НОСИТЕЛЬ, ДВУХКОМПОНЕНТНЫЙ ПРОЯВИТЕЛЬ, ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЙ ПРОЯВИТЕЛЬ, СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ ИЗОБРАЖЕНИЯ, ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ КАРТРИДЖ И УСТРОЙСТВО ФОРМИРОВАНИЯ ИЗОБРАЖЕНИЯ
CARRIER, TWO-COMPONENT DEVELOPER, AUXILIARY DEVELOPER, IMAGE FORMING METHOD, PROCESS CARTRIDGE AND IMAGE FORMING DEVICE

Область техники
Настоящее изобретение относится к носителю для проявления электростатического скрытого изображения, используемому для электрофотографического способа или электростатического способа записи, и двухкомпонентному проявителю, вспомогательному проявителю, способу формирования изображения, технологическому картриджу и устройству формирования изображения с использованием носителя.
Предпосылки создания изобретения
При формировании электрофотографического изображения, электростатическое скрытое изображение формируется на несущем электростатическое скрытое изображение элементе, например, фотопроводящем материале, и формируется в изображение, образованное заряженным тонером. Затем изображение, образованное тонером, переносится на регистрирующую среду и закрепляется на ней для формирования, таким образом, выходного изображения. В области электрофотографии, полноцветные копировальные аппараты и принтеры в последнее время быстро вытеснили монохромные копировальные аппараты и принтеры. Таким образом, рынок полноцветных копировальных аппаратов и принтеров имеет тенденцию к расширению.
При формировании полноцветного изображения, в общем случае, три цветных тонера желтого, пурпурного и голубого цвета или четыре цветных тонера из черного, а также желтого, пурпурного и голубого накладываются, чтобы, таким образом, воспроизводить все цвета. Таким образом, для получения резкого полноцветного изображения, имеющего превосходную цветовоспроизводимость, необходимо сглаживать поверхность закрепленного изображения, образованного тонером, с тем, чтобы снизить рассеяние света. По этой причине, в традиционных полноцветных копировальных аппаратах, часто формируются изображения, имеющие глянцевитость от средней до высокой, от 10% до 50%.
В общем случае, в качестве способа закрепления изображения, образованного сухим тонером на регистрирующей среде, часто применяется способ закрепления контактным нагревом, в котором валик или ремень, имеющий гладкую поверхность, выполнен с возможностью контактировать под давлением с тонером при нагреве валика или ремня. Преимущества этого способа состоят в том, что он проявляет высокую тепловую эффективность, допускает высокоскоростное закрепление и придает глянцевитость и прозрачность изображениям, образованным цветным тонером. С другой стороны, неудобство этого способа состоит в том, что он вызывает так называемое явление смещения, в котором часть изображения, образованного тонером, прилипает к поверхности закрепляющего валика и затем переносится на другое изображение, поскольку поверхность теплового закрепляющего элемента приводится в контакт с расплавленным тонером под давлением и затем они отделяются друг от друга.
Для предотвращения явления смещения приспособлен способ формирования поверхностного слоя закрепляющего валика с использованием материала, обладающего превосходным антиадгезионным свойством, такого как силиконового каучука или фтор-каучука, и дополнительного нанесения масла для предотвращения прилипания тонера, такого как силиконовое масло, на поверхностный слой закрепляющего валика. Этот способ чрезвычайно эффективен для предотвращения смещения тонера. Однако этот способ требует дополнительного обеспечения устройства для подачи масла, что приводит к увеличению размера закрепляющего устройства.
Таким образом, при формировании монохромного изображения, часто применяется безмасляная система, в которой тонер, обладающий высокой вязкоэластичностью в расплавленном состоянии и содержащий антиадгезионный агент, чтобы избежать внутреннего растрескивания расплавленного тонера, используется для исключения необходимости в нанесении масла на закрепляющий валик, или система, в которой тонер используется для чрезвычайного уменьшения количества наносимого масла.
При этом также, при формировании полноцветного изображения, характерно применение безмасляной системы для уменьшения размера закрепляющего устройства и упрощения его конструкции аналогично формированию монохромного изображения. Однако при формировании полноцветного изображения, необходимо снижать вязкоэластичность тонера в расплавленном состоянии для сглаживания поверхности закрепленного порошкового изображения. Таким образом, формирование полноцветного изображения в большей степени способствует явлению смещения, чем формирование неглянцевитого монохромного изображения, что затрудняет применение безмасляной системы при формировании полноцветного изображения. Когда антиадгезионный агент включен в состав тонера, адгезия тонера увеличивается, так что переносимость тонера на регистрирующую среду снижается. Дополнительно, включение антиадгезионного агента в тонер вызывает неблагоприятное пленкообразование тонера, что приводит к снижению поляризуемости и, следовательно, снижению долговечности.
С другой стороны, предпринимались различные попытки продления срока службы носителя за счет покрытия поверхности ядра носителя смолой, имеющей низкую поверхностную энергию, такой как фтор-каучук или силиконовую смолу, с целью предотвращения пленкообразования тонера, формирования однородной поверхности носителя, предотвращения окисления поверхности носителя, предотвращения снижения чувствительности к влажности, продления срока службы проявителя, предотвращения налипания носителя на поверхность фотопроводника, защиты фотопроводника от царапания или истирания, управления полярностью заряда и управления величиной заряда.
Примеры носителя, покрытого смолой, имеющей низкую поверхностную энергию, включают в себя носитель, покрытый силиконовой смолой, отверждаемой при комнатной температуре, и положительно заряженной азотсодержащей смолой (см. патентный документ 1), носитель, покрытый материалом покрытия, содержащим по меньшей мере одну модифицированную силиконовую смолу (см. патентный документ 2), носитель, имеющий слой покрытия, содержащий силиконовую смолу, отверждаемую при комнатной температуре, и стирол-акриловую смолу (см. патентный документ 3), носитель, в котором поверхность частицы ядра покрыта двумя или более слоями силиконовой смолы так, чтобы слои не прилипали друг к другу (см. патентный документ 4), носитель, в котором поверхность частицы ядра покрыта множественными слоями силиконовой смолы (см. патентный документ 5), носитель, поверхность которого покрыта силиконовой смолой, содержащей карбид кремния (см. патентный документ 6), положительно заряженный носитель, покрытый материалом, проявляющим критическое поверхностное натяжение 20 дин/см или менее (см. патентный документ 7), и носитель, покрытый материалом покрытия, содержащим фторалкилакрилат (см. патентный документ 8).
Однако в последнее время увеличилось требование к более высокой скорости, снижению концентрации загрязняющих веществ в окружающей среде, обусловленной продлением срока службы, и снижению стоимости печати в расчете на страницу в устройстве формирования изображения. Таким образом, требуется более стойкий носитель.
С другой стороны, важным свойством носителя является удельное сопротивление. Удельным сопротивлением носителя управляют для достижения требуемого качества печати в зависимости от системы устройства формирования изображения, которое используется в сочетании с носителем. Слой покрытия носителя содержит электропроводящие частицы в качестве материала для управления удельным сопротивлением. Иллюстративные примеры электропроводящих частиц включают в себя сажу, оксид титана, оксид цинка и ITO (оксид индия-олова). Среди них сажа одночастичного типа и ITO, покрытый электропроводящим слоем, во многих случаях использовались как превосходные электропроводящие частицы. Например, описан носитель, в котором сажа используется в качестве электропроводящих частиц (см. патентные документы 9-11). Однако требуется усовершенствование вышеописанного носителя, поскольку он не подходит для современного формирования изображения в условиях высокой нагрузки, из-за чего возникала проблемная размытость цветов.
Также были описаны электропроводящие частицы, в которых частицы основы покрыты ITO, выступающим в качестве электропроводящего материала (см. патентные документы 12-16). Однако в случае электропроводящих частиц, в которых частицы основы покрыты тонкими слоями электропроводящего материала, обладающего превосходными характеристиками электрической проводимости, когда носитель формируется из них и используется в высокоскоростном устройстве формирования изображения, тонкие слои электропроводящего материала, которые подвержены воздействию на поверхностях частиц носителя, соскабливаются вследствие столкновения частиц носителя друг с другом в проявляющем устройстве. В результате частицы основы, обладающие высокой твердостью, быстро становятся незащищенными, так что ударная вязкость слоев покрытия из смолы в носителях ускоренно снижается, дополнительно приводя к соскабливанию слоев покрытия и снижению удельного сопротивления. Соответственно происходит рассеяние носителя, что делает невозможным использование носителя в течение долгого периода времени.
Таким образом, для получения носителя с высокой стойкостью важным является вариант выбора электропроводящих частиц и смолы покрытия.
Ссылки
Патентные документы
PTL 1 выложенная заявка на патент Японии (JP-A) № 55-127569
PTL 2: JP-A № 55-157751
PTL 3: JP-A № 56-140358
PTL 4: JP-A № 57-96355
PTL 5: JP-A № 57-96356
PTL 6: JP-A № 58-207054
PTL 7: JP-A № 61-110161
PTL 8: JP-A № 62-273576
PTL 9: JP-A № 07-140723
PTL 10: JP-A № 08-179570
PTL 11: JP-A № 08-286429
PTL 12: Японский Патент (JP-B) № 4307352
PTL 13: JP-A № 2006-79022
PTL 14: JP-A № 2008-262155
PTL 15: JP-A № 2009-186769
PTL 16: JP-A №2009-251483
Сущность изобретения
Техническая проблема
Целью настоящего изобретения является обеспечение носителя для проявления электростатического скрытого изображения, используемого для двухкомпонентного проявителя, применяемого в электрофотографическом способе или электростатическом способе записи, который может достигать высокой долговечности, и двухкомпонентного проявителя, вспомогательного проявителя, способа формирования изображения, технологического картриджа и устройства формирования изображения с использованием носителя.
Решение проблемы
Средства для решения вышеозначенных проблем следующие.
Носитель, включающий в себя:
магнитные частицы ядра; и
слой покрытия на поверхности каждой из магнитных частиц ядра,
причем слой покрытия содержит электропроводящие частицы;
причем электропроводящие частицы являются электропроводящими частицами, в которых белые неорганические пигменты покрыты оксидом олова, легированным фосфором, или оксидом олова, легированным вольфрамом; и
причем степень легирования олова фосфором или вольфрамом в оксиде олова, легированном фосфором, или оксиде олова, легированном вольфрамом, составляет от 0,010 до 0,100.
Преимущественные эффекты изобретения
Согласно настоящему изобретению предусмотрен носитель, полученный нанесением на магнитные частицы ядра смолы, содержащей определенные электропроводящие частицы, в которых белые неорганические пигменты покрывают служащим в качестве электропроводящего материала оксидом олова, легированным фосфором, или оксидом олова, легированным вольфрамом, с последующей термической обработкой с тем, чтобы осуществлять поликонденсацию компонентов поперечных связей в смоле.
Носитель по настоящему изобретению обеспечивает очень долговечный носитель и проявитель, имеющие прочный слой покрытия, сформированный из имеющих низкую поверхностную энергию компонентов поперечных связей на основе силана, и электропроводящих частиц, обладающих очень высокой устойчивостью заряда в течение долгого периода времени благодаря управлению удельным сопротивлением, с меньшей вероятностью изменяющиеся в отношении удельного сопротивления носителя или количества поданного проявителя, имеющие уменьшенное количество соскабливаемого или отслаиваемого слоя покрытия, подавляющего расход тонера и способного предотвращать прилипание носителя.
Кроме того, носитель подавляет изменение заряда в зависимости от окружения и препятствует изменению плотности изображения, размытости фона и загрязнению вследствие рассеяния тонера в проявляющем устройстве в различных условиях окружающей среды.
Также носитель демонстрирует чрезвычайно превосходное преимущество обеспечения высоконадежного способа проявления и устройства формирования изображения.
Краткое описание чертежей
Фиг. 1 демонстрирует пояснительный вид измерительной ячейки для измерения объемного удельного сопротивления в настоящем изобретении.
Фиг. 2 демонстрирует один иллюстративный технологический картридж согласно настоящему изобретению.
Фиг. 3 схематически демонстрирует одно иллюстративное устройство формирования изображения по настоящему изобретению.
Описание вариантов осуществления
(Носитель)
Носитель по настоящему изобретению включает в себя магнитные частицы ядра и слой покрытия на поверхности каждой из магнитных частиц ядра.
Слой покрытия содержит электропроводящие частицы. Электропроводящие частицы являются электропроводящими частицами, в которых белые неорганические пигменты покрыты оксидом олова, легированным фосфором, или оксидом олова, легированным вольфрамом.
Авторы настоящего изобретения установили, что долговечность можно гарантировать, поддерживая качество изображения в течение времени, используя в качестве носителя для проявления электростатического скрытого изображения носитель, имеющий определенную конструкцию, в которой электропроводящие частицы содержатся в слоях покрытия, причем электропроводящие частицы включают в себя белые неорганические пигменты, выступающие в качестве частиц основы, а оксид олова, легированный фосфором, выступает в качестве электропроводящего материала, нанесенного на частицы основы.
Носитель для проявления электростатического скрытого изображения по настоящему изобретению включает в себя магнитные частицы ядра и слой покрытия на поверхности каждой из магнитных частиц ядра, при этом слой покрытия содержит электропроводящие частицы, и электропроводящие частицы являются электропроводящими частицами, в которых белые неорганические пигменты покрыты выступающим в качестве электропроводящего материала оксидом олова, легированным фосфором.
В настоящем изобретении чрезвычайно важно использовать электропроводящие частицы, в которых белые неорганические пигменты покрыты выступающим в качестве электропроводящего материала оксидом олова, легированным фосфором, или оксидом олова, легированным вольфрамом. Как описано выше, сажа и ITO использовались в качестве электропроводящих частиц, являясь превосходными агентами управления удельным сопротивлением. Однако в высокоскоростном устройстве формирования изображения возникают проблемы, подлежащие решению, такие как размытость цветов в условиях высокого механического напряжения в случае сажи и снижение удельного сопротивления вследствие соскабливания слоев покрытия с течением времени в случае ITO.
Оксид олова, легированный фосфором, обладает более низкой способностью к управлению удельным сопротивлением, чем сажа и ITO. Таким образом, когда формирование электропроводящих частиц, покрытых электропроводящими слоями,, т.е. электропроводящих частиц, в которых частицы основы покрыты электропроводящим материалом, оксидом олова, легированным фосфором, или оксидом олова, легированным вольфрамом, нужно использовать в большем количестве, чем ITO, для получения электропроводящих частиц, имеющих, в целом, такое же удельное сопротивление порошка. Таким образом, получающиеся в результате электропроводящие слои оксида олова, легированного фосфором, или оксида олова, легированного вольфрамом, толще, чем у ITO относительно диаметров частиц основы, которые, как ни удивительно, приводят к преимущественной характеристике настоящего изобретения.
Таким образом, электропроводящие частицы, содержащие в качестве электропроводящего материала оксид олова, легированный фосфором или оксид олова, легированный вольфрамом, подвергаются воздействию на поверхностях носителей, так что они неизбежно соскабливаются вследствие столкновения частиц носителя друг с другом в проявляющем устройстве в устройстве формирования изображения аналогично электропроводящим частицам, содержащим ITO. Однако они имеют толстые слои покрытия, которые препятствуют быстрому обнажению твердых частиц основы. Таким образом, слои покрытия носителей не соскабливаются быстро, что позволяет поддерживать стабильное качество изображения в течение времени.
Помимо электропроводящих частиц, содержащих оксид олова в качестве электропроводящего материала, имеется множество других электропроводящих частиц, таких как те, которые содержат легированные ниобий, тантал, сурьму или фтор. Однако оксид олова, легированный фосфором, или оксид олова, легированный вольфрамом, полностью пригодны с точек зрения возможностей изготовления, безопасности и стоимости.
Во вторую очередь, важно также отношение покрытия электропроводящего материала к белым неорганическим пигментам, выступающим в качестве частиц основы. В настоящем изобретении предпочтительно выполняется следующее соотношение:
1,4≤R2/R1≤2,6 … выражение (1) отношения
где R1 обозначает диаметр частицы белых неорганических пигментов (мкм), и R2 обозначает диаметр частицы из электропроводящих частиц (мкм).
Чем меньше R2/R1, тем тоньше слой покрытия; и чем больше R2/R1, тем толще слой покрытия. Когда R2/R1 меньше 1,3, частицыосновы быстро обнажаются, что облегчает соскабливание слоя покрытия. Когда R2/R1 больше 2,6, электропроводящие частицы становятся слишком большими в отношении диаметра частицы, чтобы иметь тенденцию к отделению от слоев покрытия вследствие столкновения частиц носителя друг с другом, что увеличивает удельное сопротивление носителя и, таким образом, может снижать качество изображения.
В настоящем изобретении оксид олова, легированный фосфором, или оксид олова, легированный вольфрамом, используются в качестве электропроводящего материала для электропроводящих частиц. Добавление небольшого количества фосфора или вольфрама может придать белому электропроводящему порошку превосходную электропроводность и временную устойчивость, а также снижает его стоимость при поддержании белизны.
Когда степень легирования меньше 0,010, можно не добиться желаемой электропроводности, что затрудняет управление удельным сопротивлением носителей и снижает временную устойчивость удельного сопротивления. Когда степень легирования больше 0,100, белизна пигментов, выступающих в качестве частиц основы, снижается вследствие окрашивания, что может вызывать размытость цветов на изображении и снижать временную устойчивость заряда. Степень легирования можно вычислить из результатов измерения XPS (рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии), полученных, например, с помощью AXIS-URTRA (продукция Kratos Group Plc.).
Средний по объему диаметр электропроводящих частиц предпочтительно составляет от 0,35 мкм до 0,65 мкм. Когда средний по объему диаметр частиц меньше 0,35 мкм, частицы агрегатируют и становится затруднительным их диспергирование в форме отдельных частиц. Соответственно, будучи сформированы в носитель, электропроводящие частицы присутствуют в форме большого агрегата, который облегчает отделение электропроводящих частиц от слоев покрытия. Когда средний по объему диаметр частицы больше 0,65 мкм, электропроводящим частицы также может быть свойственно отделение от слоев покрытия.
R1 и R2 можно измерять, например, с помощью NANOTRAC серии UPA (продукция Nikkiso Co., Ltd.).
Электропроводящие частицы, предпочтительно, имеют удельное сопротивление порошка от 3 Ом⋅см до 20 Ом⋅см. Количество электропроводящих частиц, включенных в носитель, определяется в зависимости от требуемого удельного сопротивления. Когда удельное сопротивление порошка меньше 3 Ом⋅см, электропроводящие частицы становятся слишком большими в отношении диаметра частиц, чтобы иметь тенденцию к отделению от слоев покрытия. Когда удельное сопротивление порошка больше 20 Ом⋅см, слои покрытия становятся тонкими, так что частицы основы, обладающие высокой твердостью, быстро обнажаются, приводя к соскабливанию слоев покрытия.
Удельное сопротивление порошка электропроводящих частиц можно измерять с использованием, например, измерителя LCR (продукция Agilent Technologies, Inc.).
Белые неорганические пигменты, выступающие в качестве частиц основы в электропроводящих частицах, могут представлять собой любой из диоксида титана, оксида алюминия, диоксида кремния, оксида цинка, сульфата бария, оксида циркония, солей щелочных металлов титановой кислоты или мусковита. В качестве примера, будет подробно рассмотрен диоксид титана. Диоксид титана не имеет конкретных ограничений по диаметру частицы и форме (например, сферической или игольчатой). Также диоксид титана может быть кристаллическим (например, анатазом, рутилом) или некристаллическим.
Примечательно, хотя настоящее изобретение делает упор на белизну, настоящее изобретение можно применять к различным цветным пигментам, таким как оксид железа.
<Способ изготовления электропроводящих частиц>
Способ изготовления электропроводящих частиц не имеет конкретных ограничений и может быть, например, следующим. Слои гидрата соли олова, содержащие гидрат соли фосфора или гидрат соли вольфрама, равномерно осаждаются на поверхностях белых неорганических пигментов для получения, таким образом, слоев покрытия с последующим отжигом.
Например, слои гидрата соли олова, содержащие гидрат соли фосфора или гидрат соли вольфрама можно равномерно осаждать на поверхностях белых неорганических пигментов, одновременно предотвращая растворение или поверхностную модификацию частиц белого неорганического пигмента кислотами или щелочами следующим образом. Вышеупомянутая соль фосфора (например, фосфорный ангидрид или оксихлорид фосфора - POCl3) или соль вольфрама (например, хлорид вольфрама, оксихлорид вольфрама, вольфрамат натрия или вольфрамовая кислота), и соль олова (например, такие соли олова, как хлорид олова, сульфат олова или нитрат олова; станнаты, например, станнат натрия или станнат калия; или органические соединения олова, такие как алкоголят олова) растворяют и диспергируют, для получения, таким образом, кислотной водной жидкости. Полученная в результате кислотная водная жидкость и средство регулировки рН (например, основная водная жидкость) одновременно добавляются по каплям в кислотную водную жидкость, в которой диспергированы частицы белого неорганического пигмента. Средство регулировки рН используется для выделения осадка или осаждения добавленного фосфора или вольфрама и олова в форме гидрата на поверхностях частиц пигмента.
В данном случае степень легирования фосфора или вольфрама к SnO2 можно регулировать посредством управления количеством фосфора или вольфрама, добавляемых по каплям, и количеством раствора хлорида олова, добавляемого по каплям. Однако, конечно, предпочтительно заметить, что изоэлектрическая точка гидрата олова (т.е. гидроксида олова или оловянной кислоты) не обязана быть такой же, как у компонентов фосфора или вольфрама, и что растворимость гидрата олова при определенном рН может отличаться от растворимости компонентов фосфора или вольфрама. Растворимые в воде органические растворители (например, метанол или метилэтилкетон) можно смешивать с солью фосфора или солью вольфрама и солью олова, чтобы, при добавлении по каплям, ослаблять вредное воздействие на частицы белого неорганического пигмента, предотвращать избыточную реакцию гидратации фосфора или вольфрама и олова и, таким образом, обеспечивать однородность слоя покрытия. Полученный в результате гидрат предпочтительно отжигать при температуре от 300°C до 850°C в неокислительной атмосфере, которая делать возможным, чтобы объемное удельное сопротивление порошка было чрезвычайно низким по сравнению с порошками, нагреваемыми в воздухе.
Электропроводящие частицы можно подвергать поверхностной обработке, которая позволяет накладывающимся электропроводящим слоям равномерно и плотно прилипать к поверхностям частиц. Таким образом, электропроводящие частицы могут демонстрировать удовлетворительный эффект управления удельным сопротивлением. Электропроводящие частицы могут быть поверхностно обработаны с использованием, например, связующего агента на основе аминосилана, связующего агента на основе метакрилоксисилана, связующего агента на основе винилсилана или связующего агента на основе маркаптосилана.
Средний по объему диаметр частицы носителя не имеет конкретных ограничений и может быть надлежащим образом выбран в зависимости от предназначения, но предпочтительно составляет от 32 мкм до 40 мкм. Когда средний по объему диаметр частицы меньше 32 мкм, может происходить прилипание носителя. Когда средний по объему диаметр частицы больше 40 мкм, результирующее изображение может ухудшаться в отношении воспроизводимости деталей, что может препятствовать формированию изображения с высоким разрешением.
Средний по объему диаметр частицы можно измерять с использованием, например, анализатора размеров частиц MICROTRAC модель HRA9320-X100 (продукция Nikkiso Co., Ltd.).
Объемное удельное сопротивление носителя не имеет конкретных ограничений и может быть надлежащим образом выбрано в зависимости от предназначения, но, предпочтительно, составляет от 8 (LogОм⋅см) до 14 (LogОм⋅см).
Когда объемное удельное сопротивление меньше 8 (LogОм⋅см), осаждение носителя может происходить на участках без изображения. Когда объемное удельное сопротивление больше 14 (LogОм⋅см), может в неприемлемой степени возникать краевой эффект.
Объемное удельное сопротивление носителя можно измерять с использованием измерительной ячейки, представленной на фиг. 1, следующим образом. Измерительная ячейка состоит из фтор-каучукового контейнера 2, в котором электроды 1a и 1b, каждый из которых имеет площадь поверхности 2,5 см × 4 см, располагаются на расстоянии 0,2 см друг от друга. Измерительная ячейка заполняется носителем 3 и обстукивается с высоты 1 см 10 раз со скоростью обстукивания 30 ударов/мин. После этого между электродами 1a и 1b подается напряжение 1000 В постоянного тока в течение 30 секунд для измерения удельного сопротивления r [Ом] измерителем 4329A высокого сопротивления (продукция Agilent Technologies Inc.). Объемное удельное сопротивление [Ом⋅см] носителя можно вычислить из следующей расчетной формулы (2):
r×(2,5×4)/0,2 … расчетная формула (2)
В качестве смол покрытия носителя можно использовать, например, силиконовые смолы, акриловые смолы или их комбинацию. Акриловые смолы обладают высокой адгезионной способностью и низкой хрупкостью, в том смысле, что акриловые смолы обладают превосходной устойчивостью к истиранию. Однако, поскольку акриловые смолы имеют высокую поверхностную энергию, может возникать проблема, такая как снижение величины заряда, вызванная накоплением израсходованного компонента тонера при использовании в сочетании с тонером, имеющим тенденцию к расходованию. Эту проблему можно решить с помощью использования силиконовых смол в сочетании, поскольку силиконовые смолы имеют низкую поверхностную энергию, так что компонент тонера расходуется с меньшей вероятностью, и, таким образом, израсходованный компонент, который обуславливает соскабливание слоев покрытия, нелегко накапливается. Однако силиконовые смолы имеют низкую адгезионную способность и высокую хрупкость, в том смысле, что силиконовые смолы обладают недостатком низкой устойчивости к истиранию. Таким образом, важно использовать вышеупомянутые 2 смолы сбалансированным образом для получения слоев покрытия, которые подавляют расход тонера и обладают устойчивостью к истиранию, что приводит к значительному эффекту усовершенствования. Дело в том, что силиконовые смолы имеют низкую поверхностную энергию, так что компонент тонера расходуется с меньшей вероятностью, и, таким образом, израсходованный компонент, который обуславливает соскабливание слоев покрытия, нелегко накапливается.
Используемый здесь термин “силиконовая смола” относится к любым общеизвестным кремнийорганическим смолам. Их примеры включают в себя прямые силиконовые смолы, которые содержат только органо-силоксановые связи; и модифицированные силиконовые смолы, модифицированные, например, алкидными смолами, сложными полиэфирными смолами, эпоксидными смолами, акриловыми смолами или уретановыми смолами.
Силиконовые смолы могут быть коммерчески доступными продуктами. Примеры коммерчески доступных прямых силиконовых смол включают в себя KR271, KR255 и KR152 (это продукция Shin-Etsu Chemical Co. Ltd.); и SR2400, SR2406 и SR2410 (это продукция Dow Corning Toray Silicone Co. Ltd.). Эти силиконовые смолы можно использовать по отдельности или в сочетании, например, с компонентами, подвергающимися реакции образования поперечных связей, и компонентами для регулировки заряженного количества.
Примеры коммерчески доступных модифицированных силиконовых смол включают в себя KR206 (алкидно-модифицированную смолу), KR5208 (акрило-модифицированную смолу), ES1001N (эпокси-модифицированную смолу) и KR305 (уретано-модифицированную смолу) (это продукция Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.); и SR2115 (эпокси-модифицированную смолу) и SR2110 (алкидно-модифицированную смолу) (это продукция Dow Corning Toray Silicone Co., Ltd.).
Катализатор поликонденсации используется для поликонденсации силиконовых смол. Поперечное связывание смол вместе может придавать прочность слою покрытия.
Примеры катализатора поликонденсации включают в себя катализаторы на основе титана, катализаторы на основе олова, катализаторы на основе циркония или катализаторы на основе алюминия. Из них предпочтительны катализаторы на основе титана, а наиболее предпочтителен диизопропоксибис(этилацетоацетат) титана. Это предполагается, поскольку вышеперечисленные катализаторы эффективно ускоряют реакцию конденсации силанольной группы и не просто деактивируются.
Используемый здесь термин “акриловая смола” относится к любой смоле, содержащей акриловый компонент, и не имеет конкретных ограничений. Акриловую смолу можно использовать отдельно или в сочетании с по меньшей мере одним из других компонентов поперечно связывающемся при этом. Примеры других компонентов поперечно связывающихся при этом включают в себя, но не ограничиваются этим, аминосмолы и кислотные катализаторы. Примеры аминосмол включают в себя гуанаминовые и меламиновые смолы. Используемый здесь термин “кислотный катализатор” относится к любым из имеющих каталитическую функцию. Его примеры включают в себя, но не ограничиваются этим, те, которые имеют реакционноспособную группу, такую как полную алкильную группу, метилольную группу, иминогруппу и метилол/иминогруппу.
Слой покрытия предпочтительно дополнительно содержит поперечно связанный продукт из акриловой смолы и аминосмолы, который препятствует объединению слоев покрытия друг с другом при поддержании надлежащей упругости.
Аминосмола не имеет конкретных ограничений и может быть надлежащим образом выбрана в зависимости от предназначения, но, предпочтительно, представляет собой меламиновые смолы или бензогуанаминовые смолы с точки зрения возможности получающегося в результате носителя к повышенной способности передачи заряда. В случае, когда необходимо надлежащим образом управлять способностью передачи заряда, меламиновые смолы, бензогуанаминовая смола или их комбинацию можно использовать в сочетании с другой аминосмолой.
Из акриловых смол, которые могут образовывать поперечные связи с аминосмолами, предпочтительны те, которые имеют гидроксильную группу, карбоксильную группу или их комбинацию, и более предпочтительны те, которые имеют гидроксильную группу с точки зрения возможности повышенной способности слипания с частицами ядра или электропроводящими частицами, и дисперсионной устойчивости электропроводящей частицы. Акриловая смола, предпочтительно, имеет гидроксильное число 10 мгKOH/г или более, более предпочтительно 20 мгKOH/г или более.
Связующий агент на основе силана
Слои покрытия предпочтительно содержат связующий агент, который может стабильно диспергировать электропроводящие частицы, на основе силана.
Связующий агент на основе силана не имеет конкретных ограничений и может быть надлежащим образом выбран в зависимости от предназначения. Его примеры включают в себя r-(2-аминоэтил)аминопропил триметоксисилан, r-(2-аминоэтил) аминопропилметил диметоксисилан, r-метакрилоксипропил триметоксисилан, N-β-(N-винилбензиламиноэтил)-r-аминопропил триметоксисилан гидрохлорид, r-глицидоксипропил триметоксисилан, r-меркаптопропил триметоксисилан, метил триметоксисилан, метил триэтоксисилан, винил триацетоксисилан, r-хлоропропил триметоксисилан, гексаметил дисилазан, r-анилинопропил триметоксисилан, винил триметоксисилан, октадецилдиметил [3-(триметоксисилил)пропил] аммоний хлорид, r-хлоропропилметил диметоксисилан, метил трихлоросилан, диметил дихлоросилан, триметил хлоросилан, аллил триэтоксисилан, 3-аминопропилметил диэтоксисилан, 3-аминопропил тритетоксисилан, диметил диэтоксисилан, 1,3-дивинилтетраметил дисилазан и метакрилоксиэтилдиметил(3-триметоксисилилпропил) аммоний хлорид. Их можно использовать по отдельности или в сочетании.
Связующий агент на основе силана может быть коммерчески доступными продуктами. Их примеры включают в себя AY43-059, SR6020, SZ6023, SH6026, SZ6032, SZ6050, AY43-310M, SZ6030, SH6040, AY43-026, AY43-031, sh6062, Z-6911, sz6300, sz6075, sz6079, sz6083, sz6070, sz6072, Z-6721, AY43-004, Z-6187, AY43-021, AY43-043, AY43-040, AY43-047, Z-6265, AY43-204M, AY43-048, Z-6403, AY43-206M, AY43-206E, Z6341, AY43-210MC, AY43-083, AY43-101, AY43-013, AY43-158E, Z-6920 и Z-6940 (это продукция Dow Corning Toray Co., Ltd.). Их можно использовать по отдельности или в сочетании.
Количество связующего агента на основе силана предпочтительно составляет от 0,1% по массе до 10% по массе относительно количества силиконовой смолы. Когда количество меньше 0,1% по массе, адгезионная способность между силиконовой смолой и частицами ядра или электропроводящими частицами может быть низкой, потенциально приводя к отслаиванию слоев покрытия при долговременном использовании. Когда количество больше 10% по массе, при долговременном использовании может происходить пленкообразование тонера.
Слои покрытия полностью покрывают частицы ядра без недостатков и, предпочтительно, имеют среднюю толщину от 0,05 мкм до 0,5 мкм. Когда средняя толщина меньше 0,05 мкм, слои покрытия могут легко разрушаться или соскабливаться при использовании. Когда средняя толщина больше 0,5 мкм, носитель может легко налипать на изображения, поскольку слои покрытия являются немагнитными, и описанный ниже эффект управления удельным сопротивлением становится трудным для хорошей реализации.
Частицы ядра не имеют конкретных ограничений при условии, что они являются магнитными. Их примеры включают в себя ферромагнитные металлы (например, железо или кобальт); оксиды железа (например, магнетит, гематит или феррит); различные сплавы или соединения; и частицы смолы, в которых любой из вышеперечисленных диспергируется в смоле. Из них Mn феррит, Mn-Mg феррит, и Mn-Mg-Sr феррит предпочтительны, поскольку они экологически безопасны.
(Двухкомпонентный проявитель)
Двухкомпонентный проявитель по настоящему изобретению содержит носитель по настоящему изобретению и тонер.
<Тонер>
Тонер содержит связующую смолу и краситель; и, при необходимости, дополнительно содержит другие ингредиенты.
Тонер может быть либо монохромным тонером, либо цветным тонером. Тонер может содержать антиадгезионный агент для адаптации к безмасляной системе, в которой масло для предотвращения прилипания тонера не наносится на закрепляющий валик. Хотя такой тонер, содержащий антиадгезионный агент, в общем случае, легко вызывает пленкообразование, носитель по настоящему изобретению может подавлять возникновение пленкообразования. Таким образом, двухкомпонентный проявитель по настоящему изобретению может поддерживать высокое качество изображения в течение долгого периода времени.
Кроме того, цветной тонер, в частности желтый тонер, имеет недостаток возникновения размытости цветов вследствие соскабливания слоев покрытия на носителе. Однако двухкомпонентный проявитель по настоящему изобретению может подавлять возникновение размытости цветов.
Тонер может изготавливаться известными способами, такими как способами измельчения в порошок или способами полимеризации. Например, в случае способа измельчения в порошок, материалы тонера сначала пластифицируют вместе для получения, таким образом, плавлено-пластифицированного продукта. Плавлено-пластифицированный продукт охлаждается, после чего измельчается в порошок и классифицируется для изготовления, таким образом, частиц основы тонера. Затем, для дополнительного повышения переносимости и долговечности, к частицам основы тонера добавляется внешняя присадка для изготовления, таким образом, тонера.
Пластикаторы для пластификации материалов тонера не имеют конкретных ограничений и могут быть надлежащим образом выбраны в зависимости от предназначения. Их примеры включают в себя двухвалковую мельницу с периодической загрузкой; смеситель Бенбери; двухшнековые экструдеры непрерывного действия, такие как двухшнековый экструдер типа KTK (продукция Kobe Steel Ltd.), двухшнековый экструдер типа TEM (продукция Toshiba Machine Co. Ltd.), двухшнековый экструдер (продукция KCK Co. Ltd.), двухшнековый экструдер типа PCM (продукция Ikegai Corp) и двухшнековый экструдер типа KEX (продукция Kurimoto Ltd.); и одношнековые пластикаторы непрерывного действия, такие как KO-KNEADER (продукция Buss Corporation).
Охлажденный плавлено-пластифицированный продукт может быть измельчен до грубодисперсных частиц, например, с помощью молотковой мельницы или ROATPLEX, и затем дополнительно измельчен до тонкодисперсных частиц, например, с помощью измельчителя, использующего струйный или механический измельчитель. Охлажденный плавлено-пластифицированный продукт предпочтительно измельчается в порошок с тем, чтобы средний диаметр частиц составлял от 3 мкм до 15 мкм.
Измельченный в порошок плавлено-пластифицированный продукт можно классифицировать, например, с помощью ветросилового классификатора. Измельченный в порошок плавлено-пластифицированный продукт предпочтительно классифицировать таким образом, чтобы получающиеся в результате частицы основы тонера имели средний диаметр частиц от 5 мкм до 20 мкм.
В случае добавления внешней присадки к частицам основы тонера, они смешиваются вместе и взбалтываются смесителем таким образом, чтобы внешняя присадка прилипала к поверхностям частиц основы тонера, будучи измельченной в порошок.
Связующая смола
Связующая смола не имеет конкретных ограничений и может быть надлежащим образом выбрана в зависимости от предназначения. Ее примеры включают в себя сложный полиэфир; гомополимеры стирола и замещенных стиролов, таких как полистиролы, поли-p-стиролы и поливинилтолуолы; стироловые сополимеры, такие как сополимеры стирола и p-хлоростирола, сополимеры стирола и пропилена, сополимеры стирола и винилтолуола, сополимеры стирола и метилакрилата, сополимеры стирола и этилакрилата, сополимеры стирола и метакриловой кислоты, сополимеры стирола и метилметакрилата, сополимеры стирола и этилметакрилата, сополимеры стирола и бутилметакрилата, сополимеры стирола и α-хлорометилметакрилата, сополимеры стирола и акрилонитрила, сополимеры стирола и винилметилового эфира, сополимеры стирола и винилметилкетона, сополимеры стирола и бутадиена, сополимеры стирола и изопрена, сополимеры стирола и сложного эфира малеиновой кислоты; полиметилметакрилат, полибутилметакрилат, поливинилхлорид, поливинилацетат, полиэтилен, полиуретан, эпоксидные смолы, поливинилбутираль, полиакриловая кислота, канифоли, модифицированные канифоли, терпеновые смолы, фенольные смолы, алифатические или ароматические углеводородные смолы и ароматические нефтяные смолы. Их можно использовать по отдельности или в сочетании.
Связующие смолы для закрепления под давлением не имеют конкретных ограничений и могут быть надлежащим образом выбраны в зависимости от предназначения. Их примеры включают в себя полиолефины, такие как низкомолекулярный полиэтилен или низкомолекулярный полипропилен; олефиновые сополимеры, такие как сополимер этилена и акриловой кислоты, сополимер этилена и акрилового сложного эфира, сополимер стирола и метакриловой кислоты, сополимер этилена и метакрилового сложного эфира, сополимер этилена и винилхлорида, сополимер этилена и винилацетата или иономерные смолы; эпоксидные смолы, сложный полиэфир, сополимер стирола и бутадиена, поливинилпирролидон, сополимер метилвинилового эфира и малеинового ангидрида, модифицированные малеиновой кислотой фенольные смолы и модифицированную фенолом терпеновую смолу. Их можно использовать по отдельности или в сочетании.
Краситель
Краситель (пигмент или краска) не имеет конкретных ограничений и может быть надлежащим образом выбран в зависимости от предназначения. Его примеры включают в себя желтые пигменты, такие как желтый кадмий, минеральный быстрый желтый, никель-титан желтый, неаполитанский желтый, нафтоловый желтый S, ганза желтый G, ганза желтый 10G, бензидиновый желтый GR, хинолиновый желтый краситель, стойкий желтый NCG и тартразиновый краситель; оранжевые пигменты, такие как молибдатовый оранжевый, стойкий оранжевый GTR, пиразолоновый оранжевый, вулкан оранжевый, индантреновый бриллиантовый оранжевый RK, бензидиновый оранжевый G и индантреновый бриллиантовый оранжевый GK; красные пигменты, такие как красный оксид железа, кадмий красный, стойкий красный 4R, литоль-рубин, пиразолоновый красный, ватчунговая красная соль кальция, ализариновый красный D, бриллиантовый карминовый 6B, эозиновый краситель, родамин B, ализариновый краситель и бриллиантовый карминовый 3B; пурпурные пигменты, такие как быстрый фиолетовый B и метиловый фиолетовый краситель; синие пигменты, такие как кобальтовая синь, щелочной голубой, виктория голубой краситель, фталоцианиновый синий, безметалловый фталоцианиновый синий, частично хлорированный фталоцианиновый синий, быстрый небесно-голубой, и индантреновый синий BC; зеленые пигменты, такие как хром зеленый, оксид хрома, пигмент зеленый B и малахитовый зеленый; черные пигменты, такие как сажа, масляная печная сажа, канальная сажа, ламповая сажа, ацетиленовая сажа, азиновые красители, такие как анилиновая сажа, азокрасители солей металлов, оксидов металлов и сложных оксидов металлов. Их можно использовать по отдельности или в сочетании.
Антиадгезионный агент
Антиадгезионный агент не имеет конкретных ограничений и может быть надлежащим образом выбран в зависимости от предназначения. Его примеры включают в себя полиэтилен, полиолефины (например, полипропилен), соли металлов жирной кислоты, сложные эфиры жирной кислоты, парафиновые воски, амидные воски, воски многоатомного спирта, кремнеорганические лаки, карнаубские воски и сложноэфирные воски. Их можно использовать по отдельности или в сочетании.
Другие ингредиенты
Примеры других ингредиентов включают в себя агент управления зарядом и внешнюю присадку.
Агент управления зарядом
Тонер может дополнительно содержать агент управления зарядом. Агент управления зарядом не имеет конкретных ограничений и может быть надлежащим образом выбран в зависимости от предназначения. Его примеры включают в себя нигрозин; азинокраски, содержащие алкильную группу C2-C16 (см. JP-B № 42-1627); основные краски, такие как C.I. основной желтый 2 (C.I. 41000), C.I. основной желтый 3, C.I. основной красный 1 (C.I.45160), C.I. основной красный 9 (C.I. 42500), C.I. основной фиолетовый 1 (C.I. 42535), C.I. основной фиолетовый 3 (C.I. 42555), C.I. основной фиолетовый 10 (C.I. 45170), C.I. основной фиолетовый 14 (C.I. 42510), C.I. основной синий 1 (C.I. 42025), C.I. основной синий 3 (C.I. 51005), C.I. основной синий 5 (C.I. 42140), C.I. основной синий 7 (C.I. 42595), C.I. основной синий 9 (C.I. 52015), C.I. основной синий 24 (C.I. 52030), C.I. основной синий 25 (C.I. 52025), C.I. основной синий 26 (C.I. 44045), C.I. основной зеленый 1 (C.I. 42040) и C.I. основной зеленый 4 (C.I. 42000); красочные пигменты этих основных красок; C.I. растворитель черный 8 (C.I. 26150); четвертичные аммониевые соли, такие как бензоилметилгексадециламмоний хлорид и децилтриметил хлорид; соединения диалкила (например, дибутила или диоктила) олова; соединения диалкитин бората; производные гуанидина; полиаминовые смолы, такие как виниловые полимеры, содержащие аминогруппу, или конденсационные полимеры, содержащие аминогруппу; сложные соли металлов моноазокрасок, описанных в JP-B №№ 41-20153, 43-27596, 44-6397 и 45-26478; металлические (например, Zn, Al, Co, Cr или Fe) комплексы салициловой кислоты, диалкилсалициловых кислот, нафтойной кислоты или дикарбоксильных кислот, описанные в JP-B №№ 55-42752 и 59-7385; фталоцианиновые пигменты на основе сульфированной меди; органические соли бора; фторосодержащие четвертичные аммониевые соли; и соединения каликсарена. Их можно использовать по отдельности или в сочетании.
Что касается цветных тонеров, отличных от черного тонера, предпочтительны соли металлов, такие как производные салициловой кислоты белого цвета.
Внешняя присадка
Внешняя присадка не имеет конкретных ограничений и может быть надлежащим образом выбрана в зависимости от предназначения. Ее примеры включают в себя неорганические частицы, такие как кремнезем, оксид титана, глинозем, карбид кремния, нитрид кремния и нитрид бора; и частицы смолы (например, частицы полиметилметакрилата или частицы полистирола) имеющие средний диаметр частиц от 0,05 мкм до 1 мкм, полученные безмыльной эмульсионной полимеризацией. Их можно использовать по отдельности или в сочетании.
Из них предпочтительны поверхностно-гидрофобизированные частицы оксида (например, кремнезем и оксида титана) металла. Когда гидрофобизированный кремнезем и гидрофобизированный оксид титана используются в сочетании, и количество гидрофобизированного оксида титана больше количества гидрофобизированного кремнезема, можно получить тонер, обладающий превосходной устойчивостью заряда независимо от влажности.
(Вспомогательный проявитель)
Вспомогательный проявитель по настоящему изобретению содержит носитель по настоящему изобретению и тонер.
Изображение стабильного качества можно успешно получать в течение очень долгого периода времени с помощью изготовления вспомогательного проявителя, содержащего носитель и тонер с использованием носителя по настоящему изобретению, и затем подавая его на устройство формирования изображения, в котором изображение формируется при разрядке избытка проявителя в блоке проявления. Другими словами, ухудшенный носитель в блоке проявления заменяется свежим носителем, содержащимся во вспомогательном проявителе, который поддерживает величину заряда на постоянном уровне и, таким образом, достигает стабильного качества изображения в течение долгого периода времени. Использование вспомогательного проявителя эффективно при печати большой области изображения. При печати большой области изображения, носитель ухудшается, в основном, за счет ухудшения заряда вследствие расхода тонера. Однако при использовании вспомогательного проявителя, чем большая область изображения печатается, тем большее количество носителя подается. Таким образом, частота, с которой ухудшенный носитель заменяется свежим носителем, увеличивается, что позволяет добиться стабильного качества изображения в течение долгого периода времени.
Вспомогательный проявитель предпочтительно содержит от 2 частей по массе до 50 частей по массе тонера относительно 1 части по массе носителя. Когда количество тонера меньше 2 частей по массе, величина заряда проявителя имеет тенденцию к увеличению, поскольку подается избыточное количество носителя, т.е. носитель подается чрезмерно, приводя к нежелательно высокой концентрации носителя в блоке проявления. Кроме того, увеличение величины заряда проявителя ухудшает проявляемость и, таким образом, снижает плотность изображения. Когда количество тонера больше 50 частей по массе, частота, с которой ухудшенный носитель заменяется свежим носителем, уменьшается, что делает невозможным проявление удовлетворительного эффекта против ухудшения носителя.
(Способ формирования изображения и устройство формирования изображения)
Способ формирования изображения по настоящему изобретению включает в себя этап формирования электростатического скрытого изображения, этап проявления, этап переноса и этап закрепления; и, при необходимости, дополнительно включает в себя другие этапы, например, этап устранения заряда, этап очистки, этап сбора и возврата и этап управления.
Устройство формирования изображения по настоящему изобретению включает в себя несущий электростатическое скрытое изображение элемент, блок формирования электростатического скрытого изображения, блок проявления, блок переноса и блок закрепления; и, при необходимости, дополнительно включает в себя другие надлежащим образом выбранные блоки, например, блок устранения заряда, блок очистки, блок сбора и возврата и блок управления.
<Этап формирования электростатического скрытого изображения и блок формирования электростатического скрытого изображения>
Этап формирования электростатического скрытого изображения это этап формирования электростатического скрытого изображения на несущем электростатическое скрытое изображение элементе.
Материал, форма, конструкция, размер несущего электростатическое скрытое изображение элемента (который далее может именоваться “электрофотографическим фотопроводником”, “фотопроводником” или “элементом переноса изображения”) не имеют конкретных ограничений и могут быть надлежащим образом выбраны из известных в уровне техники. Подходящие примеры формы включают в себя барабаноподобные формы. Примеры материала включают в себя неорганические фотопроводники, такие как аморфный кремний или селен, или органические фотопроводники, такие как полисилан или фталополиметин. Из них аморфный кремний предпочтителен с точки зрения продолжительного срока службы.
Электростатическое скрытое изображение может формироваться, например, посредством равномерной зарядки поверхности несущего электростатическое скрытое изображение элемента и затем экспонирования поверхности по всему изображению. Электростатическое скрытое изображение может формироваться блоком формирования электростатического скрытого изображения. Например, блок формирования электростатического скрытого изображения включает в себя по меньшей мере зарядное устройство, выполненное с возможностью равномерной зарядки поверхности несущего электростатическое скрытое изображение элемента, и устройство экспонирования, выполненное с возможностью экспонирования поверхности несущего электростатическое скрытое изображение элемента по всему изображению.
Зарядка может осуществляться, например, путем подачи напряжения на поверхность несущего электростатическое скрытое изображение элемента с использованием зарядного устройства.
Зарядное устройство не имеет конкретных ограничений и может быть надлежащим образом выбрано в зависимости от предназначения. Его примеры включают в себя известные зарядные устройства контактного типа, снабженные, например, электропроводящими или частично электропроводящими валиками, щетками, пленками или резиновыми скребками, и зарядные устройства бесконтактного типа, использующие коронный разряд, такие как коротронные разрядники и скоротронные разрядники.
Экспонирование может осуществляться, например, путем экспонирования поверхности несущего электростатическое скрытое изображение элемента по всему изображению с использованием устройства экспонирования.
Устройство экспонирования не имеет конкретных ограничений и может быть надлежащим образом выбрано в зависимости от предназначения при условии, что оно может экспонировать, намеченным образом по всему изображению, поверхность несущего электростатическое скрытое изображение элемента, заряженного зарядным устройством. Его примеры включают в себя устройства экспонирования, которые применяют оптическую систему копирования, систему расположения стержневых линз, лазерную оптическую систему, и оптическую систему с жидкокристаллическим затвором.
Примечательно, в настоящем изобретении можно применять способ задней подсветки, в котором экспонирование по всему изображению осуществляется со стороны задней поверхности несущего электростатическое скрытое изображение элемента.
<Этап проявления и блок проявления>
Этап проявления это этап проявления электростатического скрытого изображения с использованием проявителя по настоящему изобретению для формирования, таким образом, видимого изображения.
Видимое изображение может формироваться, например, путем проявления электростатического скрытого изображения с использованием проявителя по настоящему изобретению, которое может осуществляться блоком проявления.
Блок проявления не имеет конкретных ограничений и может быть надлежащим образом выбрана из известных в уровне технике при условии, что она может проявлять электростатическое скрытое изображение с использованием проявителя по настоящему изобретению. Ее подходящие примеры включают в себя блок проявления, снабженный по меньшей мере проявляющим устройством, которое заключает в себе проявитель по настоящему изобретению и которое способно подавать проявитель на электростатическое скрытое изображение контактным или бесконтактным способом.
Проявляющее устройство может относиться к типу сухого проявления или типу влажного проявления, и может быть проявляющим устройством для единственного цвета или проявляющим устройством для множественных цветов. Его подходящие примеры включают в себя проявляющее устройство, снабженное мешалкой для зарядки комплекта тонера или комплекта проявителя посредством трения, вызванного в процессе перемешивания, и вращающимся магнитным валиком.
В проявляющем устройстве, например, тонер смешивается и перемешивается с носителем, тонер заряжается посредством трения, вызванного смешиванием и перемешиванием, и частицы тонера удерживаются в цепе-образной форме на поверхности вращающегося магнитного валика, тем самым формируя магнитную щетку. Поскольку магнитный валик располагается вблизи несущего электростатическое скрытое изображение элемента (фотопроводника), часть тонера, составляющего магнитную щетку, сформированную на поверхности магнитного валика, перемещается к поверхности несущего электростатическое скрытое изображение элемента (фотопроводника) посредством электрического всасывания. В результате, электростатическое скрытое изображение проявляется с помощью тонера, и видимое изображение, выполненное тонером, формируется на поверхности несущего электростатическое скрытое изображение элемента (фотопроводника).
<Этап переноса и блок переноса>
Этап переноса это этап переноса видимого изображения на регистрирующую среду. В предпочтительном аспекте этапа переноса используется элемент промежуточного переноса, при этом видимое изображение первично переносится на элемент промежуточного переноса и затем видимое изображение вторично переносится на регистрирующую среду. В более предпочтительном аспекте этапа переноса используются тонеры двух или более цветов, предпочтительно полноцветное тонеры, и имеется этап первичного переноса для переноса видимых изображений на элемент промежуточного переноса для формирования на нем, в связи с этим, изображения сложного переноса, и этап вторичного переноса для переноса изображения сложного переноса на регистрирующую среду.
Перенос может осуществляться, например, путем зарядки видимого изображения на несущем электростатическое скрытое изображение элементе (фотопроводнике) с использованием переносного зарядного устройства, который может осуществляться блоком переноса. Предпочтительный аспект блока переноса включает в себя блок первичного переноса, выполненный с возможностью переноса видимых изображений на элемент промежуточного переноса для формирования на нем, таким образом, изображения сложного переноса, и блок вторичного переноса, выполненный с возможностью переноса изображения сложного переноса на регистрирующую среду.
Элемент промежуточного переноса не имеет конкретных ограничений и может быть надлежащим образом выбран из известных элементов переноса. Его подходящие примеры включают в себя ремни переноса.
Блок переноса (блок первичного переноса и блок вторичного переноса), предпочтительно, включает в себя по меньшей мере устройство переноса, выполненное с возможностью переноса видимых изображений, сформированных на несущем электростатическое скрытое изображение элементе (фотопроводнике), на регистрирующую среду посредством зарядки. Можно обеспечить один блок переноса или два, или более блоков переноса.
Примеры устройства переноса включают в себя коронные устройства переноса, использующие коронный разряд, ремни переноса, валики переноса, прижимные валики переноса и адгезионные устройства переноса.
Регистрирующая среда не имеет конкретных ограничений и может быть надлежащим образом выбрана из известных регистрирующих сред (бумаг для записей).
<Этап закрепления и блок закрепления>
Этап закрепления это этап закрепления видимого изображения, перенесенного на регистрирующую среду с использованием блока закрепления. Закрепление можно осуществлять для каждого цветного тонера при каждом переносе на регистрирующую среду или можно осуществлять для цветных изображений, образованных тонерами всеми вместе в состоянии, когда все цветные изображения, образованные тонерами, налагаются.
Блок закрепления не имеет конкретных ограничений и может быть надлежащим образом выбран в зависимости от предназначения, но предпочтительно представляет собой известные нагревающие и прижимные блоки. Примеры нагревающего и прижимного блока включают в себя комбинацию нагревающего валика и прижимного валика, и комбинацию нагревающего валика, прижимного валика и бесконечного ремня.
В общем случае, температура, при которой нагревание осуществляется нагревающим и прижимным блоком, предпочтительно составляет от 80°C до 200°C.
Примечательно, что в настоящем изобретении оптическое устройство закрепления, известное в технике, может использоваться, например, совместно с этапом закрепления и блоком закрепления или вместо него.
<Другие этапы и другие блоки >
Примеры других этапов включают в себя этап устранения заряда, этап очистки, этап сбора и возврата и этап управления.
Примеры других блоков включают в себя блок устранения заряда, блок очистки, блок сбора и возврата и блок управления.
Этап устранения заряда и блок устранения заряда
Этап устранения заряда это этап устранения заряда путем подачи напряжения смещения для устранения заряда на несущий электростатическое скрытое изображение элемент, при этом подача может осуществляться блоком устранения заряда.
Блок устранения заряда не имеет конкретных ограничений и может быть надлежащим образом выбран из известных устройств устранения заряда при условии, что оно может подавать напряжение смещения на несущий электростатическое скрытое изображение элемент для устранения заряда. Его подходящие примеры включают в себя лампы устранения заряда.
Этап очистки и блок очистки
Этап очистки это этап удаления тонера, оставшегося на несущем электростатическое скрытое изображение элементе, которое может осуществляться блоком очистки.
Блок очистки не имеет конкретных ограничений и может быть надлежащим образом выбран из известных очистителей при условии, что он может удалять электрофотографический тонер, оставшийся на несущем электростатическое скрытое изображение элементе. Его подходящие примеры включают в себя магнитные щеточные очистители, электростатические щеточные очистители, магнитные валковые очистители, скребковые очистители, щеточные очистители и тканевые очистители.
Этап сбора и возврата и блок сбора и возврата
Этап сбора и возврата это этап сбора удаленного на этапе очистки тонера и его возврата в блок проявления, который может осуществляться блоком сбора и возврата.
Блок сбора и возврата не имеет конкретных ограничений и может представлять собой известные транспортировочные блоки.
Этап управления и блок управления
Этап управления это этап управления каждым из вышеописанных этапов, которые могут надлежащим образом осуществляться с помощью блока управления.
Блок управления не имеет конкретных ограничений и может быть надлежащим образом выбран в зависимости от предназначения при условии, что он может управлять работой каждого из вышеописанных блоков. Его примеры включают в себя такие устройства, как программируемые контроллеры и компьютеры.
(Технологический картридж)
Технологический картридж по настоящему изобретению включает в себя по меньшей мере несущий электростатическое скрытое изображение элемент; и блок проявления, выполненный с возможностью проявления с использованием проявителя электростатического скрытого изображения, сформированного на несущем электростатическое скрытое изображение элементе для формирования, таким образом, видимого изображения; и, при необходимости, дополнительно включает в себя другие блоки.
Проявитель является двухкомпонентным проявителем по настоящему изобретению или вспомогательным проявителем по настоящему изобретению.
Фиг. 2 демонстрирует один примерный технологический картридж согласно настоящему изобретению. Технологический картридж 110, показанный на фиг. 2, включает в себя фотопроводник 111; блок 112 зарядки, выполненный с возможностью зарядки фотопроводника 111; устройство 113 проявления, выполненное с возможностью проявления с использованием проявителя по настоящему изобретению электростатического скрытого изображения, сформированного на фотопроводнике 111, в изображение, образованное тонером; и блок 114 очистки, выполненный с возможностью удаления остаточного тонера, оставшегося на фотопроводнике 111 после того, как изображение, образованное тонером на фотопроводнике 111, переносится на регистрирующую среду, при этом все вышеперечисленное поддерживается как единое целое. Технологический картридж 110 присоединяется с возможностью отсоединения к таким устройствам формирования изображения, как копировальные аппараты и принтеры.
Теперь будет объяснен способ формирования изображения с использованием устройства формирования изображения, снабженного технологическим картриджем 110. Фотопроводник 111 приводится в движение для вращения с заранее определенной окружной скоростью. Периферийная поверхность фотопроводника 111 равномерно заряжается до заранее определенного положительного или отрицательного потенциала блоком 112 зарядки. Заряженная периферийная поверхность фотопроводника 111 облучается экспонирующим светом, излучаемым из устройства экспонирования (например, щелевого устройства экспонирования или сканирующего устройства экспонирования с использованием лазерного пучка) (не показано), чтобы, таким образом, последовательно формировать электростатическое скрытое изображение. Электростатическое скрытое изображение, сформированное на периферийной поверхности фотопроводника 111 проявляется с помощью проявителя по настоящему изобретению в изображение, образованное тонером, блоком 113 проявления. Изображение, образованное тонером, сформированное на периферийной поверхности фотопроводника 111, последовательно переносится на бумагу переноса, которая подается между фотопроводником 111 и устройством переноса (не показано) из участка подачи бумаги (не показан) синхронно с вращением фотопроводника 111. Бумага переноса, на которую было перенесено изображение, образованное тонером, отделяется от периферийной поверхности фотопроводника 111 и вводится в устройство закрепления (не показано), где изображение, образованное тонером, закрепляется на бумаге переноса. После этого, бумага переноса выгружается в виде копии из устройства формирования изображения. Блок 114 очистки удаляет остаточный тонер, оставшийся на периферийной поверхности фотопроводника 111, с которой было перенесено изображение, образованное тонером. Очищенный фотопроводник 111 избавляется от заряда блоком устранения заряда (не показан), чтобы быть готовым к следующей операции формирования изображения.
Фиг. 3 схематически демонстрирует одно примерное устройство формирования изображения по настоящему изобретению. На фиг. 3, ссылочная позиция “1” обозначает основной корпус цветного копировального аппарата напольного типа в качестве устройства формирования изображения, “3” обозначает секцию подачи документа, которая подает документы в секцию чтения документа, “4” обозначает секцию чтения документа, которая считывает информацию изображения документа, “5” обозначает выходной лоток, где должны складываться выходные изображения, “7” обозначает секцию подачи бумаги, в которой заключена регистрирующая среда P, такая как бумага переноса, “9” обозначает валики совмещения, которые регулируют временной режим транспортировки регистрирующей среды P, “11Y”, “11M”, “11C” и “11BK” -барабаны с фотопроводящим слоем, выступающие в качестве элементов переноса изображений, на которых должны формироваться изображения, образованные тонером (желтого, пурпурного, голубого и черного) цветов, “13” обозначает проявляющее устройство, которое проявляет электростатическое скрытое изображение, сформированное на каждом из барабанов 11Y, 11M, 11C и 11BK с фотопроводящим слоем, “14” обозначает валик смещения переноса (валик смещения первичного переноса), который переносит изображения, образованные тонером, сформированные на барабанах 11Y, 11M, 11C и 11BK с фотопроводящим слоем на регистрирующую среду P поверх друг друга.
Также “17” обозначает ремень промежуточного переноса, на который изображения, образованные тонером из цветов, должны переноситься поверх друг друга, “18” обозначает валик смещения вторичного переноса для переноса изображений, образованных цветным тонером на ремне 17 промежуточного переноса, на регистрирующую среду P, “20” обозначает устройство закрепления, которое закрепляет незакрепленное изображение на регистрирующих средах P, и “28” обозначает контейнер для каждого цветного тонера, который подводит тонер (частицы тонера) каждого цвета (желтого, пурпурного, голубого или черного) на устройство 13 проявления.
Примеры
Далее в этом документе настоящее изобретение будет конкретно объяснено со ссылкой на следующие примеры и сравнительные примеры. Однако настоящее изобретение не ограничивается ими.
[Пример 1 изготовления частиц ядра]
3
2
2
3
3
MnCO, Mg(OH), FeO и SrCO взвешивали и смешивали в форме порошка, чтобы таким образом получить порошкообразную смесь.
Порошкообразную смесь прокаливали в нагревательной печи при температуре 850°C в течение 1 часа в атмосфере. Полученную в результате прокаленную порошкообразную смесь охлаждали, и затем измельчали в порошок для получения порошка, имеющего диаметр частиц 3 мкм или менее. Порошок и 1% по массе диспергирующего агента добавляли в воду, чтобы, таким образом, получить суспензию. Суспензию гранулировали в распылительной сушилке, чтобы, таким образом, получить гранулы, имеющие средний диаметр частиц около 40 мкм. Гранулы загружали в печь для отжига и отжигали при температуре 1120°C в течение 4 часов в атмосфере азота.
Полученный в результате отожженный продукт дробили с помощью дробилки и просеивали для регулирования размера его частицы, чтобы, таким образом, получить сферические частицы C1 феррита, имеющие средний по объему диаметр частиц около 35 мкм.
[Пример 2 изготовления частиц ядра]
3
2
2
3
MnCO, Mg(OH) и FeOвзвешивали и смешивали в форме порошка, чтобы, таким образом, получить порошкообразную смесь. Порошкообразную смесь прокаливали в нагревательной печи при температуре 900°C в течение 3 часов в атмосфере. Полученную в результате прокаленную порошкообразную смесь охлаждали, и затем измельчали в порошок для получения порошка, имеющего диаметр частиц около 7 мкм. Порошок и 1% по массе диспергирующего агента добавляли в воду, чтобы, таким образом, получить суспензию. Суспензию гранулировали в распылительной сушилке, чтобы, таким образом, получить гранулы, имеющие средний диаметр частиц около 40 мкм.
Гранулы загружали в печь для отжига и отжигали при температуре 1250°C в течение 5 часов в атмосфере азота.
Полученный в результате отожженный продукт дробили с помощью дробилки и просеивали для регулирования размера его частиц, чтобы, таким образом, получить сферические частицы феррита C2, имеющие средний по объему диаметр частиц около 35 мкм.
Средний по объему диаметр частицы измеряли в воде с использованием анализатора размера частиц MICROTRAC HRA9320-X100 (продукция Nikkiso Co., Ltd.) со следующими установками: показатель преломления образца: 2,42; показатель преломления растворителя: 1,33; и концентрация: около 0,06.
[Пример 1 изготовления электропроводящих частиц]
Жидкость суспензии приготавливали путем диспергирования 100 г оксида алюминия (AKP-30, продукция Sumitomo Chemical Co. Ltd.) в 1 л воды, после чего нагревали до 65°C. Раствор тетрахлорида олова (77 г) и фосфорного ангидрида (0,8 г) в 2N соляной кислоте (1,7 л) и 12% по массе аммиачной воды добавляли по каплям в жидкость суспензии в течение 1 часа 30 мин. с тем, чтобы обеспечить pH от 7 до 8. После завершения добавления по каплям, жидкость суспензии фильтровали и промывали, чтобы, таким образом, получить осадок. Осадок высушивали при температуре 110°C. Полученный в результате высушенный порошок обрабатывали при температуре 500°C в течение 1 часа в потоке газообразного азота, чтобы, таким образом, получить электропроводящие частицы P1, которые, как было обнаружено, имеют средний по объему диаметр частиц 0,30 мкм, степень легирования 0,010, и удельное сопротивление порошка 24 Ом⋅см.
Средний по объему диаметр частиц измеряли в воде с использованием NANOTRAC UPA-EX150 (продукция Nikkiso Co. Ltd.) со следующими установками: показатель преломления образца: 1,66 и показатель преломления растворителя: 1,33.
2
Удельное сопротивление порошка электропроводящих частиц получали следующим образом. Порошкообразный образец формовали под давлением 230 кг/см, и затем измеряли его удельное электрическое сопротивление с использованием измерителя LCR (продукция Agilent Technologies Inc.). На основании удельного электрического сопротивления вычисляли удельное сопротивление.
Степень легирования получали путем измерения XPS с использованием следующего устройства и условий, и путем вычисления из обнаруженного количества (% атом.).
Измерительное устройство: AXIS-ULTRA (продукция Kratos Group Plc.).
Измерительный источник света: Al (монохроматор)
Выходной сигнал измерения: 105 Вт (15 кВ, 7 мА)
2
Площадь измерения: 900×600 мкм
Энергия прохода: (широкий сектор сканирования) 160 эВ, (узкий сектор сканирования) 40 эВ
Шаг энергии: (широкий сектор сканирования) 1,0 эВ, (узкий сектор сканирования) 0,2 эВ
Контроллер магнита: включен
Относительный коэффициент чувствительности: использование относительного коэффициента чувствительности, доступного от Kratos Group Plc.
[Пример 2 изготовления электропроводящих частиц]
Электропроводящие частицы P2 получали таким же образом, как в примере 1 изготовления электропроводящих частиц, за исключением того, что 2100 г тетрахлорида олова и 23 г фосфорного ангидрида добавляли по каплям в течение 42 часов. Электропроводящие частицы P2, как было обнаружено, имели средний по объему диаметр частиц 0,70 мкм, степень легирования 0,010, и удельное сопротивление порошка 2 Ом⋅см.
[Пример 3 изготовления электропроводящих частиц]
Электропроводящие частицы P3 получали таким же образом, как в примере 2 изготовления электропроводящих частиц, за исключением того, что количество фосфорного ангидрида изменилось до 8 г. Электропроводящие частицы P3, как было обнаружено, имели средний по объему диаметр частиц0,30 мкм, степень легирования 0,100, и удельное сопротивление порошка 21 Ом⋅см.
[Пример 4 изготовления электропроводящих частиц]
Электропроводящие частицы P4 получали таким же образом, как в примере 2 изготовления электропроводящих частиц, за исключением того, что количество фосфорного ангидрида изменилось до 220 г. Электропроводящие частицы P4, как было обнаружено, имели средний по объему диаметр частиц 0,70 мкм, степень легирования 0,100, и удельное сопротивление порошка 2 Ом⋅см.
[Пример 5 изготовления электропроводящих частиц]
Электропроводящие частицы P5 получали таким же образом, как в примере 1 изготовления электропроводящих частиц, за исключением того, что 180 г тетрахлорида олова и 1,9 г фосфорного ангидрида добавляли по каплям в течение 3 часов 30 мин. Электропроводящие частицы P5, как было обнаружено, имели средний по объему диаметр частиц 0,35 мкм, степень легирования 0,010, и удельное сопротивление порошка 22 Ом⋅см.
[Пример 6 изготовления электропроводящих частиц]
Электропроводящие частицы P6 получали таким же образом, как в примере 1 изготовления электропроводящих частиц, за исключением того, что 1700 г тетрахлорида олова и 180 г фосфорного ангидрида добавляли по каплям в течение 34 часов. Электропроводящие частицы P6, как было обнаружено, имели средний по объему диаметр частиц 0,65 мкм, степень легирования 0,100 и удельное сопротивление порошка 2 Ом⋅см.
[Пример 7 изготовления электропроводящих частиц]
Электропроводящие частицы P7 получали таким же образом, как в примере 1 изготовления электропроводящих частиц, за исключением того, что 720 г тетрахлорида олова и 75 г фосфорного ангидрида добавляли по каплям в течение 14 часов 30 мин. Электропроводящие частицы P7, как было обнаружено, имели средний по объему диаметр частиц 0,50 мкм, степень легирования 0,010 и удельное сопротивление порошка 20 Ом⋅см.
[Пример 8 изготовления электропроводящих частиц]
Электропроводящие частицы P8 получали таким же образом, как в примере 6 изготовления электропроводящих частиц, за исключением того, что количество фосфорного ангидрида изменилось до 17 г. Электропроводящие частицы P8, как было обнаружено, имели средний по объему диаметр частиц 0,65 мкм, степень легирования 0,010 и удельное сопротивление порошка 16 Ом⋅см.
[Пример 9 изготовления электропроводящих частиц]
Электропроводящие частицы P9 получали таким же образом, как в примере 7 изготовления электропроводящих частиц, за исключением того, что количество фосфорного ангидрида изменилось до 38 г. Электропроводящие частицы P9, как было обнаружено, имели средний по объему диаметр частиц 0,50 мкм, степень легирования 0,050 и удельное сопротивление порошка 10 Ом⋅см.
[Пример 10 изготовления электропроводящих частиц]
Электропроводящие частицы P10 получали таким же образом, как в примере 5 изготовления электропроводящих частиц, за исключением того, что количество фосфорного ангидрида изменилось до 19 г. Электропроводящие частицы P10, как было обнаружено, имели средний по объему диаметр частиц 0,35 мкм, степень легирования 0,100 и удельное сопротивление порошка 6 Ом⋅см.
[Пример 11 изготовления электропроводящих частиц]
Электропроводящие частицы P11 получали таким же образом, как в примере 7 изготовления электропроводящих частиц, за исключением того, что количество фосфорного ангидрида изменилось до 75 г. Электропроводящие частицы P11, как было обнаружено, имели средний по объему диаметр частиц 0,50 мкм, степень легирования 0,100 и удельное сопротивление порошка 5 Ом⋅см.
[Пример 12 изготовления электропроводящих частиц]
Электропроводящие частицы P12 получали таким же образом, как в примере 1 изготовления электропроводящих частиц, за исключением того, что 0,6 г вольфрамата натрия использовали вместо фосфорного ангидрида. Электропроводящие частицы P12, как было обнаружено, имели средний по объему диаметр частиц 0,30 мкм, степень легирования 0,010 и удельное сопротивление порошка 21 Ом⋅см.
[Пример 13 изготовления электропроводящих частиц]
Электропроводящие частицы P13 получали таким же образом, как в примере 2 изготовления электропроводящих частиц, за исключением того, что 16 г вольфрамата натрия использовали вместо фосфорного ангидрида. Электропроводящие частицы P13, как было обнаружено, имели средний по объему диаметр частиц 0,70 мкм, степень легирования 0,100 и удельное сопротивление порошка 13 Ом⋅см.
[Пример 14 изготовления электропроводящих частиц]
Электропроводящие частицы P14 получали таким же образом, как в примере 3 изготовления электропроводящих частиц, за исключением того, что 5,6 г вольфрамата натрия использовали вместо фосфорного ангидрида. Электропроводящие частицы P14, как было обнаружено, имели средний по объему диаметр частиц 0,30 мкм, степень легирования 0,100 и удельное сопротивление порошка 7 Ом⋅см.
[Пример 15 изготовления электропроводящих частиц]
Электропроводящие частицы P15 получали таким же образом, как в примере 4 изготовления электропроводящих частиц, за исключением того, что 155 г вольфрамата натрия использовали вместо фосфорного ангидрида. Электропроводящие частицы P15, как было обнаружено, имели средний по объему диаметр частиц 0,70 мкм, степень легирования 0,100 и удельное сопротивление порошка 2 Ом⋅см.
[Пример 16 изготовления электропроводящих частиц]
Электропроводящие частицы P16 получали таким же образом, как в примере 5 изготовления электропроводящих частиц, за исключением того, что 180 г вольфрамата натрия использовали вместо фосфорного ангидрида. Электропроводящие частицы P16, как было обнаружено, имели средний по объему диаметр частиц 0,35 мкм, степень легирования 0,010 и удельное сопротивление порошка 21 Ом⋅см.
[Пример 17 изготовления электропроводящих частиц]
Электропроводящие частицы P17 получали таким же образом, как в примере 6 изготовления электропроводящих частиц, за исключением того, что 124 г вольфрамата натрия использовали вместо фосфорного ангидрида. Электропроводящие частицы P17, как было обнаружено, имели средний по объему диаметр частиц 0,65 мкм, степень легирования 0,100 и удельное сопротивление порошка 2 Ом⋅см.
[Пример 18 изготовления электропроводящих частиц]
Электропроводящие частицы P18 получали таким же образом, как в примере 7 изготовления электропроводящих частиц, за исключением того, что 5,5 г вольфрамата натрия использовали вместо фосфорного ангидрида. Электропроводящие частицы P18, как было обнаружено, имели средний по объему диаметр частиц 0,50 мкм, степень легирования 0,010 и удельное сопротивление порошка 19 Ом⋅см.
[Пример 19 изготовления электропроводящих частиц]
Электропроводящие частицы P19 получали таким же образом, как в примере 8 изготовления электропроводящих частиц, за исключением того, что 12 г вольфрамата натрия использовали вместо фосфорного ангидрида. Электропроводящие частицы P19, как было обнаружено, имели средний по объему диаметр частиц 0,65 мкм, степень легирования 0,010 и удельное сопротивление порошка 15 Ом⋅см.
[Пример 20 изготовления электропроводящих частиц]
электропроводящие частицы P20 получали таким же образом, как в примере 9 изготовления электропроводящих частиц, за исключением того, что 2,8 г вольфрамата натрия использовали вместо фосфорного ангидрида. Электропроводящие частицы P20, как было обнаружено, имели средний по объему диаметр частиц 0,50 мкм, степень легирования 0,050 и удельное сопротивление порошка 8 Ом⋅см.
[Пример 21 изготовления электропроводящих частиц]
Электропроводящие частицы P21 получали таким же образом, как в примере 10 изготовления электропроводящих частиц, за исключением того, что 1,3 г вольфрамата натрия использовали вместо фосфорного ангидрида. Электропроводящие частицы P21, как было обнаружено, имели средний по объему диаметр частиц 0,35 мкм, степень легирования 0,100 и удельное сопротивление порошка 5 Ом⋅см.
[Пример 22 изготовления электропроводящих частиц]
Электропроводящие частицы P22 получали таким же образом, как в примере 11 изготовления электропроводящих частиц, за исключением того, что 2,8 г вольфрамата натрия использовали вместо фосфорного ангидрида. Электропроводящие частицы P22, как было обнаружено, имели средний по объему диаметр частиц 0,50 мкм, степень легирования 0,100 и удельное сопротивление порошка 3 Ом⋅см.
[Пример 23 изготовления электропроводящих частиц]
Электропроводящие частицы P23 получали таким же образом, как в примере 9 изготовления электропроводящих частиц, за исключением того, что диоксид титана (продукция Titan Kogyo Ltd., KR-310) использовали вместо оксида алюминия. Электропроводящие частицы P23, как было обнаружено, имели средний по объему диаметр частиц 0,50 мкм, степень легирования 0,050 и удельное сопротивление порошка 9 Ом⋅см.
[Пример 24 изготовления электропроводящих частиц]
Электропроводящие частицы P24 получали таким же образом, как в примере 9 изготовления электропроводящих частиц, за исключением того, что сульфат бария (B-50, продукция Sakai Chemical Industry Co. Ltd.) использовали вместо оксида алюминия. Электропроводящие частицы P24, как было обнаружено, имели средний по объему диаметр частиц 0,50 мкм, степень легирования 0,050 и удельное сопротивление порошка 10 Ом⋅см.
[Пример 25 изготовления электропроводящих частиц]
Электропроводящие частицы P9, полученные в примере 9 изготовления электропроводящих частиц, подвергали термической обработке при температуре 500°C в течение 1,5 часов в потоке газообразного азота (1 л/мин.) с последующим измельчением в порошок. К полученному в результате измельченному в порошок продукту добавляли 4% по массе винилтетраэтоксисилана при перемешивании в смесителе HENSCHEL, который был нагрет до 70°C, с последующим нагреванием при температуре 100°C в течение 1 часа, чтобы, таким образом, получить электропроводящие частицы P25. Электропроводящие частицы P25, как было обнаружено, имели средний по объему диаметр частиц 0,50 мкм, степень легирования 0,050 и удельное сопротивление порошка 10 Ом⋅см.
[Сравнительный пример 1 изготовления электропроводящих частиц]
Электропроводящие частицы P1' получали таким же образом, как в примере 7 изготовления электропроводящих частиц, за исключением того, что количество фосфорного ангидрида изменилось до 7 г. Электропроводящие частицы P1', как было обнаружено, имели средний по объему диаметр частиц 0,50 мкм, степень легирования 0,009 и удельное сопротивление порошка 30 Ом⋅см.
[Сравнительный пример 2 изготовления электропроводящих частиц]
Электропроводящие частицы P2' получали таким же образом, как в примере 7 изготовления электропроводящих частиц, за исключением того, что количество фосфорного ангидрида изменилось до 83 г. Электропроводящие частицы P2', как было обнаружено, имели средний по объему диаметр частиц 0,50 мкм, степень легирования 0,110, и удельное сопротивление порошка 4 Ом⋅см.
[Сравнительный пример 3 изготовления электропроводящих частиц]
Электропроводящие частицы P3' получали таким же образом, как в примере 18 изготовления электропроводящих частиц, за исключением того, что количество вольфрамата натрия изменилось до 4,5 г. Электропроводящие частицы P3', как было обнаружено, имели средний по объему диаметр частиц 0,50 мкм, степень легирования 0,009, и удельное сопротивление порошка 28 Ом⋅см.
[Сравнительный пример 4 изготовления электропроводящих частиц]
Электропроводящие частицы P4' получали таким же образом, как в примере 18 изготовления электропроводящих частиц, за исключением того, что количество вольфрамата натрия изменилось до 58 г. Электропроводящие частицы P4', как было обнаружено, имели средний по объему диаметр частиц 0,50 мкм, степень легирования 0,110, и удельное сопротивление порошка 3 Ом⋅см.
[Пример 1 получения смолы с помощью синтеза]
2
3
6
3
3
Колбу, оборудованную мешалкой, загружали 300 г толуола и нагревали до 90°C в потоке газообразного азота. В колбу добавляли по каплям в течение 1 часа смесь из 84,4 г (200 ммоль) 3-метакрилоксипропил трис(триметилсилокси)силана, представленного формулой CH=CMe-COO-CH-Si(OSiMe) (где Me обозначает метильную группу) (SILAPLANE TM-0701T, продукция Chisso Corporation), 39 г (150 ммоль) 3-метакрилоксипропил метилдиэтоксисилана, 65,0 г (650 ммоль) метилметакрилата и 0,58 г (3 ммоль) 2,2'-азобис-2-метилбутилонитрила.
После завершения добавления по каплям, раствор 0,06 г (0,3 ммоль) 2,2'-азобис-2-метилбутилонитрола в 15 г толуола добавляли в колбу (общее количество 2,2'-азобис-2-метилбутилонитрола составляло 0,64 г, т.е. 3,3 ммоль), с последующим смешиванием в течение 3 часов при температуре от 90°C до 100°C, и обеспечивали возможность осуществляться радикальной сополимеризации, чтобы, таким образом, получить метакриловый сополимер R1.
[Пример 1 изготовления носителя]
<Состав слоя покрытия>
Раствор акриловой смолы (содержание твердого вещества: 50% по массе) - 51,3 частей по массе
Раствор гуанамина (содержание твердого вещества: 70% по массе) - 14,6 частей по массе
Титановый катализатор [содержание твердого вещества: 60% по массе (TC-750, продукция Matsumoto Fine Chemical Co. Ltd.)] - 4 части по массе
Раствор силиконовой смолы [содержание твердого вещества: 20% по массе (SR2410, продукция Dow Corning Toray Co. Ltd.)] - 648 частей по массе
Аминосилан [содержание твердого вещества: 100% по массе (SH6020, продукция Dow Corning Toray Co. Ltd.)]- 3,2 части по массе
Электропроводящие частицы P1 - 110 частей по массе
Толуол - 1000 частей по массе
Вышеперечисленные материалы слоя покрытия диспергировали с помощью смесителя-гомогенизатора в течение 10 мин., таким образом, чтобы формирующий слой покрытия раствор содержал акриловую смолу и силиконовую смолу. Формирующий слой покрытия раствор наносится на поверхность частиц C1 ядра (5000 частей по массе) для достижения толщины 0,30 мкм с использованием SPIRA COTA (продукция OKADA SEIKO CO.LTD.) при температуре внутри 55°C и затем высушивали, чтобы, таким образом, получить носитель. Полученный в результате носитель отжигали, оставляя в электрической печи при температуре 200°C в течение 1 часа.
После охлаждения, массу ферритового порошка просеивали через сито, имеющее диаметр отверстия 63 мкм, чтобы, таким образом, получить носитель 1. Было установлено, что носитель 1 имеет средний по объему диаметр частиц 36 мкм и объемное удельное сопротивление 11 LogОм⋅см.
Средний по объему диаметр частиц измеряли в воде с использованием анализатора размера частиц MICROTRAC HRA9320-X100 (продукция Nikkiso Co., Ltd.) со следующими установками: показатель преломления образца: 2,42; показатель преломления растворителя: 1,33; и концентрация: около 0,06.
Объемное удельное сопротивление носителя измеряли с использованием измерительной ячейки, представленной на фиг. 1 следующим образом. Измерительная ячейка состояла из фтор-каучукового контейнера 2, в котором электроды 1a и 1b, каждый из которых имеет площадь поверхности 2,5 см × 4 см, располагались на расстоянии 0,2 см друг от друга. Измерительную ячейку заполняли носителем 3 и обстукивали с высоты 1 см 10 раз со скоростью обстукивания 30 ударов/мин. После этого, напряжением 1000 В постоянного тока подавали между электродами 1a и 1b в течение 30 секунд для измерения удельного сопротивления r [Ом] с помощью измерителя высокого сопротивления 4329A (продукция Agilent Technologies Inc.). Объемное удельное сопротивление [Ом⋅см] носителя вычисляли из следующей расчетной формулы (2):
r×(2,5×4)/0,2 … расчетная формула (2)
[Пример 2 изготовления носителя]
Носитель 2 получали таким же образом, как в примере 1 изготовления носителя, за исключением того, что 110 частей по массе электропроводящих частиц P1 заменяли на 100 частей по массе электропроводящих частиц P2. Было установлено, что носитель 2 имеет средний по объему диаметр частиц 36 мкм и объемное удельное сопротивление 12 LogОм⋅см.
[Пример 3 изготовления носителя]
Носитель 3 получали таким же образом, как в примере 1 изготовления носителя, за исключением того, что 110 частей по массе электропроводящих частиц P1 заменяли на 100 частей по массе электропроводящих частиц P3. Было установлено, что носитель 3 имеет средний по объему диаметр частиц 36 мкм и объемное удельное сопротивление 12 LogОм⋅см.
[Пример 4 изготовления носителя]
Носитель 4 получали таким же образом, как в примере 1 изготовления носителя, за исключением того, что 110 частей по массе электропроводящих частиц P1 заменяли на 100 частей по массе электропроводящих частиц P4. Было установлено, что носитель 4 имеет средний по объему диаметр частиц 36 мкм и объемное удельное сопротивление 11 LogОм⋅см.
[Пример 5 изготовления носителя]
Носитель 5 получали таким же образом, как в примере 1 изготовления носителя, за исключением того, что 110 частей по массе электропроводящих частиц P1 заменяли на 100 частей по массе электропроводящих частиц P5. Было установлено, что носитель 5 имеет средний по объему диаметр частиц 36 мкм и объемное удельное сопротивление 11 LogОм⋅см.
[Пример 6 изготовления носителя]
Носитель 6 получали таким же образом, как в примере 1 изготовления носителя, за исключением того, что 110 частей по массе электропроводящих частиц P1 заменяли на 100 частей по массе электропроводящих частиц P6. Было установлено, что носитель 6 имеет средний по объему диаметр частиц 36 мкм и объемное удельное сопротивление 11 LogОм⋅см.
[Пример 7 изготовления носителя]
Носитель 7 получали таким же образом, как в примере 1 изготовления носителя, за исключением того, что 110 частей по массе электропроводящих частиц P1 заменяли на 100 частей по массе электропроводящих частиц P7. Было установлено, что носитель 7 имеет средний по объему диаметр частиц 36 мкм и объемное удельное сопротивление 11 LogОм⋅см.
[Пример 8 изготовления носителя]
Носитель 8 получали таким же образом, как в примере 1 изготовления носителя, за исключением того, что 110 частей по массе электропроводящих частиц P1 заменяли на 100 частей по массе электропроводящих частиц P8. Было установлено, что носитель 8 имеет средний по объему диаметр частиц 36 мкм и объемное удельное сопротивление 11 LogОм⋅см.
[Пример 9 изготовления носителя]
Носитель 9 получали таким же образом, как в примере 1 изготовления носителя, за исключением того, что 110 частей по массе электропроводящих частиц P1 заменяли на 100 частей по массе электропроводящих частиц P9. Было установлено, что носитель 9 имеет средний по объему диаметр частиц 36 мкм и объемное удельное сопротивление 11 LogОм⋅см.
[Пример 10 изготовления носителя]
Носитель 10 получали таким же образом, как в примере 1 изготовления носителя, за исключением того, что 110 частей по массе электропроводящих частиц P1 заменяли на 100 частей по массе электропроводящих частиц P10. Было установлено, что носитель 10 имеет средний по объему диаметр частиц 36 мкм и объемное удельное сопротивление 11 LogОм⋅см.
[Пример 11 изготовления носителя]
Носитель 11 получали таким же образом, как в примере 1 изготовления носителя, за исключением того, что 110 частей по массе электропроводящих частиц P1 заменяли на 100 частей по массе электропроводящих частиц P11. Было установлено, что носитель 11 имеет средний по объему диаметр частиц 36 мкм и объемное удельное сопротивление 11 LogОм⋅см.
[Пример 12 изготовления носителя]
Носитель 12 получали таким же образом, как в примере 1 изготовления носителя, за исключением того, что 110 частей по массе электропроводящих частиц P1 заменяли на 100 частей по массе электропроводящих частиц P12. Было установлено, что носитель 12 имеет средний по объему диаметр частиц 36 мкм и объемное удельное сопротивление 12 LogОм⋅см.
[Пример 13 изготовления носителя]
Носитель 13 получали таким же образом, как в примере 1 изготовления носителя, за исключением того, что 110 частей по массе электропроводящих частиц P1 заменяли на 100 частей по массе электропроводящих частиц P13. Было установлено, что носитель 13 имеет средний по объему диаметр частиц 36 мкм и объемное удельное сопротивление 11 LogОм⋅см.
[Пример 14 изготовления носителя]
Носитель 14 получали таким же образом, как в примере 1 изготовления носителя, за исключением того, что 110 частей по массе электропроводящих частиц P1 заменяли до 100 частей по массе электропроводящих частиц P14. Было установлено, что носитель 14 имеет средний по объему диаметр частиц 36 мкм и объемное удельное сопротивление 11 LogОм⋅см.
[Пример 15 изготовления носителя]
Носитель 15 получали таким же образом, как в примере 1 изготовления носителя, за исключением того, что 110 частей по массе электропроводящих частиц P1 заменяли на 100 частей по массе электропроводящих частиц P15. Было установлено, что носитель 15 имеет средний по объему диаметр частиц 36 мкм и объемное удельное сопротивление 11 LogОм⋅см.
[Пример 16 изготовления носителя]
Носитель 16 получали таким же образом, как в примере 1 изготовления носителя, за исключением того, что 110 частей по массе электропроводящих частиц P1 заменяли на 100 частей по массе электропроводящих частиц P16. Было установлено, что носитель 16 имеет средний по объему диаметр частиц 36 мкм и объемное удельное сопротивление 12 LogОм⋅см.
[Пример 17 изготовления носителя]
Носитель 17 получали таким же образом, как в примере 1 изготовления носителя, за исключением того, что 110 частей по массе электропроводящих частиц P1 заменяли на 100 частей по массе электропроводящих частиц P17. Было установлено, что носитель 17 имеет средний по объему диаметр частиц 36 мкм и объемное удельное сопротивление 12 LogОм⋅см.
[Пример 18 изготовления носителя]
Носитель 18 получали таким же образом, как в примере 1 изготовления носителя, за исключением того, что 110 частей по массе электропроводящих частиц P1 заменяли на 100 частей по массе электропроводящих частиц P18. Было установлено, что носитель 18 имеет средний по объему диаметр частиц 36 мкм и объемное удельное сопротивление 12 LogОм⋅см.
[Пример 19 изготовления носителя]
Носитель 19 получали таким же образом, как в примере 1 изготовления носителя, за исключением того, что 110 частей по массе электропроводящих частиц P1 заменяли на 100 частей по массе электропроводящих частиц P19. Было установлено, что носитель 19 имеет средний по объему диаметр частиц 36 мкм и объемное удельное сопротивление 12 LogОм⋅см.
[Пример 20 изготовления носителя]
Носитель 20 получали таким же образом, как в примере 1 изготовления носителя, за исключением того, что 110 частей по массе электропроводящих частиц P1 заменяли на 100 частей по массе электропроводящих частиц P20. Было установлено, что носитель 20 имеет средний по объему диаметр частиц 36 мкм и объемное удельное сопротивление 12 LogОм⋅см.
[Пример 21 изготовления носителя]
Носитель 21 получали таким же образом, как в примере 1 изготовления носителя, за исключением того, что 110 частей по массе электропроводящих частиц P1 заменяли на 100 частей по массе электропроводящих частиц P21. Было установлено, что носитель 21 имеет средний по объему диаметр частиц 36 мкм и объемное удельное сопротивление 12 LogОм⋅см.
[Пример 22 изготовления носителя]
Носитель 22 получали таким же образом, как в примере 1 изготовления носителя, за исключением того, что 110 частей по массе электропроводящих частиц P1 заменяли на 100 частей по массе электропроводящих частиц P22. Было установлено, что носитель 22 имеет средний по объему диаметр частиц 36 мкм и объемное удельное сопротивление 12 LogОм⋅см.
[Пример 23 изготовления носителя]
Носитель 23 получали таким же образом, как в примере 1 изготовления носителя, за исключением того, что 110 частей по массе электропроводящих частиц P1 заменяли на 100 частей по массе электропроводящих частиц P23. Было установлено, что носитель 23 имеет средний по объему диаметр частиц 36 мкм и объемное удельное сопротивление 11 LogОм⋅см.
[Пример 24 изготовления носителя]
Носитель 24 получали таким же образом, как в примере 1 изготовления носителя, за исключением того, что 110 частей по массе электропроводящих частиц P1 заменяли на 100 частей по массе электропроводящих частиц P24. Было установлено, что носитель 24 имеет средний по объему диаметр частицы 36 мкм и объемное удельное сопротивление 11 LogОм⋅см.
[Пример 25 изготовления носителя]
Носитель 25 получали таким же образом, как в примере 1 изготовления носителя, за исключением того, что 110 частей по массе электропроводящих частиц P1 заменяли на 100 частей по массе электропроводящих частиц P25. Было установлено, что носитель 25 имеет средний по объему диаметр частицы 36 мкм и объемное удельное сопротивление 11 LogОм⋅см.
[Пример 26 изготовления носителя]
<Состав слоя покрытия>
Метакриловый сополимер R1 (содержание твердого вещества: 20% по массе) - 780 частей по массе
Титановый катализатор [содержание твердого вещества: 60% по массе (TC-750, продукция Matsumoto Fine Chemical Co. Ltd.)] - 4 части по массе
Аминосилан [содержание твердого вещества: 100% по массе (SH6020, продукция Dow Corning Toray Co. Ltd.)] - 3,2 частей по массе
Электропроводящие частицы P9 - 100 частей по массе
Толуол - 1000 частей по массе
Вышеперечисленные материалы слоя покрытия диспергировали с помощью смесителя-гомогенизатора в течение 10 мин. с образованием, таким образом, формирующего слой покрытия раствора. Формирующий слоя покрытия раствор наносится на поверхность частиц C1 ядра (5000 частей по массе) для достижения толщины 0,30 мкм с использованием SPIRA COTA (продукция OKADA SEIKO CO. LTD.) при температуре внутри 55°C и затем высушивали, чтобы, таким образом, получить носитель. Полученный в результате носитель отжигали, оставляя в электрической печи при температуре 200°C в течение 1 часа. После охлаждения массу ферритового порошка просеивали с помощью сита, имеющего диаметр отверстия 63 мкм, чтобы, таким образом, получить носитель 26. Было установлено, что носитель 26 имеет средний по объему диаметр частиц 36 мкм и объемное удельное сопротивление 11 LogОм⋅см.
[Пример изготовления 27 носителя]
Носитель 27 получали таким же образом, как в примере 1 изготовления носителя, за исключением того, что частицы ядра заменяли на 5000 частей по массе C2. Было установлено, что носитель 27 имеет средний по объему диаметр частиц 36 мкм и объемное удельное сопротивление 11 LogОм⋅см.
[Сравнительный пример 1 изготовления носителя]
Носитель 1' получали таким же образом, как в примере 1 изготовления носителя, за исключением того, что электропроводящие частицы заменяли на 100 частей по массе электропроводящих частиц P1'. Было установлено, что носитель 1' имеет средний по объему диаметр частиц 36 мкм и объемное удельное сопротивление 13 LogОм⋅см.
[Сравнительный пример 2 изготовления носителя]
Носитель 2' получали таким же образом, как в примере 1 изготовления носителя, за исключением того, что электропроводящие частицы заменяли на 100 частей по массе электропроводящих частиц P2'. Было установлено, что носитель 2' имеет средний по объему диаметр частиц 36 мкм и объемное удельное сопротивление 11 LogОм⋅см.
[Сравнительный пример 3 изготовления носителя]
Носитель 3' получали таким же образом, как в примере 1 изготовления носителя, за исключением того, что электропроводящие частицы заменяли на 100 частей по массе электропроводящих частиц P3'. Было установлено, что носитель 3' имеет средний по объему диаметр частиц 36 мкм и объемное удельное сопротивление 13 LogОм⋅см.
[Сравнительный пример 4 изготовления носителя]
Носитель 4' получали таким же образом, как в примере 1 изготовления носителя, за исключением того, что электропроводящие частицы заменяли на 100 частей по массе электропроводящих частиц P4'. Было установлено, что носитель 4' имеет средний по объему диаметр частиц 36 мкм и объемное удельное сопротивление 11 LogОм⋅см.
Свойства полученных носителей показаны в таблицах 1-1 и 1-2.
Таблица 1-1
№ проявителя
№ носителя
Средний по объему диаметр частиц носителя (мкм)
Объемное удельное сопротивление носителя (LogОм⋅см)
Электропроводящие частицы
Степень легирования
Пр. 1
1
1
36
12
P1
0,010
Пр. 2
2
2
36
11
P2
0,010
Пр. 3
3
3
36
12
P3
0,100
Пр. 4
4
4
36
11
P4
0,100
Пр. 5
5
5
36
12
P5
0,010
Пр. 6
6
6
36
11
P6
0,100
Пр. 7
7
7
36
11
P7
0,010
Пр. 8
8
8
36
11
P8
0,010
Пр. 9
9
9
36
11
P9
0,050
Пр. 10
10
10
36
11
P10
0,100
Пр. 11
11
11
36
11
P11
0,100
Пр. 12
12
12
36
12
P12
0,010
Пр. 13
13
13
36
11
P13
0,010
Пр. 14
14
14
36
11
P14
0,100
Пр. 15
15
15
36
11
P15
0,100
Пр. 16
16
16
36
12
P16
0,010
Пр. 17
17
17
36
11
P17
0,100
Пр. 18
18
18
36
11
P18
0,010
Пр. 19
19
19
36
11
P19
0,010
Пр. 20
20
20
36
11
P20
0,050
Пр. 21
21
21
36
11
P21
0,100
Пр. 22
22
22
36
11
P22
0,100
Пр. 23
23
23
36
11
P23
0,050
Пр. 24
24
24
36
11
P24
0,050
Пр. 25
25
25
36
11
P25
0,050
Пр. 26
26
26
36
11
P9
0,050
Пр. 27
27
27
36
11
P9
0,050
Ср. пр. 1
1'
1'
36
13
P1’
0,009
Ср. пр. 2
2'
2'
36
11
P2’
0,11
Ср. пр. 3
3'
3'
36
13
P3’
0,009
Ср. пр. 4
4'
4'
36
11
P4’
0,11
Таблица 1-2
Диаметр электропроводящих частиц (мкм)
Диаметр частиц основы (мкм)
Отношение диаметров частиц основы/электропроводящих частиц
Удельное сопротивление порошка (Ом⋅см)
Частицы ядра
Пр. 1
0,3
0,25
1,2
24
C1
Пр. 2
0,70
0,25
2,8
2
C1
Пр. 3
0,30
0,25
1,2
21
C1
Пр. 4
0,70
0,25
2,8
2
C1
Пр. 5
0,35
0,25
1,4
22
C1
Пр. 6
0,65
0,25
2,6
2
C1
Пр. 7
0,50
0,25
2,0
20
C1
Пр. 8
0,65
0,25
2,6
16
C1
Пр. 9
0,50
0,25
2,0
10
C1
Пр. 10
0,35
0,25
1,4
6
C1
Пр. 11
0,50
0,25
2,0
5
C1
Пр. 12
0,3
0,25
1,2
21
C1
Пр. 13
0,70
0,25
2,8
13
C1
Пр. 14
0,40
0,25
1,6
7
C1
Пр. 15
0,70
0,25
2,8
2
C1
Пр. 16
0,35
0,25
1,4
21
C1
Пр. 17
0,65
0,25
2,6
2
C1
Пр. 18
0,50
0,25
2,0
19
C1
Пр. 19
0,65
0,25
2,6
15
C1
Пр. 20
0,50
0,25
2,0
8
C1
Пр. 21
0,35
0,25
1,4
5
C1
Пр. 22
0,50
0,25
2,0
3
C1
Пр. 23
0,50
0,25
2,0
9
C1
Пр. 24
0,50
0,25
2,0
10
C1
Пр. 25
0,50
0,25
2,0
10
C1
Пр. 26
0,50
0,25
2,0
10
C1
Пр. 27
0,50
0,25
2,0
10
C2
Ср. пр. 1
0,50
0,25
2,0
30
C1
Ср. пр. 2
0,50
0,25
2,0
4
C1
Ср. пр. 3
0,50
0,25
2,0
28
C1
Ср. пр. 4
0,50
0,25
2,0
3
C1
<Пример изготовления тонера>
[Пример получения полиэфирной смолы A с помощью синтеза]
Реакционный сосуд, оборудованный термометром, мешалкой, конденсатором и впускной трубкой для азота, загружали аддуктом бисфенола A-PO (гидроксильное число: 320 мгKOH/г) (443 частей по массе), диэтиленгликоля (135 частей по массе), терефталевой кислоты (422 частей по массе) и оксида дибутилолова (2,5 частей по массе), после чего позволяли реагировать при температуре 200°C, пока кислотное число не достигало 10 мгKOH/г, чтобы, таким образом, получить [полиэфирную смолу A]. Было установлено, что [полиэфирная смола A] имеет температуру (Tg) стеклования 63°C и пиковую среднечисловую молекулярную массу 6000.
[Пример получения полиэфирной смолы B с помощью синтеза]
Реакционный сосуд, оборудованный термометром, мешалкой, конденсатором и впускной трубкой для азота, загружали аддуктом бисфенола A-PO (гидроксильное число: 320 мгKOH/г) (443 частей по массе), диэтиленгликоля (135 частей по массе), терефталевой кислоты (422 частей по массе) и оксида дибутилолова (2,5 частей по массе), после чего позволяли реагировать при температуре 230°C пока кислотное число не достигало 7 мгKOH/г, чтобы, таким образом, получить [полиэфирную смолу B]. Было установлено, что [полиэфирная смола B] имеет температуру (Tg) стеклования 65°C и пиковую среднечисловую молекулярную массу 16000.
[Изготовление частиц 1 основы тонера]
Сложнополиэфирная смола A - 40 частей по массе
Сложнополиэфирная смола B - 60 частей по массе
Карнаубский воск - 1 часть по массе
Сажа (#44, продукция Mitsubishi Chemical Corporation) - 15 частей по массе
Вышеперечисленные материалы для тонера смешивали в течение 3 мин. при 1500 об/мин. смесителем HENSCHEL 20B (продукция Nippon Coke & Engineering Co. Ltd.). Полученную в результате смесь пластифицировали одношнековым пластикатором (компактный тип BUSS-KO-KNEADER, продукция Buss Corporation) со следующими установками: температура на входе: 100°C; температура на выходе: 50°C; и скорость загрузки: 2 кг/ч. Таким образом, получали [частицы A1 основы тонера].
2
Затем [частицы A1 основы тонера] пластифицировали, охлаждали прокаткой и измельчали в порошок измельчителем. Полученные в результате частицы дополнительно измельчали в тонкодисперсные частицы мельницей I типа (IDS-2, продукция Nippon Pneumatic Mfg. Co. Ltd.) с использованием плоской пластины для столкновений со следующими установками: давление воздуха: 6,8 атм/см; и скорость загрузки: 0,5 кг/ч. Полученные в результате мелкодисперсные частицы классифицировали классификатором (132MP, продукция Hosokawa Alpine AG.). Таким образом, получали [частицы 1 основы тонера].
(Обработка внешней добавкой)
К 100 частям по массе [частиц 1 основы тонера] добавляли 1,0 часть по массе гидрофобных частиц диоксида кремния (R972, продукция Nippon Aerosil Co. Ltd.), после чего смешивали смесителем HENSCHEL, чтобы, таким образом, получить тонер (в дальнейшем в этом документе именуемый как “тонер 1”).
[Изготовление проявителей 1-27 и 1'-4']
К каждому из носителей 1-27 и 1'-4', полученных в примерах изготовления носителя (93 частей по массе), добавляли тонер 1 (средний по объему диаметр частиц: 7,2 мкм) (7,0 частей по массе), после чего, перемешивали в течение 20 мин. с использованием шаровой мельницы. Таким образом, приготавливали проявители 1-27 и 1'-4'.
[Оценка свойств проявителя]
Проявители подвергали оценке изображения с использованием многофункционального цифрового цветного копирующего печатного устройства (RICOH PRO C901, продукция Ricoh Company Ltd.).
В частности, величину заряда носителя и объемное удельное сопротивление до и после печати 1 миллиона листов при заполнении площади изображения на 20% измеряли с использованием проявителей 1-27 и 1'-4' и тонера 1, после чего из них вычисляли скорость снижения величины заряда и скорость изменения объемного удельного сопротивления.
Примечательно, что величину заряда носителя до печати (Q1) измеряли следующим образом. Носители 1-27 и 1'-4' смешивали с тонером 1 в соотношении по массе 93:7, и затем заряжают трением тем самым образец. Образец подвергали измерению с использованием продувочного устройства (TB-200, продукция Toshiba Chemical Corporation). Величину заряда носителя после печати 1 миллиона листов (Q2) измеряли таким же образом, как ранее, за исключением того, что тонер каждого цвета, содержащийся в проявителях после печати, удаляли с использованием продувочного устройства. Заданное значение скорости снижения величины заряда равно 10 (мкКл/г) или менее.
Объемное удельное сопротивление носителя до печати (LogR1) выражали как общее логарифмическое значение объемного удельного сопротивления носителя, измеренное таким же образом, как [объемное удельное сопротивление]. Объемное удельное сопротивление носителя после печати 1 миллиона листов (LogR2) измеряли таким же образом, как ранее, за исключением того, что тонер каждого цвета, содержащийся в проявителях после печати, удаляли с использованием продувочного устройства. Заданное значение объемного удельного сопротивления составляет меньше 2,0 (LogОм⋅см) в качестве абсолютного значения. Результаты оценки проявителей показаны в таблицах 2-1 и 2-2.
Таблица 2-1
№ проявителя
Q1(мкКл/г)
Q2(мкКл/г)
Q1-Q2(мкКл/г)
Пр. 1
1
36
33
3
Пр. 2
2
37
34
3
Пр. 3
3
36
30
6
Пр. 4
4
35
30
5
Пр. 5
5
36
33
3
Пр. 6
6
40
33
7
Пр. 7
7
32
28
4
Пр. 8
8
36
33
3
Пр. 9
9
40
39
1
Пр. 10
10
36
30
6
Пр. 11
11
39
32
7
Пр. 12
12
35
31
4
Пр. 13
13
36
33
3
Пр. 14
14
38
31
7
Пр. 15
15
38
32
6
Пр. 16
16
36
32
4
Пр. 17
17
37
30
7
Пр. 18
18
41
38
3
Пр. 19
19
36
32
4
Пр. 20
20
38
37
1
Пр. 21
21
36
30
6
Пр. 22
22
37
31
6
Пр. 23
23
36
30
6
Пр. 24
24
35
30
5
Пр. 25
25
32
27
5
Пр. 26
26
36
31
5
Пр. 27
27
35
30
5
Ср. пр. 1
1’
34
30
4
Ср. пр. 2
2’
38
27
11
Ср. пр. 3
3’
40
37
3
Ср. пр. 4
4’
38
27
11
Таблица 2-2
LogR1(Log Ом⋅см)
LogR2(Log Ом⋅см)
LogR1-LogR2 (Log Ом⋅см)
Пр. 1
12
10
2
Пр. 2
11
9
2
Пр. 3
12
10
2
Пр. 4
11
9
2
Пр. 5
12
10
2
Пр. 6
11
9
2
Пр. 7
11
9
2
Пр. 8
11
9
2
Пр. 9
11
11
0
Пр. 10
11
9
2
Пр. 11
11
9
2
Пр. 12
12
9
3
Пр. 13
11
9
2
Пр. 14
11
9
2
Пр. 15
11
9
2
Пр. 16
12
10
2
Пр. 17
11
9
2
Пр. 18
11
9
2
Пр. 19
11
9
2
Пр. 20
11
11
0
Пр. 21
11
9
2
Пр. 22
11
9
2
Пр. 23
11
9
2
Пр. 24
11
9
2
Пр. 25
11
9
2
Пр. 26
11
9
2
Пр. 27
11
9
2
Ср. пр. 1
13
7
6
Ср. пр. 2
11
9
2
Ср. пр. 3
13
6
7
Ср. пр. 4
11
9
2
<Оценка с использованием реального аппарата>
Качество изображения оценивали с использованием многофункционального цифрового цветного копировального аппарата - принтера (RICOH PRO C901, продукция Ricoh Company Ltd.) при следующих условиях проявления.
Зазор проявления (между фотопроводником и цилиндром проявления): 0,3 мм
Зазор скребка (между цилиндром проявления и скребком-лопаткой): 0,65 мм
Линейная скорость фотопроводника: 440 мм/с
(линейная скорость цилиндра проявления)/(линейная скорость фотопроводника): 1,80
Плотность записи: 600 dpi
Заряженный потенциал (Vd): -600 В
Потенциал после экспонирования на участке изображения (сплошном участке): -100 В
Напряжение смещения при проявлении: DC -500 В/компонент смещения напряжения переменного тока: 2 кГц, от -100 В до -900 В, режим загрузки 50%
<<Плотность изображения на сплошном участке >>
Среднюю плотность изображения вычисляли из плотностей изображения в центрах 5 сплошных участков (30 мм × 30 мм) (примечание 1), измеренных спектральным плотномером X-Rite 938 при вышеописанных условиях проявления.
Примечание 1: участки, в которых потенциал проявления соответствует 400 В = (потенциал экспонированных участков - напряжение смещения DC проявления) = -100 В - (-500 В)
Разность между начальным ID и ID после печати 1 миллиона листов оценивали согласно следующим критериям.
[Критерии оценки]
A (очень хороший): 0 или более, но меньше 0,2
B (хороший): 0,2 или более, но меньше 0,3
C (пригодный): 0,3 или более, но меньше 0,4
D (непригодный): 0,4 или более
<<Плотность изображения в наиболее светлом участке>>
Среднюю плотность изображения вычисляли из плотностей изображения в центрах из 5 наиболее светлых участков (30 мм × 30 мм) (примечание 2), измеренных спектральным плотномером X-Rite 938 при вышеописанных условиях проявления.
Примечание 2: участки, в которых потенциал проявления соответствует 150 В = (потенциал наиболее светлых участков - напряжение смещение DC проявления) = -350 В - (-500 В)
Разность между начальным ID и ID после печати 1 миллиона листов оценивали согласно следующим критериям.
[Критерии оценки]
A (очень хороший): 0 или более, но меньше 0,2
B (хороший): 0,2 или более, но меньше 0,3
C (пригодный): 0,3 или более, но меньше 0,4
D (непригодный): 0,4 или более
<<Степень детализации>>
Степень детализации (диапазон яркости: от 50 до 80), ограниченную согласно следующему уравнению, определяли и ранжировали согласно следующим критериям.
Степень детализации = exp (aL+b)∫(WS(f))1/2 ⋅ VTF(f)df
где L обозначает среднюю яркость, f обозначает пространственную частоту (цикл/мм), WS(f) обозначает спектр мощности изменения яркости, VTF(f) обозначает характеристику пространственной частоты зрительного восприятия, и каждый из a и b обозначает коэффициент.
A (очень хороший): 0 или более, но меньше 0,2
B (хороший): 0,2 или более, но меньше 0,3
C (пригодный): 0,3 или более, но меньше 0,4
D (непригодный): 0,4 или более
<<Прилипание носителя на сплошном участке >>
Прилипание носителя обуславливает недостаток на барабане с фотопроводящим слоем и валике закрепления и снижает качество изображения. Даже когда прилипание носителя происходит на фотопроводнике, только некоторые из прилипших частиц носителя переносятся на бумагу. Таким образом, прилипание носителя оценивали следующим образом.
Число частиц носителя, прилипших на сплошное изображение (30 мм × 30 мм), сформированное с помощью RICOH PRO C901 при вышеописанных условиях проявления (заряженный потенциал (Vd): -600 В; Потенциал после экспонирования на участке изображения (сплошном участке): -100 В; напряжение смещения проявления: DC -500 В) подсчитывали на фотопроводнике. На основании подсчитанного числа, прилипание носителя на сплошном участке после печати 1 миллиона листов оценивали согласно следующим критериям.
A (очень хороший)
B (хороший)
C (пригодный)
D (непригодный)
Таблица 3
№ проявителя
Плотность изображения на сплошном участке
Плотность изображения на наиболее светлом участке
Степень детализации
Прилипание носителя на сплошном участке
Пр. 1
1
B
C
A
C
Пр. 2
2
B
C
A
B
Пр. 3
3
C
C
A
B
Пр. 4
4
C
C
A
C
Пр. 5
5
B
C
A
C
Пр. 6
6
C
C
A
C
Пр. 7
7
B
B
A
B
Пр. 8
8
B
B
A
B
Пр. 9
9
A
A
A
A
Пр. 10
10
C
B
A
B
Пр. 11
11
C
B
A
B
Пр. 12
12
B
C
A
C
Пр. 13
13
B
C
A
B
Пр. 14
14
C
C
A
B
Пр. 15
15
C
C
A
C
Пр. 16
16
B
C
A
C
Пр. 17
17
C
C
A
C
Пр. 18
18
B
B
A
B
Пр. 19
19
B
B
A
B
Пр. 20
20
A
A
A
A
Пр. 21
21
C
B
A
B
Пр. 22
22
C
B
A
B
Пр. 23
23
B
B
A
B
Пр. 24
24
B
B
A
B
Пр. 25
25
B
B
A
B
Пр. 26
26
B
B
A
B
Пр. 27
27
B
B
A
B
Ср. пр. 1
1'
B
B
A
D
Ср. пр. 2
2'
D
D
A
B
Ср. пр. 3
3'
B
B
A
D
Ср. пр. 4
4'
D
D
A
B
Варианты осуществления настоящего изобретения таковы:
<1> Носитель, включающий в себя:
магнитные частицы ядра; и
слой покрытия на поверхности каждой из магнитных частиц ядра,
причем слой покрытия содержит электропроводящие частицы;
причем электропроводящие частицы являются электропроводящими частицами, в которых белые неорганические пигменты покрыты оксидом олова, легированным фосфором, или оксидом олова, легированным вольфрамом; и
причем степень легирования олова фосфором или вольфрамом в оксиде олова, легированном фосфором, или оксиде олова, легированном вольфрамом, составляет от 0,010 до 0,100.
<2> Носитель согласно <1>, в котором диаметр R1 (мкм) частиц белых неорганических пигментов в электропроводящих частицах и диаметр R2 (мкм) электропроводящих частиц удовлетворяют следующему выражению: 1,4≤R2/R1≤2,6.
<3> Носитель согласно <1> или <2>, в котором белыми неорганическими пигментами являются оксид алюминия, диоксид титана или сульфат бария.
<4> Носитель согласно любому из <1>-<3>, в котором удельное сопротивление порошка электропроводящих частиц составляет от 3 Ом⋅см до 20 Ом⋅см.
<5> Носитель согласно любому из <1>-<4>, в котором средний по объему диаметр электропроводящих частиц составляет от 0,35 мкм до 0,65 мкм.
<6> Носитель согласно любому из <1>-<5>, в котором средний по объему диаметр частиц носителя составляет от 32 мкм до 40 мкм.
<7> Носитель согласно любому из <1>-<6>, в котором объемное удельное сопротивление носителя составляет от 8 LogОм⋅см до 14 LogОм⋅см.
<8> Двухкомпонентный проявитель, включающий в себя:
носитель согласно любому из <1>-<7>; и
тонер.
<9> Двухкомпонентный проявитель согласно <8>, в котором тонер является цветным тонером.
<10> Вспомогательный проявитель, включающий в себя:
носитель; и
тонер,
причем от 2 частей по массе до 50 частей по массе тонера приходится на 1 часть по массе носителя, и
причем носитель является носителем согласно любому из <1>-<7>.
<11> Устройство формирования изображения, включающее в себя:
несущий электростатическое скрытое изображение элемент;
блок формирования электростатического скрытого изображения, выполненный с возможностью формирования электростатического скрытого изображения на несущем электростатическое скрытое изображение элементе;
блок проявления, выполненный с возможностью проявления электростатического скрытого изображения проявителем для формирования, таким образом, видимого изображения;
блок переноса, выполненный с возможностью переноса видимого изображения на регистрирующую среду; и
блок закрепления, выполненный с возможностью закрепления видимого изображения, перенесенного на регистрирующую среду,
причем проявитель является двухкомпонентным проявителем согласно <8> или <9> или вспомогательным проявителем согласно <10>.
<12> Технологический картридж, включающий в себя:
несущий электростатическое скрытое изображение элемент; и
блок проявления, выполненный с возможностью проявления с помощью проявителя электростатического скрытого изображения, сформированного на несущем электростатическое скрытое изображение элементе для формирования, таким образом, видимого изображения,
причем проявитель является двухкомпонентным проявителем согласно <8> или <9> или вспомогательным проявителем согласно <10>.
<13> Способ формирования изображения, включающий в себя:
формирование электростатического скрытого изображения на несущем электростатическое скрытое изображение элементе;
проявление электростатического скрытого изображения проявителем для формирования, таким образом, видимого изображения;
перенос видимого изображения на регистрирующую среду; и
закрепление видимого изображения, перенесенного на регистрирующую среду,
причем проявитель является двухкомпонентным проявителем согласно <8> или <9> или вспомогательным проявителем согласно <10>.
Перечень ссылочных позиций
1a: электрод
1b: электрод
2: фтор-каучук
3: носитель
10: технологический картридж
11: фотопроводник
12: блок зарядки
13: блок проявления
14: блок очистки.