ТОНЕР, ПРОЯВИТЕЛЬ, УСТРОЙСТВО ФОРМИРОВАНИЯ ИЗОБРАЖЕНИЯ И СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ ИЗОБРАЖЕНИЯ
TONER, DEVELOPER, IMAGE FORMING DEVICE AND IMAGE FORMING METHOD

Область техники
Настоящее изобретение относится к тонеру, проявителю, устройству формирования изображения и способу формирования изображения.
Уровень техники
Обычно скрытое изображение, которое образовано электрическим или магнитным образом посредством электрофотографического устройства формирования изображения, проявляют с помощью электрофотографического тонера (который далее может называться просто «тонером»). Например, в электрофотографическом процессе электростатическое изображение (скрытое изображение) формируют на фотопроводнике, а затем скрытое изображение проявляют тонером с образованием вследствие этого изображения из тонера. Обычно изображение из тонера переносят на материал для переноса, такой как бумага, а затем закрепляют на материале для переноса, таком как бумага. На этапе закрепления изображения из тонера на листе для переноса обычно используют способы термического закрепления, такие как способ закрепления нагреваемым валиком и способ закрепления нагреваемой лентой, поскольку эти способы являются энергоэффективными.
В последнее время имеют место возрастающие потребности рынка в высокоскоростных и энергосберегающих устройствах формирования изображения и, следовательно, желательным является тонер, обладающий превосходной способностью к закреплению при низких температурах и способностью к предоставлению высококачественных изображений. В качестве способа достижения способности к закреплению тонера при низких температурах имеется способ снижения температуры размягчения связующей смолы, содержащейся в тонере. Однако, когда температура размягчения связующей смолы низкая, легче происходит так называемое смещение (также называемое здесь далее горячим смещением), при котором часть изображения из тонера осаждается на поверхность элемента закрепления во время закрепления, а затем переносится на бумагу для фотокопий. В дополнение к этому, стабильность термостойкости тонера при хранении ухудшается, и поэтому частицы тонера сплавляются друг с другом, особенно в окружающей среде с высокой температурой, что называется слипанием. Кроме того, также в устройстве проявления возникают проблемы, заключающиеся в том, что тонер плавится и прилипает к внутренней стороне устройства проявления и носителю, загрязняя их, или облегчается покрытие поверхности фотопроводника пленкой тонера.
В качестве метода решения вышеуказанных проблем, известно применение кристаллической смолы в качестве связующей смолы тонера. Поскольку кристаллическая смола обладает характеристикой быстрого размягчения из ее кристаллического состояния, когда она достигает температуры плавления, это может значительно уменьшить температуру закрепления тонера при поддержании стабильности термостойкости при хранении при температуре, равной или ниже, чем температура плавления. То есть кристаллическая смола может реализовывать как способность к закреплению при низких температурах, так и стабильность термостойкости при хранении на высоких уровнях. Однако кристаллическая смола, которая имеет температуру плавления, при которой она проявляет способность к закреплению при низких температурах, является мягкой и может легко подвергаться пластической деформации, хотя она имеет превосходную ударную вязкость. Поэтому, когда единственной принятой мерой является применение кристаллической смолы в качестве связующей смолы, тонер будет обладать очень низкой механической стойкостью и вызывать различные проблемы, такие как деформация, агломерация и отвердевание тонера в устройстве формирования изображения, загрязнение элементов в устройстве тонером и т.д.
Следовательно, в качестве тонеров, в которых кристаллическую смолу применяют в качестве связующей смолы (см., например, Патентные документы 1-5), обычно предлагали многие тонеры, в которых применяют кристаллическую смолу и некристаллическую смолу в комбинации. По сравнению с обычными тонерами, выполненными лишь из некристаллической смолы, эти тонеры превосходны при реализации как способности к закреплению при низких температурах, так и превосходной стабильности термостойкости при хранении. Однако если кристаллическая смола открыта над поверхностью тонера, от механических напряжений при перемешивании в устройстве проявления будут возникать агломераты частиц тонера, что может вызывать пустоты при переносе. Следовательно, предложенные методы были неспособны полностью использовать преимущество кристаллической смолы, поскольку добавленное количество кристаллической смолы сдерживалось в проявлении положительных свойств.
Кроме того, было предложено множество тонеров, которые используют смолу, в которой химически связаны кристаллический сегмент и некристаллический сегмент. Например, предложены тонеры, которые в качестве связующей смолы используют смолу, в которой связаны кристаллический сложный полиэфир и полиуретан (см., например, Патентный документ 6 и Патентный документ 7). Кроме того, предложены тонеры, которые используют смолу, в которой связаны кристаллический сложный полиэфир и аморфный виниловый полимер (см., например, Патентный документ 8). Помимо этого, предложены тонеры, которые в качестве связующей смолы используют смолу, в которой связаны кристаллический сложный полиэфир и некристаллический сложный полиэфир (см., например, Патентные документы 9-11).
Кроме того, предложены метод добавления неорганических тонкодисперсных частиц к связующей смоле, основным компонентом которой является кристаллическая смола (см., например, Патентный документ 12), и метод для тонера, который использует кристаллическую смолу, имеющую сшитую структуру, образованную ненасыщенной связью, содержащую группу сульфоновой кислоты (см., например, Патентный документ 13).
Все эти предложенные методы превосходны при реализации как способности к закреплению при низких температурах, так и стабильности термостойкости при хранении, но им не удается решить фундаментальным образом вопрос с характеристикой размягчения, относимой к кристаллическому сегменту, и они не способны решить проблемы, касающиеся механической долговечности тонера.
Помимо этого, одной основной проблемой тонера, применяющего кристаллическую смолу, является устойчивость к истиранию. После того, как тонер был расплавлен на среде закрепления при термическом закреплении, требуется время для рекристаллизации кристаллической смолы в тонере, и, следовательно, тонер не может быстро восстановить свою твердость на поверхности изображения. Поэтому, тонер может образовывать царапины на поверхности изображения или изменять глянцевитость изображения на этапе выпуска листов после закрепления вследствие контактирования и трения скольжения с валиком для выпуска листов, транспортирующим элементом и т.д.
Поэтому в настоящее время требуется, чтобы тонер мог реализовывать как способность к закреплению при низких температурах, так и стабильность термостойкости при хранении на высоких уровнях, предотвращать пустоты при переносе вследствие возникновения агломерации частиц тонера в устройстве проявления и иметь превосходную устойчивость к истиранию.
Список ссылок
Патентные документы
Патентный документ 1: Японский патент (JP-B) № 3949553
Патентный документ 2: JP-B № 4155108
Патентный документ 3: Выложенная заявка на Японский патент (JP-A) № 2006-071906
Патентный документ 4: JP-A № 2006-251564
Патентный документ 5: JP-A № 2007-286144
Патентный документ 6: Публикация заявки на Японский патент (JP-B) № 04-024702
Патентный документ 7: JP-B № 04-024703
Патентный документ 8: JP-A № 63-027855
Патентный документ 9: JP-B № 4569546
Патентный документ 10: JP-B № 4218303
Патентный документ 11: JP-A № 2012-27212
Патентный документ 12: JP-B № 3360527
Патентный документ 13: JP-B № 3910338
Сущность изобретения
Техническая проблема
Настоящее изобретение направлено на решение традиционных проблем, описанных выше, и достижение следующей цели.
А именно, целью настоящего изобретения является предоставление тонера, который может реализовывать как способность к закреплению при низких температурах, так и стабильность термостойкости при хранении на высоких уровнях, предотвращает пустоты при переносе вследствие возникновения агломерации частиц тонера в устройстве проявления и имеет превосходную устойчивость к истиранию.
Решение проблемы
Средство для решения данных проблем является следующим.
А именно, тонер по настоящему изобретению является тонером, содержащим по меньшей мере связующую смолу,
при этом связующая смола содержит сополимерную смолу, которая содержит структурный элемент, производный от кристаллической смолы, и структурный элемент, производный от некристаллической смолы,
при этом время (t50) спин-спиновой релаксации тонера при 50°C, измеренное с помощью импульсного ЯМР, составляет 0,05 мс или менее, время (t130) спин-спиновой релаксации тонера при 130°C, при нагревании от 50°C до 130°C, составляет 15 мс или более, и время (t’70) спин-спиновой релаксации тонера при 70°C, при охлаждении от 130°C до 70°C, составляет 1,00 мс или менее, и
при этом бинаризованное изображение тонера, которое получено бинаризированием фазового изображения тонера, наблюдаемого посредством атомного силового микроскопа (АСМ) в полуконтактном режиме, на основании промежуточного значения между максимальным значением и минимальным значением разности фаз в фазовом изображении, включает в себя изображения первой разности фаз, образованные областями, имеющими большую разность фаз, и изображение второй разности фаз, образованное областью, имеющей небольшую разность фаз, при этом упомянутые изображения первой разности фаз распределены в изображении второй разности фаз, и диаметр распределения изображений первой разности фаз составляет 150 нм или менее.
Преимущественные эффекты изобретения
Настоящее изобретение может предоставлять тонер, который может решить обычные проблемы, описанные выше, может реализовать как способность к закреплению при низких температурах, так и стабильность термостойкости при хранении на высоких уровнях, предотвращает образование пустот при переносе вследствие возникновения агломерации частиц тонера в устройстве проявления и имеет превосходную устойчивость к истиранию.
Краткое описание чертежей
Фиг. 1 представляет собой фазовое изображение блок-сополимерной смолы по Примеру изготовления 3-1.
Фиг. 2 представляет собой бинаризованное изображение, полученное бинаризированием фазового изображения по Фиг. 1.
Фиг. 3 представляет собой примерное изображение с областями мельчайших диаметров, в котором трудно различить шум изображения или изображение разности фаз.
Фиг. 4 представляет собой схематический чертеж конфигурации, демонстрирующий примерное устройство формирования изображения по настоящему изобретению.
Фиг. 5 представляет собой схематический чертеж конфигурации, демонстрирующий другое примерное устройство формирования изображения по настоящему изобретению.
Фиг. 6 представляет собой схематический чертеж конфигурации, демонстрирующий другое примерное устройство формирования изображения по настоящему изобретению.
Фиг. 7 представляет собой увеличенный чертеж части Фиг. 6.
Описание вариантов осуществления
(Тонер)
Тонер по настоящему изобретению содержит по меньшей мере связующую смолу и дополнительно содержит другие компоненты в соответствии с необходимостью.
Связующая смола содержит сополимерную смолу, которая включает структурный элемент, производный от кристаллической смолы, и структурный элемент, производный от некристаллической смолы,
Время (t50) спин-спиновой релаксации тонера при 50°C, измеренное с помощью импульсного ЯМР, составляет 0,05 мс или менее. Время (t130) спин-спиновой релаксации тонера при 130°C, при нагревании от 50°C до 130°C, составляет 15 мс или более. Время (t’70) спин-спиновой релаксации тонера при 70°C, при охлаждении от 130°C до 70°C, составляет 1,00 мс или менее.
Бинаризованное изображение тонера, которое получено бинаризированием фазового изображения тонера, наблюдаемого посредством атомного силового микроскопа (АСМ) в полуконтактном режиме, на основании промежуточного значения между максимальным значением и минимальным значением разности фаз в фазовом изображении, включает в себя изображения первой разности фаз, образованные областями, имеющими большую разность фаз, и изображение второй разности фаз, образованное областью, имеющей небольшую разность фаз. Изображения первой разности фаз распределены в изображении второй разности фаз. Диаметр распределения изображений первой разности фаз составляет 150 нм или менее.
Авторы настоящего изобретения провели тщательные исследования для того, чтобы предоставить тонер, который может реализовывать как способность к закреплению при низких температурах, так и стабильность термостойкости при хранении, предотвращает образование пустот при переносе вследствие возникновения агломерации частиц тонера в устройстве проявления и имеет превосходную устойчивость к истиранию. В результате авторы настоящего изобретения обнаружили, что если время (t50) спин-спиновой релаксации тонера при 50°, измеренное с помощью импульсного ЯМР, составляет 0,05 мс или менее, время (t130) спин-спиновой релаксации тонера при 130°C, при нагревании от 50°C до 130°C, составляет 15 мс или более, и время (t’70) спин-спиновой релаксации тонера при 70°C, при охлаждении от 130°C до 70°C, составляет 1,00 мс или менее, возможно предоставление тонера, который может реализовывать как способность к закреплению при низких температурах, так и стабильность термостойкости при хранении на высоких уровнях, предотвращает образование пустот при переносе вследствие возникновения агломерации частиц тонера в устройстве проявления и имеет превосходную устойчивость к истиранию.
Авторы настоящего изобретения нашли техническое средство для торможения молекулярных движений кристаллического сегмента посредством химического связывания кристаллического сегмента с некристаллическим сегментом и регулирования структур этих сегментов. Применение этой технологии реализует вышеописанную конструкцию тонера. В таком случае с помощью этого тонера могут быть решены вышеописанные проблемы.
Характерную особенность кристаллической смолы к пластической деформации рассматривают как обусловленную складчатой структурой полимерной цепи в кристаллическом сегменте. Кристаллический сегмент включает в себя кристаллические места, в которых молекулярные цепи сложены складками и выровнены вместе, место перегиба, на котором молекулярные цепи сложены в виде складки, и некристаллическое место, которое присутствует между кристаллическими местами. Даже монокристалл полиэтилена с неразветвленной цепью с высокой степенью кристалличности содержит некристаллические места в количестве примерно 3%. Полагают, что высокая степень молекулярного движения этого некристаллического места в значительной степени способствует пластической деформации кристаллической смолы. До какой степени это молекулярное движение может быть заторможено, является важным при использовании кристаллической смолы.
Для того чтобы спроектировать вышеописанный тонер, предпочтительно выбирать некристаллический сегмент, который может тормозить (блокировать) молекулярное движение кристаллического сегмента, образовывать структуру с разделенными микрофазами кристаллического сегмента и некристаллического сегмента в тонере и регулировать ее так, чтобы создать структуру в виде мельчайших островков между некристаллическим сегментом, который является сплошной фазой, и кристаллическим сегментом, который является островком. В результате при температуре, равной температуре плавления кристаллического сегмента или ниже нее, тонер будет обладать превосходной механической стойкостью, с заторможенным молекулярным движением некристаллического сегмента. В диапазоне температур закрепления тонер в целом подвергается быстрой релаксации упругих напряжений и деформируется. В то время, когда лист выпускают, некристаллический сегмент незамедлительно подавляет чрезмерное молекулярное движение кристаллического сегмента. Дополнительно структура в виде мельчайших островков в сплошной фазе предотвращает открытое состояние кристаллического сегмента выше поверхности изображения, что делает возможным быстрое восстановление твердости на изображении.
<Связующая смола>
Связующая смола содержит сополимерную смолу, предпочтительно содержит кристаллическую смолу и дополнительно содержит другие смолы в соответствии с необходимостью.
-Сополимерная смола-
Сополимерная смола предпочтительно является сополимерной смолой, которая содержит структурный элемент, производный от кристаллической смолы, и структурный элемент, производный от некристаллической смолы, и более предпочтительно является блок-сополимерной смолой.
Применение сополимерной смолы делает возможным образование определенной структуры высокого порядка, представленной структурой с разделенными микрофазами.
Сополимерная смола означает смолу, полученную связыванием различных видов полимерных цепей ковалентными связями. Обычно различные виды полимерных цепей являются системами, которые несовместимы одна с другой и не смешиваются одна с другой, подобно воде и маслу. В простой смешанной системе различные виды полимерных цепей разделены макрофазным образом, потому что они могут перемещаться независимым образом. Однако в сополимерной смоле различные виды полимерных цепей не могут разделяться макрофазным образом, поскольку они связаны друг с другом. Однако, хотя они связаны, они склонны к отделению одной от другой, насколько это возможно, посредством агломерации с полимерными цепями того же самого вида. Поэтому единственным оставшимся путем является то, что они разделяются поочередно на области, которые содержат A в большем количестве, и области, которые содержат B в большем количестве, исходя из показателя размера полимерных цепей. Следовательно, посредством изменения степени смешивания фаз, состава и длины (молекулярной массы и распределения) компонента A и компонента B, и их соотношения в смеси, возможно изменять форму (структуру) фазового разделения и регулировать структуру таким образом, чтобы она являлась периодически упорядоченной мезоструктурой, такой как сферическая структура, цилиндрическая структура, гироидная структура и ламеллярная структура, как проиллюстрировано, например, в A.K. Khandpur, S.Forster, and F.S. Bates, Macromolecules, 28 (1995), 8796-8806.
Сополимерная смола выполнена из кристаллического компонента и некристаллического компонента. Если возможно регулировать сополимерную смолу таким образом, чтобы она являлась периодически упорядоченной мезоструктурой при ее кристаллизации из ее состояния в виде разделенных микрофаз, то возможно наличие кристаллических фаз, расположенных регулярным образом, в масштабе от нескольких десятков нанометров до нескольких сотен нанометров, при использовании структуры с разделенными микрофазами расплавленного материала в качестве матрицы. Следовательно, посредством применения этих структур высокого порядка, возможно обеспечить достаточную текучесть и деформируемость на основании фазового перехода твердое тело-жидкость кристаллического места в ситуации, когда текучесть является необходимой, такой как закрепление, и сдерживать характерную особенность к перемещению посредством герметизации кристаллического места внутри структуры в ситуации, когда текучесть и деформируемость являются ненужными, такой как хранение или на этапе перемещения в устройстве после закрепления.
1
13
Молекулярная структура и кристалличность сополимерной смолы и ее структуры высокого порядка, такой как структура с разделенными микрофазами, могут быть легко проанализированы с помощью общеизвестных способов. В частности, они могут быть подтверждены измерением с помощью ЯМР высокого разрешения (H, C и т.д.), дифференциальной сканирующей калориметрии (ДСК), измерением широкоугольной рентгеновской дифракцией, измерением (термическим разложением) с применением газовой хроматографии/масс-спектрометрии (ГХ/МС), измерением с применением жидкостной хроматографии/масс-спектрометрии (ЖХ/МС), измерением спектра поглощения в инфракрасном (ИК) диапазоне, измерением с применением атомного силового микроскопа и наблюдением с помощью просвечивающей электронной микроскопии (ПЭМ).
Например, возможно определить, содержит ли тонер сополимерную смолу, предусмотренную в настоящем изобретении, следующим образом.
Сначала тонер растворяют в растворителе, таком как этилацетат и тетрагидрофуран (THF) (также возможна экстракция в аппарате Сокслета). Затем с помощью высокоскоростной центрифуги, обладающей функцией охлаждения, результирующий продукт подвергают центрифугированию, например, при 20°C при 10000 об/мин×10 мин, чтобы разделить его на растворимое содержимое и нерастворимое содержимое. Растворимое содержимое подвергают повторному осаждению множество раз так, чтобы очистить. Посредством этого процесса тонер может быть разделен на компонент смолы с высокой степенью сшивания, пигмент, воск и т.д.
Затем выполняют измерение полученного компонента смолы с помощью гель-проникающей хроматографии (ГПХ), чтобы определить молекулярную массу и ее распределение, и получить хроматограмму. При этом если полученная хроматограмма является мультимодальной, фракционирование и классификацию компонента смолы выполняют с помощью коллектора фракций, а формирование пленки выполняют с применением каждой фракции. Посредством этой операции отделяют и очищают соответствующие виды компонентов смолы, так что каждый компонент смолы может быть проанализирован различными способами. Формирование пленки каждой фракции выполняют, например, посредством испарения растворителя с применением сушки при пониженном давлении на тефлоновой чашке Петри.
Полученную очищенную пленку первоначально подвергают измерению с помощью дифференциальной сканирующей калориметрии (ДСК), чтобы определить ее температуру стеклования (TG), температуру плавления, кристаллизационные свойства и т.д. Когда наблюдают пик кристаллизации во время процесса охлаждения/понижения температуры, кристаллический компонент выращивают посредством отжига в течение 24 часов или более в том температурном диапазоне, в котором наблюдается данный пик. Когда не наблюдается кристаллизация, однако наблюдается пик плавления, отжиг выполняют примерно при температуре, которая ниже, чем температура плавления, на 10°C. Посредством этого возможно определить различные точки перехода и наличие кристаллического каркаса.
Затем, наблюдая с помощью сканирующего зондового микроскопа (СЗМ) и, в зависимости от обстоятельств, вместе с наблюдением с помощью просвечивающего электронного микроскопа (ПЭМ), подтверждают наличие или отсутствие структуры с разделенными фазами. Когда так называемая структура с разделенными микрофазами может быть подтверждена, это означает, что обследуемый компонент является сополимерной смолой или системой, которая имеет высокое внутримолекулярное/межмолекулярное взаимодействие.
1
13
Помимо этого, возможно определить состав, структуру и различные характеристики очищенной пленки посредством выполнения измерения ИК Фурье-спектроскопией, измерения с помощью ЯМР (H, C), измерения с помощью газовой хроматографии/масс-спектрометрии (ГХ/МС) и, в зависимости от обстоятельств, измерения с помощью двумерного (2D) ЯМР, который может анализировать молекулярную структуру более подробно. Посредством этого, возможно подтвердить наличие сложнополиэфирного каркаса и уретановой связи, и их составы и соотношение компонентов.
Посредством всестороннего рассмотрения результатов вышеуказанных измерений и анализов возможно сделать вывод, содержит ли тонер сополимерную смолу, предусмотренную в настоящем изобретении.
Здесь будут описаны примеры процедур и условий вышеуказанных измерений.
<Пример измерения с помощью гельпроникающей хроматографии (ГПХ)>
Измерение может быть выполнено с помощью установки гельпроникающей хроматографии (ГПХ) (например, HLC-8220GPC, производства компании Tosoh Corporation). Предпочтительной измерительной установкой является такая, которая включает коллектор фракций.
В качестве колонки предпочтительно могут быть использованы три последовательных колонки 15 см TSKGEL SUPER HZM-H (производства компании Tosoh Corporation). Смолу, подлежащую измерению, приготавливают в виде раствора 0,15 мас.% в тетрагидрофуране (THF)) (содержащем стабилизатор, производства компании Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), и полученный раствор фильтруют через фильтр 0,2 мкм. Полученный фильтрат используют в качестве образца. Раствор образца в тетрагидрофуране (THF) (100 мкл) вводят в измерительную установку и измеряют при температуре 40°C при расходе 0,35 мл/мин.
Расчет молекулярной массы выполняют с использованием калибровочной кривой, которая получена на основании монодисперсных стандартных образцов полистирола. В качестве монодисперсных стандартных образцов полистирола используют ряд SHOWDEX STANDARD производства компании Showa Denko K.K. и толуол. Приготавливают растворы в тетрагидрофуране (THF) указанных ниже трех видов монодисперсных стандартных образцов полистирола и выполняют измерения при вышеописанных условиях. Калибровочную кривую создают при времени удерживания максимума пика, считающегося соответствующим молекулярной массе по рассеянию света 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), 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), 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), THF (50 мл)
В качестве детектора может быть использован детектор показателя преломления (RI). Однако при выполнении фракционирования может быть использован УФ детектор с более высокой чувствительностью.
<Пример измерения с помощью дифференциальной сканирующей калориметрии (ДСК)>
Образец (5 мг) герметизируют в простом герметичном тигле T-ZERO производства компании TA Instruments и измеряют с помощью дифференциального сканирующего калориметра (ДСК) (Q2000 производства компании TA Instruments).
Измерение выполняют посредством увеличения температуры от 40°C до 150°C при скорости увеличения 5 °C/мин для первого нагревания, поддержания температуры в течение 5 минут и после этого снижения температуры до -70°C при скорости 5 °C/мин и поддержания температуры в течение 5 минут.
Затем, для второго нагревания, температуру увеличивают при скорости увеличения температуры 5 °C/мин, чтобы измерить термические изменения. Строят график «количество эндотермической теплоты и экзотермической теплоты» в зависимости от «температуры», и в соответствии с обычным способом получают температуру стеклования (Tg), холодную кристаллизацию, температуру плавления, температуру кристаллизации и т.д. В качестве температуры стеклования (Tg) используют величину, полученную способом средней точки из кривой, полученной с помощью дифференциальной сканирующей калориметрии (ДСК) при первом нагревании. Во время оценки температуры также возможно отделить компонент релаксации энтальпии посредством модуляции ±0,3°C.
<Пример наблюдения с помощью сканирующего зондового микроскопа (СЗМ)>
Наблюдение выполняют на основе фазового изображения, полученного в полуконтактном режиме с использованием сканирующего зондового микроскопа (СЗМ) (например, атомного силового микроскопа (АСМ)).
В сополимерной смоле по настоящему изобретению является предпочтительным, чтобы мягкие области, которые наблюдают в качестве изображений, имеющих большую разность фаз, являлись тонко диспергированными (распределенными) в твердой области, которую наблюдают в качестве изображения, имеющего небольшую разность фаз. В этом случае важно, чтобы изображения первой разности фаз, которые являются мягкими областями, имеющими большую разность фаз, были тонко диспергированы в виде дисперсной (внутренней) фазы в изображении второй разности фаз, которое является твердой областью, имеющей небольшую разность фаз, в виде дисперсионной (внешней) фазы.
В качестве образца, обследуемого для получения фазового изображения, может быть использован, например, блок смолы, который вырезан в виде секции с помощью ультрамикротома ULTRACUT UCT производства компании Leica при приведенных ниже условиях.
- Толщина разреза: 60 нм
- Скорость резания: 0,4 мм/с
- С использованием алмазного ножа (ULTRA SONIC 35°)
Примеры типичных установок для получения фазового изображения с помощью атомно-силовой микроскопии (АСМ) включают MFP-3D производства компании Asylum Technology.
С помощью кантилевера OMCL-AC240TS-C3 наблюдение может быть выполнено при следующих условиях измерения.
- Целевая амплитуда: 0,5 В
- Процент целевого смещения: -5%
- Заданная амплитуда: 315 мВ
- Частота сканирования: 1 Гц
- Точки отсчета (разрешение) при сканировании: 256×256
- Угол сканирования: 0°
<Пример наблюдения с помощью просвечивающего электронного микроскопа (ПЭМ)>
[Процедуры]
4
(1) Образец подвергают воздействию атмосферы водного раствора RuO и морят в течение 2 часов.
(2) Образец обрезают с помощью стеклянного ножа и создают секцию образца с помощью ультрамикротома при следующих условиях.
-Условия резания-
- Толщина разреза: 75 нм
- Скорость резания: от 0,05 мм/с до 0,2 мм/с
- С использованием алмазного ножа (ULTRA SONIC 35°)
4
(3) Секцию закрепляют на сетке, подвергают воздействию атмосферы водного раствора RuO и морят в течение 5 минут.
[Условия наблюдения]
- Используемая установка: просвечивающий электронный микроскоп JEM-2100F производства компании JEOL Ltd.
- Ускоряющее напряжение: 200 kV
- Морфологический контроль: светлопольная микроскопия
- Установочные параметры: размер пятна: 3, CLAP: 1, OLAP: 3, Альфа: 3
<Пример измерения с помощью ИК Фурье-спектроскопии>
-1
-1
-1
ИК Фурье-спектральное измерение выполняют с помощью ИК Фурье-спектрометра («SPECTRUM ONE» производства компании Perkin Elmer Japan Co., Ltd.) для 16 сканов, при разрешении 2 см и в среднем ИК диапазоне (от 400 см до 4000 см).
<Пример измерения с помощью ЯМР>
Образец растворяют в тяжелом хлороформе, чтобы получить такую высокую концентрацию, насколько это возможно. Затем полученный образец заливают в трубку для образца для ЯМР, имеющую диаметр 5 мм, и подвергают различным измерениям с помощью ЯМР. В качестве измерительного прибора применяют JNM-ECX-300 производства компании JEOL Resonance, Inc.
1
13
Во всех этих измерениях температура измерения составляет 30°C. Измерение H-ЯМР выполняют в сумме 256 раз, при времени цикла 5,0 с. Измерение C-ЯМР выполняют в сумме 10000 раз, при времени цикла 1,5 с. Из полученного химического сдвига идентифицируют компоненты, а их соответствующие пики интегрируют. Интегральную величину делят на число протонов или атомов углерода. Из полученного отношения может быть вычислена их пропорция в смеси.
Для более глубокого структурного анализа может быть выполнено измерение корреляционной двумерной спектроскопией ЯМР с двухквантовой фильтрацией со сдвигом 1H-1H (DQF-COSY). В этом случае измерение выполняют в сумме 1000 раз, при времени цикла от 2,45 с или 2,80 с. Из полученного спектра может быть определено связанное состояние, т.е. реакционно-активный участок. Однако обычное измерение 1H и 13C является достаточным для определения.
<Пример газовой хроматографии/масс-спектрометрии (ГХ/МС)>
В этом анализе выполняют газовую хроматографию/масс-спектрометрию (GC/MS) с разложением теплотой реакции с использованием реакционного реагента. Реакционным реагентом, применяемым для газовой хроматографии/масс-спектрометрии (ГХ/МС) с разложением теплотой реакции является 10 мас.%-ный раствор в метаноле гидроксида тетраметиламмония (TMAH) (производства компании Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.). Используемой установкой для ГХ-МС является QP2010 производства компании Shimadzu Corporation, используемым программным обеспечением для анализа данных является GCMS SOLUTION производства компании Shimadzu Corporation, а используемым нагревательным прибором является PY2020D производства компании Frontier Laboratories, Ltd.
[Условия анализа]
- Температура разложения теплотой реакции: 300°C
- Колонка: ULTRA ALLOY -5, длина=30 м, внутр. диаметр ID=0,25 мм, пленка=0,25 мкм
- Повышение температура колонки: от 50°C (поддерживают в течение 1 минуты), при скорости 10 °C/мин до 330°C (поддерживают в течение 11 минут).
- Давление газа-носителя: постоянное при 53,6 кПа
- Расход колонки: 1,0 мл/мин
- Способ ионизации: способ электронной ионизации (EI) (70 эВ)
- Диапазон масс: m/z=от 29 до 700
- Режим инжекции: Деление (1:100)
--Кристаллическая смола--
Кристаллическая смола, которая составляет структурный элемент сополимерной смолы, не ограничивается особым образом и может быть подходящим образом выбрана в соответствии с целевым назначением. Однако кристаллическая сложнополиэфирная смола является предпочтительной.
---Кристаллическая сложнополиэфирная смола---
Кристаллическая сложнополиэфирная смола не ограничивается особым образом и может быть подходящим образом выбрана в соответствии с целевым назначением. Ее примеры включают поликонденсированную сложнополиэфирную смолу, продукт полимеризации лактона с раскрытием кольца и полигидроксикарбоновую кислоту, синтезированную из полиола и поликарбоновой кислоты.
Кристаллическая сложнополиэфирная смола не ограничивается особым образом и может быть подходящим образом выбрана в соответствии с целевым назначением. Предпочтительные ее примеры включают кристаллическую сложнополиэфирную смолу, которая содержит в качестве ее составляющих компонентов компонент двухатомного алифатического спирта и компонент двухосновной алифатической карбоновой кислоты.
----Полиол----
Примеры полиола включают двухатомный диол и трехатомные по восьмиатомные или более атомные полиолы.
Двухатомный диол не ограничивается особым образом и может быть подходящим образом выбран в соответствии с целевым назначением. Его примеры включают: алифатические спирты (двухатомные алифатические спирты), такие как алифатический спирт с неразветвленной цепью и алифатический спирт с разветвленной цепью; алкиленгликолевый эфир, содержащий от 4 до 36 атомов углерода; алициклический диол, содержащий от 4 до 36 атомов углерода; алкиленоксид алициклического диола (далее в данном документе «алкиленоксид» может обозначаться сокращенно как «AO»); аддукты алкиленоксида (AO) с бисфенолом; полилактондиол; полибутадиендиол; диол, содержащий карбоксильную группу; диол, содержащий группу сульфоновой кислоты или группу сульфаминовой кислоты; и диол, содержащий любую другую функциональную группу, такую как соль вышеуказанных диолов. Среди них алифатический спирт, содержащий от 2 до 36 атомов углерода в цепи, является предпочтительным, а алифатический спирт с неразветвленной цепью, содержащий от 2 до 36 атомов углерода в цепи является более предпочтительным. Они могут быть использованы по отдельности или два или более из них могут быть использованы в комбинации.
Содержание алифатического спирта с неразветвленной цепью в диоле в целом не ограничивается особым образом и может быть подходящим образом выбрано в соответствии с целевым назначением. Однако оно составляет предпочтительно 80 мол.% или более, а более предпочтительно 90 мол.% или более. Содержание 80 мол.% или более является преимущественным, поскольку степень кристалличности смолы может быть увеличена, может быть реализована как способность к закреплению при низких температурах, так и стабильность термостойкости при хранении, и твердость смолы может быть увеличена.
Алифатический спирт с неразветвленной цепью не ограничивается особым образом и может быть подходящим образом выбран в соответствии с целевым назначением. Его примеры включают этиленгликоль, 1,3-пропандиол, 1,4-бутандиол, 1,5-пентандиол, 1,6-гександиол, 1,7-гептандиол, 1,8-октандиол, 1,9-нонандиол, 1,10-декандиол, 1,11-ундекандиол, 1,12-додекандиол, 1,13-тридекандиол, 1,14-тетрадекандиол, 1,18-октадекандиол и 1,20-эйкозандиол. Среди них предпочтительными являются этиленгликоль, 1,3-пропандиол, 1,4-бутандиол, 1,6-гександиол, 1,9-нонандиол и 1,10-декандиол, поскольку они являются легкодоступными. Среди них предпочтительным является алифатический спирт с неразветвленной цепью, содержащий от 2 до 36 атомов углерода в цепи.
Алифатический спирт с разветвленной цепью не ограничивается особым образом и может быть подходящим образом выбран в соответствии с целевым назначением, однако он предпочтительно является алифатическим спиртом с разветвленной цепью, содержащим от 2 до 36 атомов углерода в цепи. Примеры алифатического спирта с разветвленной цепью включают 1,2-пропиленгликоль, неопентилгликоль и 2,2-диэтил-1,3-пропандиол.
Алкиленгликолевый эфир, содержащий от 4 до 36 атомов углерода, не ограничивается особым образом и может быть подходящим образом выбран в соответствии с целевым назначением. Его примеры включают диэтиленгликоль, триэтиленгликоль, дипропиленгликоль, полиэтиленгликоль, полипропиленгликоль и политетраметиленгликолевый эфир.
Алициклический диол, содержащий от 4 до 36 атомов углерода, не ограничивается особым образом и может быть подходящим образом выбран в соответствии с целевым назначением. Его примеры включают 1,4-циклогександиметанол и гидрогенизированный бисфенол A.
Трехатомный по восьмиатомный или более атомный полиол не ограничивается особым образом и может быть подходящим образом выбран в соответствии с целевым назначением. Его примеры включают: трехатомный по восьмиатомный или более многоатомный алифатический спирт, содержащий от 3 до 36 атомов углерода; аддукты алкиленоксида (AO) с трисфенолом (с добавлением от 2 до 30 молей); аддукты алкиленоксида (AO) с новолачной смолой (с добавлением от 2 до 30 молей); и акриловый полиол, такой как сополимер гидроксиэтил(мет)акрилата и другого винилового мономера.
Примеры трехатомного по восьмиатомный или более многоатомного алифатического спирта включают глицерин, триметилолэтан, триметилолпропан, пентаэритритол, сорбитол, сорбитан и полиглицерин.
Среди них предпочтительными являются трехатомный по восьмиатомный или более многоатомный алифатический спирт и аддукты алкиленоксида (AO) с новолачной смолой, а более предпочтительными являются аддукты алкиленоксида (AO) с новолачной смолой.
----Поликарбоновая кислота----
Примеры поликарбоновой кислоты включают дикарбоновую кислоту и трехосновную по гексаосновную или более основную поликарбоновую кислоту.
Дикарбоновая кислота не ограничивается особым образом и может быть подходящим образом выбрана в соответствии с целевым назначением. Ее примеры включают алифатическую дикарбоновую кислоту (двухосновную алифатическую карбоновую кислоту) и ароматическую дикарбоновую кислоту. Примеры алифатической дикарбоновой кислоты включают алифатическую дикарбоновую кислоту с неразветвленной цепью и алифатическую дикарбоновую кислоту с разветвленной цепью. Среди них предпочтительной является алифатическая дикарбоновая кислота с неразветвленной цепью.
Алифатическая дикарбоновая кислота не ограничивается особым образом и может быть подходящим образом выбрана в соответствии с целевым назначением. Ее примеры включают алкандикарбоновую кислоту, алкенилянтарную кислоту, алкендикарбоновую кислоту и алициклическую дикарбоновую кислоту.
Примеры алкандикарбоновой кислоты включают алкандикарбоновую кислоту, содержащую от 4 до 36 атомов углерода. Примеры алкандикарбоновой кислоты, содержащей от 4 до 36 атомов углерода, включают янтарную кислоту, адипиновую кислоту, себациновую кислоту, азелаиновую кислоту, додекандикарбоновую кислоту, октадекандикарбоновую кислоту и децилянтарную кислоту.
Примеры алкенилянтарной кислоты включают додеценилянтарную кислоту, пентадеценилянтарную кислоту и октадеценилянтарную кислоту.
Примеры алкендикарбоновой кислоты включают алкендикарбоновую кислоту, содержащую от 4 до 36 атомов углерода. Примеры алкендикарбоновой кислоты, содержащей от 4 до 36 атомов углерода, включают малеиновую кислоту, фумаровую кислоту и цитраконовую кислоту.
Примеры алициклической дикарбоновой кислоты включают алициклическую дикарбоновую кислоту, содержащую от 6 до 40 атомов углерода. Примеры алициклической дикарбоновой кислоты, содержащей от 6 до 40 атомов углерода, включают димерную кислоту (димеризованную линолевую кислоту).
Ароматическая дикарбоновая кислота не ограничивается особым образом и может быть подходящим образом выбрана в соответствии с целевым назначением. Ее примеры включают ароматическую дикарбоновую кислоту, содержащую от 8 до 36 атомов углерода. Примеры ароматической дикарбоновой кислоты, содержащей от 8 до 36 атомов углерода, включают фталевую кислоту, изофталевую кислоту, терефталевую кислоту, трет-бутилизофталевую кислоту, 2,6-нафталиндикарбоновую кислоту и 4,4'-дифенилдикарбоновую кислоту.
Примеры трехосновной до гексаосновной или более основной поликарбоновой кислоты включают ароматическую поликарбоновую кислоту, содержащую от 9 до 20 атомов углерода. Примеры ароматической поликарбоновой кислоты, содержащей от 9 до 20 атомов углерода, включают тримеллитовую кислоту и пиромеллитовую кислоту.
В качестве дикарбоновой кислоты или трехосновной до гексаосновной или более основной поликарбоновой кислоты может быть использован ангидрид или сложный алкилэфир вышеперечисленных кислот, содержащий от 1 до 4 атомов углерода. Примеры сложного алкилэфира, содержащего от 1 до 4 атомов углерода, включают сложнометиловый эфир, сложноэтиловый эфир и сложноизопропиловый эфир.
Среди дикарбоновых кислот предпочтительно использовать одну лишь алифатическую дикарбоновую кислоту. Более предпочтительным является применение одной лишь адипиновой кислоты, себациновой кислоты, додекандикарбоновой кислоты, терефталевой кислоты или изофталевой кислоты. Подобным образом предпочтительным является продукт сополимеризации алифатической дикарбоновой кислоты и ароматической дикарбоновой кислоты. Предпочтительные примеры сополимеризуемой ароматической дикарбоновой кислоты включают терефталевую кислоту, изофталевую кислоту, трет-бутилизофталевую кислоту и сложный алкилэфир этих ароматических дикарбоновых кислот. Примеры сложного алкилэфира включают сложнометиловый эфир, сложноэтиловый эфир и сложноизопропиловый эфир. Количество сополимеризуемой ароматической дикарбоновой кислоты составляет предпочтительно 20 мол.% или менее.
Температура плавления кристаллической смолы не ограничивается особым образом и может быть подходящим образом выбрана в соответствии с целевым назначением. Однако она составляет предпочтительно от 50°C до 80°C, а более предпочтительно от 60°C до 80°C. Когда температура плавления ниже 50°C, кристаллическая смола имеет тенденцию плавиться при низкой температуре, что будет ухудшать стабильность термостойкости тонера при хранении. Когда температура плавления выше 80°C, кристаллическая смола не будет плавиться должным образом при нагревании для закрепления, что будет ухудшать способность тонера к закреплению при низких температурах.
Гидроксильное число кристаллической смолы не ограничивается особым образом и может быть подходящим образом выбрано в соответствии с целевым назначением. Оно составляет предпочтительно от 5 мгKOH/г до 40 мгKOH/г.
Степень кристалличности, молекулярная структура и т.д. кристаллической смолы могут быть подтверждены измерением с помощью ЯМР, измерением с помощью дифференциальной сканирующей калориметрии (ДСК), рентгеновской дифрактометрией, измерением с помощью газовой хроматографии/масс-спектрометрии (ГХ/МС), измерением с помощью жидкостной хроматографии/масс-спектрометрии (ЖХ/МС), измерением спектра поглощения в инфракрасном (ИК) диапазоне и т.д.
--Некристаллическая смола--
Некристаллическая смола, которая составляет структурный элемент сополимерной смолы, не ограничивается особым образом и может быть подходящим образом выбрана в соответствии с целевым назначением. Однако предпочтительной является некристаллическая сложнополиэфирная смола.
---Некристаллическая сложнополиэфирная смола---
Некристаллическая сложнополиэфирная смола не ограничивается особым образом и может быть подходящим образом выбрана в соответствии с целевым назначением. Ее примеры включают поликонденсированную сложнополиэфирную смолу, синтезированную из полиола и поликарбоновой кислоты.
Некристаллическая сложнополиэфирная смола не ограничивается особым образом и может быть подходящим образом выбрана в соответствии с целевым назначением. Однако предпочтительной является некристаллическая сложнополиэфирная смола, которая содержит в качестве ее составляющих компонентов компонент двухатомного алифатического спирта и компонент многоосновной ароматической карбоновой кислоты.
----Полиол----
Примеры полиола включают двухатомный диол и трехатомный по восьмиатомный или более атомный полиол.
Двухатомный диол не ограничивается особым образом и может быть подходящим образом выбран в соответствии с целевым назначением. Его примеры включают алифатический спирт (двухатомный алифатический спирт), такой как алифатический спирт с неразветвленной цепью и алифатический спирт с разветвленной цепью. Среди них предпочтительным является алифатический спирт, содержащий от 2 до 36 атомов углерода в цепи, а более предпочтительным является алифатический спирт с неразветвленной цепью, содержащий от 2 до 36 атомов углерода в цепи. Один из них может быть использован отдельно или два или более из них могут быть использованы в комбинации.
Алифатический спирт с неразветвленной цепью не ограничивается особым образом и может быть подходящим образом выбран в соответствии с целевым назначением. Его примеры включают этиленгликоль, 1,3-пропандиол, 1,4-бутандиол, 1,5-пентандиол, 1,6-гександиол, 1,7-гептандиол, 1,8-октандиол, 1,9-нонандиол, 1,10-декандиол, 1,11-ундекандиол, 1,12-додекандиол, 1,13-тридекандиол, 1,14-тетрадекандиол, 1,18-октадекандиол и 1,20-эйкозандиол. Среди них предпочтительными являются этиленгликоль, 1,3-пропандиол (пропиленгликоль), 1,4-бутандиол, 1,6-гександиол, 1,9-нонандиол и 1,10-декандиол, поскольку они являются легкодоступными. Среди них предпочтительным является алифатический спирт с неразветвленной цепью, содержащий от 2 до 36 атомов углерода в цепи.
----Поликарбоновая кислота----
Примеры поликарбоновой кислоты включают дикарбоновую кислоту, трехосновную по гексаосновную или более основную поликарбоновую кислоту. Среди них предпочтительной является многоосновная ароматическая карбоновая кислота.
Дикарбоновая кислота не ограничивается особым образом и может быть подходящим образом выбрана в соответствии с целевым назначением. Ее примеры включают алифатическую дикарбоновую кислоту и ароматическую дикарбоновую кислоту. Примеры алифатической дикарбоновой кислоты включают алифатическую дикарбоновую кислоту с неразветвленной цепью и алифатическую дикарбоновую кислоту с разветвленной цепью. Среди них предпочтительной является алифатическая дикарбоновая кислота с неразветвленной цепью.
Алифатическая дикарбоновая кислота не ограничивается особым образом и может быть подходящим образом выбрана в соответствии с целевым назначением. Ее примеры включают алкандикарбоновую кислоту, алкенилянтарную кислоту, алкендикарбоновую кислоту и алициклическую дикарбоновую кислоту.
Примеры алкандикарбоновой кислоты включают алкандикарбоновую кислоту, содержащую от 4 до 36 атомов углерода. Примеры алкандикарбоновой кислоты, содержащей от 4 до 36 атомов углерода, включают янтарную кислоту, адипиновую кислоту, себациновую кислоту, азелаиновую кислоту, додекандикарбоновую кислоту, октадекандикарбоновую кислоту и децилянтарную кислоту.
Примеры алкенилянтарной кислоты включают додеценилянтарную кислоту, пентадеценилянтарную кислоту и октадеценилянтарную кислоту.
Примеры алкендикарбоновой кислоты включают алкендикарбоновую кислоту, содержащую от 4 до 36 атомов углерода. Примеры алкендикарбоновой кислоты, содержащей от 4 до 36 атомов углерода, включают малеиновую кислоту, фумаровую кислоту и цитраконовую кислоту.
Примеры алициклической дикарбоновой кислоты включают алициклическую дикарбоновую кислоту, содержащую от 6 до 40 атомов углерода. Примеры алициклической дикарбоновой кислоты, содержащей от 6 до 40 атомов углерода, включают димерную кислоту (димеризованную линолевую кислоту).
Ароматическая дикарбоновая кислота не ограничивается особым образом и может быть подходящим образом выбрана в соответствии с целевым назначением. Ее примеры включают ароматическую дикарбоновую кислоту, содержащую от 8 до 36 атомов углерода. Примеры ароматической дикарбоновой кислоты, содержащей от 8 до 36 атомов углерода, включают фталевую кислоту, изофталевую кислоту, терефталевую кислоту, трет-бутилизофталевую кислоту, 2,6-нафталиндикарбоновую кислоту и 4,4'-дифенилдикарбоновую кислоту.
Примеры трехосновной до гексаосновной или более основной поликарбоновой кислоты включают ароматическую поликарбоновую кислоту, содержащую от 9 до 20 атомов углерода. Примеры ароматической поликарбоновой кислоты, содержащей от 9 до 20 атомов углерода, включают тримеллитовую кислоту и пиромеллитовую кислоту.
В качестве дикарбоновой кислоты или трехосновной до гексаосновной или более основной поликарбоновой кислоты, может быть использован ангидрид или сложный алкилэфир вышеперечисленных кислот, содержащий от 1 до 4 атомов углерода. Примеры сложного алкилэфира, содержащего от 1 до 4 атомов углерода, включают сложнометиловый эфир, сложноэтиловый эфир и сложноизопропиловый эфир.
Температура стеклования некристаллической смолы не ограничивается особым образом и может быть подходящим образом выбрана в соответствии с целевым назначением. Однако она составляет предпочтительно от 40°C до 75°C, а более предпочтительно от 55°C до 75°C. Когда температура стеклования ниже 40°C, стабильность термостойкости при хранении может ухудшаться, и устойчивость тонера к напряжениям при перемешивании и т.п. в устройстве проявления может ухудшаться. Когда температура стеклования выше 75°C, способность к закреплению при низких температурах может ухудшаться. Температура стеклования некристаллической смолы может быть измерена, например, с помощью дифференциальной сканирующей калориметрии (способ ДСК).
Гидроксильное число некристаллической смолы не ограничивается особым образом и может быть подходящим образом выбрано в соответствии с целевым назначением. Однако предпочтительно оно составляет от 5 мгKOH/г до 40 мгKOH/г.
Молекулярная структура некристаллической смолы может быть подтверждена с помощью газовой хроматографии/масс-спектрометрии (ГХ/МС), жидкостной хроматографии/масс-спектрометрии (ЖХ/МС) и измерением спектра поглощения в инфракрасном (ИК) диапазоне, а также измерением с помощью ЯМР, на основе раствора и твердого тела.
--Сополимеризация--
Способ получения сополимерной смолы не ограничивается особым образом и может быть подходящим образом выбран в соответствии с целевым назначением. Примеры таких способов включают следующие способы (1)-(3). Способы (1) и (3) являются предпочтительными, а способ (1) является более предпочтительным с точки зрения широты, предоставляемой в молекулярной конструкции.
(1) Способ растворения или диспергирования в подходящем растворителе некристаллической смолы, приготовленной заранее посредством реакции полимеризации, и кристаллической смолы, приготовленной заранее посредством реакции полимеризации, и сополимеризации их посредством реакционного взаимодействия с агентом для удлинения цепи, который содержит две или более функциональные группы, такие как изоцианатная группа, эпоксидная группа и карбодиимидная группа, которые могут реагировать с гидроксильной группой или карбоновой кислотой на конце полимерной цепи.
(2) Способ плавления и перемешивания некристаллической смолы, приготовленной заранее посредством реакции полимеризации, и кристаллической смолы, приготовленной заранее посредством реакции полимеризации, и приготовления сополимера посредством реакции переэстерификации при пониженном давлении.
(3) Способ использования гидроксильной группы, содержащейся в кристаллической смоле, приготовленной заранее посредством реакции полимеризации, в качестве компонента для инициирования полимеризации, полимеризации с раскрытием кольца некристаллической смолы от конца полимерной цепи кристаллической смолы, и их сополимеризации.
В качестве агента для удлинения цепи предпочтительным является полиизоцианат.
Примеры полиизоцианата включают диизоцианат.
Примеры диизоцианата включают ароматический диизоцианат, алифатический диизоцианат, алициклический диизоцианат и ароматический алифатический диизоцианат.
Примеры ароматического диизоцианата включают 1,3-фенилендиизоцианат, 1,4-фенилендиизоцианат, 2,4-толилендиизоцианат (TDI), 2,6-толилендиизоцианат (TDI), непереработанный толилендиизоцианат (TDI), 2,4'-дифенилметандиизоцианат (MDI), 4,4'-дифенилметандиизоцианат (MDI), непереработанный дифенилметандиизоцианат (MDI), 1,5- нафтилендиизоцианат, м-изоцианатофенилсульфонилизоцианат и п-изоцианатофенилсульфонилизоцианат.
Примеры алифатического диизоцианата включают этилендиизоцианат, тетраметилендиизоцианат, гексаметилендиизоцианат (HDI), додекаметилендиизоцианат, 1,6,11-ундекантриизоцианат, 2,2,4-триметилгексаметилендиизоцианат, лизиндиизоцианат, 2,6-диизоцианатометилкапроат, бис(2-изоцианатоэтил)фумарат, бис(2-изоцианатоэтил)карбонат и 2-изоцианатоэтил-2,6-диизоцианатогексаноат.
Примеры алициклического диизоцианата включают изофорондиизоцианат (IPDI), дициклогексилметан-4,4'-диизоцианат (гидрогенизированный дифенилметандиизоцианат (MDI)), циклогексилендиизоцианат, метилциклогексилендиизоцианат (гидрогенизированный толилендиизоцианат (TDI)), бис(2-изоцианатоэтил)-4-циклогексен-1,2-дикарбоксилат, 2,5-норборнандиизоцианат и 2,6-норборнандиизоцианат.
Примеры ароматического алифатического диизоцианата включают м-ксилилендиизоцианат (XDI), п-ксилилендиизоцианат (XDI) и α,α,α',α'-тетраметилксилилендиизоцианат (TMXDI).
Количество полиизоцианата, используемого для получения сополимерной смолы не ограничивается особым образом и может быть подходящим образом выбрано в соответствии с целевым назначением. Однако когда количество используемого полиизоцианата преобразовано в отношение общего числа молей гидроксильной группы, содержащейся в кристаллической смоле и некристаллической смоле, к общему числу молей изоцианатной группы, содержащейся в полиизоцианате (OH/NCO), оно составляет предпочтительно от 0,5 до 0,8. Когда отношение OH/NCO составляет менее 0,5, некристаллическая смола и кристаллическая смола не будут соединяться одна с другой должным образом, и большая их часть будет присутствовать независимо одна от другой, что может сделать невозможным обеспечение стабильности качества. Когда отношение OH/NCO составляет более 0,8, влияние молекулярной массы сополимерной смолы и взаимодействия между уретановыми группами будет чрезмерно сильным, что может сделать невозможным обеспечение достаточной текучести и деформируемости, когда текучесть является необходимой.
Молярное соотношение между кристаллической смолой и некристаллической смолой в сополимерной смоле (кристаллическая смола/некристаллическая смола) не ограничивается особым образом и может быть подходящим образом выбрана в соответствии с целевым назначением. Однако оно составляет предпочтительно от 10/90 до 40/60, а более предпочтительно от 20/80 до 35/75.
По мере того, как доля кристаллической смолы в сополимерной смоле становится больше, вязкость расплава сополимерной смолы становится ниже, и ее способность к закреплению при низких температурах улучшается. Помимо этого, в сополимерной смоле посредством кристаллизации достигается прочность, и, соответственно, улучшается ее стабильность при статическом хранении.
Однако если доля кристаллической смолы в сополимерной смоле чрезмерно большая, затормаживание мобильности будет недостаточным, когда сополимерная смола охлаждена, что может ухудшать устойчивость к износу и стабильность хранения. Помимо этого, значительные сдвиговые напряжения, такие как белые просветы, могут быть уменьшены, а долговечность, связанная с влиянием на зарядку, может быть ухудшена.
Число молей кристаллической смолы и число молей некристаллической смолы могут быть рассчитаны в соответствии с приведенной ниже формулой.
Число молей=(масса смолы (г) × OHV/56,11)/1000
где OHV представляет собой гидроксильное число, и его единицей измерения является мгKOH/г.
-Кристаллическая смола-
Кристаллическая смола в качестве одного из компонентов связующей смолы не ограничивается особым образом и может быть подходящим образом выбрана в соответствии с целевым назначением. Ее примеры включают кристаллическую смолу, истолковываемую как структурный элемент сополимерной смолы.
Содержание кристаллической смолы не ограничивается особым образом и может быть подходящим образом выбрано в соответствии с целевым назначением. Однако оно предпочтительно составляет от 3 мас.% до 10 мас.%.
Посредством тонера, содержащего кристаллическую смолу, облегчается кристаллизация и достигается прочность, которая может улучшать стабильность при статическом хранении, и вязкость расплава становится ниже, что может улучшать способность к закреплению при низких температурах.
<Другие компоненты>
Примеры других компонентов включают красящее вещество, антиадгезионный агент, агент управления зарядом и поверхностную добавку.
-Красящее вещество-
Красящее вещество не ограничивается особым образом и может быть подходящим образом выбрано в соответствии с целевым назначением. Его примеры включают черные пигменты, желтые пигменты, пурпурные пигменты и голубые пигменты. Среди них предпочтительным является включение любого из желтых пигментов, пурпурных пигментов и голубых пигментов.
Черные пигменты используют, например, в черных тонерах. Примеры черных пигментов включают углеродную сажу, оксид меди, диоксид марганца, анилиновый черный, активированный уголь, немагнитный феррит, магнетит, нигрозиновые красители и черный оксид железа.
Желтые пигменты используют, например, в желтых тонерах. Примеры желтых пигментов включают C.I. Pigment Yellow 74, 93, 97, 109, 128, 151, 154, 155, 166, 168, 180 и 185, нафтоловый желтый S, ганза желтый (10G, 5G, G), кадмиевый желтый, желтый оксид железа, китайский желтый, хромовый желтый, титановый желтый и полиазокраситель желтый.
Пурпурные пигменты используют, например, в пурпурных тонерах. Примеры пурпурных пигментов включают моноазопигменты, такие как пигменты на основе хинакридона и C.I. Pigment Red 48:2, 57:1, 58:2, 5, 31, 146, 147, 150, 176, 184 и 269. Моноазопигменты могут быть использованы в комбинации с пигментами на основе хинакридона.
Голубые пигменты используют, например, в голубых тонерах. Примеры голубых пигментов включают Cu-фталоцианиновые пигменты, Zn-фталоцианиновые пигменты и Al-фталоцианиновые пигменты.
Содержание красящего вещества не ограничивается особым образом и может быть подходящим образом выбрано в соответствии с целевым назначением. Однако оно составляет предпочтительно от 1 части по массе до 15 частей по массе, а более предпочтительно от 3 частей по массе до 10 частей по массе по отношению к 100 частям по массе тонера.
Красящие вещества могут также быть использованы в качестве маточной смеси, смешиваемой со смолами. Примеры смол, используемых при получении маточной смеси или перемешиваемой вместе с маточной смесью, включают полимеры стирола или замещенного стирола, такие как полистирол, поли-п-хлорстирол и поливинилтолуол; стироловые сополимеры, такие как стирол-п-хлорстироловые сополимеры, стирол-пропиленовые сополимеры, стирол-винилтолуоловые сополимеры, стирол-винилнафталиновые сополимеры, стирол-метилакрилатные сополимеры, стирол-этилакрилатные сополимеры, стирол-бутилакрилатные сополимеры, стирол-октилакрилатные сополимеры, стирол-метилметакрилатные сополимеры, стирол-этилметакрилатные сополимеры, стирол-бутилметакрилатные сополимеры, сополимеры стирола и α-хлорметилметакрилата, стирол-акрилонитриловые сополимеры, стирол-винилметилкетоновые сополимеры, стирол-бутадиеновые сополимеры, стирол-изопреновые сополимеры, стирол-акрилонитрил-инденовые сополимеры, сополимеры стирола и малеиновой кислоты и сополимеры стирола и сложного эфира малеиновой кислоты; и полиметилметакрилаты, полибутилметакрилаты, поливинилхлориды, поливинилацетаты, полиэтилены, полипропилены, сложные полиэфиры, эпоксидные смолы, эпоксиполиоловые смолы, полиуретаны, полиамиды, поливинилбутирали, смолы на основе полиакриловой кислоты, древесные смолы, модифицированные древесные смолы, терпеновые смолы, алифатические или алициклические углеводородные смолы, ароматические нефтяные смолы, хлорпарафины и парафиновые воски. Одна из них может быть использована отдельно или две или более из них могут быть использованы в комбинации.
Маточная смесь может быть получена смешиванием смолы для маточной смеси и красящего вещества при приложении высокого сдвигового усилия и перемешивании смеси. Для улучшения взаимодействия между окрашивающим веществом и смолой может быть использован органический растворитель. Дополнительно, способ, который является так называемым «способ промывки», включающий смешивание и перемешивание водной пасты красящего вещества со смолой и органическим растворителем, что обеспечивает возможность перемещения красящего вещества к смоле, и удаление воды и компонента органического растворителя, также является предпочтительным, поскольку может быть использован влажный осадок красящего вещества как таковой и, соответственно, сушка не требуется. Для смешивания и перемешивания предпочтительными являются диспергаторы с приложением высоких сдвиговых напряжений, такие как трехвалковые мельницы.
-Антиадгезионный агент-
Антиадгезионный агент не ограничивается особым образом и может быть подходящим образом выбран в соответствии с целевым назначением. Его примеры включают воск, содержащий карбонильную группу, полиолефиновый воск и углеводород с длинной цепью. Один из них может быть использован отдельно или два или более из них могут быть использованы в комбинации. Среди них предпочтительным является воск, содержащий карбонильную группу.
Примеры воска, содержащего карбонильную группу, включают сложные эфиры полиалкановых кислот, полиалканоловые сложные эфиры, амиды полиалкановых кислот и диалкилкетоны.
Примеры сложных эфиров полиалкановых кислот включают карнаубский воск, горный воск, триметилолпропантрибегенат, пентаэритритолтетрабегенат, пентаэритритолдиацетатдибегенат, глицеринтрибегенат и 1,18-октадекандиолдистеарат.
Примеры полиалканоловых сложных эфиров включают тристеарилтримеллитат и дистеарилмалеат.
Примеры амидов полиалкановых кислот включают дибегениламид.
Примеры полиалкиламидов включают тристеариламид тримеллитовой кислоты.
Примеры диалкилкетонов включают дистеарилкетон.
Среди этих восков, содержащих карбонильную группу, особенно предпочтительными являются сложные эфиры полиалкановых кислот.
Примеры полиолефинового воска включают полиэтиленовый воск и полипропиленовый воск.
Примеры углеводорода с длинной молекулярной цепью включают парафиновый воск и воск SASOL.
Температура плавления антиадгезионного агента не ограничивается особым образом и может быть подходящим образом выбрана в соответствии с целевым назначением. Однако она составляет предпочтительно от 50°C до 100°C, а более предпочтительно от 60°C до 90°C. Когда температура плавления ниже 50°C, стабильность термостойкости при хранении может быть ухудшена. Когда температура плавления выше 100°C, более вероятно холодное смещения, происходящее во время закрепления при низкой температуре.
Температура плавления антиадгезионного агента может быть измерена с помощью, например, дифференциальных сканирующих калориметров (TA-60WS и DSC-60 производства компании Shimadzu Corporation). Сначала антиадгезионный агент помещают в сосуд для образца, изготовленный из алюминия, который затем устанавливают на держателе, размещаемом в электрической печи. Затем образец нагревают в атмосфере азота от 0°C до 150°C при скорости повышения температуры 10°C/мин, а затем охлаждают от 150°C до 0°C при скорости понижения температуры 10°C/мин. После этого образец снова нагревают до 150°C при скорости повышения температуры 10°C/мин. Таким путем измеряют кривую дифференциальной сканирующей калориметрии (ДСК). Из полученной кривой ДСК температура максимума пика теплоты плавления при втором увеличении температуры может быть получена в качестве температуры плавления с использованием программы анализа в системе DSC-60.
Вязкость расплава антиадгезионного агента составляет предпочтительно от 5 мПа·с до 100 мПа·с, более предпочтительно от 5 мПа·с до 50 мПа·с, а особенно предпочтительно от 5 мПа·с до 20 мПа·с, когда измерение выполняют при 100°C. Когда вязкость расплава ниже 5 мПа·с, способность к отделению может ухудшаться. Когда вязкость расплава выше 100 мПа·с, устойчивость к горячему смещению и способность к отделению при низких температурах могут ухудшаться.
Содержание антиадгезионного агента не ограничивается особым образом и может быть подходящим образом выбрано в соответствии с целевым назначением. Однако оно составляет предпочтительно от 1 части по массе до 20 частей по массе, а более предпочтительно от 3 частей по массе до 10 частей по массе по отношению к 100 частям по массе тонера. Когда содержание меньше 1 части по массе, устойчивость к горячему смещению может ухудшаться. Когда содержание больше 20 частей по массе, стабильность термостойкости при хранении, поляризуемость, способность к переносу и устойчивость к механическим напряжениям могут ухудшаться.
-Агент управления зарядом-
Агент управления зарядом не ограничивается особым образом и может быть подходящим образом выбран в соответствии с целевым назначением. Его примеры включают нигрозиновые красители, трифенилметановые красители, красители на базе хромсодержащего металлического комплекса, пигменты на базе хелата молибденовой кислоты, родаминовые красители, алкоксиамины, соли четвертичного аммония (включая соли четвертичного аммония, модифицированные фтором), алкиламиды, фосфор, соединения фосфора, вольфрам, соединения вольфрама, фторактивные агенты, металлические соли салициловой кислоты и металлические соли производных салициловой кислоты. Его конкретные примеры включают нигрозиновый краситель BONTRON 03, соль четвертичного аммония BONTRON P-51, металлсодержащий азокраситель BONTRON S-34, металлический комплекс оксинафтойной кислоты E-82, металлический комплекс салициловой кислоты E-84 и фенольный конденсат E-89 (эти продукты производства компании ORIENT CHEMICAL INDUSTRIES CO., LTD), молибденовые комплексы соли четвертичного аммония TP-302 и TP-415 (эти продукты производства компании Hodogaya Chemical Co., Ltd.), LRA-901 и комплекс бора LR-147 (производства компании Japan Carlit Co., Ltd.).
Содержание агента управления зарядом не ограничивается особым образом и может быть подходящим образом выбрано в соответствии с целевым назначением. Однако оно составляет предпочтительно от 0,01 части по массе до 5 частей по массе, а более предпочтительно от 0,02 части по массе до 2 частей по массе по отношению к 100 частям по массе тонера. Когда содержание меньше 0,01 части по массе, способность к увеличению заряда и количество накапливаемых зарядов будут недостаточными, что может влиять на изображение из тонера. Когда содержание больше 5 частей по массе, поляризуемость тонера будет являться чрезмерно высокой, что увеличивает электростатическое притяжение между тонером и валиком для проявления, что может приводить к ухудшению текучести проявителя или ухудшению плотности изображения.
-Поверхностная добавка-
Поверхностная добавка не ограничивается особым образом и может быть подходящим образом выбрана в соответствии с целевым назначением. Ее примеры включают кремнезем, металлические соли жирной кислоты, оксиды металлов, гидрофобизированный оксид титана и фторполимеры.
Примеры металлических солей жирной кислоты включают стеарат цинка и стеарат алюминия.
Примеры оксидов металлов включают оксид титана, оксид алюминия, оксид олова и оксид сурьмы.
Примеры коммерчески доступных продуктов кремнезема включают R972, R974, RX200, RY200, R202, R805 и R812 (все производства компании Nippon Aerosil Co., Ltd.).
Примеры коммерчески доступных продуктов оксида титана включают P-25 (производства компании Nippon Aerosil Co., Ltd.), STT-30 и STT-65C-S (оба из которых производства компании Titan Kogyo, Ltd.), TAF-140 (производства компании Fuji Titanium Industry Co., Ltd.) и MT-150W, MT-500B, MT-600B, и MT-150A (все из которыз производства компании Tayca Corporation).
Примеры коммерчески доступных продуктов гидрофобизированного оксида титана включают T-805 (производства компании Nippon Aerosil Co., Ltd.); STT-30A и STT-65S-S (оба из которых производства компании Titan Kogyo, Ltd.); TAF-500T и TAF-1500T (оба из которых производства компании Fuji Titanium Industry Co., Ltd.); MT-100S и MT-100T (оба из которых производства компании Tayca Corporation) и IT-S (производства компании Ishihara Sangyo Kaisha, Ltd.).
Примеры способов гидрофобизации включают обработку гидрофильных тонкодисперсных частиц силановым связующим агентом, таким как метилтриметоксисилан, метилтриэтоксисилан или октилтриметоксисилан.
Содержание поверхностной добавки не ограничивается особым образом и может быть подходящим образом выбрано в соответствии с целевым назначением. Однако оно составляет предпочтительно от 0,1 части по массе до 5 частей по массе, а более предпочтительно от 0,3 части по массе до 3 частей по массе по отношению к 100 частям по массе тонера.
Средний диаметр первичных частиц поверхностной добавки не ограничивается особым образом и может быть подходящим образом выбран в соответствии с целевым назначением. Однако предпочтительно он составляет 100 нм или менее, а более предпочтительно от 3 нм до 70 нм. Когда средний диаметр частиц меньше 3 нм, поверхностная добавка может быть скрыта в тонере и может быть не в состоянии проявлять свою функциональность эффективным образом. Когда средний диаметр частиц больше 100 нм, поверхностная добавка может неравномерным образом повреждать поверхность фотопроводника.
Объемный средний диаметр частиц тонера не ограничивается особым образом и может быть подходящим образом выбран в зависимости от целевого назначения. Однако предпочтительно он составляет от 0,1 мкм до 16 мкм. Его верхний предел составляет более предпочтительно 11 мкм, а особенно предпочтительно 9 мкм. Его нижний предел составляет более предпочтительно 0,5 мкм, а особенно предпочтительно 1 мкм.
Отношение объемного среднего диаметра частиц тонера к среднечисленному диаметру его частиц [объемный средний диаметр частиц/среднечисленный диаметр частиц] не ограничивается особым образом и может быть подходящим образом выбрано в соответствии с целевым назначением. Однако оно предпочтительно составляет от 1,0 до 1,4, а более предпочтительно от 1,0 до 1,3 с точки зрения равномерности диаметров частиц.
Объемный средний диаметр частиц (Dv) и среднечисленный диаметр частиц (Dn) измеряют способом с применением счетчика Коултера. Примеры измерительных установок включают COULTER COUNTER TA-II, COULTER MULTISIZER II и COULTER MULTISIZER III (все производства компании Beckman Coulter). Способ измерения будет описан ниже.
Сначала, в качестве диспергирующего агента к электролитическому водному раствору (от 100 мл до 150 мл) добавляют поверхностно-активное вещество (предпочтительно, алкилбензолсульфонат) (от 0,1 мл до 5 мл). При этом электролитический раствор является примерно 1 мас.%-ным водным раствором NaCl, приготовленным посредством применения первичного хлорида натрия. Примеры электролитического раствора включают ISOTON-II (производства компании Beckman Coulter). Затем к раствору добавляют образец, подлежащий измерению (от 2 мг до 20 мг). Электролитический раствор, в котором суспендируют образец, подвергают диспергированию в течение от примерно 1 минуты до 3 минут посредством ультразвукового диспергатора. Затем, с помощью вышеуказанной измерительной установки и при апертуре 100 мкм измеряют объем и число частиц тонера, чтобы вычислить объемное распределение и численное распределение. Из полученных распределений могут быть получены объемный средний размер частиц и среднечисленный размер частиц тонера.
Используемыми каналами являются 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, а целевые частицы являются частицами диаметром 2,00 мкм или более, но менее 40,30 мкм.
<Характеристики, требующиеся в импульсном ЯМР>
Существенным признаком настоящего изобретения является техническое средство химического связывания кристаллической смолы с некристаллическим сегментом и регулирование структур соответствующих сегментов, чтобы тем самым затормозить молекулярное движение кристаллического сегмента.
Импульсный ЯМР (далее здесь может называться как «импульсный способ ЯМР») является эффективным для индексирования молекулярной подвижности. В отличие от ЯМР высокого разрешения, импульсный способ ЯМР не предоставляет информации о химическом сдвиге (такую как информацию о локальной химической структуре). Вместо этого, импульсный метод ЯМР может быстро измерять времена релаксации ядра 1H (время (T1) спин-решеточной релаксации и время (T2) спин-спиновой релаксации), которые тесно связаны с молекулярной подвижностью, и, соответственно, применение этого метода быстро стало широко распространенным. Примеры методов измерения, основанных на импульсном методе ЯМР, включают метод спинового эха Хана, метод солид-эха, метод Карра-Парселла-Мейбума-Гилла (метод CPMG) и 90°-импульсный метод. Как правило, метод солид-эха и 90°-импульсный метод являются подходящими для измерения короткого времени T2. Метод спинового эха Хана является подходящим для измерения T2 средней продолжительности. Метод CMPG является подходящим для измерения T2 долгой продолжительности. При измерении тонера любой метод может быть использован подходящим образом, однако метод солид-эха и метод спинового эха Хана являются более подходящими.
В настоящем изобретении время (t50) спин-спиновой релаксации при 50°C обозначают как показатель молекулярной подвижности, относящийся к стабильности при хранении. Время (t130) спин-спиновой релаксации при 130°C обозначают как показатель молекулярной подвижности, относящийся к закреплению. Время (t’70) спин-спиновой релаксации при 70°C, при охлаждении от 130°C до 70°C, обозначают как показатель молекулярной подвижности, относящийся к устойчивости к истиранию, когда изображение перемещается.
Когда эти конкретные показатели удовлетворяют определенным диапазонам, это означает, что будет обеспечиваться достаточная подвижность, когда текучесть является необходимой, например, во время закрепления, и что подвижность будет заторможена должным образом, когда текучесть является ненужной, например, при хранении или перемещении в устройстве.
Теперь будут пояснены времена t50, t130 и t’70 релаксации тонера.
Время t50 релаксации тонера, которое является показателем молекулярной подвижности, относящимся к стабильности при хранении, составляет 0,05 мс или менее. Когда t50 больше 0,05 мс, подвижность тонера при 50°C является высокой, что делает более вероятным деформирование или агломерирование тонера под действием внешнего усилия, что нежелательно, поскольку транспортировка морским транспортом с воздействием волн и хранение в летнее время могут оказывать неблагоприятное воздействие.
Время t130 релаксации тонера, которое является показателем молекулярной подвижности, относящимся к способности к закреплению, составляет 15 мс или более. Когда t130 меньше 15 мс, молекулярная подвижность во время нагревания будет недостаточной, что может ухудшать текучесть и деформируемость тонера. Это может ухудшать пластичность и способность деформироваться в холодном состоянии для изображения и сцепляемость с печатной основой, что, в свою очередь, может приводить к ухудшению качества изображения, такому как ухудшение глянцевитости и отслаивание изображения, что нежелательно.
Дополнительно, время t’70 релаксации, которое является показателем молекулярной подвижности, относящимся к устойчивости к истиранию, когда изображение перемещается, составляет 1,00 мс или менее. Когда t’70 больше 1,00 мс, контактирование с валиком, транспортирующим элементом и т.д. и трение скольжения относительно него будут происходить во время этапе выпуска листа после закрепления, прежде чем молекулярная подвижность затормозится должным образом, что нежелательно, поскольку на поверхности изображения могут быть образованы царапины или может быть изменена глянцевитость изображения.
Более предпочтительно, если значение t50 тонера меньше. Однако ее нижний предел может составлять 0,01 мс или более.
Более предпочтительно, если значение t130 тонера больше. Однако ее верхний предел может составлять 35 мс или менее.
Более предпочтительно, если значение t’70 тонера меньше. Однако ее нижний предел может составлять 0,50 мс или или более.
<<Способ измерения с использованием импульсного метода ЯМР>>
Это измерение может быть выполнено с помощью «MINISPEC MQ20» производства компании Bruker Optics K.K. В нижеописанных Примерах, которые являются вариантами осуществления настоящего изобретения, следующий метод выполняли для измерения, с помощью вышеописанных установок. Измерение выполняли для ядра 1H в качестве объекта наблюдения при условиях резонансной частоты 19,65 МГц и интервалов измерения 5 с. Метод солид-эха использовали для t50, и метод спинового эха Хана использовали для других времен с последовательностью импульсов (90°x-Pi-180°x), чтобы тем самым измерить кривую затухания. Следует заметить, что измерение выполняли в сумме 32 раза при изменении температуры от 50°C до 130°C и от 130°C до 70°C, с Pi от 0,01 мс до 100 мс и с числом измерительных точек, составляющим 100 точек.
В качестве образца в выделенную трубку для образца помещали порошок тонера (0,2 г) и вводили в трубку для образца до тех пор, пока не достигали необходимого диапазона магнитного поля для измерения. Посредством этого измерения для каждого образца получали время (t50) спин-спиновой релаксации при 50°C, время (t130) спин-спиновой релаксации при 130°C и время (t’70) спин-спиновой релаксации при 70°C, при охлаждении от 130°C до 70°C.
При измерении t50 представляющей интерес компонентой являлась твердая компонента с коротким временем релаксации, и, следовательно, подходящим являлось измерение методом солид-эха, который сфокусирован на твердой компоненте.
При измерении t130 представляющей интерес целью являлась подвижность системы в целом, а при измерении t’70 представляющей интерес целью являлось затормаживание подвижности системы в целом при охлаждении. Поэтому подходящим являлось измерение методом спинового эха Хана, который сфокусирован на мягкой компоненте с продолжительным временем релаксации.
<Характеристики, требующиеся в атомно-силовой микроскопии (АСМ)>
Что касается тонера, бинаризованное изображение тонера, которое получено бинаризированием фазового изображения тонера, наблюдаемого с помощью атомного силового микроскопа (АСМ) в полуконтактном режиме, на основании промежуточной значения между максимальным значением и минимальным значением разности фаз в фазовом изображении, включает изображения первой разности фаз, образованные областями, имеющими большую разность фаз, и изображение второй разности фаз, образованное областью, имеющей небольшую разность фаз. Изображения первой разности фаз распределены в изображении второй разности фаз, а диаметр распределения в дисперсионной фазе изображений первой разности фаз, образованных областями, имеющими большую разность фаз, составляет 150 нм или менее, а предпочтительно от 10 нм до 100 нм.
В настоящем изобретении, когда изображения первой разности фаз распределены в изображении второй разности фаз, это означает, что между доменами в бинаризованном изображении могут быть определены границы, и что может быть определен диаметр Фере изображений первой разности фаз в дисперсионной фазе. Когда изображения первой разности фаз в бинаризованном изображении представляют диаметры очень мелких частиц, которые трудно отличить от шума изображения или изображения другой фазы, или когда диаметр Фере не может быть определен отчетливым образом для изображений первой разности фаз, изображения первой разности фаз оценивают как «не являющиеся диспергированными». Диаметр Фере не может быть определен для изображений первой разности фаз, когда они сливаются с шумом изображения, и, следовательно, не могут быть определены границы доменов. Примеры форм изображений первой разности фаз, для которых диаметр Фере может быть определен, включают форму растрового элемента и циклическую структуру. Примеры циклической структуры включают пластовую структуру, представленную колончатой структурой, и слоистую структуру «mille-feuille».
Лишь когда домен имеет форму полоски, а максимальный диаметр Фере составляет 300 нм или более, минимальный диаметр Фере используют в качестве диаметра домена вместо максимального диаметра Фере.
Для того чтобы увеличить ударную вязкость связующей смолы, необходимо включить в смолу структуру для релаксации внешней деформации и давления. Примерные средства для этого содержат включение более мягкой структуры. Однако в этом случае более вероятно происходит слипание, вызванное адгезией частиц тонера при плавления во время хранения, и повреждения изображения или адгезия на изображение вследствие мягкости. Для того чтобы создать баланс между ударной вязкостью и релаксацией, необходимо получить некое компромиссное соотношение между обоими этими параметрами.
Авторы настоящего изобретения обнаружили, что компромиссное соотношение между улучшением ударной вязкости смолы и релаксацией может быть получено при тонком диспергировании изображений первой разности фаз, образованных областями, имеющими большую разность фаз, что может улучшать ударную вязкость при эффективном воздействии на релаксацию механических напряжений, в фазе изображения второй разности фаз, образованного областью, имеющей небольшую разность фаз.
<<Способ измерения с помощью атомно-силового микроскопа (АСМ)>>
Внутреннее дисперсионное состояние тонера может быть подтверждено из фазового изображения, полученного посредством полуконтактного режима с использованием атомно-силового микроскопа (АСМ). Полуконтактный режим с использованием атомно-силового микроскопа представляет собой способ, описанный в Surface Science Letter, 290, 668 (1993). Этот способ измеряет форму поверхности образца при вибрации кантилевера, как описано в Macromolecules, 28, 6773 (1995). При этом разность фаз образуют между приводом, которым является источник вибрации кантилевера, и фактической вибрацией, зависящей от вязкоупругих характеристик поверхности образца. Эта разность фаз отображается как фазовое изображение. Мягкие области наблюдаются с большой фазовой задержкой, в то время как твердые области наблюдаются с небольшой фазовой задержкой.
В тонере предпочтительно, чтобы области, которые являются мягкими и наблюдаются в качестве изображений, имеющих большую разность фаз, являлись тонко диспергированными в области, которая является твердой и наблюдается в качестве изображения, имеющего небольшую разность фаз. В этом случае предпочтительно, чтобы изображения первой разности фаз, которые образованы мягкими областями, имеющими большую разность фаз, были тонко диспергированы в виде дисперсной фазы в изображении второй разности фаз, которое образовано твердой областью, имеющей небольшую разность фаз, в виде дисперсионной фазы.
В нижеописанных Примерах, которые являются вариантами осуществления настоящего изобретения, измерения с помощью атомно-силовой микроскопии (АСМ) выполняли на следующей установке в соответствии со следующим методом.
В качестве образца, из которого получали фазовое изображение, в виде секции с помощью ультрамикротома ULTRACUT UCT производства компании Leica вырезали блок тонера. Эту секцию использовали для наблюдения.
- Толщина разреза: 60 нм
- Скорость резания: 0,4 мм/с
- С использованием алмазного ножа (ULTRA SONIC 35°)
Типичным установкой для получения фазового изображения с помощью атомно-силовой микроскопии (АСМ) является, например, MFP-3D производства компании Asylum Technology. Кантилевером может быть, например, OMCL-AC240TS-C3. Вышеупомянутую установку использовали в Примерах. Для наблюдения использовали следующие условия измерения.
- Целевая амплитуда: 0,5 В
- Процент целевого смещения: -5%
- Заданная амплитуда: 315 мВ
- Частота сканирования: 1 Гц
- Точки отсчета при сканировании: 256×256
- Угол сканирования: 0°
В конкретном методе измерения среднего значения максимальных диаметров Фере изображений первой разности фаз (т.е. мягких элементов), образованных областями, имеющими большую разность фаз, в фазовом изображении, полученном с помощью атомно-силовой микроскопии (АСМ), фазовое изображение, полученное с помощью атомно-силовой микроскопии (АСМ) в полуконтактном режиме, бинаризируют на основе промежуточного значения между максимальным значением разности фаз в фазовом изображении и минимальным значением разности фаз в фазовом изображении с созданием вследствие этого бинаризованного изображения. Бинаризованное изображение получают, как описано выше, посредством фиксирования фазового изображения, чтобы иметь контраст между областями, имеющими небольшую разность фаз, которые выражены насыщенным цветом, и областями, имеющими большую разность фаз, которые выражены бледным цветом, и после этого бинаризированием фазового изображения посредством рассмотрения промежуточного значения между максимальным значением разности фаз в фазовом изображении и минимальным значением разности фаз в фазовом изображении в качестве границы. Из 10 изображений, включенных в квадратную область 300 нм в бинаризованном изображении, 30 изображений первой разности фаз с наибольшими максимальными диаметрами Фере выбирают в убывающем порядке, а среднее значение этих диаметров используют в качестве среднего значения максимальных диаметров Фере. При этом любое изображение с мельчайшим диаметром (см. Фиг. 3), которое будет определенно, оценено как шум изображения, или для которого трудно провести различие между шумом изображения и изображением разности фаз, исключают из расчета среднего значения диаметра. Более конкретно, любое изображение первой разности фаз, которое представлено на том же самом изображении, на котором присутствует изображение первой разности фаз, имеющее наибольший максимальный диаметр Фере, и которое имеет отношение площади 1/100 или менее относительно этого изображения первой разности фаз, не используют для расчета среднего значения диаметра. Максимальный диаметр Фере является расстоянием между двумя параллельными линиями, которое измеряется как наибольшее, когда изображение разности фаз расположено между двумя параллельными линиями.
В качестве справки, Фиг. 1 показывает фазовое изображение блок-сополимерной смолы по Примеру 3-1 изготовления. Фиг. 2 показывает бинаризованное изображение, полученное бинаризированием этого фазового изображения вышеописанным образом. На Фиг. 2 яркие области являются изображениями первой разности фаз (изображениями, имеющими большую разность фаз), образованными областями, имеющими большую разность фаз, а темная область является изображением второй разности фаз (изображением, имеющим небольшую разность фаз), образованным областью, имеющей небольшую разность фаз.
Лишь когда домен имеет форму полоски, а максимальный диаметр Фере составляет 300 нм или более, минимальный диаметр Фере используют в качестве диаметра домена вместо максимального диаметра Фере.
<Молекулярная масса сополимерной смолы>
Среднемассовая молекулярная масса (Mw) сополимерной смолы составляет предпочтительно от 20000 до 150000 для того, чтобы удовлетворять различным вышеописанным характеристикам и реализовывать как способность к закреплению при низких температурах, так и стабильность термостойкости при хранении.
Когда Mw меньше 20000, стабильность термостойкости тонера при хранении может ухудшаться, и его устойчивость к горячему смещению может также ухудшаться. Когда Mw больше 150000, тонер может не плавиться должным образом во время закрепления при низкой температуре, что может облегчать отслаивание изображения, приводя к ухудшению способности тонера к закреплению при низких температурах.
Mw может быть измерена с помощью установки для гель-проникающей хроматографии (ГПХ) (например, HLC-8220GPC (производства компании Tosoh Corporation)). В описанных далее Примерах, которые являются вариантами осуществления настоящего изобретения, Mw измеряли следующим методом с помощью вышеупомянутой установки. В качестве колонки использовали три последовательных колонки 15 см TSKGEL SUPER HZM-H (производства компании Tosoh Corporation). Смолу, подлежащую измерению, приготавливали в виде раствора 0,15 мас.% в тетрагидрофуране (THF)) (содержащем стабилизатор производства компании Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), и полученный раствор фильтровали через фильтр 0,2 мкм. Полученный фильтрат использовали в качестве образца. Раствор образца в тетрагидрофуране (THF) (100 мкл) вводили в измерительную установку и измеряли при температуре 40°C при расходе 0,35 мл/мин.
Расчет молекулярной массы выполняли с использованием калибровочной кривой, которая была получена на основании монодисперсных стандартных образцов полистирола. В качестве монодисперсных стандартных образцов полистирола использовали ряд SHOWDEX STANDARD производства компании Showa Denko K.K. и толуол. Приготавливали растворы в тетрагидрофуране (THF) следующих трех видов монодисперсных стандартных образцов полистирола и выполняли измерения при вышеописанных условиях. Калибровочную кривую создавали при времени удерживания максимума пика, считающегося соответствующим молекулярной массе по рассеянию света 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), 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), THF (50 мл)
Раствор C: S-1470 (2,5 мг), S-112 (2,5 мг), S6,93 (2,5 мг), толуол (2,5 мг), THF (50 мл)
В качестве детектора был использован детектор показателя преломления (RI).
<Способ изготовления тонера>
Способ изготовления тонера не ограничивается особым образом и может быть подходящим образом выбран в соответствии с целевым назначением. Его примеры включают способ влажного гранулирования и способ измельчения. Примеры способа влажного гранулирования включают способ растворения с суспендированием и способ агломерации эмульсии. Способ растворения с суспендированием и способ агломерации эмульсии являются предпочтительными, поскольку они являются способами изготовления, которые не включают перемешивание связующей смолы, потому что молекулы могут разрываться вследствие перемешивания и из-за затруднения равномерного перемешивания смолы с высокой молекулярной массой и смолы с низкой молекулярной массой. Способ растворения с суспендированием является более предпочтительным с точки зрения равномерности смолы в частицах тонера.
Тонер может также быть изготовлен способом изготовления частиц, описанным в JP-B № 4531076, т.е. способом изготовления частиц растворением материалов тонера в диоксиде углерода в жидком состоянии или суперкритическом состоянии и после этого удалением оксида углерода в этом жидком состоянии или суперкритическом состоянии, с получением вследствие этого частиц тонера.
-Способ растворения с суспендированием-
Примерный способ растворения с суспендированием включает этап приготовления фазы материала тонера, этап приготовления фазы водной среды, этап приготовления жидкой эмульсии или дисперсии и этап удаления органического растворителя, а также, при необходимости, другие этапы.
--Этап приготовления фазы материала тонера (масляной фазы)--
Этап приготовления фазы материала тонера не ограничивается особым образом и может быть подходящим образом выбран в соответствии с целевым назначением, при условии, что он является этапом растворения или диспергирования в органическом растворителе материалов тонера, которые включают в себя по меньшей мере связующую смолу, и, в соответствии с необходимостью, красящее вещество, антиадгезионный агент и т.д., с приготовлением вследствии этого жидкости в виде раствора или дисперсии материалов тонера (может также называться фазой материала тонера или масляной фазой).
Органический растворитель не ограничивается особым образом и может быть подходящим образом выбран в соответствии с целевым назначением. Однако он предпочтительно является летучим растворителем, имеющим температуру кипения ниже 150°C, поскольку такой растворитель легко удаляется.
Примеры органического растворителя включают толуол, ксилол, бензол, четыреххлористый углерод, метиленхлорид, 1,2-дихлорэтан, 1,1,2-трихлорэтан, трихлорэтилен, хлороформ, монохлорбензол, дихлорэтилиден, метилацетат, этилацетат, метилэтилкетон и метилизобутилкетон. Среди них предпочтительными являются этилацетат, толуол, ксилол, бензол, метиленхлорид, 1,2-дихлороэтан, хлороформ и четыреххлористый углерод, а более предпочтительным является этилацетат.
Один из них может быть использован отдельно или два или более из них могут быть использованы в комбинации.
Количество используемого органического растворителя не ограничивается особым образом и может быть подходящим образом выбрано в соответствии с целевым назначением. Однако оно составляет предпочтительно от 0 частей по массе до 300 частей по массе, более предпочтительно от 0 частей по массе до 100 частей по массе, а особенно предпочтительно от 25 частей по массе до 70 частей по массе по отношению к 100 частям по массе материалов тонера.
--Этап приготовления фазы водной среды (водной фазы)--
Этап приготовления фазы водной среды не ограничивается особым образом и может быть подходящим образом выбран в соответствии с целевым назначением, при условии, что он является этапом приготовления фазы водной среды. На этом этапе предпочтительно приготавливать фазу водной среды, которая содержит тонкодисперсные частицы смолы в водной среде.
Водная среда не ограничивается особым образом и может быть подходящим образом выбрана в соответствии с целевым назначением. Ее примеры включают воду, растворитель, смешивающийся с водой, и их смеси. Среди них особенно предпочтительной является вода.
Растворитель, смешивающийся с водой, не ограничивается особым образом и может быть подходящим образом выбран в соответствии с целевым назначением, при условии, что он способен к смешиванию с водой. Его примеры включают спирт, диметилформамид, тетрагидрофуран, целлозольвы и низшие кетоны.
Примеры спирта включают метанол, изопропанол и этиленгликоль.
Примеры низших кетонов включают ацетон и метилэтилкетон.
Один из них может быть использован отдельно или два или более из них могут быть использованы в комбинации.
Приготовление фазы водной среды выполняют, например, посредством диспергирования тонкодисперсных частиц смолы в водной среде в присутствии поверхностно-активного вещества. Поверхностно-активное вещество и тонкодисперсные частицы смолы добавляют подходящим образом к водной среде с целью улучшения дисперсии материалов тонера.
Добавляемые количества анионогенного поверхностно-активного вещества и тонкодисперсных частиц смолы не ограничиваются особым образом и могут быть подходящим образом выбраны в соответствии с целевым назначением. Однако оба составляют предпочтительно от 0,5 мас.% до 10 мас.% по отношению к водной среде.
Поверхностно-активное вещество не ограничивается особым образом и может быть подходящим образом выбрано в соответствии с целевым назначением. Его примеры включают анионогенное поверхностно-активное вещество, катионогенное поверхностно-активное вещество и амфотерное поверхностно-активное вещество.
Примеры анионогенного поверхностно-активного вещества включают соли жирных кислот, соли сложного эфира алкилсерной кислоты, соли алкиларилсульфоновой кислоты, соли алкилдиарилового эфира дисульфоновой кислоты, соли диалкилсульфоянтарной кислоты, соли алкилфосфорной кислоты, конденсат нафталинсульфоновой кислоты и формальдегида, соли сложного эфира полиоксиэтиленалкилфосфорной кислоты и сложные эфиры глицеринбората и жирной кислоты.
В качестве тонкодисперсных частиц смолы может быть использована любая смола при условии, что смола может образовывать водную дисперсию, и такая смола может быть термопластичной смолой или термоотверждающейся смолой. Примеры материалов тонкодисперсных частиц смолы включают виниловую смолу, полиуретановую смолу, эпоксидную смолу, сложнополиэфирную смолу, полиамидную смолу, полиимидную смолу, кремнийорганическую смолу, фенольную смолу, меламиновую смолу, карбамидную смолу, анилиновую смолу, иономерную смолу и поликарбонатную смолу. Одна из них может быть использована отдельно или две или более из них могут быть использованы в комбинации.
Среди них предпочтительными являются виниловая смола, полиуретановая смола, эпоксидная смола и полиэфирная смола, и любые их комбинации, поскольку из них легко получают водную дисперсию из тонкодисперсных сферических частиц смолы.
Виниловая смола является полимером, полученным гомополимеризацией или сополимеризацией виниловых мономеров. Ее примеры включают стирол-(мет)акрилатные сополимеры, стирол-бутадиеновые сополимеры, полимеры (мет)акриловой кислоты и акрилата, стирол-акрилонитриловые сополимеры, сополимеры стирола и ангидрида малеиновой кислоты и сополимеры стирола и (мет)акриловой кислоты.
Средний диаметр тонкодисперсных частиц смолы не ограничивается особым образом и может быть подходящим образом выбран в соответствии с целевым назначением. Однако он предпочтительно составляет от 5 нм до 200 нм, а более предпочтительно от 20 нм до 300 нм.
При приготовлении фазы водной среды в качестве диспергирующего агента может быть использована целлюлоза. Примеры целлюлозы включают метилцеллюлозу, гидроксиэтилцеллюлозу, гидроксипропилцеллюлозу и натриевую карбоксиметилцеллюлозу.
--Этап приготовления жидкой эмульсии или дисперсии--
Этап приготовления жидкой эмульсии или дисперсии не ограничивается особым образом и может быть подходящим образом выбран в соответствии с целевым назначением, при условии, что он является этапом смешивания жидкости в виде раствора или дисперсии материалов тонера (фазы материала тонера) с фазой водной среды, чтобы эмульгировать или диспергировать ее в фазе водной среды с приготовлением вследствие этого жидкой эмульсии или дисперсии.
Метод эмульгирования или диспергирования не ограничивается особым образом и может быть подходящим образом выбран в соответствии с целевым назначением. Например, может быть использован общеизвестный диспергатор. Примеры диспергатора включают низкоскоростной диспергатор с приложением сдвиговых усилий и высокоскоростной диспергатор с приложением сдвиговых усилий.
Количество используемой фазы водной среды по отношению к 100 частям по массе фазы материала тонера не ограничивается особым образом и может быть подходящим образом выбрано в соответствии с целевым назначением. Однако оно составляет предпочтительно от 50 частей по массе до 2000 частей по массе, а более предпочтительно от 100 частей по массе до 1000 частей по массе. Когда используемое количество меньше 50 частей по массе, фаза материала тонера может быть плохо диспергирована, что делает невозможным получение частиц тонера с заданным диаметром частиц. Когда используемое количество больше 2000 частей по массе, то это неэкономично.
--Этап удаления органического растворителя--
Этап удаления органического растворителя не ограничивается особым образом и может быть подходящим образом выбран в соответствии с целевым назначением, при условии, что он является этапом удаления органического растворителя из жидкой эмульсии или дисперсии с получением вследствие этого суспензии с удаленным растворителем.
Способы удаления органического растворителя включают (1) способ с постепенным повышением температуры реакционной системы в целом для полного испарения и удаления органического растворителя в масляных каплях жидкой эмульсии или дисперсии, и (2) способ распыления жидкой эмульсии или дисперсии в высушивающую атмосферу для полного удаления органического растворителя в масляных каплях жидкой эмульсии или дисперсии. Когда органический растворитель удален, образуются частицы тонера.
--Другие этапы--
Другие этапы включают, например, этап промывки и этап сушки.
---Этап промывки---
Этап промывки не ограничивается особым образом и может быть подходящим образом выбран в соответствии с целевым назначением, при условии, что он является этапом промывки водой суспензии с удаленным растворителем. Примеры воды включают воду, очищенную ионным обменом.
---Этап сушки---
Этап сушки не ограничивается особым образом и может быть подходящим образом выбран в соответствии с целевым назначением, при условии, что он является этапом сушки частиц тонера, полученных на этапе промывки.
-Способ измельчения-
Способ измельчения является способом изготовления частиц основы тонера посредством измельчения и классификации расплавленного и перемешанного продукта из материалов тонера, которые содержат по меньшей мере связующую смолу.
Плавление и перемешивание выполняют посредством загрузки смеси, полученной смешиванием материалов тонера, в месильную машину для перемешивания с плавлением. Примеры месильной машины с плавлением включают одноосную или двухосную месильную машину непрерывного действия и месильную машину периодического действия с валковой мельницей. Конкретные примеры включают KTK TYPE BIAXIAL EXTRUDER производства компании Kobe Steel Ltd., TEM TYPE EXTRUDER производства компании Toshiba Machine Co., Ltd., BIAXIAL EXTRUDER производства компании KCK, PCM TYPE BIAXIAL EXTRUDER производства компании Ikegai Corp. и CO-KNEADER производства компании Buss Inc. Предпочтительно выполнять это плавление и перемешивание при подходящих условиях для того, чтобы не вызывать разрывы молекулярных цепей связующей смолы. Более конкретно, температуру плавления и перемешивания устанавливают на основании температуры размягчения связующей смолы. Если температура гораздо выше температуры размягчения, будут интенсивные разрывы. Если температура гораздо ниже температуры плавления, диспергирование не может выполняться прогрессирующим образом.
Измельчение является этапом измельчения перемешанного продукта, полученного плавлением и перемешиванием. При этом измельчении предпочтительно сначала грубо измельчать перемешанный продукт, а затем тонко его измельчать. Для этого предпочтительно используют способ измельчения перемешанного продукта посредством столкновения его с отбойной пластиной в струйном воздушном потоке, способ измельчения перемешанного продукта посредством столкновения частиц друг с другом в струйном воздушном потоке и способ измельчения перемешанного продукта в узком зазоре между механически вращающимся ротором и статором.
Классификация является этапом регулирования измельченного продукта, полученного измельчением, до частиц заданного диаметра. Классификация может быть выполнена посредством удаления тонкодисперсных частиц с помощью, например, циклона, декантатора и центрифуги.
(Проявитель)
Проявитель по настоящему изобретению содержит тонер по настоящему изобретению. Проявитель может быть однокомпонентным проявителем или двухкомпонентным проявителем, смешанным с носителем. Из них двухкомпонентный проявитель является предпочтительным с точки зрения увеличения срока службы, если используется в высокоскоростном принтере или т.п., что соответствует увеличенной скорости обработки информации в последние годы.
В случае однокомпонентного проявителя, использующего тонер, диаметр частиц тонера не изменяется значительным образом на протяжении подачи и расходования тонера, и благоприятные и стабильные характеристики проявления и изображение могут быть получены даже при долговременном использовании (перемешивающем действии) узла проявления, поскольку в этом случае не происходит образование пленки тонера на валике проявления или прилипание тонера вследствие плавления к элементу, регулирующему толщину слоя, такому как ракельный нож для уменьшения толщины слоя тонера до тонкого слоя.
В случае двухкомпонентного проявителя, использующего тонер, диаметр частиц тонера в проявителе не изменяется значительным образом на протяжении подачи и расходования тонера, и благоприятные и стабильные характеристики проявления могут быть получены даже при долговременном перемешивании узлом проявления.
<Носитель>
Носитель не ограничивается особым образом и может быть подходящим образом выбран в соответствии с целевым назначением. Однако предпочтительный носитель содержит материал сердцевины и слой смолы, покрывающий материал сердцевины.
<<Материал сердцевины>>
Материал сердцевины не ограничивается особым образом и может быть подходящим образом выбран в соответствии с целевым назначением, при условии, что он представляет собой частицы, обладающие магнитными свойствами. Однако его предпочтительными примерами являются феррит, магнетит, железо и никель. С учетом заметно увеличения проблем, имеющих отношение к аспектам приспособляемости к окружающей среде в последние годы, предпочтительными в качестве феррита являются марганцевый феррит, марганцево-магниевый феррит, марганцево-стронциевый феррит, марганцево-магниево-стронциевый феррит и литиевый феррит вместо обычного медь-цинкового феррита.
<<Слой смолы>>
Материал слоя смолы не ограничивается особым образом и может быть подходящим образом выбран в соответствии с целевым назначением. Его примеры включают аминовую смолу, поливиниловую смолу, полистирольную смолу, галогенированную олефиновую смолу, сложнополиэфирную смолу, поликарбонатную смолу, полиэтиленовую смолу, поливинилфторидную смолу, поливинилиденфторидную смолу, политрифторэтиленовую смолу, полигексафторпропиленовую смолу, сополимер винилиденфторида и акрилового мономера, сополимер винилиденфторида и винилфторида, тройной фторсополимер, такой как тройной сополимер тетрафторэтилена, винилиденфторида и нефторидного мономера, и кремнийорганическую смолу. Один из них может быть использован отдельно или два или более из них могут быть использованы в комбинации.
Кремнийорганическая смола не ограничивается особым образом и может быть подходящим образом выбрана в соответствии с целевым назначением. Ее примеры включают: немодифицированную кремнийорганическую смолу, которая образована лишь органосилоксановыми связями; и модифицированную кремнийорганическую смолу, которая модифицирована алкидной смолой, полиэфирной смолой, эпоксисмолой, акриловой смолой, уретановой смолой или т.п.
Коммерчески доступные продукты могут быть использованы в качестве кремнийорганической смолы.
Примеры коммерчески доступных продуктов немодифицированной кремнийорганической смолы включают KR271, KR255 и KR152 производства компании Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.; и SR2400, SR2406 и SR2410 производства компании Dow Corning Toray Silicone Co., Ltd.
Примеры коммерчески доступных продуктов модифицированных кремнийорганических смол включают KR206 (алкид-модифицированную кремнийорганическую смолу), KR5208 (акрил-модифицированную кремнийорганическую смолу), ES 1001N (эпокси-модифицированную кремнийорганическую смолу) и KR305 (уретан-модифицированную кремнийорганическую смолу) производства компании Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.); и SR2115 (эпокси-модифицированную кремнийорганическую смолу) и SR2110 (алкид-модифицированную кремнийорганическую смолу) производства компании Dow Corning Toray Silicone Co., Ltd.
Кремнийорганическая смола может быть использована отдельно, однако также может быть использована в комбинации с компонентом, который может вызывать реакцию образования поперечных связей, компонентом, регулирующим количество зарядов, и т.д.
Содержание в носителе компонента для образования слоя смолы составляет предпочтительно от 0,01 мас.% до 5,0 мас.%. Когда содержание меньше 0,01 мас.%, слой смолы может быть не равномерным на поверхности материала сердцевины. Когда содержание больше 5,0 мас.%, слой смолы может становиться таким толстым, что компонент носителя может быть гранулированным внутри самого себя, и, следовательно, не могут быть получены однородные частицы носителя.
Когда проявителем является двухкомпонентный проявитель, содержание тонера не ограничивается особым образом и может быть подходящим образом выбрано в соответствии с целевым назначением. Однако содержание составляет предпочтительно от 2,0 частей по массе до 12,0 частей по массе, а более предпочтительно от 2,5 части по массе до 10,0 частей по массе по отношению к 100 частям по массе носителя.
(Устройство формирования изображения и способ формирования изображения)
Устройство формирования изображения по настоящему изобретению содержит по меньшей мере несущий электростатическое скрытое изображение элемент (далее в данном документе может называться как «фотопроводник»), узел формирования электростатического скрытого изображения и узел проявления, и включает другие узлы, такие как узел переноса и узел закрепления, в соответствии с необходимостью.
Способ формирования изображения по настоящему изобретению включает по меньшей мере этап проявления, этап переноса и этап закрепления, предпочтительно включает этап формирования электростатического скрытого изображения и включает другие этапы в соответствии с необходимостью.
Способ формирования изображения может быть предпочтительно выполнен устройством формирования изображения. Этап формирования электростатического скрытого изображения может быть предпочтительно выполнен узлом формирования электростатического скрытого изображения. Этап проявления может быть предпочтительно выполнен узлом проявления. Этап переноса может быть предпочтительно выполнен узлом переноса. Этап закрепления может быть предпочтительно выполнен узлом закрепления. Другие этапы могут быть предпочтительно выполнены другими узлами.
<Несущий электростатическое скрытое изображение элемент>
Несущий электростатическое скрытое изображение элемент не ограничивается особым образом в отношении материала, структуры и размера и может быть подходящим образом выбран из общеизвестных несущих элементов. В отношении материала, имеются неорганические фотопроводники, выполненные, например, из аморфного кремния и селена, и органические фотопроводники, выполненные, например, из полисилана и фталополиметина. Среди них с точки зрения длительного срока службы предпочтительным является аморфный кремний.
В качестве фотопроводника из аморфного кремния возможно использовать фотопроводник, содержащий фотопроводящий слой, сформированный из a-Si, который изготовлен нагреванием опорного элемента до 50°C-400°C и формированием фотопроводящего слоя на опорном элементе способом формирования пленки, таким как вакуумное осаждение из паровой фазы, распыление, ионное осаждение, термохимическое осаждение из паровой фазы, фотохимическое осаждение из паровой фазы и плазмохимическое осаждение из паровой фазы. Среди них предпочтительным является плазмохимическое осаждение из паровой фазы, т.е. способ разложения газообразного материала разрядом постоянного тока или тока высокой частоты или микроволновым тлеющим разрядом с образованием вследствие этого пленки из осажденного a-Si на опорном элементе.
Форма несущего электростатическое скрытое изображение элемента не ограничивается особым образом и может быть подходящим образом выбрана в соответствии с целевым назначением. Однако предпочтительной является цилиндрическая форма. Внешний диаметр несущего электростатическое скрытое изображение элемента, имеющего цилиндрическую форму, не ограничивается особым образом и может быть подходящим образом выбран в соответствии с целевым назначением. Однако предпочтительно он составляет от 3 мм до 100 мм, более предпочтительно от 5 мм до 50 мм, а особенно предпочтительно от 10 мм до 30 мм.
<Узел формирования электростатического скрытого изображения и этап формирования электростатического скрытого изображения>
Узел формирования электростатического скрытого изображения не ограничивается особым образом и может быть подходящим образом выбран в соответствии с целевым назначением, при условии, что он является узлом, предназначенным для формирования электростатического скрытого изображения на несущем электростатическое скрытое изображение элементе. Пример узла формирования электростатического скрытого изображения включает в себя по меньшей мере элемент зарядки, предназначенный для электрического заряда поверхности несущего электростатическое скрытое изображение элемента, и узел экспонирования, предназначенный для экспонирования поверхности несущего электростатическое скрытое изображение элемента светом по изображению.
Этап формирования электростатического скрытого изображения не ограничивается особым образом и может быть подходящим образом выбран в соответствии с целевым назначением, при условии, что он является этапом формирования электростатического скрытого изображения на несущем электростатическое скрытое изображение элементе. Например, этот этап может быть выполнен посредством электрической зарядки поверхности несущего электростатическое скрытое изображение элемента, и после этого экспонирования поверхности светом по изображению, и может быть выполнен узлом формирования электростатического скрытого изображения.
<<Элемент зарядки и зарядка>>
Элемент зарядки не ограничивается особым образом и может быть подходящим образом выбран в соответствии с целевым назначением. Его примеры включают: общеизвестное устройство зарядки контактного типа, которое включает электропроводящий или полупроводящий валик, щетку, пленку, резиновый ракельный нож и т.д.; и устройство зарядки неконтактного типа с применением коронного разряда, такое как коротрон и скоротрон.
Зарядка может быть выполнена, например, приложением напряжения к поверхности несущего электростатическое скрытое изображение элемента с помощью элемента зарядки.
Форма элемента зарядки может быть любой, такой как валик, магнитная щетка и меховая щетка, и может быть выбрана в соответствии с техническими требованиями и конфигурацией устройства формирования изображения.
Когда магнитную щетку используют в качестве элемента зарядки, данная магнитная щетка сформирована в виде элемента зарядки, который выполнен из любых различных видов ферритов, таких как Zn-Cu феррит, и который включает в себя полый немагнитный электропроводящий цилиндр, на котором поддерживаются частицы феррита, и магнитный ролик, размещенный внутри данного цилиндра.
Когда меховую щетку используют в качестве элемента зарядки, материалом меховой щетки может являться мех, который обработан углеродом, сульфидом меди, металлом или оксидом металла, чтобы обладать электропроводностью, и который намотан вокруг или приклеен на сердечник в виде стержня, обработанный металлом или любым другим веществом для обладания электропроводностью, с формированием вследствие этого элемента зарядки.
Элемент зарядки не ограничивается элементом зарядки контактного типа. Однако использование элемента зарядки контактного типа является предпочтительным, поскольку может быть получено устройство формирования изображения с уменьшенным количеством озона, образуемого элементом зарядки.
<<Узел экспонирования и экспонирование>>
Узел экспонирования не ограничивается особым образом и может быть подходящим образом выбран в соответствии с целевым назначением при условии, что он может экспонировать поверхность несущего электростатическое скрытое изображение элемента, заряженную элементом зарядки, светом по изображению в соответствии с изображением, подлежащим формированию. Его примеры включают узлы экспонирования оптической системы для копирования, систему с массивом стержневых линз, лазерную оптическую систему и оптическую систему с жидкокристаллическим затвором и т.д.
Источник света, применяемый для узла экспонирования не ограничивается особым образом и может быть подходящим образом выбран в соответствии с целевым назначением. Его примеры включают светоизлучающие приборы всех видов, такие как флуоресцентная лампа, лампа накаливания с вольфрамовой нитью, галогеновая лампа, ртутная лампа, натриевая лампа, светоизлучающий диод (СИД), лазерный диод (ЛД) и электролюминесцентный (ЭЛ) элемент.
Для того чтобы применять свет лишь в требуемом диапазоне длин волн, можно использовать различные виды фильтров, такие как выделительный светофильтр с крутым срезом, полосовой светофильтр, режекторный светофильтр для ближней ИК области, дихроичный светофильтр, интерференционный светофильтр и светофильтр с конверсией цветовой температуры.
Экспонирование может быть выполнено посредством экспонирования поверхности несущего электростатическое скрытое изображение элемента светом по изображению узлом экспонирования.
В настоящем изобретении также возможно применение системы с подсветкой, предназначенной для экспонирования несущего электростатическое скрытое изображение элемента светом по изображению с тыльной стороны несущего элемента.
<Узел проявления и этап проявления>
Узел проявления не ограничивается особым образом и может быть подходящим образом выбран в соответствии с целевым назначением, при условии, что он является узлом проявления, содержащим тонер и предназначенным для проявления электростатического скрытого изображения, образованного на несущем электростатическое скрытое изображение элементе, с образованием видимого изображения.
Этап проявления не ограничивается особым образом и может быть подходящим образом выбран в соответствии с целевым назначением, при условии, что он является этапом проявления тонером электростатического скрытого изображения, образованного на несущем электростатическое скрытое изображение элементе, с образованием видимого изображения, и может быть выполнен, например, узлом проявления.
Узел проявления может являться системой сухого проявления или системой влажного проявления. Дополнительно он может быть одноцветным узлом проявления или многоцветным узлом проявления.
Предпочтительным в качестве узла проявления является узел проявления, который включает в себя мешалку, предназначенную для трения и перемешивания тонера, чтобы электрически заряжать тонер, и несущий проявитель элемент, который включает в себя внутри закрепленный узел для генерации магнитного поля и который способен к вращению при поддержании на своей поверхности проявителя, содержащего тонер.
Внутри узла проявления, например, тонер и носитель смешивают и перемешивают, вызывая трение, чтобы электрически заряжать тонер, который таким образом поддерживается на поверхности вращающегося магнитного валика в цепеобразной форме, с образованием вследствие этого магнитной щетки. Поскольку магнитный валик предусмотрен вблизи несущего электростатическое скрытое изображение элемента, тонер, составляющий магнитную щетку, образованную на поверхности магнитного валика, частично удаляется на поверхность несущего электростатическое скрытое изображение элемента под действием электрической силы притяжения. В результате электростатическое скрытое изображение проявляют тонером с образованием вследствие этого видимого изображения из тонера на поверхности несущего электростатическое скрытое изображение элемента.
<Другие узлы и другие этапы>
Другие узлы включают в себя, например, узел переноса, узел закрепления, узел очистки, узел диэлектризации, узел рециркулирования и узел управления.
Другие этапы включают в себя, например, этап переноса, этап закрепления, этап очистки, этап диэлектризации, этап рециркулирования и этап регулирования.
<<Узел переноса и этап переноса>>
Узел переноса не ограничивается особым образом и может быть подходящим образом выбран в соответствии с целевым назначением, при условии, что он является узлом, предназначенным для переноса видимого изображения на среду для печати. Предпочтительный узел переноса включает в себя узел первого переноса, предназначенный для переноса видимого изображения на элемент промежуточного переноса для формирования составного изображения для переноса, и узел второго переноса, предназначенный для переноса составного изображения для переноса на среду для печати.
Этап переноса не ограничивается особым образом и может быть подходящим образом выбран в соответствии с целевым назначением, при условии, что он является этапом переноса видимого изображения на среду для печати. Предпочтительный этап переноса включает использование элемента промежуточного переноса для выполнения первого переноса, при котором видимое изображение переносится на элемент промежуточного переноса, и выполнения второго переноса для переноса видимого изображения на среду для печати.
Этап переноса может быть выполнен посредством электрической зарядки фотопроводника с помощью устройства зарядки для переноса, для переноса видимого изображения, и может быть выполнен узлом переноса.
Когда изображение, подлежащее вторичному переносу к среде для печати, является цветным изображением, образованным несколькими цветными тонерами, узел переноса может последовательно накладывать тонеры соответствующих цветов на элемент промежуточного переноса с образованием изображения на элементе промежуточного переноса, так что элемент промежуточного переноса затем может переносить изображение на элементе промежуточного переноса на среду для печати совместно для разных тонеров.
Элемент промежуточного переноса не ограничивается особым образом и может быть подходящим образом выбран в соответствии с целевым назначением из общеизвестных элементов переноса. Его предпочтительным примером является лента для переноса.
Узел переноса (включающий в себя узел первого переноса и узел второго переноса) предпочтительно включает в себя по меньшей мере узел переноса, предназначенный для электрического заряда видимого изображения, образованного на фотопроводнике и подлежащего отделению на среду для печати. Примеры устройства переноса включают устройство коронирующего переноса, использующего коронный разряд, ленту для переноса, валик для переноса, прижимной валик для переноса и устройство для адгезионного переноса.
Типичной средой для печати является обычная бумага, однако она не ограничивается особым образом и может быть подходящим образом выбрана в соответствии с целевым назначением, при условии, что она может иметь на себе проявленное незакрепленное изображение, перенесенное на нее. Ее примеры включают полиэтилентерефталатную (PET) основу для OHP-проектора.
<<Узел закрепления и этап закрепления>>
Узел закрепления не ограничивается особым образом и может быть подходящим образом выбран в соответствии с целевым назначением, при условии, что он является узлом, предназначенным для закрепления изображения, перенесенного на среду для печати, на ней. Однако он предпочтительно является общеизвестным нагреваемым прижимным элементом. Примеры нагреваемого прижимного элемента включают комбинацию подогреваемого валика и прижимного валика и комбинацию подогреваемого валика, прижимного валика и бесконечной ленты.
Этап закрепления не ограничивается особым образом и может быть подходящим образом выбран в соответствии с целевым назначением, при условии, что он является этапом закрепления видимого изображения, перенесенного на среду для печати, на ней. Например, этап закрепления может выполняться каждый раз, когда тонер определенного цвета переносится на среду для печати, или может быть выполнен разом одновременно для упомянутых тонеров соответствующих цветов, которые наложены один на другой.
Этап закрепления может быть выполнен узлом закрепления. Нагреваемый прижимной элемент может быть предпочтительно нагрет, обычно от 80°C до 200°C.
В настоящем изобретении, совместно с узлом закрепления или вместо него, например, общеизвестное оптическое устройство закрепления может быть использовано в соответствии с целевым назначением.
2
2
Поверхностное давление на этапе закрепления не ограничивается особым образом и может быть подходящим образом выбрано в соответствии с целевым назначением. Однако оно предпочтительно составляет от 10 Н/см до 80 Н/см.
<<Узел очистки и этап очистки>>
Узел очистки не ограничивается особым образом и может быть подходящим образом выбран в соответствии с целевым назначением, при условии, что он является узлом, способным удалять тонер, остающийся на фотопроводнике. Его примеры включают устройство очистки с магнитной кистью, устройство очистки с электростатической кистью, устройство очистки с магнитным валиком, ракельное устройство очистки, устройство очистки кистью и устройство очистки тканью.
Этап очистки не ограничивается особым образом и может быть подходящим образом выбран в соответствии с целевым назначением, при условии, что он является этапом, способным удалять тонер, остающийся на фотопроводнике. Этап очистки может быть выполнен, например, узлом очистки.
<<Узел диэлектризации и этап диэлектризации>>
Узел диэлектризации не ограничивается особым образом и может быть подходящим образом выбран в соответствии с целевым назначением, при условии, что он является узлом, предназначенным для диэлектризации фотопроводника посредством приложения к нему диэлектризующего напряжения смещения. Его примеры включают в себя лампу для устранения заряда.
Этап диэлектризации не ограничивается особым образом и может быть подходящим образом выбран в соответствии с целевым назначением, при условии, что он является этапом диэлектризации фотопроводника посредством приложения к нему диэлектризующего напряжения смещения. Этап диэлектризации может быть выполнен, например, узлом диэлектризации.
<<Узел рециркулирования и этап рециркулирования>>
Узел рециркулирования не ограничивается особым образом и может быть подходящим образом выбран в соответствии с целевым назначением, при условии, что он является узлом, предназначенным для рециркулирования тонера, удаленного на этапе очистки, к устройству проявления. Его примеры включают общеизвестный узел для перемещения.
Этап рециркулирования не ограничивается особым образом и может быть подходящим образом выбран в соответствии с целевым назначением, при условии, что он является этапом рециркулирования тонера, удаленного на этапе очистки, к устройству проявления. Этап рециркулирования может быть выполнен, например, узлом рециркулирования.
<<Узел управления и этап регулирования>>
Узел управления не ограничивается особым образом и может быть подходящим образом выбран в соответствии с целевым назначением, при условии, что он является узлом, способным управлять операциями соответствующих узлов. Его примеры включают в себя такие устройства, как контроллер последовательности и компьютер.
Этап регулирования не ограничивается особым образом и может быть подходящим образом выбран в соответствии с целевым назначением, при условии, что он является этапом управления операциями на соответствующих этапах. Этап регулирования может быть выполнен, например, узлом управления.
Далее, режим практического осуществления способа формирования изображения с помощью устройства формирования изображения по настоящему изобретению будет описан со ссылкой на Фиг. 4. Устройство 100 формирования изображения, показанное на Фиг. 4, включает в себя несущий электростатическое скрытое изображение элемент 10, валик 20 зарядки в качестве элемента зарядки, устройство 30 экспонирования в качестве узла экспонирования, устройство 40 проявления в качестве узла проявления, элемент 50 промежуточного переноса, устройство 60 очистки в качестве узла очистки, включающего ракельный нож для очистки, и лампу 70 для устранения заряда в качестве узла диэлектризации.
Элемент 50 промежуточного переноса является бесконечной лентой и выполнен с возможностью перемещения в направлении стрелки посредством трех роликов 51, которые расположены с внутренней стороны ленты и на которые натянута данная лента. Некоторые из трех роликов 51 функционируют также в качестве валика для переноса с помощью напряжения смещения, который может прикладывать заданное напряжение смещение для переноса (напряжение смещения для первого переноса) к элементу 50 промежуточного переноса. Устройство 90 очистки, включающее ракельный нож для очистки, предусмотрено вблизи элемента 50 промежуточного переноса. Также вблизи элемента 50 промежуточного переноса предусмотрен валик 80 для переноса в качестве узла переноса, который выполнен с возможностью приложения напряжения смещения для переноса (вторичного переноса) проявленного изображения (изображение из тонера) на листе 95 для переноса в качестве среды для печати, обращенный к элементу 50 промежуточного переноса. Возле элемента 50 промежуточного переноса предусмотрено устройство 58 коронной зарядки, предназначенное для сообщения зарядов изображению из тонера на элементе 50 промежуточного переноса, при промежуточном расположении, в направлении вращения элемента 50 промежуточного переноса, между местом, где несущий электростатическое скрытое изображение элемент 10 и элемент 50 промежуточного переноса контактируют друг с другом, и местом, где элемент 50 промежуточного переноса и лист 95 для переноса контактируют друг с другом.
Устройство 40 проявления включает ленту 41 для проявления в качестве несущего проявитель элемента и узел 45K для проявления черного цвета, узел 45Y для проявления желтого цвета, узел 45M для проявления пурпурного цвета и узел 45C для проявления голубого цвета, которые предусмотрены один рядом с другим по окружности ленты 41 для проявления. Узел 45K для проявления черного цвета включает контейнер 42K для проявителя, валик 43K для подачи проявителя и валик 44K для проявления. Узел 45Y для проявления желтого цвета включает контейнер 42Y для проявителя, валик 43Y для подачи проявителя и валик 44Y для проявления. Узел 45M для проявления пурпурного цвета включает контейнер 42M для проявителя, валик 43M для подачи проявителя и валик 44M для проявления. Узел 45C для проявления голубого цвета включает контейнер 42C для проявителя, валик 43C для подачи проявителя и валик 44C для проявления. Лента 41 для проявления является бесконечной лентой, которая натянута на нескольких роликах с возможностью вращения и частично контактирует с несущим электростатическое скрытое изображение элементом 10.
В устройстве 100 формирования изображения, показанном на Фиг. 4, например, валик 20 зарядки электрически заряжает несущий электростатическое скрытое изображение элемент 10 равномерным образом. Устройство 30 экспонирования облучает светом несущий электростатическое скрытое изображение элемент 10 в соответствии с изображением с образованием на элементе электростатического скрытого изображения. Устройство 40 проявления подает тонер к электростатическому скрытому изображению, образованному на несущем электростатическое скрытое изображение элементе 10, чтобы проявить электростатическое скрытое изображение и вследствие этого образовать изображение из тонера. Изображение из тонера переносится (переносится сначала) к элементу 50 промежуточного переноса при напряжении, приложенном валиками 51, а затем дополнительно переносится (переносится вторично) к листу 95 для переноса. В результате на листе 95 для переноса формируется перенесенное изображение. Любой остаточный тонер на несущем электростатическое скрытое изображение элементе 10 удаляется устройством 60 очистки, и заряды на несущем электростатическое скрытое изображение элементе 10 удаляются сразу лампой 70 для устранения заряда.
Фиг. 5 показывает другой пример устройства формирования изображения по настоящему изобретению. Устройство 100B формирования изображения имеет такую же конфигурацию, что и устройство 100 формирования изображения, показанное на Фиг. 4, за исключением того, что оно не включают ленту 41 для проявления, однако узел 45K для проявления черного цвета, узел 45Y для проявления желтого цвета, узел 45M для проявления пурпурного цвета и узел 45C для проявления голубого цвета предусмотрены вокруг несущего электростатическое скрытое изображение элемента 10, непосредственно обращенные к несущему электростатическое скрытое изображение элементу 10.
Устройство формирования изображения, показанное на Фиг. 6, включает корпус 150 копировального аппарата, стол 200 для подачи листов, сканер 300 и устройство 400 автоматической подачи оригиналов (ADF).
Корпус 150 копировального аппарата включает в своей центральной области элемент 50 промежуточного переноса в виде бесконечной ленты. Элемент 50 промежуточного переноса натянут на поддерживающих роликах 14, 15 и 16 и может вращаться в направлении часовой стрелки на Фиг. 6. Устройство 17 очистки элемента промежуточного переноса, предназначенный для удаления остаточного тонера на элементе 50 промежуточного переноса, предусмотрен вблизи поддерживающего ролика 15. Элемент 50 промежуточного переноса, натянутый поддерживающим роликом 14 и поддерживающим роликом 15, снабжен тандемным устройством 120 проявления, которое включает в себя четыре узла 18 формирования изображения для желтого, голубого, пурпурного и черного цветов, которые обращены к элементу 50 промежуточного переноса и расположены один рядом с другим вдоль направления, в котором перемещается элемент 50 промежуточного переноса. Устройство 21 экспонирования в качестве узла экспонирования предусмотрено вблизи тандемного устройства 120 проявления. Устройство 22 второго переноса предусмотрено на стороне элемента 50 промежуточного переноса, которая противоположна той стороне, на которой предусмотрено тандемное устройство 120 проявления. В устройстве 22 второго переноса лента 24 для второго переноса, которая является бесконечной лентой, натянута на паре роликов 23, и лист для переноса, перемещаемый поверх ленты 24 для второго переноса, и элемент 50 промежуточного переноса могут контактировать друг с другом. Устройство 25 закрепления в качестве узла закрепления предусмотрено вблизи узла 22 второго переноса. Устройство 25 закрепления включает в себя ленту 26 для закрепления, которая является бесконечной лентой, и прижимной валик 27, прижимающий ленту 26 для закрепления.
В тандемном устройстве формирования изображения вблизи второго узла 22 переноса и узла 25 закрепления предусмотрено устройство 28 переворачивания листов, предназначенное для переворачивания листа для переноса для того, чтобы изображения могли быть образованы на обеих сторонах листа для переноса.
Далее будет пояснено формирование полноцветного изображения (цветного копирования) с помощью тандемного устройства 120 проявления. А именно, сначала документ размещают на оригиналодержателе 130 устройство 400 автоматической подачи оригиналов (ADF), или устройство 400 автоматической подачи оригиналов открывают, документ размещают на контактном стекле 32 сканера 300 и затем устройство 400 автоматической подачи оригиналов 400 закрывают.
При нажатии на кнопку старта (не показана) сканер 300 приводится в действие после того, как документ перемещается для размещения на контактном стекле 32, когда документ был помещен на устройство 400 автоматической подачи оригиналов, или сразу после нажатия стартовой кнопки, когда документ был помещен на контактное стекло 32. Затем первый конвейерный элемент 33 и второй конвейерный элемент 34 перемещаются. При этом первый конвейерный элемент 33 облучает поверхность документа светом от источника света, и свет, отраженный от поверхности документа, отражается зеркалом второго конвейерного элемента 34 и воспринимается считывающим датчиком 36 через линзу 35, формирующую изображение, таким образом, что цветной документ (цветное изображение) считывается как информация об изображении для черного, желтого, пурпурного и голубого цветов.
Соответствующие части информации об изображении для черного, желтого, пурпурного и голубого цветов передаются в соответствующие узлы 18 формирования изображения (т.е. узел формирования черного изображения, узел формирования желтого изображения, узел формирования пурпурного изображения, узел формирования голубого изображения) тандемного устройства 120 проявления. Эти узлы формирования изображения образуют изображения из тонера черного, желтого, пурпурного и голубого цветов соответственно. А именно, соответствующие узлы 18 формирования изображения тандемного устройства 120 проявления (т.е. узел формирования черного изображения, узел формирования желтого изображения, узел формирования пурпурного изображения, узел формирования голубого изображения) включают каждый, как показано на Фиг. 7, несущий электростатическое скрытое изображение элемент 10 (т.е. несущий черное электростатическое скрытое изображение элемент 10K, несущий желтое электростатическое скрытое изображение элемент 10Y, несущий пурпурное электростатическое скрытое изображение элемент 10M или несущий голубое электростатическое скрытое изображение элемент 10C), устройство 160 зарядки в качестве элемента зарядки, предназначенное для электрической зарядки несущего электростатическое скрытое изображение элемента 10 равномерным образом, устройство экспонирования, предназначенное для экспонирования несущего электростатическое скрытое изображение элемента светом (как обозначено буквой L на Фиг. 7) по изображению, согласно изображению соответствующего цвета на основании соответствующей информации о цвете изображения, с образованием вследствие этого электростатического скрытого изображения, отвечающего изображению соответствующего цвета, на несущем электростатическое скрытое изображение элементе, устройство 61 проявления в качестве узла проявления, предназначенное для проявления электростатического скрытого изображения тонером соответствующего цвета (черным тонером, желтым тонером, пурпурным тонером или голубым тонером), с образованием вследствие этого изображения из тонера соответствующего цвета, устройство зарядки 62 для переноса, предназначенное для переноса изображения из тонера на элемент 50 промежуточного переноса, устройство 63 очистки и узел 64 диэлектризации. Каждый из узлов 18 формирования изображения может формировать одноцветное изображение соответствующего цвета (черное изображение, желтое изображение, пурпурное изображение или голубое изображение) на основании соответствующей информации о цвете изображения. Черное изображение, желтое изображение, пурпурное изображение и голубое изображение, образованные таким образом на несущем черное электростатическое скрытое изображение элементе 10K, на несущем желтое электростатическое скрытое изображение элементе 10Y, на несущем пурпурное электростатическое скрытое изображение элементе 10M или на несущем голубое электростатическое скрытое изображение элементе 10C, соответственно, переносятся (переносятся сначала) на элемент 50 промежуточного переноса, который перемещается вращаемым образом посредством поддерживающих роликов 14, 15 и 16 последовательно. Затем черное изображение, желтое изображение, пурпурное изображение и голубое изображение накладываются совместно на элемент 50 промежуточного переноса с образованием составного цветного изображения (цветное изображение для переноса).
В то же время, на столе 200 для подачи листов, один из роликов 142 для подачи листов вращается селективным образом, чтобы подавать листы (листы для печати) из одной из кассет 144 для подачи листов, предусмотренных в виде нескольких ярусов в накопителе 143 для бумаги. Листы подаются в проход 146 для подачи листов отдельно лист за листом посредством отделяющего ролика 145, перемещаются транспортирующим роликом 147 и направляются в проход 148 для подачи листов внутри корпуса 150 копировального аппарата, сталкиваются с роликом 49 регистрации и останавливаются. В качестве альтернативы, листы (листы для печати) на лотке 54 для ручной подачи подаются вместе с вращением ролика 142 для подачи листов и направляются в проход 53 для ручной подачи листов отдельно лист за листом посредством отделяющего ролика 52 и подобным образом сталкиваются с валиком 49 регистрации и останавливаются. Ролик 49 регистрации обычно используют в заземленном состоянии, однако он может быть использован в состоянии с приложением напряжения смещения для того, чтобы удалять пыль с листов. Затем ролик 49 регистрации начинает вращаться так, чтобы быть синхронизированным для составного цветного изображения (т.е. цветного изображения для переноса), образуемом на элементе 50 промежуточного переноса, с доставкой тем самым листа (листа для печати) между элементом 50 промежуточного переноса и устройством 22 второго переноса, так что составное цветное изображение (цветное изображение для переноса) может быть перенесено (перенесено вторично) устройством 22 второго переноса на лист (лист для печати). Таким образом, цветное изображение переносится на лист (лист для печати) и формируется на нем. Любой остаточный тонер на элементе 50 промежуточного переноса после передачи изображения очищается устройством 17 очистки элемента промежуточного переноса.
Лист (лист для печати), на который цветное изображение было перенесено и сформировано, перемещается узлом 22 второго переноса для поставки в устройство 25 закрепления, чтобы закрепить составное цветное изображение (цветное изображение для переноса) на листе (листе для печати) посредством устройства 25 закрепления посредством теплоты и давления. После этого лист (лист для печати) выпускается посредством ролика 56 для выпуска при переключении его переключающим кулачком 55 и укладывается в стопу на выпускном лотке 57 для листов. В качестве альтернативы, лист переворачивается устройством 28 переворачивания листов при переключении его переключающим кулачком 55, с направлением снова в позицию перемещения, и после записи изображения также на его обратной стороне выпускается роликом 56 для выпуска и укладывается в стопу на выпускном лотке 57 для листов.
Примеры
Примеры настоящего изобретения будут пояснены ниже. Однако, настоящее изобретение не ограничивается этими Примерами во всех отношениях. Значения, выраженные как «части», означают «части по массе», если определенно не указано иное. Значения, выраженные как «%» означают «мас.%», если определенно не указано иное.
<Измерение температуры плавления смолы и температура максимума пика плавления тонера>
Температуру плавления смолы и максимальную температуру пика плавления тонера измеряли с помощью системы дифференциальной сканирующей калориметрии (ДСК) (дифференциального сканирующего калориметра) («DSC-60» производства компании Shimadzu Corporation).
Более конкретно, среди температур эндотермического пика целевого образца в качестве температуры плавления рассматривали максимальную температуру эндотермического пика, когда целевым образцом являлась смола, поскольку температура максимума эндотермического пика, соответствующая температуре плавления смолы, была получена в соответствии со следующей процедурой, когда целевым образцом являлся тонер.
С помощью анализирующей программы «Endothermic Peak Temperature (Температура эндотермического пика)», включенной в систему DSC-60, кривую дифференциальной сканирующей калориметрии, соответствующую второму увеличению температуры, выбирали из полученной кривой дифференциальной сканирующей калориметрии, чтобы получить эндотермический пик целевого образца при втором увеличении температуры.
[Условия измерения]
Контейнер для образца: алюминиевый тигель для образца (с крышкой)
Количество образца: 5 мг
Эталон: алюминиевый тигель для образца (с 10 мг оксида алюминия)
Атмосфера: азот (при расходе 50 мл/мин)
Температурные условия
Начальная температура: 20°C
Скорость повышения температуры: 10°C/мин
Конечная температура: 150°C
Время выдержки: нет
Скорость снижения температуры: 10°C/мин
Конечная температура: -20°C
Время выдержки: нет
Скорость повышения температуры: 10°C/мин
Конечная температура: 150°C
(Пример 1-1 изготовления)
<Изготовление некристаллического сегмента A1>
-1
В четырехгорлую колбу на 5 л, снабженную трубкой для введения азота, обезвоживающей трубкой, мешалкой и термопарой, загружали пропиленгликоль в качестве диола и диметилтерефталат и диметиладипат в качестве дикарбоновых кислот так, чтобы молярное соотношение между диметилтерефталатом и диметиладипатом (диметилтерефталат/диметиладипат) составляло 90/10, а соотношение между группой OH и группой COOH (OH/COOH) составляло 1,2. В колбу дополнительно загружали тетраизопропоксид титана в количестве 300 млн по отношению к массе загруженных материалов, а материалы подвергали реакционному взаимодействию, при этом позволяя метанолу вытекать. Материалы подвергали реакционному взаимодействию до тех пор, пока температура в конечном счете не повышалась до 230°C, а кислотное число смолы не становилось 5 мгKOH/г или менее. После этого материалы подвергали реакционному взаимодействию в течение 4 часов при пониженном давлении от 20 мм рт.ст. до 30 мм рт.ст. с получением вследствие этого [Некристаллического сегмента A1], который являлся некристаллической сложнополиэфирной смолой с линейной структурой.
Полученная смола имела кислотное число (AV) 1,08 мгKOH/г, гидроксильное число (OHV) 23,3 мгKOH/г и температуру (Tg) стеклования 59,2°C.
(Пример изготовления 1-2)
<Изготовление некристаллического сегмента A2>
-1
В четырехгорлую колбу на 5 л, снабженную трубкой для введения азота, обезвоживающей трубкой, мешалкой и термопарой, загружали пропиленгликоль в качестве диола и диметилтерефталат и диметилфумарат в качестве дикарбоновых кислот так, чтобы молярное соотношение между диметилтерефталатом и диметилфумаратом (диметилтерефталат/диметилфумарат) составляло 83/17, а соотношение между группой OH и группой COOH (OH/COOH) составляло 1,3. В колбу дополнительно загружали тетраизопропоксид титана в количестве 300 млн по отношению к массе загруженных материалов, а материалы подвергали реакционному взаимодействию, при этом позволяя метанолу вытекать. Материалы подвергали реакционному взаимодействию до тех пор, пока температура в конечном счете не повышалась до 230°C, а кислотное число смолы не становилось равным 5 мгKOH/г или менее. После этого материалы подвергали реакционному взаимодействию в течение 4 часов при пониженном давлении от 20 мм рт.ст. до 30 мм рт.ст., с получением вследствие этого [Некристаллического сегмента A2], который являлся некристаллической сложнополиэфирной смолой с линейной структурой.
Полученная смола имела кислотное число (AV) 0,58 мгKOH/г, гидроксильное число (OHV) 24,5 мгKOH/г и температуру (Tg) стеклования 48,7°C.
(Пример изготовления 1-3)
<Изготовление некристаллического сегмента A3>
-1
В четырехгорлую колбу на 5 л, снабженную трубкой для введения азота, обезвоживающей трубкой, мешалкой и термопарой, загружали пропиленгликоль в качестве диола и диметилтерефталат в качестве дикарбоновой кислоты так, чтобы соотношение между группой OH и группой COOH (OH/COOH) составляло 1,2. В колбу дополнительно загружали тетраизопропоксид титана в количестве 300 млн по отношению к массе загруженных материалов, а материалы подвергали реакционному взаимодействию, при этом позволяя метанолу вытекать. Материалы подвергали реакционному взаимодействию до тех пор, пока температура в конечном счете не повышалась до 230°C, а кислотное число смолы не становилось равным 5 мгKOH/г или менее. После этого материалы подвергали реакционному взаимодействию в течение 4 часов при пониженном давлении от 20 мм рт.ст. до 30 мм рт.ст., с получением вследствие этого [Некристаллического сегмента A3], который являлся некристаллической сложнополиэфирной смолой с линейной структурой.
Полученная смола имела кислотное число (AV) 0,37 мгKOH/г, гидроксильное число (OHV) 25,3 мгKOH/г и температуру (Tg) стеклования 72,0°C.
(Пример изготовления 1-4)
<Изготовление некристаллического сегмента A4>
-1
В четырехгорлую колбу на 5 л, снабженную трубкой для введения азота, обезвоживающей трубкой, мешалкой и термопарой, загружали пропиленгликоль в качестве диола и диметилтерефталат в качестве дикарбоновой кислоты так, чтобы соотношение между группой OH и группой COOH (OH/COOH) составляло 2,0. В колбу дополнительно загружали тетраизопропоксид титана в количестве 300 млн по отношению к массе загруженных материалов, а материалы подвергали реакционному взаимодействию, при этом позволяя метанолу вытекать. Материалы подвергали реакционному взаимодействию до тех пор, пока температура в конечном счете не повышалась до 230°C, а кислотное число смолы не становилось равным 5 мгKOH/г или менее. После этого материалы подвергали реакционному взаимодействию в течение 5 минут при пониженном давлении от 20 мм рт.ст. до 30 мм рт.ст., с получением вследствие этого [Некристаллического сегмента A4], который являлся некристаллической сложнополиэфирной смолой с линейной структурой.
Полученная смола имела кислотное число (AV) 0,37 мгKOH/г, гидроксильное число (OHV) 71,5 мгKOH/г и температуру (Tg) стеклования 59,0°C.
(Пример изготовления 2-1)
<Изготовление кристаллического сегмента C1 (Кристаллической сложнополиэфирной смолы C1)>
-1
В четырехгорлую колбу на 5 л, снабженную трубкой для введения азота, обезвоживающей трубкой, мешалкой и термопарой, загружали 1,6-гександиол в качестве диола и адипиновую кислоту в качестве дикарбоновой кислоты так, чтобы соотношение между группой OH и группой COOH (OH/COOH) составляло 1,1. В колбу дополнительно загружали тетраизопропоксид титана в количестве 300 млн по отношению к массе загруженных материалов, а материалы подвергали реакционному взаимодействию, при этом позволяя воде вытекать. Материалы подвергали реакционному взаимодействию до тех пор, пока температура в конечном счете не повышалась до 230°C, а кислотное число смолы не становилось равным 5 мгKOH/г или менее. После этого материалы подвергали реакционному взаимодействию в течение 5 часов при пониженном давлении 10 мм рт.ст. или менее, с получением вследствие этого [Кристаллического сегмента C1], который являлся [Кристаллической сложнополиэфирной смолой C1].
Полученная смола имела кислотное число (AV) 0,45 мгKOH/г, гидроксильное число (OHV) 29,1 мгKOH/г и температуру (Tm) плавления 56,7°C.
(Пример изготовления 2-2)
<Изготовление кристаллического сегмента C2 (Кристаллической сложнополиэфирной смолы C2)>
-1
В четырехгорлую колбу на 5 л, снабженную трубкой для введения азота, обезвоживающей трубкой, мешалкой и термопарой, загружали 1,6-гександиол в качестве диола и себациновую кислоту в качестве дикарбоновой кислоты так, чтобы соотношение между группой OH и группой COOH (OH/COOH) составляло 1,15. В колбу дополнительно загружали тетраизопропоксид титана в количестве 300 млн по отношению к массе загруженных материалов, а материалы подвергали реакционному взаимодействию, при этом позволяя воде вытекать. Материалы подвергали реакционному взаимодействию до тех пор, пока температура в конечном счете не повышалась до 230°C, а кислотное число смолы не становилось равным 5 мгKOH/г или менее. После этого материалы подвергали реакционному взаимодействию в течение 4 часов при пониженном давлении 10 мм рт.ст. или менее, с получением вследствие этого [Кристаллического сегмента C2], который являлся [Кристаллической сложнополиэфирной смолой C2].
Полученная смола имела кислотное число (AV) 0,52 мгKOH/г, гидроксильное число (OHV) 35,8 мгKOH/г и температуру плавления (Tm) 67,2°C.
(Пример изготовления 2-3)
<Изготовление кристаллического сегмента C3 (Кристаллической сложнополиэфирной смолы C3)>
-1
В четырехгорлую колбу на 5 л, снабженную трубкой для введения азота, обезвоживающей трубкой, мешалкой и термопарой, загружали 1,4-бутандиол в качестве диола и себациновую кислоту в качестве дикарбоновой кислоты так, чтобы соотношение между группой OH и группой COOH (OH/COOH) составляло 1,1. В колбу дополнительно загружали тетраизопропоксид титана в количестве 300 млн по отношению к массе загруженных материалов, а материалы подвергали реакционному взаимодействию, при этом позволяя воде вытекать. Материалы подвергали реакционному взаимодействию до тех пор, пока температура в конечном счете не повышалась до 230°C, а кислотное число смолы не становилось равным 5 мгKOH/г или менее. После этого материалы подвергали реакционному взаимодействию в течение 6 часов при пониженном давлении 10 мм рт.ст. или менее, с получением вследствие этого [Кристаллического сегмента C3], который являлся [Кристаллической сложнополиэфирной смолой C3].
Полученная смола имела кислотное число (AV) 0,38 мгKOH/г, гидроксильное число (OHV) 22,6 мгKOH/г и температуру (Tm) плавления 63,8°C.
(Пример изготовления 3-1)
<Изготовление блок-сополимерной смолы B1>
-1
В четырехгорлую колбу на 5 л, снабженную трубкой для введения азота, обезвоживающей трубкой, мешалкой и термопарой, загружали [Некристаллический сегмент A1] (1300 г) и [Кристаллический сегмент C1] (700 г), а материалы сушили при пониженном давлении 10 мм рт.ст. при 60°C в течение 2 часов. После этого спускали давление азота, добавляли в нее этилацетат (2000 г), подвергнутый дегидратирующей обработке с помощью молекулярного сита 4A, и растворяли в ней в потоке азота, пока материалы не становились однородными. Затем к системе добавляли 4,4'-дифенилметандиизоцианат (136 г) и перемешивали при визуальном наблюдении, пока материалы не становились однородными. После этого добавляли 2-этилгексаноат олова в качестве катализатора в количестве 100 млн по отношению к массе содержащейся твердой фазы смолы, а материалы подвергали реакционному взаимодействию при дефлегмации в течение 5 часов наряду с тем, что температуру повышали до 80°C. Затем, при пониженном давлении, этилацетат отгоняли дистилляцией с получением вследствие этого [Блок-сополимерной смолы B1]. Характеристические значения полученной смолы представлены в Таблице 1.
(Пример изготовления 3-2)
<Изготовление блок-сополимерной смолы B2>
-1
В четырехгорлую колбу на 5 л, снабженную трубкой для введения азота, обезвоживающей трубкой, мешалкой и термопарой, загружали [Некристаллический сегмент A1] (1480 г) и [Кристаллический сегмент C1] (520 г), а материалы сушили при пониженном давлении 10 мм рт.ст. при 60°C в течение 2 часов. После этого спускали давление азота, добавляли в нее этилацетат (2000 г), подвергнутый дегидратирующей обработке с помощью молекулярного сита 4A, и растворяли в ней в потоке азота, пока материалы не становились однородными. Затем к системе добавляли 4,4'-дифенилметандиизоцианат (133 г) и перемешивали при визуальном наблюдении, пока материалы не становились однородными. После этого добавляли 2-этилгексаноат олова в качестве катализатора в количестве 100 млн по отношению к массе содержащейся твердой фазы смолы, а материалы подвергали реакционному взаимодействию при дефлегмации в течение 5 часов наряду с тем, что температуру повышали до 80°C. Затем, при пониженном давлении, этилацетат отгоняли дистилляцией с получением вследствие этого [Блок-сополимерной смолы B2]. Характеристические значения полученной смолы представлены в Таблице 1.
(Пример изготовления 3-3)
<Изготовление блок-сополимерной смолы B3>
-1
В четырехгорлую колбу на 5 л, снабженную трубкой для введения азота, обезвоживающей трубкой, мешалкой и термопарой, загружали [Некристаллический сегмент A2] (1550 г) и [Кристаллический сегмент C2] (450 г), а материалы сушили при пониженном давлении 10 мм рт.ст. при 60°C в течение 2 часов. После этого спускали давление азота, добавляли в нее этилацетат (2000 г), подвергнутый дегидратирующей обработке с помощью молекулярного сита 4A, и растворяли в ней в потоке азота, пока материалы не становились однородными. Затем к системе добавляли 4,4'-дифенилметандиизоцианат (145 г) и перемешивали при визуальном наблюдении, пока материалы не становились однородными. После этого добавляли 2-этилгексаноат олова в качестве катализатора в количестве 100 млн по отношению к массе содержащейся твердой фазы смолы, а материалы подвергали реакционному взаимодействию при дефлегмации в течение 5 часов наряду с тем, что температуру повышали до 80°C. Затем, при пониженном давлении, этилацетат отгоняли дистилляцией с получением вследствие этого [Блок-сополимерной смолы B3]. Характеристические значения полученной смолы представлены в Таблице 1.
(Пример изготовления 3-4)
<Изготовление блок-сополимерной смолы B4>
-1
В четырехгорлую колбу на 5 л, снабженную трубкой для введения азота, обезвоживающей трубкой, мешалкой и термопарой, загружали [Некристаллический сегмент A1] (1560 г) и [Кристаллический сегмент C2] (440 г), а материалы сушили при пониженном давлении 10 мм рт.ст. при 60°C в течение 2 часов. После этого спускали давление азота, добавляли в нее этилацетат (2000 г), подвергнутый дегидратирующей обработке с помощью молекулярного сита 4A, и растворяли в ней в потоке азота, пока материалы не становились однородными. Затем к системе добавляли 4,4'-дифенилметандиизоцианат (140 г) и перемешивали при визуальном наблюдении, пока материалы не становились однородными. После этого добавляли 2-этилгексаноат олова в качестве катализатора в количестве 100 млн по отношению к массе содержащейся твердой фазы смолы, а материалы подвергали реакционному взаимодействию при дефлегмации в течение 5 часов наряду с тем, что температуру повышали до 80°C. Затем, при пониженном давлении, этилацетат отгоняли дистилляцией с получением вследствие этого [Блок-сополимерной смолы B4]. Характеристические значения полученной смолы представлены в Таблице 1.
(Пример изготовления 3-5)
<Изготовление блок-сополимерной смолы B5>
-1
В четырехгорлую колбу на 5 л, снабженную трубкой для введения азота, обезвоживающей трубкой, мешалкой и термопарой, загружали [Некристаллический сегмент A1] (1650 г) и [Кристаллический сегмент C2] (350 г), а материалы сушили при пониженном давлении 10 мм рт.ст. при 60°C в течение 2 часов. После этого спускали давление азота, добавляли в нее этилацетат (2000 г), подвергнутый дегидратирующей обработке с помощью молекулярного сита 4A, и растворяли в ней в потоке азота, пока материалы не становились однородными. Затем к системе добавляли 4,4'-дифенилметандиизоцианат (137 г) и перемешивали при визуальном наблюдении, пока материалы не становились однородными. После этого добавляли 2-этилгексаноат олова в качестве катализатора в количестве 100 млн по отношению к массе содержащейся твердой фазы смолы, а материалы подвергали реакционному взаимодействию при дефлегмации в течение 5 часов наряду с тем, что температуру повышали до 80°C. Затем, при пониженном давлении, этилацетат отгоняли дистилляцией с получением вследствие этого [Блок-сополимерной смолы B5]. Характеристические значения полученной смолы представлены в Таблице 1.
(Пример изготовления 3-6)
<Изготовление блок-сополимерной смолы B6>
-1
В четырехгорлую колбу на 5 л, снабженную трубкой для введения азота, обезвоживающей трубкой, мешалкой и термопарой, загружали [Некристаллический сегмент A3] (1450 г) и [Кристаллический сегмент C3] (550 г), а материалы сушили при пониженном давлении 10 мм рт.ст. при 60°C в течение 2 часов. После этого спускали давление азота, добавляли в нее этилацетат (2000 г), подвергнутый дегидратирующей обработке с помощью молекулярного сита 4A, и растворяли в ней в потоке азота, пока материалы не становились однородными. Затем к системе добавляли 4,4'-дифенилметандиизоцианат (132 г) и перемешивали при визуальном наблюдении, пока материалы не становились однородными. После этого добавляли 2-этилгексаноат олова в качестве катализатора в количестве 100 млн по отношению к массе содержащейся твердой фазы смолы, а материалы подвергали реакционному взаимодействию при дефлегмации в течение 5 часов наряду с тем, что температуру повышали до 80°C. Затем, при пониженном давлении, этилацетат отгоняли дистилляцией с получением вследствие этого [Блок-сополимерной смолы B6]. Характеристические значения полученной смолы представлены в Таблице 1.
(Пример изготовления 3-7)
<Изготовление блок-сополимерной смолы B7>
-1
В четырехгорлую колбу на 5 л, снабженную трубкой для введения азота, обезвоживающей трубкой, мешалкой и термопарой, загружали [Кристаллический сегмент C3] (520 г), и материал сушили при пониженном давлении 10 мм рт.ст. при 60°C в течение 2 часов. После этого спускали давление азота, наряду с тем, что температуру повышали до 80°C в потоке азота, при этом к системе добавляли 4,4'-дифенилметандиизоцианат (136 г), а материалы подвергали реакционному взаимодействию в течение 1 часа. Затем добавляли раствор, содержащий [Некристаллический сегмент A1] (1480 г), приготовленный заранее, и этилацетат (2000 г), подвергнутый дегидратирующей обработке с помощью молекулярного сита 4A, а материалы перемешивали в потоке азота, пока они не становились однородными. После этого добавляли 2-этилгексаноат олова в качестве катализатора в количестве 100 млн по отношению к массе содержащейся твердой фазы смолы, а материалы подвергали реакционному взаимодействию при дефлегмации в течение 5 часов наряду с тем, что температуру повышали до 80°C. Затем, при пониженном давлении, этилацетат отгоняли дистилляцией с получением вследствие этого [Блок-сополимерной смолы B7]. Характеристические значения полученной смолы представлены в Таблице 1.
(Пример изготовления 3-8)
<Изготовление блок-сополимерной смолы B8>
-1
В четырехгорлую колбу на 5 л, снабженную трубкой для введения азота, обезвоживающей трубкой, мешалкой и термопарой, загружали [Некристаллический сегмент A1] (900 г) и [Кристаллический сегмент C1] (1100 г), а материалы сушили при пониженном давлении 10 мм рт.ст. при 60°C в течение 2 часов. После этого спускали давление азота, добавляли в нее этилацетат (2000 г), подвергнутый дегидратирующей обработке с помощью молекулярного сита 4A, и растворяли в ней в потоке азота, пока материалы не становились однородными. Затем к системе добавляли 4,4'-дифенилметандиизоцианат (142 г) и перемешивали при визуальном наблюдении, пока материалы не становились однородными. После этого добавляли 2-этилгексаноат олова в качестве катализатора в количестве 100 млн по отношению к массе содержащейся твердой фазы смолы, а материалы подвергали реакционному взаимодействию при дефлегмации в течение 5 часов наряду с тем, что температуру повышали до 80°C. Затем, при пониженном давлении, этилацетат отгоняли дистилляцией с получением вследствие этого [Блок-сополимерной смолы B8]. Характеристические значения полученной смолы представлены в Таблице 1.
(Пример изготовления 3-9)
<Изготовление блок-сополимерной смолы B9>
-1
В четырехгорлую колбу на 5 л, снабженную трубкой для введения азота, обезвоживающей трубкой, мешалкой и термопарой, загружали [Некристаллический сегмент A4] (825 г) и [Кристаллический сегмент C3] (1175 г), а материалы сушили при пониженном давлении 10 мм рт.ст. при 60°C в течение 2 часов. После этого спускали давление азота, добавляли в нее этилацетат (2000 г), подвергнутый дегидратирующей обработке с помощью молекулярного сита 4A, и растворяли в ней в потоке азота, пока материалы не становились однородными. Затем к системе добавляли 4,4'-дифенилметандиизоцианат (121 г) и перемешивали при визуальном наблюдении, пока материалы не становились однородными. После этого добавляли 2-этилгексаноат олова в качестве катализатора в количестве 100 млн по отношению к массе содержащейся твердой фазы смолы, а материалы подвергали реакционному взаимодействию при дефлегмации в течение 5 часов наряду с тем, что температуру повышали до 80°C. Затем, при пониженном давлении, этилацетат отгоняли дистилляцией с получением вследствие этого [Блок-сополимерной смолы B9]. Характеристические значения полученной смолы представлены в Таблице 1.
(Пример изготовления 3-10)
<Изготовление блок-сополимерной смолы B10>
-1
В четырехгорлую колбу на 5 л, снабженную трубкой для введения азота, обезвоживающей трубкой, мешалкой и термопарой, загружали [Некристаллический сегмент A3] (1870 г) и [Кристаллический сегмент C1] (130 г), а материалы сушили при пониженном давлении 10 мм рт.ст. при 60°C в течение 2 часов. После этого спускали давление азота, добавляли в нее этилацетат (2000 г), подвергнутый дегидратирующей обработке с помощью молекулярного сита 4A, и растворяли в ней в потоке азота, пока материалы не становились однородными. Затем к системе добавляли 4,4'-дифенилметандиизоцианат (68 г) и перемешивали при визуальном наблюдении, пока материалы не становились однородными. После этого добавляли 2-этилгексаноат олова в качестве катализатора в количестве 100 млн по отношению к массе содержащейся твердой фазы смолы, а материалы подвергали реакционному взаимодействию при дефлегмации в течение 5 часов наряду с тем, что температуру повышали до 80°C. Затем, при пониженном давлении, этилацетат отгоняли дистилляцией с получением вследствие этого [Блок-сополимерной смолы B10]. Характеристические значения полученной смолы представлены в Таблице 1.
<b>Таблица 1</b>
Блок-сополимерная смола
Некристаллический сегмент
Кристаллический сегмент
Кристаллический сегмент/Некристаллический сегмент (молярное отношение)
Температура плавления Tm (°C)
Диаметр распределения фазового изображения
Пример изготовления 3-1
B1
A1
C1
40/60
56,5
148
Пример изготовления 3-2
B2
A1
C1
30/70
56,3
95
Пример изготовления 3-3
B3
A2
C2
30/70
65,4
80
Пример изготовления 3-4
B4
A1
C2
30/70
67,1
54
Пример изготовления 3-5
B5
A1
C2
25/75
67,1
50
Пример изготовления 3-6
B6
A3
C3
25/75
63,4
25
Пример изготовления 3-7
B7
A1
C3
30/70
59,8
25
Пример изготовления 3-8
B8
A1
C1
60/40
56,5
158
Пример изготовления 3-9
B9
A4
C3
30/70
62,1
20
Пример изготовления 3-10
B10
A3
C1
7,5/92,5
55,8
43
(Пример изготовления 4)
<Изготовление маточной смеси красящего вещества>
[Блок-сополимерную смолу B1] (100 частей), голубой пигмент (C.I. Pigment blue 15-3) (100 частей) и воду, очищенную ионным обменом, (30 частей) тщательно смешивали и перемешивали с помощью месильной машины с открытыми вальцами (KNEADEX производства компании Nippon Coke & Engineering Co., Ltd.). Перемешивание начинали при температуре 90°C, после чего температуру постепенно понижали до 50°C с изготовлением вследствие этого [Маточной смеси красящего вещества P1], в которой соотношение (на массовой основе) между смолой и пигментом составляло 1:1.
Дополнительно, [Маточную смесь красящего вещества P2] по [Маточную смесь красящего вещества P10] изготавливали таким же образом, за исключением того, что [Блок-сополимерную смолу B1] заменяли на [Блок-сополимерную смолу B2] по [Блок-сополимерную смолу B10], соответственно.
(Пример изготовления 5)
<Изготовление жидкой дисперсии воска>
В реакционный резервуар, снабженный охлаждающей трубкой, термометром и мешалкой, загружали парафиновый воск (HNP-9 (с температурой плавления 75°C), производства компании Nippon Seiro Co., Ltd.) (20 частей) и этилацетат (80 частей). Материалы хорошо растворяли при нагревании до 78°C и охлаждали до 30°C в течение 1 часа при перемешивании. После этого материалы подвергали влажному измельчению с помощью Ultra Visco Mill (производства компании Aimex Co., Ltd.) при скорости подачи жидкости 1,0 кг/ч, при окружной скорости диска 10 м/с, с помощью шариков диоксида циркония диаметром 0,5 мм, загруженных до 80% по объему, и за 6 проходов. Затем добавляли в него этилацетат, чтобы отрегулировать концентрацию содержащейся твердой фазы с получением вследствие этого [Жидкой дисперсии воска] с концентрацией содержащейся твердой фазы 20%.
(Пример 1)
<Изготовление тонера 1>
В сосуд, снабженный термометром и мешалкой, загружали [Блок-сополимерную смолу B1] (94 части) и этилацетат (81 часть), а материалы хорошо растворяли при нагревании до температуры, равной температуре плавления смолы или выше. Затем добавляли [Жидкую дисперсию воска] (25 частей) и [Маточную смесь красящего вещества P1] (12 частей), и результирующую смесь перемешивали с помощью смесителя-гомогенизатора TK (производства компании Primix Corporation) при 50°C при скорости вращения 10000 об/мин так, чтобы материалы были растворены и диспергированы равномерно с получением вследствие этого [Масляной фазы 1]. Температуру [Масляной фазы 1] в сосуде поддерживали при 50°C.
Затем в другом сосуде, снабженном мешалкой и термометром, смешивали воду, очищенную ионным обменом (75 частей), 25%-ную жидкую дисперсию тонкодисперсных частиц органической смолы для стабилизации дисперсии (сополимера стирола, метакриловой кислоты, бутилакрилата, натриевой соли сложного эфира серной кислоты и аддукта метакриловой кислоты с этиленоксидом) (производства компании Sanyo Chemical Industries, Ltd.) (3 части), натриевую карбоксиметилцеллюлозу (CELLOGEN BS-H-3 производства компании Dai-ichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.) (1 часть), 48,5%-ный водный раствор додецилдифенилового эфира дисульфоната натрия (ELEMINOL MON-7, производства компании Sanyo Chemical Industries, Ltd.) (16 частей), и этилацетат (5 частей) и перемешивали при 40°C с изготовлением вследствие этого водного раствора ([Водной фазы 1]). [Масляную фазу 1] (50 частей), поддерживаемую при 50°C, добавляли к полученной [Водной фазе 1] в целом и смешивали их при от 45°C до 48°C с помощью смесителя-гомогенизатора TK (производства компании Primix Corporation) при скорости вращения 12000 об/мин в течение 1 минуты с получением вследствие этого [Эмульгированной суспензии 1].
[Эмульгированную суспензию 1] помещали в сосуд, снабженный мешалкой и термометром, и удаляли растворитель при 50°C в течение 2 часов с получением вследствие этого [Суспензии 1].
Полученную [Суспензию] частиц основы тонера (100 частей) фильтровали при пониженном давлении с получением отфильтрованного осадка. Отфильтрованный осадок промывали следующим образом.
(1) К отфильтрованному осадку добавляли воду, очищенную ионным обменом, (100 частей) и смешивали их с помощью смесителя-гомогенизатора TK (при скорости вращения 6000 об/мин в течение 5 минут), после чего фильтровали.
(2) К отфильтрованному осадку (1) добавляли 10%-ный водный раствор гидроксида натрия (100 частей) и смешивали их с помощью смесителя-гомогенизатора TK (при скорости вращения 6000 об/мин в течение 10 минут), после чего фильтровали.
(3) К отфильтрованному осадку (2) добавляли 10%-ную хлористоводородную кислоту (100 частей) и смешивали их с помощью смесителя-гомогенизатора TK (при скорости вращения 6000 об/мин в течение 5 минут), после чего фильтровали.
(4) К отфильтрованному осадку (3) добавляли воду, очищенную ионным обменом, (300 частей) и смешивали их с помощью смесителя-гомогенизатора TK (при скорости вращения 6000 об/мин в течение 5 минут), после чего фильтровали дважды с получением вследствие этого [Отфильтрованного осадка 1].
Полученный [Отфильтрованный осадок 1] сушили с помощью сушилки с циркуляцией воздуха при 45°C в течение 48 часов, после чего просеивали через сито с размером отверстий 75 мкм с получением вследствие этого [Частиц 1 основы тонера].
Затем с полученными [Частицами основы тонера 1] (100 частей) смешивали гидрофобный кремнезем (HDK-2000 производства компании Wacker Chemie) (1,0 часть) и оксид титана (MT-150AI производства компании Tayca Corporation) (0,3 части) с помощью смесителя Henschel с получением вследствие этого [Тонера 1]. Для полученного тонера измеряли распределение частиц по размеру, максимальную температуру пика плавления, время релаксации при импульсном ЯМР и диаметр распределения фазового изображения. Результаты представлены в Таблице 3.
<Изготовление носителя 1>
В качестве материала сердцевины использовали частицы Mn-феррита (со средневзвешенным диаметром 35 мкм) (5000 частей).
В качестве материала покрытия использовали жидкий материал покрытия, приготовленный диспергированием с помощью мешалки в течение 10 минут толуола (300 частей), бутилцеллозольва (300 частей), раствора акриловой смолы (с соотношением компонентов (на молярной основе) метакриловая кислота: метилметакрилат: 2-гидроксиэтилакрилат=5:9:3, раствор в толуоле с содержанием твердых веществ 50% и Tg 38°C) (60 частей), раствора N-тетра(метоксиметил)бензогуанаминовой смолы (со степенью полимеризации 1,5, раствор в толуоле с содержанием твердой фазы 77%) (15 частей) и частиц оксида алюминия (со средним размером первичных частиц 0,30 мкм) (15 частей).
Материал сердцевины и жидкий материал покрытия помещали в установку для нанесения покрытия, включающую в себя вращающийся нижний плоский диск и перемешивающую лопасть в слое текучей среды и предназначенную для осуществления покрытия при образовании завихренного потока с покрытием вследствие этого материала сердцевины жидким материалом покрытия. Полученный покрытый продукт обжигали в электрической печи при 220°C в течение 2 часов с получением вследствие этого [Носителя 1].
<Изготовление проявителя 1>
[Носитель 1] (100 частей) и [Тонер 1] (7 частей) смешивали один с другим равномерно с помощью TURBULA MIXER (производства компании Willy A. Bachofen (WAB)), предназначенного для осуществления перемешивания посредством движения качения контейнера при скорости вращения 48 об/мин в течение 5 минут с получением вследствие этого [Проявителя 1], который являлся двухкомпонентным проявителем.
Узел проявления тандемного устройства формирования изображения с непрямым переносом, показанного на Фиг. 6, который применяет систему зарядки контактного типа, двухкомпонентную систему проявления, систему с двойным переносом, систему очистки с ракельным ножом и систему закрепления валиком, основанную на внешнем нагревании, загружали полученным двухкомпонентным проявителем, и формировали с помощью этого устройства изображения, чтобы выполнить следующую оценку характеристик. Результаты представлены в Таблице 4.
<Оценка>
<<Способность к закреплению (минимальная температура закрепления)>>
2
С помощью устройства формирования изображения, показанного на Фиг. 6, сплошное изображение на полной поверхности (при размере изображения 3 см × 8 см) при количестве тонера, наносимого после переноса, 0,85±0,10 мг/см формировали на листах для переноса (листах <70> для фотокопирования производства компании Ricoh Business Expert Co., Ltd.) и закрепляли на них с помощью ленты для закрепления, установленной при различных температурах. С помощью тестера для протягивания AD-401 (производства компании Ueshima Seisakusho Co., Ltd.) на поверхности полученного закрепленного изображения посредством корундовой иглы (имеющей радиус наконечника от 260 мкм до 320 мкм и угол наконечника 60°) при нагрузке в 50 г рисовали картинку. Поверхность нарисованной картинки интенсивно скоблили пять раз тканью (HANIKOTTO #440 производства компании Haneron Corporation Ltd.), и температуру ленты для закрепления, при которой почти не происходило соскабливание изображения, определяли как минимальную температуру закрепления. Сплошное изображение формировали на листе для переноса в положении на 3,0 см от конца листа, со стороны которого лист пропускали через устройство. Скорость, при которой лист пропускали через участок зажима устройства закрепления, составляла 280 мм/с. Чем ниже минимальная температура закрепления, чем лучше способность к закреплению при низких температурах.
[Критерии оценки]
AA: 105°C или ниже
A: выше 105°C, но равно или ниже 110°C
B: выше 110°C, но равно или ниже 115°C
C: выше 115°C, но равно или ниже 130°C
D: выше 130°C
<<Стабильность термостойкости при хранении (Степень проникновения)>>
Каждый тонер помещали в стеклянный контейнер на 50 мл и оставляли в термостатической камере при 50°C на 24 часа. Полученный в результате тонер охлаждали до 24°C и измеряли его степень проникновения (мм) в соответствии с испытанием на степень проникновения (JISK2235-1991) и оценивали на основании следующих критериев. Чем больше значение степени проникновения, тем выше стабильность термостойкости при хранении. Когда степень проникновения меньше 5 мм, при использовании весьма вероятно возникает проблема.
В настоящем изобретении степень проникновения выражена как глубина проникновения (мм).
[Критерии оценки]
AA: Степень проникновения составляет 25 мм или более
A: Степень проникновения составляет 20 мм или более, но менее 25 мм
B: Степень проникновения составляет 10 мм или более, но менее 20 мм
C: Степень проникновения составляет 5 мм или более, но менее 10 мм
D: Степень проникновения составляет менее 5 мм
<<Последовательная оценка устойчивости к истиранию при выпуске листа>>
Наличие или отсутствие каких-либо областей с меньшей глянцевитостью или каких-либо областей с большей глянцевитостью и наличие или отсутствие каких-либо царапин на изображении или отслаивания изображения в закрепленном изображении вследствие контактирований с транспортирующим элементом наблюдади визуально и оценивали на основании следующих критериев.
[Критерии оценки]
AA: После закрепления не наблюдалось никакого следа контактирования с какими-либо элементами.
A: Было обнаружено небольшое различие в глянцевитости между областями, контактирующими с какими-либо элементами и соседними неконтактирующими областями, и в зависимости от того, как осуществлялось облучение светом, посредством визуального наблюдения едва лишь различался след контактирования.
B: Было обнаружено небольшое различие в глянцевитости между областями, контактирующими с какими-либо элементами и соседними неконтактирующими областями, и в зависимости от того, как осуществлялось облучение светом, посредством визуального наблюдения различался след контактирования.
C: Было обнаружено очевидное различие в глянцевитости между областями, контактирующими с какими-либо элементами и соседними неконтактирующими областями, и посредством визуального наблюдения различался след контактирования. Или же был обнаружен полосчатая царапина.
D: Было обнаружено явное различие в глянцевитости между областями, контактирующими с какими-либо элементами и соседними неконтактирующими областями, и посредством визуального наблюдения различался след контактирования. Или же была обнаружена глубокая полосчатая царапина, а тонер был отслоен от некоторых областей с открытием поверхности листа.
<<Адгезия изображения (Способность к укладке)>>
2
C помощью устройства формирования изображения, показанного на Фиг. 6, сформированные на тридцати листах A4 незакрепленные сплошные изображения на полной поверхности (количество нанесенного тонера составляет 0,85 мг/см) пропускали через устройство закрепления последовательно. Затем листы сразу же укладывали вместе в стопку и дополнительно накладывали сверху семьдесят листов A4. Состояние изображения после того, как листы оставляли на 10 минут, оценивали на основании следующих критериев.
[Критерии оценки]
A: Листы не прилипали один к другому и могли быть легко отделены.
B: Листы не прилипали один к другому, но некоторые из них отделялись легче.
C: Листы прилипали один к другому, однако на изображении не оставалось никакого следа отделения.
D: Листы сильно прилипали один к другому, и тонер на изображении отслаивался, когда листы с усилием отделяли.
DD: Листы сильно прилипали один к другому, и тонер на изображении отслаивался, а лист надрывался, когда листы с усилием отделяли.
<<Оценка белых просветов на изображении>>
2
С помощью IMAGIO C2802 (производства компании Ricoh Company Ltd.), которое загружали проявителем, изготовленным с применением полученного тонера, на десяти тысячах листах A4 печатали последовательно изображение со степенью заполнения 5%. После данного испытания сплошное изображение на полной поверхности (при количестве нанесенного тонера 0,4 мг/см) выводили на трех листах A4, а число изображений с неравномерностью плотности на листах и число изображений с любым белым просветом на листах подсчитывали при визуальном наблюдении и оценивали на основании следующих критериев оценки.
[Критерии оценки]
AA: Изображения с неравномерностью плотности и изображения с белыми просветами не были обнаружены ни на одном из трех листов.
A: Изображения с белыми просветами не были обнаружены ни на одном из трех листов, но на трех листах были обнаружены в целом от 1 до 3 изображений с небольшой неравномерностью плотности.
B: Изображения с белыми просветами не были обнаружены ни на одном из трех листов, но на трех листах были обнаружены в целом от 4 до 8 изображений с небольшой неравномерностью плотности.
C: На трех листах были обнаружены в целом от 1 до 3 изображений с белыми просветами.
D: На трех листах были обнаружены в целом 4 или более изображений с белыми просветами.
(Примеры 2-6)
<Изготовление тонеров с 2 по 6 и проявителя с 2 по 6>
[Тонер 2] по [Тонер 6] и [Проявитель 2] по [Проявитель 6] изготавливали таким же образом, что и в Примере 1, за исключением того, что [Блок-сополимерную смолу B1], использованную для изготовления тонера Примера 1, заменяли на [Блок-сополимерную смолу B2] по [Блок-сополимерную смолу B6] соответственно, как представлено в таблице ниже, а [Маточную смесь красящего вещества P1] заменяли на [Маточную смесь красящего вещества P2] по [Маточную смесь красящего вещества P6], соответственно, как представлено в Таблице 2 ниже. Затем оценивали критерии качества тонеров и проявителей. Результаты представлены в Таблице 3 и Таблице 4.
<b>Таблица 2</b>
Тонер
Маточная смесь красящего вещества
Пример 2
Тонер 2
P2
Пример 3
Тонер 3
P3
Пример 4
Тонер 4
P4
Пример 5
Тонер 5
P5
Пример 6
Тонер 6
P6
(Пример 7)
<Изготовление тонера 7>
[Тонер 7] и [Проявитель 7] изготавливали таким же образом, что и в Примере 1, за исключением того, что [Блок-сополимерную смолу B1] (94 части), использованную для изготовления [Масляной фазы 1] при изготовлении тонера по Примеру 1, заменяли на [Блок-сополимерную смолу B6] (94 части) и [Кристаллический сегмент C2] (4,7 части), а [Маточную смесь красящего вещества P1] заменяли на [Маточную смесь красящего вещества P6]. Оценивали критерии качества тонера и проявителя. Результаты представлены в Таблице 3 и Таблице 4.
<Изготовление тонера 8>
[Тонер 8] и [Проявитель 8] изготавливали таким же образом, что и в Примере 1, за исключением того, что [Блок-сополимерную смолу B1] (94 части), использованную для изготовления [Масляной фазы 1] при изготовлении тонера по Примеру 1, заменяли на [Блок-сополимерную смолу B6] (94 части) и [Кристаллический сегмент C2] (14,1 части), а [Маточную смесь красящего вещества P1] заменяли на [Маточную смесь красящего вещества P6]. оценивали критерии качества тонера и проявителя. Результаты представлены в Таблице 3 и Таблице 4.
(Пример 9)
<Изготовление тонера 9>
[Тонер 9] и [Проявитель 9] изготавливали таким же образом, что и в Примере 1, за исключением того, что [Блок-сополимерную смолу B1] (94 части), использованную для изготовления [Масляной фазы 1], заменяли на [Блок-сополимерную смолу B7] (94 части) и [Кристаллический сегмент C2] (4,7 части), а [Маточную смесь красящего вещества P1] заменяли на [Маточную смесь красящего вещества P7]. Оценивали критерии качества тонера и проявителя. Результаты представлены в Таблице 3 и Таблице 4.
(Сравнительный пример 1)
<Изготовление тонера 10>
[Тонер 10] и [Проявитель 10] изготавливали таким же образом, что и в Примере 1, за исключением того, что [Блок-сополимерную смолу B1], использованную для изготовления тонера по Примеру 1, заменяли на [Блок-сополимерную смолу B8], а [Маточную смесь красящего вещества P1] заменяли на [Маточную смесь красящего вещества P8]. Оценивали критерии качества тонера и проявителя. Результаты представлены в Таблице 3 и Таблице 4.
(Сравнительный пример 2)
<Изготовление тонера 11>
[Тонер 11] и [Проявитель 11] изготавливали таким же образом, что и в Примере 1, за исключением того, что [Блок-сополимерную смолу B1], использованную для изготовления тонера по Примеру 1, заменяли на [Блок-сополимерную смолу B9], а [Маточную смесь красящего вещества P1] заменяли на [Маточную смесь красящего вещества P9]. Оценивали критерии качества тонера и проявителя. Результаты представлены в Таблице 3 и Таблице 4.
(Сравнительный пример 3)
<Изготовление тонера 12>
[Тонер 12] и [Проявитель 12] изготавливали таким же образом, что и в Примере 1, за исключением того, что [Блок-сополимерную смолу B1], использованную для изготовления тонера по Примеру 1, заменяли на [Блок-сополимерную смолу B10], а [Маточную смесь красящего вещества P1] заменяли на [Маточную смесь красящего вещества P10]. Оценивали критерии качества тонера и проявителя. Результаты представлены в Таблице 3 и Таблице 4.
(Сравнительный пример 4)
<Изготовление тонера 13>
[Тонер 13] и [Проявитель 13] изготавливали таким же образом, что и в Примере 7, за исключением того, что используемое соотношение между [Блок-сополимерной смолой B6] и [Кристаллическим сегментом C2] в связующей смоле, используемой для изготовления тонера по Примеру 7, заменяли на соотношение, показанное в Таблице 3. Оценивали критерии качества тонера и проявителя. Результаты представлены в Таблице 3 и Таблице 4.
<b>Таблица 3</b>
Тонер
Смолы в связующей смоле и их используемое соотношение
Распределение частиц по размеру
Максимальная температура пика плавления тонера (°C)
Время релаксации при импульсном ЯМР
Диаметр распределения фазового изображения (нм)
Блок-сополимерная смола
Используемая доля (мас.%)
Кристаллическая сложнополиэфирная смола
Используемая доля (мас.%)
Dv [мкм]
Dv/Dn
t50 (мс)
T130 (мс)
t'70 (мс)
Прим. 1
Тонер 1
B1
100
-
-
5,3
1,15
56,3
0,05
19
0,98
150
Прим. 2
Тонер 2
B2
100
-
-
5,2
1,15
56,0
0,04
15
0,75
98
Прим. 3
Тонер 3
B3
100
-
-
5,3
1,14
65,0
0,04
20
0,53
83
Прим. 4
Тонер 4
B4
100
-
-
5,2
1,15
66,4
0,03
21
0,51
55
Прим. 5
Тонер 5
B5
100
_
-
5,3
1,14
66,2
0,03
20
0,51
50
Прим. 6
Тонер 6
B6
100
-
-
5,4
1,15
63,1
0,02
26
0,65
28
Прим. 7
Тонер 7
B6
95
C2
5
5,4
1,13
63,8
0,02
29
0,61
36
Прим. 8
Тонер 8
B6
85
C2
15
5,2
1,14
63,8
0,05
32
0,68
62
Прим. 9
Тонер 9
B7
95
C2
5
5,4
1,14
60,5
0,03
24
0,80
31
Ср. прим. 1
Тонер 10
B8
100
-
-
5,2
1,14
56,5
2,10
10
4,10
165
Ср. прим. 2
Тонер 11
B9
100
-
-
5,3
1,14
62,2
0,08
34
0,98
20
Ср. прим. 3
Тонер 12
B10
100
-
-
4,9
1,17
56,2
0,03
12
0,35
49
Ср. прим. 4
Тонер 13
B6
80
C2
20
5,5
1,17
64,0
0,05
35
1,18
81
<b>Таблица 4</b>
Оцененные тонер/проявитель
Результаты оценки критерия качества
Белый просвет
Устойчивость к истиранию при выпуске листа
Стабильность при хранении при укладке в стопу
Способность к закреплению при низких температурах
Стабильность термостойкости при хранении
Прим. 1
Тонер 1
Проявитель 1
C
B
C
B
B
Прим. 2
Тонер 2
Проявитель 2
B
B
C
B
B
Прим. 3
Тонер 3
Проявитель 3
B
A
C
A
B
Прим. 4
Тонер 4
Проявитель 4
A
A
B
A
B
Прим. 5
Тонер 5
Проявитель 5
A
A
B
A
B
Прим. 6
Тонер 6
Проявитель 6
AA
AA
A
A
B
Прим. 7
Тонер 7
Проявитель 7
AA
A
A
AA
A
Прим. 8
Тонер 8
Проявитель 8
B
B
C
AA
AA
Прим. 9
Тонер 9
Проявитель 9
AA
A
A
A
B
Сравн. пример 1
Тонер 10
Проявитель 10
D
D
DD
D
C
Сравн. пример 2
Тонер 11
Проявитель 11
D
B
C
B
B
Сравн. пример 3
Тонер 12
Проявитель 12
B
A
B
D
B
Сравн. пример 4
Тонер 13
Проявитель 13
C
D
D
AA
C
Аспекты настоящего изобретения являются, например, следующими.
<1> Тонер, содержащий
связующую смолу,
при этом связующая смола содержит сополимерную смолу, которая содержит структурный элемент, производный от кристаллической смолы, и структурный элемент, производный от некристаллической смолы,
при этом время (t50) спин-спиновой релаксации тонера при 50°C, измеренное с помощью импульсного ЯМР, составляет 0,05 мс или менее, время (t130) спин-спиновой релаксации тонера при 130°C, при нагревании от 50°C до 130°C, составляет 15 мс или более, и время (t`70) спин-спиновой релаксации тонера при 70°C, при охлаждении от 130°C до 70°C, составляет 1,00 мс или менее, и
при этом бинаризованное изображение тонера, которое получено бинаризированием фазового изображения тонера, наблюдаемого посредством атомного силового микроскопа (АСМ) в полуконтактном режиме, на основании промежуточной значения между максимальным значением и минимальным значением разности фаз в фазовом изображении, включает в себя изображения первой разности фаз, образованные областями, имеющими большую разность фаз, и изображение второй разности фаз, образованное областью, имеющей небольшую разность фаз, при этом упомянутые изображения первой разности фаз распределены в изображении второй разности фаз, а диаметр распределения изображений первой разности фаз составляет 150 нм или менее.
<2> Тонер по п. <1>,
при этом упомянутая сополимерная смола является сополимерной смолой, которая содержит структурный элемент, производный от кристаллической сложнополиэфирной смолы, и структурный элемент, производный от некристаллической сложнополиэфирной смолы,
<3> Тонер по п. <2>,
при этом кристаллическая сложнополиэфирная смола в структурном элементе, производном от кристаллической сложнополиэфирной смолы, содержит в качестве составляющих компонентов компонент двухатомного алифатического спирта и компонент двухосновной алифатической карбоновой кислоты, и
при этом некристаллическая сложнополиэфирная смола в структурном элементе, производном от некристаллической сложнополиэфирной смолы, содержит в качестве составляющих компонентов компонент двухатомного алифатического спирта и компонент многоосновной ароматической карбоновой кислоты.
<4> Тонер по любому п. от <1> до <3>,
при этом кристаллическая смола и некристаллическая смола в сополимерной смоле имеют молярное соотношение (кристаллическая смола/некристаллическая смола) от 10/90 до 40/60.
<5> Тонер по любому п. от <1> до <4>,
при этом изображения первой разности фаз имеют диаметр распределения от 10 нм до 100 нм.
<6> Тонер по любому п. от <1> до <5>,
при этом сополимерная смола получена реакционным взаимодействием кристаллической смолы, некристаллической смолы и агента для удлинения цепи, который содержит две или более из любых из изоцианатной группы, эпоксидной группы и карбодиимидной группы.
<7> Тонер по любому п. от <1> до <6>,
при этом связующая смола дополнительно содержит кристаллическую смолу.
<8> Проявитель, содержащий
тонер по любому п. от <1> до <7>.
<9> Устройство формирования изображения, содержащее:
несущий электростатическое скрытое изображение элемент;
узел формирования электростатического скрытого изображения, предназначенный для формирования электростатического скрытого изображения на несущем электростатическое скрытое изображение элементе; и
узел проявления, содержащий тонер и предназначенный для проявления электростатического скрытого изображения, образованного на несущем электростатическое скрытое изображение элементе, с образованием видимого изображения,
при этом упомянутый тонер является тонером по любому п. от <1> до <7>.
<10> Способ формирования изображения, включающий:
этап проявления тонером электростатического скрытого изображения, образованного на несущем электростатическое скрытое изображение элементе с образованием видимого изображения;
этап переноса видимого изображения на среду для печати; и
этап закрепления видимого изображения, перенесенного на среду для печати, на ней,
при этом упомянутый тонер является тонером по любому из п. от <1> до <7>.
Список обозначений
10 несущий электростатическое скрытое изображение элемент
61 устройство проявления
100 устройство формирования изображения