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

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
Настоящее изобретение относится к тонеру, проявителю и устройству формирования изображения.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
В последние годы существовала потребность в тонерах, имеющих малый размер частиц и устойчивость к горячему офсету для получения выходных изображений высокого качества, способность к низкотемпературному закреплению для экономии энергии, а также термическую устойчивость при хранении для того, чтобы противостоять высокотемпературным средам с высокой влажностью во время хранения или транспортировки после производства. В частности, способность к низкотемпературному закреплению является очень важным качеством тонера, поскольку потребляемая мощность для закрепления занимает значительную часть потребляемой мощности для всего процесса формирования изображения.
Обычно использовались тонеры, произведенные способом перемешивания и измельчения. Тонер, произведенный способом перемешивания и измельчения, имеет проблемы, заключающиеся в том, что трудно уменьшить величину его частиц, форма частиц является неровной, а распределение диаметра его частиц является широким, что приводит к неудовлетворительному качеству выходных изображений и большому количеству энергии, необходимой для закрепления такого тонера.
Кроме того, в случае, когда воск (то есть разделительный агент) добавляется к тонеру для того, чтобы улучшить способность к закреплению, тонер, произведенный способом перемешивания и измельчения, содержит большое количество воска около поверхностей тонера, поскольку перемешиваемый продукт раскалывается по поверхности раздела воска во время измельчения. В результате этого проявляется эффект разделения, но с другой стороны, тонер имеет тенденцию к осаждению (то есть к формированию пленки) на носителе, фотопроводнике, а также на лезвии. Следовательно, такой тонер не является удовлетворительным с точки зрения его характеристик в целом.
Для того чтобы устранить вышеупомянутые проблемы, связанные со способом перемешивания и измельчения, был предложен способ производства тонера полимеризацией. Тонер, производимый способом полимеризации, легко производится в виде мелких частиц, имеет узкое распределение диаметра частиц по сравнению с распределением диаметра частиц тонера, произведенного способом измельчения, и может включать в себя разделительный агент. В качестве способа производства тонера полимеризацией предложен способ для производства тонера с использованием продукта реакции удлинения цепи уретан-модифицированного сложного полиэфира в качестве связующего вещества тонера с целью улучшения способности к низкотемпературному закреплению, а также устойчивости к горячему офсету (см. Патентный документ 1).
Кроме того, предложен способ производства тонера, который является превосходным по термической устойчивости при хранении, способности к низкотемпературному закреплению и устойчивости к горячему офсету, а также является превосходным по сыпучести порошка и способности к переносу, когда тонер производится как тонер с малым диаметром частиц (см. Патентный документ 2 и Патентный документ 3).
Далее, раскрыт способ производства тонера, имеющий стадию дозревания для производства связующего вещества тонера, имеющего стабильное распределение по молекулярной массе, и достигающий способности к низкотемпературному закреплению (см. Патентный документ 4 и Патентный документ 5).
Однако эти предложенные методики не обеспечивают тонера, имеющего высокий уровень способности к низкотемпературному закреплению, который требуется в последние годы.
Поэтому с целью достижения высокого уровня способности к низкотемпературному закреплению был предложен тонер, содержащий смолу, включающую в себя кристаллическую смолу сложного полиэфира и разделительный агент, а также имеющий структуру разделения фаз, причем смола и разделительный агент (например, воск) являются несовместимыми друг с другом в форме островков (см. Патентный документ 6).
Кроме того, предложен тонер, содержащий кристаллическую смолу сложного полиэфира, разделительный агент и привитый полимер (см. Патентный документ 7).
Эти предложенные методики могут достигать низкотемпературного закрепления, поскольку кристаллическая смола сложного полиэфира быстро плавится по сравнению с некристаллической смолой сложного полиэфира. Однако в случае тонера, содержащего кристаллическую смолу сложного полиэфира, существует проблема, заключающаяся в том, что в среде с высокой температурой и высокой влажностью тонер образует агрегаты.
Также, хотя в последнее время требуется, чтобы тонеры были превосходными не только в способности к низкотемпературному закреплению и термической устойчивости при хранении, но также и в глянце изображения, такие тонеры не были получены.
При таких обстоятельствах в настоящий момент существует потребность в тонере, который был бы превосходным не только в способности к низкотемпературному закреплению и термической устойчивости при хранении, но также и в глянце изображения.
СПИСОК ЦИТИРУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
ПАТЕНТНАЯ ЛИТЕРАТУРА
Патентный документ 1: Японская опубликованная патентная заявка (JP-A) № 11-133665
Патентный документ 2: JP-A № 2002-287400
Патентный документ 3: JP-A № 2002-351143
Патентный документ 4: Японский патент № (JP-B) № 2579150
Патентный документ 5: JP-A № 2001-158819
Патентный документ 6: JP-A № 2004-46095
Патентный документ 7: JP-A № 2007-271789
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
ТЕХНИЧЕСКАЯ ПРОБЛЕМА
Настоящее изобретение нацелено на решение вышеописанных существующих проблем и достижение нижеописанной цели, а именно обеспечение тонера, который был бы превосходным не только в способности к низкотемпературному закреплению и термической устойчивости при хранении, но также и в глянце изображения.
РЕШЕНИЕ ПРОБЛЕМЫ
Средство для решения вышеописанных проблем являются следующим.
Тонер по настоящему изобретению имеет температуру стеклования [Tg1st (тонер)] от 20°C до 50°C, где температура стеклования [Tg1st (тонер)] измеряется при первом нагревании тонера в дифференциальной сканирующей калориметрии (DSC), причем нерастворимое в тетрагидрофуране (ТГФ) вещество тонера имеет температуру стеклования [Tg2nd (нерастворимое в ТГФ вещество)] от -40°C до 30°C, где температура стеклования [Tg2nd (нерастворимое в ТГФ вещество)] измеряется при втором нагревании в дифференциальной сканирующей калориметрии (DSC) нерастворимого в тетрагидрофуране (ТГФ) вещества,
5
7
причем нерастворимое в ТГФ вещество имеет динамический модуль упругости при 100°C [G'(l00) (нерастворимое в ТГФ вещество)], составляющий от 1,0×10 Па до 1,0×10 Па, и
причем отношение динамического модуля упругости нерастворимого в ТГФ вещества при 40°C [G'(40) (нерастворимое в ТГФ вещество)] к динамическому модулю упругости нерастворимого в ТГФ вещества при 100°C [G'(l00) (нерастворимое в ТГФ вещество)], выражаемое формулой [[G'(40) (нерастворимое в ТГФ вещество)]/[G'(l00) (нерастворимое в ТГФ вещество)]], составляет 3,5×10 или меньше.
ПОЛЕЗНЫЕ ЭФФЕКТЫ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Настоящее изобретение может решить вышеописанные существующие проблемы и обеспечить тонер, являющийся превосходным не только в способности к низкотемпературному закреплению и термической устойчивости при хранении, но также и в глянце изображения.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Фиг. 1 представляет собой схематический структурный вид одного примера устройства формирования изображения по настоящему изобретению.
Фиг. 2 представляет собой схематический структурный вид еще одного примера устройства формирования изображения по настоящему изобретению.
Фиг. 3 представляет собой схематический структурный вид еще одного примера устройства формирования изображения по настоящему изобретению.
Фиг. 4 представляет собой увеличенный вид части Фиг. 3.
Фиг. 5 представляет собой схематический структурный вид одного примера обрабатывающего картриджа.
ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
(Тонер)
Тонер по настоящему изобретению имеет температуру стеклования [Tg1st (тонер)] от 20°C до 50°C, где температура стеклования [Tg1st (тонер)] измеряется при первом нагревании в дифференциальной сканирующей калориметрии (DSC) тонера.
Нерастворимое в тетрагидрофуране (ТГФ) вещество тонера имеет температуру стеклования [Tg2nd (нерастворимое в ТГФ вещество)] от -40°C до 30°C, где температура стеклования [Tg2nd (нерастворимое в ТГФ вещество)] измеряется при втором нагревании в дифференциальной сканирующей калориметрии (DSC) нерастворимого в тетрагидрофуране (ТГФ) вещества.
5
7
Нерастворимое в ТГФ вещество имеет динамический модуль упругости при 100°C [G'(l00) (нерастворимое в ТГФ вещество)], составляющий от 1,0×10 Па до 1,0×10 Па.
Отношение динамического модуля упругости нерастворимого в ТГФ вещества при 40°C [G'(40) (нерастворимое в ТГФ вещество)] к динамическому модулю упругости нерастворимого в ТГФ вещества при т 100°C [G'(l00) (нерастворимое в ТГФ вещество)], выражаемое формулой [[G'(40) (нерастворимое в ТГФ вещество)]/[G'(l00) (нерастворимое в ТГФ вещество)]], составляет 3,5×10 или меньше.
Значения [Tg2nd (нерастворимое в ТГФ вещество)], [G'(l00) (нерастворимое в ТГФ вещество)] и [G'(40) (нерастворимое в ТГФ вещество)] можно регулировать, например, путем регулирования состава смолы (двухатомный или многоатомный спирт, двухосновный или многоосновный кислотный компонент).
В частности, эти значения можно регулировать, например, следующим образом.
Для того чтобы понизить Tg, в качестве составляющего компонента смолы используется многоатомный спирт, содержащий алкильную группу в своей боковой цепи.
Для того чтобы увеличить Tg, сокращается расстояние между эфирными связями в смоле.
Для того чтобы увеличить G', расстояние между эфирными связями в смоле сокращается и используется состав смолы, содержащий ароматическое соединение.
Для того чтобы понизить G', используется смола сложного полиэфира с линейной цепью и в качестве составляющего компонента смолы используется многоатомный спирт, содержащий алкильную группу в своей боковой цепи.
<НЕРАСТВОРИМОЕ В ТГФ ВЕЩЕСТВО>
Нерастворимое в тетрагидрофуране (ТГФ) вещество тонера особенно не ограничивается и может быть соответственно выбрано в зависимости от намеченной цели, но оно составляет предпочтительно от 15 мас.% до 35 мас.%, более предпочтительно от 20 мас.% до 30 мас.%. Когда нерастворимое в ТГФ вещество составляет менее 15 мас.%, способность тонера к низкотемпературному закреплению может ухудшиться. Когда нерастворимое в ТГФ вещество составляет более 35 мас.%, термическая устойчивость тонера при хранении может ухудшиться.
Нерастворимое в ТГФ вещество соответствует некристаллической смоле сложного полиэфира с нелинейной цепью. Хотя тонер по настоящему изобретению имеет более низкое значение Tg, чем обычные тонеры, тонер по настоящему изобретению может поддерживать достаточную термическую устойчивость при хранении, поскольку он содержит нерастворимое в ТГФ вещество в конкретном количестве. Эффект сохранения термической устойчивости при хранении будет более значительным особенно в том случае, когда некристаллическая смола сложного полиэфира имеет уретановую связь или карбамидную связь, обладающую высокой силой когезии.
<НЕРАСТВОРИМОЕ В ТГФ ВЕЩЕСТВО И РАСТВОРИМОЕ В ТГФ ВЕЩЕСТВО>
Растворимое в ТГФ вещество тонера и нерастворимое в ТГФ вещество тонера могут быть получены следующим образом.
Тонер (1 массовая часть) добавляется к 40 массовым частям тетрагидрофурана (ТГФ), и смесь нагревается с обратным холодильником в течение 6 час. После этого нерастворимые компоненты осаждаются с помощью центробежного устройства, чтобы тем самым отделить их от надосадочной жидкости.
Нерастворимые компоненты сушатся при температуре 40°C в течение 20 часов для того, чтобы получить нерастворимое в ТГФ вещество.
Растворитель удаляется из отделенной надосадочной жидкости с последующей сушкой при температуре 40°C в течение 20 час, чтобы тем самым получить растворимое в ТГФ вещество.
<ТЕМПЕРАТУРА СТЕКЛОВАНИЯ>
<<[Tg1st (тонер)]>>
Тонер имеет температуру стеклования [Tg1st] от 20°C до 50°C, предпочтительно от 35°C до 45°C, причем температура стеклования [Tg1st] измеряется при первом нагревании в дифференциальной сканирующей калориметрии (DSC) тонера.
Если Tg обычного тонера понижается до около 50°C или ниже, обычный тонер имеет тенденцию к агрегированию частиц тонера под влиянием колебаний температуры во время транспортировки или хранения тонера летом или в тропической зоне. В результате происходит адгезия тонера в баллоне с тонером или внутри проявочного блока. Кроме того, может произойти сбой подачи вследствие закупорки тонером в баллоне с тонером и формирование дефектных изображений вследствие адгезии тонера.
Тонер по настоящему изобретению имеет более низкое значение Tg, чем у обычного тонера. Однако тонер по настоящему изобретению может сохранять термическую устойчивость при хранении. Эффект сохранения термической устойчивости при хранении будет более значительным особенно в том случае, когда некристаллическая смола сложного полиэфира имеет уретановую связь или карбамидную связь, обладающую высокой силой когезии.
Когда значение [Tg1st (тонер)] будет меньше 20°C, будет происходить ухудшение термической устойчивости при хранении, блокировка в проявочных устройствах и формирование пленки на фотопроводнике. Когда значение [Tg1st (тонер)] будет выше 50°C, способность тонера к низкотемпературному закреплению будет ухудшаться.
<<[Tg2nd (тонер)]>>
Температура стеклования [Tg2nd (тонер)] тонера, измеряемая при втором нагревании в дифференциальной сканирующей калориметрии (DSC) тонера, особенно не ограничивается и может быть подходящим образом выбрана в зависимости от намеченной цели, но предпочтительно она составляет от 0°C до 30°C, более предпочтительно от 15°C до 30°C.
Когда значение [Tg2nd (тонер)] составляет менее 0°C, сопротивление к слипанию закрепленного изображения (напечатанного материала) может ухудшиться. Когда значение [Tg2nd (тонер)] составляет более 30°C, может быть невозможно добиться достаточной способности к низкотемпературному закреплению и достаточного глянцевитости.
Значение [Tg2nd (тонер)] может быть отрегулировано, например, путем регулирования значения Tg и количества кристаллической смолы сложного полиэфира.
<<([Tg1st (тонер)] - [Tg2nd (тонер)])>>
Разность ([Tg1st (тонер)] - [Tg2nd (тонер)]) между температурой стеклования [Tg1st (тонер)] тонера, измеряемой при первом нагревании в дифференциальной сканирующей калориметрии (DSC), и температурой стеклования [Tg2nd (тонер)] тонера, измеряемой при втором нагревании в DSC, особенно не ограничивается, и может быть подходящим образом выбрана в зависимости от намеченной цели, но предпочтительно она составляет 10°C или больше. Верхний предел этой разности особенно не ограничивается и может быть подходящим образом выбран в зависимости от намеченной цели, однако разность ([Tg1st (тонер)] - [Tg2nd (тонер)]) предпочтительно составляет 50°C или меньше.
Когда значение разности ([Tg1st (тонер)] - [Tg2nd (тонер)]) составляет 10°C или больше, получаемый в результате тонер обладает превосходной способностью к низкотемпературному закреплению, что является выгодным. Тот факт, что значение разности ([Tg1st (тонер)] - [Tg2nd (тонер)]) составляет 10°C или больше, означает, что кристаллическая смола сложного полиэфира и некристаллическая смола сложного полиэфира, которые присутствуют в несовместимом состоянии перед нагреванием (перед первым нагреванием), переходят в совместимое состояние после нагревания (после первого нагревания). Следует отметить, что совместимое состояние после нагревания не обязательно должно быть полностью совместимым состоянием.
<<[Tg2nd (нерастворимое в ТГФ вещество)]>>
Температура стеклования [Tg2nd (нерастворимое в ТГФ вещество)] нерастворимого в ТГФ вещества тонера, которая измеряется при втором нагревании в дифференциальной сканирующей калориметрии (DSC), составляет от -40°C до 30°C, предпочтительно от 0°C до 20°C.
Когда температура стеклования [Tg2nd (нерастворимое в ТГФ вещество)] составляет менее -40°C, термическая устойчивость при хранении будет ухудшаться. Когда температура стеклования [Tg2nd (нерастворимое в ТГФ вещество)] составляет более 30°C, свойство низкотемпературного закрепления будет ухудшаться.
Температура стеклования [Tg2nd (нерастворимое в ТГФ вещество)] соответствует температуре Tg2nd некристаллической смолы сложного полиэфира с нелинейной цепью, и вышеописанный диапазон температур стеклования [Tg2nd (нерастворимое в ТГФ вещество)] является выгодным для способности к низкотемпературному закреплению. Эффект сохранения термической устойчивости при хранении будет более значительным также в том случае, когда некристаллическая смола сложного полиэфира с нелинейной цепью имеет уретановую связь или карбамидную связь, обладающую высокой силой когезии.
<<[Tg2nd (растворимое в ТГФ вещество)]>>
Температура стеклования [Tg2nd (растворимое в ТГФ вещество)] растворимого в ТГФ вещества тонера, которая измеряется при втором нагревании в дифференциальной сканирующей калориметрии (DSC), предпочтительно составляет от 5°C до 35°C, предпочтительно от 25°C до 35°C.
Растворимое в ТГФ вещество тонера обычно состоит из кристаллической смолы сложного полиэфира и некристаллической смолы сложного полиэфира, которая является компонентом, имеющим высокое значение Tg. Кристаллическая смола сложного полиэфира проявляет термоплавкие характеристики, при которых вязкость резко уменьшается при температуре около температуры начала закрепления, поскольку кристаллическая смола сложного полиэфира обладает кристалличностью. При использовании кристаллической смолы сложного полиэфира, имеющей вышеупомянутые характеристики, вместе с некристаллической смолой сложного полиэфира в тонере, термическая устойчивость при хранении тонера является превосходной вплоть до температуры начала плавления благодаря кристалличности, и тонер резко уменьшает свою вязкость при температуре начала плавления из-за плавления кристаллической смолы сложного полиэфира. Наряду с резким уменьшением вязкости, кристаллическая смола сложного полиэфира плавится вместе с некристаллической смолой сложного полиэфира, резко уменьшая их вязкость. Соответственно, может быть получен тонер, имеющий превосходную термическую устойчивость при хранении и способность к низкотемпературному закреплению. Кроме того, этот тонер дает превосходные результаты в плане ширины разделения (разности между минимальной температурой закрепления и температурой, при которой происходит горячий офсет).
Значение температуры [Tg2nd (растворимое в ТГФ вещество)] можно регулировать путем изменения регулирования Tg некристаллической смолы сложного полиэфира, Tg кристаллической смолы сложного полиэфира, а также количеств некристаллической смолы сложного полиэфира и кристаллической смолы сложного полиэфира.
<ДИНАМИЧЕСКИЙ МОДУЛЬ УПРУГОСТИ>
«[G'(100) (нерастворимое в ТГФ вещество)] и [[G'(40) (нерастворимое в ТГФ вещество)] / [G'(l00) (нерастворимое в ТГФ вещество)]]»
5
7
5
6
Нерастворимое в ТГФ вещество тонера предпочтительно имеет динамический модуль упругости при 100°C [G'(l00) (нерастворимое в ТГФ вещество)] от 1,0×10 Па до 1,0×10 Па, предпочтительно от 5,0×10 Па до 5,0×10 Па.
Отношение динамического модуля упругости нерастворимого в ТГФ вещества при 40°C [G'(40) (нерастворимое в ТГФ вещество)] к динамическому модулю упругости нерастворимого в ТГФ вещества при 100°C [G'(l00) (нерастворимое в ТГФ вещество)], выражаемое формулой [[G'(40) (нерастворимое в ТГФ вещество)]/[G'(l00) (нерастворимое в ТГФ вещество)]], составляет 3,5×10 или меньше, предпочтительно 3,3×10 или меньше. Нижний предел отношения [[G'(40) (нерастворимое в ТГФ вещество)]/[G'(l00) (нерастворимое в ТГФ вещество)]] особенно не ограничивается, и может быть соответственно выбран в зависимости от намеченной цели, однако отношение [[G'(40) (нерастворимое в ТГФ вещество)] / [G'(l00) (нерастворимое в ТГФ вещество)]] предпочтительно составляет 2,0×10 или больше.
5
7
Когда тонер имеет значение [G'(100) (нерастворимое в ТГФ вещество)] в диапазоне от 1,0×10 Па до 1,0×10 Па и отношение [[G'(40) (нерастворимое в ТГФ вещество)]/[G'(l00) (нерастворимое в ТГФ вещество)]], равное 3,5×10 или меньше, кристаллическая смола сложного полиэфира плавится больше вместе с некристаллической смолой сложного полиэфира, которая является компонентом, имеющим высокое значение Tg. В результате температура начала 1/2 истечения, измеряемая с помощью устройства для оценки теплового потока (тестера потока), уменьшится, и глянец изображения улучшится.
<<[G'(100) (тонер)]>>
3
4
3
4
Тонер имеет динамический модуль упругости при 100°C [G'(l00) (тонер)], составляющий от 5,0×10 Па до 5,0×10 Па. Когда значение [G'(100) (тонер)] составляет менее 5,0×10 Па, может произойти горячий офсет. Когда значение [G'(100) (тонер)] составляет более 5,0×10 Па, минимальная температура закрепления может увеличиться.
Значение [G'(l00) (тонер)] может быть отрегулировано путем регулирования, например, состава некристаллической смолы сложного полиэфира с нелинейной цепью.
<<Способ измерения динамического модуля упругости G'>>
Динамический модуль упругости (G') при различных условиях может быть измерен с использованием, например, устройства для измерения динамической вязкоупругости (ARES, производства компании TA Instruments, Inc.). Частота при измерении составляет 1 Гц.
В частности, образец для измерения формируется в таблетку, имеющую диаметр 8 мм и толщину от 1 мм до 2 мм, закрепленную на параллельной пластине, имеющей диаметр 8 мм, которая затем стабилизируется при температуре 40°C, и нагревается до температуры 200°C со скоростью нагревания 2,0°C/мин с частотой 1 Гц (6,28 радиан/с) и деформацией 0,1% (режим управления величиной деформации), и измеряется динамический модуль упругости.
В настоящем описании динамический модуль упругости при 40°C может упоминаться как G'(40°C), а динамический модуль упругости при 100°C может упоминаться как G'(100°C).
<ТОЧКА ПЛАВЛЕНИЯ>
Точка плавления тонера особенно не ограничивается, и может быть подходящим образом выбрана в зависимости от намеченной цели, но предпочтительно ее значение составляет от 60°C до 80°C.
<СРЕДНЕОБЪЕМНЫЙ ДИАМЕТР ЧАСТИЦЫ>
Среднеобъемный диаметр частицы тонера особенно не ограничивается, и может быть подходящим образом выбран в зависимости от намеченной цели, но предпочтительно его величина составляет от 3 мкм до 7 мкм. Кроме того, отношение среднеобъемного диаметра частицы к среднечисловому диаметру частицы предпочтительно составляет 1,2 или меньше. Кроме того, тонер предпочтительно содержит частицы тонера, имеющие среднеобъемный диаметр частицы 2 мкм или меньше, в количестве от 1% до 10% в числовых процентах.
<СПОСОБЫ ВЫЧИСЛЕНИЯ И СПОСОБЫ АНАЛИЗА РАЗЛИЧНЫХ СВОЙСТВ ТОНЕРА И СОСТАВЛЯЮЩИХ КОМПОНЕНТОВ ТОНЕРА>
Может быть измерено каждое из следующих свойств смолы сложного полиэфира и разделительного агента: Tg, кислотное число, гидроксильное число, молекулярная масса и точка плавления. Альтернативно каждый компонент может быть выделен из фактического тонера с помощью гель-проникающей хроматографии (ГПХ) и т.п., и каждый выделенный компонент может быть подвергнут анализу с помощью описываемых ниже способов, чтобы тем самым вычислить Tg, молекулярную массу, точку плавления и массовое отношение составляющего компонента.
Выделение каждого компонента при использовании ГПХ может быть выполнено, например, с помощью следующего способа.
В ГПХ, использующей тетрагидрофуран (ТГФ) в качестве подвижной фазы, элюат подвергается фракционированию посредством фракционного коллектора, и фракция, соответствующая части с желаемой молекулярной массой, собирается из общей площади кривой элюирования.
1
Собранные элюаты концентрируются и сушатся с помощью испарителя и т.п., и полученное в результате твердый компонент растворяется в дейтерированном растворителе, таком как дейтерированный хлороформ и дейтерированный ТГФ, после чего проводится измерение с помощью ЯМР H. Из интегрального отношения каждого элемента вычисляется отношение составляющего мономера смолы в составе элюата.
В качестве еще одного способа после концентрирования элюата выполняется гидролиз с гидроксидом натрия и т.п., и отношение составляющего мономера вычисляется с помощью качественного или количественного анализа разложенного продукта посредством высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ).
Следует отметить, что в случае, когда способ для производства тонера производит частицы основы тонера путем выработки некристаллической смолы сложного полиэфира посредством реакции удлинения цепи и/или реакции сшивания реакционного прекурсора с нелинейной цепью и отвердителя, смола сложного полиэфира может быть отделена от фактического тонера с помощью ГПХ и т.п., чтобы тем самым определить ее температуру Tg. Альтернативно некристаллическая смола сложного полиэфира отдельно вырабатывается посредством реакции удлинения цепи и/или реакции сшивания реакционного прекурсора с нелинейной цепью и отвердителя, и может быть измерена Tg синтезированной некристаллической смоле сложного полиэфирасмолы.
<<БЛОК РАЗДЕЛЕНИЯ ДЛЯ СОСТАВНЫХ КОМПОНЕНТОВ ТОНЕРА>>
Далее будет конкретно объяснен один пример блока разделения для каждого компонента во время анализа тонера.
Сначала 1 г тонера добавляется к 100 мл ТГФ, и полученная смесь в результате перемешивается в течение 30 мин при температуре 25°C, чтобы получить тем самым раствор, в котором растворены растворимые компоненты.
Затем этот раствор фильтруется через мембранный фильтр, имеющий отверстия размером 0,2 мкм, чтобы тем самым получить растворимые в ТГФ компоненты тонера.
Затем растворимые в ТГФ компоненты растворяются в ТГФ, чтобы тем самым приготовить образец для измерения ГПХ, и приготовленный образец подвергается ГПХ, используемой для измерения молекулярной массы каждой из упомянутых выше смол.
Тем временем фракционный коллектор располагается у выходного отверстия для элюата ГПХ для того, чтобы разделить элюат на определенное количество фракций. Элюат получается порциями по 5% в в единицах отношения площади под кривой элюирования от начала элюирования (роста кривой).
Затем каждая элюированная фракция, в виде образца в количестве 30 мг, растворяется в 1 мл дейтерированного хлороформа, и к этому раствору добавляется 0,05 об.% тетраметилсилана (TMS) в качестве стандарта.
Стеклянная ампула для ЯМР, имеющая диаметр 5 мм, заполняется раствором, и получается спектр посредством устройства ядерного магнитного резонанса (JNM-AL 400, производства компании JEOL Ltd.) путем выполнения 128 спектров при температуре от 23°C до 25°C.
Составы мономеров и композиционные отношения некристаллической смолы сложного полиэфира, кристаллической смолы сложного полиэфира и т.п., содержащихся в тонере, определяются на основе пиковых интегральных отношений полученного спектра.
Например, соотнесение пика выполняется следующим способом, и отношение составляющего мономерного компонента определяется из каждого интегрального отношения.
Соотнесение пика выполняется следующим образом:
Около 8,25 м.д.: получен от бензольного кольца тримеллитовой кислоты (для одного водородного атома)
В области от около 8,07 м.д. до около 8,10 м.д.: получен от бензольного кольца терефталевой кислоты (для четырех водородных атомов)
В области от около 7,1 м.д. до около 7,25 м.д.: получен от бензольного кольца бисфенола А (для четырех водородных атомов)
Около 6,8 м.д.: получен от бензольного кольца бисфенола А (для четырех водородных атомов) и двойной связи фумаровой кислоты (для двух водородных атомов)
В области от около 5,2 м.д. до около 5,4 м.д.: получен от метилидина аддукта бисфенола А и окиси пропилена (для одного водородного атома)
В области от около 3,7 м.д. до около 4,7 м.д.: получен от метилена аддукта бисфенола А и окиси пропилена (для двух водородных атомов) и метилена аддукта бисфенола А и окиси этилена (для четырех водородных атомов)
Около 1,6 м.д.: получен от метильной группы бисфенола А (для 6 водородных атомов).
Из этого следует, например, что экстрагированный продукт, собранный во фракции, в которой некристаллическая смола сложного полиэфира составляет 90% или больше в пиковом интегральном отношении в спектре, может рассматриваться как некристаллическая смола сложного полиэфира.
Аналогичным образом экстрагированный продукт, собранный во фракции, в которой кристаллическая смола сложного полиэфира составляет 90% или больше в пиковом интегральном отношении в спектре, может рассматриваться как кристаллическая смола сложного полиэфира.
<<Способы измерения точки плавления и температуры стеклования (Tg)>>
В настоящем изобретении точка плавления и температура стеклования (Tg) могут быть измерены, например, посредством системы дифференциальной сканирующей калориметрии (DSC) (Q-200, производства компании TA Instruments Japan Inc.).
В частности, точка плавления и температура стеклования образца измеряются следующими способами.
В частности, сначала алюминиевый контейнер для образца, который заполняют около 5,0 мг образца, помещается на блоке держателя, и блок держателя затем устанавливается в электропечи. Затем образец нагревается (первое нагревание) от -80°C до 150°C со скоростью нагревания 10°C/мин в атмосфере азота. Затем образец охлаждается от 150°C до -80°C со скоростью охлаждения 10°C/мин, после чего снова нагревается (второе нагревание) до 150°C со скоростью нагревания 10°C/мин. Кривые DSC соответственно измеряются для первого нагревания и второго нагревания посредством дифференциального сканирующего калориметра (Q-200, производства компании TA Instruments Japan Inc.).
Кривая DSC для первого нагревания выбирается из полученной кривой DSC посредством программы анализа, хранящейся в системе Q-200, чтобы тем самым определить температуру стеклования образца для первого нагревания. Аналогичным образом выбирается кривая DSC для второго нагревания, и может быть определена температура стеклования образца для второго нагревания.
Кроме того, кривая DSC для первого нагревания выбирается из полученной кривой DSC посредством программы анализа, хранящейся в системе Q-200, и предельная температура эндотермического пика образца для первого нагревания определяется как точка плавления образца. Аналогичным образом выбирается кривая DSC для второго нагревания, и предельная температура эндотермического пика образца для второго нагревания может быть определена как точка плавления образца для второго нагревания.
В случае, когда тонер используется в качестве образца, температура стеклования для первого нагревания представляется как Tg1st, а температура стеклования для второго нагревания представляется как Tg2nd в настоящем описании.
Кроме того, в настоящем описании максимальные температуры эндотермического пика и температуры стеклования некристаллической смолы сложного полиэфира, кристаллической смолы сложного полиэфира и других составляющих компонентов, таких как разделительный агент, для второго нагревания рассматриваются как точка плавления и Tg каждого образца, если не указано иное.
Тонер предпочтительно содержит смолу сложного полиэфира.
<СМОЛА СЛОЖНОГО ПОЛИЭФИРА>
Смола сложного полиэфира особенно не ограничивается, и может быть подходящим образом выбрана в зависимости от намеченной цели, но предпочтительно она содержит некристаллическую смолу сложного полиэфира и кристаллическую смолу сложного полиэфира C.
Некристаллическая смола сложного полиэфира содержит компонент дикарбоновой кислоты в качестве составляющего компонента, и компонент дикарбоновой кислоты предпочтительно содержит терефталевую кислоту в количестве 50 мол.% или больше, что является выгодным с точки зрения термической устойчивости при хранении.
Также смола сложного полиэфира предпочтительно содержит некристаллическую смолу сложного полиэфира A, некристаллическую смолу сложного полиэфира B и кристаллическую смолу сложного полиэфира C.
Некристаллическая смола сложного полиэфира A предпочтительно получается посредством реакции между нелинейным реакционным прекурсором и отвердителем.
Некристаллическая смола сложного полиэфира А предпочтительно имеет температуру стеклования от -60°C до 0°C.
Некристаллическая смола сложного полиэфира В предпочтительно имеет температуру стеклования от 40°C до 80°C.
Один возможный способ для улучшения способности к низкотемпературному закреплению тонера заключается в понижении температуры стеклования или молекулярной массы некристаллической смолы сложного полиэфира так, чтобы некристаллическая смола сложного полиэфира плавилась с кристаллической смолой сложного полиэфира. Однако можно легко представить, что при простом понижении температуры стеклования или молекулярной массы некристаллической смолы сложного полиэфира для снижения ее вязкости расплава получаемый в результате тонер будет иметь ухудшенную термическую устойчивость при хранении и ухудшенную устойчивость к горячему офсету при закреплении.
В тонере по настоящему изобретению некристаллическая смола сложного полиэфира A имеет очень низкую температуру стеклования и имеет свойство деформирования при низкой температуре. Следовательно, некристаллическая смола сложного полиэфира A имеет такое свойство, что она деформируется при нагревании и нажиме при закреплении и легко прилипает к носителю записи, такому как бумага, при низкой температуре. Также, так как реакционный прекурсор некристаллической смолы сложного полиэфира A имеет нелинейную цепь, некристаллическая смола сложного полиэфира A имеет разветвленную структуру своего молекулярного скелета, и ее молекулярная цепь становится трехмерной сетевой структурой.В результате некристаллическая смола сложного полиэфира A имеет такие каучукоподобные свойства, как способность деформироваться при низкой температуре, но не течь при этом, позволяя тонеру поддерживать термическую устойчивость при хранении и устойчивость к горячему офсету. Следует отметить, что, когда некристаллическая смола сложного полиэфира A имеет уретановую связь или карбамидную связь, имеющую высокую энергию когезии, полученный тонер является более превосходым в адгезии на носителе записи, таком как бумага. Также уретановая связь или карбамидная связь ведет себя как точка псевдосшивки, и увеличивает каучукоподобные свойства смолы сложного полиэфира. В результате полученный тонер является более превосходным в термической устойчивости при хранении и устойчивости к горячему офсету.
В частности, в одном аспекте тонера по настоящему изобретению путем комбинирования некристаллической смолы сложного полиэфира A, которая имеет температуру стеклования в области крайне низких температур, но не течет легко вследствие высокой вязкости расплава, с некристаллической смолой сложного полиэфира B и кристаллической смолой сложного полиэфира C становится возможным сохранять термическую устойчивость при хранении и устойчивость к горячему офсету, даже когда температура стеклования тонера является более низкой, чем у обычного тонера; и за счет низкой температуры стеклования тонер становится превосходным в плане способности к низкотемпературному закреплению.
<<НЕКРИСТАЛЛИЧЕСКАЯ СМОЛА СЛОЖНОГО ПОЛИЭФИРА A>>
Некристаллическая смола сложного полиэфира A предпочтительно получается посредством реакции между реакционным прекурсором с нелинейной цепью и отвердителем.
Некристаллическая смола сложного полиэфира А предпочтительно имеет температуру стеклования от -60°C до 0°C.
Некристаллическая смола сложного полиэфира предпочтительно содержит уретановую связь, карбамидную связь, или и ту, и другую, поскольку они являются более превосходными в адгезии на носителе записи, таком как бумага. Также в результате содержания уретановой связи, карбамидной связи, или их обеих в некристаллической смоле сложного полиэфира A, уретановая связь или карбамидная связь ведут себя как точка псевдосшивки, увеличивая каучукоподобные свойства некристаллической смолы сложного полиэфира A. В результате полученный тонер является более превосходным в термической устойчивости при хранении и устойчивости к горячему офсету.
Некристаллическая смола сложного полиэфира A содержит компонент дикарбоновой кислоты в качестве своего составляющего компонента, и компонент дикарбоновой кислоты предпочтительно содержит алифатическую дикарбоновую кислоту в количестве 60 мол.% или больше.
Примеры компонента дикарбоновой кислоты включают в себя алифатическую дикарбоновую кислоту, имеющую от 4 до 12 атомов углерода.Примеры алифатической дикарбоновой кислоты, имеющей от 4 до 12 атомов углерода, включают в себя янтарную кислоту, глутаровую кислоту, адипиновую кислоту, пимелиновую кислоту, пробковую кислоту, азелаиновую кислоту, себациновую кислоту и декандикарбоновую кислоту.
- Реакционный прекурсор с нелинейной цепью -
Реакционный прекурсор с нелинейной цепью особенно не ограничивается и может быть подходящим образом выбран в зависимости от намеченной цели, при условии, что он является смолой сложного полиэфира, содержащей группу, реагирующую с отвердителем (в дальнейшем может упоминаться как «форполимер»).
Примеры группы в форполимере, реагирующей с отвердителем, включают в себя группу, реагирующую с активной водородной группой. Примеры группы, реагирующей с активной водородной группой, включают в себя изоцианатную группу, эпоксигруппу, карбоновую кислоту, и группу хлорангидрида кислоты. Среди них предпочтительной является изоцианатная группа, так как она позволяет ввести уретановую связь или карбамидную связь в некристаллическую смолу сложного полиэфира.
Форполимер имеет нелинейную цепь. Нелинейная цепь означает разветвленную структуру, обеспечиваемую трехатомным или многоатомным спиртом, трехосновной или многоосновной карбоновой кислотой, или и тем, и другим.
Форполимер предпочтительно является смолой сложного полиэфира, содержащей изоцианатную группу.
--Смола сложного полиэфира, содержащая изоцианатную группу-
Смола сложного полиэфира, содержащая изоцианатную группу, особенно не ограничивается и может быть подходящим образом выбрана в зависимости от намеченной цели. Примеры такой смолы включают в себя продукт реакции между полиизоцианатом и смолой сложного полиэфира, содержащей активную водородную группу. Смола сложного полиэфира, содержащая активную водородную группу, может быть получена, например, посредством поликонденсации следующих веществ: диола; дикарбоновой кислоты; и трехатомного или многоатомного спирта, трехосновной или многоосновной карбоновой кислоты, или и того, и другого. Трехатомный или многоатомный спирт, трехосновная или многоосновная карбоновая кислота, или и то, и другое, обеспечивают смоле сложного полиэфира, содержащей изоцианатную группу, разветвленную структуру.
---Диол---
Диол особенно не ограничивается и может быть подходящим образом выбран в зависимости от намеченной цели. Примеры диола включают в себя алифатические диолы, такие как этиленгликоль, 1,2-пропиленгликоль, 1,3-пропиленгликоль, 1,4-бутандиол, 3-метил-1,5-пентандиол, 1,6-гександиол, 1,8-октандиол, 1,10-декандиол и 1,12-додекандиол; диолы, содержащие оксиалкиленовую группу, такие как диэтиленгликоль, триэтиленгликоль, дипропиленгликоль, полиэтиленгликоль, полипропиленгликоль и политетраметиленгликоль; алициклические диолы, такие как 1,4-циклогександиметанол и гидрированный бисфенол A; аддукты алициклических диолов с алкиленоксидами, такими как окись этилена, окись пропилена и окись бутилена; бисфенолы, такие как бисфенол A, бисфенол F и бисфенол S; а также аддукты бисфенолов с алкиленоксидами, такими как окись этилена, окись пропилена и окись бутилена. Среди них предпочтительными являются алифатические диолы, имеющие от 4 до 12 атомов углерода.
Эти диолы могут использоваться по отдельности или в комбинации двух или более из них.
---Дикарбоновая кислота---
Компонент дикарбоновой кислоты особенно не ограничивается и может быть подходящим образом выбран в зависимости от намеченной цели. Примеры дикарбоновой кислоты включают в себя алифатические дикарбоновые кислоты и ароматические дикарбоновые кислоты. Кроме того, также могут использоваться их ангидриды, их этерифицированные низшими (C1-C3) алкилами соединения или их галоидные соединения.
Алифатическая дикарбоновая кислота особенно не ограничивается и может быть подходящим образом выбрана в зависимости от намеченной цели. Примеры такой кислоты включают в себя янтарную кислоту, адипиновую кислоту, себациновую кислоту, декандикарбоновую кислоту, малеиновую кислоту и фумаровую кислоту.
Ароматическая дикарбоновая кислота особенно не ограничивается и может быть подходящим образом выбрана в зависимости от намеченной цели, но предпочтительно она является ароматической дикарбоновой кислотой, имеющей от 8 до 20 атомов углерода. Ароматическая дикарбоновая кислота, имеющая от 8 до 20 атомов углерода, особенно не ограничивается и может быть подходящим образом выбрана в зависимости от намеченной цели.Примеры такой кислоты включают в себя фталевую кислоту, изофталевую кислоту, терефталевую кислоту и нафталиндикарбоновые кислоты.
Среди них предпочтительными являются алифатические дикарбоновые кислоты, имеющие от 4 до 12 атомов углерода.
Эти дикарбоновые кислоты могут использоваться по отдельности или в комбинации двух или более из них.
---Трехатомный или многоатомный спирт---
Трехатомный или многоатомный спирт особенно не ограничивается и может быть подходящим образом выбран в зависимости от намеченной цели. Примеры такого спирта включают в себя трехатомные или многоатомные алифатические спирты, трехатомные или многоатомные полифенолы, а также алкиленоксидные аддукты трехатомных или многоатомных полифенолов.
Примеры трехатомного или многоатомного алифатического спирта включают в себя глицерин, триметилолэтан, триметилолпропан, пентаэритрит и сорбит.
Примеры трехатомных или многоатомных полифенолов включают в себя трисфенол PA, фенол новолчаные смолы и крезол новолачные смолы.
Примеры алкиленоксидных аддуктов трехатомных или многоатомных полифенолов включают в себя аддукты трехатомных или многоатомных полифенолов, например, с окисью этилена, окисью пропилена или окисью бутилена.
Некристаллическая смола сложного полиэфира А предпочтительно содержит трехатомный или многоатомный алифатический спирт в качестве своего составляющего компонента.
Когда некристаллическая смола сложного полиэфира A содержит трехатомный или многоатомный алифатический спирт в качестве своего составляющего компонента, некристаллическая смола сложного полиэфира A имеет разветвленную структуру в своем молекулярном скелете, и ее молекулярная цепь становится трехмерной сетчатой структурой. В результате некристаллическая смола сложного полиэфира A имеет такие каучукоподобные свойства, как способность деформироваться при низкой температуре, но не течь при этом, позволяя тонеру сохранять термическую устойчивость при хранении и устойчивость к горячему офсету.
Некристаллическая смола сложного полиэфира A может также использовать, например, трехосновную или многоосновную карбоновую кислоту или эпоксид в качестве сшивающего компонента. В этом случае, однако, закрепленное изображение, получаемое путем закрепления теплом, может не показывать достаточного глянца, так как многие трехосновные или многоосновные карбоновые кислоты являются ароматическими соединениями, или плотность сложноэфирных связей сшивающих компонентов становится более высокой. Использование сшивающего агента, такого как эпоксид, нуждается в реакции сшивки после полимеризации для полиэфира, что затрудняет управление расстоянием между сшитыми точками, потенциально приводя к невозможности получения намеченной вязкоупругости и/или к ухудшению плотности изображения или его глянца из-за неравномерности в закрепленном изображении. Причина, по которой возникает неравномерность в закрепленном изображении, заключается в том, что эпоксид имеет тенденцию реагировать с олигомером, формируемым во время производства полиэфира, с образованием частей, имеющих высокую сшитую плотность.
---Трехосновная или многоосновная карбоновая кислота ---
Трехосновная или многоосновная карбоновая кислота особенно не ограничивается и может быть подходящим образом выбрана в зависимости от намеченной цели. Примеры такой кислоты включают в себя трехосновные или многоосновные ароматические карбоновые кислоты. Кроме того, также могут использоваться их ангидриды, их этерифицированные низшими (C1-C3) алкилами соединения или их галоидные соединения.
Трехосновная или многоосновная ароматическая карбоновая кислота предпочтительно является трехосновной или многоосновной ароматической карбоновой кислотой, имеющей от 9 до 20 атомов углерода. Примеры трехосновной или многоосновной ароматической карбоновой кислоты, имеющей от 9 до 20 атомов углерода, включают в себя тримеллитовую кислоту и пиромеллитовую кислоту.
---Полиизоцианат---
Полиизоцианат особенно не ограничивается и может быть подходящим образом выбран в зависимости от намеченной цели. Примеры этого включают диизоцианат, а также трехосновный или многоосновный изоцианат.
Примеры диизоцианата включают в себя: алифатический диизоцианат; алициклический диизоцианат; ароматический диизоцианат; ароматический алифатический диизоцианат; изоцианурат; а также их блочные продукты, в которых перечисленные соединения сочетаются с производной фенола, оксимом или капролактамом.
Алифатический диизоцианат особенно не ограничивается и может быть подходящим образом выбран в зависимости от намеченной цели. Его примеры включают в себя тетраметилендиизоцианат, гексаметилендиизоцианат, 2,6-диизоцианатметилкапроат, октаметилендиизоцианат, декаметилендиизоцианат, додекаметилендиизоцианат, тетрадекаметилендиизоцианат, триметилгександиизоцианат и тетраметилгександиизоцианат.
Алициклический диизоцианат особенно не ограничивается и может быть подходящим образом выбран в зависимости от намеченной цели. Его примеры включают в себя изофорондиизоцианат и циклогексилметандиизоцианат.
Ароматический диизоцианат особенно не ограничивается и может быть подходящим образом выбран в зависимости от намеченной цели. Его примеры включают в себя толилендиизоцианат, дифенилметандиизоцианат, 1,5-нефтилендиизоцианат, 4,4’-диизоцианатдифенил, 4,4’-диизоцианат-3,3’-диметилдифенил, 4,4’-диизоцианат-3-метилдифенилметан и 4,4’-диизоцианат-дифениловый эфир.
Ароматический алифатический диизоцианат особенно не ограничивается и может быть подходящим образом выбран в зависимости от намеченной цели. Его примеры включают в себя α,α,α’,α’-тетраметилксилендиизоцианат.
Изоцианурат особенно не ограничивается и может быть подходящим образом выбран в зависимости от намеченной цели. Его примеры включают в себя трис(изоцианаталкил)изоцианурат и трис(изоцианатциклоалкил)изоцианурат.
Эти полиизоцианаты могут использоваться по отдельности или в комбинации двух или более из них.
- Отвердитель -
Отвердитель особенно не ограничивается и может быть подходящим образом выбран в зависимости от намеченной цели, при условии, что он может реагировать с нелинейным реакционным прекурсором с образованием некристаллической смолы сложного полиэфира А. Его примеры включают в себя соединения, содержащие группу активного водорода.
--Соединение, содержащее группу активного водорода--
Группа активного водорода в соединении, содержащем группу активного водорода, особенно не ограничивается, и может быть подходящим образом выбрана в зависимости от намеченной цели. Примеры такой группы включают в себя гидроксильную группу (например, гидроксильную группу спирта и гидроксильную группу фенола), аминогруппу, карбоксильную группу и меркаптогруппу. Они могут использоваться по отдельности или в комбинации двух или более из них.
Соединение, содержащее группу активного водорода, особенно не ограничивается и может быть подходящим образом выбрано в зависимости от намеченной цели, но предпочтительно оно выбирается из аминов, поскольку амины могут образовыватькарбамидную связь.
Амины особенно не ограничиваются и могут быть подходящим образом выбраны в зависимости от намеченной цели. Примеры аминов включают в себя диамин, трехатомный или многоатомный амин, аминоспирт, аминомеркаптан, аминокислоту, а также соединения, в которых сочетаются аминогруппы предшествующих соединений. Они могут использоваться по отдельности или в комбинации двух или более из них.
Среди них предпочтительными являются диамин, а также смесь диамина и небольшого количества трехатомного или многоатомного амина.
Диамин особенно не ограничивается и может быть подходящим образом выбран в зависимости от намеченной цели. Примеры диамина включают в себя ароматический диамин, алициклический диамин и алифатический диамин. Ароматический диамин особенно не ограничивается и может быть подходящим образом выбран в зависимости от намеченной цели. Его примеры включают в себя фенилендиамин, диэтилтолуолдиамин и 4,4'-диаминодифенилметан.Алициклический диамин особенно не ограничивается и может быть подходящим образом выбран в зависимости от намеченной цели. Его примеры включают в себя 4,4’-диамино-3,3’-диметилциклогексилметан, диаминоциклогексан и изофорон диамин. Алифатический диамин особенно не ограничивается и может быть подходящим образом выбран в зависимости от намеченной цели. Его примеры включают в себя этилендиамин, тетраметилендиамин и гексаметилендиамин.
Трехатомный или многоатомный амин особенно не ограничивается и может быть подходящим образом выбран в зависимости от намеченной цели. Его примеры включают в себя диэтилентриамин и триэтилентетрамин.
Аминоспирт особенно не ограничивается и может быть подходящим образом выбран в зависимости от намеченной цели. Его примеры включают в себя этаноламин и гидроксиэтиланилин.
Аминомеркаптан особенно не ограничивается и может быть подходящим образом выбран в зависимости от намеченной цели. Его примеры включают в себя аминоэтилмеркаптан и аминопропилмеркаптан.
Аминокислота особенно не ограничивается и может быть подходящим образом выбрана в зависимости от намеченной цели. Примеры аминокислоты включают в себя аминопропионовую кислоту и аминокапроновую кислоту.
Соединение, в котором аминогруппа сочетается с другими группами, особенно не ограничивается и может быть соответственно выбрано в зависимости от намеченной цели. Его примеры включают в себя кетиминовое соединение, где аминогруппа сочетается с кетоном, таким как ацетон, метилэтилкетон, метилизобутилкетон, а также оксазолиновое соединение.
Для того, чтобы понизить Tg некристаллической смолы сложного полиэфира А так, чтобы можно было более легко обеспечить ей свойство деформирования при низкой температуре, некристаллическая смола сложного полиэфира A предпочтительно содержит компонент диола в качестве своего составляющего компонента, и компонент диола содержит алифатический диол, имеющий от 4 до 12 атомов углерода, в количестве 50 мас.% или больше.
Для того, чтобы понизить Tg некристаллической смолы сложного полиэфира А так, чтобы можно было более легко обеспечить ей свойство деформирования при низкой температуре, некристаллическая смола сложного полиэфира A предпочтительно содержит алифатический диол, имеющий от 4 до 12 атомов углерода, в количестве 50 мас.% или больше во всех спиртовых компонентах.
Для того, чтобы понизить Tg некристаллической смолы сложного полиэфира А так, чтобы можно было более легко обеспечить ей свойство деформирования при низкой температуре, некристаллическая смола сложного полиэфира A предпочтительно содержит компонент дикарбоновой кислоты в качестве своего составляющего компонента, и компонент дикарбоновой кислоты содержит алифатическую дикарбоновую кислоту, имеющую от 4 до 12 атомов углерода, в количестве 50 мас.% или больше.
Температура стеклования некристаллической смолы сложного полиэфира A предпочтительно составляет от -60°C до 0°C, более предпочтительно от -40°C до -20°C. Когда температура стеклования ниже чем -60°C, становится невозможно предотвратить текучесть полученного тонера при низкой температуре, что потенциально приводит к ухудшению термической устойчивости при хранении и/или к ухудшению устойчивости к формированию пленки. Когда температура стеклования некристаллической смолы сложного полиэфира A выше чем 0°C, полученный тонер не может достаточно деформироваться при нагревании и сжатии при закреплении, что потенциально приводит к недостаточной способности к низкотемпературному закреплению.
Среднемассовая молекулярная масса некристаллической смолы сложного полиэфира A особенно не ограничивается и может быть подходящим образом выбрана в зависимости от намеченной цели. Предпочтительно она составляет от 20000 до 1000000, более предпочтительно от 50000 до 300000, особенно предпочтительно от 100000 до 200000 при измерении с помощью ГПХ (гель-проникающей хроматографии).
Когда среднемассовая молекулярная масса составляет менее 20000, полученный тонер легче течет при низкой температуре, что потенциально приводит к ухудшению термической устойчивости при хранении. В дополнение к этому, может быть ухудшено устойчивость тонера к горячему офсету из-за пониженной вязкости тонера при плавлении.
-1
-1
-1
-1
Молекулярная структура некристаллической смолы сложного полиэфира A может быть подтверждена с помощью ЯМР раствора или твердого вещества, рентгеновской дифракции, ГХ/МС, ЖХ/МС или ИК-спектроскопии. Простые способы этого включают в себя способ обнаружения в качестве некристаллической смолы сложного полиэфира такой смолы, у которой нет поглощения на основе δCH (внеплоскостных изгибных колебаний) олефина при 965 см±10 см и 990 см±10 см в спектре инфракрасного поглощения.
Количество некристаллической смолы сложного полиэфира A особенно не ограничивается и может быть подходящим образом выбрано в зависимости от намеченной цели, но предпочтительно оно составляет от 5 массовых частей до 25 массовых частей, более предпочтительно от 10 массовых частей до 20 массовых частей, относительно 100 массовых частей тонера. Когда количество некристаллической смолы сложного полиэфира A составляет менее 5 массовых частей, способность к низкотемпературному закреплению и устойчивость к горячему офсету получаемого тонера могут ухудшиться. Когда количество некристаллической смолы сложного полиэфира A составляет более 25 массовых частей, термическая устойчивость при хранении тонера может быть ослаблена, и глянец изображения, полученного при закреплении, и способность к окрашиванию могут уменьшиться. Когда количество некристаллической смолы сложного полиэфира A находится внутри вышеупомянутого более предпочтительного диапазона, это является выгодным, потому что все эти качества - способность к низкотемпературному закреплению, устойчивость к горячему офсету и термическая устойчивость при хранении - являются превосходными.
<<НЕКРИСТАЛЛИЧЕСКАЯ СМОЛА СЛОЖНОГО ПОЛИЭФИРА В>>
Некристаллическая смола сложного полиэфира В предпочтительно имеет температуру стеклования от 40°C до 80°C.
Некристаллическая смола сложного полиэфира B предпочтительно является линейной смолой сложного полиэфира.
Некристаллическая смола сложного полиэфира B предпочтительно является немодифицированной смолой сложного полиэфира. Немодифицированная смола сложного полиэфира относится к смоле сложного полиэфира, которая получается с использованием многоатомного спирта и многоосновной карбоновой кислоты или ее производного, такого как ангидрид многоосновный карбоновой кислоты и сложный эфир многоосновной карбоновой кислоты, и которая не модифицирована соединением изоцианата и т.п. Предпочтительно некристаллическая смола сложного полиэфира B не имеет уретановой связи или карбамидной связи.
Некристаллическая смола сложного полиэфира В содержит компонент дикарбоновой кислоты в качестве составляющего компонента, и компонент дикарбоновой кислоты содержит терефталевую кислоту в количестве 50 мол.% или больше, что является выгодным с точки зрения термической устойчивости при хранении.
Примеры многоатомного спирта включают в себя диолы.
Примеры диола включают в себя аддукты бисфенола А с (C2 - C3) алкиленоксидами (среднее количество добавляемых молей: 1 - 10), такими как полиоксипропилен(2,2)-2,2-бис(4-гидроксифенил)пропан и полиоксиэтилен(2,2)-2,2-бис(4-гидроксифенил)пропан; этиленгликоль и пропиленгликоль; а также гидрированный бисфенол A и аддукты гидрированного бисфенола А с (C2-C3) алкиленоксидами (среднее количество добавляемых молей: 1-10).
Они могут использоваться по отдельности или в комбинации двух или более из них.
Примеры многовалентной карбоновой кислоты включают в себя дикарбоновые кислоты.
Примеры дикарбоновой кислоты включают в себя адипиновую кислоту, фталевую кислоту, изофталевую кислоту, терефталевую кислоту, фумаровую кислоту и малеиновую кислоту; а также янтарную кислоту, имеющую в качестве заместителя алкильную группу, имеющую от 1 до 20 атомов углерода, или алкенильную группу, имеющую от 1 до 20 атомов углерода, такую как додеценилянтарная кислота и октилянтарная кислота.
Они могут использоваться по отдельности или в комбинации двух или более из них.
Также для того, чтобы регулировать кислотное число или гидроксильное число, некристаллическая смола сложного полиэфира B может содержать на конце своей полимерной цепи трехосновную или многоосновную карбоновую кислоту, трехатомный или многоатомный спирт, или и то, и другое.
Примеры трехосновной или многоосновной карбоновой кислоты включают в себя тримеллитовую кислоту, пиромеллитовую кислоту, а также их ангидриды.
Примеры трехатомного или многоатомного спирта включают в себя глицерин, пентаэритрит и триметилолпропан.
Молекулярная масса некристаллической смолы сложного полиэфира В особенно не ограничивается и может быть подходящим образом выбрана в зависимости от намеченной цели. Когда ее молекулярная масса является слишком низкой, полученный тонер может иметь недостаточную термическую устойчивость при хранении и недостаточную устойчивость к напряжениям, например к перемешиванию в проявочном устройстве. Когда ее молекулярная масса является слишком высокой, полученный тонер может иметь увеличенную вязкоупругость при плавлении и, соответственно, недостаточную способность к низкотемпературному закреплению. Следовательно, в ГПХ (гель-проникающей хроматографии) некристаллическая смола сложного полиэфира B предпочтительно имеет среднемассовую молекулярную массу (Mw) от 3000 до 10000, а также имеет среднечисловую молекулярную массу (Mn) от 1000 до 4000. Отношение Mw/Mn предпочтительно составляет от 1,0 до 4,0.
Среднемассовая молекулярная масса (Mw) некристаллической смолы сложного полиэфира B более предпочтительно составляет от 4000 до 7000. Среднечисловая молекулярная масса (Mn) некристаллической смолы сложного полиэфира B более предпочтительно составляет от 1500 до 3000. Отношение Mw/Mn более предпочтительно составляет от 1,0 до 3,5.
Кислотное число некристаллической смолы сложного полиэфира B особенно не ограничивается и может быть подходящим образом выбрано в зависимости от намеченной цели, но предпочтительно оно составляет от 1 мгKOH/г до 50 мгKOH/г, более предпочтительно от 5 мгKOH/г до 30 мгKOH/г. Когда кислотное число некристаллической смолы сложного полиэфира B составляет 1 мгKOH/г или больше, полученный тонер будет более легко отрицательно заряжаемым и будет иметь лучшее сродство с бумагой при закреплении на ней, и в результате может иметь улучшенную способность к низкотемпературному закреплению. Когда кислотное число некристаллической смолы сложного полиэфира B составляет более 50 мгKOH/г, полученный тонер может иметь ухудшенную стабильность заряда, особенно по отношению к изменениям среды.
Гидроксильное число некристаллической смолы сложного полиэфира B особенно не ограничивается и может быть подходящим образом выбрано в зависимости от намеченной цели, но предпочтительно оно составляет 5 мгKOH/г или больше.
Температура стеклования (Tg) некристаллической смолы сложного полиэфира B предпочтительно составляет от 40°C до 80°C, более предпочтительно от 50°C до 70°C. Когда температура стеклования некристаллической смолы сложного полиэфира B является более низкой, чем 40°C, полученный тонер может иметь недостаточную термическую устойчивость при хранении и недостаточную устойчивость к напряжениям, например при перемешивании в проявочном устройстве, а также может иметь ухудшенное сопротивление к формированию пленки. Когда температура стеклования некристаллической смолы сложного полиэфира A выше чем 80°C, полученный тонер не может достаточно деформироваться при нагревании и сжатии при закреплении, что потенциально приводит к недостаточной способности к низкотемпературному закреплению.
-1
-1
-1
-1
Молекулярная структура некристаллической смолы сложного полиэфира В может быть подтверждена с помощью ЯМР раствора или твердого вещества, рентгеновской дифракции, ГХ/МС, ЖХ/МС или ИК-спектроскопии. Простые способы этого включают в себя способ обнаружения в качестве некристаллической смолы сложного полиэфира такой смолы, у которой нет поглощения на основе δCH (внеплоскостных изгибных колебаний) олефина при 965 см±10 см и 990 см±10 см в спектре инфракрасного поглощения.
Количество некристаллической смолы сложного полиэфира В особенно не ограничивается и может быть подходящим образом выбрано в зависимости от намеченной цели, но предпочтительно оно составляет от 50 массовых частей до 90 массовых частей относительно 100 массовых частей тонера, более предпочтительно от 60 массовых частей до 80 массовых частей относительно 100 массовых частей тонера. Когда количество некристаллической смолы сложного полиэфира B составляет менее 50 массовых частей, пигмент и разделительный агент в тонере будут иметь ухудшенную диспергируемость, что потенциально будет легко вызывать вуалирование на изображениях и формировании неправильных изображений. Когда количество некристаллической смолы сложного полиэфира B составляет больше, чем 90 массовых частей, количества кристаллической смолы сложного полиэфира C и некристаллической смолы сложного полиэфира A станут малыми, и следовательно полученный тонер может иметь ухудшенную способность к низкотемпературному закреплению. Количество некристаллической смолы сложного полиэфира B, находящееся внутри вышеупомянутого более предпочтительного диапазона, является выгодным, так как получаемый при этом тонер обладает как превосходным качеством изображения, так и превосходной способностью к низкотемпературному закреплению.
<<КРИСТАЛЛИЧЕСКАЯ СМОЛА СЛОЖНОГО ПОЛИЭФИРА C>>
Кристаллическая смола сложного полиэфира С проявляет термоплавкие характеристики, при которых вязкость резко уменьшается при температуре около температуры начала закрепления, поскольку кристаллическая смола сложного полиэфира С обладает высокой кристалличностью. При использовании кристаллической смолы сложного полиэфира C, имеющей вышеупомянутые характеристики, вместе с некристаллической смолой сложного полиэфира B в тонере термическая устойчивость при хранении тонера является превосходной вплоть до температуры начала плавления благодаря кристалличности, и тонер резко уменьшает свою вязкость (свойство резкого плавления) при температуре начала плавления из-за плавления кристаллической смолы сложного полиэфира C. Наряду с резким уменьшением вязкости, кристаллическая смола сложного полиэфира C плавится вместе с некристаллической смолой сложного полиэфира B, резко уменьшая их вязкость и обеспечивая тем самым закрепление. Соответственно, может быть получен тонер, имеющий превосходную термическую устойчивость при хранении и способность к низкотемпературному закреплению. Кроме того, этот тонер дает превосходные результаты в плане ширины разделения (разности между минимальной температурой закрепления и температурой, при которой происходит горячий офсет).
Кристаллическая смола сложного полиэфира C получается из многоатомного спирта и многоосновной карбоновой кислоты или ее производной, такой как ангидрид многоосновной карбоновой кислоты и сложный эфир многоосновной карбоновой кислоты.
Следует отметить, что в настоящем изобретении кристаллическая смола сложного полиэфира C является смолой, получаемой из многоатомного спирта и многоосновной карбоновой кислоты или ее производной, такой как ангидрид многоосновной карбоновой кислоты и сложный эфир многоосновной карбоновой кислоты, как описано выше, а также смолой, получаемой путем модификации смолы сложного полиэфира, например, вышеупомянутого форполимера, и смолы, получаемой посредством сшивания и/или реакции удлинения цепи форполимера, не принадлежащего кристаллической смоле сложного полиэфира C.
- Многоатомный спирт -
Многоатомный спирт особенно не ограничивается и может быть подходящим образом выбран в зависимости от намеченной цели. Примеры многоатомного спирта включают в себя диол, а также трехатомный или многоатомный спирт.
Примеры диола включают в себя насыщенный алифатический диол. Примеры насыщенного алифатического диола включают в себя насыщенный алифатический диол с линейной цепью, а также насыщенный алифатический диол с разветвленной цепью. Среди них насыщенный алифатический диол с линейной цепью является предпочтительным, и насыщенный алифатический диол с линейной цепью C2-C12 является более предпочтительным. Когда насыщенный алифатический диол имеет разветвленную структуру, кристалличность кристаллической смолы сложного полиэфира C может быть низкой, что может понижать точку плавления. Когда число атомов углерода в насыщенном алифатическом диоле составляет больше 12, может быть трудно получить такой материал на практике. Число атомов углерода поэтому предпочтительно составляет 12 или меньше.
Примеры насыщенного алифатического диола включают в себя этиленгликоль, 1,3-пропандиол, 1,4-бутандиол, 1,5-пентандиол, 1,6-гександиол, 1,7-гептандиол, 1,8-октандиол, 1,9-нонандиол, 1,10-декандиол, 1,11-ундекандиол, 1,12-додекандиол, 1,13-тридекандиол, 1,14-тетрадекандиол, 1,18-октадекандиол и 1,14-эйкозандекандиол. Среди них этиленгликоль, 1,4-бутандиол, 1,6-гександиол, 1,8-октандиол, 1,10-декандиол и 1,12-додекандиол являются предпочтительными, поскольку они дают высокую степень кристалличности получаемой в резульатте кристаллической смоле сложного полиэфира, а также дают превосходные свойства резкого плавления.
Примеры трехатомного или многоатомного спирта включают в себя глицерин, триметилолэтан, триметилолпропан и пентаэритрит.
Они могут использоваться по отдельности или в комбинации двух или более из них.
- Многоосновная карбоновая кислота -
Многоосновная карбоновая кислота особенно не ограничивается и может быть подходящим образом выбрана в зависимости от намеченной цели. Примеры такой кислоты включают в себя двухосновную карбоновую кислоту, а также трехосновную или многоосновную карбоновую кислоту.
Примеры двухосновной карбоновой кислоты включают в себя: насыщенную алифатическую дикарбоновую кислоту, такую как щавелевая кислота, янтарная кислота, глутаровая кислота, адипиновая кислота, пробковая кислота, азелаиновая кислота, себациновая кислота, 1,9-нонандикарбоновая кислота, 1,10-декандикарбоновая кислота, 1,12-додекандикарбоновая кислота, 1,14-тетрадекандикарбоновая кислота и 1,18-октадекандикарбоновая кислота; ароматическую дикарбоновую двухосновную кислоту, такую как фталевая кислота, изофталевая кислота, терефталевая кислота, нафталин-2,6-дикарбоновая кислота, малоновая кислота и мезаконовая кислота; а также ангидриды вышеперечисленных соединений и сложные (C1-C3) алкилэфиры вышеперечисленных соединений и.
Примеры трехосновной или многоосновной карбоновой кислоты включают в себя 1,2,4-бензолтрикарбоновую кислоту, 1,2,5-бензолтрикарбоновую кислоту, 1,2,4-нафталинтрикарбоновую кислоту, их ангидриды и сложные (C1-C3) алкилэфиры вышеперечисленных соединений.
Кроме того, многоосновная карбоновая кислота может содержать отличающуюся от насыщенной алифатической дикарбоновой кислоты или ароматической дикарбоновой кислоты дикарбоновую кислоту, содержащую группу сульфокислоты. Кроме того, многоосновная карбоновая кислота может содержать отличающуюся от насыщенной алифатической дикарбоновой кислоты или ароматической дикарбоновой кислоты дикарбоновую кислоту, имеющую двойную связь.
Они могут использоваться по отдельности или в комбинации двух или более из них.
Кристаллическая смола сложного полиэфира C предпочтительно состоит из насыщенной алифатической дикарбоновой кислоты с линейной цепью, имеющей от 4 до 12 атомов углерода, а также насыщенного алифатического диола с линейной цепью, имеющего от 2 до 12 атомов углерода. В частности, кристаллическая смола сложного полиэфира C предпочтительно содержит составной блок, полученный из насыщенной алифатической дикарбоновой кислоты, имеющей от 4 до 12 атомов углерода, а также составной блок, полученный из насыщенного алифатического диола, имеющего от 2 до 12 атомов углерода. В результате этого кристалличность увеличивается, и свойства резкого плавления улучшаются, и, следовательно, это является предпочтительным, поскольку обеспечивается превосходная способность тонера к низкотемпературному закреплению.
Точка плавления кристаллической смолы сложного полиэфира C особенно не ограничивается и может быть подходящим образом выбрана в зависимости от намеченной цели, но предпочтительно она составляет от 60°C до 80°C. Когда точка плавления кристаллической смолы сложного полиэфира C составляет менее 60°C, кристаллическая смола сложного полиэфира имеет тенденцию плавиться при низкой температуре, что может ослабить термическую устойчивость тонера при хранении. Когда точка плавления кристаллической смолы сложного полиэфира C составляет более 80°C, плавление кристаллической смолы сложного полиэфира C при закреплении может быть недостаточным, что может ослабить способность тонера низкотемпературному закреплению.
Молекулярная масса кристаллической смолы сложного полиэфира C особенно не ограничивается и может быть подходящим образом выбрана в зависимости от намеченной цели. Так как смолы, которые имеют узкое распределение молекулярной массы и низкую молекулярную массу, имеют превосходную способность к низкотемпературному закреплению, а термическая устойчивость при хранении получаемого тонера понижается с увеличением количества низкомолекулярного компонента, растворимый в o-дихлорбензоле компонент кристаллической смолы сложного полиэфира C предпочтительно имеет среднемассовую молекулярную массу (Mw) от 3000 до 30000, среднечисловую молекулярную массу (Mn) от 1000 до 10000, и Mw/Mn от 1,0 до 10 при измерении с помощью ГПХ.
Далее, более предпочтительно, чтобы его среднемассовая молекулярная масса (Mw) составляла от 5000 до 15000, среднечисловая молекулярная масса (Mn) составляла от 2000 до 10000, а значение Mw/Mn составляло от 1,0 до 5,0.
Кислотное число кристаллической смолы сложного полиэфира C особенно не ограничивается и может быть подходящим образом выбрано в зависимости от намеченной цели, но предпочтительно оно составляет 5 мгKOH/г или выше, более предпочтительно 10 мгKOH/г или выше для того, чтобы достичь желаемой способности к низкотемпературному закреплению с учетом сродства между бумагой и смолой. При этом ее кислотное число предпочтительно составляет 45 мгKOH/г или ниже с целью улучшения устойчивости к горячему офсету.
Гидроксильное число кристаллической смолы сложного полиэфира C особенно не ограничивается и может быть подходящим образом выбрано в зависимости от намеченной цели, но предпочтительно оно составляет от 0 мгKOH/г до 50 мгKOH/г, более предпочтительно от 5 мгKOH/г до 50 мгKOH/г, для того, чтобы достичь желаемой способности к низкотемпературному закреплению и превосходных свойств заряда.
-1
-1
-1
-1
Молекулярная структура кристаллической смолы сложного полиэфира С может быть подтверждена с помощью ЯМР раствора или твердого вещества, рентгеновской дифракции, ГХ/МС, ЖХ/МС или ИК-спектроскопии. Простые способы этого включают в себя способ обнаружения в качестве кристаллической смолы сложного полиэфира С такой смолы, которая имеет поглощение на основе δCH (внеплоскостных изгибных колебаний) олефина при 965 см±10 см и 990 см±10 см в спектре инфракрасного поглощения.
Количество кристаллической смолы сложного полиэфира С особенно не ограничивается и может быть подходящим образом выбрано в зависимости от намеченной цели, но предпочтительно оно составляет от 3 массовых частей до 20 массовых частей, более предпочтительно от 5 массовых частей до 15 массовых частей, относительно 100 массовых частей тонера. Когда количество кристаллической смолы сложного полиэфира С составляет менее 3 массовых частей, кристаллическая смола сложного полиэфира C не дает достаточного свойства резкого плавления, что может привести к недостаточной способности получаемого тонера к низкотемпературному закреплению. Когда количество кристаллической смолы сложного полиэфира С составляет более 20 массовых частей, получаемый тонер может иметь низкую термическую устойчивость при хранении, и имеет тенденцию вызывать вуалирование изображения. Когда количество кристаллической смолы сложного полиэфира С находится внутри вышеупомянутого более предпочтительного диапазона, это является выгодным, потому что получаемый тонер является превосходным как с точки зрения высокого качества изображения, так и с точки зрения способности к низкотемпературному закреплению.
<ДРУГИЕ КОМПОНЕНТЫ>
Примеры других компонентов включают в себя разделительный агент, пигмент, агент управления зарядом, внешнюю добавку, агент улучшения текучести, агент улучшения очистки, а также магнитный материал.
- Разделительный агент -
Разделительный агент подходящим образом выбирается из известных в данной области техники разделительных агентов без какого бы то ни было ограничения.
Примеры воска, служащего разделительным агентом, включают в себя: природный воск, такой как растительный воск (например, карнаубский воск, хлопковый воск, японский воск и рисовый воск), животный воск (например, пчелиный воск и ланолин), минеральный воск (например, озокерит и церезин) и нефтяной воск (например, парафин, микрокристаллический воск и вазелин).
Примеры воска, отличающегося от вышеупомянутого природного воска, включают в себя синтетический углеводородный воск (например, воск Фишера-Тропша и полиэтиленовый воск; а также синтетический воск (например, сложноэфирный воск, кетоновый воск и эфирный воск).
Далее, другие примеры разделительного агента включают в себя амиды жирной кислоты, такие как амид 12-гидроксистеариновой кислоты, стеаринамид, имид фталевого ангидрида и хлоруглеводороды; низкомолекулярные кристаллические полимеры, такие как акриловые гомополимеры (например, поли-н-стеарилметакрилат и поли-н-лаурилметакрилат) и акриловые сополимеры (например, сополимеры н-стеарилакрилата и этилметакрилата); а также кристаллические полимеры, имеющие длинную алкильную группу в качестве боковой цепи.
Среди них предпочтительным является углеводородный воск, такой как парафин, микрокристаллический воск, воск Фишера-Тропша, полиэтиленовый воск и полипропиленовый воск.
Точка плавления разделительного агента особенно не ограничивается, и может быть подходящим образом выбрана в зависимости от намеченной цели, но предпочтительно она составляет от 60°C до 80°C. Когда точка плавления разделительного агента составляет менее 60°C, разделительный агент имеет тенденцию плавиться при низкой температуре, что может ослабить термическую устойчивость при хранении. Когда точка плавления разделительного агента составляет более 80°C, разделительный агент плавится недостаточно, и тем самым вызывает офсет при закреплении даже в том случае, когда смола плавится и находится в диапазоне температур закрепления, что может вызвать дефекты в изображении.
Количество разделительного агента соответственно выбирается в зависимости от намеченной цели без, какого бы то ни было ограничения, но предпочтительно оно составляет от 2 массовых частей до 10 массовых частей, более предпочтительно от 3 массовых частей до 8 массовых частей относительно 100 массовых частей тонера. Когда количество разделительного агента составляет менее 2 массовых частей, получаемый тонер может иметь недостаточную устойчивость к горячему офсету и недостаточную способность к низкотемпературному закреплению во время закрепления. Когда количество разделительного агента составляет более 10 массовых частей, получаемый тонер может иметь недостаточную термическую устойчивость при хранении, а также имеет тенденцию вызывать вуалирование изображения. Когда количество разделительного агента находится внутри вышеупомянутого более предпочтительного диапазона, это является выгодным, потому что качество изображения и стабильность закрепления могут быть улучшены.
- Пигмент -
Пигмент подходящим образом выбирается в зависимости от намеченной цели без какого-либо ограничения, и его примеры включают в себя сажу, нигрозиновая краска, сурьму в тонком порошке, нафтол желтый S, ганза желтый (10G, 5G и G), кадмиевый желтый, желтый оксид железа, желтую охру, свинцовый глет, титановый желтый, полиазо желтый, масляный желтый, ганза желтый (GR, A, RN и R), пигмент желтый L, бензидиновый желтый (G и GR), постоянный желтый (NCG), вулкан прочный желтый (5G, R), тартразиновый, хинолиновый желтый, антразановый желтый BGL, изоиндолиноновый желтый, крокус, свинцовый сурик, свинцовую искусственную киноварь, кадмиевый красный, кадмиево-ртутный красный, искусственную киноварь сурьмы, постоянный красный 4R, паракрасный, физер красный, парахлорортонитроанилиновый красный, литол прочный алый G, блестящий прочный алый, блестящий кармин BS, постоянный красный (F2R, F4R, FRL, FRLL и F4RH), прочный алый VD, вулкан прочный рубин B, блестящий алый G, литол рубин GX, постоянный красный F5R, блестящий кармин 6B, пигмент алый 3B, бордо 5B, толуидин каштановый, постоянный бордо F2K, гелио бордо BL, бордо 10B, BON каштановый светлый, BON каштановый средний, эозин, родамин B, родамин Y, ализарин, тиоиндиго красный B, тиоиндиго каштановый, масляный красный, хинакридоновый красный, пиразолоновый красный, полиазо красный, хромовую искусственную киноварь, бензидиновый оранжевый, периноновый оранжевый, масляный оранжевый, кобальтовую синь, лазурную синь, щелочной синий, павлиний синий, виктория голубой, безметаллический фталоцианиновый синий, фталоцианиновый синий, прочный лазурный, кубовый синий (RS и BC), индиго, ультрамарин, железную лазурь, антрахиноновый синий, прочный фиолетовый B, метил-фиолетовый, кобальтовый пурпурный, марганцево-фиолетовый, диоксановый фиолетовый, антрахиноновый фиолетовый, хромовую зелень, цинковую зелень, оксид хрома, виридиан, парижскую зелень, зеленый B, нафтол зеленый B, зелено-золотой, кислотный зеленый, малахитовую зелень, фталоцианиновый зеленый, антрахиноновый зеленый, оксид титана, оксид цинка и литопон.
Количество пигмента особенно не ограничивается и может быть подходящим образом выбрано в зависимости от намеченной цели, но предпочтительно оно составляет от 1 массовой части до 15 массовых частей, более предпочтительно от 3 массовых частей до 10 массовых частей относительно 100 массовых частей тонера.
Пигмент может использоваться как маточная смесь, в которой пигмент формирует композит со смолой. Примеры связующей смолы, перемешиваемой в производстве маточной смеси или вместе с ней, включают в себя, кроме вышеупомянутой некристаллической смолы сложного полиэфира, полимер стирола или заместителя (например, полистирол, поли-п-хлорстирол и поливинил); сополимер стирола (например, сополимер стирол-п-хлорстирол, сополимер пропилен-стирол, сополимер винилтолуол-стирол, сополимер винилнафталин-стирол, сополимер метилакрилат-стирол, сополимер этилакрилат-стирол, сополимер бутилакрилат-стирол, сополимер октилакрилат-стирол, сополимер метилметакрилат-стирол, сополимер этилметакрилат-стирол, сополимер бутилметакрилат-стирол, сополимер метилорхлорметакрилат-стирол, сополимер стирол-акрилонитрил, сополимер винилметилкетон-стирол, сополимер бутадиен-стирол, сополимер изопрен-стирол, сополимер стирол-акрилонитрил-инден, сополимер малеиновой кислоты и стирола и сополимер эфира малеиновой кислоты и стирола); а также другие, включая полиметилметакрилат, полибутилметакрилат, поливинилхлорид, поливинилацетат, полиэтилен, полипропилен, сложный полиэфир, эпоксидную смолу, эпоксидно-полиоловую смолу, полиуретан, полиамид, поливинилбутираль, смолу полиакриловой кислоты, канифоль, модифицированную канифоль, терпеновую смолу, алифатическую или алициклическую углеводородную смолу, смолу из ароматической фракции нефти, хлорпарафин и парафин. Они могут использоваться по отдельности или в комбинации.
Маточная смесь может быть приготовлена путем смешивания и перемешивания пигмента со смолой для маточной смеси. При смешивании и перемешивании может использоваться органический растворитель для улучшения взаимодействий между пигментом и смолой. Кроме того, маточная смесь может быть приготовлена способом быстрого испарения, в котором водная паста, содержащая пигмент, смешивается и перемешивается со смолой и органическим растворителем, а затем пигмент переходит в смолу для удаления воды и органического растворителя. Этот способ предпочтительно используется, потому что влажный отфильтрованный осадок пигмента используется как он есть, и не нужно высушивать влажный отфильтрованный осадок пигмента для того, чтобы приготовить пигмент. При смешивании и перемешивании пигмента и смолы предпочтительно используется диспергатор с высоким усилием сдвига (например, трехвалковая вальцовая машина).
- Агент управления зарядом -
Средство управления зарядом подходящим образом выбирается в зависимости от намеченной цели без какого-либо ограничения, и его примеры включают в себя нигрозиновые красители, трифенилметановые красители, красители из хромсодержащих металлокомплексных красителей, пигменты из хелата молибденовой кислоты, родаминовые красители, алкоксиамины, соли четвертичного аммония (включая модифицированные фтором соли четвертичного аммония), алкиламиды, фосфор, фосфорсодержащие соединения, вольфрам, соединения вольфрама, фтористые активные агенты, соли металла и салициловой кислоты, а также соли металла и производных салициловой кислоты.
_
Конкретные примеры агента управления зарядом включают в себя: нигрозиновый краситель BONTRON 03, соль четвертичного аммония BONTRON P-51, содержащий металл азокраситель BONTRON S-34, комплексное соединение металла на основе оксинафтойной кислоты E-82, комплексное соединение металла на основе салициловой кислоты E-84 и фенольный конденсат E89 (все производства компании ORIENT CHEMICAL INDUSTRIES CO., LTD); молибденовый комплекс соли четвертичного аммония TP-302 и TP-415 (все производства компании Hodogaya Chemical Co., Ltd.); LRA-901; комплексное соединение бора LR-147 (производства компании Japan Carlit Co., Ltd.); фталоцианин меди; перилен; хинакридон; азопигменты; а также полимерные соединения, имеющие в качестве функциональной группы группу сульфокислоты, карбоксильную группу, соль четвертичного аммония и т.д.
Количество агента управления зарядом особенно не ограничивается и может быть подходящим образом выбрано в зависимости от намеченной цели, но предпочтительно оно составляет от 0,1 массовой части до 10 массовых частей, более предпочтительно от 0,2 массовой части до 5 массовых частей относительно 100 массовых частей тонера. Когда его количество составляет более 10 массовых частей, способность тонера к заряду становится чрезмерной, что может уменьшить эффект средства управления зарядом, увеличить силу электростатического поля проявочного ролика, и привести к низкой текучести проявителя или низкой плотности получающегося изображения. Эти агенты управления зарядом могут быть растворены и диспергированы после того, как они будут расплавлены и перемешаны вместе с маточной смесью и/или смолой. Агенты управления зарядом могут быть, конечно, добавлены непосредственно к органическому растворителю, когда выполняются растворение и диспергирование. Альтернативно агенты управления зарядом могут быть закреплены на поверхностях частиц тонера после производства частиц тонера.
- Внешняя добавка -
Что касается внешней добавки, отличающейся от частиц оксида, может использоваться комбинация неорганических частиц и гидрофобно обработанных неорганических частиц. Средний первичный диаметр гидрофобно обработанных частиц предпочтительно составляет от 1 нм до 100 нм. Более предпочтительный размер неорганических частиц составляет от 5 нм до 70 нм.
2
2
Кроме того, предпочтительно, чтобы внешняя добавка содержала, по меньшей мере, один тип гидрофобно обработанных неорганических частиц, имеющих средний первичный диаметр частиц 20 нм или меньше, и, по меньшей мере, один тип неорганических частиц, имеющих средний первичный диаметр частиц 30 нм или больше.Более того, предпочтительно, чтобы внешняя добавка имела удельную поверхность по Брунауэру-Эмметту-Теллеру от 20 м/г до 500 м/г.
Внешняя добавка особенно не ограничивается и может быть подходящим образом выбрана в зависимости от намеченной цели. Примеры внешней добавки включают в себя частицы кремнезема, гидрофобный кремнезем, соли металла и жирной кислоты (например, стеарат цинка и стеарат алюминия), оксид металла (например, диоксид титана, глинозем, оксид олова и оксид сурьмы), а также фторполимер.
Примеры подходящей добавки включают в себя гидрофобный кремнезем, диоксид титана, оксид титана и частицы глинозема. Примеры частиц кремнезема включают в себя R972, R974, RX200, RY200, R202, R805 и R812 (все производства компании Nippon Aerosil Co., Ltd.).
Примеры частиц диоксида титана включают в себя P-25 (производства компании Nippon Aerosil Co., Ltd.); STT-30, STT-65C-S (оба производства компании Titan Kogyo, Ltd.); TAF-140 (производства компании Fuji Titanium Industry Co., Ltd.); и MT-150W, MT-500B, MT-600B, MT-150A (все производства компании TAYCA CORPORATION).
Примеры гидрофобно обработанных частиц оксида титана включают в себя: T-805 (производства компании Nippon Aerosil Co., Ltd.); STT-30A, STT-65S-S (оба производства компании Titan Kogyo, Ltd.); TAF-500T, TAF-1500T (оба производства компании Fuji Titanium Industry Co., Ltd.); MT-100S, MT-100T (оба производства компании TAYCA CORPORATION); и IT-S (производства компании ISHIHARA SANGYO KAISHA, LTD.).
Гидрофобно обработанные частицы оксида, гидрофобно обработанные частицы кремнезема, гидрофобно обработанные частицы диоксида титана, и гидрофобно обработанные частицы глинозема получаются, например, путем обработки гидрофильных частиц кремнийорганическим аппретом, таким как метилтриметоксисилан, метилтриэтоксисилан и октилтриметоксисилан. Кроме того, обработанные силиконовым маслом частицы оксида, или обработанные силиконовым маслом неорганические частицы, которые были обработаны путем добавления силиконового масла, необязательно с нагревом, также подходящим образом используются в качестве внешней добавки.
Примеры силиконового масла включают в себя диметилсиликоновое масло, метилфенилсиликоновое масло, хлорфенилсиликоновое масло, метилводородное силиконовое масло, алкил-модифицированное силиконовое масло, фтор-модифицированное силиконовое масло, модифицированное простым полиэфиром силиконовое масло, спирт-модифицированное силиконовое масло, амино-модифицированное силиконовое масло, эпокси-модифицированное силиконовое масло, модифицированное эпокси-полиэфиром силиконовое масло, фенол- модифицированное силиконовое масло, карбоксил-модифицированное силиконовое масло, меркапто-модифицированное силиконовое масло, метакрил-модифицированное силиконовое масло, а также α-метилстирол-модифицированное силиконовое масло.
Примеры неорганических частиц включают в себя кремнезем, глинозем, оксид титана, титанат бария, титанат магния, титанат кальция, титанат стронция, оксид железа, оксид меди, оксид цинка, оксид олова, кварцевый песок, глину, слюду, волластонит, диатомит, оксид хрома, оксид церия, красную окись железа, трехокись сурьмы, оксид магния, оксид циркония, сульфат бария, карбонат бария, карбонат кальция, карбид кремния и нитрид кремния. Среди них кремнезем и диоксид титана являются предпочтительными.
Количество внешней добавки особенно не ограничивается и может быть подходящим образом выбрано в зависимости от намеченной цели, но предпочтительно оно составляет от 0,1 массовой части до 5 массовых частей, более предпочтительно от 0,3 массовой части до 3 массовых частей относительно 100 массовых частей тонера.
Средний диаметр первичных неорганических частиц особенно не ограничивается и может быть соответственно выбран в зависимости от намеченной цели, но предпочтительно он составляет 100 нм или меньше, более предпочтительно от 3 нм до 70 нм.
Когда этот диаметр меньше, чем вышеупомянутый диапазон, неорганические частицы являются внедренными в частицы тонера, и поэтому функция неорганических частиц не может быть эффективно проявлена. Когда средний диаметр неорганических частиц больше, чем вышеупомянутый диапазон, неорганические частицы могут неравномерно повреждать поверхность фотопроводника, что не является предпочтительным.
- Агент улучшения текучести -
Агент улучшения текучести особенно не ограничивается и может быть соответственно выбран в зависимости от намеченной цели, при условии, что он способен выполнять обработку поверхности тонера для увеличения гидрофобности и предотвращать ухудшение реологических свойств и свойств заряда тонера даже в условиях высокой влажности. Примеры агента улучшения текучести включают в себя кремнийорганический аппрет, силилирующий агент, кремнийорганический аппрет, содержащий фторалкильную группу, органическое связующее вещество на основе титаната, связующее вещество на основе алюминия, силиконовое масло и модифицированное силиконовое масло. Особенно предпочтительно, чтобы кремнезем или оксид титана использовался в качестве гидрофобного кремнезема или гидрофобного оксида титана, обработанного вышеупомянутым агентом улучшения текучести.
- Агент улучшения очищающей способности -
Агент улучшения очищающей способности особенно не ограничивается и может быть подходящим образом выбран в зависимости от намеченной цели, при условии, что он может быть добавлен к тонеру с целью удаления проявителя, оставшегося на фотопроводнике или первичном элементе переноса после переноса. Примеры агента улучшения очищающей способности включают в себя: соль металла и жирной кислоты, такую как стеарат цинка, стеарат кальция, и стеариновую кислоту; а также полимерные частицы, произведенные с помощью эмульсионной полимеризации без мыла, такие как частицы полиметилметакрилата и частицы полистирола. Полимерные частицы предпочтительно являются частицами, которые имеют относительно узкое распределение размера частиц, и предпочтительно используются полимерные частицы, имеющие среднеобъемный диаметр частиц от 0,01 мкм до 1 мкм.
- Магнитный материал -
Магнитный материал особенно не ограничивается и может быть подходящим образом выбран в зависимости от намеченной цели. Примеры магнитного материала включают в себя железный порошок, магнетит и феррит. Среди них предпочтительным является белый магнитный материал с точки зрения цветного тона.
<<Способ для измерения гранулометрического состава>>
Среднеобъемный диаметр частиц (D4) и среднечисловой диаметр частиц (Dn) тонера и их отношение (D4/Dn) могут быть измерены, например, с помощью прибора Coulter Counter TA-II или Coulter Multisizer II (оба производства компании Beckman Coulter, Inc.). В настоящем изобретении использовался прибор Coulter Multisizer II. Далее объясняется способ измерения.
Сначала от 0,1 мл до 5 мл поверхностно-активного вещества (предпочтительно алкилбензолсульфоната (неионогенное поверхностно-активное вещество)) было добавлено в качестве диспергирующего агента к 100-150 мл электролита. Следует отметить, что этот электролит представляет собой водный раствор около 1 мас.%, подготовленный с использованием первичного хлористого натрия, и в качестве этого электролита используется, например, ISOTON-II (производства компании Beckman Coulter, Inc.). Затем к полученной в резульатте смеси добавляется и суспендируется от 2 мг до 20 мг образца, и смесь диспергируется посредством ультразвукового диспергатора в течение от около 1 мин до около 3 мин. Объем и число тонера или частиц тонера измеряются для полученной дисперсионной жидкости с использованием вышеупомянутого измерительного прибора с апертурой 100 мкм, а затем вычисляются объемное распределение и числовое распределение тонера. Из полученных распределений может быть определен среднеобъемный диаметр частиц (D4) и среднечисловой диаметр частиц (Dn) тонера.
Следует отметить, что в качестве канала используются следующие 13 каналов: 2,00 мкм или больше, но меньше чем 2,52 мкм; 2,52 мкм или больше, но меньше чем 3,17 мкм; 3,17 мкм или больше, но меньше чем 4,00 мкм; 4,00 мкм или больше, но меньше чем 5,04 мкм; 5,04 мкм или больше, но меньше чем 6,35 мкм; 6,35 мкм или больше, но меньше чем 8,00 мкм; 8,00 мкм или больше, но меньше чем 10,08 мкм; 10,08 мкм или больше, но меньше чем 12,70 мкм; 12,70 мкм или больше, но меньше чем 16,00 мкм; 16,00 мкм или больше, но меньше чем 20,20 мкм; 20,20 мкм или больше, но меньше чем 25,40 мкм; 25,40 мкм или больше, но меньше чем 32,00 мкм; и 32,0 мкм или больше, но меньше чем 40,30 мкм. Целевыми частицами для измерения являются частицы, имеющие диаметры 2,00 мкм или больше, но меньше чем 40,30 мкм.
<<ИЗМЕРЕНИЕ МОЛЕКУЛЯРНОЙ МАССЫ>>
Молекулярная масса каждого составляющего компонента тонера может быть измерена, например, следующим способом.
Измерительное устройство гель-проникающей хроматографии (ГПХ): ГПХ-8220ГПХ (производства компании TOSOH CORPORATION)
Колонка: TSKgel SuperHZM-H 15 см, три соединенных колонки (производства компании TOSOH CORPORATION)
Температура: 40°C
Растворитель: тетрагидрофуран
Скорость потока: 0,35 мл/мин
Образец: 100 мкл образца с концентрацией 0,15 мас.%
Что касается предварительной обработки образца, образец растворяется в тетрагидрофуране (ТГФ) (содержащем стабилизатор, производства компании Wako Chemical Industries, Ltd.) для получения концентрации 0,15 мас.%, полученный в результате раствор затем фильтруется через фильтр, имеющий размер пор 0,2 мкм, и полученный фильтрат используется в качестве образца. Измерение выполняется путем подачи 100 мкл раствора образца в тетрагидрофуране (ТГФ).
Для измерения молекулярной массы образца распределение молекулярной массы образца вычисляется из соотношения между логарифмическим значением калибровочной кривой, подготовленной из нескольких стандартных образцов монодисперсного полистирола, и количеством отсчетов. В качестве стандартных образцов полистирола для подготовки калибровочной кривой используются Showdex STANDARD Std. №№ S-7300, S-210, S-390, S-875, S-1980, S-10,9, S-629, S-3,0 и S-0,580 производства компании SHOWA DENKO K. K., а также толуол. В качестве детектора используется детектор показателя преломления (RI).
<СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ТОНЕРА>
Способ производства тонера особенно не ограничивается и может быть подходящим образом выбран в зависимости от намеченной цели, но тонер предпочтительно гранулируется путем диспергирования в водной среде, в масляной фазе, содержащей смолу сложного полиэфира, и в случае необходимости дополнительно содержащей разделительный агенти пигмент.
Кроме того, тонер более предпочтительно гранулируется путем диспергирования в водной среде, масляной фазе, содержащей: в качестве некристаллической смолы сложного полиэфира смолу сложного полиэфира, которая является форполимером, содержащим уретановую связь, карбамидную связь, или и то, и другое; и смолу сложного полиэфира, не содержащую уретановой связи, карбамидной связи, или и того, и другого; предпочтительно дополнительно содержащей кристаллическую смолу сложного полиэфира; и в случае необходимости дополнительно содержащей разделительный агент, пигмент и т.д.
В качестве одного примера такого способа производства тонера обычно указывается способ растворения суспензии. Далее в качестве одного примера способа производства тонера будет описан способ для формирования частиц основы тонера при одновременном удлинении некристаллической смолы сложного полиэфира посредством реакции удлинения цепи и/или реакции сшивания между форполимером и отвердителем. В таком способе выполняются подготовка водной среды, подготовка масляной фазы, содержащей материал тонера, эмульгирование и/или диспергирование материала тонера, и удаление органического растворителя.
- Подготовка водной среды (водной фазы) -
Подготовка водной фазы может быть выполнена, например, путем диспергирования частиц смолы в водной среде. Количество частиц смолы в водной среде особенно не ограничивается и может быть подходящим образом выбрано в зависимости от намеченной цели, но предпочтительно оно составляет от 0,5 массовой части до 10 массовых частей относительно 100 массовых частей водной среды.
Водная среда особенно не ограничивается и может быть подходящим образом выбрана в зависимости от намеченной цели. Примеры водной среды включают в себя воду, растворитель, смешиваемый с водой, а также их смесь. Они могут использоваться по отдельности или в комбинации. Среди них вода является предпочтительной.
Растворитель, смешиваемый с водой, особенно не ограничивается и может быть подходящим образом выбран в зависимости от намеченной цели. Примеры такого растворителя включают в себя спирт, диметилформамид, тетрагидрофуран, целлозольв и низший кетон. Спирт особенно не ограничивается и может быть подходящим образом выбран в зависимости от намеченной цели. Примеры спирта включают в себя метанол, изопропиловый спирт и этиленгликоль. Низший кетон особенно не ограничивается и может быть подходящим образом выбран в зависимости от намеченной цели. Примеры низшего кетона включают в себя ацетон и этилметилкетон.
- Подготовка масляной фазы -
Масляная фаза, содержащая материалы тонера, может быть подготовлена путем растворения или диспергирования в органическом растворителе материалов тонера, содержащих: по меньшей мере, смолу сложного полиэфира, которая является форполимером, содержащим уретановую связь, карбамидную связь, или и то, и другое; смолу сложного полиэфира, не содержащую уретановой связи, карбамидной связи, или и того, и другого; а также кристаллическую смолу сложного полиэфира, и, в случае необходимости, дополнительно содержащих отвердитель, разделительный агент, пигмент и т.д.
Органический растворитель особенно не ограничивается и может быть подходящим образом выбран в зависимости от намеченной цели, но предпочтительно он представляет собой органический растворитель, имеющий точку кипения ниже чем 150°C, поскольку его удаление является легким.
Органический растворитель, имеющий точку кипения ниже чем 150°C, особенно не ограничивается и может быть подходящим образом выбран в зависимости от намеченной цели. Примеры такого растворителя включают в себя толуол, ксилол, бензол, тетрахлорметан, метиленхлорид, 1,2-дихлорэтан, 1,1,2-трихлорэтан, трихлорэтилен, хлороформ, монохлорбензол, дихлорэтилиден, метилацетат, этилацетат, метилэтилкетон и метилизобутилкетон. Они могут использоваться по отдельности или в комбинации двух или более из них.
Среди них этилацетат, толуол, ксилол, бензол, хлористый метилен, 1,2-дихлорэтан, хлороформ и тетрахлорметан являются особенно предпочтительными, и этилацетат является более предпочтительным.
- Эмульгирование или диспергирование -
Эмульгирование или диспергирование материалов тонера может быть выполнено путем диспергирования масляной фазы, содержащей материалы тонера, в водной среде. В ходе эмульгирования или диспергирования материала тонера отвердитель и форполимер вступают в реакцию удлинения цепи или реакцию сшивания.
Условия реакции (например, время реакции и температура реакции) для выработки форполимера особенно не ограничиваются и могут быть подходящим образом выбраны в зависимости от комбинации отвердителя и форполимера.
Время реакции особенно не ограничивается и может быть подходящим образом выбрано в зависимости от намеченной цели, но предпочтительно оно составляет от 10 мин до 40 часов, более предпочтительно от 2 часов до 24 часов.
Температура реакции особенно не ограничивается и может быть подходящим образом выбрана в зависимости от намеченной цели, но предпочтительно она составляет от 0°C до 150°C, более предпочтительно от 40°C до 98°C.
Способ для устойчивого формирования дисперсионной жидкости в водной среде особенно не ограничивается и может быть подходящим образом выбран в зависимости от намеченной цели. Примеры такого способа включают в себя способ, в котором масляная фаза, которая была подготовлена путем растворения и/или диспергирования материала тонера в растворителе, добавляется к фазе водной среды с последующим диспергированием с усилием сдвига.
Диспергатор, используемый для диспергирования, особенно не ограничивается и может быть подходящим образом выбран в зависимости от намеченной цели. Примеры диспергатора включают в себя низкоскоростной растирающийдиспергатор, высокоскоростной растирающий диспергатор, фрикционный диспергатор, струйный диспергатор высокого давления и ультразвуковой диспергатор.
Среди них высокоскоростной растирающий диспергатор является предпочтительным, потому что он может управлять диаметрами частиц диспергируемых элементов (масляных капелек) так, чтобы они находились в диапазоне от 2 мкм до 20 мкм.
В случае, когда используется высокоскоростной растирающий диспергатор, условия диспергирования, такие как скорость вращения, время диспергирования и температура диспергирования, могут быть подходящим образом выбраны в зависимости от намеченной цели.
Скорость вращения особенно не ограничивается и может быть подходящим образом выбрана в зависимости от намеченной цели, но предпочтительно она составляет от 1000 об/мин до 30000 об/мин, более предпочтительно от 5000 об/мин до 20000 об/мин.
Время диспергирования особенно не ограничивается и может быть подходящим образом выбрано в зависимости от намеченной цели, но предпочтительно оно составляет от 0,1 мин до 5 мин в случае системы с периодической загрузкой.
Температура диспергирования особенно не ограничивается и может быть подходящим образом выбрана в зависимости от намеченной цели, но предпочтительно она составляет от 0°C до 150°C, более предпочтительно от 40°C до 98°C под давлением. Следует отметить, что, вообще говоря, диспергирование может быть легко выполнено при повышении температуры диспергирования.
Количество водной среды, используемой для эмульгирования или диспергирования материала тонера, особенно не ограничивается и может быть подходящим образом выбрано в зависимости от намеченной цели, но предпочтительно оно составляет от 50 массовых частей до 2000 массовых частей, более предпочтительно от 100 массовых частей до 1000 массовых частей относительно 100 массовых частей материала тонера.
Когда количество водной среды составляет менее 50 массовых частей, дисперсионное состояние материала тонера ухудшается, что может привести к невозможности получения частиц основы тонера, имеющих желаемые диаметры частиц. Когда количество водной среды составляет более 2000 массовых частей, издержки производства могут увеличиться.
Когда масляная фаза, содержащая материал тонера, эмульгируется или диспергируется, диспергирующий агент предпочтительно используется с целью стабилизации диспергируемых элементов, таких как масляные капельки, что дает желаемый гранулометрический состав, а также желаемую форму частиц тонера.
Диспергирующий агент особенно не ограничивается и может быть подходящим образом выбран в зависимости от намеченной цели. Примеры диспергирующего агента включают в себя поверхностно-активное вещество, нерастворимый в воде неорганический диспергирующий агент, а также полимерный защитный коллоид. Они могут использоваться по отдельности или в комбинации двух или более из них. Среди них поверхностно-активное вещество является предпочтительным.
Поверхностно-активное вещество особенно не ограничивается и может быть подходящим образом выбрано в зависимости от намеченной цели. Примеры поверхностно-активного вещества включают в себя анионное поверхностно-активное вещество, катионное поверхностно-активное вещество, неионогенное поверхностно-активное вещество, а также амфотерное поверхностно-активное вещество.
Анионное поверхностно-активное вещество особенно не ограничивается и может быть подходящим образом выбрано в зависимости от намеченной цели. Примеры анионного поверхностно-активного вещества включают в себя соли алкилбензолсульфокислоты, соли α-олефинсульфокислоты, а также сложные эфиры фосфорной кислоты. Среди них предпочтительными являются те, которые имеют фторалкильную группу.
- Удаление органического растворителя -
Способ для удаления органического растворителя из дисперсионной жидкости, такой как эмульгированная пастообразная смесь, особенно не ограничивается, и может быть подходящим образом выбран в зависимости от намеченной цели. Примеры такого способа включают в себя: способ, в котором вся реакционная система постепенно нагревается, чтобы испарить органический растворитель, содержащийся в масляных капельках; а также способ, в котором дисперсионная жидкость распыляется в сухой атмосфере для того, чтобы удалить органический растворитель, содержащийся в масляных капельках.
По мере того, как удаляется органический растворитель, формируются частицы основы тонера. Частицы основы тонера могут быть подвергнуты промывке и сушке, и могут быть дополнительно подвергнуты сортировке. Сортировка может быть выполнена в жидкости путем удаления мелких частиц с помощью циклона, отстойника или центробежного сепаратора, или может быть выполнена после сушки частиц.
Полученные частицы основы тонера могут быть смешаны с такими частицами, как внешняя добавка и агент управления зарядом. За счет применения механического воздействия во время смешивания можно предотвратить выпадение частиц, таких как внешняя добавка, из поверхностей частиц основы тонера.
Способ для применения механического воздействия особенно не ограничивается и может быть подходящим образом выбран в зависимости от намеченной цели. Примеры такого способа включают в себя: способ применения импульсной силы к смеси с помощью лезвия, вращающегося с высокой скоростью; способ добавления смеси в высокоскоростной воздушный поток и ускорения скорости потока, чтобы тем самым вызвать соударение частиц с другими частицами, или вызвать соударение композитных частиц с подходящим ударным щитом.
Устройство, используемое для этого способа, подходящим образом выбирается в зависимости от намеченной цели без какого-либо ограничения, и примеры такого устройства включают в себя ANGMILL (производства компании Hosokawa Micron Corporation), устройство, производимое путем модификации мельницы типа I (производства компании Nippon Pneumatic Mfg. Co., Ltd.) для уменьшения давления распыляемого воздуха, гибридную систему (производства компании Nara Machinery Co., Ltd.), систему kryptron (производства компании Kawasaki Heavy Industries, Ltd.), а также автоматическую ступку.
(ПРОЯВИТЕЛЬ)
Проявитель по настоящему изобретению содержит по меньшей мере тонер, и может в случае необходимости дополнительно содержать подходящим образом выбранные другие компоненты, такие как носитель.
Соответственно, проявитель имеет превосходные свойства переноса и способность к заряду, и может устойчиво формировать изображения высокого качества. Следует отметить, что проявитель может быть однокомпонентным проявителем или двухкомпонентным проявителем, но предпочтительно он является двухкомпонентным проявителем, когда он используется в высокоскоростном принтере, соответствующем современной высокой скорости обработки информации, потому что его срок службы может быть увеличен.
В случае, когда проявитель используется в качестве однокомпонентного проявителя, диаметры частиц тонера несильно изменяются, даже когда тонер подается и потребляется неоднократно, тонер не вызывает формирования пленки на проявляющем ролике и не наплавляется на элемент регулирования толщины слоя, такой как лезвие для утончения толщины слоя тонера, и обеспечивает возможность превосходного и стабильного проявления изображения, даже когда он перемешивается в проявочном устройстве в течение длительного периода времени.
В случае, когда проявитель используется в качестве двухкомпонентного проявителя, диаметры частиц тонера в проявителе несильно изменяются, даже когда тонер подается и потребляется неоднократно, и тонер может обеспечить возможность превосходного и стабильного проявления, даже когда тонер перемешивается в проявочном устройстве в течение длительного периода времени.
<НОСИТЕЛЬ>
Носитель подходящим образом выбирается в зависимости от намеченной цели без какого-либо ограничения, но предпочтительно он представляет собой носитель, содержащий ядро и слой смолы, покрывающий это ядро.
- Ядро -
Материал ядра подходящим образом выбирается в зависимости от намеченной цели без какого-либо ограничения, и его примеры включают в себя стронциево-марганцевый (Mn-Sr) материал с характеристикой от 50 электромагнитных единиц/г (emu/г) до 90 emu/г и магниево-марганцевый (Mn-Mg) материал с характеристикой от 50 emu/г до 90 emu/г. Для того, чтобы гарантировать достаточную плотность изображения, предпочтительным является использование магнитно-жесткого материала, такого как железный порошок (100 emu/г или выше) и магнетит (от 75 emu/г до 120 emu/г). Кроме того, использование магнитно-мягкого материала, такого как медноцинковый материал с характеристикой от 30 emu/г до 80 emu/г, является предпочтительным, потому что воздействие, прикладываемое к фотопроводнику проявителем, прижимающимся к опорному элементу в форме щетки, может быть уменьшено, что является выгодным для улучшения качества изображения.
Эти материалы могут использоваться по отдельности или в комбинации двух или более из них.
Среднеобъемный диаметр частиц ядра особенно не ограничивается и может быть подходящим образом выбран в зависимости от намеченной цели, но предпочтительно он составляет от 10 мкм до 150 мкм, более предпочтительно от 40 мкм до 100 мкм. Когда среднеобъемный диаметр частиц ядра составляет менее 10 мкм, доля мелких частиц в распределении диаметров частиц носителя увеличивается, вызывая рассеивание носителя из-за низкого намагничивания на частицу носителя. Когда среднеобъемный диаметр частиц ядра составляет более 150 мкм, удельная площадь поверхности уменьшается, что может вызвать рассеивание тонера, вызывая проблемы с воспроизводимостью, особенно в части сплошного изображения при полноцветной печати, содержащей много частей сплошного изображения.
В случае, когда тонер используется для двухкомпонентного проявителя, тонер используется путем смешивания с носителем. Количество носителя в двухкомпонентном проявителе особенно не ограничивается, и может быть подходящим образом выбрано в зависимости от намеченной цели, но предпочтительно оно составляет от 90 массовых частей до 98 массовых частей, более предпочтительно от 93 массовых частей до 97 массовых частей относительно 100 массовых двухкомпонентного проявителя.
Проявитель по настоящему изобретению может подходящим образом использоваться в формировании изображения различными известными способами электрофотографии, такими как способ магнитного однокомпонентного проявления, способ немагнитного однокомпонентного проявления и способ двухкомпонентного проявления.
(КОНТЕЙНЕР ДЛЯ РАЗМЕЩЕНИЯ ПРОЯВИТЕЛЯ)
Контейнер для размещения проявителя по настоящему изобретению вмещает в себя проявитель по настоящему изобретению. Этот контейнер особенно не ограничивается и может быть подходящим образом выбран из известных контейнеров. Примеры такого контейнера включают контейнеры, которые имеют крышку и основной корпус контейнера.
Размер, форма, структура и материал основного корпуса контейнера особенно не ограничиваются. Основной корпус контейнера предпочтительно имеет, например, форму пустотелого цилиндра. Особенно предпочтительно он представляет собой полый цилиндрический корпус, внутренняя поверхность которого имеет спирально расположенные вогнуто-выпуклые части, некоторые или все из которых могут складываться гармошкой, и в которых находящийся в контейнере проявитель может передаваться к выпускному отверстию посредством вращения. Материал контейнера для размещения проявителя особенно не ограничивается и предпочтительно представляет собой материал, из которого основная часть контейнера может быть сформирована с высокой размерной точностью. Примеры таких материалов включают в себя полиэфирные смолы, полиэтиленовые смолы, полипропиленовые смолы, полистирольные смолы, поливинилхлоридные смолы, полиакриловые кислоты, поликарбонатные смолы, смолы ABS и полиацетальные смолы.
Вышеописанный контейнер для размещения проявителя имеет превосходное удобство в обращении; то есть, является подходящим для хранения, транспортировки, и подходящим образом используется для подачи проявителя путем съемной установки, например, в ниже описываемые обрабатывающий картридж и устройство формирования изображения.
(УСТРОЙСТВО ФОРМИРОВАНИЯ ИЗОБРАЖЕНИЯ И СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ ИЗОБРАЖЕНИЯ)
Устройство формирования изображения по настоящему изобретению включает в себя, по меньшей мере, опорный элемент для скрытого электростатического изображения, блок формирования скрытого электростатического изображения и проявочный блок, и в случае необходимости дополнительно включает в себя другие блоки.
Способ формирования изображения по настоящему изобретению включает в себя, по меньшей мере, стадию формирования скрытого электростатического изображения и стадию проявки, и в случае необходимости дополнительно включает в себя другие стадии.
Способ формирования изображения может быть подходящим образом выполнен устройством формирования изображения, стадия формирования скрытого электростатического изображения может быть подходящим образом выполнена блоком формирования скрытого электростатического изображения, стадия проявки может быть подходящим образом выполнена проявочным блоком, и другие стадии могут быть подходящим образом выполнены другими блоками.
<ОПОРНЫЙ ЭЛЕМЕНТ ДЛЯ СКРЫТОГО ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОГО ИЗОБРАЖЕНИЯ>
Материал, структура, и размер опорного элемента для скрытого электростатического изображения особенно не ограничиваются и могут быть подходящим образом выбраны из известных в данной области техники. Что касается материала, опорный элемент для скрытого электростатического изображения представляет собой, например, неорганический фотопроводник, изготовленный из аморфного кремния или селена, или органический фотопроводник, изготовленный из полисилана или фталополиметина. Среди них предпочтительным является аморфный кремниевый фотопроводник, так как он имеет длительный срок службы.
Аморфный кремниевый фотопроводник может быть, например, фотопроводником, имеющим подложку и электрически фотопроводящий слой из a-Si, который формируется на подложке, нагретой до температуры от 50°C до 400°C с помощью способа формирования пленки, такого как вакуумное осаждение из паровой фазы, распыление, ионное осаждение, термическое CVD (химическое осаждение из паровой фазы), фото-CVD или плазменное CVD.Среди них подходящим образом используется плазменное CVD, в котором газообразные исходные материалы разлагаются посредством применения постоянного тока или высокочастотного или микроволнового тлеющего разряда для формирования осажденной пленки из a-Si на подложке.
Форма опорного элемента для скрытого электростатического изображения особенно не ограничивается и может быть подходящим образом выбрана в зависимости от намеченной цели, но предпочтительно она представляет собой форму пустотелого цилиндра. Наружный диаметр опорного элемента для скрытого электростатического изображения, имеющего форму пустотелую цилиндра, особенно не ограничивается, и может быть подходящим образом выбран в зависимости от намеченной цели, но предпочтительно он 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 СКРЫТОГО ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОГО ИЗОБРАЖЕНИЯ И СТАДИЯ ФОРМИРОВАНИЯ СКРЫТОГО ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОГО ИЗОБРАЖЕНИЯ>
Блок формирования скрытого электростатического изображения особенно не ограничивается и может быть подходящим образом выбран в зависимости от намеченной цели, при условии, что он является блоком, выполненным с возможностью формировать скрытое электростатическое изображение на опорном элементе для скрытого электростатического изображения. Примеры этого включают блок, включающий в себя, по меньшей мере, заряжающий элемент, выполненный с возможностью заряжать поверхность опорного элемента для скрытого электростатического изображения, и экспонирующий элемент, выполненный с возможностью светового экспонирования изображения на поверхность опорного элемента для скрытого электростатического изображения.
Стадия формирования скрытого электростатического изображения особенно не ограничивается и может быть подходящим образом выбрана в зависимости от намеченной цели, при условии, что она является стадией формирования скрытого электростатического изображения на опорном элементе для скрытого электростатического изображения. Стадия формирования скрытого электростатического изображения может быть выполнена с использованием блока формирования скрытого электростатического изображения путем, например, заряда поверхности опорного элемента для скрытого электростатического изображения, а затем светового экспонирования изображения на поверхность опорного элемента для скрытого электростатического изображения.
- Заряжающий элемент и заряд -
Заряжающий элемент особенно не ограничивается и может быть подходящим образом выбран в зависимости от намеченной цели. Примеры заряжающего элемента включают в себя известные заряжающие устройства контактного типа, имеющие, например, электрически проводящий или полупроводящий ролик, щетку, пленку и резиновое лезвие; а также заряжающие устройства бесконтактного типа, использующие коронный разряд, такие как коротрон и скоротрон.
Заряд может быть выполнен, например, путем подачи напряжения к поверхности опорного элемента для скрытого электростатического изображения с использованием заряжающего элемента.
Заряжающий элемент может иметь любую форму, такую как заряжающий ролик, а также магнитная щетка или меховая щетка. Его форма может быть подходящим образом выбрана в соответствии со техническими требованиями или конфигурацией устройства формирования изображения.
Заряжающий элемент не ограничивается вышеупомянутыми заряжающими элементами контактного типа. Однако заряжающие элементы контактного типа являются предпочтительными с точки зрения производства устройств формирования изображения, в которых количество озона, вырабатываемого заряжающими элементами, является уменьшенным.
- Экспонирующий элемент и экспонирование -
Экспонирующий элемент особенно не ограничивается и может быть подходящим образом выбран в зависимости от цели, при условии, что он добивается требуемого экспонирования изображения на поверхность опорного элемента для скрытого электростатического изображения, заряженного заряжающим элементом. Примеры экспонирующего элемента включают в себя различные экспонирующие элементы, такие как экспонирующее устройство оптического копирования, экспонирующее устройство с массивом стержневых линз, лазерное оптическое экспонирующее устройство и экспонирующее устройство с жидкокристаллическим затвором.
Источник света, используемый для экспонирующего элемента, особенно не ограничивается и может быть подходящим образом выбран в зависимости от намеченной цели. Примеры источника света включают в себя обычные светоизлучающие устройства, такие как люминесцентная лампа, вольфрамовая лампа, галогенная лампа, ртутная лампа, натриевая лампа, светоизлучающий диод (LED), лазерный диод (LD) и электролюминесцентное (EL) устройство.
Кроме того, различные фильтры могут использоваться для того, чтобы излучать только свет, имеющий требуемый диапазон длин волн. Примеры таких фильтров включают в себя выделительный фильтр, полосовой фильтр, инфракрасный выделительный фильтр, дихроичный фильтр, интерференционный фильтр и фильтр преобразования цветовой температуры.
Экспонирование может быть выполнено, например, путем светового экспонирования изображения на поверхность опорного элемента для скрытого электростатического изображения с использованием экспонирующего элемента.
В настоящем изобретении свет может подаваться на все изображение со стороны, обращенной к подложке опорного элемента для скрытого электростатического изображения.
<ПРОЯВОЧНЫЙ БЛОК И СТАДИЯ ПРОЯВКИ>
Проявочный блок особенно не ограничивается и может быть подходящим образом выбран в зависимости от намеченной цели, при условии, что он является проявочным блоком, содержащим тонер для проявления скрытого электростатического изображения, сформированного на опорном элементе для скрытого электростатического изображения, чтобы тем самым сформировать видимое изображение.
Стадия проявки особенно не ограничивается и может быть подходящим образом выбрана в зависимости от намеченной цели, при условии, что она является стадией проявки для проявления скрытого электростатического изображения, сформированного на опорном элементе для скрытого электростатического изображения, чтобы тем самым сформировать видимое изображение. Стадия проявки может быть выполнена проявочным блоком.
Проявочный блок может использовать сухой или влажный проявочный процесс, и может быть одноцветным или многоцветным проявочным блоком.
Проявочный блок предпочтительно является проявочным устройством, содержащим: устройство перемешивания для заряда тонера при трении, вырабатываемом во время перемешивания; блок выработки магнитного поля, закрепленный внутри; и опорный элемент для проявителя, выполненный с возможностью служить опорой проявителю, содержащий тонер, на своей поверхности, а также с возможностью вращения.
В проявочном блоке частицы тонера и частицы носителя перемешиваются и смешиваются так, чтобы частицы тонера заряжались при трении между ними. Заряженные частицы тонера поддерживаются в виде цепочки на поверхности вращающегося магнитного ролика, формируя магнитные щетки. Магнитный ролик располагается непосредственно вблизи от элемента проявки скрытого электростатического изображения, и таким образом некоторые из частиц тонера, формирующих магнитные щетки на магнитном ролике, передаются на поверхность элемента проявки скрытого электростатического изображения под действием силы электрического притяжения. В результате скрытое электростатическое изображение проявляется с помощью частиц тонера, чтобы сформировать визуальное изображение тонера на поверхности элемента проявки скрытого электростатического изображения.
<ДРУГИЕ БЛОКИ И ДРУГИЕ СТАДИИ>
Примеры других блоков включают в себя блок переноса, блок закрепления, блок очистки, блок снятия заряда, блок рециркуляции и блок управления.
Примеры других стадий включают в себя стадию переноса, стадию закрепления, стадию очистки, стадию снятия заряда, стадию рециркуляции и стадию управления.
- Блок переноса и стадия переноса -
Блок переноса особенно не ограничивается и может быть подходящим образом выбран в зависимости от намеченной цели, при условии, что он представляет собой блок, выполненный с возможностью переноса видимого изображения на носитель записи. Предпочтительно блок переноса включает в себя: блок первичного переноса, выполненный с возможностью переноса видимого изображения на промежуточный элемент переноса, чтобы сформировать композитное изображение переноса; и блок вторичного переноса, выполненный с возможностью переноса композитного изображения переноса на носитель записи.
Стадия переноса особенно не ограничивается и может быть подходящим образом выбрана в зависимости от намеченной цели, при условии, что она представляет собой стадию переноса видимого изображения на носитель записи. На этой стадии, предпочтительно, видимые изображения сначала переносятся на промежуточный элемент переноса, и перенесенные таким образом видимые изображения затем переносятся на носитель записи.
Например, стадия переноса может быть выполнена с использованием блока переноса путем заряда фотопроводника зарядным устройством переноса для переноса видимого изображения.
Здесь, когда изображение, подлежащее вторичному переносу на носитель записи, является цветным изображением из нескольких цветных тонеров, может использоваться конфигурация, в которой блок переноса последовательно накладывает цветные тонеры один поверх другого на промежуточном элементе переноса, чтобы сформировать изображение на промежуточном элементе переноса, и изображение на промежуточном элементе переноса затем одномоментно переносится на носитель записи промежуточным блоком переноса.
Промежуточный элемент переноса особенно не ограничивается и может быть подходящим образом выбран из известных элементов переноса в зависимости от намеченной цели. Например, промежуточный элемент переноса предпочтительно является лентой переноса.
Блок переноса (включая блоки первичного и вторичного переноса) предпочтительно включает в себя, по меньшей мере, устройство переноса, которое переносит видимые изображения с фотопроводника на носитель записи. Примеры устройства переноса включают в себя устройства переноса, использующие коронный разряд, ленту переноса, ролик переноса, прижимной ролик переноса и устройство адгезивного переноса.
Носитель записи особенно не ограничивается и может быть подходящим образом выбран в зависимости от цели, при условии, что он может получать проявленное, незафиксированное изображение. Примеры носителя записи включают в себя немелованную бумагу и основу из ПЭТФ для проекционных слайдов, причем обычно используется немелованная бумага.
- Блок закрепления и стадия закрепления -
Блок закрепления особенно не ограничивается и может быть подходящим образом выбран в зависимости от намеченной цели, при условии, что он представляет собой блок, выполненный с возможностью закрепления перенесенного изображения, которое было перенесено на носитель записи, но предпочтительно является известными элементами сжатия и нагрева. Примеры блока закрепления включают в себя комбинацию нагревающего ролика и прижимного ролика, а также комбинацию нагревающего ролика, прижимного ролика и бесконечной ленты.
Стадия закрепления особенно не ограничивается и может быть подходящим образом выбрана согласно цели, при условии, что она представляет собой стадию закрепления видимого изображения, которое было перенесено на носитель записи. Стадия закрепления может выполняться каждый раз, когда изображение каждого цветного тонера переносится на носитель записи, или однократно (одновременно) на ламинированном изображении цветных тонеров.
Стадия закрепления может быть выполнена блоком закрепления.
Элемент сжатия и нагрева обычно выполняет нагрев предпочтительно при температуре от 80°C до 200°C.
Следует отметить, что в настоящем изобретении известные устройства фотозакрепления могут использоваться вместо или в дополнение к блоку закрепления в зависимости от намеченной цели.
2
2
Поверхностное давление на стадии закрепления особенно не ограничивается и может быть подходящим образом выбрано в зависимости от намеченной цели, но предпочтительно составляет от 10 Н/см до 80 Н/см.
- Блок очистки и стадия очистки -
Блок очистки особенно не ограничивается, и может быть подходящим образом выбран в зависимости от намеченной цели, при условии, что он может удалять тонер, остающийся на фотопроводнике. Примеры блока очистки включают в себя очиститель с магнитной щеткой, очиститель с электростатической щеткой, очиститель с магнитным роликом, лезвие очистки, щеточный очиститель и пылеотсасывающее устройство.
Стадия очистки особенно не ограничивается, и может быть подходящим образом выбрана в зависимости от намеченной цели, при условии, что она представляет собой стадию удаления тонера, остающегося на фотопроводнике. Она может быть выполнена блоком очистки.
- Блок снятия заряда и стадия снятия заряда -
Блок снятия заряда особенно не ограничивается, и может быть подходящим образом выбран в зависимости от намеченной цели, при условии, что он представляет собой блок, выполненный с возможностью применения устраняющего заряд напряжения смещения к фотопроводнику, чтобы тем самым снять заряд.
Пример такого блока включает в себя снимающую заряд лампу.
Стадия снятия заряда особенно не ограничивается и может быть подходящим образом выбрана в зависимости от намеченной цели, при условии, что она представляет собой стадию применения устраняющего заряд напряжения смещения к фотопроводнику, чтобы тем самым снять заряд. Она может быть выполнена блоком снятия заряда.
- Блок рециркуляции и стадия рециркуляции -
Блок рециркуляции особенно не ограничивается, и может быть подходящим образом выбран в зависимости от намеченной цели, при условии, что он представляет собой блок, выполненный с возможностью рециркуляции тонера, который был удален на стадии очистки, к проявочному устройству. Примеры такого блока включают в себя известный конвейерный блок.
Стадия рециркуляции особенно не ограничивается и может быть подходящим образом выбрана в зависимости от намеченной цели, при условии, что она представляет собой стадию рециркуляции тонера, который был удален на стадии очистки, к проявочному устройству. Стадия рециркуляции может быть выполнена блоком рециркуляции.
- Блок управления и стадия управления -
Блок управления особенно не ограничивается и может быть подходящим образом выбран в зависимости от намеченной цели, при условии, что он может управлять работой каждого из вышеупомянутых блоков. Примеры такого блока включают в себя такие устройства, как секвенсор и компьютер.
Стадия управления особенно не ограничивается и может быть подходящим образом выбрана в зависимости от намеченной цели, при условии, что она представляет собой стадию управления работой каждого из вышеупомянутых блоков. Стадия управления может быть выполнена блоком управления.
Далее со ссылкой на Фиг. 1 будет объяснен один вариант осуществления для выполнения способа формирования изображения устройством формирования изображения по настоящему изобретению. Устройство 100A формирования изображения, проиллюстрированное на Фиг. 1, включает в себя барабан 10 фотопроводника, служащий в качестве опорного элемента электростатического скрытого изображения (в дальнейшем может упоминаться как «фотопроводник 10»), заряжающий ролик 20, служащий в качестве зарядного блока, устройство 30 экспонирования, служащее в качестве блока экспонирования, проявочное устройство 40, служащее в качестве проявочного блока, промежуточный элемент 50 переноса, устройство 60 очистки, служащее в качестве очищающего блока, который включает в себя лезвие очистки, и снимающую заряд лампу 70, служащую в качестве блока снятия заряда.
Промежуточный элемент 50 переноса является бесконечной лентой и проектируется так, чтобы он мог перемещаться в направлении, обозначенном стрелкой, с помощью трех роликов 51, которые располагаются внутри ленты, и вокруг которых натягивается лента. Часть этих трех роликов 51 также функционирует в качестве ролика смещения переноса, который может применить предопределенное смещение переноса (смещение первичного переноса) к промежуточному элементу 50 переноса. Кроме того, устройство 90 очистки, включающее в себя лезвие очистки, располагается около промежуточного элемента 50 переноса. Кроме того, ролик 80 переноса, служащий в качестве блока переноса, который может применить смещение переноса для переноса (вторичного переноса) проявленного изображения (изображения тонера) на копировальную бумагу 95, служащую в качестве носителя записи, располагается около промежуточным элементом 50 переноса и обращен к промежуточному элементу 50 переноса. В дополнение к этому, вокруг промежуточного элемента 50 переноса между контактной частью опорного элемента 10 для скрытого электростатического изображения с промежуточным элементом 50 переноса и контактной частью промежуточного элемента 50 переноса с копировальной бумагой 95 в направлении вращения промежуточного элемента 50 переноса располагается устройство 58 коронного заряда для применения заряда к изображению тонера, перенесенному на промежуточный элемент 50 переноса.
Проявочное устройство 40 включает в себя проявочную ленту 41, служащую в качестве опорного элемента для проявителя; и черный проявочный блок 45K, желтый проявочный блок 45Y, пурпурный проявочный блок 45M и голубой проявочный блок 45C, которые располагаются вокруг проявочной ленты 41. Здесь черный проявочный блок 45K включает в себя контейнер 42K для проявителя, ролик 43K подачи проявителя и проявочный ролик 44K. Желтый проявочный блок 45Y включает в себя контейнер 42Y для проявителя, ролик 43Y подачи проявителя и проявочный ролик 44Y. Пурпурный проявочный блок 45M включает в себя контейнер 42M для проявителя, ролик 43M подачи проявителя и проявочный ролик 44M. Голубой проявочный блок 45C включает в себя контейнер 42C для проявителя, ролик 43C подачи проявителя и проявочный ролик 44C. Также проявочная лента 41 является бесконечной лентой, которая вращательно натягивается вокруг множества роликов ленты и находится частично в контакте с опорным элементом 10 для скрытого электростатического изображения.
В устройстве 100 формирования цветного изображения, проиллюстрированном на Фиг. 1, заряжающий ролик 20 равномерно заряжает поверхность барабана 10 фотопроводника, а затем устройство 30 экспонирования экспонирует изображение на барабан 10 фотопроводника, чтобы сформировать скрытое электростатическое изображение. Затем скрытое электростатическое изображение, сформированное на барабане 10 фотопроводника, проявляется тонером, подаваемым из проявочного устройства 40, для того, чтобы сформировать изображение тонера. Далее изображение тонера переносится (первично переносится) на промежуточный элемент 50 переноса с помощью напряжения, прилагаемого роликом 51, а затем переносится (вторично переносится) на копировальную бумагу 95. В результате перенесенное изображение формируется на копировальной бумаге 95. Следует отметить, что остаточный тонер, остающийся на барабане 10 фотопроводника, удаляется чистящим устройством 60, и барабан 10 фотопроводника освобождается от заряда снимающей заряд лампой 70.
Фиг. 2 представляет собой схематический структурный вид еще одного примера устройства формирования изображения по настоящему изобретению. Устройство 100B формирования изображения имеет ту же самую конфигурацию, что и устройство 100A формирования изображения, проиллюстрированное на Фиг. 1, за исключением того, что проявочная лента 41 не включена, и что вокруг барабана 10 фотопроводника, черный проявочный блок 45K, желтый проявочный блок 45Y, пурпурный проявочный блок 45M и голубой проявочный блок 45C располагаются, будучи обращенными непосредственно к опорному элементу для скрытого электростатического изображения.
Фиг. 3 представляет собой схематический структурный вид еще одного примера устройства 45С формирования изображения по настоящему изобретению. Устройство формирования цветного изображения, проиллюстрированное на Фиг. 2, включает в себя основной корпус 150 устройства копирования, стол 200 подачи копировальной бумаги, сканер 300 и автоматический податчик 400 документов (ADF).
Промежуточный элемент 50 переноса, который является бесконечной лентой, располагается в центральной части основного корпуса 150 устройства копирования. Промежуточный элемент 50 переноса натянут вокруг поддерживающих роликов 14, 15 и 16 и может вращаться в направлении по часовой стрелке на Фиг. 3. Около поддерживающего ролика 15 располагается устройство очистки для промежуточного элемента 17 переноса для удаления остаточного тонера, остающегося на промежуточном элементе 50 переноса. На промежуточном элементе 50 переноса, натянутом вокруг поддерживающих роликов 14 и 15, располагается проявочное устройство 120 тандемного типа, в котором четыре блока 18 формирования желтого, голубого, пурпурного и черного изображения располагаются параллельно так, чтобы быть обращенными друг к другу вдоль направления передачи. Устройство 21 экспонирования, служащее в качестве элемента экспонирования, располагается в непосредственной близости от проявочного устройства 120 тандемного типа. Далее устройство 22 вторичного переноса располагается на стороне промежуточного элемента 50 переноса напротив той стороны, с которой располагается проявочное устройство 120 тандемного типа. В устройстве 22 вторичного переноса лента 24 вторичного переноса, которая является бесконечной лентой, натягивается вокруг пары роликов 23, и копировальная бумага, подаваемая на ленту 24 вторичного переноса и промежуточный элемент 50 переноса могут контактировать друг с другом.Здесь устройство 25 закрепления, служащее в качестве блока закрепления, располагается в непосредственной близости от устройства 22 вторичного переноса. Устройство 25 закрепления включает в себя ленту 26 закрепления, которая является бесконечной лентой, и прижимной ролик 27, который располагается так, чтобы быть прижатым к ленте закрепления.
Здесь в устройстве формирования изображения тандемного типа устройство 28 переворачивания листа располагается около устройства 22 вторичного переноса и устройства 25 закрепления для того, чтобы переворачивать бумагу в случае формирования изображений с обеих сторон бумаги.
Далее будет объяснен способ формирования полноцветного изображения (цветного копирования) с использованием проявочного устройства 120 тандемного типа. Сначала цветной документ устанавливается на стол 130 документа автоматического податчика 400 документа (ADF). Альтернативно автоматический податчик 400 документа открывается, цветной документ устанавливается на контактном стекле 32 сканера 300, и автоматический податчик 400 документа закрывается.
Когда нажимается пусковая кнопка (не показана), сканер 300 активируется после того, как цветной документ передается и перемещается на контактное стекло 32 в том случае, когда цветной документ был установлен на автоматическом податчике 400 документа, или немедленно в том случае, если цветной документ был установлен на контактном стекле 32, так, чтобы первый подвижный корпус 33 и второй подвижный корпус 34 перемещались.
В это время свет излучается из источника света в первом подвижном корпусе 33, свет, отраженный от поверхности документа, отражается зеркалом, находящимся во втором подвижном корпусе 34, а затем принимается считывающим датчиком 36 через линзу 35, формирующую изображение. Таким образом, цветной документ (цветное изображение) считывается, чтобы тем самым сформировать информацию о черном, желтом, пурпурном и голубом изображении.
Информация о черном, желтом, пурпурном и голубом изображении передается к блокам 18 формирования изображения (к блоку формирования черного изображения, блоку формирования желтого изображения, блоку формирования пурпурного изображения и блоку формирования голубого изображения) в проявочном устройстве 120 тандемного типа, и изображения тонера черного, желтого, пурпурного и голубого цветов формируются в блоках формирования изображения. Как проиллюстрировано на Фиг. 4, блоки 18 формирования изображения (блок формирования черного изображения, блок формирования желтого изображения, блок формирования пурпурного изображения и блок формирования голубого изображения) в проявочном устройстве 120 тандемного типа включают в себя: опорные элементы 10 для скрытого электростатического изображения (опорный элемент 10K для черного скрытого электростатического изображения, опорный элемент 10Y для желтого скрытогоэлектростатического изображения, опорный элемент 10M для пурпурного скрытого электростатического изображения и опорный элемент 10C для голубого скрытого электростатического изображения); заряжающее устройство 160, выполненное с возможностью равномерного заряда опорных элементов 10 для скрытого электростатического изображения; устройство экспонирования, выполненное с возможностью светового экспонирования (проиллюстрированного как L на Фиг. 4) изображения на опорные элементы для скрытого электростатического изображения на основе информации о цветном изображении для того, чтобы сформировать скрытое электростатическое изображение, соответствующее цветным изображениям на опорных элементах для скрытого электростатического изображения; проявочное устройство 61, выполненное с возможностью проявки скрытых электростатических изображений цветными тонерами (черным цветным тонером, желтым цветным тонером, пурпурным цветным тонером и голубым цветным тонером) для того, чтобы сформировать изображение тонера цветных тонеров; зарядное устройство 62 переноса, выполненное с возможностью переноса изображения тонера на промежуточный элемент 50 переноса; устройство 63 очистки; а также блок 64 снятия заряда. Каждый блок 18 формирования изображения может формировать монохромные изображения (черное изображение, желтое изображение, пурпурное изображение и голубое изображение) на основе формирования изображений соответствующих цветов.
Таким образом, сформированные черное изображение (то есть черное изображение, сформированное на опорном элементе 10K для черного скрытого электростатического изображения), желтое изображение (то есть, желтое изображение, сформированное на опорном элементе 10Y для желтого скрытого электростатического изображения), пурпурное изображение (то есть, пурпурное изображение, сформированное на опорном элементе 10M для пурпурного скрытого электростатического изображения), и голубое изображение (то есть, голубое изображение, сформированное на опорном элементе 10C для голубого скрытого электростатического изображения), последовательно переносятся (первично переносятся)на промежуточный элемент 50 переноса, который вращательно перемещается опорными роликами 14, 15 и 16. Черное изображение, желтое изображение, пурпурное изображение и голубое изображение накладываются друг на друга на промежуточном элементе 50 переноса, чтобы тем самым сформировать композитное цветное изображение (изображение цветного переноса).
Тем временем на столе 200 подачи бумаги один из подающих бумагу роликов 142 выборочно вращается, чтобы подать лист (бумагу для печати) из одной из кассет 144 подачи бумаги, предусмотренных во множественном числе в бумажной группе 143. Лист отделяется по одному разделительным роликом 145 и отправляется к дорожке 146 подачи бумаги. Лист (бумага для печати) передается передающим роликом 147 и направляется к дорожке 148 подачи бумаги в основную часть 150 устройства копирования, и останавливается при столкновении с регистрационным роликом 49. Альтернативно подающий бумагу ролик 142 вращается для того, чтобы подать лист (бумагу для печати), находящийся на лотке 54 ручной подачи. Лист (бумага для печати) отделяется по одному разделительным роликом 52 и направляется к дорожке 53 ручной подачи бумаги, и останавливается при столкновении с регистрационным роликом 49.
Следует отметить, что регистрационный ролик 49 обычно используется в заземленном состоянии, но он может также использоваться в состоянии, в котором некоторое напряжение смещения прикладывается к нему для удаления бумажной пыли, имеющейся на листе. Затем, путем вращения регистрационного ролика 49 в соответствии с синхронизацией композитного изображения тонера (изображения цветного переноса), сформированного на промежуточном элементе 50 переноса, лист (бумага для печати) подается в промежуток между промежуточным элементом 50 переноса и устройством 22 вторичного переноса. Тем самым композитное изображение тонера (изображение цветного переноса) переносится (вторично переносится) устройством 22 вторичного переноса на лист (бумагу для печати) для того, чтобы тем самым сформировать цветное изображение на листе (бумаге для печати). Следует отметить, что остаточный тонер, остающийся напромежуточном элементе 50 переноса после переноса изображения, удаляется устройством очистки для промежуточного элемента 17 переноса.
Лист (бумага для печати), на который было перенесено цветное изображение, передается устройством 22 вторичного переноса, а затем передается к устройству 25 закрепления. В устройстве 25 закрепления композитное цветное изображение (изображение цветного переноса) закрепляется на листе (бумаге для печати) под действием тепла и давления. Затем лист (бумага для печати) переключается переключающим захватом 55 и выгружается выпускным роликом 56 и складывается в лоток 57 выпуска бумаги. Альтернативно лист переключается переключающим захватом 55 и переворачивается переворачивающим устройством 28, чтобы тем самым снова быть направленным к положению переноса. После того, как изображение будет сформировано аналогично тому, как это делалось на обратной поверхности, бумага для печати выгружается выпускным роликом 56 и складывается в лоток 57 выпуска бумаги.
(ОБРАБАТЫВАЮЩИЙ КАРТРИДЖ)
Обрабатывающий картридж по настоящему изобретению формуется под давлением так, чтобы он мог устанавливаться в различные устройства формирования изображения съемным образом, и включает в себя, по меньшей мере, опорный элемент для скрытого электростатического изображения, выполненный с возможностью нанесения на него скрытого электростатического изображения; а также проявочный блок, выполненный с возможностью проявки скрытого электростатического изображения, нанесенного на опорный элемент для скрытого электростатического изображения, с помощью проявителя по настоящему изобретению для того, чтобы сформировать изображение тонера. Следует отметить, что обрабатывающий картридж по настоящему изобретению может дополнительно включать в себя другие блоки в случае необходимости.
Проявочный блок включает в себя, по меньшей мере, контейнер для размещения проявителя, который вмещает в себя проявитель по настоящему изобретению, а также опорный элемент для проявителя,выполненный с возможностью служить опорой и переноса проявителя, находящегося в контейнере для размещения проявителя. Следует отметить, что проявочный блок может дополнительно включать в себя, например, регулировочный элемент, выполненный с возможностью регулирования толщины нанесенного проявителя.
Фиг. 5 иллюстрирует один пример обрабатывающего картриджа по настоящему изобретению. Обрабатывающий картридж 110 включает в себя барабан 10 фотопроводника, устройство 52 коронного заряда, проявочное устройство 40, ролик 80 переноса и устройство 90 очистки.
ПРИМЕРЫ
Далее настоящее изобретение будет описано посредством Примеров. Настоящее изобретение не должно рассматриваться как ограничиваемое этими Примерами. Если не определено иное, термин «часть (части)» означает «массовая часть (части)». Если не определено иное, «%» означает «мас.%».
Измерения в приведенных ниже Примерах были получены с помощью способов, описанных в настоящем описании. Следует отметить, что значения Tg и молекулярные массы некристаллической смолы сложного полиэфира A, некристаллической смолы сложного полиэфира B и кристаллической смолы сложного полиэфира C и т.п. были измерены для каждой смолы, полученной в Производственном примере.
(ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ ПРИМЕР 1)
<СИНТЕЗКЕТИМИНА>
Реактор, в который были помещены магнитная мешалка и термометр, был заполнен 170 частями изофорондиамина и 75 частями метилэтилкетона, и полученная в результате смесь подвергалась реакции в течение 5 часов при температуре 50°C, чтобы тем самым получить [соединение кетимина 1]. Было найдено, что [соединение кетимина 1] имеет аминовое число, равное 418.
(ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ ПРИМЕР A-1)
<Синтез некристаллической смолы сложного полиэфира A-1>
- Синтез форполимера A-1 -
Реактор, оборудованный холодильником, мешалкой и трубкойдля ввода азота, был заполнен 3-метил-1,5-пентандиолом, изофталевой кислотой и адипиновой кислотой так, чтобы молярное отношение гидроксильных групп к карбоксильным группам, представленное как OH/COOH, составляло 1,1, компонент диола состоял из 100 мол.% 3-метил-1,5-пентандиола, компонент дикарбоновой кислоты состоял из 45 мол.% изофталевой кислоты и 55 мол.% адипиновой кислоты, и количество триметилолпропана составляло 1,5 мол.% относительно общего количества мономеров, вместе с тетраизопропоксидом титана (1000 частей на миллион относительно полимерного компонента). После этого смесь нагревалась до 200°C в течение около 4 часов, и нагревалась до 230°C в течение более 2 часов, после чего реакция проводилась до тех пор, пока не прекратилось выделение воды. После этого полученная в результате смесь подвергалась дополнительной реакции в течение 5 часов под уменьшенным давлением от 10 мм рт.ст. до 15 мм рт.ст., чтобы тем самым получить промежуточный продукт сложный полиэфир A-1.
Затем реактор, оборудованный холодильником, мешалкой и трубкой для ввода азота, был заполнен полученным промежуточным сложным полиэфиром A-1 и изофорондиизоцианатом (IPDI) в молярном отношении (изоцианатные группы IPDI/гидроксильные группы промежуточного полиэстера), равном 2,0, и после разбавления этилацетатом так, чтобы получить 50%-ый раствор в этилацетате, эта смесь подвергалась реакции в течение 5 часов при температуре 100°C, чтобы тем самым получить [форполимер A-1].
- Синтез некристаллической смолы сложного полиэфира A-1 -
Полученный форполимер A-1 перемешивался в реакторе, оборудованном нагревательным устройством, мешалкой и трубкой для ввода азота, и в этот реактор [соединение кетимина 1] добавлялось по каплям так, чтобы количество амина [соединения кетимина 1] было эквимолекулярным количеству изоцианата форполимера A-1. После перемешивания в течение 10 часов при температуре 45°C полученный форполимерный удлиненный продукт был удален. Полученный форполимерный удлиненный продукт сушился при температуре 50°C при пониженном давлении до тех пор, пока количество остатков этилацетата в форполимерном удлиненном продукте не стало равным 100 частей на миллион или меньше, чтобы тем самым получить некристаллическую смолу сложного полиэфира A-1. Было найдено, что эта смола имеет среднемассовую молекулярную массу (Mw), равную 164000, и температуру стеклования Tg, равную -40°C.
(Производственный пример A-2)
<Синтез некристаллической смолы сложного полиэфира A-2 >
- Синтез форполимера A-2 -
Реактор, оборудованный холодильником, мешалкой и трубкой для ввода азота, был заполнен 3-метил-1,5-пентандиолом и адипиновой кислотой так, чтобы молярное отношение гидроксильных групп к карбоксильным группам, представленное как OH/COOH, составляло 1,1, компонент диола состоял из 100 мол.% 3-метил-1,5-пентандиола, компонент дикарбоновой кислоты состоял из 80 мол.% адипиновой кислоты и 20 мол.% адипиновой кислоты, и количество триметилолпропана составляло 1,5 мол.% относительно общего количества мономеров, вместе с тетраизопропоксидом титана (1000 частей на миллион относительно полимерного компонента). После этого смесь нагревалась до 200°C в течение около 4 часов, и нагревалась при температуре 230°C в течение более 2 часов, после чего реакцию проводили до тех пор, пока не прекратилось выделение воды. После этого полученная смесь дополнительно подвергалась реакции в течение 5 часов при пониженном давлении от 10 мм рт.ст. до 15 мм рт.ст., чтобы тем самым получить промежуточный сложный полиэфир A-2.
Затем реактор, оборудованный холодильником, мешалкой и трубкой для ввода азота, был заполнен полученным промежуточным сложным полиэфиром A-2 и изофорондиизоцианатом (IPDI) в молярном отношении (изоцианатные группы IPDI/гидроксильные группы промежуточного полиэфира), равном 2,0, и после разбавления этилацетатом так, чтобы получить 50%-ый раствор в этилацетате, эта смесь подвергалась реакции в течение 5 часов при температуре 100°C, чтобы тем самым получить форполимер A-2.
- Синтез некристаллической смолы сложного полиэфира A-2 -
Полученный форполимер A-2 перемешивался в реакторе, оборудованном нагревательным устройством, мешалкой и трубкой для ввода азота, и в этот реактор [соединение кетимина 1] добавлялось по каплям так, чтобы количество амина [соединения кетимина 1] было эквимолекулярным количеству изоцианата форполимера A-2. После перемешивания в течение 10 часов при температуре 45°C полученный форполимерный удлиненный продукт был удален. Полученный форполимерный удлиненный продукт сушился при температуре 50°C при пониженном давлении до тех пор, пока количество остатков этилацетата в форполимерном удлиненном продукте не стало равным 100 частей на миллион или меньше, чтобы тем самым получить некристаллическую смолу сложного полиэфира A-2. Было найдено, что эта смола имеет среднемассовую молекулярную массу (Mw), равную 175 000, и температуру стеклования Tg, равную -55°C.
(Производственный пример A-3)
<Синтез некристаллической смолы сложного полиэфира A-3>
- Синтез форполимера A-3 -
Реактор, оборудованный холодильником, мешалкой и трубкой для ввода азота, был заполнен аддуктом бисфенола А с 2 молями окиси этилена, аддуктом бисфенола А с 2 молями окиси пропилена, терефталевой кислотой и тримеллитовым ангидридом так, чтобы молярное отношение гидроксильных групп к карбоксильным группам, представленное как OH/COOH, составляло 1,3, компонент диола состоял из 90 мол.% аддукта бисфенола А с 2 молями окиси этилена и 10 мол.% аддукта бисфенола А с 2 молями окиси пропилена, а дикарбоновая кислота состояла из 90 мол.% терефталевой кислоты и 10 мол.% тримеллитового ангидрида, вместе с тетраизопропоксидом титана (1000 частей на миллион относительно полимерного компонента). После этого смесь нагревалась до 200°C в течение около 4 часов, и нагревалась до 230°C в течение более 2 часов, после чего реакцию проводили до тех пор, пока не прекратилось выделение воды. После этого полученная смесь дополнительно подвергалась реакции в течение 5 часов при пониженном давлении от 10 мм рт.ст. до 15 мм рт.ст., чтобы тем самым получитьпромежуточный сложный полиэфир A-3.
Затем реактор, оборудованный холодильником, мешалкой и трубкой для ввода азота, был заполнен промежуточным сложным полиэфиром A-3 и изофорондиизоцианатом (IPDI) в молярном отношении (изоцианатные группы IPDI/гидроксильные группы промежуточного сложного полиэфира), равном 2,0, и после разбавления этилацетатом так, чтобы получить 50%-ый раствор в этилацетате, эта смесь подврегалась реакции в течение 5 часов при температуре 100°C, чтобы тем самым получить форполимер A-3.
- Синтез некристаллической смолы сложного полиэфира A-3 -
Полученный форполимер A-3 перемешивался в реакторе, оборудованном нагревательным устройством, мешалкой и трубкой для ввода азота, и в этот реактор [соединение кетимина 1] добавлялось по каплям так, чтобы количество амина [соединения кетимина 1] было эквимолекулярным количеству изоцианата форполимера A-3. После перемешивания в течение 10 часов при температуре 45°C полученный форполимерный удлиненный продукт был удален. Полученный форполимерный удлиненный продукт сушился при температуре 50°C при пониженном давлении до тех пор, пока количество остатков этилацетата в форполимерном удлиненном продукте не стало равным 100 частей на миллион или меньше, чтобы тем самым получить некристаллическую смолу сложного полиэфира A-3. Было найдено, что эта смола имеет среднемассовую молекулярную массу (Mw), равную 130 000, и температуру стеклования Tg, равную 54°C.
(ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ ПРИМЕР A-4)
<Синтез некристаллической смолы сложного полиэфира A-4>
- Синтез форполимера A-4 -
Реактор, оборудованный холодильником, мешалкой и трубкой для ввода азота, был заполнен 1,2-пропиленгликолем, терефталевой кислотой, адипиновой кислотой и тримеллитовым ангидридом так, чтобы молярное отношение гидроксильных групп к карбоксильным группам, представленное как OH/COOH, составляло 1,3, компонент диола состоял из 100 мол.% 1,2-пропиленгликоля, компонент дикарбоновой кислоты состоял из 80 мол.% терефталевой кислоты и 20 мол.% адипиновой кислоты, и количество тримеллитового ангидрида составляло 2,5 мол.% относительно общего количества мономеров, вместе с тетраизопропоксидом титана (1000 частей на миллион относительно полимерного компонента). После этого смесь нагревалась до 200°C в течение около 4 часов, и нагревалась до 230°C в течение более 2 часов, после чего реакцию проводили до тех пор, пока не прекратилось выделение воды. После этого полученная смесь дополнительно подврегалась реакции в течение 5 часов при пониженном давлении от 10 мм рт.ст. до 15 мм рт.ст., чтобы тем самым получить промежуточный сложный полиэфир A-4.
Затем реактор, оборудованный холодильником, мешалкой и трубкой для ввода азота, был заполнен полученным промежуточным сложным полиэфиром A-4 и изофорондиизоцианатом (IPDI) в молярном отношении (изоцианатные группы IPDI/гидроксильные группы промежуточного сложного полиэфира), равном 2,0, и после разбавления этилацетатом так, чтобы получить 50%-ый раствор в этилацетате, эта смесь подвергалась реакции в течение 5 часов при температуре 100°C, чтобы тем самым получить форполимер A-4.
- Синтез некристаллической смолы сложного полиэфира A-4 -
Полученный форполимер A-4 перемешивался в реакторе, оборудованном нагревательным устройством, мешалкой и трубкой для ввода азота, и в этот реактор [соединение кетимина 1] добавлялось по каплям так, чтобы количество амина [соединения кетимина 1] было эквимолекулярным количеству изоцианата форполимера A-4. После перемешивания в течение 10 часов при температуре 45°C полученный форполимерный удлиненный продукт был удален. Полученный форполимерный удлиненный продукт сушился при температуре 50°C при пониженном давлении до тех пор, пока количество остатков этилацетата в форполимерном удлиненном продукте не стало равным 100 частей на миллион или меньше, чтобы тем самым получить некристаллическую смолу сложного полиэфира A-4. Было найдено, что эта смола имеет среднемассовую молекулярную массу (Mw), равную 140 000, и температуру стеклования Tg, равную 56°C.
(Производственный пример A-5)
<Синтез некристаллической смолы сложного полиэфира A-5>
- Синтез форполимера A-5 -
Реактор, оборудованный холодильником, мешалкой и трубкой для ввода азота, был заполнен 3-метил-1,5-пентандиолом, изофталевой кислотой, адипиновой кислотой и тримеллитовым ангидридом так, чтобы молярное отношение гидроксильных групп к карбоксильным группам, представленное как OH/COOH, составляло 1,5, компонент диола состоял из 100 мол.% 3-метил-1,5-пентандиола, компонент дикарбоновой кислоты состоял из 40 мол.% изофталевой кислоты и 60 мол.% адипиновой кислоты, и количество тримеллитового ангидрида составляло 1 мол.% относительно общего количества мономеров, вместе с тетраизопропоксидом титана (1000 частей на миллион относительно полимерного компонента). После этого смесь нагревалась до 200°C в течение около 4 часов, и нагревалась до 230°C в течение более 2 часов, после чего реакцию проводили до тех пор, пока не прекратилось выделение воды. После этого полученная смесь дополнительно подврегалась реакции в течение 5 часов при пониженном давлении от 10 мм рт.ст. до 15 мм рт.ст., чтобы тем самым получить промежуточный сложный полиэфир A-5.
Затем реактор, оборудованный холодильником, мешалкой и трубкой для ввода азота, был заполнен полученным промежуточным сложным полиэфиром A-5 и изофорондиизоцианатом (IPDI) в молярном отношении (изоцианатные группы IPDI/гидроксильные группы промежуточного сложного полиэфира), равном 2,0, и после разбавления этилацетатом так, чтобы получить 50%-ый раствор в этилацетате, этой смеси было позволено реагировать в течение 5 часов при температуре 100°C, чтобы тем самым получить форполимер A-5.
- Синтез некристаллической смолы сложного полиэфира A-5 -
Полученный форполимер A-5 перемешивался в реакторе, оборудованном нагревательным устройством, мешалкой и трубкой для ввода азота, и в этот реактор [соединение кетимина 1] добавлялось по каплям так, чтобы количество амина [соединения кетимина 1] было эквимолекулярным количеству изоцианата форполимера A-5. После перемешивания в течение 10 часов при температуре 45°C полученный форполимерный удлиненный продукт был удален. Полученный форполимерный удлиненный продукт сушился при температуре 50°C при пониженном давлении до тех пор, пока количество остатков этилацетата в форполимерном удлиненном продукте не стало равным 100 частей на миллион или меньше, чтобы тем самым получить некристаллическую смолу сложного полиэфира A-5. Было найдено, что эта смола имеет среднемассовую молекулярную массу (Mw), равную 150 000, и температуру стеклования Tg, равную -35°C.
(ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ ПРИМЕР A-6)
<Синтез некристаллической смолы сложного полиэфира A-6>
- Синтез форполимера A-6 -
Реактор, оборудованный холодильником, мешалкой и трубкой для ввода азота, был заполнен 1,6-гександиолом, изофталевой кислотой, адипиновой кислотой и тримеллитовым ангидридом так, чтобы молярное отношение гидроксильных групп к карбоксильным группам, представленное как OH/COOH, составляло 1,5, компонент диола состоял из 100 мол.% 1,6-гександиола, компонент дикарбоновой кислоты состоял из 80 мол.% изофталевой кислоты и 20 мол.% адипиновой кислоты, и количество тримеллитового ангидрида составляло 1 мол.% относительно общего количества мономеров, вместе с тетраизопропоксидом титана (1000 частей на миллион относительно полимерного компонента). После этого смесь нагревалась до 200°C в течение около 4 часов, и нагревалась до 230°C в течение более 2 часов, после чего реакция выполнялась до тех пор, пока не прекратилось выделение воды. После этого полученная смесь дополнительно подвергалась реакции в течение 5 часов при пониженном давлением от 10 мм рт.ст. до 15 мм рт.ст., чтобы тем самым получить промежуточный сложный полиэфир A-6.
Затем реактор, оборудованный холодильником, мешалкой и трубкой для ввода азота, был заполнен полученным промежуточным сложным полиэфиром A-6 и изофорондиизоцианатом (IPDI) в молярном отношении (изоцианатные группы IPDI/гидроксильные группы промежуточного сложного полиэфира), равном 2,0, и послеразбавления этилацетатом так, чтобы получить 50%-ый раствор в этилацетате, этой смеси было позволено реагировать в течение 5 часов при температуре 100°C, чтобы тем самым получить форполимер A-6.
- Синтез некристаллической смолы сложного полиэфира A-6 -
Полученный форполимер A-6 перемешивался в реакторе, оборудованном нагревательным устройством, мешалкой и трубкой для ввода азота, и в этот реактор [соединение кетимина 1] добавлялось по каплям так, чтобы количество амина [соединения кетимина 1] было эквимолекулярным количеству изоцианата форполимера A-6. После перемешивания в течение 10 часов при температуре 45°C полученный форполимерный удлиненный продукт был удален. Полученный форполимерный удлиненный продукт сушился при температуре 50°C при пониженном давлении до тех пор, пока количество остатков этилацетата в форполимерном удлиненном продукте не стало равным 100 частей на миллион или меньше, чтобы тем самым получить некристаллическую смолу сложного полиэфира A-6. Было найдено, что эта смола имеет среднемассовую молекулярную массу (Mw), равную 120 000, и температуру стеклования Tg, равную -5°C.
(Производственный пример B-1)
<Синтез некристаллической смолы сложного полиэфира В-1>
Четырехгорлая колба, оборудованная трубкой для подачи азота, сливной трубкой, мешалкой и термопарой, была заполнена аддуктом бисфенола А с 2 молями окиси этилена, аддуктом бисфенола А с 2 молями окиси пропилена, терефталевой кислотой и адипиновой кислотой так, чтобы молярное отношение аддукта бисфенола А с 2 молями окиси пропилена к аддукту бисфенола А с 2 молями окиси этилена (аддукт бисфенола А с 2 молями окиси пропилена/аддукт бисфенола А с 2 молями окиси этилена) составляло 60/40, молярное отношение терефталевой кислоты к адипиновой кислоте (терефталевая кислота/адипиновая кислота) составляло 97/3, и молярное отношение гидроксильных групп к карбоксильным группам, представленное как OH/COOH, составляло 1,3. Полученная смесь подвергалась реакции с тетраизопропоксидом титана (500 частей на миллион относительно полимерного компонента) в течение 8 часов при температуре 230°C при атмосферном давлении, и дополнительно подвергалась реакции в течение 4 часов при пониженном давлении от 10 мм рт.ст. до 15 мм рт.ст. После этого тримеллитовый ангидрид был добавлен в реактор в количестве 1 мол.% относительно всего полимерного компонента, и полученная смесь подвергалась реакции в течение 3 часов при температуре 180°C при атмосферном давлении, чтобы тем самым получить некристаллическую смолу сложного полиэфира B-1. Было найдено, что эта смола имеет среднемассовую молекулярную массу (Mw), равную 5300, и температуру стеклования Tg, равную -67°C.
(ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ ПРИМЕР B-2)
<Синтез некристаллической смолы сложного полиэфира В-2>
Четырехгорлая колба, оборудованная трубкой для подачи азота, сливной трубкой, мешалкой и термопарой, была заполнена аддуктом бисфенола А с 2 молями окиси этилена, 1,3-пропиленгликолем, терефталевой кислотой и адипиновой кислотой так, чтобы молярное отношение аддукта бисфенола А с 2 молями окиси пропилена к 1,3-пропиленгликолю (аддукт бисфенола А с 2 молями окиси пропилена/1,3-пропиленгликоль) составляло 90/10, молярное отношение терефталевой кислоты к адипиновой кислоте (терефталевая кислота/адипиновая кислота) составляло 80/20, и молярное отношение гидроксильных групп к карбоксильным группам, представленное как OH/COOH, составляло 1,4. Полученная смесь подвергалась реакции с тетраизопропоксидом титана (500 частей на миллион относительно полимерного компонента) в течение 8 часов при температуре 230°C при атмосферном давлении, и дополнительно подвергалась реакции в течение 4 часов при пониженном давлении от 10 мм рт.ст. до 15 мм рт.ст. После этого тримеллитовый ангидрид был добавлен в реактор в количестве 1 мол.% относительно всего полимерного компонента, и полученная смесь подвергалась реакции в течение 3 часов при температуре 180°C при атмосферном давлении, чтобы тем самым получить некристаллическую смолу сложного полиэфира B-2. Было найдено, что эта смола имеет среднемассовую молекулярную массу (Mw), равную 5 600, и температуру стеклования Tg, равную 61°C.
(ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ ПРИМЕР B-3)
<СИНТЕЗ НЕКРИСТАЛЛИЧЕСКОЙ СМОЛЫ СЛОЖНОГО ПОЛИЭФИРА В-3>
Четырехгорлая колба, оборудованная трубкой для подачи азота, сливной трубкой, мешалкой и термопарой, была заполнена аддуктом бисфенола А с 2 молями окиси пропилена, аддуктом бисфенола А с 2 молями окиси этилена, изофталевой кислотой и адипиновой кислотой так, чтобы молярное отношение аддукта бисфенола А с 2 молями окиси пропилена к аддукту бисфенола А с 2 молями окиси этилена (аддукт бисфенола А с 2 молями окиси пропилена/аддукт бисфенола А с 2 молями окиси этилена) составляло 30/70, молярное отношение изофталевой кислоты к адипиновой кислоте (изофталевая кислота/адипиновая кислота) составляло 80/20, и молярное отношение гидроксильных групп к карбоксильным группам, представленное как OH/COOH, составляло 1,2. Полученная смесь подвергалась реакции с тетраизопропоксидом титана (500 частей на миллион относительно полимерного компонента) в течение 8 часов при температуре 230°C при атмосферном давлении, и дополнительно подвергалась реакции в течение 4 часов при пониженном давлении от 10 мм рт.ст. до 15 мм рт.ст. После этого тримеллитовый ангидрид был добавлен в реактор в количестве 1 мол.% относительно всего полимерного компонента, и полученная смесь подвергалась реакции в течение 3 часов при температуре 180°C при атмосферном давлении, чтобы тем самым получить некристаллическую смолу сложного полиэфира B-3. Было найдено, что эта смола имеет среднемассовую молекулярную массу (Mw), равную 5500, и температуру стеклования Tg, равную 50°C.
(ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ ПРИМЕР B-4)
<Синтез некристаллической смолы сложного полиэфира В-4>
Четырехгорлая колба, оборудованная трубкой для подачи азота, сливной трубкой, мешалкой и термопарой, была заполнена аддуктом бисфенола А с 2 молями окиси этилена, аддуктом бисфенола А с 3 молями окиси пропилена, изофталевой кислотой и адипиновой кислотой так, чтобы молярное отношение аддукта бисфенола А с 2 молями окиси этилена к аддукту бисфенола А с 3 молями окиси пропилена (аддукт бисфенола А с 2 молями окиси этилена/аддукт бисфенола А с 3 молями окиси пропилена) составляло 85/15, молярное отношение изофталевой кислоты к адипиновой кислоте (изофталевая кислота/адипиновая кислота) составляло 80/20, и молярное отношение гидроксильных групп к карбоксильным группам, представленное как OH/COOH, составляло 1,3. Полученная смесь подвергалась реакции с тетраизопропоксидом титана (500 частей на миллион относительно полимерного компонента) в течение 8 часов при температуре 230°C при атмосферном давлении, и дополнительно подвергалась реакции в течение 4 часов при пониженном давлении от 10 мм рт.ст. до 15 мм рт.ст. После этого тримеллитовый ангидрид был добавлен в реактор в количестве 1 мол.% относительно всего полимерного компонента, и полученная смесь подвергалась реакции в течение 3 часов при температуре 180°C при атмосферном давлении, чтобы тем самым получить некристаллическую смолу сложного полиэфира B-4. Было найдено, что эта смола имеет среднемассовую молекулярную массу (Mw), равную 5000, и температуру стеклования Tg, равную 48°C.
(ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ ПРИМЕР B-5)
<Синтез некристаллической смолы сложного полиэфира В-5>
Четырехгорлая колба, оборудованная трубкой для подачи азота, сливной трубкой, мешалкой и термопарой, была заполнена аддуктом бисфенола А с 2 молями окиси этилена, аддуктом бисфенола А с 3 молями окиси пропилена, терефталевой кислотой и адипиновой кислотой так, чтобы молярное отношение аддукта бисфенола А с 2 молями окиси этилена к аддукту бисфенола А с 3 молями окиси пропилена (аддукт бисфенола А с 2 молями окиси этилена/аддукт бисфенола А с 3 молями окиси пропилена) составляло 85/15, молярное отношение терефталевой кислоты к адипиновой кислоте (терефталевая кислота/адипиновая кислота) составляло 80/20, и молярное отношение гидроксильных групп к карбоксильным группам, представленное как OH/COOH, составляло 1,3. Полученная смесь подвергалась реакции с тетраизопропоксидом титана (500 частей на миллион относительно полимерного компонента) в течение 8 часов при температуре 230°C приатмосферном давлении, и дополнительно подвергалась реакции в течение 4 часов при пониженном давлении от 10 мм рт.ст. до 15 мм рт.ст. После этого тримеллитовый ангидрид был добавлен в реактор в количестве 1 мол.% относительно всего полимерного компонента, и полученная смесь подвергалась реакции в течение 3 часов при температуре 180°C при атмосферном давлении, чтобы тем самым получить некристаллическую смолу сложного полиэфира B-5. Было найдено, что эта смола имеет среднемассовую молекулярную массу (Mw), равную 5000, и температуру стеклования Tg, равную 51°C.
(ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ ПРИМЕР C-1)
<Синтез кристаллической смолы сложного полиэфира C-1>
Четырехгорлая колба емкостью 5 л, оборудованная трубкой для подачи азота, сливной трубкой, мешалкой и термопарой, была заполнена себациновой кислотой и 1,6-гександиолом так, чтобы молярное отношение гидроксильных групп к карбоксильным группам, представляемое как OH/COOH, составляло 0,9. Полученная смесь подвергалась реакции с тетраизопропоксидом титана (500 частей на миллион относительно полимерного компонента) в течение 10 часов при температуре 180°C, а затем она нагревалась до 200°C и реагировала в течение 3 часов, после чего дополнительно реагировала в течение 2 часов под давлением 8,3 кПа, чтобы тем самым получить кристаллическую смолу сложного полиэфира C-1. Было найдено, что эта смола имеет среднемассовую молекулярную массу (Mw), равную 25000, и температуру стеклования Tg, равную 67°C.
(ПРИМЕР 1)
<ПОДГОТОВКА МАТОЧНОЙ СМЕСИ (MB)>
Вода (1200 частей), 500 частей сажи (Printex 35, производства компании Evonik Degussa Japan Co., Ltd.) [количество поглощаемого масла DBP=42 мл/100 мг, значение pH=9,5], и 500 частей некристаллической смолы сложного полиэфира B-1 были добавлены и смешаны вместе посредством устройства HENSCHEL MIXER (производства компании NIPPON COLE & ENGINEERING CO., LTD.), и полученная смесь перемешивалась посредством двухвалковых вальцов в течение 30 мин при температуре 150°C. Полученный в результате смешанный продукт раскатывали и охлаждали, после чего измельчали измельчителем, чтобы тем самым получить маточную смесь 1.
<ПОДГОТОВКА ЖИДКОЙ ДИСПЕРСИИ ВОСКА>
Резервуар, в который были помещены магнитная мешалка и термометр, был заполнен 50 частями парафинового воска (HNP-9, производства компании Nippon Seiro Co., Ltd., углеводородный воск, точка плавления: 75°C, значение SP: 8,8) в качестве разделительного агента 1, и 450 частями этилацетата, после чего он был нагрет до температуры 80°C при перемешивании. Температура поддерживалась на уровне 80°C в течение 5 часов, после чего было выполнено охлаждение до 30°C более чем за 1 час. Полученная смесь была диспергирована посредством бисерной мельницы (ULTRA VISCOMILL, производства компании AIMEX CO., Ltd.) при следующих условиях: скорость подачи жидкости 1 кг/час, окружная скорость диска 6 м/с, шарики из двуокиси циркония диаметром 0,5 мм, упакованные до 80 об.%, и 3 прохода, чтобы тем самым получить [жидкую дисперсию воска 1].
<ПОДГОТОВКА ЖИДКОЙ ДИСПЕРСИИ КРИСТАЛЛИЧЕСКОЙ СМОЛЫ СЛОЖНОГО ПОЛИЭФИРА>
Резервуар, оборудованный магнитной мешалкой и термометром, был заполнен 50 частями кристаллической смолы сложного полиэфира C-1 и 450 частями этилацетата, и полученная смесь была нагрета до температуры 80°C при перемешивании. Температура поддерживалась на уровне 80°C в течение 5 часов, после чего было выполнено охлаждение до 30°C более чем за 1 час. Полученная смесь была диспергирована посредством бисерной мельницы (ULTRA VISCOMILL, производства компании AIMEX CO., Ltd.) при следующих условиях: скорость подачи жидкости 1 кг/час, окружная скорость диска 6 м/с, шарики из двуокиси циркония диаметром 0,5 мм, упакованные до 80 об.%, и 3 прохода, чтобы тем самым получить [жидкую дисперсию кристаллической смолы СЛОЖНОГО ПОЛИЭФИРА 1].
<Подготовка масляной фазы>
Резервуар был заполнен 50 частями [жидкой дисперсии воска 1], 150 частями [некристаллической смолы сложного полиэфира A-1], 50 частями [жидкой дисперсии кристаллической смолы сложного полиэфира 1], 750 частями [некристаллической смолы сложного полиэфира B-1], 50 частями [маточной смеси 1] (пигмента) и 2 частями [соединения кетимина 1]. Полученная смесь перемешивалась посредством устройства TK Homomixer (производства компании PRIMIX Corporation) при скорости 5000 об/мин в течение 60 мин, чтобы тем самым получить [масляную фазу 1].
Следует отметить, что вышеуказанные количества являются количествами твердых материалов.
<СИНТЕЗ ЭМУЛЬСИИ ОРГАНИЧЕСКИХ ЧАСТИЦ (ЖИДКОЙ ДИСПЕРСИИ ЧАСТИЦ)>
Реактор, оборудованный магнитной мешалкой и термометром, был заполнен 683 частями воды, 11 частями натриевой соли сложного эфира серной кислоты аддукта метакриловой кислоты и окиси этилена (ELEMINOL RS-30, производства компании Sanyo Chemical Industries, Ltd.), 138 частями стирола, 138 частями метакриловой кислоты и 1 частью персульфата аммония, и полученная смесь перемешивалась в течение 15 мин при скорости 400 об/мин, чтобы тем самым получить белую эмульсию. Полученная эмульсия была нагрета так, чтобы иметь температуру системы 75°C, а затем она подвергалась реакции в течение 5 часов. К полученной смеси было добавлено 30 частей 1%-ого водного раствора персульфата аммония с последующей выдержкой в течение 5 часов при температуре 75°C, чтобы тем самым получить жидкую водную дисперсию виниловой смолы (сополимера стирола/метакриловой кислоты/натриевой соли сложного эфира серной кислоты и аддукта метакриловой кислоты и окиси этилена), то есть [жидкую дисперсию частиц 1].
[Жидкая дисперсия частиц 1] была измерена с помощью прибора LA-920 (производства компании HORIBA, Ltd.), и в результате был найден ее среднеобъемный диаметр частиц, равный 0,14 мкм. Часть [жидкой дисперсии частиц 1] была высушена, и ее компонент смолы был выделен.
<ПОДГОТОВКА ВОДНОЙ ФАЗЫ>
Вода (990 частей), 83 части [жидкой дисперсии частиц 1], 37частей 48,5%-го водного раствора натрия додецилдифенил эфир дисульфоната (ELEMINOL MON-7, производства компании Sanyo Chemical Industries Ltd.), и 90 частей этилацетата были смешаны и перемешаны, чтобы тем самым получить непрозрачную белую жидкость. Полученная жидкость использовалась в качестве [водной фазы 1].
<ЭМУЛЬГИРОВАНИЕ И УДАЛЕНИЕ РАСТВОРИТЕЛЯ>
В контейнер, заполненный [масляной фазой 1], было добавлено 1200 частей [водной фазы 1], и полученная смесь перемешивалась при помощи устройства TK Homomixer при скорости 13000 об/мин в течение 20 мин, чтобы тем самым получить [эмульгированную пастообразную смесь 1].
Контейнер, оборудованный мешалкой и термометром, был заполнен [эмульгированной пастообразной смесью 1], после чего растворитель, содержащийся в нем, удалялся при температуре 30°C в течение 8 часов. После этого полученная смесь была выдержана при температуре 45°C в течение 4 часов, чтобы тем самым получить [дисперсионную пастообразную смесь 1].
<ПРОМЫВКА И СУШКА>
После фильтрации 100 частей [дисперсионной пастообразной смеси] при пониженном давлении полученная смесь была дважды подвергнута ряду обработок (1)-(4), описанных ниже, чтобы тем самым получить [фильтрационный кек 1]:
(1): ионообменная вода (100 частей) была добавлена к фильтрационному осадку, с последующим перемешиванием с помощью устройства TK Homomixer (при скорости 12000 об/мин в течение 10 мин), а затем фильтрации;
(2): 10%-ый водный раствор гидроксида натрия (100 частей) был добавлен к фильтрационному осадку, полученному на стадии (1), с последующим перемешиванием с помощью устройства TK Homomixer (при скорости 12000 об/мин в течение 30 мин), а затем фильтрации при пониженном давлении;
(3): 10 мас.% соляная кислота (100 частей) была добавлена к фильтрационному осдаку, полученному на стадии (2), с последующим перемешиванием с помощью устройства TK Homomixer (при скорости 12000 об/мин в течение 10 мин), а затем фильтрации при пониженном давлении;
(4): ионообменная вода (300 частей) была добавлена к фильтрационному осадку, полученному на стадии (3), с последующим перемешиванием с помощью устройства TK Homomixer (при скорости 12000 об/мин в течение 10 мин), а затем фильтрации.
[Фильтрационный осадок 1] сушился с помощью воздушно-циркуляционной сушилки при 45°C в течение 48 часов, а затем был пропущен через сито с размером ячейки сита 75 мкм, чтобы тем самым приготовить [тонер 1].
(ПРИМЕР 2)
[Тонер 2] был получен тем же самым способом, что и в Примере 1, за исключением того, что количество некристаллической смолы сложного полиэфира A-1 было изменено на 120 частей, а количество некристаллической смолы сложного полиэфира B-1 былоизменено на 780 частей на этапе <Подготовка масляной фазы>.
(Пример 3)
[Тонер 3] был получен тем же самым способом, что и в Примере 1, за исключением того, что количество некристаллической смолы сложного полиэфира A-1 было изменено на 180 частей, а количество некристаллической смолы сложного полиэфира B-1 было изменено на 720 частей на этапе <Подготовка масляной фазы>.
(Пример 4)
[Тонер 4] был получен тем же самым способом, что и в Примере 1, за исключением того, что некристаллическая смола сложного полиэфира A-1 была заменена на некристаллическую смолу сложного полиэфира A-2, а некристаллическая смола сложного полиэфира B-1 была заменена на некристаллическую смолу сложного полиэфира B-3.
(Пример 5)
[Тонер 5] был получен тем же самым способом, что и в Примере 1, за исключением того, что количество некристаллической смолы сложного полиэфира A-1 было изменено на 120 частей, количество некристаллической смолы сложного полиэфира B-1 было изменено на 820 частей, а количество кристаллической смолысложного полиэфира C-1 было изменено на 10 частей на этапе <Подготовка масляной фазы>.
(Пример 6)
[Тонер 6] был получен тем же самым способом, что и в Примере 1, за исключением того, что количество некристаллической смолы сложного полиэфира A-1 было изменено на 180 частей, а количество кристаллической смолы сложного полиэфира С-1 было изменено на 20 частей на этапе <Подготовка масляной фазы>.
(Пример 7)
[Тонер 7] был получен тем же самым способом, что и в Примере 1, за исключением того, что некристаллическая смола сложного полиэфира A-1 и ее количество были изменены соответственно на некристаллическую смолу сложного полиэфира A-2 и 180 частей, а некристаллическая смола сложного полиэфира B-1 и ее количество этого были изменены соответственно на некристаллическую смолу сложного полиэфира B-3 и 720 частей.
(Пример8)
[Тонер 8] был получен тем же самым способом, что и в Примере 1, за исключением того, что количество некристаллической смолы сложного полиэфира A-1 было изменено на 120 частей, а некристаллическая смола сложного полиэфира B-1 и ее количество были изменены соответственно на некристаллическую смолу сложного полиэфира B-2 и 780 частей на этапе <Подготовка масляной фазы>.
(Пример 9)
[Тонер 9] был получен тем же самым способом, что и в Примере 1, за исключением того, что некристаллическая смола сложного полиэфира A-1 была заменена на некристаллическую смолу сложного полиэфира A-2.
(Пример 10)
[Тонер 10] был получен тем же самым способом, что и в Примере 1, за исключением того, что некристаллическая смола сложного полиэфира В-1 была заменена на некристаллическую смолу сложного полиэфира В-2.
(Сравнительный пример 1)
[Тонер 11] был получен тем же самым способом, что и в Примере 1, за исключением того, что некристаллическая смоласложного полиэфира A-1 была заменена на некристаллическую смолу сложного полиэфира A-5, а некристаллическая смола сложного полиэфира B-1 была заменена на некристаллическую смолу сложного полиэфира B-4 на этапе <Подготовка масляной фазы>.
(Сравнительный пример 2)
[Тонер 12] был получен тем же самым способом, что и в Примере 1, за исключением того, что некристаллическая смола сложного полиэфира A-1 была заменена на некристаллическую смолу сложного полиэфира A-5, а некристаллическая смола сложного полиэфира B-1 была заменена на некристаллическую смолу сложного полиэфира B-5 на этапе <Подготовка масляной фазы>.
(Сравнительный пример 3)
[Тонер 13] был получен тем же самым способом, что и в Примере 1, за исключением того, что некристаллическая смола сложного полиэфира A-1 была заменена на некристаллическую смолу сложного полиэфира A-3, а некристаллическая смола сложного полиэфира B-1 была заменена на некристаллическую смолу сложного полиэфира B-2 на этапе <Подготовка масляной фазы>.
(Сравнительный пример 4)
[Тонер 14] был получен тем же самым способом, что и в Примере 1, за исключением того, что некристаллическая смола сложного полиэфира A-1 была заменена на некристаллическую смолу сложного полиэфира A-4, некристаллическая смола сложного полиэфира B-1 была заменена на некристаллическую смолу сложного полиэфира B-3, и кристаллическая смола сложного полиэфира C-1 не использовалась на этапе <Подготовка масляной фазы>.
(Сравнительный пример 5)
[Тонер 15] был получен тем же самым способом, что и в Примере 1, за исключением того, что некристаллическая смола сложного полиэфира A-1 была заменена на некристаллическую смолу сложного полиэфира A-6, а некристаллическая смола сложного полиэфира B-1 была заменена на некристаллическую смолу сложного полиэфира B-4 на этапе <Подготовка масляной фазы>.
(Сравнительный пример 6)
[Тонер 16] был получен тем же самым способом, что и в Примере 1, за исключением того, что некристаллическая смола сложного полиэфира A-1 была заменена на некристаллическую смолу сложного полиэфира A-6, а некристаллическая смола сложного полиэфира B-1 была заменена на некристаллическую смолу сложного полиэфира B-5 на этапе <Подготовка масляной фазы>.
(Сравнительный пример 7)
[Тонер 17] был получен тем же самым способом, что и в Примере 1, за исключением того, что количество некристаллической смолы сложного полиэфира A-1 было изменено на 50 частей, а количество некристаллической смолы сложного полиэфира B-1 было изменено на 850 частей на этапе <Подготовка масляной фазы>.
(Сравнительный пример 8)
[Тонер 18] был получен тем же самым способом, что и в Примере 1, за исключением того, что количество некристаллической смолы сложного полиэфира A-1 было измененона 750 частей, а количество некристаллической смолы сложного полиэфира B-1 было изменено на 150 частей на этапе <Подготовка масляной фазы>.
Композиционные соотношения полученных тонеров показаны в Таблице 1.
<b>ТАБЛИЦА 1</b>
Тонер
Некристаллическая смола сложного полиэфира A
Некристаллическая смола сложного полиэфира В
Кристаллическая смола сложного полиэфира C-1
Разделительный агент
Пиг-мент
Отверди-тель
Tg1st (°C)
Tg2nd (°C)
Вид
Массовых частей (PBM)
Вид
PBM
PBM
PBM
PBM
PBM
Пример 1
1
A-1
150
B-1
750
50
50
50
2
43
22
Пример 2
2
A-1
120
B-1
780
50
50
50
2
45
25
Пример 3
3
A-1
180
B-1
720
50
50
50
2
41
20
Пример 4
4
A-2
150
B-3
750
50
50
60
2
35
-2
Пример 5
6
A-1
120
B-1
820
10
50
50
2
45
38
Пример 6
6
A-1
180
B-3
750
20
50
50
2
42
30
Пример 7
7
A-2
180
B-3
720
50
50
50
2
40
18
Пример 8
8
A-1
120
B-2
780
50
50
50
2
44
26
Пример 9
9
A-2
150
B-1
750
50
50
50
2
38
23
Пример 10
10
A-1
150
B-2
750
50
50
50
2
41
20
Сравнительный Пример 1
1
A-5
150
B-4
750
50
50
50
2
30
15
Сравнительный Пример 2
12
A-5
150
B-5
750
50
50
50
2
33
16
Сравнительный Пример 3
13
A-3
150
B-2
750
50
50
50
2
63
31
Сравнительный Пример 4
14
A-4
150
B-3
750
-
50
50
2
52
51
Сравнительный Пример 5
15
A-6
150
B-4
750
50
50
50
2
36
20
Сравнительный Пример 6
16
A-6
150
B-5
750
50
50
50
2
40
22
Сравнительный Пример 7
17
A-1
50
B-1
850
50
50
50
2
61
53
Сравнительный Пример 8
18
A-1
750
B-1
150
50
50
50
2
-30
-33
- Экстракция в аппарате Сокслета -
Каждый из тонеров (1 часть) был добавлен к 40 частям тетрагидрофурана (ТГФ), и полученная смесь нагревалась с обратным холодильником в течение 6 часов. После этого нерастворимые компоненты были осаждены с помощью центробежного устройства, чтобы тем самым отделить их от надосадочной жидкости.
Нерастворимые компоненты сушились при температуре 40°C в течение 20 часов для того, чтобы получить нерастворимое в ТГФ вещество.
Растворитель удаляли из отделенной надосадочной жидкости с последующей сушкой при температуре 40°C в течение 20 часов, чтобы тем самым получить растворимое в ТГФ вещество.
Таблица 2 показывает значения [Tg1st (тонер)], [Tg2nd (нерастворимое в ТГФ вещество)], [Tg2nd (тонер)], [G'(l00) (тонер)], [Tg2nd (растворимое в ТГФ вещество)], [G'(l00) (нерастворимое в ТГФ вещество)], [[G'(40) (нерастворимое в ТГФ вещество)]/[G'(l00) (нерастворимое в ТГФ вещество)]], а также количества нерастворимого в ТГФ вещества в полученных тонерах.
<ОЦЕНКА>
Каждый из полученных тонеров использовался для подготовки проявителей с помощью следующего способа, и следующая оценкавыполнялась для приготовленных проявителей. Результаты показаны в Таблице 3.
<<Производство проявителя>>
- Производство носителя -
К 100 частям толуола были добавлены 100 частей силиконовой смолы (неразветвленные органосиликоны), 5 частей ϒ-(2-аминоэтил) аминопропилтриметоксисилана и 10 частей сажи, и полученная смесь диспергировалась посредством гомомиксера в течение 20 минут, чтобы тем самым приготовить жидкость полимерного покрывающего слоя. На поверхности сферических частиц магнетита, имеющих средний диаметр частиц 50 мкм (1000 частей), была нанесена жидкость полимерного покрывающего слоя посредством устройства нанесения покрытия в псевдоожиженном слое, чтобы тем самым подготовить носитель.
<Производство проявителя>
Посредством шаровой мельницы 5 массовых частей тонера и 95 массовых частей носителя были смешаны, чтобы тем самым произвести проявитель.
<<Устойчивость к офсету>>
2
Каждый из проявителей был заряжен в блок принтера IMAGIO MP C4300 (производства компании Ricoh Company, Ltd.) и прямоугольное непрерывное изображение размером 2 см×15 см было сформировано на листах бумаги PPC (Тип 6000 <70W>, формата A4 с длинными волокнами (производства компании Ricoh Company, Ltd.) так, чтобы тонер был нанесен в количестве 0,40 мг/см. При формировании изображений температура поверхностиролика закрепления изменялась, и для того, чтобы оценить устойчивость к офсету, наблюдалось, не произошел ли офсет, при котором изображение, остающееся после проявки сплошного изображения, закрепляется в местах, отличающихся от намеченных. Следует отметить, что самая низкая температура, при которой не происходило никакого офсета, определяется как минимальная температура закрепления.
[Оценочные критерии для холодного офсета]
A: ниже чем 110°C
B: 110°C или выше, но ниже чем 120°C
C: 120°C или выше, но ниже чем 130°C
D: 130°C или выше
[Оценочные критерии для горячего офсета]
A: 170°C или выше
B: 160°C или выше, но ниже чем 170°C
C: 150°C или выше, но ниже чем 160°C
D: ниже чем 150°C
<Термическая устойчивость при хранении>
Каждый из тонеров был помещен в стеклянный контейнер объемом 50 мл, который был затем оставлен в ванне термостата с температурой 50°C на 24 часа с последующим охлаждением до 24°C. Обработанный таким образом тонер был измерен на степень проникновения в соответствии с тестом на проникновение (японский промышленный стандарт JIS K2235-1991) и оценен на термическую устойчивость при хранении в соответствии со следующими критериями.
[Критерии оценки]
A: Степень проникновениясоставляла 20 мм или больше
B: Степень проникновения составляла 15 мм или больше, но меньше чем 25 мм.
C: Степень проникновения составляла 10 мм или больше, но меньше чем 15 мм.
D: Степень проникновения составляла менее 10 мм.
<Глянец>
2
Устройство, обеспеченное путем модификации закрепительной части копировального устройства MF2200 (производства компании Ricoh Company, Ltd.), использующей ролик из тефлона (зарегистрированная торговая марка) в качестве ролика закрепления, использовалось для выполнения теста копирования на листах бумаги Типа 6200 (производства компании Ricoh Company, Ltd.). В частности, температура закрепления была установлена равной 20°C+минимальная температура закрепления, определенная при оценке способности к низкотемпературному закреплению, и линейная скорость подачи бумаги была установлена равной от 120 мм/с до 150 мм/с, поверхностное давление было установлено равным 1,2 кгс/см, и ширина зазора была установлена равной 3 мм. Изображение после теста копирования было измерено на глянец под углом 60 градусов с помощью глянцемера VG-7000 (производства компании NIPPON DENSHOKU INDUSTRIES Co., Ltd.).
[Критерии оценки]
A: 30% или больше
B: 25% или больше и меньше чем 30%
C: 20% или больше и меньше чем 25%
D: меньше чем 20%
<<Устойчивость при хранении в условиях высокой температуры и высокой влажности>>
Каждый из тонеров (5 г) хранился в среде с температурой 40°C и относительной влажностью 70% в течение 2 недель. После этого тонер просеивался на металлическом сите, имеющем отверстия размером 106 мкм, в течение 5 мин, и количество тонера, оставшегося на металлическом сите, было измерено и оценено в соответствии со следующими критериями оценки.
[Критерии оценки]
A: Количество тонера, оставшегося на металлическом сите, составляло 0 мг
B: Количество тонера, оставшегося на металлическом сите, составляло больше чем 0 мг, но меньше чем 2 мг.
C: Количество тонера, оставшегося на металлическом сите, составляло больше чем 2 мг, но меньше чем 50 мг.
D: Количество тонера, оставшегося на металлическом сите, составляло 50 мг или больше.
<b>ТАБЛИЦА 2</b>
Tg1st тонера (°C)
Tg2nd нераство-римого в ТГФ вещества (°C)
Tg2nd тонера (°C)
G’(100) тонера (Па)
Tg2nd растворимого в ТГФ вещества (°C)
G'(100) нерастворимого в ТГФ вещества (Па)
G'(40)/G’(100) нерастворимого в ТГФ вещества
Количество нерастворимого в ТГФ вещества (мас.%)
Пример 1
43
3
22
7,0×103
30
5,0×l05
3,1×10
23
Пример 2
46
5
25
5,5×103
33
3,2×l05
3,5×10
20
Пример 3
41
0
20
9,5×103
28
3,8×105
2,6×10
25
Пример 4
35
-7
-2
5,1×103
26
3,9×105
2,3×10
22
Пример 6
45
6
38
4,8×104
35
4,8×106
3,4×10
20
Пример 6
42
-1
30
5,0×104
46
7,0×l06
3,3×10
27
Пример 7
40
-13
18
2,5×103
27
2,8×105
2,6×10
21
Пример 8
44
6
26
7,5×104
32
3,0×l06
3,4×10
27
Пример 9
38
-10
23
5,5×103
28
4,8×105
3,0×10
22
Пример 10
41
4
20
6,5×103
29
5,2×l05
3,3×10
25
Сравнительный Пример 1
30
-43
15
8,2×103
33
7,5×l07
6,0×10
23
Сравнительный Пример 2
33
-46
16
3,5×104
35
9,0×l07
7,0×10
24
Сравнительный Пример 3
53
32
31
6,5×105
42
8,5×l04
1,5×102
12
Сравнительный Пример 4
62
35
61
8,0×l05
45
8,0×l04
7,0×10
36
Сравнительный Пример 5
36
-41
20
9,0×103
47
8,0×l07
6,5×10
23
Сравнительный Пример 6
40
-42
22
2,5×104
50
9,8×107
7,3×10
22
Сравнительный Пример 7
61
-38
53
6,0×102
68
4,5×105
3,2×10
8
Сравнительный Пример 8
-30
-45
-33
3,6×104
52
2,6×105
3,4×10
72
<b>ТАБЛИЦА 3</b>
Холодный офсет
Горячий офсет
Термическая устойчивость при хранении
Глянец
Устойчивость при хранении в условиях высокой температуры и высокой влажности
Пример 1
A
A
A
A
A
Пример 2
B
A
B
A
A
Пример 3
A
B
B
B
A
Пример 4
A
B
C
B
C
Пример 5
C
A
A
A
B
Пример 6
C
A
A
B
B
Пример 7
C
B
B
C
B
Пример 8
C
A
B
B
B
Пример 9
A
A
A
A
B
Пример 10
A
A
A
A
A
Сравнительный Пример 1
A
A
A
C
D
Сравнительный Пример 2
A
A
A
D
D
Сравнительный Пример 3
D
B
A
A
A
Сравнительный Пример 4
D
A
A
A
A
Сравнительный Пример 5
A
A
A
C
D
Сравнительный Пример 6
A
A
A
D
D
Сравнительный Пример 7
D
A
A
A
A
Сравнительный Пример 8
A
D
D
D
D
Варианты осуществления настоящего изобретения являются, например, следующими.
<1> Тонер,
который имеет температуру стеклования [Tg1st (тонер)] от 20°C до 50°C, где температура стеклования [Tg1st (тонер)] измеряется при первом нагревании в дифференциальной сканирующей калориметрии (DSC) тонера,
в котором нерастворимое в тетрагидрофуране (ТГФ) вещество тонера имеет температуру стеклования [Tg2nd (нерастворимое в ТГФ вещество)] от -40°C до 30°C, где температура стеклования [Tg2nd (нерастворимое в ТГФ вещество)] измеряется при втором нагревании в дифференциальной сканирующей калориметрии (DSC) нерастворимого в тетрагидрофуране вещества,
5
7
причем нерастворимое в ТГФ вещество имеет динамический модуль упругости при 100°C [G'(l00) (нерастворимое в ТГФ вещество)], составляющий от 1,0×10 Па до 1,0×10 Па, и
причем отношение динамического модуля упругости нерастворимого в ТГФ вещества при 40°C [G'(40) (нерастворимое в ТГФ вещество)] к динамическому модулю упругости нерастворимого в ТГФ вещества при 100°C [G'(l00) (нерастворимое в ТГФ вещество)], выражаемое формулой [[G'(40) (нерастворимое в ТГФ вещество)]/[G'(l00) (нерастворимое в ТГФ вещество)]], составляет 3,5×10 или меньше.
<2> Тонер в соответствии с п. <1>, который имеет температуру стеклования [Tg2nd (тонер)] от 0°C до 30°C, где температура стеклования [Tg2nd (тонер)] измеряется при втором нагревании в дифференциальной сканирующей калориметрии (DSC) тонера.
<3> Тонер в соответствии с п. <1> или <2>, в котором растворимое в ТГФ вещество тонера имеет температуру стеклования [Tg2nd (растворимое в ТГФ вещество)] от 5°C до 35°C, где температура стеклования [Tg2nd (растворимое в ТГФ вещество)] измеряется при втором нагревании в дифференциальной сканирующей калориметрии (DSC) растворимого в ТГФ вещества.
3
4
<4> Тонер в соответствии с любым из п.п. <1>-<3>, который имеет динамический модуль упругости при 100°C [G'(l00) (тонер)] от 5,0×10 Па до 5,0×10 Па.
<5> Тонер в соответствии с любым из п.п. <1>-<4>, который включает в себя некристаллическую смолу сложного полиэфира и кристаллическую смолу сложного полиэфира в качестве связующих смол,
в котором некристаллическая смола сложного полиэфира включает в себя компонент дикарбоновой кислоты в качестве составляющего компонента, и в котором компонент дикарбоновой кислоты включает в себя терефталевую кислоту в количество 50 мол.% или больше.
<6> Тонер в соответствии с любым из п.п. <1>-<4>, который включает в себя:
кристаллическую смолу сложного полиэфира;
некристаллическую смолу сложного полиэфира, которая содержит уретановую связь, карбамидную связь, или и то, и другое; и
некристаллическую смолу сложного полиэфира, которая не содержит уретановой связи или карбамидной связи.
<7> Тонер в соответствии с любым из п.п. <1>-<6>, в котором количество нерастворимого в ТГФ вещества в тонере составляет от 15 мас.% до 35 мас.%.
5
6
<8> Тонер в соответствии с любым из п.п. <1>-<7>, в котором нерастворимое в ТГФ вещество имеет динамический модуль упругости при температуре 100°C [G'(l00) (нерастворимое в ТГФ вещество)] от 5,0×10 Па до 5,0×10 Па.
<9> Проявитель, включающий в себя:
тонер в соответствии с любым из п.п. <1>-<8>; и
.
носитель
<10> Устройство формирования изображения, включающее в себя:
опорный элемент для скрытого электростатического изображения;
блок формирования скрытого электростатического изображения, выполненный с возможностью формирования скрытого электростатического изображения на опорном элементе для скрытого электростатического изображения; и
проявочный блок, содержащий тонер и выполненный с возможностью проявления скрытого электростатического изображения, сформированного на опорном элементе для скрытого электростатического изображения, для того, чтобы сформировать видимое изображение,
в котором тонер является тонером в соответствии с любым из п.п. <1>-<8>.