгорлый сосуд, снабженный трубой подачи азота, трубой дегидратирования, мешалкой и термопарой, загружали пропиленгликоль и 1,3-пропандиол в качестве диолов с отношением пропиленгликоль/1,3-пропандиол равным 90/10 (на молярной основе), диметилтерефталат в качестве дикарбоновой кислоты с молярным отношением (OH/COOH) группы OH (группы OH диолов) к группе COOH (группе COOH терефталевой кислоты), равным 1,2, и тетраизопропоксид титана в количестве 300 млн. ч. относительно массы загруженных веществ. Вещества реагировали с возможностью оттока метанола, и продолжали реагировать, пока вещества окончательно не нагревались до 230°C, и кислотное число смолы не достигало 5 мг KOH/г или менее. После этого они реагировали при пониженном давлении от 20 до 30 мм рт.ст. в течение 4 ч, для получения, таким образом [аморфного сегмента A2], который являлся линейнополиэфирной смолой.
(Производственный пример 1-3)
<Производство аморфного сегмента A3>
В 5-литровый четырехгорлый сосуд, снабженный трубой подачи азота, трубой дегидратирования, мешалкой и термопарой, загружали пропиленгликоль и 1,3-пропандиол в качестве диолов с отношением пропиленгликоль/1,3-пропандиол равным 80/20 (на молярной основе), диметилтерефталат в качестве дикарбоновой кислоты с молярным отношением (OH/COOH) группы OH (группы OH диолов) к группе COOH (группе COOH терефталевой кислоты), равным 1,2, и тетраизопропоксид титана в количестве 300 млн. ч. относительно массы загруженных веществ. Вещества реагировали с возможностью оттока метанола, и продолжали реагировать, пока вещества окончательно не нагревались до 230°C, и кислотное число смолы не достигало 5 мг KOH/г или менее. После этого они реагировали при пониженном давлении от 20 до 30 мм рт.ст. в течение 4 ч, для получения, таким образом [аморфного сегмента A3], который являлся линейнополиэфирной смолой.
(Производственный пример 1-4)
<Производство аморфного сегмента A4>
В 5-литровый четырехгорлый сосуд, снабженный трубой подачи азота, трубой дегидратирования, мешалкой и термопарой, загружали пропиленгликоль и 1,3-пропандиол в качестве диолов с отношением пропиленгликоль/1,3-пропандиол равным 75/25 (на молярной основе), диметилтерефталат в качестве дикарбоновой кислоты с молярным отношением (OH/COOH) группы OH (группы OH диолов) к группе COOH (группе COOH терефталевой кислоты), равным 1,2, и тетраизопропоксид титана в количестве 300 млн. ч. относительно массы загруженных веществ. Вещества реагировали с возможностью оттока метанола, и продолжали реагировать, пока вещества окончательно не нагревались до 230°C, и кислотное число смолы не достигало 5 мг KOH/г или менее. После этого они реагировали при пониженном давлении от 20 до 30 мм рт.ст. в течение 4 ч, для получения, таким образом [аморфного сегмента A4], который являлся линейнополиэфирной смолой.
(Производственный пример 1-5)
<Производство аморфного сегмента A5>
В 5-литровый четырехгорлый сосуд, снабженный трубой подачи азота, трубой дегидратирования, мешалкой и термопарой, загружали пропиленгликоль и 1,3-пропандиол в качестве диолов с отношением пропиленгликоль/1,3-пропандиол равным 70/30 (на молярной основе), диметилтерефталат в качестве дикарбоновой кислоты с молярным отношением (OH/COOH) группы OH (группы OH диолов) к группе COOH (группе COOH терефталевой кислоты), равным 1,2, и тетраизопропоксид титана в количестве 300 млн. ч. относительно массы загруженных веществ. Вещества реагировали с возможностью оттока метанола, и продолжали реагировать, пока вещества окончательно не нагревались до 230°C, и кислотное число смолы не достигало 5 мг KOH/г или менее. После этого, они реагировали при пониженном давлении от 20 до 30 мм рт.ст. в течение 4 ч, для получения, таким образом [аморфного сегмента A5], который являлся линейнополиэфирной смолой.
(Производственный пример 1-6)
<Производство аморфного сегмента A6>
В 5-литровый четырехгорлый сосуд, снабженный трубой подачи азота, трубой дегидратирования, мешалкой и термопарой, загружали пропиленгликоль и 1,3-пропандиол в качестве диолов с отношением пропиленгликоль/1,3-пропандиол равным 50/50 (на молярной основе), диметилтерефталат в качестве дикарбоновой кислоты с молярным отношением (OH/COOH) группы OH (группы OH диолов) к группе COOH (группе COOH терефталевой кислоты), равным 1,2, и тетраизопропоксид титана в количестве 300 млн. ч. относительно массы загруженных веществ. Вещества реагировали с возможностью оттока метанола, и продолжали реагировать, пока вещества окончательно не нагревались до 230°C, и кислотное число смолы не достигало 5 мг KOH/г или менее. После этого, они реагировали при пониженном давлении от 20 до 30 мм рт.ст. в течение 4 ч, для получения, таким образом [аморфного сегмента A6], который являлся линейнополиэфирной смолой.
(Производственный пример 1-7)
<Производство аморфного сегмента A7>
В 5-литровый четырехгорлый сосуд, снабженный трубой подачи азота, трубой дегидратирования, мешалкой и термопарой, загружали пропиленгликоль в качестве диола, и диметилтерефталат и диметиладипат в качестве дикарбоновых кислот (с отношением 90/10 (на молярной основе)), с молярным отношением (OH/COOH) группы OH (группы OH диола) к группе COOH (группе COOH дикарбоновых кислот) равным 1,2, и тетраизопропоксид титана в количестве 300 млн. ч. относительно массы загруженных веществ. Вещества реагировали с возможностью оттока метанола, и продолжали реагировать, пока вещества окончательно не нагревались до 230°C, и кислотное число смолы не достигало 5 мг KOH/г или менее. После этого, они реагировали при пониженном давлении от 20 до 30 мм рт.ст. в течение 4 ч, для получения, таким образом [аморфного сегмента A7], который являлся линейнополиэфирной смолой.
(Производственный пример 1-8)
<Производство аморфного сегмента A8>
В 5-литровый четырехгорлый сосуд, снабженный трубой подачи азота, трубой дегидратирования, мешалкой и термопарой, загружали пропиленгликоль в качестве диола, и диметилтерефталат, диметиладипат, и тримеллитовый ангидрид в качестве дикарбоновых кислот (с отношением 87,5/18,5/4 (на молярной основе)), с молярным отношением (OH/COOH) группы OH (группы OH диола) к группе COOH (группе COOH дикарбоновых кислот) равным 1,2, и тетраизопропоксид титана в количестве 300 млн. ч. относительно массы загруженных веществ. Вещества реагировали с возможностью оттока метанола, и продолжали реагировать, пока вещества окончательно не нагревались до 230°C, и кислотное число смолы не достигало 5 мг KOH/г или менее. После этого, они реагировали при пониженном давлении от 20 до 30 мм рт.ст. в течение 4 ч, для получения, таким образом [аморфного сегмента A8], который являлся полиэфирной смолой.
(Производственный пример 1-9)
<Производство аморфного сегмента A9>
В 5-литровый четырехгорлый сосуд, снабженный трубой подачи азота, трубой дегидратирования, мешалкой и термопарой, загружали пропиленгликоль и 1,3-пропандиол в качестве диолов с отношением пропиленгликоль/1,3-пропандиол равным 80/20 (на молярной основе), диметилтерефталат в качестве дикарбоновой кислоты с молярным отношением (OH/COOH) группы OH (группы OH диолов) к группе COOH (группе COOH терефталевой кислоты), равным 1,2, и тетраизопропоксид титана в количестве 300 млн. ч. относительно массы загруженных веществ. Вещества реагировали с возможностью оттока метанола, и продолжали реагировать, пока вещества окончательно не нагревались до 230°C, и кислотное число смолы не достигало 5 мг KOH/г или менее. После этого, они реагировали при пониженном давлении от 20 до 30 мм рт.ст. в течение 5 ч, для получения, таким образом [аморфного сегмента A9], который являлся линейнополиэфирной смолой.
Аморфные сегменты A1-A9 кратко описаны в таблице 1.
Таблица 1
Аморфная смола
12-PO/13-PO(молярное отношение)
AV(мг KOH/г)
OHV(мг KOH/г)
Темр. стеклования Tg (°C)
Аморфный сегмент A1
95/5
0,55
42,6
65,2
Аморфный сегмент A2
90/10
0,36
30,2
63,6
Аморфный сегмент A3
80/20
0,33
30,4
61,0
Аморфный сегмент A4
75/25
0,53
30,3
58,7
Аморфный сегмент A5
70/30
0,42
30,7
57,6
Аморфный сегмент A6
50/50
0,34
30,1
51,7
Аморфный сегмент A7
100/0
1,08
23,3
59,2
Аморфный сегмент A8
100/0
1,9
24
48,6
Аморфный сегмент A9
80/20
0,35
25,7
64,5
(Производственный пример 2-1)
<Производство кристаллического сегмента C1 (кристаллической полиэфирной смолы C1)>
В 5-литровый четырехгорлый сосуд, снабженный трубой подачи азота, трубой дегидратирования, мешалкой и термопарой, загружали 1,4-бутандиол в качестве диола и себациновую кислоту в качестве дикарбоновой кислоты с молярным отношением (OH/COOH) группы OH к группе COOH равным 1,1, и тетраизопропоксид титана в количестве 300 млн. ч. относительно массы загруженных веществ. Вещества реагировали с возможностью оттока воды, и продолжали реагировать, пока вещества окончательно не нагревались до 230°C, и кислотное число смолы не достигало 5 мг KOH/г или менее. После этого, они реагировали при пониженном давлении 10 мм рт.ст. или ниже в течение 6 ч, для получения, таким образом [кристаллического сегмента C1], который являлся кристаллической полиэфирной смолой.
Полученная смола имела кислотное число (AV) 0,38 мг KOH/г, гидроксильное число (OHV) 22,6 мг KOH/г и Tm 63,8°C.
(Производственный пример 2-2)
<Производство кристаллического сегмента C2 (кристаллической полиэфирной смолы C2)>
В 5-литровый четырехгорлый сосуд, снабженный трубой подачи азота, трубой дегидратирования, мешалкой и термопарой, загружали 1,6-гександиол в качестве диола и адипиновая кислота в качестве дикарбоновой кислоты с молярным отношением (OH/COOH) группы OH к группе COOH равным 1,1, и тетраизопропоксид титана в количестве 300 млн. ч. относительно массы загруженных веществ. Вещества реагировали с возможностью оттока воды, и продолжали реагировать, пока вещества окончательно не нагревались до 230°C, и кислотное число смолы не достигало 5 мг KOH/г или менее. После этого, они реагировали при пониженном давлении 10 мм рт.ст. или ниже в течение 6 ч, для получения, таким образом [кристаллического сегмента C2], который являлся кристаллической полиэфирной смолой.
Полученная смола имела кислотное число (AV) 0,9 мг KOH/г, гидроксильное число (OHV) 27,5 мг KOH/г и Tm 57,2°C.
(Пример 1)
<Производство блок-сополимера B1>
В 5-литровый четырехгорлый сосуд, снабженный трубой подачи азота, трубой дегидратирования, мешалкой и термопарой, загружали [аморфный сегмент A1] (1400 г) и [кристаллический сегмент C1] (600 г), и они высушивали их при температуре 60°C в течение 2 ч при пониженном давлении 10 мм рт.ст. После декомпрессии азота, туда добавляли этилацетат (2000 г) дегидратированный через молекулярные сита 4A, для растворения веществ в потоке азота, пока они не становились однородными. Затем 4,4ʹ-дифенилметан-диизоцианат (140 г) добавляли в систему и перемешивали их, пока они не становились визуально однородными. После этого туда добавляли 2-этилгексаноат олова в качестве катализатора в количестве 100 млн. ч. относительно массы твердого содержимого смолы, и они нагревались до 80°C и реагировали с оттоком в течение 5 ч. Затем, этилацетат выгоняли оттуда при пониженном давлении, для получения, таким образом [блок-сополимера B1].
Значения характеристик полученной смолы показаны в таблице 2.
(Примеры 2-8 и сравнительные примеры 1-4)
<Производство блок-сополимеров B2 - B12>
Блок-сополимеры B2 - B12 производили таким же образом, как в примере 1, за исключением того, что аморфный сегмент в примере 1 был заменен, как показано в таблице 2.
Значения характеристик полученных смол показаны в таблице 2.
Таблица 2
Связующая смола
Аморфный сегмент
Кристаллический сегмент
Кристаллический сегмент/аморфный сегмент (молярное отношение)
Кристаллический сегмент/аморфный сегмент (г/г)
Точка плавления Tm (°C)
LAOS
Время релаксации импульсного ЯМР (мс)
Диспер-сионный диаметр фазового изобра-жения (нм)
ES100 (Па)
ES70 (Па)
t50
tʹ70
t130
Пр. 1
Блок-сополимер B1
A1
C1
0,19
30/70
55,2
56
3500
0,055
0,41
9,0
60
Пр. 2
Блок-сополимер B2
A2
C1
0,24
30/70
57,9
50
3200
0,056
0,53
9,2
50
Пр. 3
Блок-сополимер B3
A3
C1
0,24
30/70
58,1
48
3000
0,055
0,65
9,1
50
Пр. 4
Блок-сополимер B4
A4
C1
0,24
30/70
58,4
47
2600
0,055
0,72
9,0
50
Пр. 5
Блок-сополимер B5
A5
C1
0,24
30/70
58,8
40
2300
0,055
0,78
9,3
50
Пр. 6
Блок-сополимер B6
A6
C1
0,24
30/70
59,1
26
2100
0,058
0,82
9,2
50
Пр. 7
Блок-сополимер B8
A4
C2
0,28
30/70
54,3
45
2500
0,053
0,74
9,1
50
Пр. 8
Блок-сополимер B10
A9
C1
0,27
30/70
58,3
910
4500
0,052
0,45
9,4
60
Ср. пр. 1
Блок-сополимер B9
A8
C1
0,29
30/70
60,7
4025
20000
0,050
0,58
7,9
70
Ср. пр. 2
Блок-сополимер B11
A8
C1
0,38
45/55
-
195
280
0,080
1,70
19,0
80
Ср. пр. 3
Блок-сополимер B12
A7
C1
0,15
15/85
-
1150
10000
0,051
0,48
8,7
Невоз-можно наблю-дать
Ср. пр. 4
Блок-сополимер B7
A7
C1
0,29
30/70
-
41
900
0,054
0,71
18,0
70
(Производственный пример 4)
<Производство маточной смеси красителя >
[Блок-сополимер B1] (100 частей), голубой пигмент (C.I. Pigment blue 15:3) (100 частей) и ионообменную воду (30 частей) хорошо смешивали и пластицировали с помощью открытого валкового пластикатора (KNEADEX производства Nippon Coke & Engineering. Co., Ltd.). Пластикация начиналась с температуры 90°C и температура постепенно снижалась до 50°C, для производства, таким образом [маточной смеси красителя P1], в которой отношение (массовое отношение) между смолой и пигментом составляло 1:1.
Кроме того, [маточную смесь красителя P2] - [маточную смесь красителя P12] производили таким же образом, за исключением того, что [блок-сополимер B1] был заменен на [блок-сополимер B2] - [блок-сополимер B12].
(Производственный пример 5)
<Производство жидкости дисперсии воска>
В реакционный сосуд, снабженный трубой охлаждения, термометром и мешалкой загружали парафиновый воск (HNP-9 (точка плавления 75°C) производства Nippon Seiro Co., Ltd.) (20 частей) и этилацетат (80 частей). Вещества нагревали до 78°C для хорошего растворения, перемешивали при охлаждении до 30°C в течение 1 ч и подвергали влажному измельчению бисерной мельницей (производства Aimex Corporation) при скорости доставки жидкости 1,0 кг/ч, при окружной скорости диска 10 м/с, с циркониевыми шарошками диаметром 0,5 мм, упакованными до 80% по объему, за 6 проходов. Этилацетат добавляли в продукт для регулировки его концентрации твердого содержимого, для производства, таким образом [жидкости дисперсии воска], имеющей концентрацию твердого содержимого 20%.
(Пример 9)
<Производство тонера 1>
В сосуд, снабженный термометром и мешалкой, загружали [блок-сополимер B1] (94 части) и этилацетат (81 часть). Вещества нагревали до точки плавления смолы или выше для хорошего растворения, и в них добавляли [жидкость дисперсии воска] (25 частей) и [маточную смесь красителя P1] (12 частей). Их перемешивали при 50°C с помощью TK смесителя-гомогенизатора (производства Primix Corporation) со скоростью вращения 10000 об/мин для растворения и растворяли однородно, для получения, таким образом [масляной фазы 1]. Температуру [масляной фазы 1] поддерживали в сосуде равной 50°C.
Затем в другой сосуд, снабженный мешалкой и термометром загружали ионообменную воду (75 частей), 25%-ную дисперсионную жидкость частиц органической смолы для стабилизации дисперсии (сополимер стирола/метакриловой кислоты/бутилакрилата/продукта соединения натриевой соли метакриловой кислоты - этиленоксида с эфиром серной кислоты) (производства Sanyo Chemical Industries, Ltd.) (3 части), карбоксиметилцеллюлозу натрия (CELLOGEN BS-H-3 производства Dai-ichi Kogyo Seiyaku Co. Ltd.) (1 часть), 48,5%-ный водный раствор додецилдифенилэфир-дисульфонат натрия (ELEMINOL MON-7 производства Sanyo Chemical Industries, Ltd.) (16 частей) и этилацетат (5 частей), и их смешивали и перемешивали при 40°C, для производства, таким образом, раствор водной фазы ([водной фазы 1]). [Масляную фазу 1] (50 частей), поддерживаемую при 50°C, добавляли к полному количеству полученной [водной фазы 1], и их смешивали при температуре от 45 до 48°C с помощью TK смесителя-гомогенизатора (производства Primix Corporation) со скоростью вращения 12000 об/мин в течение 1 мин, для получения, таким образом [эмульгированной суспензии 1].
В сосуд, снабженный мешалкой и термометром, загружали [эмульгированную суспензию 1] и освобождали от растворителя при 50°C в течение 2 часов, для получения, таким образом [суспензии 1].
Полученную [суспензию 1] (100 частей) базовых частиц тонера фильтровали при пониженном давлении для получения, таким образом, фильтрационного осадка. Фильтрационный осадок подвергали следующему процессу промывки.
(1) Ионообменную воду (100 частей) добавляли к фильтрационному осадку и смешивали их с помощью TK смесителя-гомогенизатора (со скоростью вращения 6000 об/мин в течение 5 мин) и затем фильтровали.
(2) 10%-ный водный раствор гидроксида натрия (100 частей) добавляли к фильтрационному осадку (1), и смешивали их с помощью TK смесителя-гомогенизатора (со скоростью вращения 6000 об/мин в течение 10 мин), и затем фильтровали при пониженном давлении.
(3) 10%-ную соляную кислоту (100 частей) добавляли к фильтрационному осадку (2), и смешивали их с помощью TK смесителя-гомогенизатора (со скоростью вращения 6000 об/мин в течение 5 мин) и фильтровали.
(4) Операцию добавления ионообменной воды (300 частей) к фильтрационному осадку (3), смешивания их с помощью TK смесителя-гомогенизатора (со скоростью вращения 6000 об/мин в течение 5 мин), и затем их фильтрации повторяли дважды, для получения, таким образом [фильтрационного осадка 1].
Полученный [фильтрационный осадок 1] высушивали с помощью воздухоцикуляционной сушилки при 45°C в течение 48 ч. После этого его просеивали через сетку с ячейкой 75 мкм, для производства, таким образом [базовых частиц тонера 1].
Затем полученные [базовые частицы тонера 1] (100 частей) смешивали с гидрофобным диоксидом кремния (HDK-2000 производства Wacker Chemie AG) (1,0 часть) и оксидом титана (MT-150AI производства Tayca Corporation) (0,3 части) с помощью смесителя Henschel, для производства, таким образом [тонера 1]. Измеряли распределение размеров частиц, LAOS, времена релаксации импульсного ЯМР и дисперсионный диаметр фазового изображения полученного тонера. Результаты показаны в таблице 4.
<Производство носителя 1>
Частицы Mn феррита (со средневзвешенным диаметром 35 мкм) (5000 частей) использовали в качестве вещества сердцевины.
Жидкость покрытия, приготовленную диспергированием толуола (300 частей), бутилцеллозольва (300 частей), раствора акриловой смолы (с отношением составов (на молярной основе) метакриловой кислоты: метилметакрилат: 2-гидроксиэтилакрилат 5:9:3, раствор толуола с содержанием твердого вещества 50% и Tg 38°C) (60 частей), раствора бензогуанаминовой смолы на основе N-тетраметоксиметила (со степенью полимеризации 1,5, раствор толуола с содержанием твердого вещества 7%) (15 частей) и частиц оксида алюминия (со средним диаметром основной частицы 0,30 мкм) (15 частей) с помощью мешалки в течение 10 мин, использовали в качестве вещества покрытия.
Вещество сердцевины и жидкость покрытия подвергали действию установки для нанесения покрытий, включающей в себя вращающийся диск нижней пластины и лопатку перемешивания в кипящем слое и выполненной с возможностью осуществления покрытия путем формирования вихревого потока, чтобы, таким образом, покрывать вещество сердцевины жидкостью покрытия. Полученный покрытый продукт обжигали в электрической печи при 220°C в течение 2 ч, для получения, таким образом [носителя 1].
<Производство проявителя 1>
[Носитель 1] (100 частей) и [тонер 1] (7 частей) относительно носителя однородно смешивали с помощью смесителя Turbula (производства Willy A. Bachofen (WAB) AG), выполненный с возможностью перемешивать вещества посредством движения качения контейнера со скоростью 48 об/мин в течение 5 мин, для получения, таким образом [проявителя 1], который являлся двухкомпонентным проявителем.
Произведенный двухкомпонентный проявитель загружали в блок проявки тандемного устройства формирования изображения типа прямого переноса, показанный на фиг. 6, в котором применялась система контактной зарядки, двухкомпонентная система проявки, вторая система переноса, система очистки лопатки и валиковая система закрепления, выполненная с возможностью осуществления нагрева извне, для осуществления, таким образом, формирования изображения и описанных ниже оценок рабочих характеристик. Результаты показаны в таблице 5.
<Оценки>
<<Закрепляемость (минимальная температура закрепления)>>
2
С помощью устройства формирования изображения, показанного на фиг. 6, полноповерхностное твердое изображение (с размером изображения 3×8 см) формировали на листах переноса (листах <70> копии/печати производства Ricoh Business Expert Co., Ltd.) с величиной осаждения переносимого тонера 0,85±0,10 мг/см и закрепляли на нем при переменной температуре ленты закрепления. С помощью тестера рисунка AD-401 (производства Ueshima Seisakusho Co., Ltd.), рисунок наносили на поверхность полученных закрепленных изображений с помощью рубиновой иглы (имеющей радиус конца от 260 до 320 мкм и угол конца 60°) под нагрузкой 50 г. Поверхность с нанесенным рисунком сильно натирали тканью (HANIKOTTO #440 производства Haneron Corporation Ltd.) и температура ленты закрепления, при которой почти не возникало лоскутов изображений, была определена как минимальная температура закрепления. Твердое изображение формировали на листах переноса в положении в 3,0 см от его переднего конца в направлении прохождения листа. Скорость, с которой листы пропускались через участок давления устройства закрепления, составляла 280 мм/с. Чем ниже минимальная температура закрепления, тем выше низкотемпературная закрепляемость. Оценивание осуществляли на основании следующих критериев оценивания.
[Критерии оценивания]
A: 105°C или ниже
B: 115°C или ниже, но выше 105°C
C: 130°C или ниже, но выше 115°C
D: выше 130°C
<<Термостойкость при хранении (проницаемость)>>
Каждый тонер был загружен в стеклянный сосуд объемом 50 мл и оставался в термостатической бане при температуре 50°C в течение 24 ч. Этот тонер охлаждали до 24°C и его проницаемость (мм) измеряли согласно испытанию на проницаемость (JIS K2235-1991) и оценивали на основании нижеследующих критериев. Чем больше проницаемость, тем выше термостойкость при хранении. Когда проницаемость меньше 5 мм, вероятность возникновения затруднений при использовании высока.
В настоящем изобретении, проницаемость выражалась как глубина проникновения (мм).
[Критерии оценивания]
AA: Проницаемость составляла 25 мм или более.
A: Проницаемость составляла 20 мм или более, но менее 25 мм.
B: Проницаемость составляла 10 мм или более, но менее 20 мм.
C: Проницаемость составляла 5 мм или более, но менее 10 мм.
D: Проницаемость составляла менее 5 мм.
<<Оценивание сопротивления царапанию при выгрузке листа>>
2
Произведенный проявитель установили в IMAGIO C2802 (производства Ricoh Company Limited), и полноповерхностное твердое изображение (с количеством осажденного тонера 0,6 мг/см) непрерывно печатали на 10 листах размера A4. Отпечатанные изображения наблюдали визуально и оценивали на основании следующих критериев оценивания.
[Критерии оценивания]
A: Царапины и изменение глянцевитости не наблюдались ни на одном из изображений.
B: Незначительное изменение глянцевитости визуально наблюдалось на некоторых изображениях.
C: Изменение глянцевитости визуально наблюдалось, как полоска на некоторых участках некоторых изображений.
D: Тонер отслаивался от изображения, и обнажался лист.
<Оценивание диспергируемости пигмента >
Тонер утапливали в эпоксидной смоле отверждали за одну ночь. После этого, его срез, имеющий среднюю толщину 80 нм получали с помощью ультрамикротома (производства Diatome Ltd.). Затем, с помощью просвечивающего электронного микроскопа H7000 (производства Hitachi Ltd.), наблюдали диспергированное состояние пигмента и оценивали его на основании следующих критериев оценивания.
[Критерии оценивания]
A: Пигмент диспергирован в тонере (в тонере, не на поверхности тонера, не важно, однородно или неоднородно).
B: Пигмент располагается на поверхности тонера немного косо, но также диспергирован в тонере.
D: Весь пигмент располагается косо на поверхности тонера.
(Примеры 10-15 и 17 и сравнительные примеры 5, 7 и 8)
<Производство тонеров 2-7, 9, 10, 12 и 13 и проявителей 2-7, 9, 10, 12 и 13>
[Тонер 2] - [тонер 7], [тонер 9], [тонер 10], [тонер 12], и [тонер 13], и [проявитель 2] - [проявитель 7], [проявитель 9], [проявитель 10], [проявитель 12], и [проявитель 13] производили таким же образом, как в примере 9, за исключением того, что при производстве тонера согласно примеру 9, [блок-сополимер B1] был заменен на [блок-сополимер B2] - [блок-сополимер B12], как показано ниже в таблице 3, соответственно, и [маточная смесь красителя P1] была заменена на [маточную смесь красителя P2] - [маточную смесь красителя P12], как показано ниже в таблице 3, соответственно, и осуществлялись оценки качества тонеров и проявителей. Результаты показаны в таблице 4 и таблице 5.
(Пример 16)
<Производство тонера 8>
[Тонер 8] и [проявитель 8] производили таким же образом, как в примере 9, за исключением того, что при производстве тонера согласно примеру 9, [блок-сополимер B1] был заменен на [блок-сополимер B4], [блок-сополимер B4] (84 части), [кристаллический сегмент C1] (10 частей) и этилацетат (81 часть) загружали и нагревали до точки плавления смолы или выше для хорошего растворения для производства, таким образом, масляной фазы, и [маточная смесь красителя P1] была заменена на [маточную смесь красителя P4], и осуществлялись оценки качества тонера и проявителя. Результаты показаны в таблице 4 и таблице 5.
(Сравнительный пример 6)
<Производство тонера 11>
[Тонер 11] и [проявитель 11] производили таким же образом, как в примере 16, за исключением того, что при производстве тонера согласно примеру 16, [блок-сополимер B4] был заменен на [блок-сополимер B7], и [маточная смесь красителя P4] была заменена на [маточную смесь красителя P7], и осуществлялись оценки качества тонера и проявителя. Результаты показаны в таблице 4 и таблице 5.
Таблица 3
Тонер
Маточная смесь красителя
Блок-сополимер
Пр. 9
Тонер 1
P1
B1
Пр. 10
Тонер 2
P2
B2
Пр. 11
Тонер 3
P3
B3
Пр. 12
Тонер 4
P4
B4
Пр. 13
Тонер 5
P5
B5
Пр. 14
Тонер 6
P6
B6
Пр. 15
Тонер 7
P8
B8
Пр. 16
Тонер 8
P4
B4
Пр. 17
Тонер 9
P10
B10
Ср. пр. 5
Тонер 10
P9
B9
Ср. пр. 6
Тонер 11
P7
B7
Ср. пр. 7
Тонер 12
P11
B11
Ср. пр. 8
Тонер 13
P12
B12
Таблица 4
Тонер
Смола в связующей смоле и расходное отношение
Распределение размеров частиц
LAOS
Время релаксации импульсного ЯМР
Дисперси-онный диаметр фазового изображения (нм)
Блок-сополимер
Расходное отношение (мас.%)
Dv (мкм)
Dv/Dn
ES100 (Па)
ES70 (Па)
t50 (мс)
tʹ70 (мс)
t130 (мс)
Пр. 9
Тонер 1
B1
100
5,3
1,15
2600
50000
0,058
0,43
9,45
60
Пр. 10
Тонер 2
B2
100
5,2
1,15
2500
40000
0,059
0,56
9,66
50
Пр. 11
Тонер 3
B3
100
5,3
1,14
2500
35000
0,058
0,68
9,56
50
Пр. 12
Тонер 4
B4
100
5,2
1,15
2500
30000
0,058
0,76
9,45
50
Пр. 13
Тонер 5
B5
100
5,3
1,14
2000
20000
0,058
0,82
9,77
50
Пр. 14
Тонер 6
B6
100
5,4
1,15
1000
7000
0,061
0,86
9,66
50
Пр. 15
Тонер 7
B8
100
5,2
1,14
2000
28000
0,056
0,78
9,80
50
Пр. 16
Тонер 8
B4
90
5,2
1,14
2000
10000
0,060
0,80
13,00
90
Пр. 17
Тонер 9
B10
100
5,3
1,17
2950
43000
0,054
0,05
10,00
60
Ср. пр. 5
Тонер 10
B9
100
5,2
1,15
5000
50000
0,053
0,60
8,00
50
Ср. пр. 6
Тонер 11
B7
90
5,3
1,13
1000
3000
0,060
0,90
20,00
90
Ср. пр. 7
Тонер 12
B11
100
5,2
1,12
2000
1000
0,082
1,90
27,00
80
Ср. пр. 8
Тонер 13
B12
100
5,3
1,16
3500
100000
0,052
0,50
8,90
50
Таблица 5
Оцененные тонер/проявитель
Результаты оценок качества
Сопротивление царапанию при выгрузке листа
Низкотемпературная закрепляемость
Термостойкость при хранении
Дисперги-руемость пигмента
Пр. 9
Тонер 1
Проявитель 1
A
B
AA
B
Пр. 10
Тонер 2
Проявитель 2
A
A
AA
B
Пр. 11
Тонер 3
Проявитель 3
A
A
AA
A
Пр. 12
Тонер 4
Проявитель 4
A
A
AA
A
Пр. 13
Тонер 5
Проявитель 5
B
A
A
A
Пр. 14
Тонер 6
Проявитель 6
B
A
B
A
Пр. 15
Тонер 7
Проявитель 7
A
A
AA
A
Пр. 16
Тонер 8
Проявитель 8
B
A
AA
B
Пр. 17
Тонер 9
Проявитель 9
A
B
AA
A
Ср. пр. 5
Тонер 10
Проявитель 10
A
C
B
D
Ср. пр. 6
Тонер 11
Проявитель 11
C
A
B
D
Ср. пр. 7
Тонер 12
Проявитель 12
D
A
D
D
Ср. пр. 8
Тонер 13
Проявитель 13
A
C
A
D
Аспекты настоящего изобретения являются, например, следующими.
<1> Смола для тонера,
причем смола для тонера является сополимером, включающим в себя кристаллический сегмент, и
причем смола для тонера имеет максимальное значение упругого напряжения при 100°C (ES100) 1000 Па или менее, и максимальное значение упругого напряжения при 70°C (ES70) 1000 Па или более, когда температура снижается от 100 до 70°C, где максимальные значения упругого напряжения измеряются согласно процедуре пульсирующего сдвига большой амплитуды.
<2> Смола для тонера согласно <1>,
причем смола для тонера имеет время спин-спиновой релаксации при 50°C (t50) 1,0 мс или короче, время спин-спиновой релаксации при 130°C (t130) 8,0 мс или длиннее, когда температура повышается от 50 до 130°C, и время спин-спиновой релаксации при 70°C (tʹ70) 1,5 мс или короче, когда температура снижается от 130°C до 70°C, где времена спин-спиновой релаксации измеряются согласно импульсному ЯМР.
<3> Смола для тонера согласно <1> или <2>,
в которой бинаризованное изображение, полученное бинаризацией фазового изображения смолы для тонера, наблюдаемой с помощью АСМ, работающего в полуконтактном режиме с промежуточным значением между максимальной разностью фаз и минимальной разностью фаз в фазовом изображении, включает в себя изображения первой разности фаз, сформированные участками, имеющими большую разность фаз, и изображения второй разности фаз, сформированные участками, имеющими малую разность фаз, причем изображения первой разности фаз диспергированы в каждом из изображений второй разности фаз, и изображения первой разности фаз имеют дисперсионный диаметр 100 нм или менее.
<4> Смола для тонера согласно любому из <1>-<3>,
в которой составные мономеры сополимера включают в себя мономер, содержащий нечетное число атомов углерода в своей основной цепи.
<5> Смола для тонера согласно любому из <1>-<4>,
в которой сополимер дополнительно включает в себя аморфный сегмент.
<6> Смола для тонера согласно <5>,
в которой составные мономеры аморфного сегмента включают в себя мономер, содержащий нечетное число атомов углерода в своей основной цепи, и мономер, содержащий четное число атомов углерода в своей основной цепи.
<7> Смола для тонера согласно <6>,
в которой составные мономеры аморфного сегмента включают в себя мономер, содержащий нечетное число атомов углерода в своей основной цепи в количестве от 1 до 50 мас.% относительно аморфного сегмента.
<8> Смола для тонера согласно любому из <1>-<7>,
в которой составные мономеры кристаллического сегмента включают в себя мономер, содержащий четное число атомов углерода в своей основной цепи.
<9> Смола для тонера согласно любому из <5>-<8>,
в которой массовое отношение аморфного сегмента к кристаллическому сегменту составляет от 1,5 до 4,0.
<10> Смола для тонера согласно любому из <5>-<9>,
в которой кристаллический сегмент и аморфный сегмент связаны посредством уретановой связи.
<11> Смола для тонера согласно одному из <5>-<10>,
в которой аморфный сегмент имеет температуру стеклования от 50 до 70°C.
<12> Смола для тонера согласно любому из <1>-<11>,
в которой кристаллический сегмент имеет точку плавления от 50 до 75°C.
<13> Тонер, включающий в себя:
смолу для тонера согласно любому из <1>-<12>.
<14> Тонер согласно <13>,
причем тонер имеет максимальное значение упругого напряжения при 100°C (ES100) 3000 Па или менее, и максимальное значение упругого напряжения при 70°C (ES70) 5000 Па или более, когда температура снижается от 100 до 70°C, где максимальные значения упругого напряжения измеряются согласно процедуре пульсирующего сдвига большой амплитуды.
<15> Тонер согласно <13> или <14>,
причем тонер имеет время спин-спиновой релаксации при 50°C (t50) 1,0 мс или короче, время спин-спиновой релаксации при 130°C (t130) 8,0 мс или длиннее, когда температура повышается от 50 до 130°C, и время спин-спиновой релаксации при 70°C (tʹ70) 2,0 мс или короче, когда температура снижается от 130 до 70°C, где времена спин-спиновой релаксации измеряются согласно импульсному ЯМР.
<16> Тонер согласно любому из <13>-<15>,
в которой бинаризованное изображение, полученное бинаризацией фазового изображения тонера, наблюдаемого с помощью АСМ, работающего в полуконтактном режиме с промежуточным значением между максимальной разностью фаз и минимальной разностью фаз в фазовом изображении, включает в себя изображения первой разности фаз, сформированные участками, имеющими большую разность фаз, и изображения второй разности фаз, сформированные участками, имеющими малую разность фаз, причем изображения первой разности фаз диспергированы в каждом из изображений второй разности фаз, и изображения первой разности фаз имеют дисперсионный диаметр 200 нм или менее.
<17> Проявитель, включающий в себя
тонер согласно любому из <13>-<16>.
<18> Устройство формирования изображения, включающее в себя:
несущий элемент для электростатического скрытого изображения;
блок формирования электростатического скрытого изображения, выполненный с возможностью формирования электростатического скрытого изображения на несущем элементе для электростатического скрытого изображения; и
блок проявки, включающий в себя тонер и выполненный с возможностью проявки электростатического скрытого изображения, сформированного на несущем элементе для электростатического скрытого изображения, для формирования видимого изображения,
причем тонер является тонером согласно любому из <13>-<16>.
<19> Картридж процесса, включающий в себя:
несущий элемент для электростатического скрытого изображения, и
блок проявки, включающий в себя тонер и выполненный с возможностью проявки электростатического скрытого изображения, сформированного на несущем элементе для электростатического скрытого изображения, для формирования видимого изображения,
причем картридж процесса выполнен с возможностью присоединения к корпусу устройства формирования изображения и отсоединения от него, и
причем тонер является тонером согласно любому из <13>-<16>.
ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОЧНЫХ ПОЗИЦИЙ
10 несущий элемент для электростатического скрытого изображения
61 устройство проявки
100 устройство формирования изображения