ТОНЕР, ПРОЯВИТЕЛЬ И АППАРАТ ФОРМИРОВАНИЯ ИЗОБРАЖЕНИЙ
TONER, DEVELOPER AND IMAGE FORMING APPARATUS

Область техники
Настоящее изобретение относится к тонеру, проявителю и аппарату формирования изображений.
Уровень техники
В электрофотографическом аппарате формирования изображений или аппарате электростатической записи электрическое или магнитное скрытое изображение проявляется с помощью тонера. Например, в электрофотографии на фотопроводнике электростатическим зарядом формируется изображение (скрытое изображение), которое затем проявляется с помощью тонера, чтобы тем самым сформировать проявленное тонером изображение (далее - «тонерное изображение»). Тонерное изображение обычно переносится на носитель записи, такой как бумага, и затем закрепляется, например, с помощью нагрева.
В способе формирования изображений, использующем систему закрепления нагревом, в которой тонер закрепляется с помощью нагревания, в процессе, в котором тонер расплавляется при нагреве для закрепления на носителе записи, таком как бумага, требуется большое количество электроэнергии. Таким образом, с точки зрения энергосбережения одним из важных свойств тонера является способность к низкотемпературному закреплению.
Чтобы улучшить способность тонера к низкотемпературному закреплению, важно управлять термическими свойствами связующей смолы, которая является основным компонентом тонера.
Таким образом, было предложено в тонере, в котором кристаллическая смола является основным компонентом связующей смолы, управлять составом и термическими свойствами кристаллической смолы, чтобы они попадали в пределы некоторого диапазона (см., например, патентный документ PTL 1).
Также было предложено использовать тонер, который в качестве связующей смолы содержит две кристаллические смолы, имеющие разные молекулярные массы при некотором условии закрепления (см., например, патентный документ PTL 2).
Также был предложен тонер, который в качестве связующей смолы содержит две кристаллические полиэфирные смолы, имеющие разные модули накопления упругости при 160°C (см., например, патентный документ PTL 3).
В том случае, когда используется тонер, содержащий кристаллическую смолу, несмотря на то, что он имеет превосходную способность к низкотемпературному закреплению, возникает следующая проблема с большей вероятностью по сравнению со случаем, когда используется тонер, содержащий некристаллическую смолу в качестве основного компонента связующей смолы. А именно, при печати на бумаге с большей шириной в направлении, перпендикулярном направлению транспортировки носителя в форме листа (например, бумаги формата А3), после непрерывной печати на листах бумаги с меньшей шириной (например, бумаги формата А4) возникнут такие проблемы, как смещение тонера на частях поверхности закрепляющего элемента, соответствующих краям бумаги с большей шириной (в дальнейшем может упоминаться как "смещение на краях"), и неравномерность глянца на краях бумаги с большей шириной в результате различия в их размерах подаваемой бумаги.
Таким образом, имеется потребность в обеспечении тонера, который способен предотвратить смещение на краях и неравномерность глянца даже в случае содержания кристаллической смолы.
Библиография
Патентная литература
PTL 1: Выложенная заявка на патент Японии (JP-A) № 2010-077419
PTL 2: JP-A № 2009-014926
PTL 3: JP-A № 2010-151996
Сущность изобретения
Техническая проблема
Настоящее изобретение нацелено на решение вышеупомянутых различных проблем в данной области техники и решение следующей задачи. Задача настоящего изобретения состоит в том, чтобы обеспечить тонер, способный предотвратить смещение на краях и неравномерность глянца даже в случае содержания кристаллической смолы.
Решение проблемы
Средство для решения вышеупомянутых проблем заключается в следующем:
тонер, содержащий:
кристаллическую смолу,
причем кристаллическая смола содержит кристаллическую смолу, имеющую уретановую связь, мочевинную связь или обе из них, и
при этом кристаллическая смола имеет средний диаметр кристаллита от 20 нм до 70 нм.
Полезные эффекты изобретения
Настоящее изобретение может решить вышеупомянутые различные проблемы в данной области техники и может обеспечить тонер, который способен предотвратить смещение на краях и неравномерность глянца даже в случае содержания кристаллической смолы.
Краткое описание чертежей
Фиг. 1A - схема, иллюстрирующая один пример дифракционных спектров, полученных посредством рентгенодифракционного измерения.
Фиг. 1B - схема, иллюстрирующей один пример дифракционных спектров, полученных посредством рентгенодифракционного измерения.
Фиг. 2 - схематический вид в разрезе, иллюстрирующий один пример аппарата формирования изображений по настоящему изобретению.
Фиг. 3 - блок-схема управления аппарата формирования изображений, проиллюстрированного на фиг. 2.
Фиг. 4 - схематический вид в разрезе, иллюстрирующий устройство закрепления, входящее в состав аппарата формирования изображений, проиллюстрированного на фиг. 2.
Фиг. 5 - принципиальная схема, иллюстрирующая размещение катушки возбуждения, катушки размагничивания и блока обнаружения температуры в устройстве закрепления, проиллюстрированном на фиг. 4, а также режим подачи бумаги.
Фиг. 6 - схематический вид в разрезе, иллюстрирующий другое устройство закрепления, входящее в состав аппарата формирования изображений, проиллюстрированного на фиг. 2.
Фиг. 7 - схематический вид в разрезе, иллюстрирующий другое устройство закрепления, входящее в состав аппарата формирования изображений, проиллюстрированного на фиг. 2.
Фиг. 8 - схематический вид в разрезе, иллюстрирующий другое устройство закрепления, входящее в состав аппарата формирования изображений, проиллюстрированного на фиг. 2.
Фиг. 9 - схематический вид в разрезе, иллюстрирующий другое устройство закрепления, входящее в состав аппарата формирования изображений, проиллюстрированного на фиг. 2.
Описание вариантов осуществления
(Тонер)
Тонер содержит по меньшей мере связующую смолу и, при необходимости, дополнительно содержит другие ингредиенты.
Кристаллическая смола содержит кристаллическую смолу, имеющую уретановую связь, мочевинную связь или обе из них.
Кристаллическая смола имеет средний диаметр кристаллита от 20 нм до 70 нм.
В случае, когда в аппарате формирования изображений или способе формирования изображений используется тонер, содержащий кристаллическую смолу, несмотря на то, что он имеет превосходную способность к низкотемпературному закреплению, возникнет следующая проблема с большей вероятностью по сравнению со случаем, когда используется тонер, содержащий некристаллическую смолу в качестве основного компонента связующей смолы. А именно, при печати на бумаге с большей шириной в направлении, перпендикулярном направлению транспортировки носителя в форме листа (например, листа формата А3), после непрерывной печати на листах бумаги с меньшей шириной (например, листах формата А4) возникнут такие проблемы, как смещение тонера на частях поверхности закрепляющего элемента, соответствующих краям бумаги с большей шириной (смещение на краях), и неравномерность глянца на краях бумаги с большей шириной в результате различия их размеров подаваемой бумаги.
Описанная выше проблема, как полагают, возникает по следующей причине.
Кристаллические смолы имеют более высокую теплоемкость, чем некристаллические смолы. Поэтому разность температур между подающим бумагу участком и не подающим бумагу участком закрепляющего элемента (например, закрепляющего валика) склонна быть большой. Не подающий бумагу участок имеет более высокую температуру, чем подающий бумагу участок. Поскольку с подающего бумагу участка тепло отнимается тонером при контактировании с полученным при переносе тонера изображением, в то время как с не подающего бумагу участка тепло не отнимается тонером. Не подающий бумагу участок, т.е. оба конца закрепляющего элемента, склонны иметь повышенную температуру при печати на бумаге формата А3 после непрерывной печати на листах бумаги формата А4 в результате разности ширины у листа бумаги формата А4 и листа бумаги формата А3. Когда лист бумаги формата А4 подается в продольном направлении, ширина короткой стороны листа бумаги формата А4 (210 мм) короче, чем у листа бумаги формата А3 (297 мм). Таким образом, получится примерно 40 мм не подающих бумагу участков на обоих концах.
При этом, когда температурой закрепляющего элемента управляют на основе температуры подающего бумагу участка, температура на не подающих бумагу участках значительно выше, чем подходящая для закрепления температура, что вызывает описанные выше проблемы.
В крайних случаях бумага наматывается вокруг закрепляющего элемента на не подающем бумагу участке из-за смещения, приводя к замятию бумаги (замятию).
Описанная выше проблема с большой вероятностью возникает особенно при закреплении индукционным нагревом. Поскольку закрепление индукционным нагревом имеет преимущество возможности увеличивать температуру на поверхности закрепляющего элемента до высокотемпературного диапазона за более короткое время, чем закрепление теплым валиком. Однако, когда в закрепляющем элементе используется тепловой генератор с более низкой теплоемкостью для того, чтобы использовать это преимущество, температура на поверхности закрепляющего элемента склонна резко возрастать (перегрев).
Кроме того, когда в описанной выше ситуации используется тонер, содержащий кристаллическую смолу, тонер склонен находиться в состоянии горячего смещения на поверхности закрепляющего элемента. Это явление с большой вероятностью происходит, когда в тонере содержится большое количество кристаллической смолы.
Авторы настоящего изобретения провели обширные исследования, чтобы решить описанные выше проблемы.
В тонере, содержащем кристаллическую смолу, другим материалам тонера (например, пигменту или разделительному агенту) трудно войти в кристаллит, сформированный кристаллической смолой, что обязательно приводит к неравномерному распределению материалов в тонере. Кроме того, кристаллическая смола имеет более высокую теплоемкость и точку плавления, при которой ее вязкость изменяется более резко, чем у аморфной смолы. Таким образом, когда в тонере существуют и кристаллические участки, и аморфные участки, эти кристаллические и аморфные участки по-разному реагируют на температуру при нагревании. При температуре, равной или меньшей, чем точка плавления кристаллической смолы, полимеры в аморфных участках начинают разжижаться, но кристаллические участки остаются в твердом состоянии. Между тем, при температуре, равной или большей, чем точка плавления кристаллической смолы, вязкость кристаллических участков уменьшается значительнее, чем у аморфных участков. Описанные выше проблемы, т.е. смещение на краях и неравномерность глянца, как полагают, с большой вероятностью возникают из-за различия в поведении аморфных участков и кристаллических участков, а также неравномерного распределения материалов в тонере. Кроме того, эти проблемы считаются особенно значительными в случае, когда используется закрепление индукционным нагревом, которое, как правило, вызывает перепад температур на поверхности закрепляющего элемента.
Таким образом, авторы настоящего изобретения поняли, что описанные выше проблемы могут быть решены посредством создания состояния, в котором кристаллические участки и аморфные участки относительно равномерно распределены в тонере, без крайне неравномерного распределения. Таким образом, описанные выше проблемы могут быть решены посредством уменьшения размера кристаллитов, сформированных кристаллической смолой, и, таким образом, создания состояния, в котором аморфные участки присутствуют между кристаллитами. Однако в том случае, когда кристаллические участки и аморфные участки присутствуют в различных смолах, они могут быть отделены друг от друга при нагревании даже при том, что они равномерно распределены во время хранения при комнатной температуре. Таким образом, предпочтительной представляется система, в котором кристаллические участки и аморфные участки существуют вместе в одной молекулярной цепи в смоле.
Авторы настоящего изобретения обнаружили, что смещение на краях и неравномерность глянца могут быть предотвращены с помощью содержащего кристаллическую смолу тонера, в котором кристаллическая смола содержит кристаллическую смолу, имеющую уретановую связь, мочевинную связь или обе из них, и в котором кристаллическая смола имеет средний диаметр кристаллита от 20 нм до 70 нм. Таким образом, настоящее изобретение было совершено.
<Связующая смола>
Связующая смола содержит по меньшей мере кристаллическую смолу; и, при необходимости, дополнительно содержит другие ингредиенты, такие как некристаллическая смола.
-Кристаллическая смола-
Кристаллическая смола содержит по меньшей мере кристаллическую смолу, имеющую уретановую связь, мочевинную связь или обе из них; и, при необходимости, дополнительно содержит другие ингредиенты.
Кристаллическая смола в настоящем изобретении относится к смоле, имеющей участок кристаллической структуры, и имеет происходящий от этой кристаллической структуры дифракционный пик в дифракционном спектре, полученном посредством рентгеновского дифрактометра. Кристаллическая смола имеет отношение температуры размягчения смолы, измеренной тестером вязкости, к максимальной температуре пика теплоты плавления смолы, измеренной дифференциальным сканирующим калориметром (ДСК) (температура размягчения/максимальная температура пика теплоты плавления), равное от 0,8 до 1,6, и резко размягчается под действием тепла.
Некристаллическая смола в настоящем изобретении относится к смоле, не имеющей кристаллической структуры, и не имеет происходящего от кристаллической структуры дифракционного пика в дифракционном спектре, полученном посредством рентгеновского дифрактометра. Некристаллическая смола имеет отношение температуры размягчения к максимальной температуре пика теплоты плавления (точка размягчения/максимальная температура пика теплоты плавления), большее 1,6, и постепенно размягчается под действием тепла.
Температура размягчения смолы может быть измерена посредством тестера вязкости (например, CFT-500D, продукт Shimadzu Corporation). В качестве образца используется 1 г смолы. Пока образец нагревается со скоростью нагрева 3C/мин, прикладывается нагрузка 2,94 МПа посредством поршня, чтобы выдавливать образец из сопла, имеющего диаметр 0,5 мм и длину 1 мм, во время чего строится зависимость величины опускания поршня тестера вязкости от температуры. Температура, при которой вытекла половина образца, определяется как температура размягчения образца.
Максимальная температура пика теплоты плавления смолы может быть измерена посредством дифференциального сканирующего калориметра (ДСК) (например, Q2000, продукт TA Instruments Japan Inc.). Образец, подлежащий измерению на предмет максимальной температуры пика теплоты плавления, подвергается следующей предварительной обработке. В частности, образец плавится при 130°C, затем охлаждается от 130°C до 70°C со скоростью 1,0°C/мин. Затем, образец охлаждается от 70°C до 10°C со скоростью 0,5°C/мин. Затем измеряется эндотермическо-экзотермическое изменение образца посредством ДСК во время нагревания со скоростью нагрева 10°C/мин. На основе этого измерения строится график зависимости "эндотермической или экзотермической величины" от "температуры". На этом графике температура эндотермического пика в диапазоне температуры от 20°C до 100°C определяется как "Ta*". В случае, когда в пределах упомянутого выше диапазона температуры существуют несколько эндотермических пиков, температура пика, на котором эндотермическая величина самая большая, определяется как Ta*. После этого образец хранится в течение 6 часов при температуре, которая равна (Ta*-10)°C, и затем хранится в течение 6 часов при температуре, которая равна (Ta*-15)°C. Затем измеряется эндотермическо-экзотермическое изменение образца посредством ДСК во время охлаждения до 0°C со скоростью охлаждения 10°C/мин и затем нагревания со скоростью нагрева 10°C/мин, чтобы тем самым построить график таким же образом, как описано выше. На этом графике температура, соответствующая максимальному пику эндотермической величины, определяется как максимальная температура пика теплоты плавления.
-Кристаллическая смола, имеющая уретановую связь, мочевинную связь или обе из них-
Кристаллическая смола, имеющая уретановую связь, мочевинную связь или обе из них, конкретно не ограничена и может быть должным образом выбрана в зависимости от назначения. Ее примеры включают кристаллическую смолу, имеющую уретановую связь, мочевинную связь или обе из них и звено кристаллического сложного полиэфира, кристаллическую полиуретановую смолу и кристаллическую полимочевинную смолу. Среди них предпочтительна кристаллическая смола, имеющая уретановую связь, мочевинную связь или обе из них и звено кристаллического сложного полиэфира.
Способ получения кристаллической смолы, имеющей уретановую связь, мочевинную связь или обе из них и звено кристаллического сложного полиэфира, конкретно не ограничен и может быть должным образом выбран в зависимости от назначения. Его примеры включают преполимерный способ и одностадийный способ. Преполимерный способ является способом, в котором заранее приготовленный преполимер, состоящий из звеньев полиуретана или звеньев полимочевины, объединяется с отдельно приготовленным звеном кристаллического сложного полиэфира, имеющим концевую гидроксильную группу. Одностадийный способ является способом, в котором звено кристаллического сложного полиэфира, имеющее концевую гидроксильную группу, смешивается и реагирует с низкомолекулярным изоцианатом и низкомолекулярным полиолом или полиамином. Среди них предпочтителен преполимерный способ. В одностадийном способе звенья полиуретана или звенья полимочевины обычно формируются неравномерно, так что не может образоваться большое звено, что с большой вероятностью вызовет подавление кристаллообразования звена кристаллического сложного полиэфира. Однако уретановая связь, мочевинная связь или обе из них могут удовлетворительно образовываться посредством должного выбора температуры реакции и типа мономера. Например, кристаллическая смола, имеющая уретановую связь, мочевинную связь или обе из них и звено кристаллического сложного полиэфира, которая имеет большое звено полимочевины на определенном уровне, может быть получена даже с помощью одностадийного способа посредством использования полиамина, который реагирует с изоцианатом более быстро, чем звено кристаллического сложного полиэфира, имеющее концевую гидроксильную группу. Поскольку звенья полиуретана предпочтительно образуются на ранней стадии процесса реакции, и затем дается возможность прохождения реакций связывания между звеньями кристаллического сложного полиэфира и звеньями полимочевины.
Кроме того, в преполимерном способе в качестве преполимера может использоваться звено полиуретана-мочевины, в котором звено полиуретана сосуществует со звеном полимочевины.
---Звено кристаллического сложного полиэфира---
Звено кристаллического сложного полиэфира конкретно не ограничено и может быть должным образом выбрано в зависимости от назначения. Его примеры включают звено поликонденсированного сложного полиэфира, синтезированное из полиола и многоосновной карбоновой кислоты, продукт полимеризации с разрывом лактонного кольца и полигидроксикарбоновая кислота. Среди них звено поликонденсированного сложного полиэфира, синтезированное из дилиола и многоосновной карбоновой кислоты, является предпочтительным ввиду проявления кристалличности.
----Полиол----
Примеры полиола включают, например, диол, трехатомный-восьмиатомный или более полиол.
Диол конкретно не ограничен и может быть должным образом выбран в зависимости от назначения. Его примеры включают алифатический диол, такой как алифатический диол с линейной цепью и алифатический диол с разветвленной цепью; C4-C36 алкиленэфиргликоль; C4-C36 алициклический диол; алкиленоксид (в дальнейшем может быть сокращен как "АО") перечисленного выше алициклического диола; аддукты АО и бисфенолов; полилактондиол; полибутадиендиол; и диол, имеющий функциональную группу, такой как диол, имеющий карбоксильную группу, диол, имеющий сульфокислую группу или сульфаминовую группу, их соли и диолы, имеющие другие функциональные группы. Среди них C2-C36-алифатический диол является предпочтительным, и C2-C36-алифатический диол с линейной цепью является более предпочтительным. Они могут использоваться по отдельности или в комбинации.
Количество алифатического диола с линейной цепью конкретно не ограничено и может быть должным образом выбрано в зависимости от назначения, но предпочтительно составляет 80 мол.% или более, предпочтительнее 90 мол.% или более относительно общего количества диолов. Использование алифатического диола с линейной цепью в количестве 80 мол.% или более является предпочтительным, поскольку кристалличность смолы увеличивается, получающейся в результате смоле желательным образом придаются способность к низкотемпературному закреплению и теплостойкость при хранении, и твердость смолы, как правило, увеличивается.
Алифатический диол с линейной цепью конкретно не ограничен и может быть должным образом выбран в зависимости от назначения. 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 этиленгликоль, 1,3-пропандиол, 1,4-бутандиол, 1,6-гександиол, 1,9-нонандиол и 1,10-декандиол являются предпочтительными, поскольку они легко доступны. Среди них предпочтителен C2-C36-алифатический диол с линейной цепью.
Алифатический диол с разветвленной цепью конкретно не ограничен и может быть должным образом выбран в зависимости от назначения, но предпочтительным является C2-C36-алифатический диол с разветвленной цепью. Его примеры включают 1,2-пропиленгликоль, неопентилгликоль и 2,2-диэтил-1,3-пропандиол.
C4-C36-алкиленэфиргликоль конкретно не ограничен и может быть должным образом выбран в зависимости от назначения. Его примеры включают диэтиленгликоль, триэтиленгликоль, дипропиленгликоль, полиэтиленгликоль, полипропиленгликоль и политетраметиленэфиргликоль.
C4-C36-алициклический диол конкретно не ограничен и может быть должным образом выбран в зависимости от назначения. Его примеры включают 1,4-циклогександиметанол и гидрогенизированный бисфенол А.
Алкиленоксид перечисленного выше алициклического диола конкретно не ограничен и может быть должным образом выбран в зависимости от назначения. Его примеры включают аддукты, например, этиленоксида (в дальнейшем может быть сокращен как "ЭО"), пропиленоксида (в дальнейшем может быть сокращен как "ПО") и бутиленоксида (в дальнейшем может быть сокращен как "БО"). Количество добавленных молей может составлять от 1 до 30.
Аддукты АО и бисфенолов конкретно не ограничены и могут быть должным образом выбраны в зависимости от назначения. Их примеры включают аддукты АО (например, ЭО, ПО и БО) и бисфенола А, бисфенола F и бисфенола S. Количество добавленных молей может составлять от 2 до 30.
Полилактондиол конкретно не ограничен и может быть должным образом выбран в зависимости от назначения. Его пример включает в себя поли-ε-капролактондиол.
Диол, имеющий карбоксильную группу, конкретно не ограничен и может быть должным образом выбран в зависимости от назначения. Его пример включает в себя диалкилолалкановую кислоту. Количество атомов углерода диалкилолалкановой кислоты может составлять от 6 до 24. Примеры C6-C24 диалкилолалкановой кислоты включают в себя 2,2-диметилолпропановую кислоту (ДМПК), 2,2-диметилолбутановую кислоту, 2,2-диметилолгептановую кислоту и 2,2-диметилолоктановую кислоту.
Диол, имеющий сульфокислую группу или сульфаминовую группу, конкретно не ограничен и может быть должным образом выбран в зависимости от назначения. Его примеры включают диол сульфаминовой кислоты, аддукты АО и N,N-бис(2-гидроксиалкил)сульфаминовой кислоты (где алкильная группа является C1-C6 группой) (где АО является, например, ЭО или ПО, и количество молей добавленного АО составляет от 1 до 6), и бис(2-гидроксиэтил)фосфата.
Примеры диола сульфаминовой кислоты включают аддукт 2 моль ПО и N,N-бис(2-гидроксиэтил)сульфаминовой кислоты.
Нейтрализованная солевая группа, содержащаяся в диоле с нейтрализованной солевой группой, конкретно не ограничена и может быть должным образом выбрана в зависимости от назначения. Ее примеры включают C3-C30 третичный амин (например, триэтиламин) и щелочной металл (например, соль натрия).
Среди них C2-C12 алифатический диол, диол, имеющий карбоксильную группу, аддукт АО и бисфенолов и любая их комбинация являются предпочтительными.
Кроме того, трех-восьмиатомный или более полиол, который используется необязательно, конкретно не ограничен и может быть должным образом выбран в зависимости от назначения. Его примеры включают C3-C36 многоатомный алифатический спирт с тремя-восемью или более атомами, аддукт АО (число добавленных молей: от 2 до 30) и трисфенолов, аддукт АО (количество добавленных молей: от 2 до 30) и новолачной смолы и акрилполиол, такой как сополимер гидроксиэтил(мет)акрилата и другого мономера на основе винила.
Примеры C3-C36 многоатомного алифатического спирта с тремя-восемью или более атомами включают глицерин, триметилолэтан, триметилолпропан, пентаэритритол, сорбитол, сорбитан и полиглицерин.
Среди них многоатомный алифатический спирт с тремя-восемью или более атомами и аддукт АО и новолачной смолы являются предпочтительными, и аддукт АО и новолачной смолы является более предпочтительным.
----Многоосновная карбоновая кислота----
Что касается многоосновной карбоновой кислоты, то, например, включены двухосновная карбоновая кислота и многоосновная карбоновая кислота с валентностью от трех до шести или более.
Двухосновная карбоновая кислота конкретно не ограничена и может быть должным образом выбрана в зависимости от назначения. Ее примеры включают алифатическую двухосновную карбоновую кислоту и ароматическую двухосновную карбоновую кислоту. Примеры алифатической двухосновной карбоновой кислоты включают алифатическую двухосновную карбоновую кислоту с линейной цепью и двухосновную карбоновую кислоту с разветвленной цепью. Среди них предпочтительна алифатическая двухосновная карбоновая кислота с линейной цепью.
Алифатическая двухосновная карбоновая кислота конкретно не ограничена и может быть должным образом выбрана в зависимости от назначения. Ее примеры предпочтительно включают алкановую двухосновную карбоновую кислоту, алкениловую двухосновную карбоновую кислоту, алкеновую двухосновную карбоновую кислоту и алициклическую двухосновную карбоновую кислоту.
Пример алкановой двухосновной карбоновой кислоты включает C4-C36-алкановую двухосновную карбоновую кислоту. Пример C4-C36 алкановой двухосновной карбоновой кислоты включает янтарную кислоту, адипиновую кислоту, себациновую кислоту, азелоиновую кислоту, додекандикарбоновую кислоту, октадекандикарбоновую кислоту и децилянтарную кислоту.
Пример алкениловой двухосновной карбоновой кислоты включает додеценилянтарную кислоту, пентадеценилянтарную кислоту, октадеценилянтарную кислоту.
Примеры алкеновой двухосновной карбоновой кислоты включают C4-C36 алкеновую двухосновную карбоновую кислоту. Примеры C4-C36 алкеновой двухосновной карбоновой кислоты включают малеиновую кислоту, фумаровую кислоту и цитраконовую кислоту.
Примеры алициклической двухосновной карбоновой кислоты включают C6-C40 алициклическую двухосновную карбоновую кислоту. Пример C6-C40 алициклической двухосновной карбоновой кислоты включает димерную кислоту (например, димерную линолевую кислоту).
Ароматическая двухосновная карбоновая кислота конкретно не ограничена и может быть должным образом выбрана в зависимости от назначения. Ее примеры предпочтительно включают C8-C36 ароматическую двухосновную карбоновую кислоту. Примеры C8-C36 ароматической двухосновной карбоновой кислоты включают фталевую кислоту, изофталевую кислоту, тетрафталевую кислоту, т-бутилизофталевую кислоту, нафталиндикарбоновую кислоту и 4,4'-бифенилдикарбоновую кислоту.
Примеры многоосновной карбоновой кислоты с валентностью от трех до шести или более, которая используется необязательно, включают C9-C20 ароматическую многоосновную карбоновую кислоту. Примеры C9-C20 ароматической многоосновной карбоновой кислоты включают тримеллитовую кислоту и пиромеллитовую кислоту.
Следует обратить внимание на то, что кислотные ангидриды или C1-C4 алкилэфир перечисленных выше кислот могут использоваться в качестве двухосновной карбоновой кислоты или многоосновной карбоновой кислоты с валентностью от трех до шести или более. Примеры C1-C4 алкилэфира включают метиловый сложный эфир, этиловый сложный эфир и изопропиловый сложный эфир.
Среди перечисленных выше двухосновных карбоновых кислот использование алифатической двухосновной карбоновой кислоты в отдельности является предпочтительным. Использование адипиновой кислоты, себациновой кислоты, додекандикарбоновой кислота, терефталевой кислоты или изофталевой кислоты в отдельности является более предпочтительным. Также предпочтительно используется сополимер алифатической двухосновной карбоновой кислоты и ароматической двухосновной карбоновой кислоты. Ароматическая двухосновная карбоновая кислота для сополимеризации предпочтительно является терефталевой кислотой, изофталевой кислотой, т-бутилизофталевой кислотой или алкилэфиром этих ароматических двухосновных карбоновых кислот. Примеры алкилэфира включают метиловый сложный эфир, этиловый сложный эфир или изопропиловый сложный эфир. Количество ароматической двухосновной карбоновой кислоты в сополимере предпочтительно составляет 20 мол.% или менее.
----Продукт полимеризации с разрывом лактонного кольца----
Продукт полимеризации с разрывом лактонного кольца конкретно не ограничен и может быть должным образом выбран в зависимости от назначения. Его примеры включают продукт полимеризации с разрывом лактонного кольца, полученный посредством подвергания лактонов (например, C3-C12-монолактона (имеющего одну сложноэфирную группу в кольце), такого как β-пропиолактон, γ-бутиролактон, δ-валеролактон и ε-капролактон) полимеризации с разрывом кольца с использованием катализатора (например, оксида металла и металлорганического соединения); и продукт полимеризации с разрывом лактонного кольца, содержащий концевую гидроксильную группу, полученный посредством подвергания C3-C12-монолактона полимеризации с разрывом лактонного кольца с использованием гликоля (например, этиленгликоля и диэтиленгликоля) в качестве инициатора.
C3-C12 монолактон конкретно не ограничен и может быть должным образом выбран в зависимости от назначения, но предпочтительно им является ε-капролактон ввиду кристалличности.
Продукты полимеризации с разрывом лактонного кольца могут быть имеющимися в продаже продуктами. Их примеры включают высококристаллический поликапролактон, такой как H1P, H4, H5 и H7 из серии PLACCEL (продукт Daicel Corporation).
----Полигидроксикарбоновая кислота----
Способ приготовления полигидроксикарбоновой кислоты конкретно не ограничен и может быть должным образом выбран в зависимости от назначения. Его примеры включают способ, в котором гидроксикарбоновая кислота, такая как гликолевая кислота и молочная кислота (например, L-молочная кислота, D-молочная кислота и рацемическая молочная кислота), непосредственно подвергается реакции дегидратации-конденсации; и способ, в котором C4-C12 циклический сложный эфир (количество сложноэфирных групп в кольце составляет от 2 до 3), который эквивалентен продукту дегидратации-конденсации между 2 или 3 молекулами гидроксикарбоновой кислоты, такому как гликолид или лактид (например, L-лактид, D-лактид и рацемический лактид), подвергается полимеризации с разрывом кольца с использованием катализатора, такого как оксид металла и металлорганическое соединение. Способ, использующий полимеризацию с разрывом кольца, является предпочтительным из-за простоты регулировки молекулярной массы продукта реакции.
Среди перечисленных выше циклических сложных эфиров L-лактид и D-лактид являются предпочтительными ввиду кристалличности. Кроме того, концевые связи полигидроксикарбоновой кислоты могут быть модифицированы, чтобы иметь гидроксильную группу или карбоксильную группу.
---Звено полиуретана---
Что касается звена полиуретана, то включено звено полиуретана, синтезированное из полиола (например, диола, полиола с тремя-восемью или более атомами) и полиизоцианата (например, диизоцианата и полиизоцианата с валентностью три или более). Среди них предпочтительно звено полиуретана, синтезированное из диола и диизоцианата.
Что касается полиола, то может использоваться полиол, перечисленный в описании звена сложного полиэфира.
----Полиизоцианат----
Что касается полиизоцианата, то включены, например, диизоцианат и полиизоцианат с валентностью три или более.
Полиизоцианат конкретно не ограничен и может быть должным образом выбран в зависимости от назначения. Его примеры включают ароматические диизоцианаты, алифатические диизоцианаты, алициклические диизоцианаты и ароматические алифатические диизоцианаты. Среди них предпочтителен C6-C20 ароматический диизоцианат (количество атомов углерода исключает те, которые содержатся в группах NCO, это относится и к следующим), C2-C18 алифатический диизоцианат, C4-C15 алициклический диизоцианат, C8-C15 ароматический алифатический диизоцианат и модифицированные продукты описанных выше диизоцианатов и смесь из двух или более из описанных выше диизоцианатов.
Ароматические диизоцианаты конкретно не ограничены и могут быть должным образом выбраны в зависимости от назначения. Их примеры включают 1,3-фенилендиизоцианат, 1,4-фенилендиизоцианат, 2,4-толуилендиизоцианат (ТДИ), 2,6-толуилендиизоцианат (ТДИ), сырой ТДИ, 2,4'-дифенилметандиизоцианат (МДИ), 4,4'-дифенилметандиизоцианат, сырой МДИ, 1,5-нафтилендиизоцианат, 4,4',4"-трифенилметантриизоцианат и м-п-м-изоцианатофенилсульфонилизоцианат и п-м-изоцианатофенилсульфонилизоцианат.
Примеры сырого МДИ включают продукт фосгенита, сырого диаминофенилметана и полиаллилполиизоцианата (ПАПИ). Примеры сырого диаминофенилметана включают продукт конденсации между формальдегидом и ароматическим амином (анилином) или их смесь или смесь диаминодифенилметана и небольшого количества (например, от 5% по массе до 20% по массе) полиамина с валентностью три или более.
-
Примеры алифатических диизоцианатов включают этилендиизоцианат, тетраметилендиизоцианат, гексаметилендиизоцианат (ГДИ), додекаметилендиизоцианат, 1,6,11-ундекантрииизоцианат, 2,2,4-триметилгексаметилендиизоцианат, лизиндиизоцианат, 2,6-диизоцианатометилкапроат, бис(2-изоцианатоэтил)фумарат, бис(2изоцианатоэтил)карбонат и 2-изоцианатоэтил-2,6-диизоцианатогексаноат.
Примеры алициклических диизоцианатов включают изофорондиизоцианат (ИФДИ), дициклогексилметан-4,4'-диизоцианат (гидрогенизированный МДИ), циклогексилендиизоцианат, метилциклогексилендиизоцианат (гидрогенизированный ТДИ), бис(2-изоцианатоэтил)-4-циклогексен-1,2-дикарбоксилат, 2,5-2,6-норборнандиизоцианат и 2,6-норборнандиизоцианат.
Примеры ароматического алифатического диизоцианата включают м-ксилендиизоцианат (XDI), п-ксилендиизоцианат (XDI) и α,α,α',α'-тетраметилксилендиизоцианат (TMXDI).
Кроме того, примеры модифицированного продукта диизоцианата включают модифицированные продукты, содержащие уретановую группу, карбодиимидную группу, аллофанатную группу, мочевинную группу, биуретную группу, уретдионную группа, уретиминную группу, изоциануратную группу или оксазолидонную группу. Его конкретные примеры включают модифицированные продукты диизоцианата, такие как модифицированный МДИ и модифицированный уретаном ТДИ и смесь двух или более из этих модифицированных продуктов. Примеры модифицированного МДИ включают модифицированный уретаном МДИ, модифицированный карбодиимидом МДИ и модифицированный тригидрокарбилфосфатом МДИ. Пример смеси включает смесь модифицированного МДИ и модифицированного уретаном ТДИ (изоцианатсодержащий полимер).
Среди них предпочтительными являются C6-C15 ароматический диизоцианат (количество атомов углерода исключает те, которые содержатся в группах NCO, это относится и к следующим), C4-C12 алифатический диизоцианат, C4-C15 алициклический диизоцианат. Более предпочтительными являются 2,4-толуилендиизоцианат, 2,6-толуилендиизоцианат, 2,4'-дифенилметандиизоцианат, 4,4'-дифенилметандиизоцианат, гексаметилендиизоцианат, дициклогексилметан-4,4'-диизоцианат и изофорондиизоцианат.
---Звено полимочевины---
Что касается звена полимочевины, то включено звено полимочевины, синтезированное из полиамина (например, диамина и полиамина с валентностью три или более) и полиизоцианата (например, диизоцианата и полиизоцианата с валентностью три или более).
----Полиамин----
Полиамин конкретно не ограничен и может быть должным образом выбран в зависимости от назначения. Его примеры включают алифатические диамины и ароматические диамины. Среди них предпочтительны C2-C18 алифатические диамины и C6-C20 ароматические диамины. При этом, при необходимости, могут использоваться амины с валентностью три или более.
Примеры C2-C18 алифатических диаминов включают C2-C6 алкилендиамин, продукты замещения C1-C4 алкилом или C2-C4 гидроксиалкилом алкилендиамина, алицикл- или гетероцикл-содержащий алифатический диамин и содержащие ароматическое кольцо C8-C15 алифатические амины.
Примеры C2-C6 алкилендиамина включают этилендиамин, пропилендиамин, триметилендиамин, тетраметилендиамин и гексаметилендиамин.
Примеры продуктов замещения C1-C4 алкилом или C2-C4 гидроксиалкилом алкилендиамина включают диалкиламинопропиламин, триметилгексаметилендиамин, аминоэтилеэтаноламин, 2,5-диметил-2,5-гексаметилендиамин и метилиминобиспропиламин.
Примеры алицикл- или гетероцикл-содержащего алифатического диамина включают C4-C15 алициклический диамин или C4-C15 гетероциклический диамин. Пример C4-C15 алициклического диамина включает 1,3-диаминоциклогексан, изофорондиамин, метандиамин и 4,4'-метилендихлоргександиамин (гидрогенизированный метилендианилин). Примеры C4-C15 гетероциклического диамина включают пиперазин, N-аминоэтилпиперазин, 1,4-диаминоэтилпиперазин, 1,4-бис(2-амино-2-метилпропил)пиперазин, 3,9-бис(3-аминопропил)- 2,4,8,10-тетраоксаспиро[5,5]ундекан.
Примеры содержащих ароматическое кольцо C8-C15 алифатических аминов включают ксилилендиамин и тетрахлор-п-ксилилендиамин.
Примеры C6-C20 ароматических диаминов включают незамещенный ароматический диамин, ароматический диамин, содержащий замещенную в цикле C1-C4 алкильную группу, смеси изомеров незамещенного ароматического диамина и/или ароматического диамина, содержащего замещенную в цикле C1-C4 группу в различных отношениях смешивания, ароматический диамин, содержащий замещенную в цикле электроноакцепторную группу, и ароматический диамин, содержащий вторичную аминогруппу.
Примеры незамещенного ароматического диамина включают 1,2-фенилендиамин, 1,3-фенилендиамин, 1,4-фенилендиамин, 2,4'-дифенилметандиамин, 4,4'-дифенилметандиамин, сырой дифенилметандиамин (например, полифенилполиметиленполиамин), диаминодифенилсульфон, бензидин, тиодианилин, бис(3,4-диаминофенил)сульфон, 2,6-диаминопиридин, м-аминобензиламин, трифенилметан-4,4',4"-тирамин и нафтилендиамин.
Примеры ароматического диамина, содержащего замещенную в цикле C1-C4 алкильную группу, включают 2,4'-толуилендиамин, 2,6-толуилендиамин, сырой толуилендиамин, диэтилтолуилендиамин, 4,4'-диамино-3,3'-диметилдифенилметан, 4,4'-бис(о-толуидин), дианисидин, диаминодитолилсульфон, 1,3-диметил-2,4-диаминобензен, 1,3-диметил-2,6-диаминобензен, 1,4-диизопропил-2,5-диаминобензен, 2,4-диаминомезитилен, 1-метил-3,5-диэтил-2,4-диаминобензен, 2,3-диметил-1,4-диаминонафтален, 2,6-диметил-1,5-диаминонафтален, 3,3',5,5'-тетраметилбензидин, 3,3',5,5'-тетраметил-4,4'-диаминодифенилметан, 3,5-диэтил-3'-метил-2',4-диаминодифенилметан, 3,3'-диэтил-2,2'-диаминодифенилметан, 4,4'-диамино-3,3'-диметилдифенилметан, 3,3',5,5'-тетраэтил-4,4'-диаминобензофенон, 3,3',5,5'-тетраэтил-4,4'-диаминодифенилэфир и 3,3',5,5'-тетраизопропил-4,4'-диаминодифенилсульфон.
Примеры замещенной в цикле электроноакцепторной группы в ароматическом диамине, содержащем замещенную в цикле электроноакцепторную группу, включают галоген, алкоксигруппу и нитрогруппу. Примеры галогена включают Cl, Br, I и F. Примеры алкоксигруппы включают метоксигруппу и этоксигруппу. Примеры ароматического диамина, содержащего замещенную в цикле электроноакцепторную группу, включают метиленбис-о-хлоранилин, 4-хлор-о-фенилендиамин, 2-хлор-1,4-фенилендиамин, 3-амино-4-хлоранилин, 4-бром-1,3-фенилендиамин, 2,5-дихлор-1,4-фенилендиамин, 5-нитро-1,3-фенилендиамин, 3-диметокси-4-аминанилин; 4,4'-диамино-3,3'-диметил-5,5'-дибромдифенилметан, 3,3'-дихлорбензидин, 3,3'-диметоксибензидин, бис(4-амино-3-хлорфенил)оксид, бис(4-амино-2-хлорфенил)пропан, бис(4-амино-2-хлорфенил)сульфон, бис(4-амино-3-метоксифенил)декан, бис(4-аминофенил)сульфид, бис(4-аминофенил)теллурид, бис(4-аминофенил)селенид, бис(4-амино-3-метоксифенил)дисульфид, 4,4'-метиленбис(2-йоданилин), 4,4'-метиленбис(2-броманилин), 4,4'-(2-фторанилин) и 4-аминофенил-2-хлоранилин.
Примеры ароматического диамина, содержащего вторичную аминогруппу, включают те, в которых некоторые из всех первичных аминогрупп незамещенного ароматического диамина, ароматического диамина, содержащего замещенную в цикле C1-C4 алкильную группу, смеси их изомеров в различных отношениях смешивания и ароматического диамина, содержащего замещенную в цикле электроноакцепторную группу, замещены вторичной аминогруппой с использованием низших алкильных групп, таких как метиловая группа или этиловая группа.
Примеры трех- или более атомного амина включают полиамидполиамин или полиэфирполиамин.
Примеры полиамидполиамина включают низкомолекулярный полиамидполиамин, полученный посредством конденсации двухосновной карбоновой кислоты и избытка (2 моля или более на моль кислоты) полиамина. Пример двухосновной карбоновой кислоты включает димерную кислоту. Примеры полиамина включают алкилендиамин и полиалкиленполиамин.
Пример полиэфирполиамина включает гидрид цианоэтилированного продукта полиэфирполиола.
Пример полиэфирполиола включает полиалкиленгликоль.
В соответствии со значениям параметров растворимости (Polymer handbook (Руководство по полимерам), 4-е издание) мочевинная связь имеет энергию когезии 50230 [Дж/моль], которая приблизительно вдвое больше, чем энергия когезии уретановой связи (26370 [Дж/моль]). Таким образом, эффект улучшения жесткости или стойкости к смещению тонера после закрепления может ожидаться даже при небольшом количестве.
Кристаллическая смола, имеющая уретановую связь, мочевинную связь или обе из них и звено кристаллического сложного полиэфира, предпочтительно содержит кристаллическую смолу, имеющую звено полиуретана, звено полимочевины или оба из них и звено кристаллического сложного полиэфира, а более предпочтительно содержит кристаллическую смолу, имеющую звено полиуретана и звено кристаллического сложного полиэфира.
Средневесовая молекулярная масса кристаллической смолы, имеющей уретановую связь, мочевинную связь или обе из них, конкретно не ограничена и может быть должным образом выбрана в зависимости от назначения, но предпочтительно составляет от 5000 до 50000. Когда средневесовая молекулярная масса меньше 5000, получаемый в результате тонер легко течет при низкой температуре, что может ухудшить теплостойкость. Кроме того, вязкость тонера уменьшается при плавлении, что может ухудшить свойство горячего смещения.
Точка плавления кристаллической смолы, имеющей уретановую связь, мочевинную связь или обе из них, конкретно не ограничена и может быть должным образом выбрана в зависимости от назначения, но предпочтительно составляет от 50°C до 70°C. Когда точка плавления меньше 50°C, получаемый в результате тонер легко плавится при низкой температуре, что может ухудшить теплостойкость при хранении. Когда точка плавления больше 70°C, вязкоэластичность получаемого в результате тонера может недостаточно уменьшиться посредством нагревания при закреплении, что может ухудшить способность к низкотемпературному закреплению.
Кристаллическая смола, имеющая уретановую связь, мочевинную связь или обе из них, предпочтительно содержит первую кристаллическую смолу и вторую кристаллическую смолу, имеющую более высокую средневесовую молекулярную массу, чем у первой кристаллической смолы. В этом случае кристаллическая смола, имеющая уретановую связь, мочевинную связь или обе из них, предпочтительно является кристаллической смолой, имеющей звено полиуретана, звено полимочевины или оба из них и звено кристаллического сложного полиэфира.
Средневесовая молекулярная масса первой кристаллической смолы предпочтительно составляет от 10000 до 40000, более предпочтительно от 15000 до 35000, особенно предпочтительно от 20000 до 30000 с точки зрения достижения как способности к низкотемпературному закреплению, так и теплостойкости при хранении. Когда средневесовая молекулярная масса меньше 10000, может быть ухудшена теплостойкость при хранении получаемого в результате тонера. Когда средневесовая молекулярная масса больше 40000, может быть ухудшена способность к низкотемпературному закреплению получаемого в результате тонера.
Средневесовая молекулярная масса второй кристаллической смолы предпочтительно составляет от 40000 до 300000, более предпочтительно от 50000 до 150000 с точки зрения достижения как стойкости к горячему смещению, так и способности к низкотемпературному закреплению. Когда средневесовая молекулярная масса меньше 40000, может быть ухудшена стойкость к горячему смещению получаемого в результате тонера. Когда средневесовая молекулярная масса больше 300000, получаемый в результате тонер может недостаточно плавиться, особенно после закрепления при низкой температуре, и изображение может быть легко отслоено, что может ухудшить способность к низкотемпературному закреплению.
Разность между средневесовой молекулярной массой первой кристаллической смолы (Mw1) и средневесовой молекулярной массой второй кристаллической смолы (Mw2) (Mw2-Mw1) конкретно не ограничена и может быть должным образом выбрана в зависимости от назначения, но предпочтительно составляет 5000 или более, предпочтительнее 10000 или более. Когда разность меньше 5000, ширина закрепления получаемого в результате тонера может уменьшиться.
Массовое отношение первой кристаллической смолы (1) и второй кристаллической смолы (2) конкретно не ограничено и может быть должным образом выбрано в зависимости от назначения, но предпочтительно (1)/(2) составляет от 5/95 до 60/40, более предпочтительно от 8/92 до 50/50, еще более предпочтительно от 12/88 до 35/65, особенно предпочтительно от 15/85 до 25/75. Когда отношение (1) больше описанного выше диапазона, стойкость к горячему смещению получаемого в результате тонера может быть ухудшена. Когда отношение (2) больше описанного выше диапазона, способность к низкотемпературному закреплению получаемого в результате тонера может быть ухудшена.
Предпочтительно, чтобы тонер был тонером, полученным посредством удлинения кристаллической полиэфирной смолы, имеющей изоцианатную группу, в водной среде, и кристаллическая смола, имеющая уретановую связь, мочевинную связь или обе из них и звено кристаллического сложного полиэфира, предпочтительно содержит смолу, полученную посредством удлинения кристаллической полиэфирной смолы, имеющей изоцианатную группу. Пример способа удлинения включает способ, в котором соединение, имеющее функциональную группу, реагирующую с изоцианатной группой, реагирует с изоцианатной группой в кристаллической полиэфирной смоле, имеющей концевую изоцианатную группу. Примеры соединения, имеющего функциональную группу, реагирующую с изоцианатной группой, включают воду и описанные выше полиамины. Удлинение выполняется в водной среде, используемой для получения тонера.
Когда кристаллическая смола, имеющая уретановую связь, мочевинную связь или обе из них, содержит первую кристаллическую смолу и вторую кристаллическую смолу, имеющую более высокую средневесовую молекулярную массу, чем у первой кристаллической смолы, вторая кристаллическая смола предпочтительно является смолой, полученной посредством удлинения кристаллической полиэфирной смолы, имеющей изоцианатную группу.
Количество кристаллической смолы, содержащейся в связующей смоле, конкретно не ограничено и может быть должным образом выбрано в зависимости от назначения, но предпочтительно составляет 50% по массе или больше, более предпочтительно 65% по массе или больше, еще более предпочтительно 80% по массе или больше, особенно предпочтительно 95% по массе или больше, с точки зрения доведения до максимума превосходной способности к низкотемпературному закреплению и теплостойкости при хранении. Когда величина составляет меньше 50% по массе, связующая смола резко не изменяет вязкоэластичность тонера под действием тепла, что потенциально приводит к трудности достижения как способности к низкотемпературному закреплению, так и теплостойкости при хранении.
<Некристаллическая смола>
Некристаллическая смола конкретно не ограничена и может быть должным образом выбрана в зависимости от назначения, при условии, что она является некристаллической. Ее примеры включают гомополимер стирола или его заменителя (например, полистирол и поливинилтолуол), сополимер стирола (например, сополимер стирола-метилакрилата, сополимер стирола-метакриловой кислоты, сополимер стирола-метилметакрилата, сополимер стирола-бутилметакрилата, сополимер стирола-акрилонитрила, сополимер стирола-винилметилового эфира, сополимер стирола-винилметилкетона, сополимер стирола-бутадиена и сополимер стирола-сложного эфира малеиновой кислоты); полиметилметакрилатную смолу, полибутилметакрилатную смолу, поливинилацетатную смолу, полиэтиленовую смолу, полиэфирную смолу, полиуретановую смолу, эпоксидную смолу, поливинилбутиральную смолу, смолу полиакриловой кислоты, смолу канифоли, модифицированную смолу канифоли и описанные выше смолы, модифицированные таким образом, чтобы содержать функциональную группу, реагирующую с активной водородной группой. Они могут использоваться по отдельности или в комбинации.
Количество некристаллической смолы, содержащейся в связующей смоле, конкретно не ограничено и может быть должным образом выбрано в зависимости от назначения.
<Другие ингредиенты>
Другие ингредиенты конкретно не ограничены и могут быть должным образом выбраны в зависимости от назначения. Их примеры включают красящие вещества, слоистые неорганические минералы, разделительные агенты, регуляторы заряда, внешние присадки и затравки.
-Красящее вещество-
Красящее вещество конкретно не ограничено и может быть должным образом выбрано в зависимости от назначения. Его примеры включают черные пигменты, желтые пигменты, пурпурные пигменты и голубые пигменты. Среди них предпочтительны те, которые содержат желтые пигменты, пурпурные пигменты или голубые пигменты.
Черные пигменты используются, например, в черном тонере. Их примеры включают углеродную сажу (технический углерод), оксид меди, диоксид марганца, анилиновый черный, активный углерод, немагнитный феррит, магнетит, нигрозиновые красители и черный железнооксидный пигмент.
Желтые пигменты используются, например, в желтом тонере. Их примеры включают пигмент C.I. Yellow 74, 93, 97, 109, 128, 151, 154, 155, 166, 168, 180 и 185, NAPHTHOL YELLOW S, HANSA YELLOW (10G, 5G, G), желтый кадмиевый, желтый железооксидный пигмент, лесс, желтый хромовый, желтый титановый и желтый полиазопигмент.
Пурпурные пигменты используются, например, в пурпурном тонере. Их примеры включают хинакридоновые пигменты, моноазопигменты, такие как пигмент C.I. Red 48:2, 57:1, 58:2, 5, 31, 146, 147,150, 176, 184 и 269. Кроме того, моноазопигменты могут использоваться в сочетании с хинакридоновыми пигментами.
Голубые пигменты используются, например, в голубом тонере. Их примеры включают пигменты на основе фталоцианина меди (Cu), пигменты на основе фталоцианина цинка (Zn) и пигменты на основе фталоцианина алюминия (Al).
Количество красящего вещества, содержащегося в тонере, конкретно не ограничено и может быть должным образом выбрано в зависимости от назначения, но предпочтительно составляет от 1 части по массе до 15 частей по массе, более предпочтительно от 3 частей по массе до 10 частей по массе на 100 частей по массе тонера. Когда его количество меньше 1 части по массе, способность к окрашиванию получаемого в результате тонера ухудшается. Когда его количество больше 15 частей по массе, пигмент недостаточно диспергируется в тонере, что потенциально приводит к ухудшению способности к окрашиванию и электрических свойств тонера.
Красящее вещество может использоваться как концентрат, полученный посредством формирования композита со смолой. Смола, используемая для создания концентрата или замешанная с концентратом, конкретно не ограничена и может быть должным образом выбрана в зависимости от назначения.
Концентрат может быть приготовлен посредством смешивания и перемешивания с большим сдвигающим усилием красящего вещества со смолой для концентрата. При смешивании и перемешивании может использоваться органический растворитель для улучшения взаимодействий между красящим веществом и смолой. Кроме того, концентрат может быть приготовлен посредством способа быстрого испарения, в котором водная паста, содержащая воду и красящее вещество, смешивается и перемешивается со смолой и органическим растворителем, чтобы перенести красящее вещество в смолу, и затем вода и органический растворитель удаляются. Этот способ используется предпочтительно, поскольку влажный осадок красящего вещества используется как он есть, без высушивания. Для смешивания и перемешивания предпочтительно используется аппарат-диспергатор с большим сдвигающим усилием (например, трехвалковая мельница).
-Слоистый неорганический минерал-
Слоистый неорганический минерал конкретно не ограничен и может быть должным образом выбран в зависимости от назначения. Его примеры включают минерал смектитовой глины (например, монтмориллонит, сапонит и гекторит), минерал каолиновой глины (например, каолинит), бентонит, аттапульгит, магадиит и канемит. Они могут использоваться по отдельности или в комбинации.
Слоистый неорганический минерал может быть модифицированным органикой слоистым неорганическим минералом, в котором по меньшей мере часть присутствующих между слоями ионов модифицированы органическими ионами.
Термин "модифицированный" означает, что органические ионы введены в ионы, присутствующие между слоями слоистого неорганического минерала. Таким образом, это означает, что по меньшей мере часть ионов, присутствующих между слоями слоистого неорганического минерала, замещена органическими ионами, или органические ионы дополнительно введены между слоями слоистого неорганического минерала, или то, и другое. В широком смысле это означает интеркаляцию.
Модифицированный органикой слоистый неорганический минерал конкретно не ограничен и может быть должным образом выбран в зависимости от назначения. Модифицированный органикой слоистый неорганический минерал, в котором по меньшей мере часть ионов, присутствующих между слоями минерала смектитовой глины, имеющего основную кристаллическую структуру смектита, модифицированы органическими катионами, является предпочтительным, поскольку он может быть стабильно диспергирован вблизи поверхностей частиц тонера. Более предпочтительны те, в которых по меньшей мере часть ионов, присутствующих между слоями монтмориллонита, модифицированы органическими катионами, и те, в которых по меньшей мере часть ионов, присутствующих между слоями бентонита, модифицированы органическими катионами. Особенно предпочтителен модифицированный органикой монтмориллонит, такой как стеарилалкония бентонит и кватерний-18/бензалкония бентонит.
Что касается модифицированного органикой слоистого неорганического минерала, то могут использоваться имеющиеся в продаже продукты. Их примеры включают кватерния-18 бентонит, такой как BENTONE 3, BENTONE 38, BENTONE 38 В (продукты Elements Specialties); TIXOGEL VP (продукт United Catalyst, LLC), CLAYTONE 34, CLAYTONE 40 и CLAYTONE XL (продукты Southern Clay Products Inc.); стеарилалкония бентонит, такой как BENTONE 27 (продукт Elements Specialties), TIXOGEL LG (продукт United Catalyst, LLC) и CLAYTONE AF (продукт Southern Clay Products Inc.); кватерний-18/бензалкония бентонит, такой как CLAYTONE HT, CLAYTONE PS и CLAYTONE APA (продукты Southern Clay Products Inc.); модифицированный органикой монтмориллонит, такой как CLAYTONE HY (продукт Southern Clay Products Inc.); и модифицированный органикой смектит, такой как LUCENTITE SPN (продукт Co-op Chemical Co., Ltd.). Среди них особенно предпочтительны CLAYTONE AF, CLAYTONE APA и CLAYTONE HY.
Количество модифицированного органикой слоистого неорганического минерала в тонере предпочтительно составляет от 0,1 части по массе до 3,0 частей по массе, более предпочтительно от 0,5 части по массе до 2,0 частей по массе, особенно предпочтительно от 1,0 части по массе до 1,5 частей по массе на 100 частей по массе тонера. Когда его количество меньше 0,1 частей по массе, эффекты слоистого неорганического минерала могут быть неэффективно выражены. Когда его количество больше 3,0 частей по массе, может быть подавлена способность к низкотемпературному закреплению.
-Разделительный агент-
Разделительный агент конкретно не ограничен и может быть должным образом выбран в зависимости от назначения. Его примеры включают содержащий карбонильную группу воск, полиолефиновый воск и длинноцепочечный углеводород. Они могут использоваться по отдельности или в комбинации. Среди них содержащий карбонильную группу воск является предпочтительным.
Примеры содержащего карбонильную группу воска включают сложный эфир полиалкановой кислоты, полиалканоловый сложный эфир, амид полиалкановой кислоты, полиалкиламид и диалкилкетон.
Примеры сложного эфира полиалкановой кислоты включают карнаубский воск, монтанный воск, триметилолпропантрибегенат, пентаэритриттетрабегенат, пентаэритритдиацетатдибегенат, глицеринтрибегенат и 1,18-октадекандиолдистеарат.
Примеры полиалканолового сложного эфира включают тристеарилтримеллитат и дистеарилмалеат.
Примеры амида полиалкановой кислоты включают дибегениламид.
Примеры полиалкиламида включают тристеариламид тримеллитовой кислоты.
Примеры диалкилкетона включают дистеарилкетон.
Среди упомянутого выше содержащего карбонильную группу воска особенно предпочтителен сложный эфир полиалкановой кислоты.
Примеры полиолефинового воска включают полиэтиленовый воск и полипропиленовый воск.
Примеры длинноцепочечного углеводорода включают парафиновый воск и воск Sasol.
Точка плавления разделительного агента конкретно не ограничена и может быть должным образом выбрана согласно назначению. Предпочтительно, она составляет от 50°C до 100°C, а более предпочтительно от 60°C до 90°C. Когда точка плавления меньше 50°C, это может оказать негативное влияние на теплостойкость при хранении. Когда точка плавления больше 100°C, после закрепления при низкой температуре с большой вероятностью может произойти холодное смещение.
Точка плавления разделительного агента может быть измерена с использованием дифференциального сканирующего калориметра (TA-60WS и DSC-60, продукт Shimadzu Corporation). Сначала 5,0 мг разделительного агента помещают в сделанный из алюминия контейнер для образца, и этот контейнер для образца размещают на блоке держателя и устанавливают его в электрическую печь. Затем его нагревают от 0°C до 150°C при скорости нагревания 10°C/мин в атмосфере азота, охлаждают от 150°C до 0°C при скорости охлаждения 10°C/мин и затем нагревают до 150°C при скорости нагревания 10°C/мин, во время чего измеряют кривую ДСК. По полученной кривой ДСК может быть определена максимальная температура пика теплоты плавления при втором нагревании как точка плавления с использованием аналитической программы в системе DSC-60.
Вязкость расплава разделительного агента предпочтительно составляет от 5 мПа·с до 100 мПа·с, более предпочтительно от 5 мПа·с до 50 мПа·с, а особенно предпочтительно от 5 мПа·с до 20 мПа·с при 100°C. Когда вязкость расплава составляет меньше 5 мПа·с, может быть ухудшено свойство отделения. Когда вязкость расплава составляет больше 100 мПа·с, могут быть ухудшены стойкость к горячему смещению и свойство отделения при низкой температуре.
Количество разделительного агента, содержащегося в тонере, конкретно не ограничено и может быть должным образом выбрано в зависимости от назначения. Предпочтительно оно составляет от 1 части по массе до 20 частей по массе, а более предпочтительно от 3 частей по массе до 10 частей по массе на 100 частей по массе тонера. Когда его количество составляет меньше 1 части по массе, стойкость к горячему смещению может быть ухудшена. Когда его количество составляет больше 20 частей по массе, теплостойкость при хранении, свойство заряда, способность к переносу и стойкость к давлению могут быть ухудшены.
-Регулятор заряда-
Регулятор заряда конкретно не ограничен и может быть должным образом выбран в зависимости от назначения. Его примеры включают нигрозиновый краситель, трифенилметановый краситель, хромсодержащий металлокомплексный краситель, хелатный пигмент молибденовой кислоты, родаминовый краситель, алкоксиамин, четвертичную аммониевую соль (в том числе модифицированную фтором четвертичную аммониевую соль), алкиламид, фосфор и соединение, включающее фосфор, вольфрам и соединение, включающее вольфрам, фторсодержащий активатор, соль металла и салициловой кислоты и соль металла и производного салициловой кислоты. Его конкретные примеры включают нигрозиновый краситель BONTRON 03, четвертичную аммониевую соль BONTRON P-51, металлсодержащий азокраситель BONTRON S-34, металлокомплексный краситель на основе оксинафтойной кислоты E-82, металлокомплексный краситель на основе салициловой кислоты E-84 и продукт конденсации фенола E-89 (продукты ORIENT CHEMICAL INDUSTRIES CO. LTD), молибденовый комплекс четвертичной аммониевой соли TP-302 и TP 415 (эти продукты от Hodogaya Chemical K.K.), LRA-901 и комплекс бора LR-147 (эти продукты от Japan Carlit K.K.). Они могут использоваться по отдельности или в комбинации.
Количество регулятора заряда, содержащегося в тонере, конкретно не ограничено и может быть должным образом выбрано в зависимости от назначения, но предпочтительно составляет от 0,01 части по массе до 5 частей по массе, более предпочтительно от 0,02 части по массе до 2 частей по массе на 100 частей по массе тонера. Когда его количество меньше 0,01 части по массе, не могут быть достигнуты удовлетворительное свойство возрастания заряда и величина заряда, и тонерное изображение может быть ухудшено. Когда его количество больше 5 частей по массе, способность к заряду получающегося тонера настолько высока, что электростатическая сила притягивания к проявляющему валику может увеличиться, что может вызвать плохую способность к растеканию проявителя и низкую плотность изображения.
-Внешняя присадка-
Внешняя присадка конкретно не ограничена и может быть должным образом выбрана в зависимости от назначения. Ее примеры включают кремнезем, соль металла и жирной кислоты, оксид металла, гидрофобизированный оксид титана и фторполимер.
Примеры соли металла и жирной кислоты включают стеарат цинка и стеарат алюминия.
Примеры оксида металла включают оксид титана, оксид алюминия, оксид олова и оксид сурьмы.
Примеры имеющихся в продаже продуктов из кремнезема включают R972, R974, RX200, RY200, R202, R805 и R812 (эти продукты от Nippon Aerosil Co., Ltd.).
Примеры имеющихся в продаже продуктов из оксида титана включают P-25 (продукт от Nippon Aerosil Co., Ltd.); STT-30 и STT-65C-S (оба продукта от Titan Kogyo, Ltd.); TAF-140 (продукт от Fuji Titanium Industry Co., Ltd.); и MT-150W, MT-500B, MT-600B и MT-150A (эти продукты от TAYCA CORPORATION).
Примеры гидрофобизированного оксида титана включают T-805 (продукт от Nippon Aerosil Co., Ltd.); STT-30A и STT-65S-S (оба продукта от Titan Kogyo, Ltd.); TAF-500T и TAF-1500T (оба продукта от Fuji Titanium Industry Co., Ltd.); MT-100S и MT-100T (оба продукта от TAYCA CORPORATION); и IT-S (продукт от ISHIHARA SANGYO KAISHA, LTD.).
Пример способа гидрофобизации включает способ, в котором гидрофильные частицы обрабатывают силановым связывающим агентом, таким как метилтриметоксисилан, метилтритоксисилан и октилтриметоксисилан.
Количество внешней присадки, содержащейся в тонере, конкретно не ограничено и может быть должным образом выбрано в зависимости от назначения, но предпочтительно составляет от 0,1 части по массе до 5 частей по массе, более предпочтительно от 0,3 части по массе до 3 частей по массе на 100 частей по массе тонера.
Средний диаметр частицы первичных частиц внешней присадки конкретно не ограничен и может быть должным образом выбран в зависимости от назначения, но предпочтительно составляет от 1 нм до 100 нм, более предпочтительно от 3 нм до 70 нм. Когда средний диаметр частицы меньше 1 нм, внешняя присадка встраивается в частицы тонера, и, таким образом, внешняя присадка не может эффективно функционировать. Когда средний диаметр частицы больше 100 нм, внешняя присадка может неравномерно повредить поверхность фотопроводника.
-Затравка-
Затравка предпочтительно имеет точку плавления выше, чем у кристаллической смолы, и несовместима с кристаллической смолой, что способствует кристаллизации кристаллической смолы, поскольку затравка кристаллизуется при более высокой температуре, чем кристаллическая смола в тонере. Таким образом, использование затравки оказывает эффект улучшения степени кристалличности кристаллической смолы во время этапа получения тонера, что позволяет улучшить теплостойкость при хранении тонера. Кроме того, затравка оказывает эффект способствования кристаллизации изображения после закрепления, что может улучшить стойкость к слипанию тонерного изображения (печатного материала) и однородно уменьшить размер кристаллического ядра. Таким образом, поверхность тонерного изображения становится плоской и улучшается ее глянцевитость. Когда точка плавления затравки ниже, чем у кристаллической смолы, затравка неудовлетворительно способствует кристаллизации кристаллической смолы, что может ухудшить теплостойкость при хранении тонера и стойкость к слипанию тонерного изображения после закрепления.
Затравка конкретно не ограничена и может быть должным образом выбрана в зависимости от назначения, при условии, что она способствует рекристаллизации кристаллической смолы. Ее примеры включают неорганические затравки кристаллов и органические затравки кристаллов.
Примеры неорганических затравок кристаллов включают кремнезем, тальк, каолин, глинозем, альм и оксид титана.
Примеры органических затравок кристаллов включают низший алкилдибензилиденсорбит, соединения бензоата алюминия, соединения солей металлов и сложных эфиров фосфорной кислоты, соли металла и линейной жирной кислоты, неполные соли металла и канифольной кислоты, амиды жирной кислоты и сложные эфиры жирной кислоты.
Примеры низшего алкилдибензилиденсорбита включают дибензилиденсорбит, бис(п-метилбензилиден)сорбит и бис(п-этилбензилиден)сорбит. Пример солей металла и линейной жирной кислоты включает монтанат натрия.
Примеры затравок включают соединения соли металла и сложного эфира фосфорной кислоты, комплексы соединений соли металла и сложного эфира фосфорной кислоты и азотсодержащие соединения. Поскольку эти соединения могут ускорить кристаллизацию кристаллической смолы, особенно кристаллического сложного полиэфира, и значительно улучшить механическую прочность. Кроме того, нет необходимости обращать внимание на легкость разложения при высокой температуре, запах и ухудшение рабочих характеристик вследствие разложения.
Количество затравки конкретно не ограничено и может быть должным образом выбрано в зависимости от назначения. Оно предпочтительно составляет от 0,10 части по массе до 5,0 частей по массе, более предпочтительно от 0,30 части по массе до 2,0 частей по массе на 100 частей по массе связующей смолы. Когда ее количество меньше 0,10 части по массе, это недостаточно способствует кристаллизации, поэтому стойкость к слипанию тонерного изображения может не быть улучшена. Когда ее количество больше 5,0 частей по массе, затравка увеличивает вязкоэластичность тонера, поскольку затравка обычно имеет более высокую точку плавления, чем у кристаллической смолы и тонера, и, таким образом, не может быть достигнута удовлетворительная способность к низкотемпературному закреплению.
<Средний диаметр кристаллита>
Средний диаметр кристаллита кристаллической смолы в тонере составляет от 20 нм до 70 нм, предпочтительно от 30 нм до 60 нм. Когда средний диаметр кристаллита составляет меньше 20 нм, недостаточно проявляется свойство резкого плавления, которое характерно для кристаллической смолы, что ухудшает способность к низкотемпературному закреплению. Кроме того, в случае, когда кристалл не растет до достаточного размера, тепло от устройства закрепления не используется для плавления кристалла, и излишнее тепло используется для размягчения всего тонера, что приводит к смещению на краях и неравномерности глянца. Когда средний диаметр кристаллита составляет больше 70 нм, материалы тонера склонны неравномерно распределяться в тонере, что приводит к смещению на краях и неравномерности глянца.
Примеры способа управления средним диаметром кристаллита включают управление временем нагревания и охлаждения на этапе получения, использование затравки кристаллов и сочетание материалов.
Средний диаметр кристаллита относится к среднему размеру кристаллитов в тонере. Кристаллит относится к минимальной монокристаллической частице, составляющей кристаллическое вещество.
Средний диаметр кристаллита может быть определен посредством измерения тонера с помощью рентгеновского дифрактометра и вычисления согласно следующему уравнению:
D=K×λ/(β×cosθ),
где D обозначает средний диаметр кристаллита , K обозначает постоянную Шеррера, λ обозначает длину волны рентгеновских лучей, β обозначает полную ширину на половине максимума дифракционных пиков, полученных от кристаллической структуры (°), θ обозначает брэгговский угол (2θ/θ), и K=0,94.
Пример рентгеновского дифрактометра включает D8 DISCOVER с GADDS (продукт Broker AXS K.K.).
<Средневесовая молекулярная масса>
Средневесовая молекулярная масса растворимого в тетрагидрофуране (ТГФ) содержимого тонера конкретно не ограничена и может быть должным образом выбрана в зависимости от назначения, но предпочтительно составляет от 20000 до 60000, более предпочтительно от 25000 до 550000, более предпочтительно от 30000 до 50000. Когда средневесовая молекулярная масса меньше 20000, внутренняя сила когезии во время плавления тонера уменьшается слишком сильно даже при том, что высокомолекулярные компоненты присутствуют в большом количестве, что приводит к горячему смещению и наматыванию бумаги вокруг закрепляющего элемента. Когда средневесовая молекулярная масса больше 60000, связующая смола в целом имеет слишком большую молекулярную массу, что может ухудшить хрупкость и глянцевитость и легко вызвать отсутствие изображения после закрепления из-за внешнего механического напряжения.
Растворимое в тетрагидрофуране (ТГФ) содержимое тонера может быть получено следующим образом. Тонер (30 мг) загружают в 20 мл тетрагидрофурана (ТГФ) (включая стабилизатор, продукт Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), затем перемешивают в течение 1 часа и фильтруют через фильтр 0,2 мкм.
<Количество высокомолекулярного компонента>
Растворимое в тетрагидрофуране содержимое тонера предпочтительно содержит компоненты с молекулярной массой 100000 или более в процентной доле 5,0% или более, предпочтительнее 7,0% или более, особенно предпочтительно 10% или более, на основе площади пика в распределении молекулярной массы, измеренном посредством гельпроникающей хроматографии. Его верхний предел конкретно не ограничен и может быть должным образом выбран согласно назначению, но предпочтительно составляет 25% или менее. Кроме того, растворимое в тетрагидрофуране содержимое тонера предпочтительно содержит компоненты с молекулярной массой 250000 или более в процентной доле 1,0% или более на основе площади пика в распределении молекулярной массы, измеренном посредством гельпроникающей хроматографии, с точки зрения долговечности тонера.
Процентная доля компонентов с молекулярной массой 100000 или более может быть вычислена по пересечению молекулярной массы 100000 с интегральной кривой распределения молекулярной массы.
Процентная доля компонентов с молекулярной массой 250000 или более может быть вычислена по пересечению молекулярной массы 250000 с интегральной кривой распределения молекулярной массы.
Средневесовая молекулярная масса и распределение молекулярной массы могут быть измерены, например, с использованием измерительного прибора гельпроникающей хроматографии (ГПХ или GPC) (например, HLC-8220GPC, продукт Tosoh Corporation). В качестве колонки используется TSK-GEL SUPER HZM-H 15 см в трех экземплярах (продукт Tosoh Corporation). Образец для измерения растворяют в тетрагидрофуране (ТГФ) (включая стабилизатор, продукт Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) для приготовления 0,15%-го по массе раствора и затем фильтруют через фильтр 0,2 мкм. Получаемый в результате фильтрат используется в качестве образца. Раствор образца в ТГФ (100 мкл) вводят в измерительный прибор и подвергают измерению при расходе 0,35 мл/мин при температуре среды 40°C.
Молекулярную массу образца вычисляют с использованием калибровочной кривой, вычерченной по стандартным образцам монодисперсного полистирола. В качестве стандартных образцов монодисперсного полистирола используют серию SHOWDEX STANDARD (продукт Showa Denko K.K.) и толуол. Растворы следующих 3 типов стандартных образцов монодисперсного полистирола в ТГФ приготавливают и измеряют при описанных выше условиях, и кривую калибровки чертят со временем выдержки вершины пика как молекулярная масса рассеяния света стандартных образцов монодисперсного полистирола. В качестве детектора используют детектор показателя преломления (RI).
Раствор A: S-7450 2,5 мг, S-678 2,5 мг, S-46.5 2,5 мг, S-2.90 2,5 мг, ТГФ 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, ТГФ 50 мл
Раствор C: S-1470 2,5 мг, S-112 2,5 мг, S-6.93 2,5 мг, толуол 2,5 мг, ТГФ 50 мл
<Содержание элемента N>
Содержание элемента N при анализе на CHN растворимого в ТГФ содержимого тонера конкретно не ограничено и может быть должным образом выбрано согласно назначению. Предпочтительно оно составляет от 0,3% по массе до 2,0% по массе, более предпочтительно от 0,9% по массе до 2,0% по массе. Когда его содержание составляет меньше 0,3% по массе, могут произойти агрегация и загрязнение элементов в аппарате формирования изображений вследствие уменьшенной жесткости тонера или высокотемпературное смещение вследствие уменьшенной вязкоэластичности тонера в расплавленном состоянии. Когда содержание элемента N превышает 2,0% по массе, тонер в расплавленном состоянии имеет чрезмерно высокую вязкоэластичность, что потенциально приводит к ухудшению способности к закреплению, глянцевитости и свойства заряда.
Содержание элемента N представляет собой количество элемента N, происходящего из уретановой связи и мочевинной связи в смоле.
2
2
Содержание элемента N может быть определено как среднее значение двух измеренных значений одновременных измерений CHN при условиях температуры печи сгорания 950°C, печи восстановления 550°C, расхода гелия 200 мл/мин и расхода кислорода от 25 мл/мин до 30 мл/мин с использованием VARIO MICRO CUBE (продукт Elementar Analytical). Следует отметить, что когда содержание элемента N, полученное посредством этого способа измерения, составляет меньше 0,5% по массе, проводят дополнительное измерение с использованием анализатора следов азота ND-100 (продукт Mitsubishi Chemical Corporation). Электрическая печь (горизонтальный реактор) имеет температуру 800C в части термического разложения, а в каталитической части - 900C. Измерение выполняют при следующих условиях: основной расход O: 300 мл/мин, расход O: 300 мл/мин, расход Ar: 400 мл/мин и чувствительность: низкая. Содержание элемента N определяют с использованием калибровочной кривой, вычерченной по стандартным растворам пиридина.
<Количество кристаллической структуры [C/(A+C)]>
В дифракционном спектре тонера, полученном посредством рентгенодифракционного измерения, отношение (C) интегрированной интенсивности спектра, полученного от кристаллической структуры в связующей смоле, к сумме (C) и (A) интегрированной интенсивности спектра, полученного от некристаллической структуры, [C/(A+C)], конкретно не ограничено и может быть должным образом выбрано в зависимости от назначения. Предпочтительно оно составляет 0,15 или больше, более предпочтительно от 0,15 до 0,50, особенно предпочтительно от 0,20 до 0,50. Когда отношение [C/(A+C)] меньше 0,15, кристалл не вырастает до достаточного размера, что может ухудшить свойство резкого плавления, которое характерно для кристаллической смолы. Отношение [C/(A+C)] в пределах особенно предпочтительного диапазона является выгодным при получении как способности к низкотемпературному закреплению, так и теплостойкости при хранении.
Отношение [C/(A+C)] представляет собой показатель, указывающий величину участка кристаллизации в связующей смоле, то есть, отношение площадей главного дифракционного пика, полученного от кристаллической структуры связующей смолы, к гало, полученному от некристаллической структуры в дифракционном спектре, полученном посредством рентгенодифракционного измерения.
Рентгенодифракционное измерение может быть выполнено c использованием рентгеновского дифрактометра, оборудованного двухмерным детектором (D8 DISCOVER c GADDS, продукт Bruker Corporation).
В качестве капилляра для измерения используется маркировочная трубка (линдемановское стекло), имеющая диаметр 0,70 мм. Эта капиллярная трубка для измерения заполняется образцом и встряхивается. Количество встряхиваний составляет 100. Условия измерения подробно описаны ниже.
Ток трубки: 40 мА
Напряжение трубки: 40 кВ
Гониометр, ось 2θ: 20,0000°
Гониометр, ось Ω: 0,0000°
Гониометр, ось ϕ: 0,0000°
Расстояние детектора: 15 см (широкоугольное измерение)
Диапазон измерений: 3,2≤2θ(°)≤37,2
Время измерения: 600 с
Коллиматор с точечным отверстием диаметром 1 мм используется для оптической системы с падающими лучами. Полученные двухмерные данные интегрируются с помощью приложенного программного обеспечения (для углов от 3,2° до 37,2° по оси x) и преобразовываются в одномерные данные интенсивности дифракции и 2θ.
Способ вычисления отношения [C/(A+C)] на основе полученных результатов рентгенодифракционного измерения будет объяснен ниже. Пример дифракционного спектра, полученного посредством рентгенодифракционного измерения, проиллюстрирован на фиг. 1A и фиг. 1B. По горизонтальной оси отложено 2θ, по вертикальной оси отложена интенсивность рентгеновской дифракции, и обе они являются линейными осями. В рентгеновском дифракционном спектре, проиллюстрированном на фиг. 1A, имеются главные пики на 2θ=21,3° (P1) и 24,2° (P2), гало (h) наблюдаются в широком диапазоне, включающем в себя эти два пика. Здесь главные пики получены от кристаллической структуры связующей смолы, а гало получены от некристаллической структуры.
Эти два главных пика и гало выражены гауссовскими функциями:
p1
p1
p1
p1
2
2
f(2θ)=a exp{-(2θ-b)/(2c )}... Уравнение A(1)
p2
p2
p2
p2
2
2
f(2θ)=a exp{-(2θ-b)/(2c )}... Уравнение A(2)
h
h
h
h
2
2
f(2θ)=a exp{-(2θ-b)/(2c )}... Уравнение A(3),
p1
p2
h
где f(2θ), f(2θ) и f(2θ) обозначают функции, соответствующие главному пику P1, главному пику P2 и гало соответственно.
Сумма этих функций:
p1
p2
h
f(2θ)=f(2θ)+f(2θ)+f(2θ)... Уравнение A(4)
рассматривается как аппроксимирующая функция полного рентгеновского дифракционного спектра (проиллюстрирована на фиг. 1B), которая аппроксимирована методом наименьших квадратов.
p1
p1
p1
p2
p2
p2
h
h
h
p1
p2
h
p1
p2
h
Имеется 9 параметров подгонки: a, b, c, a, b, c, a, b и c. В качестве начальных значений этих параметров подгонки задавали положения рентгенодифракционных пиков для b, b и b (в примере на фиг. 1A b=21,3, b=24,2 и b=22,5), а для других параметров вводили подходящие значения так, чтобы два главных пика и гало как можно больше совпадали со спектром рентгеновской дифракции. Аппроксимацию выполняли с использованием SOLVER из Excel 2003 (продукт Microsoft Corporation).
p1
p2
h
p1
p2
h
p1
p2
h
По интегрированным площадям (S, S и S) гауссовских функций f(2θ), f(2θ), соответствующих двум главным пикам (P1, P2), и гауссовской функции f(2θ), соответствующей гало, после аппроксимации может быть вычислено отношение [C/(A+C)] как показатель, указывающий величину участка кристаллизации, в предположении, что (S+S) равно (C), и (S) равно (A).
<Отношение эндотермической величины [ΔH(H)/ΔH(T)]>
Отношение [ΔH(H)/ΔH(T)] эндотермической величины [ΔH(T), (Дж/г)] при дифференциальной сканирующей калориметрии тонера и эндотермической величины [ΔH(H), (Дж/г)] при дифференциальной сканирующей калориметрии нерастворимого содержимого тонера в смешанном растворителе из тетрагидрофурана и этилацетата [тетрагидрофуран/этилацетат =50/50 (массовое отношение)] конкретно не ограничено и может быть должным образом выбрано в зависимости от назначения, но предпочтительно составляет 0,15 или более, более предпочтительно от 0,20 до 1,25.
ΔH(H) и ΔH(T) могут быть измерены с помощью системы ДСК (дифференциального сканирующего калориметра) (DSC-60, продукт Shimadzu Corporation).
В частности, с использованием аналитической программы «температура эндотермического пика» в системе DSC-60 кривая ДСК при втором нагревании выбирается из кривых ДСК, полученных посредством измерения при следующих условиях измерения, могут быть определены температура эндотермического пика и эндотермическая величина измеряемого образца при втором нагревании.
[Условия измерения]
Емкость для образца: алюминиевая кювета для образца (с крышкой)
Количество образца: 5 мг
Эталон: алюминиевая кювета для образца (10 мг оксида алюминия)
Атмосфера: азот (расход: 50 мл/мин)
Температурные условия:
Начальная температура: 20°C
Скорость нагревания: 10°C/мин
Конечная температура: 150°C
Время выдержки: нет
Скорость охлаждения: 10°C/мин
Конечная температура: -20°C
Время выдержки: нет
Скорость нагревания: 10°C/мин
Конечная температура: 150°C
Нерастворимое содержимое может быть получено следующим образом. Тонер (0,4 г) добавляют к смешанному раствору тетрагидрофурана (ТГФ) и этилацетата (отношение составляющих в смеси: 50:50 по массе) (40 г), встряхивают и смешивают в течение 20 мин, затем нерастворимому содержимому дают осадиться с помощью центрифуги, удаляют надосадочную жидкость, а остаток подвергают вакуумной сушке.
При этом смешанный раствор тетрагидрофурана и этилацетата [тетрагидрофуран/этилацетат =50/50 (массовое отношение)] почти не растворяет высокомолекулярные компоненты в тонере (имеющие молекулярную массу примерно 20000 или больше) и легко растворяет низкомолекулярные компоненты, имеющие молекулярную массу меньше 20000. Таким образом, посредством обработки тонера с помощью описанного выше смешанного раствора может быть приготовлен образец с увеличенной концентрацией высокомолекулярных компонентов смолы.
Отношение [ΔH(H)/ΔH(T)] указывает отношение кристаллической структуры в высокомолекулярных компонентах и кристаллической структуры всей связующей смолы.
Высокомолекулярные компоненты предпочтительно имеют структуру смолы, подобную всей связующей смоле. Таким образом, когда связующая смола обладает кристалличностью, высокомолекулярные компоненты предпочтительно также обладают кристалличностью. С другой стороны, когда высокомолекулярные компоненты имеют структуру, сильно отличающуюся от других компонентов смолы, высокомолекулярные компоненты легко подвергаются разделению слоев, находясь в состоянии «островков в море», и поэтому не ожидается, что они могут способствовать улучшению вязкоэластичности и силы когезии всего тонера.
<Максимальная температура пика теплоты плавления и количество теплоты плавления>
Максимальная температура пика и количество теплоты плавления при втором нагревании тонера при дифференциальной сканирующей калориметрии конкретно не ограничены и могут быть должным образом выбраны в зависимости от назначения. Максимальная температура пика теплоты плавления при втором нагревании и количество теплоты плавления при втором нагревании предпочтительно составляют от 50°C до 70°C и от 30 Дж/г до 75 Дж/г, соответственно, с точки зрения достижения как способности к низкотемпературному закреплению, так и теплостойкости при хранении на высоком уровне и обладания превосходной стойкостью к горячему смещению.
Когда максимальная температура пика теплоты плавления меньше 50°C, с большой вероятностью может произойти слипание тонера в высокотемпературной среде. Когда максимальная температура пика теплоты плавления больше 70°C, может стать трудно развить способность к низкотемпературному закреплению.
Максимальная температура пика теплоты плавления предпочтительно составляет от 55°C до 68°C, особенно предпочтительно от 58°C до 65°C.
Когда количество теплоты плавления составляет меньше 30 Дж/г, тонер имеет уменьшенные участки с кристаллической структурой, и его свойство резкого плавления уменьшается, что мешает сбалансировать теплостойкость при хранении и способность к низкотемпературному закреплению. Когда количество теплоты плавления превышает 75 Дж/г, увеличивается энергия, требуемая для плавления и закрепления тонера, и может ухудшаться способность к закреплению в зависимости от устройства закрепления.
Количество теплоты плавления более предпочтительно составляет от 45 Дж/г до 70 Дж/г, особенно предпочтительно от 50 Дж/г до 60 Дж/г.
Максимальная температура пика теплоты плавления и количество теплоты плавления могут быть измерены с использованием дифференциального сканирующего калориметра (ДСК) (например, TA-60WS и DSC-60, продукт Shimadzu Corporation). Сначала образец для измерения максимальной температуры пика теплоты плавления нагревают от 20°C до 150°C со скоростью нагревания 10°C/мин, затем охлаждают до 0°C со скоростью охлаждения 10°C/мин и затем снова нагревают со скоростью нагревания 10°C/мин, чтобы измерить изменение эндотермической или экзотермической величины. Строят зависимость "эндотермической или экзотермической величины" от "температуры", и температуру, соответствующую максимальному пику эндотермической величины, определяют как максимальную температуру пика теплоты плавления при втором нагревании. Кроме того, эндотермическую величину эндотермического пика, имеющего описанную выше максимальную температуру пика, определяют как количество теплоты плавления при втором нагревании.
<Максимальная температура эндотермического пика (T1) и максимальная температура экзотермического пика (T2)>
Максимальная температура эндотермического пика при втором нагревании (T1) и максимальная температура экзотермического пика при первом охлаждении (T2) тонера в диапазоне от 0°C до 150°C при дифференциальной сканирующей калориметрии конкретно не ограничены и могут быть должным образом выбраны в зависимости от назначения, но предпочтительно удовлетворяют следующим выражениям:
T1-T2≤30°C... Выражение (1)
T2≥30°C... Выражение (2).
Когда (T1-T2) больше 30°C, изображение выводится в состоянии, при котором кристаллическая смола на изображении не отверждена за счет кристаллизации при закреплении нагревом, что потенциально приводит к отслоению закрепленного изображения вследствие сплавления изображения с бумагой после укладки отпечатанной бумаги в стопку.
Когда T2 меньше 30°C, изображение присутствует в расплавленном состоянии около комнатной температуры, поэтому не могут быть достигнуты удовлетворительные стойкость к слипанию и стойкость изображения к давлению.
T1 и T2 могут быть измерены с использованием дифференциального сканирующего калориметра (ДСК) (например, TA-60WS и DSC-60, продукт Shimadzu Corporation). Сначала образец для измерения нагревают от 20°C до 150°C со скоростью нагревания 10°C/мин, затем охлаждают до -20°C со скоростью охлаждения 10°C/мин и затем снова нагревают до 150°C со скоростью нагревания 10°C/мин, чтобы измерить изменение эндотермической или экзотермической величины при втором нагревании и при первом охлаждении. Строят зависимость “эндотермической или экзотермической величины” от "температуры", и температуру, соответствующую максимальному пику эндотермической величины при втором нагревании, определяют как максимальную температуру эндотермического пика при втором нагревании (T1). Кроме того, температуру, соответствующую максимальному пику экзотермической величины при первом охлаждении, определяют как максимальную температуру экзотермического пика при первом охлаждении (T2).
<Мочевинная связь>
Растворимое в ТГФ содержимое тонера предпочтительно имеет мочевинную связь, поскольку мочевинная связь, как ожидается, улучшает жесткость тонера и стойкость к смещению после закрепления даже в небольшом количестве.
13
13
13
6
Присутствие мочевинной связи в растворимом в ТГФ содержимом тонера может быть проанализировано с использованием C-ЯМР (C-NMR). В частности, анализ проводится следующим образом. После того, как 2 г образца для анализа погрузили в 200 мл метанолового раствора гидроксида калия с концентрацией 0,1 моль/л и оставили при 50°C на 24 часа, раствор удаляли, остаток далее промывали ионообменной водой, пока pH не станет нейтральным, и затем оставшееся твердое вещество высушивали. Высушенный образец добавляли к смешанному растворителю из диметилацетамида (ДМАА) и дейтерированного диметилсульфоксида (ДМСО-d) (объемное отношение 9:1) таким образом, чтобы получить концентрацию 100 мг/0,5 мл. Образец растворяли при 70°C в течение от 12 часов до 24 часов и затем охлаждали до 50°C, после чего подвергали измерению с помощью C-ЯМР. При этом, например, частота измерения составляет 125,77 МГц, импульс 1H 60° составляет 5,5 мкс, и тетраметилсилан (ТМС), который является эталонным веществом, определен как 0,0 м.д.
13
Присутствие мочевинной связи в образце подтверждается по тому, наблюдается ли сигнал в химическом сдвиге сигнала, полученного от карбонильного углерода участка мочевинной связи в полимочевине в качестве приготовления. Химический сдвиг карбонильного углерода обычно наблюдается при 150-160 м.д. В качестве одного примера полимочевины спектр C-ЯМР вблизи карбонильного углерода полимочевины как продукта реакции 4,4'-дифенилметандиизоцианата (МДИ) и воды проиллюстрирован на фиг. 2. Сигнал, полученный из карбонильного углерода, наблюдается при 153,27 м.д.
<Уретановая связь>
13
Растворимое в ТГФ содержимое тонера предпочтительно включает в себя уретановую связь. Уретановая связь может быть подтверждена при помощи C-ЯМР аналогично способу подтверждения мочевинной связи.
<Способ получения тонера>
Способ получения тонера конкретно не ограничен и может быть должным образом выбран в зависимости от назначения. Его примеры включают способ перемешивания-измельчения и способ, в котором частицы тонера гранулируют в водной среде, что представляет собой так называемый химический способ. Среди них предпочтителен химический способ, который не включает в себя перемешивание связующей смолы, поскольку при перемешивании молекулы не расщепляются, и можно избежать перемешивания высокомолекулярной смолы и низкомолекулярной смолы, которые трудно однородно перемешать вместе.
Тонер также может быть произведен посредством способа получения частиц, как описано в патенте Японии (JP-B) № 4531076, в котором материалы тонера растворяют в диоксиде углерода в жидком или сверхкритическом состоянии, после чего диоксид углерода в жидком или сверхкритическом состоянии удаляют, тем самым получив частицы тонера.
Примеры химического способа включают способ суспензионной полимеризации, способ полимеризации с эмульгацией, способ затравочной полимеризации и способ дисперсионной полимеризации, все из которых используют мономер в качестве исходного материала; суспензионный способ с растворением, в котором смолу или предшественник смолы растворяют в органическом растворителе, и полученный в результате раствор диспергируют и/или эмульгируют в водной среде; способ, в котором состав масляной фазы, содержащий предшественник смолы с функциональной группой, способной реагировать с активной водородной группой (содержащий реакционноспособную группу преполимер), диспергируют и/или эмульгируют в водной среде, чтобы содержащее активную водородную группу соединение прореагировало с содержащим реакционноспособную группу преполимером в водной среде (способ получения (I)); способ эмульгирования с фазовым переходом, в котором к раствору, содержащему смолу или предшественник смолы и подходящий эмульгатор, добавляют воду, чтобы при этом протекал фазовый переход; и способ агрегации, в котором частицы смолы, сформированные в любом из упомянутых выше способов, диспергируют в водной среде и агрегируют, например, посредством нагревания и сплавления, чтобы тем самым гранулировать их в частицы заданного размера. Среди них тонер, полученный суспензионным способом с растворением, способом получения (I) или способом агрегации, является предпочтительным с точки зрения способности к гранулированию кристаллической смолы (например, простоты управления распределением размеров частиц и управления формой частицы), а тонер, полученный способом получения (I), является более предпочтительным.
Далее эти способы получения будут объяснены более подробно.
-Способ перемешивания-измельчения-
Способ перемешивания-измельчения представляет собой способ получения частиц основы тонера, например, перемешиванием в расплаве материалов тонера, содержащих по меньшей мере связующую смолу, измельчением и сортировкой.
Материалы тонера смешивают, и полученную смесь помещают в расплавный смеситель, чтобы выполнить перемешивание в расплаве. В качестве расплавного смесителя, например, может использоваться одношнековое или двухшнековый смеситель непрерывного действия или смеситель периодического действия с валковой дробилкой. Его конкретные примеры включают двухшнековый экструдер типа KTT (продукт KOBE STEEL, LTD.), экструдер типа TEM (продукт TOSHIBA MACHINE CO., LTD.), двухшнековый экструдер (продукт KCK Engineering Co. Ltd), двухшнековый экструдер типа PCM (продукт Ikegai Corp.) и смеситель (продукт Buss corporation). Перемешивание в расплаве предпочтительно выполняют при подходящих условиях, чтобы не вызвать разрыв молекулярных цепочек связующей смолы. В частности, температуру перемешивания в расплаве регулируют с учетом точки размягчения связующей смолы. Когда температура перемешивания в расплаве намного выше точки размягчения, происходит значительный разрыв. Когда температура намного ниже точки размягчения, может не происходить диспергирование.
Измельчение представляет собой этап измельчения перемешанного продукта, полученного посредством перемешивания в расплаве. При измельчении предпочтительно, чтобы перемешанный продукт был грубо измельчен, после чего мелко измельчен. Для измельчения предпочтительно используется способ, в котором перемешанный продукт измельчают посредством дробления перемешанного продукта об ударную плиту в струйном потоке, способ, в котором перемешанный продукт измельчают посредством разбивания частиц перемешанного продукта друг о друга в струйном потоке, или способ, в котором перемешанный продукт измельчают в узком промежутке между механически вращающимся ротором и статором.
Сортировка представляет собой этап сортировки измельченного продукта, полученного при измельчении, на частицы с заданными диаметрами частиц. Сортировка может быть выполнена посредством удаления мелких частиц, например, посредством циклонного сепаратора, фильтра-декантора или центробежного сепаратора.
-Химический способ-
Химический способ конкретно не ограничен и может быть должным образом выбран в зависимости от назначения. Предпочтительным является способ, в котором жидкость с материалами тонера, содержащую по меньшей мере связующую смолу, диспергируют и/или эмульгируют в водной среде, чтобы тем самым гранулировать частицы основы тонера.
В качестве химического способа предпочтителен способ, в котором масляную фазу (жидкость с материалами тонера), которая получена посредством растворения или диспергирования в органическом растворителе материалов тонера, содержащих по меньшей мере связующую смолу, предшественник связующей смолы или оба из них, диспергируют или эмульгируют в водной среде, чтобы тем самым гранулировать частицы основы тонера. В этом случае в водной среде предшественник связующей смолы (предшественник смолы, имеющий функциональную группу, реагирующую с активной водородной группой) подвергается реакции с содержащим активную водородную группу соединением.
Примеры содержащего активную водородную группу соединения включают воду и полиамин. Полиамин включает соединение амина, блокированное кетоном (соединение кетимина). Пример полиамина включает проиллюстрированные в описании звена полимочевины.
Пример предшественника связующей смолы включает кристаллическую полиэфирную смолу, имеющую концевую изоцианатную группу.
Суспензионный способ с растворением и способ удлинения сложного эфира позволяют легко гранулировать кристаллическую смолу.
--Органический растворитель--
Что касается органического растворителя, используемого для растворения или диспергирования связующей смолы или предшественника связующей смолы, то предпочтительным является летучий органический растворитель, имеющий точку кипения ниже 100°C, поскольку он может быть легко удален на последующем этапе.
Примеры органического растворителя включают толуол, ксилол, бензол, тетрахлорид углерода, хлорид метилена, 1,2-дихлорэтан, 1,1,2-трихлорэтан, трихлорэтилен, хлороформ, монохлорбензол, дихлорэтилиден, метилацетат, этилацетат, метилэтилкетон и метилизобутилкетон. Они могут использоваться по отдельности или в комбинации. Среди них предпочтительны растворители на основе сложного эфира, такие как метилацетат и этилацетат; ароматические растворители, такие как толуол и ксилол; и галогенированные углеводороды, такие как метиленхлорид, 1,2-дихлорэтан, хлороформ и тетрахлорид углерода.
Концентрация твердого содержимого жидкости с материалами тонера, содержащей связующую смолу или предшественник связующей смолы, предпочтительно составляет от 40% по массе до 80% по массе. Когда концентрация твердого содержимого составляет меньше 40% по массе, количество получаемого в результате тонера может быть уменьшено. Когда концентрация твердого содержимого составляет больше 80% по массе, связующую смолу или предшественник связующей смолы трудно растворить или диспергировать и увеличивается вязкость, поэтому с ними трудно обращаться.
Материалы тонера кроме смолы, такие как красящее вещество и разделительный агент, и их концентрат могут быть отдельно растворены или диспергированы в органическом растворителе, после чего смешаны с жидкостью с материалами тонера.
--Водная среда--
Что касается водной среды, то может использоваться только вода, или же вода может использоваться в сочетании с водорастворимым растворителем. Примеры водорастворимого растворителя включают спирты (например, метанол, изопропанол и этиленгликоль), диметилформамид, тетрагидрофуран, целлозольвы (например, метил-целлозольв) и низшие кетоны (например, ацетон и метилэтилкетон).
Количество водной среды на 100 частей по массе жидкости с материалами тонера конкретно не ограничено и может быть должным образом выбрано в зависимости от назначения, но обычно составляет от 50 частей по массе до 2000 частей по массе, предпочтительно от 100 частей по массе до 1000 частей по массе. Когда это количество меньше 50 частей по массе, жидкость с материалами тонера не может быть желательным образом диспергирована, что позволяет обеспечить частицы тонера, имеющие заданные диаметры частицы. Когда количество больше 2000 частей по массе, это может быть не экономично.
Неорганический диспергатор и/или органические частицы смолы могут быть диспергированы в водной среде заранее, что является предпочтительным с точки зрения резкого распределения частиц полученного в результате тонера и стабильности дисперсии.
Примеры неорганического диспергатора включают трикальцийфосфат, карбонат кальция, оксид титана, коллоидный кремнезем и гидроксиапатит.
Что касается смолы для формирования органических частиц смолы, может использоваться любая смола, при условии, что она является смолой, способной образовывать водный диспергатор, и может являться термопластической смолой или термореактивной смолой. Ее примеры включают виниловую смолу, полиуретановую смолу, эпоксидную смолу, полиэфирную смолу, полиамидную смолу, полиимидную смолу, силиконовую смолу, фенолформальдегидную смолу, меламиновую смолу, мочевинную смолу, анилиновую смолу, иономерную смолу и поликарбонатную смолу. Они могут использоваться по отдельности или в комбинации. Среди них виниловая смола, полиуретановая смола, эпоксидная смола, полиэфирная смола и их комбинация являются предпочтительными, поскольку может быть легко получена водная жидкость дисперсии сферических частиц смолы.
Способ эмульгирования и/или диспергирования жидкости с материалами тонера в водной среде конкретно не ограничен, и может быть использовано традиционное оборудование, такое как низкоскоростной сдвиговый диспергатор, высокоскоростной сдвиговый диспергатор, фрикционный диспергатор, струйный диспергатор с высоким давлением и ультразвуковой диспергатор. Среди них высокоскоростной сдвиговый диспергатор является предпочтительным с точки зрения миниатюризации размера частиц. В случае использования высокоскоростного сдвигового диспергатора скорость вращения конкретно не ограничена, но обычно составляет от 1000 об/мин до 30000 об/мин, предпочтительно от 5000 об/мин до 20000 об/мин. Температура во время диспергирования обычно составляет от 0°C до 150°C (под давлением), предпочтительно от 20°C до 80°C.
В случае, когда жидкость с материалами тонера содержит предшественник связующей смолы, содержащее активную водородную группу соединение, которое необходимо для реакции удлинения и/или сшивания предшественника связующей смолы, может быть заранее подмешано в жидкость с материалами тонера перед диспергированием жидкости с материалами тонера в водной среде или может быть смешано с жидкостью с материалами тонера в водной среде.
Чтобы удалить органический растворитель из полученной эмульгированной дисперсионной жидкости, может использоваться традиционный способ, известный в данной области техники. Например, может использоваться способ, в котором температура всей системы постепенно увеличивается при нормальном давлении или уменьшенном давлении, чтобы полностью испарить и удалить органический растворитель в каплях. Таким образом, могут быть получены частицы основы тонера.
При промывке и высушивании частиц основы тонера, диспергированных в водной среде, используются традиционные методы. В частности, после того, как центробежным сепаратором или фильтр-прессом выполнено разделение твердой и жидкой фаз, полученный в результате осадок тонера повторно диспергируют в ионообменной воде, имеющей температуру от нормальной до примерно 40°C, при необязательном регулировании ее pH с помощью кислоты или щелочи, после чего ее снова подвергают разделению твердой и жидкой фаз. Эту последовательность операций повторяют несколько раз, чтобы удалить примеси или поверхностно-активное вещество, после чего выполняют высушивание посредством сушилки с быстрым испарением, циркуляционной сушилки, вакуумной сушилки или вибрационной сушилки с быстрым испарением, чтобы тем самым получить порошок тонера. Компоненты мелких частиц могут быть удалены из тонера центробежной сепарацией во время упомянутых выше операций, или они могут быть необязательно отсортированы, чтобы получить желаемое распределение размеров частиц, посредством традиционного устройства сортировки после сушки.
(Проявитель)
Проявитель по настоящему изобретению содержит тонер по настоящему изобретению. Проявитель может быть однокомпонентным проявителем или двухкомпонентным проявителем, который получен смешиванием с носителем, но предпочтительно является двухкомпонентным проявителем с точки зрения долгого срока службы в случае использования в новых высокоскоростных принтерах, рассчитанных на увеличенную скорость обработки информации.
В случае однокомпонентного проявителя, использующего тонер, диаметры частиц тонера сильно не варьируются, даже когда тонер поставляется и используется в проявителе; тонер не вызывает пленкообразования на проявочном валике и не «приваривается» к регулирующему толщину слоя элементу, такому как ракель для утончения слоя тонера; и может быть достигнута превосходная и стабильная способность к проявлению, даже когда он используется (размешивается) в блоке проявки на протяжении длительного периода времени.
В случае двухкомпонентного проявителя, использующего тонер, диаметры частиц тонера сильно не варьируются, даже когда тонер поставляется и используется в проявителе; и может быть достигнута превосходная и стабильная способность к проявлению, даже когда он размешивается в блоке проявки на протяжении длительного периода времени.
<Носитель>
Носитель конкретно не ограничен и может быть должным образом выбран в зависимости от назначения. Предпочтительно он включает в себя наполнитель и слой смолы, который покрывает наполнитель.
- Наполнитель -
Наполнитель конкретно не ограничен и может быть должным образом выбран в зависимости от назначения, при условии, что он представляет собой магнитные частицы. Его предпочтительные примеры включают феррит, магнетит, железо и никель. Кроме того, в том случае, когда учитывается способность к экологической адаптации, которая значительно продвигается в последние годы, феррит предпочтительно является не традиционным ферритом меди-цинка, а ферритом марганца, ферритом марганца-магния, ферритом марганца-стронция, ферритом марганца-стронция-магния и ферритом лития.
-Слой смолы-
Материал слоя смолы конкретно не ограничен и может быть должным образом выбран в зависимости от назначения. Его примеры включают аминовую смолу, поливиниловую смолу, полистироловую смолу, галогенированную олефиновую смолу, полиэфирную смолу, поликарбонатную смолу, полиэтиленовую смолу, поливинилфторидную смолу, поливинилиденфторидную смолу, политрифторэтиленовую смолу, полигексафторпропиленовую смолу, сополимер винилиденфторида и акрилового мономера, сополимер винилиденфторида и винилфторида, фтортерполимер (например, тройной сополимер тетрафторэтилена, винилиденфторида и нефторированного мономера) и силиконовую смолу. Они могут использоваться по отдельности или в комбинации.
Силиконовая смола конкретно не ограничена и может быть должным образом выбрана в зависимости от назначения. Ее примеры включают немодифицированную силиконовую смолу, состоящую из органосилоксановых связей; и модифицированную силиконовую смолу, модифицированную алкидной смолой, полиэфирной смолой, эпоксидной смолой, акриловой смолой или уретановой смолой.
Силиконовая смола может представлять собой имеющиеся в продаже продукты. Примеры имеющихся в продаже продуктов из немодифицированной силиконовой смолы включают KR271, KR255 и KR152 (эти продукты от Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.); и SR2400, SR2406 и SR2410 (эти продукты от Dow Corning Toray Co., Ltd.).
Примеры имеющихся в продаже продуктов из модифицированной силиконовой смолы включают KR206 (модифицированная алкидом силиконовая смола), KR5208 (модифицированная акрилом силиконовая смола), ES1001N (модифицированная эпоксидом силиконовая смола) и KR305 (модифицированная уретаном силиконовая смола) (эти продукты от Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.); и SR2115 (модифицированная эпоксидом силиконовая смола), SR2110 (модифицированная алкидом силиконовая смола) (эти продукты от Dow Corning Toray Co., Ltd.).
Следует отметить, что силиконовая смола может использоваться в отдельности, но силиконовая смола также может использоваться в сочетании, например, с компонентом, способным подвергаться реакции сшивания, компонентом для регулировки количества заряда.
Количество ингредиента для формирования слоя смолы, содержащегося в носителе, предпочтительно составляет от 0,01% по массе до 5,0% по массе. Когда это количество меньше 0,01% по массе, слой смолы не может быть однородно сформирован на поверхности наполнителя. Когда это количество больше 5,0% по массе, слой смолы становится таким толстым, что частицы носителя могут гранулироваться друг с другом, и, таким образом, не могут быть получены однородные частицы носителя.
В случае, когда проявитель является двухкомпонентным проявителем, количество тонера конкретно не ограничено и может быть должным образом выбрано в зависимости от назначения, но предпочтительно составляет от 2,0 частей по массе до 12,0 частей по массе, более предпочтительно от 2,5 частей по массе до 10,0 частей по массе на 100 частей по массе носителя.
(Аппарат формирования изображений и способ формирования изображений)
Аппарат формирования изображений по настоящему изобретению включает в себя по меньшей мере несущий электростатическое скрытое изображение элемент, блок формирования электростатического скрытого изображения, блок проявки, блок переноса и блок закрепления; и, при необходимости, дополнительно включает в себя другие блоки.
Способ формирования изображений по настоящему изобретению включает в себя по меньшей мере этап формирования электростатического скрытого изображения, этап проявки, этап переноса и этап закрепления; и, при необходимости, дополнительно включает в себя другие этапы.
Тонер, используемый в аппарате формирования изображений и способе формирования изображений, является тонером по настоящему изобретению.
Способ формирования изображений может быть подходящим образом выполнен аппаратом формирования изображений по настоящему изобретению. В частности, этап формирования электростатического скрытого изображения может быть подходящим образом выполнен блоком формирования электростатического скрытого изображения. Этап проявки может быть подходящим образом выполнен блоком проявки. Этап переноса может быть подходящим образом выполнен блоком переноса. Этап закрепления может быть подходящим образом выполнен блоком закрепления. Другие этапы могут быть подходящим образом выполнены другими блоками.
<Несущий электростатическое скрытое изображение элемент>
Материал, структура, размер несущего электростатическое скрытое изображение элемента конкретно не ограничены и могут быть должным образом выбраны из известных в данной области техники. Примеры материала несущего скрытое изображение элемента включают неорганический фотопроводник, выполненный из аморфного кремния или селена, и органический фотопроводник, выполненный из полисилана или фталополиметина. Среди них предпочтителен фотопроводник из аморфного кремния с точки зрения долгого срока службы.
Фотопроводник из аморфного кремния может быть фотопроводником, имеющим подложку и фотопроводящий слой аморфного кремния (a-Si), который сформирован на нагретой до 50°C-400°C подложке с использованием способа формирования пленки, такого как способ вакуумного осаждения из паровой фазы, способ распыления, способ ионного осаждения, способ термохимического осаждения из паровой фазы (CVD), способ фотохимического осаждения из паровой фазы или способ плазмохимического осаждения из паровой фазы. Среди них подходящим образом используется способ плазмохимического осаждения из паровой фазы, в котором газообразные исходные материалы (сырье) разлагают посредством подачи постоянного тока или высокочастотного или микроволнового тлеющего разряда, чтобы тем самым сформировать на подложке осажденную пленку a-Si.
Форма несущего электростатическое скрытое изображение элемента конкретно не ограничена и может быть должным образом выбрана в зависимости от назначения, но предпочтительно является цилиндрической. Внешний диаметр несущего электростатическое скрытое изображение элемента конкретно не ограничен и может быть должным образом выбран в зависимости от назначения, но предпочтительно составляет от 3 мм до 100 мм, более предпочтительно от 5 мм до 50 мм, особенно предпочтительно от 10 мм до 30 мм.
<Блок формирования электростатического скрытого изображения и этап формирования электростатического скрытого изображения>
Блок формирования электростатического скрытого изображения конкретно не ограничен и может быть должным образом выбран в зависимости от назначения, при условии, что он представляет собой блок, выполненный с возможностью формировать электростатическое скрытое изображение на несущем электростатическое скрытое изображение элементе. Его пример включает блок, включающий в себя по меньшей мере заряжающий элемент, выполненный с возможностью заряжать поверхность несущего электростатическое скрытое изображение элемента, и экспонирующий элемент, выполненный с возможностью экспонировать по изображению поверхность несущего электростатическое скрытое изображение элемента.
Этап формирования электростатического скрытого изображения конкретно не ограничен и может быть должным образом выбран в зависимости от назначения, при условии, что он представляет собой этап формирования электростатического скрытого изображения на несущем электростатическое скрытое изображение элементе. Например, этап формирования электростатического скрытого изображения выполняется с помощью блока формирования электростатического скрытого изображения посредством зарядки поверхности несущего электростатическое скрытое изображение элемента и последующего экспонирования по изображению поверхности несущего электростатическое скрытое изображение элемента.
-Заряжающий элемент и зарядка-
Заряжающий элемент конкретно не ограничен и может быть должным образом выбран в зависимости от назначения. Его примеры включают хорошо известные зарядные устройства контактного типа, имеющие, например, проводящий или полупроводящий валик, щетку, пленочный и резиновый ракель, и зарядные устройства бесконтактного типа, использующие коронный разряд, такие как коротрон и скоротрон.
Зарядка может быть выполнена, например, посредством приложения напряжения к поверхности несущего электростатическое скрытое изображение элемента с использованием заряжающего элемента.
Заряжающий элемент может иметь любую форму, такую как магнитная щетка или меховая щетка, а также валик. Его форма этого может быть подходящим образом выбрана в соответствии с описанием или строением аппарата формирования изображений.
Когда в качестве заряжающего элемента используется магнитная щетка, эта магнитная щетка состоит из заряжающего элемента, сделанного из различных ферритовых частиц, таких как феррит Zn-Cu, немагнитной электропроводящей втулки, выполненной с возможностью поддерживать заряжающий элемент, и магнитного валика, вставленного в немагнитную электропроводящую втулку.
Кроме того, когда в качестве заряжающего элемента используется меховая щетка, эта меховая щетка может быть сделана из меха, который обработан так, чтобы стать электропроводящим, например, углеродом, сульфидом меди, металлом или оксидом металла, и который выполнен в заряжающем элементе посредством накручивания вокруг или монтажа на металл или металлический сердечник, обработанный так, чтобы стать электропроводящим.
Заряжающий элемент не ограничен упомянутыми выше заряжающими элементами контактного типа. Однако предпочтительно используются именно заряжающие элементы контактного типа с точки зрения создания аппарата формирования изображений, в котором уменьшено количество озона, генерируемого от заряжающего элемента.
-Экспонирующий элемент и экспонирование-
Экспонирующий элемент конкретно не ограничен и может быть должным образом выбран в зависимости от назначения, при условии, что он может желаемым образом экспонировать по изображению поверхность несущего электростатическое скрытое изображение элемента, которое было заряжено в заряжающем элементе. Примеры экспонирующего элемента включают различные экспонирующие элементы, такие как копировальный оптический экспонирующий элемент, экспонирующий элемент с массивом стержневых линз, лазерный оптический экспонирующий элемент и экспонирующий элемент с жидкокристаллическим затвором.
Экспонирование может быть выполнено, например, посредством экспонирования по изображению поверхности несущего электростатическое скрытое изображение элемента с использованием экспонирующего элемента.
Источник света, используемый для экспонирующего элемента, конкретно не ограничен и может быть должным образом выбран в зависимости от назначения. Его примеры включают традиционные светоизлучающие устройства, такие как люминесцентная лампа, вольфрамовая лампа, галогенная лампа, ртутная лампа, натриевая лампа, светодиод (LED), лазерный диод (LD) и электролюминесцентный (EL) прибор.
Кроме того, могут использоваться различные фильтры для испускания света, имеющего только желаемый диапазон длин волн. Примеры фильтров включают выделительный фильтр, полосовой фильтр, инфракрасный режекторный фильтр, дихроический фильтр, фильтр подавления помех и фильтр преобразования цветовой температуры.
А именно, в настоящем изобретении задняя сторона несущего электростатическое скрытое изображение элемента может быть экспонирована по изображению.
<Блок проявки и этап проявки>
Блок проявки конкретно не ограничен и может быть должным образом выбран в зависимости от назначения, при условии, что он представляет собой блок проявки, выполненный с возможностью проявлять тонером электростатическое скрытое изображение, которое было сформировано на несущем электростатическое скрытое изображение элементе, тем самым формируя видимое изображение.
Этап проявки конкретно не ограничен и может быть должным образом выбран в зависимости от назначения, при условии, что он представляет собой этап проявки с проявлением тонером электростатического скрытого изображения, которое было сформировано на несущем электростатическое скрытое изображение элементе, чтобы тем самым сформировать видимое изображение. Например, этап проявки выполняется с помощью блока проявки.
Блок проявки может использовать систему сухой проявки или систему влажной проявки. Блок проявки может быть блоком проявки для одного цвета или блоком проявки для нескольких цветов.
Блок проявки предпочтительно является устройством проявки, включающим в себя мешалку для перетирания и перемешивания тонера с целью зарядки тонера, блок формирования магнитного поля, зафиксированный внутри устройства, и способный вращаться проявителенесущий элемент, несущий проявитель, содержащий тонер, на своей поверхности.
В устройстве проявки тонер и носитель перемешиваются и смешиваются таким образом, чтобы тонер заряжался посредством возникающего между ними трения. Заряженный тонер удерживается в цепочкообразной форме на поверхности вращающегося магнитного валика, образуя магнитную щетку. Магнитный валик расположен близко к несущему электростатическое скрытое изображение элементу, и поэтому часть тонера, образующего магнитную щетку на магнитном валике, электрически переносится на поверхность несущего электростатическое скрытое изображение элемента. В результате электростатическое скрытое изображение проявляется тонером с формированием видимого тонерного изображения на поверхности несущего электростатическое скрытое изображение элемента.
<Этап переноса и блок переноса>
Блок переноса конкретно не ограничен и может быть должным образом выбран в зависимости от назначения, при условии, что он переносит видимое изображение на носитель записи. Блок переноса предпочтительно имеет блок первичного переноса, выполненный с возможностью переноса видимых изображений на носитель промежуточного переноса с формированием составного переносимого изображения, и блок вторичного переноса, выполненный с возможностью переносить составное переносимое изображение на носитель записи.
Этап переноса конкретно не ограничен и может быть должным образом выбран в зависимости от назначения, при условии, что он переносит видимое изображение на носитель записи. В предпочтительном варианте осуществления этапа переноса видимое изображение первично переносится на носитель промежуточного переноса, с которого видимое изображение вторично переносится на носитель записи.
Перенос может быть выполнен, например, посредством заряда несущего электростатическое скрытое изображение элемента с использованием зарядного устройства переноса и может быть выполнен с помощью блока переноса.
При этом, когда изображение, подлежащее вторичному перенесу на носитель записи, является цветным изображением из нескольких цветных тонеров, может использоваться конфигурация, в которой блок переноса последовательно накладывает цветные тонеры поверх другого на носителе промежуточного переноса, формируя изображение на носителе промежуточного переноса, и это изображение на носителе промежуточного переноса вторично переносится за один раз на носитель записи посредством блока промежуточного переноса.
Следует отметить, что носитель промежуточного переноса конкретно не ограничен и может быть должным образом выбран из известных носителей переноса в зависимости от назначения. Его предпочтительные примеры включают ленту переноса.
Блок переноса (блок первичного переноса и блок вторичного переноса) предпочтительно имеет по меньшей мере устройство переноса, которое переносит видимые изображения, которые были сформированы на несущем электростатическое скрытое изображение элементе, на носитель записи посредством зарядки.
Примеры устройства переноса включают коронное устройство переноса, использующее коронный разряд, ленту переноса, валик переноса, прижимной валик переноса и устройство адгезионного переноса.
Следует отметить, что носителем записи обычно является плоская бумага, но он конкретно не ограничен и может быть должным образом выбран в зависимости от назначения, при условии, что он может переносить незакрепленное изображение после проявки. В качестве носителя записи могут также использоваться основы из PET для диапроектора (OHP).
<Этап закрепления и блок закрепления>
Блок закрепления конкретно не ограничен и может быть должным образом выбран в зависимости от назначения, при условии, что он представляет собой блок, выполненный с возможностью закреплять перенесенное изображение, которое было перенесено на носитель записи. Его примеры включают комбинацию теплового валика (нагретого закрепляющего элемента) и прижимного валика и комбинацию теплового валика, прижимного валика и бесконечной ленты (нагретого закрепляющего элемента).
Этап закрепления конкретно не ограничен и может быть должным образом выбран согласно назначению, при условии, что он представляет собой этап закрепления перенесенного изображения, которое было перенесено на носитель записи.
Этап закрепления может быть выполнен каждый раз, когда на носитель записи перенесено изображение каждого цветного тонера, или за один раз (в одно и то же время) на слоистом изображении цветных тонеров.
Блок закрепления предпочтительно является блоком, выполненным с возможностью закреплять перенесенное изображение посредством контакта перенесенного изображения с нагретым закрепляющим элементом.
Этап закрепления предпочтительно является этапом закрепления перенесенного изображения посредством контакта перенесенного изображения с нагретым закрепляющим элементом.
Блок закрепления предпочтительно имеет элемент индукционного нагрева, который нагревает закрепляющий элемент посредством индукционного нагрева.
Этап закрепления предпочтительно нагревает закрепляющий элемент посредством индукционного нагрева.
Пример закрепляющего элемента, выделяющего тепло посредством индукционного нагрева, включает в себя поворотный тепловой генератор с тепловыделяющим слоем, который выделяет тепло посредством индукционного нагрева. Форма поворотного теплового генератора конкретно не ограничена и может быть должным образом выбрана согласно назначению. Ее примеры включают валикообразную форму или лентообразную форму.
Элемент индукционного нагрева включает в себя по меньшей мере катушку возбуждения, которая нагревает тепловыделяющий слой посредством индукционного нагрева, предпочтительно включает в себя катушку размагничивания, которая может генерировать магнитный поток, противодействующий магнитному потоку, сгенерированному катушкой возбуждения; и, при необходимости, включает в себя другие элементы.
Когда используется элемент индукционного нагрева с катушкой размагничивания, смещение на краях обычно подавляется посредством действия катушки размагничивания.
Однако авторы настоящего изобретения обнаружили, что когда в качестве тонера используется традиционный тонер, содержащий кристаллическую смолу, смещение на краях возникает, даже когда используется элемент индукционного нагрева с катушкой размагничивания.
Авторы настоящего изобретения провели обширные исследования и обнаружили, что использование предложенного тонера в качестве тонера, содержащего кристаллическую смолу, позволяет предотвращать смещение на краях, которое вызвано даже при использовании элемента индукционного нагрева с катушкой размагничивания.
Температура нагревания на этапе закрепления конкретно не ограничена и может быть должным образом выбрана в зависимости от назначения, но предпочтительно составляет от 80°C до 200°C.
2
2
Поверхностное давление на этапе закрепления конкретно не ограничено и может быть должным образом выбрано в зависимости от назначения, но предпочтительно составляет от 10 Н/см до 80 Н/см.
<Другие блоки и другие этапы>
Примеры других блоков включают блок очистки, блок снятия заряда, блок рециркуляции и блок управления.
Примеры других этапов включают этап очистки, этап снятия заряда, этап рециркуляции и этап управления.
-Блок очистки и этап очистки-
Блок очистки конкретно не ограничен и может быть должным образом выбран в зависимости от назначения, при условии, что он может удалять тонер, остающийся на несущем электростатическое скрытое изображение элементе. Его примеры включают очиститель магнитной щетки, очиститель электростатической щетки, очиститель магнитного валика, ракельный очиститель, очиститель кисти и очиститель сетки.
Этап очистки конкретно не ограничен и может быть должным образом выбран в зависимости от назначения, при условии, что он представляет собой этап удаления тонера, остающегося на несущем электростатическое скрытое изображение элементе. Он может быть выполнен блоком очистки.
-Блок снятия заряда и этап снятия заряда-
Блок снятия заряда конкретно не ограничен и может быть должным образом выбран в зависимости от назначения, при условии, что он представляет собой блок, выполненный с возможностью прикладывать устраняющее заряд напряжение смещения к несущему электростатическое скрытое изображение элементу, чтобы тем самым снять заряд. Его пример включает в себя снимающую заряд лампу.
Этап снятия заряда конкретно не ограничен и может быть должным образом выбран в зависимости от назначения, при условии, что он представляет собой этап приложения снимающего заряд напряжения смещения к несущему электростатическое скрытое изображение элементу, чтобы тем самым снять заряд. Он может быть выполнен блоком снятия заряда.
-Блок рециркуляции и этап рециркуляции-
Блок рециркуляции конкретно не ограничен и может быть должным образом выбран в зависимости от назначения, при условии, что он представляет собой блок, выполненный с возможностью рециркулировать (возвращать) тонер, удаленный на этапе очистки, в блок проявки. Блок рециркуляции может быть известным блоком подачи.
Этап рециркуляции конкретно не ограничен и может быть должным образом выбран в зависимости от назначения, при условии, что он представляет собой этап рециркуляции тонера, удаленного на этапе очистки, в блок проявки. Этап рециркуляции может быть выполнен блоком рециркуляции.
-Блок управления и этап управления-
Блок управления конкретно не ограничен и может быть должным образом выбран в зависимости от назначения, при условии, что он может управлять работой каждого из описанных выше блоков. Его примеры включают такие устройства, как задатчик последовательности и компьютер.
Этап управления конкретно не ограничен и может быть должным образом выбран в зависимости от назначения, при условии, что он представляет собой этап управления работой каждого из описанных выше блоков. Этап управления может быть выполнен блоком управления.
Способ формирования изображений и аппарат формирования изображений в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения будут схематично объяснены со ссылкой на приложенные фигуры. Фиг. 2 является схематическим видом в разрезе, иллюстрирующим один пример аппарата формирования изображений по настоящему изобретению. Аппарат 100 формирования изображений является многофункциональным устройством (МФУ), которое имеет копир, принтер и факсимильную функцию, и может сформировать полноцветные изображения. Когда аппарат 100 формирования изображений используется в качестве принтера или факсимильного устройства, процесс формирования изображения выполняется на основании сигналов изображения, соответствующих принятой извне информации об изображении.
Аппарат 100 формирования изображений является аппаратом формирования изображений, использующим тандемную конструкцию (может упоминаться как аппарат формирования изображений тандемного типа), в которой цилиндрические фотокопировальные барабаны 20BK, 20Y, 20M и 20C расположены параллельно. Фотокопировальные барабаны являются несущими скрытое изображение элементами как множество несущих изображение элементов, способных к формированию изображений в виде изображений, соответствующих цветам, разделенным на желтый, пурпурный, голубой и черный.
Все фотокопировальные барабаны 20BK, 20Y, 20M и 20C имеют один и тот же диаметр 24 мм и равномерно разнесены друг от друга на внешней периферийной поверхности (т.е. поверхности, на которой формируются изображения) ленты 11 переноса (носителя промежуточного переноса), служащей в качестве автоматического устройства подачи документов, которая является бесконечной лентой, расположенной вокруг центра внутреннего пространства основного корпуса 99 аппарата 100 формирования изображений. Лента 11 переноса выполнена подвижной в направлении, обозначенном стрелкой A1, будучи обращенной к фотокопировальным барабанам 20BK, 20Y, 20M и 20C.
Фотокопировальные барабаны 20BK, 20Y, 20M и 20C расположены параллельно в таком порядке от стороны выше по ходу в направлении, обозначенном стрелкой A1. Фотокопировальные барабаны 20BK, 20Y, 20M и 20C предусмотрены в станциях 60BK, 60Y, 60M и 60C формирования изображения, которые являются блоками формирования изображения, служащими узлами формирования изображения (узлами визуализации) для формирования черного, желтого, пурпурного и голубого изображений соответственно.
Видимые изображения, т.е. тонерные изображения, сформированные на фотокопировальных барабанах 20BK, 20Y, 20M и 20C, накладываются и переносятся на ленту 11 переноса, движущуюся в обозначенном стрелкой A1 направлении, а затем переносятся на предназначенную для переноса бумагу S за один раз.
Видимые изображения, наложенные и перенесенные на ленту 11 переноса посредством приложения напряжения валиками 12BK, 12Y, 12M и 12C первичного переноса, служащими в качестве зарядных устройств переноса, расположенными в положениях напротив соответствующих фотокопировальных барабанов 20BK, 20Y, 20M и 20C со вставленной между ними лентой 11 переноса, в положении переноса, в котором фотокопировальные барабаны 20BK, 20Y, 20M и 20C обращены к ленте 11 переноса, со сдвигом времени переноса от стороны вверх по ходу к стороне вниз по ходу в направлении A1 с тем, чтобы тонерные изображения, сформированные на фотокопировальных барабанах 20BK, 20Y, 20M и 20C, были наложены и перенесены на ленту 11 переноса в одном и том же положении во время прохождения ленты 11 переноса в направлении A1.
Аппарат 100 формирования изображений включает в себя основной корпус 99, который расположен в центре в вертикальном направлении; устройство 21 считывания, служащее в качестве сканера, то есть устройства считывания документов, расположенного над описанным выше основным корпусом 99 и выполненного с возможностью считывать документ; устройство 22 автоматической подачи документов (может упоминаться как АПД), которое расположено над описанным выше устройством 21 считывания и выполнено с возможностью подавать в устройство 21 считывания документ, который был на него загружен; устройство 23 подачи листов, служащее в качестве стола подачи, который расположен под основным корпусом 99 и на который загружается предназначенная для переноса бумага S, транспортируемая между фотокопировальными барабанами 20BK, 20Y, 20M и 20C и лентой 11 переноса; и устройство 41 ручной подачи бумаги, которое расположено на правой стороне основного корпуса 99 на фиг. 2.
Аппарат 100 формирования изображений также включает в себя четыре станции 60BK, 60Y, 60M и 60C формирования изображения; блок 10 ленты переноса, служащий в качестве блока промежуточного переноса, который расположен под фотокопировальными барабанами 20BK, 20Y, 20M и 20C обращенным к ним и является устройством промежуточного переноса, включающим в себя ленту 11 переноса; и устройство 47 вторичного переноса, которое является блоком вторичного переноса, выполненным с возможностью переносить сформированное на ленте 11 переноса тонерное изображение на предназначенную для переноса бумагу S.
Аппарат 100 формирования изображений также включает в себя устройство 32 очистки, служащее в качестве блока очистки устройства автоматической подачи документов (устройства очистки устройства автоматической подачи документов), который расположен между устройством 47 вторичного переноса и станцией 60BK формирования изображения в направлении A1 обращенным к ленте 11 переноса и выполнен с возможностью очищать поверхность ленты 11 переноса; и датчик 33 марки тонера, который расположен ниже по ходу от станции 60C формирования изображения в направлении A1 и в положении, обращенном к верхней поверхности ленты 11 переноса.
Аппарат 100 формирования изображений также включает в себя оптическое сканирующее устройство 8, которое является блоком формирования скрытого изображения, служащим в качестве оптического устройства записи (блока записи), расположенного обращенным к верхней поверхности станций 60BK, 60Y, 60M и 60C формирования изображения; узел размещения отработанного тонера для носителя промежуточного переноса (не показан), который расположен под блоком 10 ленты переноса обращенным к блоку 10 ленты переноса; и канал подачи тонера (не показан), через который устройство 32 очистки соединено с узлом размещения отработанного тонера для носителя промежуточного переноса.
Аппарат 100 формирования изображений также включает в себя пару валиков 13 совмещения, которая подает предназначенную для переноса бумагу S, которая была перемещена от устройства 23 подачи листов на участок вторичного переноса между лентой 11 переноса и устройством 47 вторичного переноса с заданной синхронизацией, соответствующей синхронизации, с которой тонерное изображение формируется станциями 60BK, 60Y, 60M и 60C формирования изображения; и датчик (не показан), выполненный с возможностью обнаруживать поступление ведущего края предназначенной для переноса бумаги S на пару валиков 13 совмещения.
Аппарат 100 формирования изображений также включает в себе устройство 6 закрепления, служащее в качестве блока закрепления, использующее электромагнитную систему индукционного нагрева и выполненное с возможностью закреплять тонерное изображение (перенесенное изображение) на предназначенной для переноса бумаге S, на которую было перенесено тонерное изображение и которая была подана в направлении, обозначенном стрелкой C1; валики 7 выпуска бумаги, выполненные с возможностью выпускать наружу из основного корпуса 99 предназначенную для переноса бумагу S, которая прошла через устройство 6 закрепления; и устройство 14 обратной подачи, выполненное с возможностью снова подавать в обратном направлении на пару валиков 13 совмещения предназначенную для переноса бумагу S, которая прошла через устройство 6 закрепления и на одной стороне которой было сформировано изображение.
Аппарат 100 формирования изображений также включает в себя лоток 17 выпуска бумаги, служащий в качестве узла выпуска бумаги, который расположен над описанным выше основным корпусом 99 и на который загружается предназначенная для переноса бумага S, выпущенная наружу из основного корпуса 99 посредством валиков 7 выпуска бумаги; и баллоны с тонером (не показаны), заполненные желтым, пурпурным, голубым и черным тонером.
Аппарат 100 формирования изображений является аппаратом формирования изображений со встроенным выпуском бумаги, в котором лоток 17 выпуска бумаги помещен над основным корпусом 99 и под устройством 21 считывания. Предназначенная для переноса бумага S, загруженная на лоток 17 выпуска бумаги, выпускается вниз по ходу в направлении, обозначенном стрелкой D1, соответствующей направлению влево на фиг. 2.
Как проиллюстрировано на фиг. 2, устройство 32 очистки включает в себя очистной ракель 35 промежуточного переноса, служащий в качестве очистного ракеля, который входит в контакт с лентой 11 переноса в положении, обращенном к входному валику 73 переноса, и выполнен с возможностью очищать ленту 11 переноса посредством соскребания очистным ракелем 35 промежуточного переноса нежелательных веществ, таких как бумажная пыль или неперенесенный остаточный тонер, остающихся на ленте 11 переноса.
Оптическое сканирующее устройство 8 является лазерным сканером, который использует лазерные диоды в качестве источников света и который выполнен с возможностью излучать лазерный свет (пучки LBK, LY, LM и LC) на основании информации об изображении для сканирования и экспонирования сканируемых поверхностей, т.е. поверхностей фотокопировальных барабанов 20BK, 20Y, 20M и 20C, чтобы тем самым сформировать электростатические скрытые изображения. Оптическое сканирующее устройство 8 может использовать светодиод в качестве источника света.
Устройство 21 считывания расположено над основным корпусом 99 и предусмотрено в виде открывающегося/закрывающегося корпуса, который может быть открыт или закрыт на основном корпусе 99 и который объединен с возможностью поворота с основным корпусом 99 с использованием стержня 24, расположенного на торцевой части расположенной выше по ходу стороны аппарата 100 формирования изображений в направлении D1, то есть, на задней стороне аппарата 100 формирования изображений.
Устройство 21 считывания включает в себя контактное стекло 21a, на которое помещается документ; первое движущееся тело 21b, которое движется в горизонтальном направлении на фиг. 2 и который включает в себя источник света (не показан), выполненный с возможностью излучать свет на документ, помещенный на контактное стекло 21a, и первый отражатель (не показан), выполненный с возможностью отражать свет, излученный из источника света на документ и затем отраженный от документа; второе движущееся тело 21c, которое включает в себя второй отражатель (не показан), выполненный с возможностью отражать свет, отраженный отражателем первого движущегося тела 21b; линзу 21d формирования изображения, выполненную с возможностью формировать изображение на основании света, отраженного от второго движущегося тела 21c; и считывающий датчик 21e, выполненный с возможностью принимать свет, который прошел через линзу 21d формирования изображения, и считывать содержание документа.
Устройство 22 автоматической подачи документов расположено над устройством 21 считывания и предусмотрено в виде открывающегося/закрывающегося корпуса, который может открываться и закрываться на устройстве 21 считывания и который объединен с возможностью поворота с устройством 21 считывания с использованием стержня 26, расположенного на торцевой части расположенной выше по ходу стороны аппарата 100 формирования изображений в направлении D1.
Устройство 22 автоматической подачи документов включает в себя стол 22a для документа, на который помещается документ; и узел привода, который выполнен с возможностью подавать документ, загруженный на стол 22a для документа, и включает в себя двигатель (не показан). При выполнении копии с использованием аппарата 100 формирования изображений документ размещают на стол 22a для документа устройства 22 автоматической подачи документов. В качестве альтернативы, документ вручную помещают на контактное стекло 21a после вращения вверх устройства 22 автоматической подачи документов, и затем устройство 22 автоматической подачи документов закрывают, тем самым прижимая документ к контактному стеклу 21a. Угол открытия устройства 22 автоматической подачи документов относительно устройства 21 считывания составляет примерно 90, что позволяет легко помещать документ на контактном стекле 21a и выполнять обслуживание контактного стекла 21a.
Валики 7 выпуска бумаги выполнены с возможностью вращаться в прямом и обратном направлениях под управлением узла 90 управления, проиллюстрированного на фиг. 3.
Устройство 14 обратной подачи включает в себя валики 7 выпуска бумаги; транспортировочные валики 37, которые расположены между валиками 7 выпуска бумаги и устройством 6 закрепления и которые выполнены с возможностью вращаться в прямом и обратном направлениях синхронно с валиками 7 выпуска бумаги под управлением узла 90 управления; канал 38 обратной подачи, через который предназначенная для переноса бумага S обратно подается от транспортировочных валиков 37 на пару валиков 13 совмещения, обходя устройство 6 закрепления; и переключающуюся лапку 39, которая выполнена с возможностью направлять предназначенную для переноса бумагу S в канал 38 обратной подачи, когда валики 7 выпуска бумаги и транспортировочные валики 37 вращаются в обратном направлении.
Устройство 23 подачи листов включает в себя два вертикально выровненных лотка 15 подачи бумаги, в которые загружается предназначенная для переноса бумага S; валик 16 подачи бумаги, служащий в качестве подающего и транспортирующего бумагу валика, который выполнен с возможностью подавать предназначенную для переноса бумагу S из лотка 15 подачи бумаги; и датчик обнаружения формата бумаги (не показан), служащий в качестве блока обнаружения формата бумаги, который выполнен с возможностью обнаруживать размер (формат) предназначенной для переноса бумаги S, загруженной в лоток 15 подачи бумаги. Лотки 15 подачи бумаги могут загружать предназначенную для переноса бумагу S различных размеров продольно или поперечно (см., например, фиг. 5C). В настоящем варианте осуществления предполагается, что лотки 15 подачи бумаги загружают предназначенную для переноса бумагу S отличающихся друг от друга размеров.
В частности, верхний лоток 15 подачи бумаги загружает предназначенную для переноса бумагу S маленького размера (например, формата B5) продольно, в то время как нижний лоток 15 подачи бумаги загружает предназначенную для переноса бумагу S большого размера (например, формата A3) продольно. Используемый здесь термин "продольно" означает прием загрузки, при котором более короткая сторона предназначенной для переноса бумаги S соответствует направлению подачи бумаги, которое перпендикулярно основному направлению сканирования. Используемый здесь термин "поперечно" означает прием загрузки, при котором более длинная сторона предназначенной для переноса бумаги S соответствует направлению подачи бумаги. При этом, когда предназначенная для переноса бумага S загружается и подается продольно, за символами, которые обозначают формат бумаги (например, B5 или A3), следует прописная буква "L" (например, "B5-L" означает, что предназначенная для переноса бумага S формата B5 загружается и подается продольно, или "A3-L" означает, что предназначенная для переноса бумага S формата A3 загружается и подается продольно). Аналогичным образом, когда предназначенная для переноса бумага S загружается и подается поперечно, за символами, которые обозначают формат бумаги, следует прописная буква "S".
Максимальный размер и минимальный размер предназначенной для переноса бумаги S, который может загрузить каждый лоток 15 подачи бумаги, представляют собой размер, равный или немного больший, чем формат A3-L и открытка-L соответственно. Эти размеры определены на основании изображения максимального размера, которое может быть сформировано аппаратом 100 формирования изображений, и в целом необходимыми размерами формируемых изображений. Направление, которое перпендикулярно направлению подачи бумаги, является направлением ширины предназначенной для переноса бумаги S, то есть направлением X ширины бумаги (см. фиг. 5C), которое соответствует основному направлению сканирования.
Предназначенная для переноса бумага S загружается в лотки 15 подачи бумаги с выравниванием по центру, поскольку тонерное изображение наносится на фотокопировальные барабаны 20BK, 20Y, 20M, 20C и ленту 11 переноса с выравниванием по центру. Таким образом, предназначенная для переноса бумага S постоянно подается с выравниванием по центру из устройства 23 подачи листов в лоток 17 выпуска бумаги. Например, предназначенная для переноса бумага S входит в устройство 6 закрепления с выравниванием по центру. Используемый здесь термин “выравнивание по центру” означает, что центр предназначенной для переноса бумаги S в направлении X ширины бумаги соответствует центру несущей тонерное изображение области (области формирования изображения) фотокопировальных барабанов 20BK, 20Y, 20M, 20C и ленты 11 переноса в направлении X ширины бумаги. Существует другой тип выравнивания, выравнивание по краю, который означает, что один боковой край предназначенной для переноса бумаги S в направлении X ширины бумаги соответствует боковому краю области формирования изображения. Однако в настоящем варианте осуществления выравнивание по краю не используется.
Датчик обнаружения формата бумаги имеет любое известное строение и выполнен с возможностью обнаруживать размер и ориентацию (т.е. продольную или поперечную) предназначенной для переноса бумаги S. Следует отметить, что вместо или в дополнение к датчику обнаружения формата бумаги, предусмотренному в лотках 15 подачи бумаги, может использоваться следующее: клавиша выбора формата бумаги, предусмотренная на операционной панели 40; или функция выбора формата бумаги для осуществления выбора размера бумаги, на которой должно быть сформировано изображение, установленная во внешнем устройстве ввода, таком как персональный компьютер, соединенный с аппаратом 100 формирования изображений.
Устройство 41 ручной подачи бумаги включает в себя лоток 42 ручной подачи бумаги, в который загружается предназначенная для переноса бумага S; валик 43 подачи (валик подачи бумаги), который входит в контакт с верхней поверхностью самого верхнего листа предназначенной для переноса бумаги S, загруженной в лоток 42 ручной подачи бумаги; и датчик бумаги, который выполнен с возможностью обнаруживать присутствие и размер предназначенной для переноса бумаги S на лотке 42 ручной подачи бумаги и который имеет строение, аналогичное датчикам обнаружения формата бумаги, предусмотренным в лотках 15 подачи бумаги. Аналогично лоткам 15 подачи бумаги, максимальный размер и минимальный размер предназначенной для переноса бумаги S, который каждый лоток 42 ручной подачи бумаги может загрузить, представляют собой размер, равный или немного больший, чем формат A3-L и формат открытки-L соответственно.
Устройство 41 ручной подачи бумаги имеет строение, при котором валик 43 подачи приводится во вращение в направлении по часовой стрелке на фигуре, чтобы тем самым направить самый верхний лист предназначенной для переноса бумаги S в канал 38 обратной транспортировки, расположенный на стороне основного корпуса 99, и подать лист к валику 13 совмещения. Затем предназначенная для переноса бумага S упирается в валики 13 совмещения, тем самым останавливаясь. Устройство 41 ручной подачи бумаги главным образом используется для подачи бумаги с размером, который отличается от размера предназначенной для переноса бумаги S, загруженной в лотках 15 подачи бумаги (например, предназначенная для переноса бумага S формата B5-L).
Как проиллюстрировано на фиг. 4, устройство 6 закрепления включает в себя закрепляющий валик 62, служащий в качестве поворотного теплового генератора, который нагревает предназначенную для переноса бумагу S (носитель записи) и сформированное на ней изображение; прижимной валик 63, который является поворотным прижимным элементом, служащим в качестве прижимающего элемента, выполненного с возможностью прижиматься к закрепляющему валику 62 и транспортировать предназначенную для переноса бумагу S, зажимая предназначенную для переноса бумагу S с закрепляющим валиком 62; и нагревающее устройство 64, служащее в качестве блока электромагнитного индукционного нагрева (узла индукционного нагрева), который расположен обращенным к закрепляющему валику 62 и который может функционировать как блок нагрева для нагревания закрепляющего валика 62 посредством электромагнитной системы индукционного нагрева.
Блок 6 закрепления также включает в себя направляющую пластину 65, выполненную с возможностью направлять предназначенную для переноса бумагу S, на которую нанесено тонерное изображение, к зоне закрепления (зоне зажима, или зоне контакта), служащей в качестве закрепляющего зазора, в котором закрепляющий валик 62 прижимается к прижимному валику 63; и разделительную пластину 66, выполненную с возможностью отделять от закрепляющего валика 62 и прижимного валика предназначенную для переноса бумагу S, на которой тонерное изображение было закреплено под действием тепла и давления, и затем направлять предназначенную для переноса бумагу S за пределы блока 6 закрепления.
Устройство 6 закрепления также включает в себя, как проиллюстрировано на фиг. 5B, термопару, служащую в качестве первого датчика 67 обнаружения температуры, который расположен соответствующим центральной части закрепляющего валика 62 и который выполнен с возможностью обнаруживать температуру поверхности центральной части закрепляющих валиков 62 бесконтактным методом; и термистор, служащий в качестве второго датчика 68 обнаружения температуры, который выполнен с возможностью обнаруживать температуру поверхности концевой части закрепляющих валиков 62 контактным методом; и, как проиллюстрировано на фиг. 3, узел 69 управления закреплением, служащий в качестве блока управления закреплением, который выполнен с возможностью управлять всем устройством 6 закрепления; и блок 136 привода закрепления, который включает в себя источник движущей силы, такой как двигатель, для приведения прижимного валика 63 во вращение и которым управляет узел 69 управления закреплением.
В настоящем варианте осуществления используется проиллюстрированная на фиг. 3 конфигурация, при которой сигналы доставляются между узлом 69 управления закреплением устройства 6 закрепления и узлом 90 управления аппарата 100 формирования изображений. Однако может использоваться конфигурация, при которой узел 90 управления аппарата 100 формирования изображений также служит в качестве узла 69 управления закреплением.
Первый датчик 67 обнаружения температуры может быть термистором контактного типа. Второй датчик 68 обнаружения температуры может быть термистором бесконтактного типа или термопарой. Второй датчик 68 обнаружения температуры расположен за пределами области подачи бумаги, соответствующей бумаге, которая имеет максимальную ширину, которая может быть подана к устройству 6 закрепления. Однако он может быть расположен в концевом положении закрепляющего валика, соответствующем тому положению, в котором размещена катушка размагничивания.
Как проиллюстрировано на фиг. 4, закрепляющий валик 62 включает в себя самый внутренний цилиндрический металлический сердечник 62a, который сделан из металла, в частности SUS (нержавеющей стали); упругий элемент 62b (упругий слой), служащий в качестве слоя теплоизоляции, который сформирован посредством покрытия металлического сердечника 62a термостойким твердым или вспененным (губчатым) кремнийорганическим каучуком; и закрепляющую втулку 62с, служащую в качестве поворотного теплового генератора, который расположен снаружи упругого элемента 62b.
Закрепляющий валик 62 имеет внешний диаметр примерно 40 мм. Металлический сердечник 62a может быть сделан из других металлических материалов, таких как железо. Упругий элемент 62b имеет толщину примерно 9 мм и твердость по ASKER от 30 градусов до 50 градусов. Металлический сердечник 62a и упругий элемент 62b контактируют с внутренней периферийной поверхностью закрепляющей втулки 62c, чтобы тем самым служить в качестве держателя для удерживания тонкой закрепляющей втулки 62c в форме ролика. Закрепляющая втулка 62 способна вращаться относительно упругого элемента 62b. Следует отметить, что оба из металлического сердечника 62a и упругого элемента 62b способны вращаться, так что они могут вращаться вместе с закрепляющей втулкой 62c при вращении закрепляющей втулки 62c.
В качестве альтернативы, закрепляющая втулка 62c и упругий элемент 62b могут быть соединены друг с другом таким образом, что закрепляющая втулка 62c и упругий элемент 62b вращаются как единое целое.
Закрепляющая втулка 62c включает в себя базовый слой 161, который сделан из металлического материала, упругий слой 162 и разделительный слой 163, который является поверхностным слоем, в таком порядке изнутри; и имеет внешний диаметр 40 мм.
Базовый слой 161 сделан из магнитного металлического материала, такого как железо, кобальт, никель и их сплав; и имеет толщину от 30 мкм до 50 мкм. Базовый слой 161 служит в качестве тепловыделяющего слоя, который выделяет тепло посредством магнитного потока, сгенерированного нагревающим устройством 64.
Упругий слой 162 сделан из упругого материала, такого как кремнийорганический каучук, и имеет толщину 150 мкм. Эта конфигурация имеет низкую теплоемкость, и поэтому хорошо закрепленное изображение может быть достигнуто без неравномерности закрепления.
Разделительный слой 163 предусмотрен для улучшения отделяемости тонера от поверхности закрепляющей втулки 62c, которая непосредственно контактирует с тонером на предназначенной для переноса бумаге S; сформирован посредством покрытия упругого слоя 162 соединением фтора, таким как PFA, с приданием формы трубки; и имеет толщину 50 мкм.
Прижимной валик 63 имеет внешний диаметр 40 мм и включает в себя металлический сердечник 63a, который является цилиндрическим элементом, сделанным металлического материала с высокой теплопроводностью, в частности меди; упругий элемент 63b, который составляет термостойкий упругий слой и предусмотрен на поверхности металлического сердечника 63a; и разделительный слой (не показан), который предусмотрен на упругом слое 63b и обладает высокой отделяемостью тонера. Металлический сердечник 63a может быть сделано, например, из алюминия.
Упругий слой 63b имеет толщину 2 мм. Разделительный слой сформирован посредством покрытия упругого элемента 63b посредством PFA в форме трубки и имеет толщину 50 мкм.
Осевое направление закрепляющего валика 62 и прижимного валика 63, которое является горизонтальным направлением на фиг. 4, другими словами, направление простирания закрепляющего валика 62 и прижимного валика 63, соответствует направлению X ширины бумаги.
Нагревающее устройство 64 включает в себя катушку 110 возбуждения, выполненную с возможностью генерировать магнитный поток, который индуктивно нагревает базовый слой 161 (тепловыделяющий слой), катушку 120 размагничивания, которая может генерировать магнитный поток в направлении, которое гасит магнитный поток, сгенерированный катушками 110 возбуждения, и которая частично гасит магнитный поток, сгенерированный катушками 110 возбуждения, когда магнитный поток сгенерирован в таком направлении; узел 130 сердечника, расположенный соответствующим катушке 110 возбуждения и катушке 120 размагничивания; и направляющую 135 катушек, служащую в качестве корпуса катушек, которая расположена частично закрывающей внешнюю периферийную поверхность закрепляющей втулки 62c и которая содержит катушку 110 возбуждения, катушку 120 размагничивания и узел 130 сердечника.
Катушка 110 возбуждения образована посредством намотки многожильного высокочастотного обмоточного провода, который сделан посредством скручивания вместе тонких проводников, вокруг направляющей 135 катушек и простирается в направлении X ширины бумаги, которое является перпендикулярным поверхности бумаги, на которой нарисована фиг. 4.
Нагревающее устройство 64 генерирует магнитный поток вблизи закрепляющего валика 62 посредством подачи от источника питания к катушке 110 возбуждения переменного тока высокой частоты от 10 кГц до 1 МГц, предпочтительно от 20 кГц до 800 кГц.
Когда цепь управления узла 69 управления закреплением, служащая в качестве операционного блока управления возбуждением, подает электричество (подает ток) от источника сетевого питания на катушку 110 возбуждения, линии магнитных сил двунаправленно выдаются попеременным образом в пространство, обращенное к катушке 110 возбуждения, тем самым формируя переменное магнитное поле. Переменное магнитное поле генерирует вихревой ток в базовом слое 161, и затем за счет электрического сопротивления в базовом слое 161 вырабатывается джоулево тепло, которое нагревает закрепляющую втулку 62c. Таким образом, закрепляющая втулка 62c нагревается за счет индукционного нагрева своего собственного базового слоя 161.
Катушка 120 размагничивания предусмотрена для подавления увеличения температуры закрепляющего валика 62 на не подающем бумагу участке посредством погашения магнитного потока, который действует на ту область, где предназначенная для переноса бумага S не подается (не подающий бумагу участок), среди магнитных потоков, сгенерированных катушкой 110 возбуждения. Таким образом, катушки 120 размагничивания расположены симметрично вокруг осевой линии в направлении X ширины бумаги, обозначенном O1 на фиг. 5, таким образом, что они накладываются на катушку 110 возбуждения. Следует отметить, что на фиг. 5 A и C являются чертежами катушки 110 возбуждения и катушки 120 размагничивания, рассматриваемых в направлении, обозначенном стрелкой A на фиг. 4, а B - чертежом закрепляющего валика 62 и прижимного валика 63, рассматриваемых в направлении, обозначенном стрелкой B на фиг. 4.
Как проиллюстрировано на фиг. 5A, катушка 120 размагничивания включает в себя три катушки 120a, 120b и 120c размагничивания, соответствующие различным значениям ширины предназначенной для переноса бумаги S в направлении X ширины бумаги. Катушки 120a, 120b и 120c размагничивания расположены симметрично вокруг осевой линии O1 в направлении X ширины бумаги и образуют цепь, в которой один конец каждого из многожильных высокочастотных обмоточных проводов соединен через вывод (не показан), другой конец каждого из многожильных высокочастотных обмоточных проводов может быть соединен через переключатели 122a, 122b или 122c и замыкается и размыкается переключателями (релейными переключателями) 122a, 122b или 122c.
Хотя на фиг. 5 три катушки 120 размагничивания расположены на каждой стороне закрепляющего валика (т.е. всего расположено шесть катушек размагничивания), количество катушек размагничивания конкретно не ограничено тремя. Например, одна (всего две) или две (всего четыре) катушки размагничивания могут быть расположены на каждой стороне закрепляющего валика.
Переключатели 122a, 122b и 122c замыкаются и размыкаются (приводятся в действие) цепью управления узла 69 управления закреплением. Переключатели 122a, 122b и 122c могут быть замкнуты и разомкнуты независимо. Цепь управления узла 69 управления закреплением служит в качестве операционного блока управления размагничиванием, выполненного с возможностью управлять включением/выключением переключателей катушек 120a, 120b и 120c размагничивания. Как проиллюстрировано на этой фигуре, блок 121 размагничивания включает в себя катушки 120a, 120b и 120c размагничивания, а также узел 69 управления закреплением, служащий в качестве операционного блока управления размагничиванием, и переключатели 122a, 122b и 122c.
Блок 121 размагничивания не включает в себя источник питания для создания магнитного потока в направлении, которое гасит магнитный поток, сгенерированный катушкой 110 возбуждения. Однако, когда на катушку 110 возбуждения подается ток в состоянии, в котором выключатели 122a, 122b и 122c замкнуты (закорочены), каждая из катушек 120a, 120b, 120c размагничивания создает магнитный поток в направлении, которое гасит магнитный поток, сгенерированный катушкой 110 возбуждения, посредством вторичной индукции.
Таким образом, хотя источник питания непосредственно не подает ток к катушке 120 размагничивания, используемая здесь фраза "включение катушки 120 размагничивания" означает "подачу тока на катушку 120 размагничивания".
Как проиллюстрировано на фиг. 4, узел 130 сердечника образован из ферромагнитного материала, такого как феррит, имеющий относительную проницаемость примерно 2500, и включает в себя центральный сердечник 131 и боковые сердечники 132 для эффективного формирования магнитного потока к закрепляющей втулке 62c. Направляющая 135 катушки сделана из полимерного материала с высокой теплостойкостью и удерживает катушку 110 возбуждения и катушку 120 размагничивания.
Блок 136 привода закрепления приводит прижимной валик 63 во вращение в направлении по часовой стрелке на фиг. 4, что позволяет закрепляющей втулке 62c, находящейся в контакте с прижимным валиком 63, вращаться вместе против часовой стрелки. Когда на катушку возбуждения блока 111 возбуждения подается ток в состоянии, в котором закрепляющая втулка 62c вращается, закрепляющая втулка 62c нагревается за счет электромагнитной индукции главным образом в области, обращенной к катушке 110 возбуждения, и в окружающем ее пространстве. Таким образом, закрепляющая втулка 62c однородно нагревается в ее периферийном направлении, что сопровождается ее вращением.
Закрепляющий валик 62 может быть соединен с прижимным валиком 63 через механизм для передачи движущей силы прижимного валика 63 закрепляющему валику 62, чтобы тем самым вращать закрепляющий валик 62 вместе с прижимным валиком 63.
Датчик 67 обнаружения температуры главным образом используется для управления подачей тока на катушку 110 возбуждения. Датчик 68 обнаружения температуры главным образом используется для управления включением/выключением переключателей катушки 120 размагничивания. Датчик 67 обнаружения температуры расположен в положении, через которое проходят все размеры предназначенной для переноса бумаги S (здесь - в центральной части закрепляющего валика 62 в продольном направлении).
Датчик 68 обнаружения температуры расположен в положении, через которое предназначенная для переноса бумага S не проходит, даже когда подается предназначенная для переноса бумага S, имеющая размер, равный или больший, чем бумага формата A3-L, то есть, за пределами подающего бумагу участка максимального размера бумаги, или в положении, которое всегда находится на не подающем бумагу участке (здесь - на боковом концевом участке на одном конце закрепляющего валика 62 в продольном направлении). Температура, обнаруженная датчиком 67 обнаружения температуры и датчиком 68 обнаружения температуры, вводится в узел 69 управления закреплением, чтобы тем самым управлять температурой закрепляющего валика 62 посредством регулирования с обратной связью на основании заданной контрольной температуры, такой как первая заданная температура (целевая температура во время управления) и целевая температура закрепления.
В устройстве 6 закрепления, когда предназначенная для переноса бумага S, на которую нанесено тонерное изображение (перенесенное изображение), подается в направлении C1 и входит в устройство 6 закрепления, направляющая пластина 65 направляет предназначенную для переноса бумагу S на участок закрепления. Тонер на предназначенной для переноса бумаге S расплавляется за счет тепла закрепляющим валиком 62, который был нагрет блоком 111 возбуждения до подходящей для закрепления температуры, и тонерное изображение переносится на предназначенную для переноса бумагу S под действием давления между закрепляющим валиком 62 и прижимным валиком 63. Предназначенная для переноса бумага S с закрепленным тонерным изображением на ней выдается из зоны зажима, отделяясь отделяющей пластиной 66 от закрепляющего валика 62 вместе с вращением закрепляющего валика 62 и прижимного валика 63.
Температура закрепляющей втулки 62c, которая прошла через узел закрепления при вращении, уменьшается посредством эндотермического действия предназначенной для переноса бумаги S и тонера во время этапа закрепления. Однако, когда датчик 67 обнаружения температуры обнаруживает уменьшение температуры, на катушку 110 возбуждения подается ток, и закрепляющая втулка снова нагревается до подходящей для закрепления температуры, проходя через область, обращенную к катушке 110 возбуждения, на которую подан ток.
Такое уменьшение температуры закрепляющего валика 62 главным образом вызывается на подающем бумагу участке. Поэтому в случае, когда ширина предназначенной для переноса бумаги S меньше, чем у формата A3-L или A4-S, концевые участки закрепляющего валика 62 могут быть перегреты, когда ток подается на катушку 110 возбуждения на основании температуры, обнаруженной датчиком 67 обнаружения температуры.
Таким образом, когда датчик 68 обнаружения температуры обнаруживает температуру выше заданной, переключатели катушки 120 размагничивания выборочно включаются, чтобы подавить выделение тепла на концевых участках закрепляющего валика 62. Таким образом, перегревание может быть предотвращено.
Ниже будет более полно описано устройство 6 закрепления.
Станция 60BK формирования изображения, снабженная фотокопировальным барабаном 20BK, включает в себя вокруг фотокопировального барабана 20BK и вдоль направления B1 его вращения, которое является направлением по часовой стрелке на фигуре, валик 12BK первичного переноса; устройство 70BK очистки, служащее в качестве блока очистки, который выполнен с возможностью очищать фотокопировальный барабан 20BK; устройство зарядки (зарядное устройство) 30BK, служащее в качестве блока зарядки, который выполнен с возможностью заряжать фотокопировальный барабан 20BK до высокого давления; устройство 50BK проявки, служащее в качестве блока проявки, который выполнен с возможностью проявлять фотокопировальный барабан 20Y. Устройство 50BK проявки включает в себя проявляющий валик 51BK. Фотокопировальные барабаны 20Y, 20M и 20C имеют строение, аналогичное фотокопировальному барабану 20BK.
Хотя она и не показана на фигурах, операционная панель 40 включает в себя клавишу односторонней печати, которая используется для выдачи команды формирования изображения только на одной стороне предназначенной для переноса бумаги S аппаратом 100 формирования изображений, клавишу двусторонней печати, которая используется для выдачи команды формирования изображения на обеих сторонах предназначенной для переноса бумаги S аппаратом 100 формирования изображений, десятичную клавиатуру, которая используется для назначения числа формируемых изображений, клавишу запуска печати, которая используется для выдачи команды начала формирования изображения, клавишу выбора формата бумаги, которая используется для выбора размера предназначенной для переноса бумаги S, на которой должно быть сформировано изображение.
Контроллер 90 включает в себя центральный процессор (ЦП) 44; постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) 45, служащее в качестве первого блока хранения, который выполнен с возможностью хранить операционные программы аппарата 100 формирования изображений и различные данные, требуемые для этих операционных программ; и оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) 46, служащее в качестве второго блока хранения, который выполнен с возможностью хранить данные, требуемые для операций аппарата 100 формирования изображений. Размер предназначенной для переноса бумаги S, обнаруженный датчиками обнаружения формата бумаги в лотках 15 подачи бумаги, вводится в узел 90 управления и далее вводится в узел 69 управления закреплением через узел 90 управления, после чего распознается узлом 69 управления закреплением, чтобы использоваться для управления.
Поворотный тепловой генератор может представлять собой описанный выше закрепляющий валик или закрепляющую втулку, закрепляющую ленту, которая выделяет тепло, или нагревающийся валик, вокруг которого наматывается закрепляющая лента и который нагревает закрепляющую ленту. Например, как проиллюстрировано на фиг. 6, может использоваться следующее строение, при котором нагревающаяся закрепляющая лента 140, являющаяся тепловыделяющей закрепляющей лентой, используется в качестве поворотного теплового генератора, и нагревающаяся закрепляющая лента 140 натянута между опорным валиком 141 и ротором 142 закрепления для приведения их во вращательное движение.
Как проиллюстрировано на фиг. 7, может использоваться поворотный тепловой генератор, в котором закрепляющая лента 144 натянута между нагревающимся валиком 143 и ротором 145 закрепления для переноса тепла от нагревающегося валика 143 к предназначенной для переноса бумаге S через закрепляющую ленту 144.
Модификация прижимного ротора проиллюстрирована на фиг. 8. Может использоваться следующее строение, при котором прижимной валик 63 в устройстве закрепления, проиллюстрированном на фиг. 7, модифицирован так, что прижимная лента 148 натянута между прижимным опорным валиком 146 и опорным валиком 147.
Другой пример устройства 6 закрепления проиллюстрирован на фиг. 9. Устройство 6 закрепления, проиллюстрированное на фиг. 9, включает в себя закрепляющий валик 251; противоположный валик (нагревающий валик) 252, который расположен параллельно закрепляющему валику 251 и сделан из немагнитного материала; закрепляющую ленту 253 (поворотный тепловой генератор), служащую в качестве бесконечного движущегося элемента, который натянут между закрепляющим валиком 251 и противоположным валиком 252 и который содержит в себе магнитный материал; индукционную катушку 254 (катушку возбуждения), служащую в качестве создающего электромагнитные волны блока, который расположен сбоку от противоположного валика 252; и прижимной валик 256, который прижимает закрепляющим валик 251 через закрепляющую ленту 253, тем самым образуя зону 255 зажима на закрепляющей ленте 253.
Индукционная катушка 254, служащая в качестве создающего электромагнитные волны блока, в настоящем варианте осуществления, посредством (электромагнитной) индукции нагревает закрепляющую ленту 253 и используется в качестве (электромагнитного) индукционного теплового генератора. Закрепляющий валик 251 имеет внешний диаметр 40 мм и включает в себя теплоизоляционный слой, такой как кремнийорганический каучук (в том числе губчатый кремнийорганический каучук) снаружи металлического сердечника, например, из алюминия или железа. Металлический сердечник противоположного валика 252 сделан из немагнитных материалов, таких как алюминий или SUS. Прижимной валик 256 имеет термостойкий упругий слой, например, из кремнийорганического каучука, сформированный на внешней периферийной поверхности металлического сердечника, и дополнительно имеет поверхностный разделительный слой, например, из фторкаучука, сформированный на внешней периферийной поверхности термостойкого упругого слоя. Твердость поверхности прижимного валика 256 выше, чем у закрепляющего валика 251, для улучшения отделяемости предназначенной для переноса бумаги S от закрепляющего валика 253.
Индукционная катушка 254 намотана вокруг сердечника 257 возбуждения, который сделан из феррита или пермаллоя и который имеет приблизительно вогнутое сечение. Когда ток высокой частоты от нескольких кГц до нескольких сотен кГц подается на индукционную катушку 254, в закрепляющей ленте 253 создается индукционный ток. Индукционный ток позволяет закрепляющей ленте 253 локально выделять тепло вблизи индукционной катушки 254, что приводит к повышению температуры. Кроме того, включены также следующие: датчик 258 температуры, выполненный с возможностью обнаруживать температуру нагретой посредством электромагнитной индукции закрепляющей ленты 253, и устройство 259 управления, которое выполнено с возможностью принимать сигналы обнаружения от датчика 258 температуры и управлять высокочастотным током, подаваемым на индукционную катушку 254.
Кроме того, направляющая пластина 260, которая выполнена с возможностью перемещать предназначенную для переноса бумагу S к устройству 6 закрепления, предусмотрена под противоположным валиком 252.
Незакрепленный тонер T прилипает на поверхность предназначенной для переноса бумаги S.
Валик 261 ленты очистки предусмотрен на внешней периферийной поверхности закрепляющей ленты 253 так, чтобы они находились в контакте друг с другом.
Примеры
Теперь будут объяснены примеры настоящего изобретения, но объем настоящего изобретения не ограничен ими. В последующих примерах "часть (части)" означает "часть (части) по массе", а "%" означает "% по массе", если не указано иное.
(Измерения)
Измерения в примерах выполнены следующим образом. Результаты показаны в таблицах 4-1, 4-2, 9-1 и 9-2.
<Приготовление растворимого в тетрагидрофуране (ТГФ) содержимого>
Растворимое в тетрагидрофуране (ТГФ) содержимое тонера было получено следующим образом. Тонер (30 мг) добавили к 20 мл тетрагидрофурана (ТГФ) (содержащего стабилизатор, продукт Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) и размешивали в течение 1 часа, после чего отфильтровали через фильтр 0,2 мкм.
<Распределение молекулярной массы>
Распределение молекулярной массы растворимого в ТГФ содержимого тонера было измерено с использованием измерительного прибора гельпроникающей хроматографии (ГПХ или GPC) (HLC-8220GPC, продукт Tosoh Corporation). В качестве колонки использовали TSK-GEL SUPER HZM-H 15 см в трех экземплярах (продукт Tosoh Corporation). Растворимое в тетрагидрофуране содержимое тонера, которое использовалось в качестве образца измерения, было приготовлено, как описано выше, и образовался его 0,15%-ный по массе раствор. Этот 0,15%-ный по массе раствор был профильтрован через фильтр 0,2 мкм, и его фильтрат был использован в качестве образца. Образец (100 мкл) был введен в измерительный прибор и подвергнут измерению при расходе 0,35 мл/мин при температуре 40°C.
Молекулярная масса образца была вычислена с использованием калибровочной кривой, вычерченной по стандартным образцам монодисперсного полистирола. В качестве стандартных образцов монодисперсного полистирола были использованы серия SHOWDEX STANDARD (продукт Showa Denko K.K.) и толуол. Растворы следующих 3 типов стандартных образцов монодисперсного полистирола в ТГФ были приготовлены и подвергнуты измерению при описанных выше условиях, а калибровочная кривая была начерчена со временем задержки вершины пика как молекулярная масса рассеяния света стандартных образцов монодисперсного полистирола. В качестве детектора использовался детектор показателя преломления (RI).
Раствор A: S-7450 2,5 мг, S-678 2,5 мг, S-46.5 2,5 мг, S-2.90 2,5 мг, ТГФ: 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, ТГФ: 50 мл
Раствор C: S-1470 2,5 мг, S-112 2,5 мг, S-6.93 2,5 мг, толуол 2,5 мг, ТГФ: 50 мл
<Содержание элемента N>
Содержание элемента N было определено следующим образом.
Приготовленное выше растворимое в ТГФ содержимое тонера было использовано в качестве образца измерения.
2
2
Содержание элемента N было определено как среднее значение двух одновременных измерений CHN при условиях температуры печи сгорания 950°C, печи восстановления 550°C, расхода гелия 200 мл/мин и расхода кислорода от 25 мл/мин до 30 мл/мин с использованием VARIO MICRO CUBE (продукт Elementar Analytical). Следует отметить, что когда содержание элемента N, полученное посредством этого способа измерения, составляло меньше 0,5% по массе, проводилось дополнительное измерение с использованием анализатора следов азота ND-100 (продукт Mitsubishi Chemical Corporation). Электрическая печь (горизонтальный реактор) имела температуру 800°C в части термического разложения, а в каталитической части - 900°C. Измерение выполняли при следующих условиях: основной расход O: 300 мл/мин, расход O: 300 мл/мин, расход Ar: 400 мл/мин и чувствительность: низкая. Содержание элемента N было определено с использованием калибровочной кривой, вычерченной по стандартным растворам пиридина.
<Количество кристаллической структуры [C/(A+C)]>
Количество кристаллической структуры [C/(A+C)] было измерено посредством рентгенодифракционного измерения следующим образом.
Рентгенодифракционное измерение было выполнено c использованием рентгеновского дифрактометра, оборудованного 2-мерным детектором (D8 DISCOVER c GADDS, продукт Bruker Corporation).
В качестве капилляра для измерения использовалась маркировочная трубка (линдемановское стекло), имеющая диаметр 0,70 мм. Эта капиллярная трубка для измерения была заполнена образцом (тонером) и встряхивалась. Количество встряхиваний составляло 100. Условия измерения подробно описаны ниже.
Ток трубки: 40 мА
Напряжение трубки: 40 кВ
Гониометр, ось 2θ: 20,0000°
Гониометр, ось Ω: 0,0000°
Гониометр, ось ϕ: 0,0000 °
Расстояние детектора: 15 см (широкоугольное измерение)
Диапазон измерений: 3,2≤2θ(°)≤37,2
Время измерения: 600 с
Коллиматор, имеющий точечное отверстие с диаметром 1 мм, использовался для оптической системы с падающими лучами. Полученные двухмерные данные были проинтегрированы с помощью приложенного программного обеспечения (при углах от 3,2° до 37,2 ° по оси x) и преобразованы в одномерные данные интенсивности дифракции и 2θ.
Способ вычисления отношения [C/(A+C)] на основе полученных результатов рентгенодифракционного измерения будет объяснен ниже. Пример дифракционного спектра, полученного посредством рентгенодифракционного измерения, проиллюстрирован на фиг. 1A и фиг. 1B. По горизонтальной оси отложено 2θ, а по вертикальной оси - интенсивность рентгеновской дифракции, и они обе являются линейными осями. В рентгенодифракционном спектре, проиллюстрированном на фиг. 1A, имеются главные пики при 2θ=21,3° (P1) и 24,2° (P2), гало (h) наблюдаются в широком диапазоне, включающем в себя эти два пика. При этом главные пики получены от кристаллической структуры связующей смолы, а гало получены от некристаллической структуры.
Эти два главных пика и гало были выражены гауссовскими функциями:
p1
p1
p1
p1
2
2
f(2θ)=a exp{-(2θ-b)/(2c )}... Уравнение A(1)
p2
p2
p2
p2
2
2
f(2θ)=a exp{-(2θ-b)/(2c )}... Уравнение A(2)
h
h
h
h
2
2
f(2θ)=a exp{-(2θ-b)/(2c )}... Уравнение A(3)
p1
p2
h
где f(2θ), f(2θ) и f(2θ) обозначают функции, соответствующие главному пику P1, главному пику P2 и гало соответственно.
Сумма этих функций:
p1
p2
h
f(2θ)=f(2θ)+f(2θ)+f(2θ)... Уравнение A(4)
рассматривалась как аппроксимирующая функция полного рентгенодифракционного спектра (проиллюстрирована на фиг. 1B), которая была аппроксимирована методом наименьших квадратов.
p1
p1
p1
p2
p2
p2
h
h
h
p1
p2
h
p1
p2
h
Имелось 9 параметров подгонки: a, b, c, a, b, c, a, b и c. В качестве начальных значений этих параметров подгонки позиции пика рентгеновской дифракции были установлены для b, b и b (в примере на фиг. 1A b=21,3, b=24,2 и b=22,5), а для других параметров подгонки были введены подходящие значения таким образом, чтобы два главных пика и гало как можно больше совпадали с рентгенодифракционным спектром. Аппроксимация была выполнена с использованием SOLVER из Excel 2003 (продукт Microsoft Corporation).
p1
p2
h
p1
p2
h
p1
p2
h
Из интегрированных площадей (S, S и S) гауссовских функций f(2θ), f(2θ), соответствующих двум главным пикам (P1, P2), и гауссовской функции f(2θ), соответствующей гало, после аппроксимации было вычислено отношение [C/(A+C)] как показатель, указывающий величину участка кристаллизации, в предположении, что (S+S) равно (C), и (S) равно (A).
<Нерастворимое в смешанном растворе содержимое>
Нерастворимое в смешанном растворе содержимое было получено следующим образом. Тонер (0,4 г) был добавлен к смешанному раствору тетрагидрофурана (ТГФ) и этилацетата (отношение составляющих в смеси: 50:50 по массе) (40 г), встряхивался и смешивался в течение 20 мин, затем нерастворимое содержимое было осаждено центрифугой, удалена надосадочная жидкость, а остаток подвергнут вакуумной сушке.
<Отношение [ΔH(H)/ΔH(T)]>
Отношение [ΔH(H)/ΔH(T)] было определено из эндотермической величины [ΔH(T), (Дж/г)] при дифференциальной сканирующей калориметрии тонера и эндотермической величины [ΔH(H), (Дж/г)] при дифференциальной сканирующей калориметрии нерастворимого в смешанном растворе содержимого в тонере.
Условия измерения при дифференциальной сканирующей калориметрии были следующими.
Измерения были выполнены с помощью системы ДСК (дифференциального сканирующего калориметра) (DSC-60, продукт Shimadzu Corporation). С использованием аналитической программы «температура эндотермического пика» в системе DSC-60 кривая ДСК при втором нагревании была выбрана из кривых ДСК, полученных посредством измерения при следующих условиях измерения, была определена эндотермическая величина при втором нагревании.
[Условия измерения]
Емкость для образца: алюминиевая кювета для образца (с крышкой)
Количество образца: 5 мг
Эталон: алюминиевая кювета для образца (10 мг оксида алюминия)
Атмосфера: азот (расход: 50 мл/мин)
Температурные условия:
Начальная температура: 20°C
Скорость нагревания: 10°C/мин
Конечная температура: 150°C
Время выдержки: нет
Скорость охлаждения: 10°C/мин
Конечная температура: -20°C
Время выдержки: нет
Скорость нагревания: 10°C/мин
Конечная температура: 150°C.
Температура размягчения тонера была измерена посредством тестера вязкости (CFT-500D, продукт Shimadzu Corporation). Тонер (1 г), который использовался в качестве образца, был нагрет со скоростью нагревания 3°C/мин, и в то же время была приложена нагрузка 2,94 МПа посредством поршня, чтобы выдавить образец из сопла, имеющего диаметр 0,5 мм и длину 1 мм, во время чего была построена зависимость величины опускания поршня тестера вязкости от температуры. Температура, при которой вытекла половина образца, была определена как температура размягчения образца.
<Максимальная температура пика и количество теплоты плавления>
Максимальная температура пика и количество теплоты плавления были измерены с использованием дифференциального сканирующего калориметра (ДСК) (TA-60WS и DSC-60, продукт Shimadzu Corporation). Сначала образец, который будет подвергнут измерению на максимальную температуру пика теплоты плавления, был нагрет от 20°C до 150°C со скоростью нагревания 10°C/мин, затем охлажден до 0°C со скоростью охлаждения 10°C/мин и затем снова нагрет со скоростью нагревания 10°C/мин, чтобы измерить изменение эндотермической или экзотермической величины. Была построена зависимость "эндотермической или экзотермической величины" от "температуры", и температура, соответствующая максимальному пику эндотермической величины, была определена как максимальная температура пика теплоты плавления при втором нагревании. Кроме того, эндотермическая величина эндотермического пика, имеющего описанную выше максимальную температуру пика, была определена как количество теплоты плавления при втором нагревании.
<T1 и T2>
Максимальная температура эндотермического пика при втором нагревании (T1) и максимальная температура экзотермического пика при первом охлаждении (T2) в диапазоне от 0°C до 150°C при дифференциальной сканирующей калориметрии были измерены следующим образом.
Измерение было выполнено с использованием дифференциального сканирующего калориметра (ДСК) (TA-60WS и DSC-60 (продукт Shimadzu Corporation)). Сначала образец для измерения был нагрет от 20°C до 150°C со скоростью нагревания 10°C/мин, затем охлажден до -20°C со скоростью охлаждения 10°C/мин и затем снова нагрет до 150°C со скоростью нагревания 10°C/мин, чтобы измерить изменение эндотермической или экзотермической величины при втором нагревании и при первом охлаждении. Была построена зависимость "эндотермической или экзотермической величины" от "температуры", и температура, соответствующая максимальному пику эндотермической величины при втором нагревании, была определена как максимальная температура эндотермического пика при втором нагревании (T1). Кроме того, температура, соответствующая максимальному пику экзотермической величины при первом охлаждении, была определена как максимальная температура экзотермического пика при первом охлаждении (T2).
(Примеры получения с A1-1 по A1-12)
<Получение кристаллических смол с CH-1 по CH-8 и кристаллических смол с CL-1 по CL-4>
Реакционную емкость, оборудованную конденсатором, мешалкой и трубой ввода азота, загрузили каждым из кислотных ингредиентов, спиртовых ингредиентов и катализатора конденсации, показанных в таблицах 1-1 и 1-2, и полученную в результате смесь оставили реагировать на 8 часов при 180°C под потоком газообразного азота, в то время как получаемую воду удаляли дистилляцией. Затем смесь постепенно нагрели до 200°C и оставили реагировать на 8 часов под потоком газообразного азота, в то время как получаемую воду и спирт удаляли дистилляцией. Продукту реакции затем дали прореагировать при пониженном давлении от 5 мм рт. ст. до 20 мм рт. ст., тем самым получив кристаллическую смолу.
Затем 200 частей по массе полученной в результате кристаллической смолы перенесли в реакционную емкость, оборудованную конденсатором, мешалкой и трубой ввода азота. К ним добавили этилацетат (250 частей по массе) и каждый из изоцианатных ингредиентов, показанных в таблицах 1-1 и 1-2, и полученную в результате смесь оставили реагировать (в течение самое большее 5 часов) при 80°C под потоком газообразного азота, в то время как небольшое количество продукта реакции отбирали каждые 30 минут до тех пор, пока средневесовая молекулярная масса продукта реакции не достигла целевой Mw.
Впоследствии этилацетат удаляли дистилляцией при пониженном давлении, тем самым получив кристаллические смолы с [кристаллической смолы CH-1] по [кристаллическую смолу CH-8] и с [кристаллической смолы CL-1] по [кристаллическую смолу CL-4].
Полученные в результате смолы имели средневесовые молекулярные массы (Mw), показанные в таблице 1-2.
Таблица 1-1
Кристаллическая смола
Кислотный ингредиент
Спиртовой ингредиент
Себациновая кислота
Адипиновая кислота
Додекандионовая кислота
1,4-Бутандиол
1,6-Гександиол
CH-1
240
30
30
170
-
CH-2
300
-
-
-
200
CH-3
50
310
-
120
60
CH-4
40
-
310
200
-
CH-5
-
200
50
-
150
CH-6
100
100
50
135
60
CH-7
250
-
40
175
-
CH-8
250
50
-
-
200
CL-1
200
-
-
120
-
CL-2
150
150
-
60
60
CL-3
150
-
50
-
100
CL-4
150
-
150
100
50
Таблица 1-2
Кристаллическая смола
Изоцианатные ингредиенты
Катализатор
Целевая Mw
Фактическая Mw
Гексаметилендиизоцианат (ГДИ)
Толуилендиизоцианат (ТДИ)
4,4'-Дифенилметандиизоцианат
Дигидроксибис(триэтаноламинат) титана
CH-1
10,2
-
-
1
25000
27800
CH-2
9,0
-
-
1
30000
31000
CH-3
-
10,5
-
1
28000
30500
CH-4
-
-
8,5
0,75
20000
19500
CH-5
10,3
-
-
0,75
19000
23000
CH-6
-
9,5
-
0,75
35000
32000
CH-7
10,0
-
-
1
22000
25500
CH-8
-
-
10,5
1
25000
28000
CL-1
10,5
-
-
1
8000
7000
CL-2
10,5
-
-
1
9000
8000
CL-3
-
9,0
-
1
5000
6500
CL-4
10,0
-
-
1
7000
8500
В таблицах 1-1 и 1-2 величины выражены в "частях по массе".
(Пример получения A1-13)
<Получение кристаллической смолы CH-9>
[Кристаллическая смола CH-9] была получена таким же образом, как в случае [кристаллической смолы CH-1], за исключением того, что не добавляли изоцианатный ингредиент.
Было обнаружено, что полученная в результате [кристаллическая смола CH-9] имеет средневесовую молекулярную массу 23000.
(Пример получения A2-1)
<Получение предшественника кристаллической смолы 1>
Реакционную емкость, оборудованную конденсатором, мешалкой и трубой ввода азота, загрузили 250 частями по массе гексаметилендиизоцианата (ГДИ) и 250 частями по массе этилацетата. К полученной в результате смеси добавили раствор смолы, в котором 250 частей по массе [кристаллической смолы CL-1] были растворены в 250 частях по массе этилацетата, и полученную смесь оставили реагировать на 5 часов при 80°C под потоком газообразного азота, тем самым получив 50%-ный по массе раствор в этилацетате [предшественника кристаллической смолы 1] с концевой изоцианатной группой.
(Пример получения A2-2)
<Получение предшественника кристаллической смолы 2>
50%-ный по массе раствор в этилацетате [предшественника кристаллической смолы 2] был получен таким же образом, как в примере получения A2-1, за исключением того, что [кристаллическая смола CL-1] была заменена на [кристаллическую смолу CL-2].
(Пример получения A3)
<Получение некристаллической смолы 1>
Реакционную емкость, оборудованную конденсатором, мешалкой и трубой ввода азота, загрузили 230 частями по массе аддукта 2 моль этиленоксида и бисфенола А, 100 частями по массе аддукта 2 моль пропиленоксида и бисфенола А, 165 частями по массе изофталевой кислоты и 1,0 частью по массе тетрабутоксититаната, и полученную в результате смесь оставили реагировать на 8 часов при 230°C и под давлением в одну атмосферу под потоком газообразного азота, в то время как воду удаляли дистилляцией. Впоследствии реагент оставили реагировать под пониженным давлением от 5 мм рт. ст. до 20 мм рт. ст., после чего охладили до 180°C при достижении кислотного числа 2 мгКОН/г. К нему добавили тримеллитовый ангидрид (35 частей по массе), и полученную в результате смесь оставили реагировать на 3 часа под давлением в одну атмосферу, тем самым получив [некристаллическую смолу 1]. Было обнаружено, что полученная в результате [некристаллическая смола 1] имеет средневесовую молекулярную массу (Mw) 7500 и температуру стеклования (Tg) 61°C.
(Пример получения A4)
<Получение предшественника некристаллической смолы>
Реакционную емкость, оборудованную конденсатором, мешалкой и трубой ввода азота, загрузили 800 частями по массе аддукта 2 моль этиленоксида и бисфенола А, 120 частями по массе аддукта 2 моль пропиленоксида и бисфенола А, 280 частями по массе терефталевой кислоты и 1 частью по массе тетрабутоксититаната, и полученную в результате смесь оставили реагировать на 8 часов при 230°C и под давлением в одну атмосферу под потоком газообразного азота, в то время как воду удаляли дистилляцией. Впоследствии реагент оставили реагировать на 7 часов под пониженным давлением от 10 мм рт. ст. до 15 мм рт. ст., тем самым получить [промежуточный предшественник некристаллической смолы].
Затем реакционную емкость, оборудованную конденсатором, мешалкой и трубой ввода азота, загрузили 400 частями по массе полученного в результате [промежуточного предшественника некристаллической смолы], 105 частями по массе изофорондиизоцианата и 500 частями по массе этилацетата, и полученную в результате смесь оставили реагировать на 8 часов при 80°C под потоком газообразного азота, тем самым получив 50%-ный по массе раствор в этилацетате [предшественника 1 кристаллической смолы] с концевой изоцианатной группой.
(Пример получения A5)
<Получение концентратов A1-A8 красящего вещества>
Кристаллические смолы, показанные в таблице 2 (100 частей по массе), достаточным образом смешали с углеродной сажей (PRINTEX 35, продукт Degussa AG) (100 частей по массе) в качестве пигмента и ионообменной водой (30 частей по массе) и перемешали смесителя с открытыми валками (KNEADEX, продукт Nippon Coke & Engineering Co., Ltd.). Что касается температуры перемешивания, то перемешивание начинали при 90°C, с последующим постепенным охлаждением до 50°C. Таким образом, как описано, получили концентраты с [концентрата A1] по [концентрат A8], содержащие смолу и пигмент в массовом отношении 1:1.
Таблица 2
Концентрат
Кристаллическая смола
Концентрат A1
Кристаллическая смола CH-1
Концентрат A2
Кристаллическая смола CH-2
Концентрат A3
Кристаллическая смола CH-3
Концентрат A4
Кристаллическая смола CH-4
Концентрат A5
Кристаллическая смола CH-5
Концентрат A6
Кристаллическая смола CH-6
Концентрат A7
Кристаллическая смола CH-7
Концентрат A8
Кристаллическая смола CH-8
(Пример получения A6)
<Получение концентрата 1 слоистого неорганического минерала>
[Кристаллическую смолу CH-1] (100 частей по массе) достаточным образом смешали с соединением монтмориллонита, модифицированного четвертичной аммониевой солью с бензильной группой по меньшей мере отчасти (APA CLAYTONE, продукт Southern Clay Products Inc.) (100 частей по массе), и ионообменной водой (50 частей по массе) и перемешали посредством смесителя с открытыми валками (KNEADEX, продукт Nippon Coke & Engineering Co., Ltd.). Что касается температуры перемешивания, то перемешивание начинали при 90°C, с последующим постепенным охлаждением до 50°C. Таким образом, как описано, получили [концентрат 1 слоистого неорганического минерала], содержащий смолу и слоистый неорганический минерал в массовом отношении 1:1.
(Пример получения A7)
<Получение дисперсионной жидкости разделительного агента>
Реакционную емкость, оборудованную конденсатором, термометром и мешалкой, загрузили 20 частями по массе парафинового воска (HNP-9, точка плавления: 75°C, продукт NIPPON SEIRO CO., LTD.) и 80 частями по массе этилацетата, и полученную в результате смесь нагрели до 78°C, чтобы достаточным образом растворить воск в этилацетате, с последующим охлаждением до 30°C за период в 1 час с размешиванием. Затем продукт реакции подвергли мокрому измельчению посредством ULTRAVISCOMILL (продукт AIMEX CO., Ltd.) при следующих условиях: скорость подачи жидкости 1,0 кг/час, окружная скорость диска 10 м/с, шарики из диоксида циркония размером 0,5 мм, упакованные до 80% по объему, и 6 проходов, тем самым получив [дисперсионную жидкость разделительного агента A1].
(Пример получения A8)
<Синтез эмульсии органических частиц>
Реакционную емкость, оборудованную мешалкой и термометром, загрузили 720 частями по массе воды, 16 частями по массе натриевой соли сложного эфира серной кислоты и аддукта этиленоксида с метакриловой кислотой (ELEMINOL RS-30, продукт Sanyo Chemical Industries Ltd.), 85 частями по массе стирола, 85 частями по массе метакриловой кислоты, 100 частями по массе бутилакрилата и 2 частями по массе персульфата аммония, и размешивали их при 4200 об/мин в течение 1 часа для получения белой эмульсии. Затем полученную в результате эмульсия нагрели до 75°C (температура системы) и оставили реагировать на 4 часа. К ней добавили 1%-ный водный раствор персульфата аммония (30 частей по массе), и смесь выдержали при 75°C в течение 6 часов, тем самым приготовив [дисперсионную жидкость смолы 1].
Было обнаружено, что полученная в результате [дисперсионная жидкость смолы 1] имеет средний по объему размер частиц 55 нм, измеренный прибором для измерения распределения размера частиц лазерной дифракцией/рассеянием (LA 920, продукт Horiba Ltd.).
Часть [дисперсионной жидкости смолы 1] высушили, чтобы выделить компонент смолы, который, как было обнаружено, имеет температуру стеклования (Tg) 55°C и средневесовую молекулярную массу (Mw) 130000.
(Пример получения A9)
<Приготовление водной фазы>
[Водную фазу A1] приготовили смешением и размешиванием ионообменной воды (800 частей по массе), [дисперсионной жидкости смолы 1] (200 частей по массе) и неионогенного поверхностно-активного вещества (DKS-NL-450, продукт DAI-ICHI KOGYO SEIYAKU CO., LTD) (70 частей по массе) до получения однородной дисперсии.
(Пример получения A10)
<Получение носителя>
Носитель, используемый в проявителе, получили следующим образом.
В качестве наполнителя использовали 5000 частей по массе частиц феррита Mn (средний по весу диаметр частиц: 35 мкм). В качестве материала покрытия использовали жидкость для нанесения покрытия, которая была приготовлена диспергированием 450 частей по массе толуола, 450 частей по массе силиконовой смолы SR2400 (продукт Dow Corning Toray Co., Ltd., содержание нелетучей части: 50% по массе), 10 частей по массе аминосилана SH6020 (продукт Dow Corning Toray Co., Ltd.) и 10 частей по массе углеродной сажи (PRINTEX 35, продукт Degussa AG) в течение 10 минут с помощью мешалки. Устройство для нанесения покрытия загрузили наполнителем и жидкостью для нанесения покрытия, чтобы тем самым покрыть наполнитель жидкостью для нанесения покрытия. Устройство для нанесения покрытия было устройством, оборудованным вращающимся дисковым поддоном и перемешивающей лопастью, которое выполняло нанесение покрытия посредством формирования закручивающегося воздушного потока в слое течения. Полученный в результате покрытый продукт обжигали в электрической печи в течение 2 часов при 250C, тем самым получив [носитель A1].
(Пример 1)
<Получение тонера A1>
- Приготовление масляной фазы -
Сосуд, оборудованный термометром и мешалкой, загрузили [кристаллической смолой CH-1], [кристаллической смолой CL-1] и [некристаллической смолой 1] в количестве, показанном в Таблице 3-1, и к ним добавили 80 частей по массе этилацетата. Полученную в результате смесь нагрели до температуры, равной или более высокой, чем точка плавления смол, чтобы смолы достаточным образом растворились в этилацетате. К ним добавили 10 частей по массе [дисперсионной жидкости разделительного агента A1], [концентрат слоистого неорганического минерала 1] и [концентрат A1] в количестве, показанном в таблицах 3-1 и 3-2, и 2 части по массе этилацетата, и полученную в результате смесь размешивали посредством TK HOMOMIXER (продукт Tokushu Kika Kogyo Co., Ltd.) при 50°C и при 10000 об/мин для однородного растворения и диспергирования, тем самым получив [масляную фазу A1], которая была использована в качестве материала [тонера A1]. Следует обратить внимание на то, что температуру [масляной фазы A1] поддерживали равной 50°C в сосуде, и [масляная фаза A1] использовалась в течение 5 часов после получения, чтобы она не кристаллизовалась.
-Приготовление эмульгированной взвеси-
Затем другой сосуд, оборудованный мешалкой и термометром, загрузили 100 частями по массе [водной фазы A1], которая была нагрета до 50°C. При этом 100 частей по массе [масляной фазы A1], которая поддерживались при 50°C, добавили к [водной фазе A1] и смешали при 40°C-50°C с использованием TK HOMOMIXER (продукт PRIMIX Corporation) при 13000 об/мин в течение 1 минуты, тем самым получив [эмульгированную взвесь A1].
Сосуд, оборудованный мешалкой и термометром, загрузили [эмульгированной взвесью A1], с последующим высушиванием в течение 8 часов при 50°C и затем выдержкой в течение 5 часов при 45°C, тем самым получив [диспергированную взвесь 1].
Полученную в результате [диспергированную взвесь 1] (100 частей по массе) отфильтровали под пониженным давлением, после чего подвергли следующей процедуре промывки.
Затем к фильтровальному осадку добавили ионообменную воду (100 частей по массе), с последующим смешиванием с помощью TK HOMOMIXER (при 6000 об/мин в течение 5 минут) и затем фильтрованием.
Затем к полученному в результате фильтровальному осадку добавили 10%-ный по массе водный раствор гидроксида натрия (100 частей по массе), с последующим смешиванием с помощью TK HOMOMIXER (при 6000 об/мин в течение 10 минут) и затем фильтрованием под пониженным давлением.
Затем к полученному в результате фильтровальному осадку добавили 10%-ую по массе соляную кислоту (100 частей по массе), с последующим смешиванием с помощью TK HOMOMIXER (при 6000 об/мин в течение 5 минут) и затем фильтрованием.
Затем к полученному в результате фильтровальному осадку добавили ионообменную воду (300 частей по массе), с последующим смешиванием с помощью TK HOMOMIXER (при 6000 об/мин в течение 5 минут) и затем фильтрованием. Эту обработку выполняли дважды, тем самым получить [фильтровальный осадок 1].
Полученный в результате [фильтровальный осадок 1] высушили посредством сушилки с циркуляцией воздуха в течение 48 часов при 45°C, с последующим пропусканием через сито с размером ячейки 75 мкм, тем самым получив [частицы основы тонера A1].
Затем полученные в результате [частицы основы тонера A1] (100 частей по массе) смешали с гидрофобным кремнеземом (HDK-2000, продукт Wacker Chemie AG) (1,0 часть по массе) посредством HENSCHEL MIXER, тем самым получив [тонер A1].
<Получение проявителя A1>
Полученный в результате тонер (7 частей по массе) равномерно смешали с [носителем A1] (100 частей по массе) посредством TURBULA MIXER (продукт Willy A. Bachofen (WAB) AG), в котором сосуд приводили во вращательное движение для выполнения перемешивания в течение 3 минут при 48 об/мин, чтобы тем самым зарядить тонер. В настоящем изобретении сосуд из нержавеющей стали с внутренним объемом 500 мл загрузили 200 г [носителя A1] и 14 г тонера и смешали их, тем самым получив [проявитель A1].
(Примеры с 2 по 14 и сравнительные примеры с 1 по 5)
<Получение тонеров с A2 по A11 и с A13 по A19>
Тонеры с [тонера A2] по [тонер A11] и с [тонера A13] по [тонер A19] получали таким же образом, как в примере 1, за исключением того, что [эмульгированную взвесь A1] заменяли на каждую из взвесей с [эмульгированной взвеси A2] по [эмульгированную взвесь A11] и с [эмульгированной взвеси A13] по [эмульгированную взвесь A19], которые были приготовлены в соответствии со следующими способами.
<Получение тонера A12>
[Фильтровальный осадок 12] получали таким же образом, как в примере 1, за исключением того, что [эмульгированную взвесь A1] заменяли на эмульгированную взвесь A12], которая была приготовлена в соответствии со следующим способом. Полученный в результате [фильтровальный осадок 12] отжигали посредством сушилки с циркуляцией воздуха в течение 24 часов при 50°C, с последующим пропусканием через сито с размером ячейки 75 мкм, тем самым получив [частицы основы тонера A12].
[Тонер A12] получали таким же образом, как в примере 1, после описанных выше этапов.
-Получение масляных фаз с A2 по A10 и с A12 по A19-
Масляные фазы с [масляной фазы A2] по [масляную фазу A10] и с [масляной фазы A12] по [масляную фазу 19] приготовили в соответствии с составами, показанными в таблицах 3-1 и 3-2, таким же образом, как в разделе “Приготовление масляной фазы” в примере 1.
-Приготовление масляной фазы A11-
[Масляную фазу A11] приготовили в соответствии с составами, показанными в таблицах 3-1 и 3-2, таким же образом, как в примере 1, за исключением того, что 2,2 части по массе [затравки] (ADEKASTAB NA-11, продукт ADEKA CORPORATION, точка плавления: 400°C, соединение фосфатной соли металла и сложного эфира) добавили на этапе “Приготовления масляной фазы” в примере 1.
-Приготовление эмульгированной взвеси A2-
Затем другой сосуд, оборудованный мешалкой и термометром, загрузили 100 частями по массе [водной фазы 1], которая была нагрета до 50°C. При этом к [водной фазе A1] добавили 100 частей по массе [масляной фазы A2], которая поддерживались при 50°C, и затем добавили [предшественник кристаллической смолы], [предшественник некристаллической смолы] и изоцианат так, чтобы получить массовое соотношение, показанное в таблице 3-2, и смешали при 40°C-50°C с использованием TK HOMOMIXER (продукт PRIMIX Corporation) при 13000 об/мин в течение 1 минуты, тем самым получив [эмульгированную взвесь A2]
-Приготовление эмульгированных взвесей с A3 по A19-
Взвеси с [эмульгированной взвеси A3] по [эмульгированную взвесь A19] приготовили в соответствии с составами, показанными в таблицах 3-1 и 3-2, таким же образом, как в разделе “Приготовление эмульгированной взвеси A2”.
<Получение проявителей с A2 по A19>
Проявители с [проявителя A2] по [проявитель A19] получали таким же образом, как в разделе “Получение проявителя A1”, за исключением того, что [тонер A1] заменили на каждый из тонеров с [тонера A2] по [тонер A19].
Таблица 3-1
Тонер
Эмульгированная взвесь
Масляная Фаза
Кристаллическая смола (высокомолекулярная)
Частей по массе
Кристаллическая смола (низкомолекулярная)
Частей по массе
Некристаллическая смола 1 (частей по массе)
Разделительный агент (частей по массе)
Пр.1
A1
A1
A1
CH-1
80
CL-1
40
0
10
Пр.2
A2
A2
A2
CH-2
50
CL-2
100
0
10
Пр.3
A3
A3
A3
CH-3
60
CL-3
120
50
10
Пр.4
A4
A4
A4
CH-4
150
CL-4
100
0
10
Пр.5
A5
A5
A5
CH-5
120
-
0
0
10
Пр.6
A6
A6
A6
CH-6
80
-
0
100
10
Пр.7
A7
A7
A7
CH-7
60
CL-1
30
100
10
Пр.8
A8
A8
A8
CH-8
80
CL-2
30
200
10
Пр.9
A9
A9
A9
-
0
CL-1
100
0
10
Пр.10
A10
A10
A10
-
0
CL-2
100
100
10
Пр.11
A11
A11
A11
CH-1
150
CL-1
40
20
10
Пр.12
A12
A12
A12
CH-1
50
CL-1
40
50
10
Пр.13
A13
A13
A13
-
0
CL-1
40
100
10
Пр.14
A14
A14
A14
CH-1
200
-
0
0
10
Ср.пр.1
A15
A15
A15
CH-1
150
CL-1
40
20
10
Ср.пр.2
A16
A16
A16
CH-1
50
CL-1
40
50
10
Ср.пр.3
A17
A17
A17
CH-9
200
-
0
0
10
Ср.пр.4
A18
A18
A18
CH-1
80
CL-1
40
0
10
Ср.пр.5
A19
A19
A19
-
0
CL-1
100
30
10
Таблица 3-2
Эмульгированная взвесь
Масляная фаза
Предшественник кристаллической смолы
Частей по массе
Предшественник некристаллической смолы 1 (частей по массе)
Изоцианат
Частей по массе
Слоистый неорганический минерал (частей по массе)
Концентрат красящего вещества
Частей по массе
Пр.1
5
Концентрат A1
10
-
0
0
-
0
Пр.2
5
Концентрат A2
15
-
0
0
-
0
Пр.3
5
Концентрат A3
10
-
0
0
-
0
Пр.4
5
Концентрат A4
10
-
0
50
ГДИ
5
Пр.5
5
Концентрат A5
15
-
0
0
-
0
Пр.6
0
Концентрат A6
15
-
0
0
-
0
Пр.7
0
Концентрат A7
15
-
0
0
-
0
Пр.8
0
Концентрат A8
15
-
0
0
-
0
Пр.9
0
Концентрат A1
15
Предшественник 1
50
0
ТДИ
5
Пр.10
0
Концентрат A2
15
Предшественник 1
50
0
ГДИ
5
Пр.11
0
Концентрат A1
10
-
0
0
-
0
Пр.12
0
Концентрат A1
10
-
0
0
-
0
Пр.13
0
Концентрат A1
10
-
0
0
-
0
Пр.14
0
Концентрат A1
10
-
0
0
-
0
Ср.пр.1
0
Концентрат A1
10
-
0
0
-
0
Ср.пр.2
0
Концентрат A1
10
-
0
0
-
0
Ср.пр.3
0
Концентрат A1
10
-
0
0
-
0
Ср.пр.4
0
Концентрат A1
10
-
0
0
-
0
Ср.пр.5
0
Концентрат A1
10
-
0
0
-
0
В Таблице 3-2 "ГДИ" обозначает гексаметилендиизоцианат, а "ТДИ" обозначает толуилендиизоцианат.
(Измерение тонера)
Были измерены физические свойства тонеров с [тонера A1] по [тонер A19]. Результаты показаны в таблицах 4-1 и 4-2.
Таблица 4-1
Средний диаметр кристаллита (нм)
Количество кристаллической структуры C/(A+C)
Темп. Размягчения (°C)
Макс. темп. пика (°C)
Темп. размягчения/Макс. темп. пика
Количество теплоты плавления (Дж/г)
Молекулярная масса
100000 и более (%)
250000 и более (%)
Пр.1
Тонер A1
40
0,35
72
60
1,2
50
4,1
0
Пр.2
Тонер A2
30
0,20
93
62
1,5
35
2,5
0
Пр.3
Тонер A3
35
0,55
70
70
1,0
55
3,8
0
Пр.4
Тонер A4
35
0,35
69
53
1,3
80
14
1,3
Пр.5
Тонер A5
70
0,45
95
68
1,4
70
5,1
0
Пр.6
Тонер A6
30
0,50
58
48
1,2
45
3,8
0
Пр.7
Тонер A7
65
0,25
47
52
0,9
60
2,1
0
Пр.8
Тонер A8
20
0,10
54
45
1,2
55
2,9
0
Пр.9
Тонер A9
60
0,25
75
68
1,1
26
15
1,7
Пр.10
Тонер A10
57
0,50
49
70
0,7
30
17
1,9
Пр.11
Тонер A11
40
0,20
83
64
1,3
42
2,2
0
Пр.12
Тонер A12
56
0,31
68
62
1,1
47
2,8
0
Пр.13
Тонер A13
30
0,17
107
63
1,7
17
1,8
0
Пр.14
Тонер A14
44
0,52
59
59
1,0
78
4,5
0
Ср.пр.1
Тонер A15
75
0,52
98
70
1,4
80
4,5
0
Ср.пр.2
Тонер A16
11
0,13
78
60
1,3
65
1,3
0
Ср.пр.3
Тонер A17
50
0,76
59
65
0,9
50
5,0
0
Ср.пр.4
Тонер A18
15
0,12
64
58
1,1
79
2,9
0
Ср.пр.5
Тонер A19
80
0,51
47
59
0,8
66
1,1
0
Таблица 4-2
Содержание элемента N (% по массе)
Эндотермическая величина
Макс. темп. эндотермического пика Т1 (°C)
Макс. темп. экзотермического пика Т2 (°C)
T1-T2
ΔH(T)
ΔH(H)
ΔH(H)/ΔH(T)
Пр.1
Тонер A1
0,8
60
49
0,81
59
27
32
Пр.2
Тонер A2
0,8
42
34
0,82
61
30
31
Пр.3
Тонер A3
0,8
71
56
0,79
69
35
34
Пр.4
Тонер A4
0,7
60
52
0,87
52
25
27
Пр.5
Тонер A5
0,8
65
53
0,81
67
34
33
Пр.6
Тонер A6
0,8
86
66
0,77
47
22
25
Пр.7
Тонер A7
0,8
47
37
0,78
51
23
28
Пр.8
Тонер A8
0,8
30
23
0,77
44
20
24
Пр.9
Тонер A9
0,8
39
48
1,24
67
27
40
Пр.10
Тонер A10
0,8
68
78
1,15
69
30
39
Пр.11
Тонер A11
0,8
71,2
56
0,78
62
39
23
Пр.12
Тонер A12
0,9
65,3
58
0,89
63
35
28
Пр.13
Тонер A13
0,8
31,2
26
0,82
60
35
25
Пр.14
Тонер A14
0,8
49,6
51
1,03
65
30
35
Ср.пр.1
Тонер A15
0,8
62
50
0,81
69
40
29
Ср.пр.2
Тонер A16
0,9
29
16
0,55
59
44
15
Ср.пр.3
Тонер A17
0,8
80
71
0,89
64
32
32
Ср.пр.4
Тонер A18
0,8
55
50
0,91
58
28
30
Ср.пр.5
Тонер A19
0,8
21
22
1,04
61
39
22
(Оценка)
Изображения сформировали с использованием полученных выше проявителей A1-A19 и оценивали на смещение на краях, неравномерность глянца, наматывание носителей записи и стойкость к слипанию. Оценки выполняли следующим образом. Результаты показаны в таблице 5.
<Аппарат формирования изображений>
Аппарат формирования изображений, проиллюстрированный на фиг. 2, который включает в себя проиллюстрированное на фиг. 4 устройство закрепления индукционным нагревом, использовали для формирования изображений.
<Оценка смещения на краях>
2
Использовали следующие условия закрепления: давление закрепления: 2,5 кгс/см и время зажима закрепления: 80 мс. Сначала 100 чистых листов бумаги формата A4 без незакрепленного изображения на них непрерывно подавали в их продольном направлении. Сразу после этого лист бумаги формата А3, на котором было сформировано незакрепленное полностью сплошное изображение, подавали в устройство закрепления в его продольном направлении, чтобы тем самым сформировать закрепленное изображение. Температурой устройства закрепления (блока закрепления) управляли таким образом, чтобы она была постоянной температурой, которую изменяли каждые 5°C от температуры в начале подачи листа бумаги формата А4. После формирования закрепленного изображения определяли температуру нижнего предела закрепления и температуру верхнего предела закрепления на основании состояния сплошного изображения вокруг центра листа формата А3 следующим образом. Что касается температуры нижнего предела закрепления, то поверхность центральной части полученного закрепленного изображения прочерчивали рубиновой иглой (радиус кончика: от 260 мкм до 320 мкм, угол заточки: 60 градусов) посредством тестера черчения AD 401 (продукт Ueshima Seisakusho Co., Ltd.) с нагрузкой 50 г. Прочерченная поверхность сильно протерли 5 раз волокнами (HANICOT #440, продукт Haniron K.K.). Температуру закрепляющей ленты, при которой имелось малое отслоение изображения, определяли как температуру нижнего предела закрепления. Что касается температуры верхнего предела закрепления, то максимальная температура, при которой в центральной части изображения не возникло горячее смещение, определяли как температуру верхнего предела закрепления. Исходя из температуры нижнего предела закрепления и температуры верхнего предела закрепления, определенных так, как описано выше, вычисляли медианную температуру. Присутствие или отсутствие горячего смещения оценивали при этой медианной температуре. Медианная температура определяется как средняя температура из температуры нижнего предела закрепления и температуры верхнего предела закрепления, или же более низкая температура, которая наиболее близка к средней температуре (например, медианная температура составляла 155°C, когда температура нижнего предела закрепления составляла 120°C и температура верхнего предела закрепления составляла 190°C, и медианная температура составляла 150°C, когда температура нижнего предела закрепления составляла 120°C и температура верхнего предела закрепления составляла 185°C). При медианной температуре оценивали присутствие или отсутствие смещения на обоих краях (т.е. участке подачи бумаги формата не А4), и это определялось как смещение на краях.
Оценка смещения на краях была следующей. В случае, когда смещение возникло при подаче незакрепленного полностью сплошного изображения, сплошное изображение отслаивали, чтобы обнажить поверхность чистого листа. Вычисляли процент площади обнажившегося чистого листа относительно площади участка подачи бумаги формата не A4 и оценивали в соответствии со следующими критериями. Относительно результатов оценки, A и B предпочтительны, и A более предпочтителен. D представляет неудовлетворительный результат.
Следует отметить, что процент площади обнажившегося чистого листа относительно площади участка подачи бумаги формата не A4 вычисляли посредством сканирования подлежащей оценке бумаги, захвата изображения на бумаге, превращения изображения в полутоновое изображение и бинаризации, которая использует в качестве граничного значения медиану между участком с самым глубоким цветом и участком с самым светлым цветом.
[Критерии оценки]
A: Площадь обнажившегося чистого листа составляла меньше 1% (смещение на краях не возникло).
B: Площадь обнажившегося чистого листа составляла 1% или больше, но меньше 3% (произошло небольшое смещение на краях).
C: Площадь обнажившегося чистого листа составляла 3% или больше, но меньше 10% (произошло явное смещение на краях).
D: Площадь обнажившегося чистого листа составляла 10% или больше (произошло очень явное смещение на краях).
<Неравномерность глянца>
У закрепленного изображения при медианной температуре, используемой в описанной выше оценке смещения на краях, оценивали глянцевитость вокруг центра изображения и глянцевитость вокруг обоих краев изображения посредством прибора GLOSS METER VG7000 (продукт NIPPON DENSHOKU INDUSTRIES CO., LTD.). Отношение X/Y (где X обозначает глянцевитость вокруг центра изображения, а Y обозначает глянцевитость вокруг обоих краев изображения) определяли как неравномерность глянца и оценивали в соответствии со следующими критериями. Относительно результатов оценки, A и B предпочтительны, и A более предпочтителен. D представляет неудовлетворительный результат.
[Критерии оценки]
A: 0,9≤X/Y≤1,0 (нет неравномерности глянца)
B: 0,8≤X/Y<0,9 или 1,0<X/Y≤1,1 (небольшая неравномерность глянца)
C: 0,6≤X/Y<0,8 или 1,1<X/Y≤1,3 (явная неравномерность глянца)
D: X/Y<0,6 или 1,3<X/Y (очень явная неравномерность глянца)
<Наматывание бумаги>
Температура закрепления установили равной 200°C с использованием того же самого устройства и условий, как при описанной выше оценке смещения на краях. Аналогично оценке смещения на краях, непрерывно подавали 100 чистых листов бумаги формата A4, а затем подавали лист бумаги формата А3, на котором было сформировано незакрепленное полностью сплошное изображение, чтобы тем самым визуально оценить присутствие или отсутствие наматывания бумаги вокруг закрепляющего валика. Относительно результатов оценки, A и B предпочтительны, и A более предпочтителен. D представляет неудовлетворительный результат.
[Критерии оценки]
A: Бумага не наматывалась вокруг закрепляющего валика.
B: Бумага немного наматывалась вокруг закрепляющего валика (бумага наматывалась вокруг закрепляющего валика, но бумага могла быть отделена от закрепляющего валика благодаря своему собственному весу).
C: Бумага наматывалась вокруг закрепляющего валика (бумага, которая была намотана вокруг закрепляющего валика, не могла быть отделена от закрепляющего валика благодаря своему собственному весу, но могла быть отделена посредством элемента физического отделения, такого как лапка отделения).
D: Бумага сильно наматывалась вокруг закрепляющего валика (бумага, которая была намотана вокруг закрепляющего валика, не могла быть отделена от закрепляющего валика даже посредством элемента физического отделения, такого как лапка отделения).
<Стойкость к слипанию изображения>
2
Тест печати выполняли на бумаге Type 6200 (продукт Ricoh Company Limited) посредством копира MF 2200 (продукт Ricoh Company Limited), в котором узел закрепления был модифицирован с использованием валика из тефлона (зарегистрированный товарный знак) в качестве закрепляющего валика. В частности, температура закрепления была установлена равной температуре, которая на 20°C выше, чем температура нижнего предела закрепления, вычисленная при оценке способности к низкотемпературному закреплению. Использовали следующие условия: линейная скорость подачи бумаги от 120 мм/с до 150 мм/с, контактное давление 1,2 кгс/см и ширина зажима 3 мм. Полученное в результате закрепленное изображение было наложено на чистый лист бумаги, после чего оно зажималось между металлическими пластинами, к которым была приложена нагрузка так, чтобы приложенное давление составляло 10 кПа. Полученный результат затем хранили в течение 24 часов при 50°C. Затем изображение счищали с чистого листа, чтобы тем самым оценить стойкость к слипанию.
Следует отметить, что стойкость к слипанию оценивали в соответствии со следующими критериями.
[Критерии оценки]
A: Изображение вообще не отслаивалось с чистого листа, и при счистке не было звука.
B: Изображение не отслаивалось с чистого листа, но при счистке был звук.
C: Изображение прилипло к чистому листу, и небольшая часть изображения разломилась при счистке.
D: Изображение прилипло к чистому листу, и значительная часть изображения разломилась при счистке.
Таблица 5
Темп. нижнего предела закрепления (°C)
Темп. верхнего предела закрепления (°C)
Смещение на краях
Неравномерность глянца
Наматывание
Слипание
Пр.1
Проявитель A1
Тонер A1
105
185
B
A
B
B
Пр.2
Проявитель A2
Тонер A2
110
185
A
B
B
B
Пр.3
Проявитель A3
Тонер A3
115
180
B
A
B
B
Пр.4
Проявитель A4
Тонер A4
105
>200
B
B
A
A
Пр.5
Проявитель A5
Тонер A5
110
185
A
A
A
B
Пр.6
Проявитель A6
Тонер A6
105
180
A
B
B
A
Пр.7
Проявитель A7
Тонер A7
100
170
B
A
B
A
Пр.8
Проявитель A8
Тонер A8
145
195
A
A
B
A
Пр.9
Проявитель A9
Тонер A9
105
>200
A
B
A
B
Пр.10
Проявитель A10
Тонер A10
105
>200
B
B
B
A
Пр.11
Проявитель A11
Тонер A11
115
180
A
A
B
A
Пр.12
Проявитель A12
Тонер A12
110
185
A
A
A
B
Пр.13
Проявитель A13
Тонер A13
115
175
B
B
B
A
Пр.14
Проявитель A14
Тонер A14
100
180
B
B
B
B
Ср.пр.1
Проявитель A15
Тонер A15
110
170
C
D
C
D
Ср.пр.2
Проявитель A16
Тонер A16
140
190
D
C
C
B
Ср.пр.3
Проявитель A17
Тонер A17
100
135
D
D
D
D
Ср.пр.4
Проявитель A18
Тонер A18
105
170
C
D
D
C
Ср.пр.5
Проявитель A19
Тонер A19
100
160
D
C
C
B
(Пример получения B1-1)
<Получение модифицированной уретаном кристаллической полиэфирной смолы A-1 (кристаллической смолы A-1)>
Реакционную емкость, оборудованную конденсатором, мешалкой и трубой ввода азота, загрузили 202 частями по массе (1,00 моль) себациновой кислоты, 15 частями по массе (0,10 моль) адипиновой кислоты, 177 частями по массе (1,50 моль) 1,6-гександиола и в качестве катализатора конденсации 0,5 частями по массе тетрабутоксититаната, и полученную в результате смесь оставили реагировать на 8 часов при 180°C под потоком газообразного азота, в то время как получаемую воду удаляли дистилляцией. Затем смесь постепенно нагрели до 220°C и оставили реагировать на 4 часа под потоком газообразного азота, в то время как получаемую воду и 1,6-гександиол удаляли дистилляцией. Продукту реакции затем давали реагировать под пониженным давлением от 5 мм рт. ст. до 20 мм рт. ст., пока Mw продукта реакции не достигла примерно 12000, тем самым получив [кристаллическую полиэфирную смолу A'-1]. Было обнаружено, что полученная в результате [кристаллическая полиэфирная смола A'-1] имеет Mw 12000.
Полученная в результате [кристаллическая полиэфирная смола A'-1] была перенесена в реакционную емкость, оборудованную конденсатором, мешалкой и трубой ввода азота. К ней добавили 350 частей по массе этилацетата и 30 частей по массе (0,12 моль) 4,4'-дифенилметандиизоцианата (МДИ), и полученную в результате смесь оставили реагировать на 5 часов при 80°C под потоком газообразного азота. Впоследствии этилацетат удалили дистилляцией под пониженным давлением, тем самым получив [модифицированную уретаном кристаллическую полиэфирную смолу A-1]. Было обнаружено, что полученная в результате [модифицированная уретаном кристаллическая полиэфирная смола A-1] имеет Mw 22000 и точку плавления 62°C.
(Пример получения B1-2)
<Получение модифицированной уретаном кристаллической полиэфирной смолы A-2 (кристаллической смолы A-2)>
Реакционную емкость, оборудованную конденсатором, мешалкой и трубой ввода азота, загрузили 202 частями по массе (1,00 моль) себациновой кислоты, 189 частями по массе (1,60 моль) 1,6-гександиола и в качестве катализатора конденсации 0,5 частями по массе дибутилоксида олова, и полученную в результате смесь оставили реагировать на 8 часов при 180°C под потоком газообразного азота, в то время как получаемую воду удаляли дистилляцией. Затем смесь постепенно нагрели до 220°C и оставили реагировать на 4 часа под потоком газообразного азота, в то время как получаемую воду и 1,6-гександиол удаляли дистилляцией. Продукту реакции затем давали реагировать под пониженным давлением от 5 мм рт. ст. до 20 мм рт. ст., пока Mw продукта реакции не достигла примерно 6000, тем самым получив [кристаллическую полиэфирную смолу A'-2]. Было обнаружено, что полученная в результате [кристаллическая полиэфирная смола A'-2] имеет Mw 6000.
Полученная в результате [кристаллическая полиэфирная смола A'-2] была перенесена в реакционную емкость, оборудованную конденсатором, мешалкой и трубой ввода азота. К ней добавили 300 частей по массе этилацетата и 38 частей по массе (0,15 моль) 4,4'-дифенилметандиизоцианата (МДИ), и полученную в результате смесь оставили реагировать на 5 часов при 80°C под потоком газообразного азота. Впоследствии этилацетат удалили дистилляцией под пониженным давлением, тем самым получив [модифицированную уретаном кристаллическую полиэфирную смолу A-2]. Было обнаружено, что полученная в результате [модифицированная уретаном кристаллическая полиэфирная смола A-2] имеет Mw 10000 и точку плавления 64°C.
(Пример получения B1-3)
<Получение модифицированной уретаном кристаллической полиэфирной смолы A-3 (кристаллической смолы A-3)>
Реакционную емкость, оборудованную конденсатором, мешалкой и трубой ввода азота, загрузили 185 частями по массе (0,91 моль) себациновой кислоты, 13 частями по массе (0,09 моль) адипиновой кислоты, 106 частями по массе (1,18 моль) 1,4-бутандиола и в качестве катализатора конденсации 0,5 частями по массе дигидроксибис(триэтаноламината) титана, и полученную в результате смесь оставили реагировать на 8 часов при 180°C под потоком газообразного азота, в то время как получаемую воду удаляли дистилляцией. Затем смесь постепенно нагрели до 220°C и оставили реагировать на 4 часа под потоком газообразного азота, в то время как получаемую вода и 1,4-бутандиол удаляли дистилляцией. Продукту реакции затем давали реагировать под пониженным давлением от 5 мм рт. ст. до 20 мм рт. ст., пока Mw продукта реакции не достигла примерно 14000, тем самым получив [кристаллическую полиэфирную смолу A'-3]. Было обнаружено, что полученная в результате [кристаллическая полиэфирная смола A'-3] имеет Mw 14000.
Полученная в результате [кристаллическая полиэфирная смола A'-3] была перенесена в реакционную емкость, оборудованную конденсатором, мешалкой и трубой ввода азота. К ней добавили 250 частей по массе этилацетата и 12 частей по массе (0,07 моль) гексаметилендиизоцианата (ГДИ), и полученную в результате смесь оставили реагировать на 5 часов при 80°C под потоком газообразного азота. Впоследствии этилацетат удалили дистилляцией под пониженным давлением, тем самым получив [модифицированную уретаном кристаллическую полиэфирную смолу A-3]. Было обнаружено, что полученная в результате [модифицированная уретаном кристаллическая полиэфирная смола A-3] имеет Mw 39000 и точку плавления 63°C.
(Пример получения B1-4)
<Получение кристаллической полиэфирной смолы A-4 (кристаллической смолы A-4)>
Реакционную емкость, оборудованную конденсатором, мешалкой и трубой ввода азота, загрузили 185 частями по массе (0,91 моль) себациновой кислоты, 13 частями по массе (0,09 моль) адипиновой кислоты, 125 частями по массе (1,39 моль) 1,4-будандиола и в качестве катализатора конденсации 0,5 частями по массе дигидроксибис(триэтаноламината) титана, и полученную в результате смесь оставили реагировать на 8 часов при 180°C под потоком газообразного азота, в то время как получаемую воду удаляли дистилляцией. Затем смесь постепенно нагрели до 220°C и оставили реагировать на 4 часа под потоком газообразного азота, в то время как получаемую воду и 1,4-бутандиол удаляли дистилляцией. Продукту реакции затем давали реагировать под пониженным давлением от 5 мм рт. ст. до 20 мм рт. ст., пока Mw продукта реакции не достигла примерно 10000, тем самым получив [кристаллическую полиэфирную смолу A-4]. Было обнаружено, что полученная в результате [кристаллическая полиэфирная смола A-4] имеет Mw 9500 и точку плавления 57°C.
(Пример получения B2-1)
<Получение предшественника кристаллической смолы B-1 (кристаллической смолы B-1)>
Реакционная емкость, оборудованная конденсатором, мешалкой и трубой ввода азота, загрузили 202 частями по массе (1,00 моль) себациновой кислоты, 122 частями по массе (1,03 моль) 1,6-гександиола и в качестве катализатора уплотнения 0,5 частями по массе дигидроксибис(триэтаноламината) титана, и полученную в результате смесь оставили реагировать на 8 часов при 180°C под потоком газообразного азота, в то время как получаемую воду удаляли дистилляцией. Затем смесь постепенно нагрели до 220°C и оставили реагировать на 4 часа под потоком газообразного азота, в то время как получаемую воду и 1,6-гександиол удаляли дистилляцией. Продукту реакции затем давали реагировать под пониженным давлением от 5 мм рт. ст. до 20 мм рт. ст., пока Mw продукта реакции не достигла примерно 25000, тем самым получив [кристаллическую смолу B'-1].
Полученная в результате [кристаллическая смола B'-1] была перенесена в реакционную емкость, оборудованную конденсатором, мешалкой и трубой ввода азота. К ней добавили 300 частей по массе этилацетата и 27 частей по массе (0,16 моль) гексаметилендиизоцианата (ГДИ), и полученную в результате смесь оставили реагировать на 5 часов при 80C под потоком газообразного азота, тем самым получив 50%-ный по массе раствор в этилацетате [предшественника кристаллической смолы B-1] с концевой изоцианатной группой.
Полученный в результате раствор в этилацетате [предшественника кристаллической смолы B-1] (10 частей по массе) смешали с тетрагидрофураном (ТГФ) (10 частей по массе). К ним добавили дибутиламин (1 часть по массе), с последующим перемешиванием в течение 2 часов, тем самым получив раствор образца. Полученный в результате раствор образца подвергали измерению ГПХ и обнаружили, что [предшественник кристаллической смолы B-1] имеет Mw 54000. Раствор высушили и подвергли измерению ДСК и обнаружили, что [предшественник кристаллической смолы B-1] имеет точку плавления 57°C.
(Пример получения B2-2)
<Получение модифицированной уретаном кристаллической полиэфирной смолы B-2 (кристаллической смолы B-2)>
Реакционную емкость, оборудованную конденсатором, мешалкой и трубой ввода азота, загрузили 113 частями по массе (0,56 моль) себациновой кислоты, 109 частями по массе (0,56 моль) диметилтерефталата, 132 частями по массе (1,12 моль) 1,6-гександиола и в качестве катализатора конденсации 0,5 частями по массе дигидроксибис(триэтаноламината) титана, и полученную в результате смесь оставили реагировать на 8 часов при 180°C под потоком газообразного азота, в то время как получаемую воду и метанол удаляли дистилляцией. Затем смесь постепенно нагрели до 220°C и оставили реагировать на 4 часа под потоком газообразного азота, в то время как получаемую воду и 1,6-гександиол удаляли дистилляцией. Продукту реакции затем давали реагировать под пониженным давлением от 5 мм рт. ст. до 20 мм рт. ст., пока Mw продукта реакции не достигла примерно 35000, тем самым получив [кристаллическую полиэфирную смолу B'-2]. Было обнаружено, что полученная в результате [кристаллическая полиэфирная смола B'-2] имеет Mw 34000.
Полученная в результате [кристаллическая полиэфирная смола B'-2] была перенесена в реакционную емкость, оборудованную конденсатором, мешалкой и трубой ввода азота. К ней добавили 200 частей по массе этилацетата и 10 частей по массе (0,06 моль) гексаметилендиизоцианата (ГДИ), и полученную в результате смесь оставили реагировать на 5 часов при 80°C под потоком газообразного азота. Впоследствии этилацетат удалили дистилляцией под пониженным давлением, тем самым получив [модифицированную уретаном кристаллическую полиэфирную смолу B-2]. Было обнаружено, что полученная в результате [модифицированная уретаном кристаллическая полиэфирная смола B-2] имеет Mw 63000 и точку плавления 65°C.
(Пример получения B3-1)
<Получение некристаллической смолы C-1>
Реакционную емкость, оборудованную конденсатором, мешалкой и трубой ввода азота, загрузили 222 частями по массе аддукта 2 моль ЭО и бисфенола А, 129 частями по массе аддукта 2 моль ПО и бисфенола А, 166 частями по массе изофталевой кислоты и 0,5 частями по массе тетрабутоксититаната, и полученную в результате смесь оставили реагировать на 8 часов при 230°C и при нормальном давлении под потоком газообразного азота, в то время как получаемую воду удаляли дистилляцией. Впоследствии реагент оставили реагировать под пониженным давлением от 5 мм рт. ст. до 20 мм рт. ст., после чего охладили до 180°C при достижении кислотного числа 2 мгКОН/г. К нему добавили 35 частей по массе тримеллитового ангидрида, и полученную в результате смесь оставили реагировать на 3 часа при нормальном давлении, тем самым получив [некристаллическую смолу C-1]. Было обнаружено, что полученная в результате [некристаллическая смола C-1] имеет Mw 8000 и Tg 62°C.
(Пример получения B3-2)
<Получение предшественника некристаллической смолы C-2 (некристаллической смолы C-2)>
Реакционную емкость, оборудованную конденсатором, мешалкой и трубой ввода азота, загрузили 720 частями по массе аддукта 2 моль ЭО и бисфенола А, 90 частями по массе аддукта 2 моль ПО и бисфенола А, 290 частями по массе терефталевой кислоты и 1 частью по массе тетрабутоксититаната, и полученную в результате смесь оставили реагировать на 8 часов при 230°C и при нормальном давлении под потоком газообразного азота, в то время как получаемую воду удаляли дистилляцией. Впоследствии реагент оставили реагировать на 7 часов под пониженным давлением от 10 мм рт. ст. до 15 мм рт. ст., тем самым получив [некристаллическую смолу C'-2].
Реакционную емкость, оборудованную конденсатором, мешалкой и трубой ввода азота, загрузили 400 частями по массе полученной в результате [некристаллической смолы C'-2], 95 частями по массе изофорондиизоцианата и 500 частями по массе этилацетата, и полученную в результате смесь оставили реагировать на 8 часов при 80°C под потоком газообразного азота, тем самым получив 50%-ный по массе раствор в этилацетате [предшественника некристаллической смолы C-2] с концевой изоцианатной группой.
(Примеры с 15 по 20 и сравнительный пример 6)
<Получение тонера>
- Получение привитого полимера -
Реакционную емкость, в который были установлены вал-мешалка и термометр, загрузили 480 частями по массе ксилола и 100 частями по массе низкомолекулярного полиэтилена (SANWAX LEL-400, продукт Sanyo Chemical Industries, Ltd., точка размягчения: 128°C), и их тщательно растворили. После того, как реакционная емкость была продута азотом, в нее по каплям добавляли смешанный раствор стирола (740 частей по массе), акрилонитрила (100 частей по массе), бутилакрилата (60 частей по массе), ди-т-бутилпероксигексагидротерефталата (36 частей по массе) и ксилола (100 частей по массе) при 170°C в течение 3 часов, чтобы выполнить полимеризацию. Полимер реакции поддерживали при этой же температуре в течение еще 30 минут. Затем полученный в результате полимер высушили, синтезировав [привитой полимер]. Было обнаружено, что полученный в результате [привитой полимер] имеет Mw 24000 и Tg 67°C.
-Приготовление дисперсионной жидкости разделительного агента-
Сосуд, в который были установлены вал-мешалка и термометр, загрузили 50 частями по массе парафинового воска (HNP-9, продукт NIPPON SEIRO CO. LTD., углеводородный воск, точка плавления: 75°C, значение SP: 8,8), 30 частями по массе [привитого полимера] и 420 частями по массе этилацетата, и температура полученной в результате смеси увеличили до 80°C при перемешивании, поддерживали равной 80°C в течение 5 часов, и смесь охладили до 30°C в течение 1 часа. Полученную в результате смесь диспергировали с использованием шаровой мельницы (ULTRAVISCOMILL, продукт Aimex CO. LTD.) при следующих условиях: скорость подачи жидкости 1 кг/час, окружная скорость диска 6 м/с, шарики диоксида циркония размером 0,5 мм, упакованные до 80% по объему, и 3 прохода, тем самым получив [дисперсионную жидкость разделительного агента B1].
-Приготовление концентрата-
Кристаллическая смола A-1 100 частей по массе
Углеродная сажа (PRINTEX 35, продукт Degussa AG) (величина поглощения ДБФ: 42 мл/100 г, pH: 9,5) 100 частей по массе
Ионообменная вода 50 частей по массе
Перечисленные выше материалы смешали вместе с использованием HENSCHEL MIXER (продукт NIPPON COKE & ENGINEERING CO. LTD.). Полученную в результате смесь размешали с использованием двух валков. Размешивание начинали при температуре 90°C, и затем температуру размешивания постепенно уменьшали до 50°C. Полученный размешанный продукт измельчали измельчителем (продукт Hosokawa Micron CO. LTD.) для приготовления [концентрата B1].
Концентраты с [концентрата B2] по [концентрат B4] получали таким же образом, как [концентрат B1], в соответствии с таблицей 6.
Таблица 6
Смола
Концентрат B1
Кристаллическая смола A-1
Концентрат B2
Кристаллическая смола A-2
Концентрат B3
Кристаллическая смола A-3
Концентрат B4
Кристаллическая смола A-4
-Приготовление масляных фаз с B1 по B3 и B7-
Сосуд, оборудованный термометром и мешалкой, загрузили 54 частями по массе [модифицированной уретаном кристаллической полиэфирной смолы A-1] и этилацетатом в таком количестве, чтобы концентрация содержащегося твердого вещества составляла 50% по массе, и полученную в результате смесь нагрели до температуры, равной или более высокой, чем точка плавления смолы, для тщательного растворения. К полученному в результате раствору добавили 20 частей 50%-го по массе раствора в этилацетате [некристаллической смолы C-1], 60 частей по массе [дисперсионной жидкости разделительного агента B1] и 12 частей по массе [концентрата B1], и полученную в результате смесь размешали при 50°C с использованием TK HOMOMIXER (продукт Tokushu Kika Kogyo Co., Ltd.) при 5000 об/мин таким образом, чтобы компоненты были однородно растворены или диспергированы, тем самым получив [масляную фазу B1]. Следует отметить, что [масляная фаза B1] сохранялась при 50°C в сосуде и использовалась в течение 5 часов после получения, чтобы она не кристаллизовалась.
Каждую из масляных фаз B2, B3 и B7 приготовили таким же образом, как при приготовлении [масляной фазы B1], за исключением того, что тип и количество кристаллической смолы A, количество кристаллической смолы B, количество некристаллической смолы C и тип концентрата изменяли в соответствии с таблицей 7. Следует отметить, что кристаллическая смола B и [предшественник некристаллической смолы C-2] в таблице 7 не добавляли на этапе получения масляной фазы, но добавляли к каждой масляной фазе на этапе получения частиц основы тонера, как описано ниже, чтобы тем самым они были растворены и диспергированы.
Таблица 7
Связующая смола
Концентрат
Кристаллическая смола (A)
Кристаллическая смола (B)
Некристаллическая смола (C)
Тип
Частей по массе
Тип
Частей по массе
Тип
Частей по массе
Тип
Частей по массе
Масляная фаза B1
A-1
54
B-1
20
C-1
20
-
-
B1
Масляная фаза B2
A-2
54
B-1
20
C-1
20
-
-
B2
Масляная фаза B3
A-3
54
B-1
20
C-1
20
-
-
B3
Масляная фаза B7
A-4
15
-
-
C-1
62
C-2
17
B4
-Приготовление масляных фаз с B4 по B6-
Сосуд, оборудованный термометром и мешалкой, загрузили 54 частями по массе [модифицированной уретаном кристаллической полиэфирной смолы A-1], 20 частями по массе [модифицированной уретаном кристаллической полиэфирной смолы B-2] и этилацетатом в таком количестве, чтобы концентрация содержащегося твердого вещества составляла 50% по массе, и полученную в результате смесь нагрели до температуры, равной или более высокой, чем точка плавления смолы, для тщательного растворения. К полученному в результате раствору добавили 20 частей по массе 50%-го по массе раствора в этилацетате [некристаллической смолы C-1], 60 частей по массе [дисперсионной жидкости разделительного агента B1] и 12 частей по массе [концентрата B1], и полученную в результате смесь размешали при 50°C с использованием TK HOMOMIXER (продукт Tokushu Kika Kogyo Co., Ltd.) при 5000 об/мин, чтобы компоненты были однородно растворены или диспергированы, тем самым получив [масляную фазу B4]. Следует отметить, что [масляная фаза B4] сохранялась при 50°C в сосуде и использовалась в течение 5 часов после получения, чтобы она не кристаллизовалась.
Каждую из масляных фаз B5 и B6 приготовили таким же образом, как при приготовлении [масляной фазы B1], за исключением того, что тип и количество кристаллической смолы A, тип и количество кристаллической смолы B, количество некристаллической смолы C и тип концентрата изменяли в соответствии с таблицей 8.
Таблица 8
Связующая смола
Концентрат
Кристаллическая смола (A)
Кристаллическая смола (B)
Некристаллическая смола (C)
Тип
Частей по массе
Тип
Частей по массе
Тип
Частей по массе
Масляная фаза B4
A-1
54
B-1
20
C-1
20
B1
Масляная фаза B5
A-2
54
B-1
20
C-1
20
B2
Масляная фаза B6
A-3
54
B-1
20
C-1
20
B3
-Получение водной дисперсионной жидкости частиц смолы-
Реакционный сосуд, в который были установлены вал-мешалка и термометр, загрузили 600 частями по массе воды, 120 частями по массе стирола, 100 частями по массе метакриловой кислоты, 45 частями по массе бутилакрилата, 10 частями по массе алкилаллисульфосукцината натрия (ELEMINOL JS-2, продукт Sanyo Chemical Industries Ltd.) и 1 частью персульфата аммония, и полученную в результате смесь размешивали при 400 об/мин в течение 20 минут, получив белую эмульсию. Полученную в результате белую эмульсию нагрели до 75°C (температура системы) и оставили реагировать на 6 часов. Кроме того, добавили 30 частей по массе 1%-го по массе водного раствора персульфата аммония к реакционной смеси, которую затем выдержали при 75°C в течение 6 часов, тем самым получив [водную дисперсионную жидкость частиц смолы]. Было обнаружено, что частицы, содержащиеся в [водной дисперсионной жидкости частиц смолы], имели средний по объему диаметр частицы 80 нм, а ее ингредиент смолы имеет средневесовую молекулярную массу 160000 и Tg 74°C.
-Приготовление водной фазы-
Воду (990 частей по массе), [водную дисперсионную жидкость частиц смолы] (83 части по массе), 48,5%-ный по массе водный раствор додецилдифенилэфирдисульфоната натрия (ELEMINOL MON-7, продукт Sanyo Chemical Industries Ltd.) (37 частей по массе) и этилацетат (90 частей по массе) смешали вместе для получения [водной фазы B1].
-Получение частиц основы тонера с B1 по B3 и B7-
[Водную фазу B1] (520 частей по массе) добавили в другой сосуд, в котором были установлены мешалка и термометр, и нагрели до 40°C. К 235 частям по массе [масляной фазы B1], которая сохранялась при 50°C, добавили 25 частей по массе раствора в этилацетате [предшественника кристаллической смолы B-1], и полученную в результате смесь смешали посредством TK HOMOMIXER (продукт PRIMIX CO. LTD.) при 5000 об/мин, с последующими однородными растворением и диспергированием, тем самым получив [масляную фазу B1']. В то время как [водную фазу], которая сохранялась при 40°C-50°C, размешивали при 13000 об/мин с использованием TK HOMOMIXER (продукт PRIMIX CO. LTD.), к [водной фазе] добавили [масляную фазу B1'], с последующим эмульгированием в течение 1 мин, тем самым получив [эмульгированную взвесь B1].
Затем полученную [эмульгированную взвесь B1] добавили в сосуд, в котором были установлены мешалка и термометр, и затем высушили при 60°C в течение 6 часов, тем самым получив [взвесь 1]. Полученную [взвесь 1] отфильтровали под пониженным давлением и подвергли следующим обработкам промывкой.
(1) Ионообменную воду (100 частей по массе) добавили к фильтровальному осадку, с последующим смешиванием с помощью TK HOMOMIXER (при 6000 об/мин в течение 5 минут) и фильтрованием.
(2) 10%-ный по массе водный раствор гидроксида натрия (100 частей по массе) добавили к фильтровальному осадку, полученному в (1), с последующим смешиванием с помощью TK HOMOMIXER (при 6000 об/мин в течение 10 минут) и фильтрованием под пониженным давлением.
(3) 10%-ую по массе соляную кислоту (100 частей по массе) добавили к фильтровальному осадку, полученному в (2), с последующим смешиванием с помощью TK HOMOMIXER (при 6000 об/мин в течение 5 минут) и фильтрованием.
(4) Ионообменную воду (300 частей по массе) добавили к фильтровальному осадку, полученному в (3), с последующим смешиванием с помощью TK HOMOMIXER (при 6000 об/мин в течение 5 минут) и фильтрованием. Эту обработку выполняли дважды, тем самым получив фильтровальный осадок (1).
Полученный фильтровальный осадок (1) высушили с помощью сушилки с циркуляцией воздуха при 45°C в течение 48 часов и затем просеяли с помощью сита с размером отверстий 75 мкм, получив частицы основы тонера B1.
Таким же образом получали частицы основы тонера B2, B3 и B7 с использованием масляных фаз B2, B3 и B7 соответственно.
-Получение частиц основы тонера с B4 по B6-
[Водную фазу B1] (520 частей по массе) добавили в другой сосуд, в котором были установлены мешалка и термометр, и затем нагрели до 40°C. В то время как [водную фазу], которая сохранялась при 40°C-50°C, размешивали при 13000 об/мин с использованием TK HOMOMIXER (продукт PRIMIX CO. LTD.), к [водной фазе] добавили [масляную фазу B4], с последующим эмульгированием в течение 1 мин, тем самым получив [эмульгированную взвесь B4].
Затем полученную [эмульгированную взвесь B4] добавили в сосуд, в котором были установлены мешалка и термометр, и затем высушили при 60°C в течение 6 часов, тем самым получив [взвесь 4]. Полученную [взвесь 4] отфильтровали под пониженным давлением и подвергли следующим обработкам промывкой.
(1) Ионообменную воду (100 частей по массе) добавили к фильтровальному осадку, с последующим смешиванием с помощью TK HOMOMIXER (при 6000 об/мин в течение 5 минут) и фильтрованием.
(2) 10%-ный по массе водный раствор гидроксида натрия (100 частей по массе) добавили к фильтровальному осадку, полученному в (1), с последующим смешиванием с помощью TK HOMOMIXER (при 6000 об/мин в течение 10 минут) и фильтрованием под пониженным давлением.
(3) 10%-ую по массе соляную кислоту (100 частей по массе) добавили к фильтровальному осадку, полученному в (2), с последующим смешиванием с помощью TK HOMOMIXER (при 6000 об/мин в течение 5 минут) и фильтрованием.
(4) Ионообменную воду (300 частей по массе) добавили к фильтровальному осадку, полученному в (3), с последующим смешиванием с помощью TK HOMOMIXER (при 6000 об/мин в течение 5 минут) и фильтрованием. Эту обработку выполняли дважды, тем самым получив фильтровальный осадок (4).
Полученный фильтровальный осадок (4) высушили с помощью сушилки с циркуляцией воздуха при 45°C в течение 48 часов и затем просеяли с помощью сита с размером отверстий 75 мкм, получив частицы основы тонера B4.
Таким же образом получали частицы основы тонера B5 и B6 с использованием масляных фаз B5 и B6 соответственно.
-Получение тонеров с B1 по B7-
Используя HENSCHEL MIXER (продукт NIPPON COKE & ENGINEERING CO. LTD.), каждые из полученных частиц основы тонера с B1 по B7 (100 частей по массе) смешали с 1,0 частью по массе гидрофобного кремнезема (HDK-2000, продукт Wacker Chemie AG), служащего в качестве внешней присадки, при окружной скорости 30 м/с с пятью циклами, каждый из которых состоял из смешивания в течение 30 секунд и суспендирования в течение 1 минуты. Полученную в результате смесь просеяли с помощью сита с размером отверстий 35 мкм, получив тонеры с B1 по B7.
<Получение носителя>
Силиконовая смола SR2400 (продукт Dow Corning Toray Co., Ltd., содержание нелетучего вещества: 50% по массе) 100 частей по массе
γ-(2-аминоэтил)аминопропилтриметоксисилан 5 частей по массе
Углеродная сажа (PRINTEX 35, продукт Degussa AG) 100 частей по массе
Указанные выше материалы диспергировали с использованием смесителя-гомогенизатора в течение 20 минут, приготовив жидкость для нанесения слоя смолы. После этого поверхности сферических частиц феррита (1000 частей по массе), имеющих средний по объему диаметр частицы 35 мкм, покрыли жидкостью для нанесения слоя смолы с использованием устройства для нанесения покрытия в псевдоожиженном слое, тем самым получив носитель.
<Получение проявителя>
Каждый из тонеров с B-1 по B-7 (5 частей по массе) смешали с носителем (95 частей по массе), тем самым получив каждый из проявителей с B-1 по B-7.
(Измерение тонера)
Провели измерения тонеров с B-1 по B-'7 на их физические свойства. Результатами являются таблицы 9-1 и 9-2.
Таблица 9-1
Средний диаметр кристаллита (нм)
Количество кристаллической структуры C/(A+C)
Темп. размягчения (°C)
Макс. темп. пика (°C)
Темп. размягчения/Макс. темп. пика
Количество теплоты плавления (Дж/г)
Молекулярная масса
100000 и более (%)
250000 и более (%)
Пр.15
B1
40
0,35
70
60
1.2
50
15
1,7
Пр.16
B2
45
0,40
66
65
1,0
60
14
1,2
Пр.17
B3
50
0,45
66
74
0,9
55
17
1,9
Пр.18
B4
35
0,35
68
78
0,9
70
2,1
0
Пр.19
B5
65
0,50
72
70
1,0
80
1,5
0
Пр.20
B6
60
0,40
58
52
1,1
65
3,2
0
Ср.пр.6
B7
17
0,10
98
70
1,4
35
14
1,1
Таблица 9-2
Содержание элемента N (% по массе)
Эндотермическая величина
Макс. темп. эндотермического пика Т1 (°C)
Макс. темп. экзотермического пика Т2 (°C)
T1-T2
ΔH(T)
ΔH(H)
ΔH(H)/ΔH(T)
Пр.15
B1
1,2
60
72
1,20
59
29
30
Пр.16
B2
0,9
70
91
1,30
63
33
30
Пр.17
B3
1,5
65
98
1,50
73
40
33
Пр.18
B4
1,6
40
28
0,71
75
38
37
Пр.19
B5
0,8
55
36
0,65
69
39
30
Пр.20
B6
1,3
50
31
0,62
51
17
34
Ср.пр.6
B7
0,5
21
11
0,50
69
49
20
(Оценка: примеры с 15 по 22 и сравнительный пример 6)
Изображения сформировали с использованием полученных выше проявителей B1-B7 и оценили их на смещение на краях, неравномерность глянца, наматывание носителей записи и стойкость к слипанию. Оценки проводили таким же образом, как в примере 1, за исключением того, что использовали следующий аппарат формирования изображений. Результаты показаны в таблице 10.
<Аппарат формирования изображений>
Формирование изображения в примерах с 15 по 20 и сравнительном примере 6 выполняли с использованием проиллюстрированного на фиг. 2 аппарата формирования изображений, который включает в себя устройство закрепления индукционным нагревом, проиллюстрированное на фиг. 9.
Формирование изображения в примере 21 выполняли с использованием того же самого аппарата формирования изображений, как в примере 15, за исключением того, что была исключена катушка 120 размагничивания, проиллюстрированная на фиг. 5.
Формирование изображения в примере 22 выполняли с использованием того же самого аппарата формирования изображений, как в примере 15, за исключением того, что использовали ленточное устройство закрепления, которым выполняли нагревание с помощью галогенового нагревателя, установленного внутри цилиндрической части противоположного валика 252, вместо нагревания с помощью индукционной катушки 254.
Таблица 10
Темп. нижнего предела закрепления (°C)
Темп. верхнего предела закрепления (°C)
Смещение на краях
Неравномерность глянца
Скручивание
Слипание
Пр.15
Проявитель B1
Тонер B1
100
>200
A
B
A
B
Пр.16
Проявитель B2
Тонер B2
105
>200
B
A
B
A
Пр.17
Проявитель B3
Тонер B3
110
>200
A
A
A
B
Пр.18
Проявитель B4
Тонер B4
100
170
A
B
B
B
Пр.19
Проявитель B5
Тонер B5
105
180
B
B
A
B
Пр.20
Проявитель B6
Тонер B6
105
180
B
A
B
A
Пр.21
Проявитель B1
Тонер B1
100
>200
B
B
B
B
Пр.22
Проявитель B1
Тонер B1
100
>200
B
B
B
B
Ср.пр.6
Проявитель B7
Тонер B7
140
200
D
D
C
B
Варианты осуществления настоящего изобретения следующие:
<1> Тонер, включающий в себя:
кристаллическую смолу;
причем кристаллическая смола содержит кристаллическую смолу, имеющую уретановую связь, мочевинную связь или обе из них, и
при этом кристаллическая смола имеет средний диаметр кристаллита от 20 нм до 70 нм.
<2> Тонер по <1>, при этом отношение [C/(A+C)] (C) интегрированной интенсивности спектра, полученного от кристаллической структуры, к сумме (C) и (A) интегрированной интенсивности спектра, полученного от некристаллической структуры, в дифракционном спектре тонера, полученном посредством рентгенодифракционного измерения, составляет 0,15 или более.
<3> Тонер по <1> или <2>, при этом максимальная температура пика теплоты плавления при втором нагревании при дифференциальной сканирующей калориметрии тонера составляет от 50°C до 70°C, и при этом количество теплоты плавления при втором нагревании при дифференциальной сканирующей калориметрии тонера составляет от 30 Дж/г до 75 Дж/г.
<4> Тонер по любому из <1>-<3>, при этом растворимое в тетрагидрофуране содержимое тонера включает 5,0% или более компонента, имеющего молекулярную массу 100000 или более, на основе площади пика в распределении молекулярной массы, измеренном посредством гельпроникающей хроматографии.
<5> Тонер по любому из <1>-<4>, при этом растворимое в тетрагидрофуране содержимое тонера включает 1,0% или более компонента, имеющего молекулярную массу 250000 или более, на основе площади пика в распределении молекулярной массы, измеренном посредством гельпроникающей хроматографии.
<6> Тонер по любому из <1>-<5>, при этом содержание элемента N при анализе на CHN растворимого в тетрагидрофуране содержимого тонера составляет от 0,3% по массе до 2,0% по массе.
<7> Тонер по любому из <1>-<6>, при этом отношение [ΔH(H)/ΔH(T)] эндотермической величины [ΔH(H), (Дж/г)] при дифференциальной сканирующей калориметрии нерастворимого содержания тонера в смешанном растворе тетрагидрофурана и этилацетата [тетрагидрофуран/этилацетат =50/50 (массовое отношение)] к эндотермической величине [ΔH(T), (Дж/г)] при дифференциальной сканирующей калориметрии тонера составляет 0,15 или более.
<8> Тонер по любому из <1>-<7>, при этом максимальная температура эндотермического пика при втором нагревании (T1) и максимальная температура экзотермического пика при первом охлаждении (T2) в диапазоне от 0°C до 150°C при дифференциальной сканирующей калориметрии тонера удовлетворяет следующим выражениям:
T1-T2≤30°C... Выражение (1)
T2≥30°C... Выражение (2).
<9> Тонер по любому из <1>-<8>, при этом кристаллическая смола, имеющая уретановую связь, мочевинную связь или обе из них, содержит первую кристаллическую смолу и вторую кристаллическую смолу, имеющую более высокую средневесовую молекулярную массу, чем у первой кристаллической смолы.
<10> Тонер по любому из <1>-<9>, при этом кристаллическая смола, имеющая уретановую связь, мочевинную связь или обе из них, содержит кристаллическую смолу, имеющую звено кристаллического сложного полиэфира и уретановую связь, мочевинную связь или обе из них.
<11> Проявитель, включающий в себя:
тонер по любому из <1>-<10>.
<12> Аппарат формирования изображений, включающий в себя:
несущий электростатическое скрытое изображение элемент;
блок формирования электростатического скрытого изображения, выполненный с возможностью формировать электростатическое скрытое изображение на несущем электростатическое скрытое изображение элементе;
блок проявки, содержащий тонер и выполненный с возможностью проявлять электростатическое скрытое изображение, которое было сформировано на несущем электростатическое скрытое изображение элементе, чтобы тем самым сформировать видимое изображение;
блок переноса, выполненный с возможностью переносить видимое изображение на носитель записи, чтобы тем самым сформировать перенесенное изображение; и
блок закрепления, выполненный с возможностью закреплять перенесенное изображение, которое было перенесено на носитель записи,
при этом тонер является тонером по любому из <1>-<10>.
<13> Аппарат формирования изображений по <12>, при этом блок закрепления содержит закрепляющий элемент и выполнен с возможностью позволять закрепляющему элементу выделять тепло и приводить закрепляющий элемент в контакт с перенесенным изображением, чтобы закрепить перенесенное изображение.
<14> Аппарат формирования изображений по <13>, при этом блок закрепления содержит элемент индукционного нагрева, выполненный с возможностью позволять закрепляющему элементу выделять тепло посредством индукционного нагрева.
Список ссылочных обозначений
6 Устройство закрепления
20BK, 20Y, 20M, 20C Фотокопировальный барабан
50BK, 50Y, 50M, 50C Устройство проявки
62 Закрепляющий валик
100 Аппарат формирования изображений