ТОНЕР, УСТРОЙСТВО ФОРМИРОВАНИЯ ИЗОБРАЖЕНИЯ И РАБОЧИЙ КАРТРИДЖ
TONER, IMAGE FORMING APPARATUS AND WORKING CARTRIDGE

Область техники
Настоящее изобретение относится к тонерам, устройствам для формирования изображения и рабочим картриджам.
Уровень техники
Исследования и разработка электрофотографии проведены для различных идей изобретения и технических подходов.
В электрофотографическом процессе поверхность носителя скрытого изображения заряжают и экспонируют под светом для того, чтобы сформировать электростатическое скрытое изображение. Электростатическое скрытое изображение проявляют с использованием цветного тонера для того, чтобы сформировать тонерное изображение. Затем тонерное изображение переносят на переносящую среду, такую как переносящая бумага, и фиксируют посредством, например, нагревающего валка, для того, чтобы сформировать изображение.
Не перенесенный тонер, остающийся на носителе скрытого изображения, удаляют посредством, например, очищающего лезвия.
В последние годы повсеместно используют электрофотографические цветные устройства для формирования изображения, и цифровые изображения легко доступны. Таким образом, существует необходимость в печати изображений с более высокой четкостью.
На основании исследований изображений более высокого разрешения и градации разработан сферический тонер для того, чтобы точно воспроизводить электростатическое скрытое изображение. В исследованиях установлено, что сферический тонер должен быть дополнительно сфероидизированным и иметь малые размеры.
Тонеры, производимые способами распыления, имеют ограничения в вышеуказанных свойствах, т.е., сферичности и размере. Следовательно, использовали так называемые полимеризационные тонеры, способные к сфероидизации и иметь малые размеры, которые получают способом суспензионной полимеризации, способом эмульсионной полимеризации или способом дисперсионной полимеризации.
В полимеризационном тонере ухудшение очищаемости из-за сферичности полимеризационного тонера стало проблемой.
То есть, сферический тонер имеет такие проблемы, что тонер, остающийся на носителе скрытого изображения, сложно удалять, чтоб вызывает загрязнение заряжающего валка, и тонер, остающийся на носителе скрытого изображения, служит причиной потери изображения.
В последние годы существует необходимость в функциональных элементах, которые имеют более длительный срок службы, с тем, чтобы осуществлять печать с низкой стоимостью. Среди таких элементов исследовали методику продления срока службы носителя скрытого изображения. Однако необходимо преодолеть проблему истирания пленки из-за трения об очищающее лезвие для того, чтобы продлевать срок службы носителя скрытого изображения. Следовательно, не было разработано методики, обеспечивающей недорогостоящую электрофотографию, которая сохраняет очищаемость в течение длительного периода времени, продлевает срок службы носителя скрытого изображения и формирует изображение хорошего качества.
Между тем, имели место предложения улучшить очищаемость. Например, предложен тонер, содержащий связывающую смолу, краситель и обработанную силиконовым маслом внешнюю добавку (см., например, патентные документы с 1 до 3).
Однако, возвращаясь к примерам в патентных документах, предложенный выше способ является неудовлетворительным для обеспечения недорогостоящей электрофотографии, которая сохраняет очищаемость в течение длительного периода времени, продлевает срок службы носителя скрытого изображения и формирует изображение хорошего качества, поскольку внешняя добавка, обработанная только силиконовым маслом, имеет ограничения по улучшению очищаемости сферического тонера и снижает истирание пленки носителя скрытого изображения. То же самое применимо к продлению срока службы промежуточного элемента переноса.
Список цитируемой литературы
Патентные документы
Патентный документ 1: публикация нерассмотренной японской патентной заявки № 2009-98194
Патентный документ 2: публикация нерассмотренной японской патентной заявки № 2002-148847
Патентный документ 3: публикация нерассмотренной японской патентной заявки № 2012-198525
Сущность изобретения
Техническая проблема
Настоящее изобретение направлено на решение вышеуказанных существующих проблем и достижение следующих целей. То есть, настоящее изобретение имеет цель предоставить тонер, обеспечивающий недорогостоящую электрофотографию, которая улучшает очищаемость сферического тонера в любой среде, продлевает срок службы носителя скрытого изображения и формирует изображение хорошего качества. Настоящее изобретение также имеет цель обеспечить тонер, успешно выполняющий недорогостоящую электрофотографию, которая улучшает очищаемость сферического тонера на промежуточном элементе переноса в течение длительного периода времени в любой окружающей среде, продлевает срок службы промежуточного элемента переноса, предотвращает загрязнение проявляющего элемента и формирует изображение хорошего качества.
Решение проблемы
Средствами решения указанных выше проблем является следующее. То есть тонер в соответствии с настоящим изобретением содержит связывающую смолу и разделительный агент. Тонер имеет второй пиковый диаметр частиц в диапазоне от 1,21 до 1,31 раз больше наиболее частого диаметра в распределении размеров частиц тонера на основе объема. Тонер имеет распределение размеров частиц (среднеобъемный диаметр частиц/среднечисловой диаметр частиц) в диапазоне от 1,08 до 1,15.
Эффекты изобретения
Настоящее изобретение может решать вышеуказанные существующие проблемы и может обеспечить тонер, успешно выполняющий недорогостоящую электрофотографию, который улучшает очищаемость сферического тонера в любой окружающей среде, продлевает срок службы носителя скрытого изображения и формирует изображение хорошего качества. Настоящее изобретение также может обеспечить тонер, который успешно выполняет недорогостоящую электрофотографию, который улучшает очищаемость сферического тонера на промежуточном элементе переноса в течение длительного периода времени в любой окружающей среде, продлевает срок службы промежуточного элемента переноса, предотвращает загрязнение проявляющего элемента и формирует изображение хорошего качества.
Краткое описание фигур
На фиг.1 представлена одна фотография образца, которая иллюстрирует состояние стопорного слоя, сформированного на передней поверхности очищающего лезвия.
На фиг.2 представлен принципиальный вид, который иллюстрирует состояние одного образца тонера в соответствии с настоящим изобретением.
На фиг.3 представлен вид, который иллюстрирует один образец устройства для формирования изображения в соответствии с настоящим изобретением.
На фиг.4 представлен вид, который иллюстрирует один образец фиксирующего устройства с мягким валком, содержащее агент поверхностного слоя на основе фтора.
На фиг.5 представлен схематический вид, который иллюстрирует один образец многоцветного устройства для формирования изображения.
На фиг.6 представлен схематический вид, который иллюстрирует один образец устройства для формирования полноцветного изображения револьверного типа.
На фиг.7 представлен вид, который иллюстрирует один образец узла рабочего картриджа.
На фиг.8 представлен вид, который иллюстрирует один образец очищающего устройства, используемого в устройстве для формирования изображения в соответствии с настоящим изобретением.
На фиг.9 представлен детализированный объясняющий вид, который иллюстрирует один образец очищающей части очищающего устройства.
На фиг.10 представлен детализированный объясняющий вид, который иллюстрирует один образец очищающего лезвия очищающего устройства.
На фиг.11 представлен вид в поперечном разрезе, который иллюстрирует один образец узла средства формирования капелек жидкости с резонансом столба жидкости.
На фиг.12 представлен вид в поперечном разрезе, который иллюстрирует один образец узла блока капелек жидкости с резонансом столба жидкости.
На фиг.13A представлен схематический объясняющий вид, который иллюстрирует стоячие волны колебаний скорости и давления, когда жидкостную камеру с резонансом столба жидкости фиксируют на одном конце и N=1.
На фиг.13B представлен схематический объясняющий вид, который иллюстрирует стоячие волны колебаний скорости и давления, когда жидкостную камеру с резонансом столба жидкости фиксируют на обоих концах и N=2.
На фиг.13C представлен схематический объясняющий вид, который иллюстрирует стоячую волну пульсации скорости и давления, когда жидкостная камера с резонансом столба жидкости свободна на обоих концах и N=2.
На фиг.13D представлен схематический объясняющий вид, который иллюстрирует стоячие волны колебаний скорости и давления, когда жидкостную камеру с резонансом столба жидкости фиксируют на одном конце и N=3.
На фиг.14A представлен схематический объясняющий вид, который иллюстрирует стоячие волны колебаний скорости и давления, когда жидкостную камеру с резонансом столба жидкости фиксируют на обоих концах и N=4.
На фиг.14B представлен схематический объясняющий вид, который иллюстрирует стоячие волны колебаний скорости и давления, когда жидкостная камера с резонансом столба жидкости свободна на обоих концах и N=4.
На фиг.14C представлен схематический объясняющий вид, который иллюстрирует стоячие волны колебаний скорости и давления, когда жидкостную камеру с резонансом столба жидкости фиксируют на одном конце и N=5.
На фиг.15A представлен схематический объясняющий вид, который иллюстрирует явление резонанса столба жидкости, возникающий в пути течения с резонансом столба жидкости в средстве формирования капелек жидкости.
На фиг.15B представлен схематический объясняющий вид, который иллюстрирует явление резонанса столба жидкости, возникающее на пути течения с резонансом столба жидкости в средстве формирования капелек жидкости.
На фиг.15C представлен схематический объясняющий вид, который иллюстрирует явление резонанса столба жидкости, возникающее на пути течения с резонансом столба жидкости в средстве формирования капелек жидкости.
На фиг.15D представлен схематический объясняющий вид, который иллюстрирует явление резонанса столба жидкости, возникающее на пути течения с резонансом столба жидкости в средстве формирования капелек жидкости.
На фиг.15E представлен схематический объясняющий вид, который иллюстрирует явление резонанса столба жидкости, возникающее на пути течения с резонансом столба жидкости в средстве формирования капелек жидкости.
На фиг.16 представлен схематический вид, который иллюстрирует один образец устройства для производства тонера.
На фиг.17 представлен вид в поперечном разрезе, который иллюстрирует еще один узел средства формирования капелек жидкости с резонансом столба жидкости.
Вариант осуществления изобретения
(Тонер)
Тонер в соответствии с настоящим изобретением содержит связывающую смолу и разделительный агент, предпочтительно содержит внешнюю добавку, и, в случае необходимости, дополнительно содержит другие компоненты.
Тонер имеет второй пиковый диаметр частиц в диапазоне от 1,21 до 1,31 раз больше, предпочтительно в диапазоне от 1,25 до 1,31 раз больше наиболее частого диаметра в распределении размеров частиц тонера на основе объема.
Тонер имеет распределение размеров частиц (среднеобъемный частиц/среднечисловой диаметр частиц) в диапазоне от 1,08 до 1,15.
Тонер имеет второй пиковый диаметр частиц в диапазоне от 1,21 до 1,31 раз больше наиболее частого диаметра в распределении размеров частиц тонера на основе объема с тем, чтобы улучшить текучесть частиц тонера, которые склонны застаиваться смежно с частью контакта между носителем скрытого изображения и очищающим лезвием. Таким образом, можно предотвращать возникновение явления прилипания-проскальзывания, которое вызывает ухудшение очищаемости, и можно сохранять превосходную очищаемость.
Распределение размеров частиц на основе объема и распределение размеров частиц (среднеобъемный диаметр частиц/среднечисловой диаметр частиц) можно измерять с использованием устройства для измерения распределения размеров частиц для частиц тонера с помощью способа со счетчиком Культера. Примеры устройства включают COULTER COUNTER TA-II и COULTER MULTISIZER II (эти продукты производит Beckman Coulter, Inc.).
Способ измерения представляет собой следующее.
Сначала от 0,1 мл до 5 мл поверхностно-активного вещества (предпочтительно, алкилбензолсульфоната), служащего в качестве диспергатора, добавляют в от 100 мл до 150 мл раствора электролита.
Здесь раствор электролита представляет собой около 1% водный раствор NaCl, полученный с использованием высококачественного хлорида натрия, а в качестве раствора электролита используют ISOTON-II (продукт Coulter, Inc.).
Впоследствии, измеряемая проба (содержание твердого вещества: от 2 мг до 20 мг) добавляют в раствор электролита и суспендируют в нем.
Получаемый в результате раствор электролита диспергируют с использованием ультразвукового диспергатора в течение от около 1 мин до около 3 мин, после чего следует анализ с использованием описанного выше устройства (COULTER COUNTER TA-II или COULTER MULTISIZER II) с апертурой 100 мкм для того, чтобы измерять число и объем частиц тонера или тонера. На основании числа и объема вычисляют объемное распределение (распределение размеров частиц на основе объема) и числовое распределение.
Для полученных таким образом распределений определяют среднеобъемный диаметр частиц (Dv) и среднечисловой диаметр частиц (Dn) тонера.
В предпочтительном аспекте по настоящему изобретению, обработанный силиконовым маслом диоксид кремния, служащий в качестве внешней добавки, образует стопорный слой на носителе скрытого изображения. Этот стопорный слой позволят дополнительно очищать сферический тонер.
В предпочтительном аспекте по настоящему изобретению, тонер содержит определенное количество свободного силиконового масла с тем, чтобы снижать силу стирания между носителем скрытого изображения и очищающим лезвием. Таким образом, можно предотвращать истирание поверхностного слоя носителя скрытого изображения, что позволяет носителю скрытого изображения иметь более длительный срок службы.
<Связывающая смола>
Связывающая смола конкретно не ограничена, и ее можно надлежащим образом выбирать в зависимости от предполагаемого назначения. Примеры связывающей смолы включают полиэфирные смолы, стирол-акриловые смолы, полиольные смолы, виниловые смолы, полиуретановые смолы, эпоксидные смолы, полиамидные смолы, полиимидные смолы, силиконовые смолы, феноловые смолы, меламиновые смолы, карбамидные смолы, анилиновые смолы, иономерные смолы и поликарбонатные смолы. Среди них предпочтительными являются полиэфирные смолы и особенно предпочтительными являются модифицированные полиэфирные смолы и полиэфирные смолы, которые не модифицированы (немодифицированные полиэфирные смолы) с точки зрения способности к закреплению.
<<Полиэфирная смола>>
Примеры полиэфирной смолы включают поликонденсаты полиолов и поликарбоновых кислот, полимеры лактонов с раскрытием кольца и поликонденсаты гидроксикарбоновых кислот. Среди них предпочтительными являются поликонденсат полиолов и поликарбоновых кислот с точки зрения гибкости при разработке.
Соотношение полиола и поликарбоновой кислоты предпочтительно составляет от 2/1 до 1/1, более предпочтительно от 1,5/1 до 1/1, особенно предпочтительно от 1,3/1 до 1,02/1, в пересчете на соотношение эквивалентов [OH]/[COOH] гидроксильной группы [OH] и карбоксильной группы [COOH].
Полиэфирная смола предпочтительно имеет среднемассовую молекулярную массу в диапазоне от 5000 до 50000, более предпочтительно в диапазоне от 10000 до 30000, особенно предпочтительно в диапазоне от 15000 до 25000.
Полиэфирная смола предпочтительно имеет температуру стеклования в диапазоне от 35°C до 80°C, более предпочтительно в диапазоне от 40°C до 70°C, особенно предпочтительно в диапазоне от 45°C до 65°C. Температура стеклования 35°C или более может препятствовать деформации тонера в окружающей среде с высокой температурой, например, летом, или может препятствовать прилипанию частиц тонера друг к другу, чтобы позволять частицам тонера вести себя как частицы. Температура стеклования 80°C или менее ведет к превосходной способности к закреплению.
-Модифицированная полиэфирная смола-
При использовании модифицированной полиэфирной смолы в качестве полиэфирной смолы тонер может иметь подходящую долю сшитых структур. Модифицированная полиэфирная смола конкретно не ограничена, и ее можно надлежащим образом выбирать в зависимости от предполагаемого назначения, при условии, что модифицированная полиэфирная смола содержит по меньшей мере одно из уретановой связи и карбамидной связи. Модифицированная полиэфирная смола предпочтительно представляет собой смолу, получаемую через по меньшей мере одну из реакции удлинения цепи и реакции сшивки между соединением, содержащим группу активного водорода, и полиэфирной смолой, содержащей функциональную группу, которая способна к реакции с группой активного водорода соединения, содержащего группу активного водорода (далее в настоящем документе может быть обозначена как «преполимер»).
-Кристаллическая полиэфирная смола-
Тонер может содержать кристаллическую полиэфирную смолу в качестве полиэфирной смолы с целью улучшения способности к низкотемпературному закреплению. Кристаллическую полиэфирную смолу также получают в виде поликонденсата между полиолом и поликарбоновой кислотой, как описано выше. Полиол предпочтительно представляет собой алифатический диол. Конкретные примеры алифатического диола включают этиленгликоль, 1,2-пропиленгликоль, 1,3-пропиленгликоль, 1,4-бутандиол, 1,5-пентандиол, 1,6-гександиол, 1,7-гептандиол, 1,8-октандиол, неопентилгликоль и 1,4-бутендиол. Среди них предпочтительными являются 1,4-бутандиол, 1,6-гександиол и 1,8-октандиол, и более предпочтительным является 1,6-гександиол.
Поликарбоновая кислота предпочтительно представляет собой ароматическую дикарбоновую кислоту (например, фталевую кислоту, изофталевую кислоту и терефталевую кислоту) или алифатическую карбоновую кислоту, которая имеет от 2 до 8 атомов углерода. Среди них более предпочтительной является алифатическая карбоновая кислота для увеличения степени кристалличности.
Стоит отметить, что кристаллическую смолу (кристаллический полиэфир) и некристаллическую смолу отличают друг от друга на основании термических свойств. Кристаллическая смола относится, например, к смоле, которая имеет отчетливый эндотермический пик при DSC измерении, например, как у воска.
Некристаллическая смола относится к смоле, которая имеет пологую кривую на основании перехода в стеклообразное состояние.
<Разделительное вещество>
Разделительное вещество конкретно не ограничено, и его можно надлежащим образом выбирать в зависимости от предполагаемого назначения. Примеры разделительного вещества включают полиолефиновые воски (например, полиэтиленовые воски и полипропиленовые воски); углеводороды с длинной цепью (например, парафиновые воски, воски Фишера-Тропша и воски SASOL); и воски, содержащие карбонильную группу.
Примеры восков, содержащих карбонильную группу, включают сложные эфиры полиалкановых кислот (например, карнаубский воск, горный воск, триметилолпропан трибегенат, пентаэритрит тетрабегенат, пентаэритрит диацетатдибегенат, глицерин трибегенат и 1,18-октадекандиол дистеарат); сложные полиалканоловые эфиры (например, тристеарил тримеллитат и дистеарил малеат); амиды полиалкановых кислот (например, этилендиамин дибегениламид); полиалкиламиды (например, тристеариламид тримеллитат); диалкилкетоны (например, дистеарилкетон); и сложные моно- или диэфиры.
Количество разделительного вещества конкретно не ограничено, и его можно надлежащим образом выбирать в зависимости от предполагаемого назначения, но предпочтительно оно находится в диапазоне от 4% по массе до 15% по массе, более предпочтительно в диапазоне от 5% по массе до 10% по массе относительно массы тонера. Когда количество разделительного вещества составляет менее чем 4% по массе, свойство отделения тонера от фиксирующего средства нельзя гарантировать, что потенциально ведет к отмарыванию и, таким образом, к дефекту изображения. Когда количество разделительного средства составляет более чем 15% по массе, большое количество разделительного вещества присутствует на поверхности тонера, что вызывает загрязнение проявляющего элемента. Как результат, может возникать такой дефект изображения, как пустое изображение в загрязненной части.
<Внешняя добавка>
Внешняя добавка конкретно не ограничена, и ее можно надлежащим образом выбирать в зависимости от предполагаемого назначения, но предпочтительно обработку проводят с использованием силиконового масла.
Внешняя добавка предпочтительно содержит неорганические частицы.
<<Силиконовое масло>>
Примеры силиконового масла включают диметиловые силиконовые масла (например, полидиметилсилоксан (PDMS)), метилфениловые силиконовые масла, хлорфениловые силиконовые масла, метилводородные силиконовые масла, алкил-модифицированные силиконовые масла, фтор-модифицированные силиконовые масла, модифицированные полиэфирами силиконовые масла, модифицированные спиртами силиконовые масла, амино-модифицированные силиконовые масла, эпокси-модифицированные силиконовые масла, эпокси-модифицированные/полиэфир-модифицированные силиконовые масла, модифицированные фенолом силиконовые масла, карбоксил-модифицированные силиконовые масла, меркапто-модифицированные силиконовые масла, акрил-модифицированные силиконовые масла, метакрил-модифицированные силиконовые масла, и α-метилстирол-модифицированные силиконовые масла.
<<Неорганические частицы>>
Примеры материала неорганических частиц включают диоксид кремния, оксид алюминия, оксид титана, титанат бария, титанат магния, титанат кальция, титанат стронция, оксид железа, оксид меди, оксид цинка, оксид олова, кремнистый песок, глину, слюду, волластонит, диатомовую землю, оксид хрома, оксид церия, красный оксид железа, триоксид сурьмы, оксид магния, оксид циркония, сульфат бария, карбонат бария, карбонат кальция, карбид кремния и нитрид кремния.
Неорганические частицы предпочтительно представляют собой по меньшей мере одно, выбранное из группы, состоящей из частиц диоксида кремния, частиц оксида титана и частиц оксида алюминия, более предпочтительно частицы диоксида кремния с точки зрения достижения подходящей способности к проявке.
Основной средний диаметр частиц внешней добавки конкретно не ограничен, и его можно надлежащим образом выбирать в зависимости от предполагаемого назначения, но предпочтительно он находится в диапазоне от 30 нм до 150 нм, более предпочтительно в диапазоне от 30 нм до 100 нм. Когда основной средний диаметр частиц составляет более чем 150 нм, происходит снижение площади поверхности внешней добавки, а также снижение общего количества силиконового масла, которое несет внешняя добавка. Таким образом, влияние свободного силиконового масла может быть проявлено с меньшей вероятностью. Когда основной средний диаметр частиц составляет менее чем 30 нм, внешняя добавка будет с меньшей вероятностью отделяться от тонера, так что стопорный слой, который необходим для очистки, будет формироваться с трудом.
Средний основной диаметр частиц внешней добавки можно измерять, например, с помощью устройства для измерения распределения диаметра частиц, используя динамическое рассеяние света (например, DLS-700 (продукт Otsuka Electronics Co., Ltd.) или COULTER N4 (продукт Beckman Coulter, Inc.).
Однако диаметр частиц предпочтительно определяют непосредственно по фотографии, сделанной с помощью сканирующего электронного микроскопа или трансмиссионного электронного микроскопа, поскольку вторичные агрегаты обработанных силиконовым маслом частиц сложно отделять друг от друга.
2
2
2
2
Удельная площадь поверхности по БЭТ внешней добавки конкретно не ограничена, и ее можно надлежащим образом выбирать в зависимости от предполагаемого назначения, но предпочтительно она находится в диапазоне от 10 м/г до 50 м/г с точки зрения достижения хорошей очищаемости. Когда удельная площадь поверхности менее чем 10 м/г, общее количество силиконового масла, которое несет внешняя добавка, может быть снижено. Когда удельная площадь поверхности по БЭТ составляет более чем 50 м/г, стопорный слой, который необходим для очистки, может формироваться с трудом.
Удельную площадь поверхности по БЭТ внешней добавки можно измерять с использованием анализатора площади поверхности AUTOSORB-1 (продукт Quantachrome Instruments) следующим образом.
-3
В ячейку взвешивают около 0,1 г измеряемого образца и дегазируют его при температуре 40°C и степени вакуума 1,0×10 мм рт. ст. или ниже в течение 12 часов или дольше.
Затем образцу позволяют адсорбировать газообразный азот при охлаждении жидким азотом, и значение удельной площади поверхности по БЭТ определяют с помощью многоточечного способа.
Общее количество свободного силиконового масла в тонере конкретно не ограничено, и его можно надлежащим образом выбирать в зависимости от предполагаемого назначения, но предпочтительно оно находится в диапазоне от 0,20% по массе до 0,50% по массе с точки зрения улучшенной очищаемости и сниженного количества истирания пленки носителя скрытого изображения.
Свободное силиконовое масло не обязательно химически связано с поверхностями неорганических частиц и включает силиконовое масло, которое физически адсорбировано порами в поверхности неорганических частиц.
Более конкретно, свободное силиконовое масло относится к силиконовому маслу, которое легко отсоединяется от неорганических частиц под действием контактной силы. Способ измерения свободного силиконового масла описан далее (см. раздел «Способ измерения количества свободного силиконового масла»).
Способ обработки неорганических частиц силиконовым маслом для получения внешней добавки может представлять собой, например, следующее.
Силиконовое масло равномерно приводят в контакт с неорганическими частицами, которые предварительно достаточно обезвоживали и высушивали в печи при температуре в несколько сотен градусов по Цельсию, чтобы осаждать силиконовое масло на поверхностях неорганических частиц.
Примеры способа осаждения силиконового масла на неорганических частицах включают способ, в котором порошкообразные неорганические частицы в достаточной мере смешивают с силиконовым маслом с помощью смесителя, такого как вращающаяся лопасть; и способ, в котором силиконовое масло растворяют в растворителе, способном разводить силиконовое масло и имеющим относительно низкую точку кипения, и затем порошкообразные неорганические частицы погружают в получаемый в результате раствор, после чего следует сушка для того, чтобы удалять растворитель.
Когда силиконовое масло имеет высокую вязкость, неорганические частицы предпочтительно обрабатывают в жидкости.
Затем порошкообразные неорганические частицы, на которые осадили силиконовое масло, подвергают тепловой обработке в печи при температуре в диапазоне от 100°C до нескольких сотен градусов по Цельсию. Как результат, силиконовое масло может быть связано с металлом через силоксановую связь с использованием гидроксильных групп на поверхностях неорганических частиц или само силиконовое масло дополнительно может быть полимеризовано или сшито.
2
Количество силиконового масла, содержащегося во внешней добавке, предпочтительно находится в диапазоне от 2 мг до 10 мг на м площади поверхности внешней добавки.
Когда количество составляет менее чем 2 мг, предпочтительное количество свободного силиконового масла не может содержаться в тонере, так что желаемая очищаемость может не быть достигнута. Когда количество составляет более чем 10 мг, количество свободного силиконового масла в тонере становится чрезмерно большим. Как результат, это вызывает образование пленки на носителе скрытого изображения или проявляющем элемент, что потенциально ведет к дефектам изображения.
Реакцию с силиконовым маслом можно проводить ускоренно посредством предварительного добавления катализатора (например, кислоты, щелочи, соли металла, октилат цинка, октилат олова, и дилаурат дибутилолова) в силиконовое масло.
Кроме того, неорганические частицы можно обрабатывать гидрофобизирующим веществом (например, силановым связывающим веществом) предварительно перед обработкой силиконовым маслом. Силиконовое масло адсорбируется неорганическим порошком, который гидрофобизирован в большем количестве, чем негидрофобизированным неорганическим порошком.
Далее в настоящем изобретении описаны действие и влияние свободного силиконового масла.
На фиг.1 представлена фотография, сделанная рядом с очищающим лезвием после формирования изображения с использованием тонера, который содержит обработанный силиконовым маслом диоксид кремния.
На передней поверхности очищающего лезвия стопорный слой 503 формируют из обработанного силиконовым маслом диоксида кремния между тонером 502 и очищающим лезвием. Этот стопорный слой 503 не позволяет тонеру обходить очищающее лезвие.
Определенное количество свободного силиконового масла снижает силу стирания между носителем скрытого изображения и очищающим лезвием и, следовательно, может препятствовать истиранию поверхностного слоя носителя скрытого изображения.
На фиг.2 представлена принципиальная схема, которая иллюстрирует состояние в одном из примеров тонера 502.
Частицы диоксида кремния (диоксид кремния A, диоксид кремния B и диоксид кремния C), служащие в качестве внешней добавки, внешне добавляют на поверхность частицы тонера. На поверхности каждой из этих частиц диоксида кремния присутствует несвободное силиконовое масло (оставшийся PDMS-полидиметилсилоксан) и свободное силиконовое масло (свободный PDMS-полидиметилсилоксан).
Общее количество свободного PDMS в обработанном силиконовым маслом диоксиде кремния и общее количество свободного PDMS в тонере представляют следующим образом.
Общее количество свободного PDMS в обработанном силиконовым маслом диоксиде кремния=количество свободного PDMS (A)+количество свободного PDMS (B)+количество свободного PDMS (C); и
Общее количество свободного PDMS в тонере=100×[количество свободного PDMS (A)+количество свободного PDMS (B)+количество свободного PDMS (C)]/количество тонера;
где [количество свободного PDMS (A)], [количество свободного PDMS (B)] и [количество свободного PDMS (C)] обозначают количества свободного PDMS в каждой частице диоксида кремния.
Свободное силиконовое масло представляет собой часть силиконового масла, которое может быть удалено хлороформом, и эту часть можно удалять посредством внешнего контакта или внешнего напряжения.
Остальное силиконовое масло представляет собой часть силиконового масла, которое не может быть удалено хлороформом, и эта часть не может быть удалена посредством внешнего контакта или внешнего напряжения.
Удаленное силиконовое масло перемещается на носитель скрытого изображения и промежуточный элемент переноса, чтобы вносить вклад в снижение трения с очищающим лезвием.
Как результат, происходит снижение вибраций, обусловленных очищающим лезвием, и уменьшение пространства, образуемого между носителем скрытого изображения или промежуточным элементом переноса и очищающим лезвием во время вибрации с тем, чтобы можно было счищать тонер, имеющий высокую круглость.
<<Способ отделения внешней добавки в тонере>>
Два грамма тонера добавляют в 30 мл раствора поверхностно-активного вещества (10-кратно разведенного) и смешивают вместе в достаточной мере. Затем тонер отделяют посредством приложения энергии 40 Вт в течение 5 мин с использованием ультразвукового гомогенизатора, после чего следует отчистка и затем сушка. Таким образом, внешнюю добавку отделяют от тонера. Отделенную таким образом внешнюю добавку используют в качестве образца для того, чтобы измерять количество свободного силиконового масла во внешней добавке следующим способом.
<<Способ измерения количества свободного силиконового масла>>
Количество свободного силиконового масла измеряют количественным способом, который включает следующие стадии с (1) до (3):
(1) Образец для экстрагирования свободного силиконового масла погружают в хлороформ, перемешивают и оставляют.
Надосадочную жидкость удаляют посредством центрифугирования для того, чтобы получить содержащиеся твердые вещества. Хлороформ добавляют к содержащемуся твердому веществу, перемешивают и оставляют.
Указанные выше процедуры повторяют для того, чтобы удалить свободное силиконовое масло из образца.
(2) Количественное определение содержания углерода
Содержание углерода в образце, из которого удалили свободное силиконовое масло, количественно определяют посредством CHN элементного анализатора (CHN CORDER MT-5; продукт Yanaco Technical Science Co., Ltd.).
(3) Количественное количество свободного силиконового масла вычисляют с помощью следующего выражения (1):
0-C1
Количество свободного силиконового масла=(C)/C×100×40/12 (% по массе) (выражение (1))
где
«C» обозначает содержание углерода (% по массе) в силиконовом масле, служащем в качестве обрабатывающего средства,
0
«C» обозначает содержание углерода (% по массе) в образце перед экстракцией,
1
«C» обозначает содержание углерода (% по массе) в образце после экстракции, и
коэффициент «40/12» обозначает коэффициент преобразования для преобразования содержания углерода в структуре полидиметилсилоксан (PDMS) в общее количество PDMS.
Структурная формула полидиметилсилоксана проиллюстрирована далее.
Внешнюю добавку можно использовать в комбинации из одного или нескольких типов второстепенных внешних добавок, таких как известные неорганические частицы, поверхности которых не обработаны, и известные неорганические частицы, поверхности которых обработаны гидрофобизирующим агентом, отличным от силиконовых масел.
Примеры гидрофобизирующего агента включают силановые связывающие агентом, силилирующие агенты, силановые связывающие агенты, содержащие фторированные алкильные группы, органотитанатные связывающие агенты и алюминиевые связывающие агенты.
Примеры материала неорганических частиц включают диоксид кремния, оксид алюминия, оксид титана, титанат бария, титанат магния, титанат кальция, титанат стронция, оксид цинка, оксид олова, кремнистый песок, глину, слюду, волластонит, диатомовую землю, оксид хрома, оксид церия, красный оксид железа, триоксид сурьмы, оксид магния, оксид циркония, сульфат бария, карбонат кальция, карбонат бария, карбид кремния и нитрид кремния.
Неорганические частицы, которые имеют меньший средний диаметр частиц, чем средний диаметр частиц обработанных силиконовым маслом неорганических частиц, подходящим образом используют в комбинации.
Небольшие неорганические частицы, как описано выше, увеличивают степень покрытия на поверхности тонера. Таким образом, проявитель может иметь подходящую текучесть с тем, чтобы во время проявки скрытое изображение можно было точно воспроизводить и гарантировать количество проявки. Дополнительно можно предотвращать агрегацию или затвердевание тонера во время хранения проявителя.
Предпочтительно тонер содержит внешние добавки в диапазоне от 0,01% по массе до 5% по массе, более предпочтительно в диапазоне от 0,1% по массе до 2% по массе.
<Другие компоненты>
Примеры других компонентов включают красители, очищающие вспомогательные средства и частицы смол.
<<Краситель>>
Примеры красителя включают технический углерод, краситель нигрозин, железный черный, нафтоловый желтый S, ганза желтый (10G, 5G и G), кадмиевый желтый, желтый оксид железа, желтую охру, свинцовый глет, титановый желтый, полиазо желтый, масляный желтый, ганза желтый (GR, A, RN и R), пигмент желтый L, бензидиновый желтый (G и GR), перманентный желтый (NCG), прочный желтый Vulcan (5G и R), тартразиновый лак, хинолиновый желтый лак, антразановый желтый BGL, изоиндолинон желтый, красный оксид железа, свинцовый сурик, свинцовую киноварь, кадмиевый красный, ртуть-кадмиевый красный, сурьмяную камедь, перманентный красный 4R, паранитроанилин красный, Fiser красный, парахлорортонитроанилиновый красный, литоль прочный алый G, бриллиантовый прочный алый, бриллиантовый кармин BS, перманентный красный (F2R, F4R, FRL, FRLL и F4RH), прочный алый VD, прочный рубиновый Vulcan B, бриллиантовый алый G, литоль рубиновый GX, перманентный красный F5R, бриллиантовый кармин 6B, пигмент алый 3B, бордовый 5B, толуидиновый темно-красный, перманентный бордовый F2K, бордовый Helio BL, бордовый 10B, BON светло-коричневый, BON темно-красный средний, эозиновый лак, родаминовый лак B, родаминовый лак Y, ализариновый лак, тиоиндиго красный B, тиоиндиго темно-красный, масляный красный, хинакридоновый красный, пиразолоновый красный, полиазо красный, хромовый алый, бензидиновый оранжевый, периноновый оранжевый, масляный оранжевый, кобальтовую синь, церулеум голубой, щелочной голубой лак, таусинный лак, лак виктория голубой, синий фталоцианин, не содержащий металла, синий фталоцианин, прочный небесно-голубой, индантреновый синий (RS и BC), индиго, ультрамарин, железную лазурь, антрахинон синий, прочный фиолетовый B, метилфиолетовый лак, кобальтовый пурпурный, марганцевый фиолетовый, диоксановый фиолетовый, антрахинон фиолетовый, хромовую зелень, цинковую зелень, оксид хрома, зелень Гинье, изумрудный зеленый, пигмент зеленый B, нафтоловый зеленый B, зеленое золото, кислый зеленый лак, малахитовый зеленый лак, фталоцианиновый зеленый, антрахинон зеленый, оксид титана, цинковые цветы, литопон и их смеси.
Количество красителя конкретно не ограничено, и его можно надлежащим образом выбирать в зависимости от предполагаемого назначения, но предпочтительно оно находится в диапазоне от 1% по массе до 15% по массе, более предпочтительно в диапазоне от 3% по массе до 10% по массе относительно массы тонера.
<<Улучшающий очищаемость агент>>
Улучшающий очищаемость агент можно использовать в комбинации с тонером с целью удаления проявителя, остающегося после переноса на носителе скрытого изображения или среде первичного переноса.
Примеры улучшающего очищаемость агента включают соли металлов и жирных кислот (например, стеарат цинк, стеарат кальция и стеариновую кислоту) и полимерные частицы, полученные, например, путем полимеризации эмульсии, не содержащей мыла (например, частицы полиметилметакрилата и частицы полистирола).
Полимерные частицы предпочтительно имеют относительно узкое распределение размеров частиц и среднеобъемный диаметр частиц в диапазоне от 0,01 мкм до 1 мкм.
<Средняя круглость>
Средняя круглость тонера конкретно не ограничена, и ее можно надлежащим образом выбирать в зависимости от предполагаемого назначения, но предпочтительно она находится в диапазоне от 0,98 до 1,00 с точки зрения получения изображения хорошего качества.
Способ оптического восприятия надлежащим образом используют для измерения формы тонера. В способе оптического восприятия жидкую суспензию, содержащую частицы, попускают через пластинчатую воспринимающую полосу в визуализирующей части, во время чего изображения частиц считывают оптически и анализируют с помощью CCD камеры.
Окружную длину круга, имеющего площадь, равную спроецированной площади частицы, делят на окружную длину фактической частицы, которую определяют как среднюю круглость.
Определяемое таким образом значение средней круглости относится к значению, измеряемому в качестве средней круглости с использованием анализатора изображений частиц потокового типа FPIA-3000.
В частности, от 0,1 мл до 0,5 мл поверхностно-активного вещества (предпочтительно, алкилбензолсульфоната), служащего в качестве диспергатора, добавляют в от 100 мл до 150 мл воды, из которой предварительно удалили твердые примеси, в контейнере. Затем от около 0,1 г до около 0,5 г измеряемого образца добавляют в контейнер и диспергируют для получения жидкой суспензии.
Жидкую суспензию диспергируют с использованием ультразвукового диспергатора в течение от около 1 мин до около 3 мин. Форму и распределение тонера измеряют с использованием анализатора при концентрации получаемой жидкой дисперсии от 3000 частиц на микролитр до 10000 частиц на микролитр.
<Способ производства тонера>
Тонер предпочтительно производят способом производства тонера, который включает стадию формирования капелек жидкости и стадию затвердевания капелек жидкости, с точки зрения предоставления недорогостоящего электрофотографического тонера, результатом чего является изображение хорошего качества.
Стадия формирования капелек жидкости конкретно не ограничена, и ее можно надлежащим образом выбирать в зависимости от предполагаемого назначения, при условии, что смешанную жидкость, в которой композицию, содержащую связывающую смолу и разделительный агент, растворяют или диспергируют в органическом растворителе, выгружают для того, чтобы формировать капельки жидкости.
Стадия затвердевания капелек жидкости конкретно не ограничена, и ее можно надлежащим образом выбирать в зависимости от предполагаемого назначения, при условии, что капельки жидкости отверждают для того, чтобы формировать частицы.
Далее описан способ производства тонера наряду с устройством для производства тонера, использующего способ со ссылкой на фиг.11-17.
Устройство для производства тонера включает средство выгрузки капелек жидкости и средство затвердевания/сбора капелек жидкости.
<<Средство выгрузки капелек жидкости>>
Средство выгрузки капелек жидкости конкретно не ограничено, и его можно надлежащим образом выбирать в зависимости от предполагаемого назначения, при условии, что средство выгрузки капелек жидкости выполнено с возможностью получения выгруженных капелек жидкости с узким распределением диаметра частиц. Примеры средства выгрузки капелек жидкости включают одножидкостное сопло, двужидкостные сопла, мембранное вибрационное выгружающее средство, релеевское размельчающее выгружающее средство, жидкостное вибрационное выгружающее средство и выгружающее средство с резонансом столба жидкости. Пример мембранного вибрационного выгружающего средства включает то, которое описано в публикации нерассмотренной японской патентной заявки № 2008-292976. Пример релеевского размельчающего выгружающего средства включает то, которое описано в японском патенте № 4647506. Пример жидкостного вибрационного выгружающего средства включает то, которое описано в публикации нерассмотренной японской патентной заявки № 2010-102195.
Для того чтобы сужать распределение диаметра частиц капелек жидкости и гарантировать производительность тонера, предпочтительно используют резонанс столба жидкости, который формирует капельки жидкости. При резонансе столба жидкости, формирующем капельки жидкости, в жидкости, содержащейся в жидкостной камере с резонансом столба жидкости, которое имеет множество выгрузочных отверстий, создают вибрации для того, чтобы формировать стоячую волну на основании резонанса столба жидкости, и затем жидкость выгружают из отверстия, сформированного в области, соответствующей пучности стоячей волны.
-Средство выгрузки капелек жидкости с резонансом столба жидкости (выгружающее средство с резонансом столба жидкости)-
Далее описано средство выгрузки капелек жидкости с резонансом столба жидкости, выполненное с возможностью выгружать капельки жидкости с использованием резонанса столба жидкости.
На фиг.11 проиллюстрировано средство 11 выгрузки капелек жидкости с резонансом столба жидкости. Средство 11 выгрузки капелек жидкости с резонансом столба жидкости содержит общий путь 17 подачи жидкости и жидкостную камеру 18 с резонансом столба жидкости. Жидкостная камера 18 с резонансом столба жидкости связана с общим путем 17 подачи жидкости, который расположен на одной из поверхностей стенки на обоих концах в продольном направлении. Жидкостная камера 18 с резонансом столба жидкости включает выгрузочные отверстия 19 и генерирующее вибрации средство 20. Выгрузочные отверстия располагают на одной из поверхностей стенки, соединенной с поверхностями стенки на обоих концах, и они выполнены с возможностью выгружать капельки 21 жидкости. Генерирующее вибрации средство расположено на поверхности стенки напротив поверхности стенки, в которой формируют выгрузочные отверстия 19, и оно выполнено с возможностью генерировать высокочастотные вибрации для того, чтобы создавать стоячую волну резонанса столба жидкости. Стоит отметить, что генерирующее вибрации средство 20 связано с высокочастотным источником мощности (не проиллюстрировано).
Жидкость, подлежащая выгрузке с помощью средства 11 выгрузки капелек жидкости с резонансом столба жидкости, может представлять собой «жидкость, содержащую компонент частиц», в которой компонент частиц, подлежащих формированию, растворяют или диспергируют в растворителе. Альтернативно, когда компонент находится в жидком состоянии в условиях выгрузки, жидкость может представлять собой «расплавленную жидкость компонента частиц», в которой компонент частиц плавят без необходимости содержать растворитель. Далее в настоящем документе, жидкость, содержащую компонент частиц, и расплавленную жидкость компонента частиц совместно обозначают как «жидкость компонента тонера» при описании производства тонера. Жидкость 14 компонента тонера течет через жидкостную подающую трубу в общий путь 17 подачи жидкости формирующего капельки жидкости блока 10 с резонансом столба жидкости, проиллюстрированный на фиг.12, под действием жидкостного циркуляционного насоса (не проиллюстрировано) и подают в жидкостную камеру 18 с резонансом столба жидкости в средстве 11 выгрузки капелек жидкости с резонансом столба жидкости, проиллюстрированную на фиг.11. В жидкостной камере 18 с резонансом столба жидкости, заполненной жидкостью 14 компонента тонера, формируют распределение давления посредством стоячей волны резонанса столба жидкости, генерируемой с помощью генерирующего вибрации средства 20. Затем капельки 21 жидкости выгружают из выгрузочных отверстий 19, которые располагают в области, соответствующей пучности стоячей волны резонанса столба жидкости, пучность имеет высокую амплитуду и высокое колебание давления. Пучность стоячей волны столба жидкости обозначает область, отличную от узла стоячей волны. Пучность предпочтительно представляет собой область, в которой колебание давления стоячей волны имеет амплитуду, достаточно высокую для того, чтобы выгружать жидкость, и более предпочтительно область, которая имеет ширину, соответствующую 1/4 длины волны, каждая относительно положения локальной максимальной амплитуды стоячей волны давления (т.е., узел стоячей волны скорости) в направлениях к положениям локальной минимальной амплитуды. Даже когда множество выгрузочных отверстий открыто, капельки жидкости можно формировать около единообразно в выгрузочных отверстиях при условии, что выгрузочные отверстия сформированы в пучности стоячей волны. Дополнительно, капельки жидкости можно выгружать эффективно, а выгрузочные отверстия будут засоряться с меньшей вероятностью. Стоит отметить, что жидкость 14 компонента тонера, которая протекла через общий путь 17 подачи жидкости, возвращается в контейнер сырья через жидкостную возвратную трубу (не проиллюстрировано). Когда капельки 21 жидкости выгружают для снижения количества жидкости 14 компонента тонера в жидкостной камере 18 с резонансом столба жидкости, происходит увеличение скорости потока жидкости 14 компонента тонера, подаваемой из общего пути 17 подачи жидкости, под действием сосущей силы, являющейся результатом стоячей волны резонанса столба жидкости в жидкостной камере 18 с резонансом столба жидкости. Как результат, жидкостную камеру 18 с резонансом столба жидкости повторно заполняют жидкостью 14 компонента тонера. Когда жидкостную камеру 18 с резонансом столба жидкости повторно заполняют жидкостью 14 компонента тонера, скорость потока жидкости 14 компонента тонера, текущей через общий путь 17 подачи жидкости, возвращается к тому, что было ранее.
Жидкостную камеру 18 с резонансом столба жидкости средства 11 выгрузки капелек жидкости с резонансом столба жидкости формируют посредством соединения вместе рамок. Рамку выполняют из материала, который имеет высокую жесткость, которая при этом не влияет на резонансную частоту жидкости при задающей частоте (например, металл, керамика и кремний). Как проиллюстрировано на фиг.11, длину L между поверхностями стенки на обоих концах жидкостной камеры 18 с резонансом столба жидкости в продольном направлении определяют на основании принципа резонанса столба жидкости, описанного далее. Ширина W жидкостной камеры 18 с резонансом столба жидкости, проиллюстрированной на фиг.12, желательно короче, чем 1/2 длины L жидкостной камеры 18 с резонансом столба жидкости с тем, чтобы не добавлять какую-либо частоту, не нужную для резонанса столба жидкости. Один выгружающий капельки жидкости блок 10 с резонансом столба жидкости предпочтительно содержит множество жидкостных камер 18 с резонансом столба жидкости для того, чтобы существенно повышать производительность. Число жидкостных камер с резонансом столба жидкости не ограничено, но один формирующий капельки жидкости блок наиболее предпочтительно содержит от 100 до 2000 жидкостных камер 18 с резонансом столба жидкости, поскольку можно удовлетворять требования как к эксплуатационной пригодности, так и к производительности. Общий путь 17 подачи жидкости связывают и соединяют с жидкостными камерами 18 с резонансом столба жидкости через жидкостные подающие пути течения, соответствующие каждой камере.
3
3
3
Генерирующее вибрации средство 20 средства 11 выгрузки капелек жидкости с резонансом столба жидкости конкретно не ограничено, при условии, что генерирующее вибрации средство можно приводить в действие на предварительно определяемой частоте. Однако генерирующее вибрации средство желательно формируют посредством прикрепления пьезоэлектрического материала к эластической пластине 9. Эластическая пластина составляет часть стенки жидкостной камеры с резонансом столба жидкости с тем, чтобы пьезоэлектрический материал не контактировал с жидкостью. Пьезоэлектрический материал может представлять собой, например, пьезоэлектрическую керамику, такую как цирконат-титанат свинца (PZT), и его часто ламинируют из-за небольшого количества смещения. Другие примеры пьезоэлектрического материала включают пьезоэлектрические полимеры (например, поливинилиденфторид (PVDF)) и монокристаллы (например, хрусталь, LiNbO, LiTaO и KNbO). Генерирующее вибрации средство 20 желательно располагают с тем, чтобы управлять им индивидуально в каждой жидкостной камере 18 с резонансом столба жидкости. Генерирующее вибрации средство желательно представляет собой вибрационный элемент в форме бруска, который выполняют из одного из указанных выше материалов и частично режут в соответствии с согласно геометрией жидкостной камеры с резонансом столба жидкости с тем, чтобы жидкостными камерами с резонансом столба жидкости можно управлять индивидуально через эластические пластины.
Диаметр (Dp) отверстия у выгрузочного отверстия 19 предпочтительно находится в диапазоне от 1 [мкм] до 40 [мкм]. Когда диаметр (Dp) менее чем 1 [мкм], формируют очень маленькие капельки жидкости, так что в некоторых случаях не получают тонер. Дополнительно, когда твердые частицы (например, пигмент) входят в тонер в качестве компонента, выгрузочные отверстия 19 могут часто забиваться и ухудшать производительность. Когда диаметр (Dp) составляет более чем 40 [мкм], формируют капельки жидкости, которые имеют большие диаметры. Следовательно, когда капельки жидкости, имеющие большие диаметры, сушат и отверждают для того, чтобы получать желаемый диаметр частиц тонера в диапазоне от 3 мкм до 6 мкм, композицию тонера нужно разбавлять органическим растворителем до очень слабой жидкости, так что необходимо неблагоприятно большое количество сушащей энергии для получения предварительно определяемого количества тонера. Как можно видеть на фиг.12, выгрузочные отверстия 19 предпочтительно располагают в направлении ширины жидкостной камеры 18 с резонансом столба жидкости, поскольку можно располагать множество выгрузочных отверстий 19, что ведет к повышенной эффективности производства. Дополнительно, резонансную частоту столба жидкости желательно определяют надлежащим образом после подтверждения, как выгружают капельку жидкости, поскольку резонансная частота столба жидкости варьирует в зависимости от узла выгрузочных отверстий 19.
Форма поперечного сечения выгрузочного отверстия 19 проиллюстрирована, например, на фиг.11 в виде конусовидной формы с постепенно убывающим диаметром отверстия. Однако форму поперечного сечения можно выбирать надлежащим образом.
Далее описан механизм, посредством которого формирующий капельки жидкости блок формирует капельки жидкости с использованием резонанса столба жидкости.
Сначала далее описан принцип резонанса столба жидкости, который возникает в жидкостной камере 18 с резонансом столба жидкости средства 11 выгрузки капелек жидкости с резонансом столба жидкости, проиллюстрированной на фиг.11. Выполняется следующая зависимость:
λ=c/f (Выражение 1)
где
λ обозначает длину волны, при которой возникает резонанс жидкости;
c обозначает скорость звука в жидкости компонента тонера в жидкостной камере с резонансом столба жидкости; и
f обозначает задающую частоту, подаваемую генерирующим вибрации средством 20 в жидкость компонента тонера, служащую в качестве среды.
Полагая, что в жидкостной камере 18 с резонансом столба жидкости на фиг.11 длина от конца рамки на стороне фиксированного конца до конца рамки на стороне общего пути 17 подачи жидкости равна L, высота h1 (= около 80 [мкм]) конца рамки на стороне общего пути 17 подачи жидкости около в 2 раза выше высоты h2 (= около 40 [мкм]) коммуникационного порта, и конец рамки на стороне общего пути подачи жидкости равен закрытому фиксированному концу, то есть оба конца считают фиксированными; резонанс наиболее эффективно формируют, когда длина L соответствует четному кратному для 1/4 длины волны λ. То есть, выполняется следующее выражение 2:
L=(N/4) λ (Выражение 2)
(когда N равно четному числу).
Выражение 2 также выполняется, когда оба конца свободны, то есть оба конца полностью открыты.
Аналогичным образом, когда один конце эквивалентен свободному концу, из которого высвобождают давление, и другой конец закрыт (фиксированный конец), то есть, когда один из концов фиксируют или один из концов свободен, резонанс наиболее эффективно формируют, когда длина L соответствует нечетному кратному для 1/4 длины волны λ. То есть, N в выражении 2 представляет собой нечетное число.
Наиболее эффективную задающую частоту f вычисляют из выражений 1 и 2 следующим образом:
f=N×c/(4L) (Выражение 3).
Однако фактически не происходит неограниченного усиления вибрации, поскольку жидкость имеет вязкость, которая ослабляет резонанс. Следовательно, резонанс имеет коэффициент Q и также возникает при частоте, смежной с наиболее эффективной задающей частотой f, вычисляемой с помощью выражения 3, как представлено в выражениях 4 и 5, описанных далее.
На фиг.с 13A до 13D проиллюстрированы формы стоячих волн колебаний скорости и давления (резонансная мода), когда N=1, 2 и 3. На фиг.с 14A до 14C проиллюстрированы формы стоячих волн колебаний скорости и давления (резонансная мода), когда N=4 и 5. Стоячая волна фактически представляет собой волну сжатия (продольная волна), но обычно ее показывают как на фиг.с 13A до 13D и с 14A до 14C. Сплошная линия представляет стоячую волну скорости и пунктирная линия представляет стоячую волну давления. Например, как можно видеть на фиг.13A, иллюстрирующей случай, когда один конец фиксируют и N=1, амплитуда распространения скорости равна нулю на закрытом конце и максимуму на свободном конце, что интуитивно понятно. Полагая, что длина между обоими концами жидкостной камеры с резонансом столба жидкости в продольном направлении равна L и длина волны, при которой возникает резонанс столба жидкости, равна λ; стоячая волна наиболее эффективно возникает, когда целое число N находится в диапазоне от 1 до 5. Паттерны стоячих волн варьируют в зависимости от того, открыты каждый конец или закрыт. Следовательно, паттерны стоячих волн в различных состояниях открыто/закрыто также описаны на рисунках. Как описано ниже, состояния концов определяют в зависимости от состояний отверстий у выгрузочных отверстий и состояний отверстий на подающей стороне. Стоит отметить, что в акустике свободный конец относится к концу, на котором скорость движения среды (жидкости) равна нулю в продольном направлении, но давление, напротив, достигает локального максимума. Наоборот, закрытый конец относится к концу, на котором скорость движения среды равна нулю. Закрытый конец рассматривают как акустически жесткую стенку, которая отражает волну. Когда конец идеально превосходно закрыт или открыт, происходит формирование стоячих волн резонанса, как проиллюстрировано на фиг. с 13A до 13D и с 14A до 14C, посредством наложения волн. Паттерны стоячих волн варьируют также в зависимости от числа выгрузочных отверстий и положений, в которых выгрузочные отверстия открыты, и, таким образом, резонансная частота возникает в положении, смещенном от положения, определяемого по выражению 3. Однако стабильные условия выгрузки можно создавать посредством надлежащей корректировки задающей частоты. Например, полагая, что скорость звука c в жидкости составляет 1200 [м/с], длина L жидкостной камеры с резонансом столба жидкости равна 1,85 [мм], и используют резонансную моду, при которой оба конца полностью эквивалентны фиксированным концам из-за присутствия стенок на обоих концах и N=2; наиболее эффективная резонансная частота, вычисленная по выражению 2, составляет 324 кГц. В другом примере полагают, что скорость звука c в жидкости составляет 1200 [м/с] и длина L жидкостной камеры с резонансом столба жидкости составляет 1,85 [мм], эти условия аналогичны приведенным выше, и используют резонансную моду, при которой оба конца эквивалентны фиксированным концам из-за присутствия стенок на обоих концах и N=4; наиболее эффективная резонансная частота, вычисленная по выражению 2, составляет 648 кГц. Таким образом, также можно использовать резонанс более высокого порядка, даже в одной жидкостной камере с резонансом столба жидкости.
Для того чтобы увеличивать частоту, жидкостная камера с резонансом столба жидкости в средстве 11 выгрузки капелек жидкости с резонансом столба жидкости, проиллюстрирована на фиг.11, предпочтительно имеет оба конца, которые эквиваленты закрытому концу или которые можно рассматривать как акустически мягкую стенку из-за влияния отверстий в выгрузочных отверстиях, но не ограничена этим. Оба конца могут быть свободными. Влияние отверстий в выгрузочных отверстиях обозначает сниженный акустический импеданс и, в частности, компонент повышенного соответствия. Следовательно, узел, в котором стенки формируют на обоих концах жидкостной камеры с резонансом столба жидкости в продольном направлении, как проиллюстрировано на фиг.13A и 14A, является предпочтительным, поскольку можно использовать все резонансные моды, включая моду, при которой оба конца фиксированы, и моду, при которой один из концов свободен и сторону выгрузочных отверстий считают открытой.
Число отверстий в выгрузочных отверстиях, положений, в которых отверстия располагают, и формы поперечного сечения выгрузочных отверстий также представляют собой факторы, которые определяют задающую частоту. Задающую частоту можно надлежащим образом определять на основании этих факторов.
Например, когда увеличивают число выгрузочных отверстий, жидкостная камера с резонансом столба жидкости постепенно становится свободной на конце, который был фиксирован, так что возникает стоячая волна резонанса, которая около аналогична стоячей волне на открытом конце и задающая частота становится высокой. Кроме того, конец, который был фиксирован, становится свободным, начиная с положения, в котором располагают отверстие выгрузочного отверстия, которое ближе всего к пути подачи жидкости. Как результат, форму поперечного сечения выгрузочного отверстия изменяют на круглую форму или объем выгрузочного отверстия варьируют в зависимости от толщины рамки с тем, чтобы фактическая стоячая волна имела более короткую длину волны и более высокую частоту, чем задающая частота. Когда напряжение подают на генерирующее вибрации средство на задающей частоте, определяемой как описано выше, происходит деформация генерирующего вибрации средства и стоячая волна резонанса наиболее эффективно возникает на задающей частоте. Стоячая волна резонанса столба жидкости также возникает на частоте, близкой к задающей частоте, на которой стоячая волна резонанса возникает наиболее эффективно. То есть, полагая, что длина между обоими концами жидкостной камеры с резонансом столба жидкости в продольном направлении составляет L и расстояние до выгрузочного отверстия, которое ближе всего к концу на стороне подачи жидкости составляет Le; можно использовать задающую форму волны, которая имеет в качестве основного компонента задающую частоту f, которая находится в диапазоне, определяемом с помощью следующих выражений 4 и 5, в которых используют обе длины L и Le, для того, чтобы создавать вибрации в генерирующем вибрации средстве и вызывать резонанс столба жидкости для того, чтобы выгружать капельки жидкости из выгрузочных отверстий.
N×c/(4L)≤f≤N×c/(4Le) (Выражение 4)
N×c/(4L)≤f≤(N+1)×c/(4Le) (Выражение 5)
Стоит отметить, что соотношение длины L между обоими концами жидкостной камеры с резонансом столба жидкости в продольном направлении и расстоянием Le до выгрузочного отверстия, которое находится ближе всего к концу на стороне подачи жидкости, предпочтительно выполняет условие: Le/L>0,6.
На основании принципа явления резонанса столба жидкости, описанного выше, стоячую волну давления резонанса столба жидкости формируют в жидкостной камере 18 с резонансом столба жидкости, проиллюстрированной на фиг.11, и капельки жидкости непрерывно выгружают из выгрузочных отверстий 19, расположенных в части жидкостной камеры 18 с резонансом столба жидкости. Стоит отметить, что выгрузочные отверстия 19 предпочтительно располагают в положениях, в которых давление стоячей волны меняется до наибольшей степени с точки зрения высокой эффективности выгрузки и приведения в действия при более низком напряжении. Одна жидкостная камера 18 с резонансом столба жидкости может содержать одно выгрузочное отверстие 19, но предпочтительно включает множество выгрузочных отверстий с точки зрения производительности. В частности, число выгрузочных отверстий предпочтительно находится в диапазоне от 2 до 100. Когда располагают более чем 100 выгрузочных отверстий, необходимо напряжение, подаваемое на генерирующее вибрации средство 20, устанавливать на высоком уровне для того, чтобы выгружать желаемые капельки жидкости из 100 выгрузочных отверстий 19, что вызывает нестабильное поведение пьезоэлектрического материала, служащего в качестве генерирующего вибрации средства 20. Когда открыто множество выгрузочных отверстий 19, шаг между выгрузочными отверстиями предпочтительно составляет 20 [мкм] или более, но равен или менее, чем длина жидкостной камеры с резонансом столба жидкости. Когда шаг между выгрузочными отверстиями менее чем 20 [мкм], высока возможность того, что капельки жидкости, которые выгружают из выгрузочных отверстий смежно друг с другом, будут сталкиваться друг с другом для того, чтобы формировать более крупные капельки, что ведет к ухудшению распределения диаметра частиц тонера.
Далее, со ссылкой на фиг. с 15A до 15E, описано явление резонанса столба жидкости, которое возникает в жидкостной камере с резонансом столба жидкости в выгружающей капельки жидкости головке формирующего капельки жидкости блока. Стоит отметить, что на этих рисунках сплошная линия, изображенная в жидкостной камере с резонансом столба жидкости, представляет скорость на графике распространения скорости в произвольных положениях измерения между концами на стороне фиксированного конца и на стороне общего пути подачи жидкости в жидкостной камере с резонансом столба жидкости. Направление от общего пути подачи жидкости к жидкостной камере с резонансом столба жидкости принимают в качестве плюса, а противоположное направление принимают в качестве минуса. Пунктирная линия, изображенная в жидкостной камере с резонансом столба жидкости, представляет давление на графике распределения давления в произвольных положениях измерения между концами на стороне фиксированного конца и на стороне общего пути подачи жидкости в жидкостной камере с резонансом столба жидкости. Положительное давление относительно атмосферного давления принимают в качестве плюса и отрицательное давление принимают в качестве минуса. В случае положительного давления, давление прикладывают в направлении вниз на рисунках. В случае отрицательного давления, давление прикладывают в направлении вверх на рисунках. На рисунках общий путь подачи жидкости открыт, как описано выше, и высота рамки, служащей в качестве фиксированного конца (высота h1 на фиг.11), в около 2 раза или более превышает высоту отверстия, через которое общий путь 17 подачи жидкости соединяется с жидкостной камерой 18 с резонансом столба жидкости (высота h2 на фиг.11). Следовательно, на рисунках представлены изменения распространения скорости и распределения давления во времени при близких условиях, в которых оба конца жидкостной камеры 18 с резонансом столба жидкости приблизительно представляют собой фиксированные концы.
На фиг.15A проиллюстрирована форма волны давления и форма волны скорости в жидкостной камере 18 с резонансом столба жидкости в момент, когда выгружают капельки жидкости. На фиг.15B, менисковое давление снова возрастает после того, как выгружают капельки жидкости, и затем незамедлительно подают жидкость. Как проиллюстрировано на этих рисунках, давление в пути течения, на котором располагают выгрузочные отверстия 19 в жидкостной камере 18 с резонансом столба жидкости представляет собой локальный максимум. Затем, как проиллюстрировано на фиг.15C, положительное давление смежно с выгрузочными отверстиями 19 падает и смещается на сторону отрицательного давления. Таким образом, выгружают капельки 21 жидкости.
Затем, как проиллюстрировано на фиг.15D, давление смежно с выгрузочными отверстиями 19, представляет собой локальный минимум. С этого момента времени начинают заполнять жидкостную камеру 18 с резонансом столба жидкости жидкостью 14 компонента тонера. Затем, как проиллюстрировано на фиг.15E, отрицательное давление смежно с выгрузочными отверстиями 19 падает и смещается на сторону положительного давления. В этот момент времени жидкостную камеру полностью заполняют жидкостью 14 компонента тонера. Затем, как проиллюстрировано на фиг.15A, положительное давление в области выгрузки капелек жидкости жидкостной камеры 18 с резонансом столба жидкости снова представляет собой локальный максимум для того, чтобы выгружать капельки 21 жидкости из выгрузочных отверстий 19. Таким образом, стоячая волна резонанса столба жидкости возникает в жидкостной камере с резонансом столба жидкости за счет генерирующего вибрации средства, приводимого в действие на высокой частоте. Выгрузочные отверстия 19 располагают в области выгрузки капелек жидкости, соответствующей пучности стоячей волны резонанса столба жидкости, в которой давление варьирует до наибольшей степени. Следовательно, капельки 21 жидкости непрерывно выгружают из выгрузочных отверстий 19 синхронно с циклом пучности.
<<Стадия затвердевания капелек жидкости>>
Тонер в соответствии с настоящим изобретением можно получать посредством затвердевания и затем сбора капелек жидкости из жидкости компонента тонера, выгружаемой в газ из описанного выше средства выгрузки капелек жидкости.
<<Средство затвердевания капелек жидкости>>
Несмотря на зависимость от свойств жидкости компонента тонера, способ затвердевания капелек жидкости, в основном, не ограничен при условии, что жидкость компонента тонера может быть переведена в твердое состояние.
Например, когда жидкость компонента тонера представляет собой раствор или дисперсионную жидкость, в которых твердое сырье растворяют или диспергируют в летучем растворителе, капельки жидкости можно отвердевать посредством впрыскивания капелек жидкости и затем сушки капелек жидкости в переносящем газовом потоке, то есть, посредством испарения растворителя. Что касается сушки растворителя, степень сушки можно корректировать посредством надлежащего выбора, например, температуры и давления пара газа для впрыскивания, а также типа газа. Растворитель можно не полностью испарять при условии, что собираемые частицы сохраняются в твердом состоянии. В этом случае, собранные частицы можно дополнительно сушить в отдельной стадии. Капельки жидкости можно отвердевать другими способами, такими как изменение температуры или проведение химической реакции.
<<Средство сбора затвердевших частиц>>
Затвердевшие частицы можно собирать из газа с помощью известного средства сбора порошка, такого как циклонный коллектор и выходной фильтр.
На фиг.16 представлена схема сечения, которая иллюстрирует один образцовый устройство для производства тонера, выполненное с возможностью осуществлять способ получения тонера в соответствии с настоящим изобретением. Устройство 1 для производства тонера преимущественно содержит средство 2 выгрузки капелек жидкости и блок 60 сушки/сбора.
Средство 2 выгрузки капелек жидкости соединено с контейнером 13 сырья и жидкостным циркуляционным насосом 15 и выполнено с возможностью подавать жидкость 14 компонента тонера в средство 2 выгрузки капелек жидкости в любое время. Контейнер сырья выполнен с возможностью вмещать жидкость 14 компонента тонера. Жидкостной циркуляционный насос выполнен с возможностью подавать жидкость 14 компонента тонера, содержащуюся в контейнере 13 сырья, в средство 2 выгрузки капелек жидкости через жидкостную подающую трубу 16 и прикладывать давление для того, чтобы прокачивать жидкость 14 компонента тонера в жидкостной подающей трубе 16 обратно в контейнер 13 сырья через жидкостную возвратную трубу 22. Жидкостная подающая труба 16 содержит датчик P1 давления, выполненный с возможностью измерять давление жидкости, и блок 60 сушки/сбора содержит датчик P2 давления, выполненный с возможностью измерять давление внутри камеры. Давлением, при котором жидкость подают в средство 2 выгрузки капелек жидкости, управляют посредством датчика P1 давления, а давлением внутри блока 60 сушки/сбора управляют посредством датчика P2 давления. Когда P1>P2, жидкость 14 компонента тонера неблагоприятно может вытекать из выгрузочных отверстий 19. Когда P1<P2, газ может неблагоприятно попадать в выгружающее средство, вызывая нарушение выгрузки капелек жидкости. Следовательно, предпочтительно P1≈P2.
Переносящий газовый поток 1001 из впускного порта 64 переносящего газового потока формируют в камере 61. Капельки 21 жидкости, выгружаемые из средства 2 выгрузки капелек жидкости, переносят вниз не только под действием гравитации, но также посредством переносящего газового потока 1001, и затем собирают с помощью средства 62 сбора затвердевших частиц.
Стоит отметить, что на фиг.16, номер позиции 65 обозначает выпускной порт переносящего газового потока, а номер позиции 63 обозначает часть накопления затвердевших частиц.
Когда впрыскиваемые капельки жидкости приводят в контакт друг с другом перед сушкой, впрыскиваемые капельки жидкости агрегируются в одну частицу (далее в настоящем документе этот явление обозначают как коалесценция). Для того чтобы получать затвердевшие частицы, которые имеют однородное распределение диаметра частиц, необходимо удерживать впрыскиваемые капельки жидкости вдали друг от друга. Однако несмотря на то, что капельки жидкости впрыскивают при определенной начальной скорости, они постепенно замедляются из-за сопротивления воздуха. Следовательно, последующие капельки жидкости настигают и соединяются с предшествующими замедлившимися капельками жидкости. Этот явление возникает постоянно. Когда собирают соединенные таким образом частицы, соединенные частицы имеют очень плохое распределение диаметра частиц. Для того чтобы предотвращать соединение капелек жидкости друг с другом, капельки жидкости нужно отвердевать и переносить одновременно, при этом предотвращая, под действием переносящего газового потока 1001, замедление и контактирование капелек жидкости друг с другом. В конечном итоге, затвердевшие таким образом частицы переносят в средство сбора затвердевших частиц.
Например, как проиллюстрировано на фиг.11, когда часть переносящего газового потока 1001 ориентируют, в качестве первого воздушного потока, в том же направлении, что и направление выгрузки капелек жидкости, посредством расположения пути 12 газового потока смежно со средством выгрузки капелек жидкости, можно предотвращать замедление капелек жидкости непосредственно после того, как капельки жидкости выгружают, чтобы предотвращать соединение капелек жидкости друг с другом. Альтернативно, воздушный поток можно ориентировать в поперечном направлении относительно направления выгрузки капелек жидкости, как проиллюстрировано на фиг.17. Альтернативно, несмотря на то, что не проиллюстрировано, воздушный поток можно ориентировать под определенным углом, угол желательно определяют с тем, чтобы выгружать капельки жидкости в направлении от средства выгрузки капелек жидкости. Когда предотвращающий соединение воздушный поток ориентируют в поперечном направлении относительно направления выгрузки капелек жидкости, как проиллюстрировано на фиг.17, предотвращающий соединение воздушный поток предпочтительно ориентируют в направлении, в котором траектории капелек жидкости не перекрываются друг с другом, когда капельки жидкости переносят от выгружающих отверстий посредством предотвращающего соединение воздушного потока.
После предотвращения соединения с использованием первого воздушного потока, как описано выше, затвердевшие частицы можно переносить в средство 62 сбора затвердевших частиц с использованием второго воздушного потока.
Скорость первого воздушного потока желательно равна или выше, чем скорость, при которой впрыскивают капельки жидкости. Когда скорость предотвращающего соединение воздушного потока ниже, чем скорость, при которой впрыскивают капельки жидкости, предотвращающий соединение воздушный поток с трудом может выполнять функцию предотвращения контактирования частиц капелек жидкости друг с другом, эта функция представляет собой неотъемлемую задачу предотвращающего соединение воздушного потока.
Первый воздушный поток может иметь дополнительное свойство с тем, чтобы предотвращать соединение капелек жидкости и не обязательно может быть таким же, как второй воздушный поток. Химическое вещество, которое способствует затвердению поверхностей частиц, можно смешивать с предотвращающим соединение воздушным потоком или можно вводить в воздушный поток с тем, чтобы вызывать физический эффект.
Переносящий газовый поток 1001 конкретно не ограничен в отношении типа воздушного потока и может представлять собой ламинарный поток, закрученный поток или турбулентный поток. Тип газа, образующего переносящий газовый поток 1001, конкретно не ограничен и может представлять собой воздух или негорючий газ (например, азот). Температуру переносящего газового потока 1001 можно корректировать надлежащим образом, и она желательно постоянна во время получения. Камера 61 может содержать средство, выполненное с возможностью изменять тип переносящего газового потока 1001. Переносящий газовый поток 1001 можно использовать не только для предотвращения соединения капелек 21 жидкости друг с другом, но также для предотвращения осаждения капелек жидкости на камере 61.
Скорость переносящего газового потока предпочтительно находится в диапазоне от 2,0 м/с до 8,0 м/с, более предпочтительно в диапазоне от 6,0 м/с до 8,0 м/с. Когда скорость переносящего газового потока менее чем 2,0 м/с, третий или больше пик может возникать в распределении размеров частиц тонера на основе объема. Когда скорость переносящего газового потока составляет более чем 8,0 м/с, второй пик исчезает в распределении размеров частиц тонера на основе объема, что потенциально ведет к ухудшению очищаемости. Управление переносящим газовым потоком может позволять получать тонер, который имеет второй пиковый диаметр частиц в диапазоне от 1,21 до 1,31 раз больше наиболее частого диаметра в распределении размеров частиц на основе объема.
Когда частицы тонера, собираемые с помощью средства 62 сбора затвердевших частиц, проиллюстрированного на фиг.16, содержат большое количество остаточного растворителя, вторую сушку осуществляют для того, чтобы снижать остаточный растворитель, в случае необходимости. Вторую сушку можно осуществлять с использованием общеизвестного сушильного средства, такого как сушка в псевдоожиженном слое и вакуумная сушка. Органический растворитель, остающийся в тонере, не только изменяет свойства тонера (например, пригодность для хранения в условиях повышенной температуры, способность к фиксации и заряжаемость) с течением времени, но также повышает вероятность того, что на пользователей и периферические устройства будет оказан нежелательный эффект органическим растворителем, испаряемым во время тепловой фиксации. Следовательно, частицы тонера сушат в достаточной мере.
<<Обработка внешней добавкой>>
Конкретные примеры средства для внешнего добавления обработанной силиконовым маслом внешней добавки или других внешних добавок в получаемый высушенный порошок тонера включают способ, в котором воздействие прикладывают к смеси с использованием высокоскоростной вращающейся лопасти; и способ, в котором смесь пропускают через высокоскоростной воздушный поток для ускорения для того, чтобы сделать возможным столкновение частиц или агрегатов, содержащихся в смеси, друг с другом или с подходящей пластиной для столкновений.
Примеры устройства, используемого для внешнего добавления, включают ONGMILL (продукт Hosokawa Micron Corp.), модифицированную мельницу типа I (продукт Nippon Neumatic Co., Ltd.) с тем, чтобы снижать пульверизирующее давление воздуха, HYBRIDIZATION SYSTEM (продукт Nara Machinery Co., Ltd.), CRYPTRON SYSTEM (производства Kawasaki Heavy Industries, Ltd.) и автоматическую ступу.
(Устройство для формирования изображения, способ формирования изображения и рабочий картридж)
<Устройство для формирования изображения и рабочий картридж >
Устройство для формирования изображения в соответствии с настоящим изобретением выполнено с возможностью формировать изображение с использованием тонера в соответствии с настоящим изобретением
Стоит отметить, что тонер в соответствии с настоящим изобретением можно использовать для однокомпонентного проявителя или двухкомпонентного проявителя, но предпочтительно его используют в качестве однокомпонентного проявителя.
Устройство для формирования изображения в соответствии с настоящим изобретением предпочтительно содержит бесконечное промежуточное средство переноса.
Устройство для формирования изображения в соответствии с настоящим изобретением предпочтительно содержит носитель скрытого изображения и очищающее средство, выполненное с возможностью очищать тонер, остающийся по меньшей мере на одном из носителя скрытого изображения и промежуточного средства переноса.
Очищающее средство может содержать или может не содержать очищающее лезвие.
Устройство для формирования изображения предпочтительно содержит средство первичного переноса, средство удаления тонера, средство вторичного переноса и средство удаления тонера для промежуточного элемента переноса. Средство первичного переноса выполнено с возможностью переносить видимое изображение, сформированное на поверхности носителя скрытого изображения, с использованием тонера на промежуточный элемент переноса. Средство удаления тонера выполнено с возможностью удалять тонер, остающийся на поверхности носителя скрытого изображения, с использованием очищающего лезвия для носителя скрытого изображения, после переноса. Средство вторичного переноса выполнено с возможностью переносить видимое изображение с промежуточного элемента переноса на переносящую среду. Средство удаления тонера для промежуточного элемента переноса выполнено с возможностью удалять тонер, остающийся на промежуточном элементе переноса, с использованием очищающего лезвия для промежуточного элемента переноса, после переноса.
Очищающее лезвие для носителя скрытого изображения предпочтительно имеет эластичность по отскоку в диапазоне от 10% до 35%.
Очищающее лезвие для носителя скрытого изображения предпочтительно приводят в контакт с носителем скрытого изображения при давлении в диапазоне от 20 Н/м до 50 Н/м.
Угол θ контакта предпочтительно находится в диапазоне от 70° до 82°, угол θ контакта образован между концевой поверхностью очищающего лезвия для носителя скрытого изображения и касательной линией, идущей от точки, в которой очищающее лезвие для носителя скрытого изображения приводят в контакт с поверхностью носителя скрытого изображения.
Очищающее лезвие для промежуточного элемента переноса предпочтительно имеет эластичность по отскоку в диапазоне от 35% до 55%.
Очищающее лезвие для промежуточного элемента переноса предпочтительно приводят в контакт с промежуточным элементом переноса при давлении в диапазоне от 20 Н/м до 50 Н/м.
Угол θ контакта предпочтительно находится в диапазоне от 70° через 82°, угол θ контакта образован между концевой поверхностью очищающего лезвия для промежуточного элемента переноса и касательной линией, идущей от точки, в которой очищающее лезвие для промежуточного элемента переноса приводят в контакт с поверхностью промежуточного элемента переноса.
Устройство для формирования изображения в соответствии с настоящим изобретением предпочтительно содержит фиксирующее средство, выполненное с возможностью фиксировать изображение с использованием валка, содержащего нагревательное устройство, или ремня, содержащего нагревательное устройство.
Устройство для формирования изображения в соответствии с настоящим изобретением предпочтительно содержит фиксирующее средство без необходимости нанесения масла на фиксирующий элемент.
Устройство для формирования изображения в соответствии с настоящим изобретением предпочтительно содержит надлежащим образом выбранные другие средства, например, средство устранения зарядов, средство повторного использования и средство управления, в случае необходимости.
Устройство для формирования изображения в соответствии с настоящим изобретением может содержать рабочий картридж, который содержит, например, носитель скрытого изображения, проявляющее средство и очищающее средство. Рабочий картридж можно устанавливать с возможностью отсоединения в основной корпус устройства для формирования изображения.
Альтернативно, по меньшей мере одно, выбранное из группы, состоящей из заряжающего средства, экспонирующего средства, проявляющего средства, переносящего средства, разделяющего средства и очищающего средства, можно поставлять вместе с носителем скрытого изображения для того, чтобы формировать рабочий картридж. Рабочий картридж может представлять собой один блок, устанавливаемый с возможностью отсоединения в основной корпус устройства для формирования изображения, используя направляющее средство, такое как рельсы, расположенные в основном корпусе устройства для формирования изображения.
На фиг.3 представлена схема, которая иллюстрирует один образец устройства для формирования изображения в соответствии с настоящим изобретением.
Устройство для формирования изображения содержит в оболочке основного корпуса (не проиллюстрировано) носитель 101 скрытого изображения, выполненный с возможностью вращательного приведения в движение по часовой стрелке на фиг.3. Устройство для формирования изображения дополнительно содержит, например, заряжающее устройство 102, экспонирующее устройство 103, проявляющее устройство 104, выполненное с возможностью вмещать тонер (T) в соответствии с настоящим изобретением, очищающую часть 105, промежуточный элемент 106 переноса, поддерживающий валок 107, переносящий валок 108 и средство устранения зарядов (не проиллюстрировано), которое располагают около носителя 101 скрытого изображения.
Это устройство для формирования изображения содержит кассету подачи бумаги (не проиллюстрировано), которая содержит множество листов бумаги (P) для регистрации, которая представляет собой один из примеров среды для регистрации. Листы бумаги (P) для регистрации, содержащиеся в кассете подачи бумаги, удерживают с помощью пары регистрационных валков (не проиллюстрировано) с тем, чтобы подавать их в желаемое время и затем подавать один за одним между промежуточным элементом 106 переноса и переносящим валком 108, служащим в качестве переносящего средства.
В этом устройстве для формирования изображения носитель 101 скрытого изображения равномерно заряжают с использованием заряжающего устройства 102 и при этом приводят во вращательное движение по часовой стрелке на фиг.3. Затем носитель 101 скрытого изображения облучают лазерными пучками, модулируемым с помощью данных изображения, из экспонирующего устройства 103 для того, чтобы формировать электростатическое скрытое изображение на носителе 101 скрытого изображения. Электростатическое скрытое изображение, сформированное на носителе 101 скрытого изображения, проявляют с использованием тонера и проявляющего устройства 104.
Затем тонерное изображение, которое сформировано с помощью проявляющего устройства 104, переносят с носителя 101 скрытого изображения на промежуточный переносящий элемент 106 путем применения переносящего смещения к промежуточному элементу 106 переноса. Затем, лист бумаги (P) для регистрации переносят в пространство между промежуточным элементом 106 переноса и переносящим валком 108 и тонерное изображение переносят на лист бумаги (P) для регистрации.
Лист бумаги (P) для регистрации, на который перенесли тонерное изображение, затем переносят в фиксирующее средство (не проиллюстрировано).
Фиксирующее средство содержит закрепляющий валок, выполненный с возможностью нагревания до предварительно определяемой фиксирующей температуры посредством встроенного нагревателя, и нажимной валок, выполненный с возможностью нажимать на закрепляющий валок с предварительно определяемым давлением. Фиксирующее средство выполнено с возможностью нагревать и прижимать лист бумаги для регистрации, который перенесен переносящим валком 108 для того, чтобы фиксировать тонерное изображение на листе, после чего следует выброс листа на лоток для выброса бумаги (не проиллюстрировано).
В устройстве для формирования изображения носитель 101 скрытого изображения, с которого тонерное изображение переносят на лист бумаги для регистрации посредством переносящего валка 108, вращают дополнительно. В очищающей части 105 поверхность носителя 101 скрытого изображения скребут для того, чтобы удалять тонер, остающийся на поверхности, после чего следует устранение зарядов с помощью устройства устранения зарядов (не проиллюстрировано).
Затем, в устройстве для формирования изображения носитель 101 скрытого изображения, на котором устранены заряды с помощью устройства устранения зарядов, равномерно заряжают посредством заряжающего устройства 102. После этого, последующее изображение формируют, как описано выше.
Подробно описан каждый элемент, подлежащий для использования в устройстве для формирования изображения подходящим образом в соответствии с настоящим изобретением.
<<Носитель скрытого изображения>>
Материал, форма, структура и размер носителя 101 скрытого изображения конкретно не ограничены, и их можно надлежащим образом выбирать из тех, которые известны в данной области. Например, носитель скрытого изображения может иметь подходящую форму барабана или ремня. Носитель скрытого изображения может представлять собой неорганический носитель скрытого изображения, например, выполненный из аморфного кремния или селена, или органический носитель скрытого изображения, например, выполненный из полисилана или фталополиметина.
Среди них предпочтительными являются аморфный кремний или органический носитель скрытого изображения с точки зрения длительного срока службы.
Электростатическое скрытое изображение можно формировать на носителе 101 скрытого изображения с использованием средства формирования электростатического скрытого изображения посредством зарядки поверхности носителя 101 скрытого изображения и последующего экспонирования для света в соответствии с изображением.
<<Средство формирования электростатического скрытого изображения>>
Средство формирования электростатического скрытого изображения содержит, например, заряжающее устройство 102, выполненное с возможностью заряжать поверхность носителя 101 скрытого изображения, и экспонирующее устройство 103, выполненное с возможностью экспонировать поверхность носителя 101 скрытого изображения для света в соответствии с изображением.
Зарядку можно осуществлять, например, посредством подачи напряжения на поверхность носителя 101 скрытого изображения с использованием заряжающего устройства 102.
Заряжающее устройство 102 конкретно не ограничено, и его можно надлежащим образом выбирать в зависимости от предполагаемого назначения. Примеры заряжающего устройства включают заряжающие устройства контактного типа, известные per se, которые содержат, например, проводящий или полупроводящий валок, щетку, пленку и резиновый нож; и заряжающие устройства бесконтактного типа, в которых используют коронный разряд, такие как коротрон и скоротрон.
Заряжающее устройство 102 может иметь любую форму, такую как валок, а также магнитная щетка и меховую щетку. Форму можно выбирать в соответствие с описанием или конфигурацией устройства для формирования изображения.
Когда используют магнитную щетку, магнитная щетка содержит различные ферритовые частицы (например, Zn-Cu феррит), служащие в качестве заряжающего элемента, немагнитную проводящую муфту, выполненную с возможностью нести ферритовые частицы, и магнитный валок, заключенный в немагнитной проводящей муфте.
Когда используют щетку, меховую щетку можно создавать из проводящего меха, обработанного, например, углеродом, сульфидом меди, металлом или оксидом металла. Мех может быть намотан или закреплен на металле или другом стержне с сердцевиной с проводящей обработкой, чтобы получать меховую щетку. Заряжающее устройство 102 не ограничено описанными выше заряжающими устройствами контактного типа. Однако заряжающие устройства контактного типа предпочтительно используют с точки зрения получения устройство для формирования изображения, в котором меньшее количество озона генерируют в заряжающем устройстве.
Экспонирование можно выполнять посредством, например, экспонирования поверхности носителя скрытого изображения в соответствии с изображением для света с использованием экспонирующего устройства 103.
Экспонирующее устройство 103 конкретно не ограничено, и его можно надлежащим образом выбирать в зависимости от предполагаемого назначения при условии, что экспонирующее устройство может в соответствии с изображением экспонировать для света поверхность носителя 101 скрытого изображения, которую зарядили посредством заряжающего устройства 102. Примеры экспонирующего устройства включают различные экспонирующие устройства, например, копирующей оптической системы, системы с массивом стержневых линз, лазерной оптической системы и системы затвора на жидких кристаллах.
Проявку можно осуществлять, например, посредством проявки электростатического скрытого изображения с использованием тонера в соответствии с настоящим изобретением, используя проявляющее средство 104.
<<Проявляющее средство>>
Проявляющее устройство 104, служащее в качестве проявляющего средства, конкретно не ограничено, и его можно надлежащим образом выбирать из того, что известно в данной области, при условии, что проявляющее устройство может осуществлять проявку с использованием тонера в соответствии с настоящим изобретением. Подходящий пример проявляющего устройства включает проявляющее устройство, которое содержит в соответствии с настоящим изобретением, и включает проявляющее устройство, способное наносить тонер на электростатическое скрытое изображение контактным или бесконтактным образом.
Проявляющее устройство 104 предпочтительно содержит проявляющий валок 140 и формирующий тонкий слой элемент 141. Проявляющий валок выполнен с возможностью нести тонер на периферической поверхности проявляющего валка, вращаться, находясь в контакте с носителем 101 скрытого изображения, и подавать тонер на электростатическое скрытое изображение, которое сформировано на носителе 101 скрытого изображения, чтобы проявлять электростатическое скрытое изображение. Формирующий тонкий слой элемент выполнен с возможностью входить в контакт с периферической поверхностью проявляющего валка 140 для того, чтобы распространять тонер на проявляющем валке 140 тонким слоем.
Проявляющий валок 140 подходящим образом представляет собой или металлический валок или эластический валок. Металлический валок конкретно не ограничен, и его можно надлежащим образом выбирать в зависимости от предполагаемого назначения. Пример металлического валка включает алюминиевый валок.
Металлический валок можно подвергать обработке дутьем для того, чтобы относительно легко формировать проявляющий валок 140, который имеет желаемый коэффициент трения поверхности.
В частности, алюминиевый валок можно подвергать обработке дутьем со стеклянной дробью, чтобы огрублять поверхность валка с тем, чтобы подходящее количество тонера могло осаждаться на проявляющем валке.
Эластический валок может представлять собой валок, покрытый слоем эластического каучука. На поверхности эластического валка располагают поверхностный покрывающий слой, который выполняют из материала, который легко заряжать с полярностью, противоположной тонеру.
Слою эластического каучука предпочтительно придают твердость 60° или ниже, согласно JIS-A, чтобы предотвращать ухудшение тонера из-за сосредоточения давления в части контакта с формирующим тонкий слой элементом 141.
Эластическому валку предпочтительно придают шероховатость поверхности (Ra) в диапазоне от 0,3 мкм до 2,0 мкм с тем, чтобы сохранять необходимое количество тонера на поверхности эластического валка.
3
10
Слою эластического каучука предпочтительно придают значение сопротивления в диапазоне от 10 Ом до 10 Ом, поскольку проявляющее смещение подают на проявляющий валок 140 для того, чтобы создавать электрическое поле между проявляющим валком и носителем 101 скрытого изображения.
Проявляющий валок 140 вращается по часовой стрелке для того, чтобы переносить тонер, находящийся на поверхности проявляющего валка, в положение, обращенное к формирующему тонкий слой элементу 141 и носителю 101 скрытого изображения.
Формирующий тонкий слой элемент 141 располагают в положении, которое ниже, чем положение, в котором подающий валок 142 приводят в контакт с проявляющим валком 140.
Формирующий тонкий слой элемент 141 выполняют из материала металлической пластинчатой пружины (например, нержавеющая сталь (SUS) или фосфористая бронза). Свободный конец формирующего тонкий слой элемента приводят в контакт с поверхностью проявляющего валка 140 при давлении в диапазоне от 10 Н/м до 40 Н/м. Формирующий тонкий слой элемент выполнен с возможностью распределять тонер, который прошел под давлением, тонким слоем и фрикционно заряжать тонер.
Кроме того, чтобы содействовать фрикционной зарядке, регулирующее смещение, которое имеет значение, сонаправленное относительно проявляющего смещения с полярностью зарядки тонера, подают на формирующий тонкий слой элемент 141.
Каучуковое эластическое тело, которое представляет собой материал поверхности проявляющего валка 140, конкретно не ограничено, и его можно надлежащим образом выбирать в зависимости от предполагаемого назначения. Примеры каучукового эластического тела включают стирол-бутадиеновый сополимерный каучук, акрилонитрил-бутадиеновый сополимерный каучук, акриловый каучук, эпихлоргидриновый каучук, уретановый каучук, силиконовый каучук или смеси каких-либо двух или более из них.
Среди них особенно предпочтительной является смесь эпихлоргидринового каучука и акрилонитрил-бутадиенового сополимерного каучука.
Например, проявляющий валок 140 получают посредством покрывания периферии проводящего стержня каучуковым эластическим телом.
Проводящий стержень выполняют, например, из металла, такого как нержавеющая сталь (SUS).
Перенос можно осуществлять, например, посредством зарядки носителя 101 скрытого изображения с использованием переносящего валка.
Предпочтительный аспект переносящего валка включает средство первичного переноса и Средство вторичного переноса (переносящий валок 108). Средство первичного переноса выполнено с возможностью переносить тонерное изображение на промежуточный элемент 106 переноса для того, чтобы формировать перенесенное изображение. Средство вторичного переноса выполнено с возможностью переносить перенесенное изображение на лист бумаги (P) для регистрации.
Более предпочтительный аспект переносящего валка использует два или более цветных тонера, предпочтительно полноцветные тонеры, и включает средство первичного переноса и средство вторичного переноса. Средство первичного переноса выполнено с возможностью переносить тонерное изображение на промежуточный переносящий элемент 106 для того, чтобы формировать составное перенесенное изображение. Средство вторичного переноса выполнено с возможностью переносить составное перенесенное изображение на лист бумаги (P) для регистрации.
Стоит отметить, что промежуточный элемент 106 переноса конкретно не ограничен и может быть надлежащим образом выбран из того, что известно в данной области. Подходящий пример промежуточного элемента переноса включает переносящий ремень.
В настоящем изобретении очищающее лезвие для промежуточного элемента 120 переноса предпочтительно прикладывает нажимное усилие в диапазоне от 20 Н/м до 50 Н/м к промежуточному элементу переноса. В это время угол контакта корректируют от 70° до 82° с тем, чтобы не увеличивать часть контакта очищающего лезвия для промежуточного элемента 120 переноса с поверхностью промежуточного элемента 106 переноса для того, чтобы рассеивать усилие для предотвращения прохождения внешней добавки или тонера между очищающим лезвием и поверхностью, угол контакта образуют между касательной линией, идущей от точки, в которой очищающее лезвие для промежуточного элемента 120 переноса приводят в контакт с поверхностью промежуточного элемента 106 переноса, и поверхностью очищающего лезвия для промежуточного элемента 120 переноса на стороне промежуточного элемента 106.
Когда нажимное усилие увеличивают, очищающее лезвие для промежуточного элемента 120 переноса эластически деформируется в большей степени смежно с частью, в которой очищающее лезвие приводят в контакт с промежуточным элементом 106 переноса. Как результат, площадь контакта очищающего лезвия с промежуточным элементом переноса склонна к увеличению. Однако возможно предотвращать нежелательный контакт очищающего лезвия с промежуточным элементом переноса и получать от приложенного нажимного усилия узко направленное усилие для предотвращения прохождения тонера между очищающим лезвием и промежуточным элементом переноса. Это обусловлено тем, что угол контакта корректируют от 70° до 82°, угол контакта образован между касательной линией, идущей от точки, в которой очищающее лезвие для промежуточного элемента 120 переноса приводят в контакт с поверхностью промежуточного элемента 106 переноса, и поверхностью очищающего лезвия для промежуточного элемента 120 переноса на стороне промежуточного элемента 106 переноса.
Очищающее лезвие для промежуточного элемента переноса, имеющее эластичность по отскоку в диапазоне от 35% до 55%, может эластически деформироваться для того, чтобы адаптироваться к неровности в силе трения, создаваемой в продольном направлении от лезвия. Таким образом, очищающее лезвие может стабильно контактировать с промежуточным элементом переноса.
Усилие для предотвращения прохождения внешней добавки или тонера является наименьшим в условиях, в которых и очищающее лезвие для носителя скрытого изображения и очищающее лезвие для промежуточного элемента переноса имеют малую эластичность по отскоку, и очищающее лезвие для носителя скрытого изображения или очищающее лезвие для промежуточного элемента переноса приводят в контакт при низком контактном давлении и при большом угле контакта. Это обусловлено тем, что в условиях L/L и очищающее лезвие для носителя скрытого изображения и очищающее лезвие для промежуточного элемента переноса имеют малую эластичность по отскоку, и очищающее лезвие для носителя скрытого изображения или очищающее лезвие для промежуточного элемента переноса приводят в контакт при низком контактном давлении и при большом угле контакта.
Очищающее лезвие для носителя скрытого изображения и очищающее лезвие для промежуточного элемента переноса наматываются вплоть до наибольшей степени в состоянии, в котором как очищающее лезвие для носителя скрытого изображения, так и очищающее лезвие для промежуточного элемента переноса имеет большую эластичность по отскоку, и очищающее лезвие для носителя скрытого изображения или очищающее лезвие для промежуточного элемента переноса приводят в контакт при высоком контактном давлении и при малом угле контакта. Это обусловлено тем, что, в условиях H/H, как очищающее лезвие для носителя скрытого изображения, так и очищающее лезвие для промежуточного элемента переноса имеет большую эластичность по отскоку, и очищающее лезвие для носителя скрытого изображения или очищающее лезвие для промежуточного элемента переноса приводят в контакт при высоком контактном давлении и при малом угле контакта.
Средство переноса (средство первичного переноса или средство вторичного переноса) предпочтительно содержит переносящее устройство, выполненное с возможностью переносить тонерное изображение, которое сформировано на носителе 101 скрытого изображения, в направлении листа бумаги (P) для регистрации через зарядку. Число средств переноса может быть равно одному или двум или более.
Примеры средства переноса включают коронные устройства переноса, в которых используют коронный разряд, ремни переноса, валки переноса, прижимные валки переноса и адгезивные устройства переноса.
Стоит отметить, что типичный пример бумаги (P) для регистрации включает простую бумага. Бумага для регистрации, однако, конкретно не ограничена, и ее можно надлежащим образом выбирать в зависимости от предполагаемого назначения при условии, что изображение, которое проявлено, но не зафиксировано, может быть перенесено. Можно использовать PET основания, используемые для OHP.
Фиксацию можно осуществлять, например, на тонерном изображении, которое перенесено на лист бумаги (P) для регистрации, с использованием фиксирующего средства. Фиксацию можно осуществлять каждый раз, когда каждое цветное тонерное изображение переносят на лист бумаги (P) для регистрации или один раз после того, как накладывают тонерные изображения всех цветов.
Фиксирующее средство конкретно не ограничено, и его можно надлежащим образом выбирать в зависимости от предполагаемого назначения, но представляет собой подходящее известное нагревающе-нажимное средство.
Примеры нагревающе-нажимного элемента включают комбинацию нагревающего валка и нажимного валка и комбинацию нагревающего валка, нажимного валка и бесконечного ремня.
Стоит отметить, что температура нагрева нагревающе-нажимного элемента предпочтительно находится в диапазоне от 80°C до 200°C.
Фиксирующее устройство может представлять собой фиксирующее устройство с мягким валком, которое содержит фторосодержащий поверхностный слой, как проиллюстрировано на фиг.4.
Нагревающий валок 109 включает штангу 110 с алюминиевым стержнем, слой 111 эластического тела, выполненный из силиконового каучука, тетрафторэтилен-перфторалкилвинилэфирный сополимер (PFA) поверхностный слой 112 и нагреватель 113. Слой эластического тела и PFA поверхностный слой располагают на штанге с алюминиевым стержнем. Нагреватель располагают внутри штанги с алюминиевым стержнем.
Нажимной валок 114 содержит штангу 115 с алюминиевым стержнем, слой 116 эластического тела, выполненный из силиконового каучука, и PFA поверхностный слой 117. Слой эластического тела и PFA поверхностный слой располагают на штанге с алюминиевым стержнем.
Стоит отметить, что лист бумаги (P) для регистрации, на котором напечатано незафиксированное изображение 118, подают как проиллюстрировано.
Стоит отметить, что в настоящем изобретении, известное оптическое фиксирующее устройство можно использовать в зависимости от предполагаемого назначения в дополнение к или взамен фиксирующего средства.
Устранение зарядов можно осуществлять, например, посредством подачи устраняющего заряды смещения на носитель скрытого изображения, и можно подходящим образом осуществлять с использованием средства устранения зарядов.
Средство устранения зарядов конкретно не ограничено, и его можно надлежащим образом выбирать из тех, что известны в данной области, при условии, что средство устранения зарядов может подавать устраняющее заряды смещение на носитель скрытого изображения. Пример средства устранения зарядов включает устраняющую заряды лампу.
Очистку можно осуществлять подходящим образом, например, посредством удаления тонера, остающегося на носителе скрытого изображения, с использованием очищающего средства.
Очищающее средство конкретно не ограничено, и его можно надлежащим образом выбирать из тех, что известны в данной области, при условии, что очищающее средство может удалять тонер, остающийся на носителе скрытого изображения. Подходящие примеры очищающего средства включают очистители с магнитными щетками, очистители с электростатическими щетками, очистители с магнитными валками, очистители лезвием, щеточные очистители и полотняные очистители.
В настоящем изобретении очистка лезвием является предпочтительной с точки зрения того, что она представляет собой наиболее не дорогостоящее средство.
На фиг.8 представлена схема, которая иллюстрирует очищающее устройство 105, используемое в устройстве для формирования изображения в соответствии с настоящим изобретением, на фиг.9 представлена специальная поясняющая схема, которая иллюстрирует очищающую часть, и на фиг.10 представлена специальная поясняющая схема, которая иллюстрирует очищающее лезвие.
На фиг.8, очищающая часть 105, используемая для очистки тонера, расположенная на поверхности носителя 101 скрытого изображения, содержит камеру 105c для сбора тонера, перемещаемый элемент 105e, натяжную пружину 105f и шнек 105g. Перемещаемый элемент поддерживается стержнем 105d с качающимся рычагом, расположенным в камере 105c для сбора тонера, и способен поворачиваться в направлении носителя 101 скрытого изображения. Кроме того, очищающее лезвие 105b можно располагать на перемещаемом элементе. Натяжную пружину располагают на конце перемещаемого элемента 105e, противоположном концу, где располагают очищающее лезвие 105b, если взять стержень 105d с качающимся рычагом в качестве центра, и она выполнена с возможностью прикладывать крутящий момент к перемещаемому элементу 105e и нажимное усилие в сторону носителя 101 скрытого изображения для очищающего лезвия 105b. Шнек выполнен с возможностью транспортировать тонер, который соскребли с поверхности носителя 101 скрытого изображения посредством контакта с очищающим ножом 105b, в камеру для сбора тонера.
Как проиллюстрировано на фиг.8 и 9, очищающее лезвие 105b для носителя скрытого изображения содержит пластинчатое очищающее лезвие 105b-1 и несущий элемент 105b-2, выполненный с возможностью нести пластинчатое очищающее лезвие, как проиллюстрировано на фиг.10. Очищающее лезвие 105b используют посредством прижимания пластинчатого очищающего лезвия 105b-1 к поверхности носителя 101 скрытого изображения, который вращают в направлении, указанном стрелкой (по часовой стрелке), под предварительно определяемым углом контакта θ с помощью принуждающего элемента, такого как пружина.
2
2
В качестве материала очищающего лезвия 105b-1 используют материал, который имеет твердость [JIS-A] в диапазоне от 60 до 80, удлинение в диапазоне от 300% до 350%, остаточное удлинение в диапазоне от 1,0% до 5,0%, модуль при 300% в диапазоне от 100 кг/см до 350 кг/см и эластичность по отскоку в диапазоне от 10% до 35%. Материал можно надлежащим образом выбирать из смол, широко используемых для пластинчатого элемента лезвия, таких как термопластические смолы (например, уретановые смолы, стироловые смолы, олефиновые смолы, винилхлоридные смолы, полиэфирные смолы, полиамидные смолы и фторсмолы).
Коэффициент трения очищающего лезвия желательно как можно ниже.
Материал несущего элемента 105b-2 конкретно не ограничен. Примеры материала включают металлы, пластмассы и керамику. Однако металлические пластины желательно используют, поскольку усилие прикладывают к несущему элементу в определенной степени. В частности, желательны стальные пластины, например, SUS, алюминиевые пластины и пластины из фосфористой бронзы.
Когда используют тонер, в типичных очищающих системах лезвия, необходимо оптимизировать нажимное усилие очищающего лезвия в сторону поверхности носителя скрытого изображения и усовершенствовать эффективность остановки внешней добавки и тонера. Это обусловлено тем, что в части контакта очищающего лезвия 105b возрастает сила трения с поверхностью носителя 101 скрытого изображения с увеличением нажимного усилия. Как результат, контактная кромка очищающего лезвия 105b может наматываться в направлении вращения носителя скрытого изображения, когда носитель 101 скрытого изображения приводят во вращательно движение, что вызывает поломку очищающего лезвия. Если не происходит поломка, возрастает амплитуда из-за повторяющегося возвращения под действием эластичности из-за сжатия, обусловленного наматыванием очищающего лезвия вокруг носителя скрытого изображения по меньшей мере в части контакта, и сцепление с поверхностью носителя скрытого изображения снижается, что вызывает невозможность очистки из-за прохождения через внешнюю добавку или тонер и препятствует формированию стопорного слоя, что является причиной шума на изображении. В настоящем варианте осуществления к очищающему лезвию необходимо прикладывать нажимное усилие в диапазоне от 20 Н/м до 50 Н/м.
В это время угол контакта корректируют от 70° до 82° с тем, чтобы не увеличивать часть контакта очищающего лезвия 105b с поверхностью носителя 101 скрытого изображения для того, чтобы рассеивать усилие для предотвращения прохождения внешней добавки или тонера между очищающим лезвием и поверхностью, угол контакта образован между касательной линией, идущей от точки, в которой очищающее лезвие 105b приводят в контакт с поверхностью носителя скрытого изображения, и поверхностью очищающего лезвия 105b на стороне носителя 101 скрытого изображения.
Когда увеличивают нажимное усилие, очищающее лезвие 105b эластически деформируется в большей степени смежно с частью, в которой очищающее лезвие приводят в контакт с носителем 101 скрытого изображения. Как результат, площадь контакта очищающего лезвия с носителем скрытого изображения склонна к увеличению. Однако, возможно предотвращать нежелательный контакт очищающего лезвия с носителем скрытого изображения и получать, от прилагаемого нажимного усилия, узко направленное усилие для предотвращения прохождения тонера между очищающим лезвием и носителем скрытого изображения. Это обусловлено тем, что угол контакта корректируют от 70° до 82°, угол контакта образован между касательной линией, идущей от точки, в которой очищающее лезвие 105b приводят в контакт с поверхностью носителя скрытого изображения, и поверхностью очищающего лезвия 105b на стороне носителя 101 скрытого изображения.
Очищающее лезвие, который имеет эластичность по отскоку, попадающую в диапазон от 10% до 35%, может эластически деформироваться для того, чтобы адаптироваться к неравномерности силы трения, образуемой в продольном направлении лезвия. Таким образом, очищающее лезвие может стабильно контактировать с носителем скрытого изображения.
Повторное использование можно подходящим образом осуществлять, например, посредством переноса тонера, который удален с помощью очищающего средства, в проявляющее средство с использованием средства повторного использования.
Средство повторного использования конкретно не ограничено и может представлять собой известное средство переноса.
Управление можно подходящим образом осуществлять посредством операции управления для каждого из вышеуказанных средств.
Средство управления конкретно не ограничено, и его можно надлежащим образом выбирать в зависимости от предполагаемого назначения, при условии, что средство управления способно управлять каждым из вышеуказанных средств. Пример средства управления включает устройства, такие как устройства, задающие последовательность, и компьютеры.
Устройство для формирования изображения, способ формирования изображения и рабочий картридж в соответствии с настоящим изобретением может обеспечивать хорошие изображения с использованием тонера для проявки электростатических скрытых изображений, который обладает превосходной способностью к фиксации и не вызывает ухудшения, такого как трескание, из-за напряжения, прикладываемого во время процесса проявки.
<Многоцветное устройство для формирования изображения>
На фиг.5 представлено схематическое изображение, которое иллюстрирует один образец многоцветного устройства для формирования изображения в соответствии с настоящим изобретением.
На фиг.5 проиллюстрировано устройство для формирования полноцветного изображения тандемного типа.
На фиг.5, устройство для формирования изображения содержит, в оболочке основного корпуса (не проиллюстрировано), носители 101 скрытых изображений, выполненные с возможностью приведения во вращательное движение по часовой стрелке на этом рисунке. Устройство для формирования изображения дополнительно содержит, например, заряжающее устройство 102, экспонирующее устройство 103, проявляющее устройство 104, промежуточный элемент 106 переноса, поддерживающий валок 107 и переносящий валок 108, которые располагают около носителей 101 скрытых изображений.
Этот устройство для формирования изображения содержит кассету подачи бумаги (не проиллюстрировано), содержащую множество листов бумаги для регистрации. Листы бумаги P для регистрации, содержащиеся в кассете подачи бумаги, удерживают с использованием пары регистрационных валков (не проиллюстрировано) с тем, чтобы подавать их в желаемое время, и затем подают один за одним в пространство между промежуточным элементом 106 переноса и переносящим валком 108 и фиксируют посредством фиксирующего средства 119.
В этом устройстве для формирования изображения, носитель 101 скрытого изображения равномерно заряжают с использованием заряжающего устройства 102, при этом приводя во вращательное движение по часовой стрелке на фиг.5. Затем носитель 101 скрытого изображения облучают лазерными пучками, модулированными с помощью данных изображения, из экспонирующего устройства 103 для того, чтобы формировать электростатическое скрытое изображение на носителе 101 скрытого изображения. Электростатическое скрытое изображение, сформированное на носителе 101 скрытого изображения, проявляют с использованием тонера и проявляющего устройства 104.
Затем тонерное изображение, которое сформировано посредством нанесения тонера на носитель скрытого изображения с использованием проявляющего устройства 104, переносят с носителя 101 скрытого изображения на промежуточный элемент переноса.
Описанные выше процедуры повторно осуществляют для четырех цветов – голубого (C), фуксии (M), желтого (Y) и черного (K), чтобы формировать полноцветное тонерное изображение. Номер позиции 120 обозначает очищающее лезвие для промежуточного элемента переноса.
На фиг.6 представлено схематическое изображение, которое иллюстрирует один образец устройства для формирования полноцветного изображения револьверного типа. Это устройство для формирования изображения выполнено с возможностью операций переключения для каждого проявляющего устройства, чтобы последовательно проявлять изображения с использованием множества цветных тонеров на одном носителе 101 скрытого изображения.
Переносящий валок 108 используют для того, чтобы переносить цветное тонерное изображение с промежуточного элемента переноса 106 на лист бумаги P для регистрации. Затем, лист бумаги P для регистрации, на который перенесено тонерное изображение, переносят в фиксирующую часть для получения зафиксированного изображения.
В устройстве для формирования изображения носитель 101 скрытого изображения, с которого тонерное изображение перенесено через промежуточный элемент 106 переноса на лист бумаги P для регистрации, вращают дополнительно. В очищающей части 105, поверхность носителя 101 скрытого изображения скребут лезвием для того, чтобы удалять тонер, остающийся на поверхности, после чего следует устранение зарядов в части устранения зарядов.
Затем, в устройстве для формирования изображения носитель 101 скрытого изображения, с которого устранены заряды посредством части устранения зарядов, равномерно заряжают посредством заряжающего устройства 102. После этого, последующее изображение формируют, как описано выше.
Стоит отметить, что очищающая часть 105 не ограничена тем, что выполнено с возможностью соскребать лезвием тонер, остающийся на носителе 101 скрытого изображения. Например, меховую щетку можно использовать для того, чтобы соскребать тонер, остающийся на носителе 101 скрытого изображения. Номер позиции 120 обозначает очищающее лезвие для промежуточного элемента переноса.
Способ формирования изображения и устройство для формирования изображения в соответствии с настоящим изобретением могут вести к хорошим изображениям, поскольку в качестве проявителя используют тонер в соответствии с настоящим изобретением.
<Рабочий картридж >
Рабочий картридж в соответствии с настоящим изобретением содержит носитель электростатического скрытого изображения, выполненный с возможностью нести электростатическое скрытое изображение, и проявляющее средство, выполненное с возможностью проявлять электростатическое скрытое изображение на носителе электростатического скрытого изображения с использованием тонера в соответствии с настоящим изобретением, чтобы формировать видимое изображение; и, в случае необходимости, дополнительно содержит надлежащим образом выбранные другие средства, такие как заряжающее средство, проявляющее средство, средство переноса, очищающее средство и средство устранения зарядов. Рабочий картридж устанавливают с возможностью отсоединения в основном корпусе устройства для формирования изображения.
Проявляющее средство содержит, например, контейнер проявителя, выполненный с возможностью вмещать тонер или проявитель, и носитель проявителя, выполненный с возможностью нести и передавать тонер или проявитель, содержащийся в контейнере проявителя; и дополнительно может содержать, например, элемент, регулирующий толщину слоя, выполненный с возможностью регулировать толщину слоя тонера, который будут переносить.
Рабочий картридж в соответствии с настоящим изобретением можно устанавливать с возможностью отсоединения в различных электрофотографических устройствах, факсимильных устройствах или принтерах, но предпочтительно устанавливают с возможностью отсоединения в устройстве для формирования изображения в соответствии с настоящим изобретением, который описан далее.
Как проиллюстрировано на фиг.7, рабочий картридж содержит встроенный носитель 101 скрытого изображения, заряжающее устройство 102, проявляющее устройство 104, переносящий валок 108 и очищающую часть 105; и, в случае необходимости, дополнительно содержит другие средства.
На фиг.7, (L) обозначает свет, испускаемый экспонирующим устройством, и (P) обозначает лист бумаги для регистрации.
Носитель 101 скрытого изображения может представлять собой то же, что используют в устройстве для формирования изображения.
Заряжающее устройство 102 может представлять собой любой заряжающий элемент.
Далее описан процесс формирования изображения с использованием рабочего картриджа, который проиллюстрирован на этом рисунке. Носитель 101 скрытого изображения заряжают с использованием заряжающего устройства 102 и затем экспонируют для света (L), испускаемого экспонирующим средством (не проиллюстрировано), при этом вращая в направлении, указанном стрелкой, чтобы формировать электростатическое скрытое изображение, соответствующее экспонируемому изображению на поверхности носителя скрытого изображения. Электростатическое скрытое изображение проявляют с использованием тонера посредством проявляющего устройства 104. Изображение, которое проявили с использованием тонера, переносят на лист бумаги (P) для регистрации посредством переносящего валка 108 и затем отпечатывают.
Затем поверхность носителя скрытого изображения, с которой перенесено тонерное изображение, очищают в очищающей части 105 и устранят на ней заряды с помощью средства устранения зарядов (не проиллюстрировано). Затем, описанные выше процедуры осуществляют повторно.
Примеры
Далее описаны примеры по настоящему изобретению, но настоящее изобретение не ограничено примерами, которые описаны далее. Если не указано иное, «часть(части)» обозначают «часть(части) по массе» и «%» обозначают «% по массе».
Описан способ анализа и оценки тонеров, произведенных в примерах и сравнительных примерах.
Далее в настоящем документе тонер в соответствии с настоящим изобретением оценивали для случая использования в качестве однокомпонентного проявителя. Однако тонер в соответствии с настоящим изобретением можно использовать в качестве двухкомпонентного проявителя, используя в комбинации с подходящей внешней добавкой и подходящим носителем.
<Способ измерения>
<<Способ отделения внешней добавки в тонере>>
Два грамма тонера добавляли в 30 мл раствора поверхностно-активного вещества (10-кратно разведенного) и смешивали вместе в достаточной мере. Затем тонер отделяли посредством подачи энергии 40 Вт в течение 5 мин с использованием ультразвукового гомогенизатора, после чего следовала очистка и затем сушка. Таким образом, внешнюю добавку отделяли от тонера. Отделенную таким образом внешнюю добавку использовали в качестве образца для того, чтобы измерять количество свободного силиконового масла во внешней добавке следующим способом.
<<Способ измерения количества свободного силиконового масла>>
Количество свободного силиконового масла (количество свободного силиконового масла) измеряли количественным способом, который включает следующие стадии с (1) до (3): (1) образец для извлечения свободного силиконового масла погружали в хлороформ, перемешивали и оставляли стоять.
Супернатант удаляли посредством центрифугирования для получения содержащегося твердого вещества. Хлороформ добавляли в содержащееся твердое вещество, перемешивали и оставляли стоять.
Указанные выше процедуры повторяли для того, чтобы удалять свободное силиконовое масло из образца.
(2) Количественное определение содержания углерода
Содержание углерода в образце, из которого удалили свободное силиконовое масле, количественно определяли с помощью элементного анализатора CHN (CHN CORDER MT-5; продукт Yanaco Technical Science Co., Ltd.). (3) количественное количество свободного силиконового масла вычисляли с помощью следующего выражения (1):
0
1
Количество свободного силиконового масла=(C-C)/C×100×40/12 (% по массе) Выражение (1)
где
0
«C» обозначает содержание углерода (% по массе) в силиконовом масле, служащем в качестве обрабатывающего средства, «C» обозначает содержание углерода (% по массе) в образце перед извлечением,
1
«C» обозначает содержание углерода (% по массе) в образце после извлечения, и
коэффициент «40/12» обозначает коэффициент преобразования для преобразования содержания углерода в структуре полидиметилсилоксана (PDMS) в общее количество PDMS.
Структурная формула полидиметилсилоксана проиллюстрирована далее.
<<Средний диаметр частиц>>
Далее описан способ измерения распределения размеров частиц для частиц тонера.
Примеры устройства для измерения распределения размеров частиц для частиц тонера с использованием способа со счетчиком Культера включают COULTER COUNTER TA-II и COULTER MULTISIZER II (продукты Beckman Coulter, Inc.).
Способ измерения представляет собой следующее. Сначала от 0,1 мл до 5 мл поверхностно-активного вещества (предпочтительно, алкилбензолсульфоната), служащего в качестве диспергатора, добавляли в от 100 мл до 150 мл раствора электролита.
Здесь раствор электролита представляет собой около 1% водный раствор NaCl, полученный с использованием высококачественного хлорида натрия, и в качестве раствора электролита использовали ISOTON-II (продукт Coulter, Inc.).
Впоследствии измеряемый образец (содержание твердого вещества: от 2 мг до 20 мг) добавляли в раствор электролита и суспендировали в нем.
Получаемый раствор электролита диспергировали с использованием ультразвукового диспергатора в течение около от 1 мин до около 3 мин, после чего следовало измерение числа и объема частиц тонера или тонера с использованием описанного выше устройства (COULTER MULTISIZER II) с апертурой 100 мкм. На основании числа и объема вычисляли объемное распределение (распределение размеров частиц на основе объема) и числовое распределение.
По полученным таким образом распределениям определяли среднеобъемный диаметр частиц (Dv) и среднечисловой диаметр частиц (Dn) тонера.
Стоит отметить, что использовали 13 каналов: 2,00 мкм или более, но менее чем 2,52 мкм; 2,52 мкм или более, но менее чем 3,17 мкм; 3,17 мкм или более, но менее чем 4,00 мкм; 4,00 мкм или более, но менее чем 5,04 мкм; 5,04 мкм или более, но менее чем 6,35 мкм; 6,35 мкм или более, но менее чем 8,00 мкм; 8,00 мкм или более, но менее чем 10,08 мкм; 10,08 мкм или более, но менее чем 12,70 мкм; 12,70 мкм или более, но менее чем 16,00 мкм; 16,00 мкм или более, но менее чем 20,20 мкм; 20,20 мкм или более, но менее чем 25,40 мкм; 25,40 мкм или более, но менее чем 32,00 мкм; и 32,00 мкм или более, но менее чем 40,30 мкм; т.е. измерению подвергали частицы, имеющие диаметр частиц 2,00 мкм или более, но менее чем 40,30 мкм.
<<Средняя круглость>>
Способ оптического восприятия надлежащим образом использовали для измерения формы. В способе оптического восприятия жидкую суспензию, содержащую частицы, пропускали через пластинчатую воспринимающую полосу в визуализирующей части, во время чего изображения частиц оптически воспринимали и анализировали с помощью CCD камеры.
Периферическую длину круга, имеющего площадь, равную спроецированной площади частицы, делят на периферическую длину фактической частицы, что определяют как среднюю круглость. Определяемое таким образом значение относится к значению, измеряемому в качестве средней круглости с использованием анализатора изображения частиц потокового типа FPIA-3000.
В частности, от 0,1 мл до 0,5 мл поверхностно-активного вещества (предпочтительно, алкилбензолсульфоната), служащего в качестве диспергатора, добавляли в от 100 мл до 150 мл воды, из которой предварительно удаляли твердые примеси, в контейнере. Затем, около от 0,1 г около до 0,5 г измеряемого образца добавляли в контейнер и диспергировали для получения жидкой суспензии.
Жидкую суспензию диспергировали с использованием ультразвукового диспергатора в течение около от 1 мин до около 3 мин. Форму и распределение тонера измеряли с использованием анализатора при концентрации получаемой дисперсионной жидкости от 3000 частиц на микролитр до 10000 частиц на микролитр.
<<Молекулярная масса>>
Молекулярную массу, например, полиэфирной смолы, подлежащей использованию, измеряли с помощью широко используемой гельпроникающей хроматографии (GPC) при следующих условиях.
• Устройство: HLC-8220GPC (продукт Tosoh Corporation)
• Колонка: TSK GEL SUPER HZM-M×3
• Температура: 40°C
• Растворитель: тетрагидрофуран (THF)
• Скорость потока: 0,35 мл/мин
• Образец: впрыскивали 0,01 мл образца, имеющего концентрацию от 0,05% до 0,6%.
По молекулярно-массовому распределению смолы тонера, измеряемому в приведенных выше условиях, вычисляли средневзвешенную молекулярную массу Mw с использованием калибровочной кривой молекулярной массы, полученной для стандартного образца монодисперсного полистирола.
Что касается, стандартного образца монодисперсного полистирола, использовали следующие 10 образцов, имеющих средневзвешенные молекулярные массы
5,8×100,
1,085×10000,
5,95×10000,
3,2×100000,
2,56×1000000,
2,93×1000,
2,85×10000,
1,48×100000,
8,417×100000 и
7,5×1000000.
<<Температура стеклования и эндотермическое количество>>
Температуру стеклования, например, полиэфирной смолы, подлежащей использованию, измеряли с использованием дифференциального сканирующего калориметра (например, DSC-60: доступен в SHIMADZU CORPORATION) следующим образом.
Образец нагревают от комнатной температуры до 150°C при скорости нагрева of 10°C/мин; охлаждают до комнатной температуры; и затем нагревают снова до 150°C при скорости нагрева 10°C/мин. Температуру стеклования определяли по базовой линии при температуре, равной температуре стеклования или ниже нее, и криволинейной части, в которой высота базовой линии соответствует 1/2 при температуре, равной температуре стеклования или выше нее.
Эндотермические количества и температуру плавления, например, разделительного средства и кристаллической смолы измеряли аналогичным образом.
Эндотермическое количество определяли посредством вычисления площади пика измеряемого эндотермического пика.
В целом, разделительное средство, содержащееся в тонере, плавится при температуре ниже фиксирующей температуры тонера. Теплота плавления, образующаяся при плавлении разделительного средства, выглядит как эндотермический пик.
В некоторых разделительных средства теплота перехода из-за фазового перехода в твердой фазе может возникать в дополнение к теплоте плавления. В настоящем изобретении, сумму теплоты перехода и теплоту плавления определяли в качестве эндотермического количества теплоты плавления.
<<Удельная площадь поверхности>>
BET удельную площадь поверхности внешней добавки измеряли с использованием анализатора площади поверхности AUTOSORB-1 (продукт Quantachrome Instruments) следующим образом.
-3
Около 0,1 г измеряемого образца взвешивали в ячейке и дегазировали при температуре 40°C и степени вакуума 1,0×10 мм рт. ст. или ниже в течение 12 часов или дольше.
Затем, образец оставляли адсорбировать газообразный азот при охлаждении жидким азотом, и значение BET удельной площадь поверхности определяли с помощью многоточечного способа.
<<Диаметр частиц внешней добавки>>
Диаметр частиц (средний основной диаметр частиц) внешней добавки можно измерять с помощью устройства для измерения распределения диаметра частиц, используя динамическое рассеяние света (например, DLS-700 (продукт Otsuka Electronics Co., Ltd.) или COULTER N4 (продукт Beckman Coulter, Inc.)).
Однако диаметр частиц предпочтительно определяют непосредственно по фотографии, сделанной с помощью сканирующего электронного микроскопа или трансмиссионного электронного микроскопа, поскольку вторичные агрегаты обработанных силиконовым маслом частиц сложно отделять друг от друга.
В этом случае наблюдают по меньшей мере 100 или более неорганических частиц и усредняют главные оси неорганических частиц.
В примерах для измерений использовали сканирующий электронный микроскоп S-4200 (продукт Hitachi, Ltd.).
<< Эластичность по отскоку очищающего лезвия>>
эластичность по отскоку измеряли с помощью испытательного устройства для эластичности по отскоку типа Lupke (продукт Yasuda Seiki Seisakusho, Ltd.) при 23°C в соответствии с JIS K6255.
<<Контактное давление очищающего лезвия>>
Усилие на контакте очищающего лезвия измеряли посредством получения металлической трубки, имеющей тот же диаметр, что и носитель скрытого изображения, настраивая металлическую трубку так, чтобы часть, имеющая ширину 5 мм в продольном направлении, была перемещаемой, и располагая датчик усилия на задней стороне перемещаемой плоскости для того, чтобы измерять нажимное усилие на единицу длины. Получаемое нажимное усилие на единицу длины определяли как контактное давление.
Далее описан способ получения сырья тонера, используемого в примерах.
<Способ обработки внешней добавки>
<<Диоксид кремния 1>>
Предварительно определяемое количество полидиметилсилоксана, служащего в качестве силиконового масла (вязкость: 300 спз; продукт Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) растворяли в гексане (30 частей). Внешнюю добавку, подлежащую обработке (OX50, необработанный диоксид кремния, основной средний диаметр частиц: 35 нм, продукт Nippon Aerosil Co., Ltd.) (100 частей) диспергировали в получаемом растворе при перемешивании и ультразвуковом облучении.
Получаемую дисперсию продували азотом, который вводили при перемешивании, чтобы получать содержание силиконового масла, описанное в таблице 1-1, и затем обрабатывали при температуре реакции в течение времени реакции, как описано в таблице 1-1 при перемешивании, чтобы получать [диоксид кремния 1].
От [диоксида кремния 2] до [диоксида кремния 6] получали аналогичным образом, как [диоксид кремния 1], за исключением того, что описано в таблицах 1-1 и 1-2.
Таблица 1-1
Добавленное количество PDMS (части)
Темпера-тура обработки
Время обработки
BET удельная площадь поверхно-сти
Содержа-ние силико-нового масла
Диаметр частиц внешней добавки
°C
Мин
м<sup>2</sup>/г
мг/м<sup>2</sup>
Нм
Диоксид кремния 1
10
150
15
50
2
35
Диоксид кремния 2
20
200
15
50
4
35
Диоксид кремния 3
20
200
15
50
4
35
Диоксид кремния 4
20
150
15
50
4
35
Диоксид кремния 5
8
200
15
50
1.6
35
Диоксид кремния 6
0
200
15
50
0
35
Таблица 1-2
Количество PDMS во внешней добавке
Доля свобод-ного PDMS во внешней добавке
Доля остающе-гося PDMS во внешней добавке
Количество свободного PDMS во внешней добавке
Количество остающе-гося PDMS во внешней добавке
Перед извлече-нием
После извлече-ния
% по массе
% по массе
%
%
% по массе
% по массе
Диоксид кремния 1
10,3
2,0
81
19
8,3
2,0
Диоксид кремния 2
19,3
8,3
57
43
11,0
8,3
Диоксид кремния 3
20,7
7,0
66
34
13,7
7,0
Диоксид кремния 4
19,7
2,7
86
14
17,0
2,7
Диоксид кремния 5
9,3
5,7
39
61
3,7
5,7
Диоксид кремния 6
0,0
0,0
0
0
0,0
0,0
(Пример получения 1)
<Производство частиц основы тонера 1>
<<Устройство для производства тонера>>
Устройство 1 для производства тонера, имеющее конфигурацию, проиллюстрированную на фиг.16, и определенное выгружающее средство использовали для того, чтобы производить тонеры.
Далее описаны размеры и условия для каждого элемента.
-Средство выгрузки капелек жидкости с резонансом столба жидкости-
Использовали средство выгрузки капелек жидкости с резонансом столба жидкости, в котором длина L между обоими концами жидкостной камеры 18 с резонансом столба жидкости в продольном направлении составляла 1,85 [мм]; использовали резонансную моду (N=2); и с первого по четвертое выгрузочные отверстия располагали в положениях, соответствующих пучностям стоячей волны давления, имеющей резонансную моду (N=2). Источник, генерирующий задающий сигнал, представлял собой FUNCTION GENERATOR WF1973 (продукт NF Corporation, Ltd.), который соединяли с генерирующим вибрации средством через электропровод, покрытый полиэтиленом. Задающая частота составляла 340 [кГц] в соответствии с резонансной частотой жидкости.
-Собирающая тонер часть-
Камера 61 имела форму цилиндра, имеющего внутренний диаметр 400 мм и высоту 2000 мм. Камеру закрепляли в вертикальном направлении, и она сужалась к верхнему и нижнему концам. Диаметр впускного порта переносящего газового потока составлял 50 мм и диаметр выпускного порта переносящего газового потока также составлял 50 мм. Средство 2 выгрузки капелек жидкости располагали в центре камеры 61 в положении в 300 мм от верхнего конца камеры 61. Также переносящий газовый поток представлял собой газообразный азот при 40°C, имеющий скорость 8,0 м/с.
<<Получение дисперсионной жидкости красителя>>
Сначала, в качестве красителя, получали дисперсионную жидкость технического углерода.
Технический углерод (REGAL 400; продукт Cabot Corporation) (17 частей) и пигментный диспергатор (AJISPER PB821; продукт Ajinomoto Fine-Techno Co., Inc.) (3 части) сначала диспергировали в этилацетате (80 частей) с использованием смесителя, имеющего перемешивающую лопасть. Из получаемой первичной дисперсионной жидкости получали более тонкую дисперсию с использованием большого усилия сдвига в бисерной мельнице (тип LMZ, продукт Ashizawa Finetech Ltd., диаметр гранул оксида циркония: 0,3 мм), чтобы получать вторичную дисперсионную жидкость (дисперсионную жидкость красителя), из которой полностью удаляли агрегаты 5 мкм или более.
<<Получение восковой дисперсионной жидкости>>
Затем получали восковую дисперсионную жидкость.
Карнаубский воск (WA-05, продукт CERARICA NODA Co., Ltd.) (18 частей) и восковой диспергатор (2 частей) сначала диспергировали в этилацетате (80 частей) с использованием смесителя, имеющего перемешивающую лопасть. Получаемую первичную дисперсионную жидкость нагревали до 80°C при перемешивании для того, чтобы растворять карнаубский воск, и затем охлаждали до комнатной температуры, чтобы осаждать восковые частицы с тем, чтобы иметь максимальный диаметр 3 мкм или менее. Восковой диспергатор представлял собой полиэтиленовый воск с привитым стирол-бутилакрилатным сополимером. Из полученной таким образом дисперсионной жидкости получали более тонкую дисперсию с использованием большого усилия сдвига в бисерной мельнице (тип LMZ, продукт Ashizawa Finetech Ltd., диаметр гранул оксида циркония: 0,3 мм) с тем, чтобы корректировать максимальный диаметр частиц у восковых частиц до 1 мкм или менее. Таким образом, получали восковую дисперсионную жидкость.
<<Получение раствора или дисперсионной жидкости>>
Затем получали жидкость компонента тонера, содержащую смолу, служащую в качестве связывающей смолы, дисперсионную жидкость красителя и восковую дисперсионную жидкость и имеющую следующую композицию.
Некристаллическая полиэфирная смола 1 (Mw: 20000, кислотное число: 5 мг KOH/г, Tg: 55°C) (10 частей) растворяли в этилацетате (90 частей) с использованием смесителя, имеющего перемешивающую лопасть, чтобы получать раствор. Затем катионное фторсодержащее поверхностно-активное вещество F150 (продукт DIC Corporation) (чистое содержание: 0,3 части) добавляли в раствор, после чего следовало перемешивание при 50°C в течение 30 мин для того, чтобы получать раствор 1. Затем некристаллическую полиэфирную смолу 1, служащую в качестве связывающей смолы (90 частей), дисперсионную жидкость красителя (30 частей) и восковую дисперсионную жидкость (30 частей) единообразно растворяли или диспергировали в этилацетате (750 частей) посредством перемешивания в течение 10 мин с использованием смесителя, имеющего перемешивающую лопасть. В это добавляли раствор 1, после чего следовало единообразное перемешивание для получения жидкости компонента тонера. Образование агрегатов частиц пигмента или воска из-за шока при растворении или диспергировании отсутствовало.
<<Производство тонера>>
Описанное выше устройство для производства тонера использовали для того, чтобы выгружать получаемую жидкость компонента тонера, после чего следовала сушка и отвреждение в камере для того, чтобы получать частицы тонера. Получаемые частицы тонера собирали с помощью циклонного коллектора для того, чтобы получать предварительно классифицированные частицы основы тонера 1.
-Классификация частиц тонера-
Предварительно классифицированные частицы основы тонера 1 помещали в водный резервуар, содержащий воду и водный раствор простого додецилдифенилового эфира дисульфоната натрия («ELEMINOL MON-7», продукт Sanyo Chemical Industries) в количестве 0,5 части (чистое содержание) на 100 частей воды, чтобы получать дисперсионную жидкость частиц тонера. Получаемую дисперсионную жидкость частиц тонера перемешивали и фильтровали и затем получаемый фильтровальный осадок повторно диспергировали в дистиллированной воде и фильтровали. Эти процедуры повторяли 10 раз для того, чтобы классифицировать частицы тонера. Суспензию после классификации разделяли через фильтрование. Получаемый фильтровальный осадок сушили при пониженном давлении и 40°C в течение 24 часов для того, чтобы получать частицы основы тонера 1.
(Пример получения 2)
<Производство частиц основы тонера 2>
Частицы основы тонера 2 получали с использованием описанного выше устройства для производства тонера аналогичным образом, как в примере получения 1, за исключением того, что частицы тонера не классифицировали.
(Пример получения 3)
<Производство частиц основы тонера 3>
Частицы основы тонера 3 получали с использованием описанного выше устройства для производства тонера аналогичным образом, как в примере получения 2, за исключением того, что переносящий газовый поток имел скорость 2,0 м/с.
(Пример получения 4)
<Производство частиц основы тонера 4>
Частицы основы тонера 4 получали с использованием описанного выше устройства для производства тонера аналогичным образом, как в примере получения 2, за исключением того, что переносящий газовый поток имел скорость 6,0 м/с.
(Пример получения 5)
<Производство частиц основы тонера 5>
Предварительно классифицированные частицы основы тонера 1, которые производили с использованием описанного выше устройства для производства тонера аналогичным образом, как в примере получения 1, помещали в водный резервуар, содержащий воду и водный раствор простого додецилдифенилового эфира дисульфоната натрия («ELEMINOL MON-7», продукт Sanyo Chemical Industries) в количестве 0,5 части (чистое содержание) на 100 частей воды для того, чтобы получать дисперсионную жидкость частиц тонера. Получаемую в результате дисперсионную жидкость частиц тонера перемешивали и фильтровали, и затем получаемый в результате фильтровальный осадок повторно диспергировали в дистиллированной воде и фильтровали. Эти процедуры повторяли 20 раз для того, чтобы классифицировать частицы тонера. Суспензию после классификации разделяли через фильтрование. Получаемый в результате фильтровальный осадок сушили при пониженном давлении и 40°C в течение 24 часов для того, чтобы получать частицы основы тонера 5.
(Пример получения 6)
<Производство частиц основы тонера 6>
Предварительно классифицированные частицы основы тонера 1, которые получали с использованием описанного выше устройства для производства тонера аналогичным образом, как в примере получения 1, помещали в водный резервуар, содержащий воду и водный раствор простого додецилдифенилового эфира дисульфоната натрия («ELEMINOL MON-7», продукт Sanyo Chemical Industries) в количестве 0,5 части (чистое содержание) на 100 частей воды для того, чтобы получать дисперсионную жидкость частиц тонера. Получаемую дисперсионную жидкость частиц тонера перемешивали и фильтровали, и затем получаемый фильтровальный осадок повторно диспергировали в дистиллированной воде и фильтровали. Эти процедуры повторяли 14 раз для того, чтобы классифицировать частицы тонера. Суспензию после классификации разделяли через фильтрование. Получаемый фильтровальный осадок сушили при пониженном давлении и 40°C в течение 24 часов для того, чтобы получать частицы основы тонера 6.
(Пример получения 7)
<Производства частиц основы тонера 7>
Частицы основы тонера 7 получали с использованием описанного выше устройства для производства тонера аналогичным образом, как в примере получения 2, за исключением того, что переносящий газовый поток имел скорость 0,0 м/с.
(Пример получения 8)
<Производство частиц основы тонера 8>
Предварительно классифицированные частицы основы тонера 1, которые получали с использованием описанного выше устройства для производства тонера аналогичным образом, как в примере получения 1, помещали в водный резервуар, содержащий воду и водный раствор простого додецилдифенилового эфира дисульфоната натрия («ELEMINOL MON-7», продукт Sanyo Chemical Industries) в количестве 0,5 части (чистое содержание) на 100 частей воды для того, чтобы получать дисперсионную жидкость частиц тонера. Получаемую дисперсионную жидкость частиц тонера перемешивали и фильтровали, и затем получаемый фильтровальный осадок повторно диспергировали в дистиллированной воде и фильтровали. Эти процедуры повторяли 12 раз для того, чтобы классифицировать частицы тонера. Суспензию после классификации разделяли через фильтрование. Получаемый фильтровальный осадок сушили при пониженном давлении и 40°C в течение 24 часов для того, чтобы получать частицы основы тонера 8.
(Пример получения 9)
<Получение частиц основы тонера 9>
Частицы основы тонера 9 получали аналогичным образом, как в примере получения 2, за исключением того, что переносящий газовый поток имел скорость 1,0 м/с.
(Пример получения 10)
<Получение частиц основы тонера 10>
Предварительно классифицированные частицы основы тонера 10 получали аналогичным образом, как в примере получения 1, за исключением того, что переносящий газовый поток имел скорость 6,0 м/с.
Получаемые предварительно классифицированные частицы основы тонера 10 помещали в водный резервуар, содержащий воду и водный раствор простого додецилдифенилового эфира дисульфоната натрия («ELEMINOL MON-7», продукт Sanyo Chemical Industries) в количестве 0,5 части (чистое содержание) на 100 частей воды для того, чтобы получать дисперсионную жидкость частиц тонера. Получаемую дисперсионную жидкость частиц тонера перемешивали и фильтровали, и затем получаемый фильтровальный осадок повторно диспергировали в дистиллированной воде и фильтровали. Эти процедуры повторяли 14 раз для того, чтобы классифицировать частицы тонера. Суспензию после классификации разделяли через фильтрование. Получаемый фильтровальный осадок сушили при пониженном давлении и 40°C в течение 24 часов для того, чтобы получать частицы основы тонера 10.
(Пример получения 11)
<Получение частиц основы тонера 11>
Предварительно классифицированные частицы основы тонера 11 получали аналогичным образом, как в примере получения 1, за исключением того, что переносящий газовый поток имел скорость 0,0 м/с.
Получаемые предварительно классифицированные частицы основы тонера 11 помещали в водный резервуар, содержащий воду и водный раствор простого додецилдифенилового эфира дисульфоната натрия («ELEMINOL MON-7», продукт Sanyo Chemical Industries) в количестве 0,5 части (чистое содержание) на 100 частей воды для того, чтобы получать дисперсионную жидкость частиц тонера. Получаемую дисперсионную жидкость частиц тонера перемешивали и фильтровали, и затем получаемый фильтровальный осадок повторно диспергировали в дистиллированной воде и фильтровали. Эти процедуры повторяли 10 раз для того, чтобы классифицировать частицы тонера. Суспензию после классификации разделяли через фильтрование. Получаемый фильтровальный осадок сушили при пониженном давлении и 40°C в течение 24 часов для того, чтобы получать частицы основы тонера 11.
(Пример 1)
<Внешнее добавление тонера>
Частицы основы тонера 1 (100 частей), диоксид кремния 6, описанный в таблицах 1-1 и 1-2 (3 части) и гидрофобный диоксид кремния (основной диаметр частиц: около 10 нм) [внешняя добавка, обработанная гексаметилдисилазаном (HMDS)] (1 часть) смешивали вместе в смесителе Хенкеля для того, чтобы получать проявитель из примера 1.
(Примеры со 2 до 10, сравнительные примеры с 1 до 7)
<Внешнее добавление тонера>
Проявители из примеров с 2 до 10 и сравнительных примеров с 1 до 7 получали аналогичным образом, как в примере 1, за исключением того, что диоксид кремния, описанный в таблицах 1-1 и 1-2, использовали в тех типов и в тех количествах, которые описаны в таблицах 2-1 и 2-2. Получаемые проявители оценивали следующим образом.
(Способ оценки 1)
<Очищаемость носителя скрытого изображения, количество истирания пленки и загрязнение регулирующего лезвия>
<<Очищаемость носителя скрытого изображения (1)>>
Предварительно определяемый печатаемый паттерн, имеющий соотношение белый/черный 6%, непрерывно печатали на 2000 листов в монохромном режиме с использованием IPSIO SP C220 (продукт Ricoh Company, Ltd.) в условиях N/N (23°C, 45%).
Очищающее лезвие имело эластичность по отскоку 30%, и его приводили в контакт с носителем скрытого изображения с контактным давлением 30 Н/м и под углом контакта 75°.
После завершения печати на 2000 листов, тонер, остающийся на носителе скрытого изображения, удаляли посредством куска ленты (T-TAPE, продукт Kihara Corporation) и измеряли L* с использованием спектрофотометра XRITE 939 (продукт X-Rite Inc.). Результаты оценивали в соответствии со следующими критериями.
[Критерии оценки]
A: 90 или выше
B: 85 или выше, но ниже чем 90
C: 80 или выше, но ниже чем 85
D: ниже чем 80
<<Очищаемость носителя скрытого изображения (2)>>
Предварительно определяемый печатаемый паттерн, имеющий соотношение белый/черный 6%, непрерывно печатали на 2000 листов в монохромном режиме с использованием IPSIO SP C220 (продукт Ricoh Company, Ltd.) в условиях L/L (10°C, 15%). Очищающее лезвие имело эластичность по отскоку 10%, и его приводили в контакт с носителем скрытого изображения с контактным давлением 20 Н/м и под углом контакта 82°.
В этом состоянии усилие для предотвращения прохождения внешней добавки или тонера является наименьшим, поскольку в условиях L/L очищающее лезвие имеет малую эластичность по отскоку, и его приводят в контакт с носителем скрытого изображения с низким контактным давлением и под большим углом контакта.
После завершения печати на 2000 листов в указанных выше условиях, тонер, остающийся на носителе скрытого изображения, удаляли посредством куска ленты (T-TAPE, продукт Kihara Corporation) и измеряли L* с использованием спектрофотометра XRITE 939 (продукт X-Rite Inc.). Результат оценивали в соответствии со следующими критериями.
[Критерии оценки]
A: 90 или выше
B: 85 или выше, но ниже чем 90
C: 80 или выше, но ниже чем 85
D: ниже чем 80
<<Очищаемость носителя скрытого изображения (3)>>
Предварительно определяемый печатаемый паттерн, имеющий соотношение белый/черный 6%, непрерывно печатали на 2000 листов в монохромном режиме с использованием IPSIO SP C220 (продукт Ricoh Company, Ltd.) в условиях H/H (27°C, 80%).
Очищающее лезвие имело эластичность по отскоку 35%, и приводили в контакт с носителем скрытого изображения с контактным давлением 50 Н/м и под углом контакта 70°.
В этих условиях очищающее лезвие ломалось и наматывалось вплоть до более высокой степени, поскольку в условиях H/H очищающее лезвие имеет большую эластичность по отскоку и его приводят в контакт при высоком контактном давлении и при малом угле контакта.
Во время печати на 2000 листов в указанных выше условиях считали число листов, отпечатанных с наматывающимся очищающим лезвием, и результат оценивали в соответствии со следующими критериями.
[Критерии оценки]
A: 2000 листов или более
B: 1800 листов или более, но менее чем 2000 листов
C: 1600 листов или более, но менее чем 1800 листов
D: менее чем 1600 листов
<<Количество истирания пленки носителя скрытого изображения>>
Количество истирания пленки носителя скрытого изображения измеряли посредством измерения толщины пленок до и после оценки очищаемости носителя скрытого изображения (1).
Толщину пленок измеряли в любых 80 точках измерения с использованием вихретокового анализатора толщины пленки (продукт Fischer Instruments K.K.) и усредняли для того, чтобы определять количество истирания пленки носителя скрытого изображения. Получаемое количество истирания пленки оценивали в соответствии со следующими критериями.
[Критерии оценки]
A: 0,3 мкм или менее
B: более чем 0,3 мкм, но 0,4 мкм или менее
C: более чем 0,4 мкм, но 0,6 мкм или менее
D: более чем 0,6 мкм
<<Загрязнение регулирующего ножа>>
Измеряли разницу в количестве заряда тонера до и после оценки очищаемости носителя скрытого изображения (1) и оценивали степень загрязнения регулирующего ножа.
Количество заряда измеряли с использованием компактного устройства всасывающего типа для измерения количества заряда (продукт TREK Japan K.K.), расположенного на проявляющем валке, и усредняли количество заряда, измеряемое в 10 точках. Результат оценивали в соответствии со следующими критериями.
[Критерии оценки]
A: разница в количестве заряда 5 мкКл/г или менее
B: разница в количестве заряда более чем 5 мкКл/г, но 10 мкКл/г или менее
C: разница в количестве заряда более чем 10 мкКл/г, но 15 мкКл/г или менее
D: разница в количестве заряда более чем 15 мкКл/г
(Способ оценки 2)
<Очищаемость промежуточного элемента переноса, количество истирания пленки и загрязнение регулирующего лезвия>
<<Очищаемость промежуточного элемента переноса (1)>>
Предварительно определяемый печатаемый паттерн, имеющий соотношение белый/черный 6%, непрерывно печатали на 2000 листов в монохромном режиме с использованием IPSIO SP C220 (продукт Ricoh Company, Ltd.) в условиях L/L (10°C, 15%).
Очищающее лезвие для промежуточного элемента переноса имело эластичность по отскоку 35%, и его приводили в контакт с носителем скрытого изображения с контактным давлением 20 Н/м и под углом контакта 82°.
В этих условиях усилие для предотвращения прохождения внешней добавки или тонера является наименьшим, поскольку в условиях L/L очищающее лезвие имеет малую эластичность по отскоку и его приводят в контакт с промежуточным элементом переноса с низким контактным давлением и под большим углом контакта.
После завершения печати на 2000 листов в указанных выше условиях, тонер, остающийся на промежуточном элементе переноса, удаляли посредством куска ленты (T-TAPE, продукт Kihara Corporation) и измеряли L* с использованием спектрофотометра XRITE 939 (продукт X-Rite Inc.). Результат оценивали в соответствии со следующими критериями.
[Критерии оценки]
A: 90 или выше
B: 85 или выше, но ниже чем 90
C: 80 или выше, но ниже чем 85
D: ниже чем 80
<<Очищаемость промежуточного элемента переноса (2)>>
Предварительно определяемый печатаемый паттерн, имеющий соотношение белый/черный 6%, непрерывно печатали на 2000 листов в монохромном режиме с использованием IPSIO SP C220 (продукт Ricoh Company, Ltd.) в условиях H/H (27°C, 80%).
Очищающее лезвие имело эластичность по отскоку 55%, и его приводили в контакт с носителем скрытого изображения с контактным давлением 50 Н/м и под углом контакта 70°.
В этих условиях очищающее лезвие для промежуточного элемента переноса ломался и наматывался вплоть до более высокой степени, поскольку в условиях H/H очищающее лезвие имеет большую эластичность по отскоку и его приводят в контакт при высоком контактном давлении и при малом угле контакта.
Во время печати на 2000 листов в указанных выше условиях, считали число листов, отпечатанных с наматывающимся очищающим лезвием, и результат оценивали в соответствии со следующими критериями.
[Критерии оценки]
A: 2000 листов или более
B: 1800 листов или более, но менее чем 2000 листов
C: 1600 листов или более, но менее чем 1800 листов
D: менее чем 1600 листов
<<Количество истирания промежуточного элемента переноса>>
Число вертикальных полос, образованных на промежуточном элементе переноса измеряли до и после оценки свойства очистки промежуточного элемента переноса (1) для того, чтобы измерять количество истирания. Результат оценивали в соответствии со следующими критериями.
[Критерии оценки]
A: 5 или менее
B: более чем 5, но 10 или менее
C: более чем 10, но 20 или менее
D: более чем 20
<<Оценка стабильности изображения (1)>>
Предварительно определяемый печатаемый паттерн, имеющий соотношение белый/черный 6%, непрерывно печатали на 2000 листов в монохромном режиме с использованием IPSIO SP C220 (продукт Ricoh Company, Ltd.) в условиях N/N (23°C, 45%). Очищающее лезвие имело эластичность по отскоку 30%, и его приводили в контакт с контактным давлением 30 Н/м и под углом контакта 75°.
После завершения печати на 2000 листов, качество изображения (плотность изображения, воспроизводимость тонких линий и фоновую туман) оценивали в соответствии со следующими критериями.
[Критерии оценки]
A: получали хорошее изображение, сравнимое с начальным изображением.
B: любой из пунктов оценки из плотности изображения, воспроизводимости тонких линий и фонового тумана менялся на приемлемом уровне по сравнению с начальным изображением.
C: Все пункты оценки из плотности изображения, воспроизводимости тонких линий и фонового тумана менялись на приемлемом уровне по сравнению с начальным изображением.
D: любой из пунктов оценки из плотности изображения, воспроизводимости тонких линий и фонового тумана очевидно менялся на неприемлемом уровне по сравнению с начальным изображением.
<<Оценка стабильности изображения (2)>>
Предварительно определяемый печатаемый паттерн, имеющий соотношение белый/черный 6%, непрерывно печатали на 2000 листов в монохромном режиме с использованием IPSIO SP C220 (продукт Ricoh Company, Ltd.) в условиях N/N (23°C, 45%). Очищающее лезвие имело эластичность по отскоку 30%, и его приводили в контакт с контактным давлением 30 Н/м и под углом контакта 75°.
После завершения печати на 50000 листов, качество изображения (плотность изображения, воспроизводимость тонких линий, и фоновый туман) оценивали в соответствии со следующими критериями.
[Критерии оценки]
A: получали хорошее изображение, сравнимом с начальным изображением.
B: любой из пунктов оценки из плотности изображения, воспроизводимости тонких линий и фонового тумана менялся на приемлемом уровне по сравнению с начальным изображением.
C: все пункты оценки из плотности изображения, воспроизводимости тонких линий и фонового тумана менялись на приемлемом уровне по сравнению с начальным изображением.
D: любой из пунктов оценки из плотности изображения, воспроизводимости тонких линий и фонового тумана очевидно менялся на неприемлемом уровне по сравнению с начальным изображением.
<Баллы для комплексной оценки>
Каждому результату оценки давали комплексную оценку следующим образом: A (3 пункта), B (2 пункта), C (1 пункт) и D (0 пунктов). Более высокий балл представляет более хороший результат.
<Комплексная оценка>
Оценку выполняли на основании результатов оценки и баллов для комплексной оценки следующим образом:
A: комплексной оценке присваивали 26 пунктов или более, и в результатах оценки отсутствовали пункты с баллом D
B: комплексной оценке присваивали 19 баллов или более, но менее чем 26 баллов или более, и в результатах оценки отсутствовали пункты с баллом D
C: комплексной оценке присваивали менее чем 19 баллов или более и в результатах оценки отсутствовали пункты с баллом D
D: любой из пунктов имел балл D.
Результаты оценки представлены в таблицах с 2-1 до 4-2.
Таблица 2-1
Части-цы основы тонера
Дикосид кремния
Наибо-лее частый диаметр
Второй наиболее частый диаметр
Второй наиболее частый диаметр/наи-более частый диаметр
Dv/Dn
Круг-лость
мкм
мкм
Пр. 1
1
6
5,2
6,3
1,21
1,09
0,98
Пр. 2
2
6
5,2
6,5
1,25
1,11
0,98
Пр. 3
3
6
5,2
6,5
1,31
1,15
0,99
Пр. 4
4
6
5,2
6,5
1,25
1,11
0,98
Пр. 5
2
1
5,2
6,5
1,25
1,11
0,99
Пр. 6
2
2
5,2
6,5
1,25
1,11
0,98
Пр. 7
2
3
5,2
6,5
1,25
1,11
0,98
Пр. 8
2
4
5,2
6,5
1,25
1,11
0,98
Пр. 9
2
3
5,2
6,5
1,25
1,11
0,99
Пр. 10
2
5
5,2
6,5
1,25
1,11
0,98
Ср. пр. 1
5
6
5,2
Нет пика
-
1,05
0,98
Ср. пр. 2
6
6
5,2
6,2
1,19
1,07
0,98
Ср. пр. 3
7
6
5,2
6,9
1,33
1,25
0,98
Ср. пр. 4
8
6
5,2
6,3
1,21
1,07
0,98
Ср. пр. 5
9
6
5,2
6,8
1,31
1,17
0,98
Ср. пр.6
10
6
5,2
6,2
1,19
1,08
0,98
Ср. пр. 7
11
6
5,2
6,9
1,33
1,15
0,98
Таблица 2-2
Количе-ство внешней добавки в таб-лицах 1-1 и 1-2
Количе-ство внешней добавки, обрабо-танной HMDS
Внешняя добавка, добавленная при обработке силиконовым маслом
Общее количество свободного PDMS в тонере
Общее количество остающегося PDMS в тонере
Общее количе-ство свобод-ного PDMS
Общее количе-ство остающе-гося PDMS
часть
часть
% по массе
% по массе
% по массе
% по массе
Пр. 1
3
1
0,000
0,000
0,000
0,000
Пр. 2
3
1
0,000
0,000
0,000
0,000
Пр. 3
3
1
0,000
0,000
0,000
0,000
Пр. 4
3
1
0,000
0,000
0,000
0,000
Пр. 5
3
1
0,250
0,060
0,240
0,058
Пр. 6
3
1
0,330
0,250
0,317
0,240
Пр. 7
3
1
0,410
0,210
0,394
0,202
Пр. 8
3
1
0,510
0,080
0,490
0,077
Пр. 9
4
1
0,547
0,280
0,521
0,267
Пр. 10
3
1
0,110
0,170
0,106
0,163
Ср. пр. 1
3
1
0,000
0,000
0,000
0,000
Ср. пр. 2
3
1
0,000
0,000
0,000
0,000
Ср. пр. 3
3
1
0,000
0,000
0,000
0,000
Ср. пр. 4
3
1
0,000
0,000
0,000
0,000
Ср. пр. 5
3
1
0,000
0,000
0,000
0,000
Ср. пр. 6
3
1
0,000
0,000
0,000
0,000
Ср. пр. 7
3
1
0,000
0,000
0,000
0,000
Таблица 3
Очищаемость носителя скрытого изображения 1
Очищаемость носителя скрытого изображения 2
Очищаемость носителя скрытого изображения 3
Количество истирания пленки
Загрязнение регулирующего лезвия
мкм/2000 листов
Пр. 1
C
C
C
0,6
C
A
Пр. 2
B
B
B
0,5
C
A
Пр. 3
B
C
C
0,6
C
A
Пр. 4
B
B
C
0,6
C
A
Пр. 5
A
A
B
0,4
B
A
Пр. 6
A
A
A
0,3
A
B
Пр. 7
A
A
A
0,3
A
B
Пр. 8
A
A
A
0,2
A
B
Пр. 9
A
A
A
0,3
A
C
Пр. 10
B
C
C
0,5
C
A
Ср. пр. 1
D
D
D
1,8
D
A
Ср. пр. 2
C
D
D
1,4
D
A
Ср. пр. 3
B
C
C
0,6
C
A
Ср. пр. 4
C
D
D
0,6
C
A
Ср. пр. 5
B
C
C
0,6
C
A
Ср. пр. 6
D
D
D
1,4
D
A
Ср. пр. 7
B
C
C
0,6
C
A
Таблица 4-1
Очищаемость промежуточ-ного элемента переноса 1
Очищаемость промежуточ-ного элемента переноса 2
Количество истирания промежуточного элемента переноса
полос/2000 листов
Пр. 1
C
C
20
C
Пр. 2
C
C
15
C
Пр. 3
C
C
19
C
Пр. 4
C
C
17
C
Пр. 5
B
C
8
B
Пр. 6
A
B
6
B
Пр. 7
A
A
4
A
Пр. 8
A
A
2
A
Пр. 9
A
A
1
A
Пр. 10
C
C
17
C
Ср. пр. 1
D
D
34
D
Ср. пр. 2
D
D
26
D
Ср. пр. 3
C
C
15
C
Ср. пр. 4
C
D
16
C
Ср. пр. 5
C
C
15
C
Ср. пр. 6
D
D
26
D
Ср. пр. 7
C
C
15
C
Таблица 4-2
Оценка стабильности изображения 1
Оценка стабильности изображения 2
Баллы комплексной оценки
Комплексная оценка
Пр. 1
A
A
16
C
Пр. 2
A
A
19
B
Пр. 3
B
B
15
C
Пр. 4
B
B
16
C
Пр. 5
A
A
24
B
Пр. 6
A
A
27
A
Пр. 7
A
A
29
A
Пр. 8
A
A
29
A
Пр. 9
B
C
25
B
Пр. 10
A
A
17
C
Ср. пр. 1
C
C
5
D
Ср. пр. 2
C
C
6
D
Ср. пр. 3
D
D
11
D
Ср. пр. 4
C
C
9
D
Ср. пр. 5
C
D
12
D
Ср. пр. 6
C
C
5
D
Ср. пр. 7
C
D
12
D
По результатам оценки, представленным в этих таблицах, можно видеть, что проявители из примеров, полученных с использованием тонеров в соответствии с настоящим изобретением, лучше, чем проявители из сравнительных примеров, в отношении очищаемости и количества истирания.
Аспекты по настоящему изобретению представляют собой, например, следующее.
<1> Тонер, который содержит:
связывающую смолу; и
разделительный агент,
где тонер имеет второй пиковый диаметр частиц в диапазоне от 1,21 до 1,31 раз больше наиболее частого диаметра в распределении размеров частиц тонера на основе объема, и
где тонер имеет распределение размеров частиц (среднеобъемный частиц/среднечисловой диаметр частиц) в диапазоне от 1,08 до 1,15.
<2> Тонер согласно <1>,
где тонер имеет второй пиковый диаметр частиц в диапазоне от 1,25 до 1,31 раз больше наиболее частого диаметра в распределении размеров частиц тонера на основе объема.
<3> Тонер согласно <1> или <2>,
где тонер имеет среднюю круглость в диапазоне от 0,98 до 1,00.
<4> Тонер согласно любому одному из с <1> до <3>,
где тонер содержит обработанную силиконовым маслом внешнюю добавку.
<5> Тонер согласно <4>,
в котором общее количество свободного силиконового масла в тонере находится в диапазоне от 0,20% по массе до 0,50% по массе относительно тонера.
<6> Тонер согласно <4> или <5>,
2
в котором внешняя добавка содержит силиконовое масло в количестве от 2 мг до 10 мг на м площади поверхности внешней добавки.
<7> Устройство для формирования изображения, которое содержит:
средство первичного переноса, выполненное с возможностью переносить видимое изображение, которое сформировано на поверхности носителя скрытого изображения с использованием тонера, на промежуточный элемент переноса;
средство удаления тонера, выполненное с возможностью удалять тонер, который остается на поверхности носителя скрытого изображения после переноса, с использованием очищающего лезвия для носителя скрытого изображения;
средство вторичного переноса, выполненное с возможностью переносить видимое изображение с промежуточного элемента переноса на переносящую среду; и
средство удаления тонера для промежуточного элемента переноса, средство удаления тонера выполнено с возможностью удалять тонер, который остается на промежуточном элементе переноса после переноса, с использованием очищающего лезвия для промежуточного элемента переноса,
в котором тонер представляет собой тонер согласно любому одному из с <1> до <6>.
<8> Устройство для формирования изображения согласно <7>,
в котором очищающее лезвие для носителя скрытого изображения имеет эластичность по отскоку в диапазоне от 10% до 35%,
в котором очищающее лезвие для носителя скрытого изображения выполнено с возможностью приведения в контакт с носителем скрытого изображения при давлении в диапазоне от 20 Н/м до 50 Н/м, и
в котором очищающее лезвие для носителя скрытого изображения приводят в контакт с носителем скрытого изображения под углом θ контакта в диапазоне от 70° через 82°, угол θ контакта образован между концевой поверхностью очищающего лезвия для носителя скрытого изображения и касательной линией, идущей от точки, в которой очищающее лезвие для носителя скрытого изображения приводят в контакт с поверхностью носителя скрытого изображения.
<9> Устройство для формирования изображения согласно <7>,
в котором очищающее лезвие для промежуточного элемента переноса имеет эластичность по отскоку в диапазоне от 35% до 55%,
в котором очищающее лезвие для промежуточного элемента переноса выполнено с возможностью приведения в контакт с промежуточным элементом переноса при давлении в диапазоне от 20 Н/м до 50 Н/м, и
в котором очищающее лезвие для промежуточного элемента переноса приводят в контакт с промежуточным элементом переноса под углом θ контакта в диапазоне от 70° через 82°, угол θ контакта образован между концевой поверхностью очищающего лезвия для промежуточного элемента переноса и касательной линией, идущей от точки, в которой очищающее лезвие для промежуточного элемента переноса приводят в контакт с поверхностью промежуточного элемента переноса.
<10> Рабочий картридж, который содержит:
носитель скрытого изображения; и
проявляющее средство, выполненное с возможностью проявлять, с использованием тонера, электростатическое скрытое изображение на носителе скрытого изображения,
в котором носитель скрытого изображения и проявляющее средство поддерживаются интегрально, и
в котором рабочий картридж устанавливают с возможностью отсоединения в устройстве для формирования изображения согласно любому одному из с <7> до <9>.
Список ссылочных позиций
1 устройство для производства тонера
2 средство выгрузки капелек жидкости
9 эластическая пластина
10 выгружающий капельки жидкости блок с резонансом столба жидкости
11 средство выгрузки капелек жидкости с резонансом столба жидкости
12 путь газового потока
13 контейнер сырья
14 жидкость компонента тонера
15 жидкостный циркуляционный насос
16 жидкостная подающая труба
17 общий путь подачи жидкости
18 жидкостная камера с резонансом столба жидкости
19 выгрузочное отверстие
20 генерирующее вибрации средство
21 капелька жидкости
22 жидкостная возвратная труба
60 блок сушки/сбора
61 камера
62 средство сбора затвердевших частиц
63 часть накопления затвердевших частиц
64 впускной порт переносящего газового потока
65 выпускной порт переносящего газового потока
101 носитель скрытого изображения
102 заряжающее устройство
103 экспонирующее устройство
104 проявляющее устройство
105 очищающая часть
105b очищающее лезвие
105b-1 пластинчатое очищающее лезвие
105b-2 несущий элемент
105c камера для сбора тонера
105d стержень с качающимся рычагом
105e перемещаемый элемент
105f натяжная пружина
105g шнек
106 промежуточный элемент переноса
107 поддерживающий валок
108 переносящий валок
109 нагревающий валок
100 штанга с алюминиевым стержнем
111 слой эластического тела
112 PFA поверхностный слой
113 нагреватель
114 нажимной валок
115 штанга с алюминиевым стержнем
116 слой эластического тела
117 PFA поверхностный слой
118 незафиксированное изображение
119 зафиксированное изображение
120 очищающее лезвие для промежуточного элемента переноса
140 проявляющий валок
141 формирующий тонкий слой элемент
142 подающий валок
502 тонер
503 стопорный слой
1001 переносящий газовый поток
L экспозиция
P бумага для регистрации
T тонер для проявки электростатического изображения
θ угол контакта
P1: датчик давления для жидкости
P2: датчик давления для внутренней части камеры