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

Область техники
Данное изобретение относится к тонеру, который применяют для формирования изображения, выполняемого электрофотографическим устройством, таким как фотокопировальная машина, аппарат для электростатической печати, принтер, факс-аппарат и аппарат для электростатической записи, и также относится к проявителю и устройству формирования изображения с применением такого тонера.
Предшествующий уровень техники
В последние годы возможно выполнение высокоскоростного формирования изображения в области техники, относящейся к формированию электрофотографического изображения. Кроме того, имеет место жесткая конкуренция в разработке устройства для формирования цветного изображения, которое предоставляет изображение высокого качества. Для обеспечения полноцветного изображения при высокой скорости обычно применяют тандемную систему. Тандемная система является системой устройства формирования изображения, где множество электрофотографических фотопроводников устанавливаются последовательно, при этом изображение каждого цвета формируют на каждом электрофотографическом фотопроводнике и изображения разных цветов накладывают друг на друга на промежуточном передающем элементе, и затем совместно переносят на регистрирующую среду.
С целью предотвращения осаждения на участках фона на электрофотографическом фотопроводнике в тандемном устройстве формирования изображения во время проявления, предложен способ предотвращения осаждения на участках фона, заключающийся в переносе от промежуточного передающего элемента непосредственно на регистрирующую среду, такую как бумага (см., например, Патентный документ 1 и Патентный документ 2). Однако имеет место проблема с таким способом, что способность к переносу является недостаточно подходящей, поскольку при этом необходимо выполнять два этапа переноса, а именно этап перенесения (первичный перенос) от электрофотографического фотопроводника к промежуточному передающему элементу и этап перенесения (вторичный перенос) от промежуточного передающего элемента к регистрирующей среде для обеспечения конечного изображения.
В дополнение к необходимости решать вышеуказанную проблему низкой способности к переносу, желательно получение изображения более высокого качества. С этой целью был уменьшен размер частиц тонера и было принято во внимание точное воспроизведение скрытого изображения. Для уменьшения диаметров частиц, составляющих тонер, предложен способ изготовления тонера с применением способа полимеризации (см., например, Патентный документ 3 и Патентный документ 4). В этом способе частицы тонера могут быть отрегулированы таким образом, чтобы иметь желательные диаметры частиц, формы и структуры поверхности, при этом высота нанесения (толщина слоя изображения) поддерживается небольшой и может быть достигнута превосходная воспроизводимость растровых точек и тонких линий. Однако, в случае, когда используют тонер с небольшим размером частиц, неэлектростатическая адгезионная сила между частицами тонера и электрофотографическим фотопроводником и неэлектростатическая адгезионная сила между частицами тонера и промежуточным передающим элементом увеличивается, и поэтому способность к переносу тонера ухудшается. Когда используют тонер, имеющий небольшой размер частиц, особенно в высокоскоростном устройстве формирования полноцветного изображения, снижение способности к переносу тонера становится значительным при вторичном переносе. Это обусловлено тем, что в тонере, имеющем небольшой размер частиц, неэлектростатическая адгезионная сила в расчете на частицу по отношению к промежуточному передающему элементу увеличивается, и период, в течение которого частицы тонера воспринимают электрическое поле переноса при вторичном захвате, является коротким вследствие высокоскоростного переноса.
В качестве способа решения проблемы с низкой способностью к переносу рассмотрено увеличение электрического поля для вторичного переноса. Однако способность к переносу ухудшается даже в большей степени, когда электрическое поле переноса увеличивается. Для предотвращения ухудшения способности к переносу рассматривается увеличение времени, в течение которого частицы тонера воспринимают электрическое поле переноса, посредством увеличения ширины участка контакта для вторичного захвата. Однако, в случае контактной системы приложения напряжения качество результирующего изображения ухудшается, когда контактное давление ролика переноса со смещением увеличивается, и, кроме того, применение ролика переноса со смещением, имеющего увеличенный диаметр, не подходит для роликового узла уменьшенного размера. В случае бесконтактной системы приложения напряжения существует предел увеличения числа зарядных устройств. Особенно в высокоскоростном устройстве невозможно значительно увеличить ширину участка захвата для достижения желательной способности к переносу.
В качестве другого способа решения проблемы низкой способности к переносу предложен способ регулирования вида или количества поверхностной добавки (см., например, Патентный документ 5). В соответствии с эти способом, применение поверхностной добавки, имеющей большой размер частиц, может уменьшать неэлектростатическую адгезионную силу частиц тонера, чтобы посредством этого улучшать способность к переносу, стабильность проявления и способность к очистке. Однако влияние улучшения текучести тонера становится небольшим, что может вызывать образование пленки и загрязнение носителя или ухудшать способность к подаче тонера. Кроме того, даже если изображения высокого качества могут быть выведены первоначально, поверхностная добавка может быть внедрена в частицы основы тонера посредством усиления перемешивания, прикладываемого к тонеру в узле проявления, после применения в течение длительного периода времени. Поскольку перемещения при перемешивании в узле проявления являются интенсивными, особенно в высокоскоростном устройстве, внедрение поверхностной добавки в частицы основы тонера имеет тенденцию быть ускоренным и поэтому способность к переносу ухудшается на сравнительно ранней стадии.
Для того чтобы поддерживать стабильную и высокую способность к переносу в течение длительного периода времени, желательно регулировать качество поверхности (физическую прочность) тонера таким образом, чтобы поверхностная добавка не внедрялась в частицы основы тонера. Чрезмерно улучшенное качество поверхности тонера (чрезмерно твердая поверхность тонера) ухудшает плавление тонера во время фиксации и поэтому проникновение антиадгезионного агента к фиксирующему валику становится недостаточным, что ухудшает способность к фиксации тонера. Кроме того, обработка лишь для того, чтобы сделать частицы тонера сферическими, ухудшает способность к очистке тонера. Поэтому предложено использование кристаллической сложнополиэфирной смолы, которую синтезируют полимеризацией, в качестве связующей смолы, содержащейся в тонере (см., например, Патентный документ 6). Однако, тонер с применением кристаллической сложнополиэфирной смолы имеет проблему, заключающуюся в том, что поверхностная добавка склонна быть внедренной в поверхности частиц тонера, и способность к переносу тонера ухудшается.
С целью улучшения способности к переносу предложено применение несферической поверхностной добавки (см., например, Патентный документ 7). С помощью несферической поверхностной добавки может быть достигнута превосходная плотность изображения при первоначальной печати, однако стабильность тонера при хранении плохая, и поэтому плотность изображения снижается, когда печать выполняют непрерывным образом в течение длительного периода времени, и долговечность тонера является недостаточной. Кроме того, в указанном документе не рассматривается, растрескиваются ли и/или разрушаются ли несферические частицы под действием приложенных внешних нагрузок, и поэтому вышеупомянутый способ является недостаточным.
Соответственно, в настоящее время имеется потребность в разработке в кратчайшие сроки тонера, который имеет высокую долговечность, такую, что при применении в течение длительного периода времени тонер выделяется способностью к очистке, стабильностью при хранении и плотностью изображения, а также обладает превосходной способностью к переносу при высокоскоростном формировании полноцветного изображения.
Список ссылок
Патентные документы
Патентный документ 1: Выложенная заявка на патент Японии (JP-A) №11-073025
Патентный документ 2: JP-A №2000-122355
Патентный документ 3: JP-A №11-174731
Патентный документ 4: JP-A №2005-173480
Патентный документ 5: Патент Японии (JP-B) №3684074
Патентный документ 6: JP-A №08-176310
Патентный документ 7: JP-A №2010-243664
Сущность изобретения
Техническая проблема
Настоящее изобретение выполнено на основании вышеупомянутого современного состояния для решения различных проблем в данной области техники, и направлено на достижение следующей задачи. Задачей настоящего изобретения является обеспечение тонера, имеющего высокую долговечность, такую, что при применении в течение длительного периода времени тонер выделяется способностью к очистке, стабильностью при хранении и плотностью изображения, а также обладает превосходной способностью к переносу при высокоскоростном формировании полноцветного изображения.
Решение проблемы
Средства для решения вышеупомянутых проблем являются следующими:
Тонер по настоящему изобретению содержит:
частицы основы тонера, каждая из которых содержит по меньшей мере связующую смолу и антиадгезионный агент; и
поверхностную добавку,
при этом поверхностная добавка содержит несферические сцепленные частицы, в каждой из которой первичные частицы сцеплены вместе, и
при этом сцепленные частицы удовлетворяют следующей формуле (1):
<mrow><mtable><mtr><mtd><mrow /></mtd><mtd><mrow /></mtd><mtd><mrow /></mtd></mtr></mtable></mrow>
(Nx/1000)×100≤30%
Формула (1)
где Nx представляет собой число первичных частиц, присутствующих по отдельности, по отношению к 1000 сцепленных частиц, при наблюдении под сканирующим электронным микроскопом после перемешивания 0,5 г сцепленных частиц и 49,5 г носителя, помещенных в колбу на 50 мл, в течение 10 минут посредством смешивающего и перемешивающего устройства при 67 Гц.
Полезные эффекты изобретения
Данное изобретение может решать разнообразные проблемы в данной области техники и может обеспечивать тонер, имеющий высокую долговечность, такую, что при применении в течение длительного периода времени тонер выделяется способностью к очистке, стабильностью при хранении и плотностью изображения, а также обладает превосходной способностью к переносу при высокоскоростном формировании полноцветного изображения.
Краткое описание чертежей
Фиг. 1 представляет собой фотографию, отображающую пример поверхностной добавки тонера по настоящему изобретению.
Фиг. 2 представляет собой фотографию, отображающую пример поверхностной добавки тонера по настоящему изобретению.
Фиг. 3 представляет собой фотографию, отображающую один из примеров результата оценки поверхностной добавки из примера.
Фиг. 4 представляет собой фотографию, отображающую один из примеров результата оценки поверхностной добавки из сравнительного примера.
Фиг. 5 представляет собой схематическую диаграмму для пояснения одного примера технологического картриджа, подходящего для применения в устройстве формирования изображения по настоящему изобретению.
Фиг. 6 представляет собой схематическую диаграмму для пояснения одного примера устройства формирования изображения по настоящему изобретению.
Фиг. 7 представляет собой схематическую диаграмму для пояснения другого примера устройства формирования изображения по настоящему изобретению.
Фиг. 8 представляет собой схематическую диаграмму для пояснения еще одного примера устройства формирования изображения по настоящему изобретению.
Фиг. 9 представляет собой схематическую диаграмму для пояснения одной части устройства для формирования изображения, проиллюстрированного на Фиг. 8.
Описание вариантов осуществления
(Тонер)
Тонер по настоящему изобретению содержит по меньшей мере частицы основы тонера и поверхностную добавку и может, при необходимости, дополнительно содержать другие компоненты.
<Поверхностная добавка>
Поверхностная добавка содержит по меньшей мере сцепленные частицы и может, при необходимости, дополнительно содержать другие поверхностные добавки, кроме сцепленных частиц.
-Сцепленные частицы-
Каждая из сцепленных частиц является несферической частицей, в каждой из которой первичные частицы сцеплены одни с другими, а именно, сцепленные частицы являются вторичными частицами, образованными сцеплением (агрегированием) множества первичных частиц (1A по 1D), как проиллюстрировано на Фиг. 1. Следует заметить, что на «сцепленную(ые) частицу(ы)» далее в данном документе может делаться ссылка как на «вторичную(ые) частицу(ы)».
--Первичная частица--
Первичные частицы выбирают подходящим образом в зависимости от цели назначения без какого-либо ограничения, и их примеры включают неорганические частицы (например, диоксид кремния, оксид алюминия, оксид титана, титанат бария, титанат магния, титанат кальция, титанат стронция, оксид цинка, оксид олова, кварцевый песок, глину, слюду, волластонит, диатомит, оксид хрома, оксид церия, железный сурик, триоксид сурьмы, оксид магния, оксид циркония, сульфат бария, карбонат бария, карбонат кальция, карбид кремния и нитрид кремния) и органические частицы. Они могут быть использованы по отдельности или в комбинации. Предпочтительным среди них является диоксид кремния.
--Вторичная частица--
Вторичные частицы выбирают подходящим образом в зависимости от цели назначения без какого-либо ограничения, однако, они предпочтительно являются частицами (вторичными агрегированными частицами), каждая из которых образована химическим сцеплением вышеупомянутых первичных частиц с помощью указанного ниже агента для обработки, такими как частица, указанная цифровым обозначением 3 на Фиг. 3 и 4, более предпочтительно частицами, каждая из которых образована химическим сцеплением первичных частиц золь-гель технологией.
Средний диаметр вторичных частиц, т.е. средний диаметр сцепленных частиц, выбирают подходящим образом в зависимости от цели назначения без какого-либо ограничения, однако, он предпочтительно составляет от 15 нм до 400 нм, более предпочтительно от 20 нм до 300 нм и еще более предпочтительно от 50 нм до 200 нм. Когда средний диаметр этих частиц меньше чем 15 нм, поверхностная добавка имеет тенденцию быть внедренной в частицу основы тонера, и поэтому не может быть поддержана достаточная долговечность тонера, что может приводить к недостаточной способности к очистке. Когда средний диаметр этих частиц больше чем 400 нм, чрезмерное количество поверхностной добавки осаждается на частицу основы тонера, и поэтому поверхностная добавка легко отделяется от базовой частицы тонера, так что она не может быть в состоянии поддерживать способность к переносу тонера.
Измерение среднего диаметра вторичных частиц выполняют посредством диспергирования вторичных частиц в подходящем растворителе (например, тетрагидрофуране (THF)), удаления растворителя и сушки на подложке для приготовления образца, обследования образца и измерения диаметров вторичных частиц в поле зрения сканирующего электронного микроскопа с автоэлектронной эмиссией (FE-SEM, ускоряющее напряжение: от 5 кВ до 8 кВ, увеличение: от ×8000 до ×10000). В частности, средний диаметр частиц вторичных частиц определяют посредством предположения целого изображения из профиля вторичной частицы, образованной сцеплением, и измерения среднего значения (число измеренных частиц: 100 частиц или более) максимальной длины (длина стрелки, показанной на Фиг. 2) целого изображения.
-Способ изготовления сцепленных частиц-
Способ изготовления сцепленных частиц выбирают подходящим образом в зависимости от цели назначения без какого-либо ограничения, однако, он предпочтительно является способом изготовления с применением золь-гель технологии. В частности, предпочтительным является способ, включающий смешивание и/или обжиг первичных частиц вместе с агентом для обработки для вторичного агрегирования посредством химического связывания, чтобы тем самым изготовить вторичные частицы (сцепленные частицы). Следует заметить, что в случае, когда сцепленные частицы синтезируют золь-гель технологией, сцепленные частицы могут быть приготовлены в одностадийной реакции посредством предоставления возможности совместного присутствия агента для обработки. Один из примеров способа изготовления описан ниже, однако способ изготовления не ограничивается им.
--Агент для обработки--
Агент для обработки выбирают подходящим образом в зависимости от цели назначения без какого-либо ограничения, и его примеры включают агент для обработки на основе силана и агент для обработки на основе эпоксидного состава. Они могут быть использованы по отдельности или в комбинации. В случае, когда диоксид кремния используют в качестве первичных частиц, предпочтительно используют агент для обработки на основе силана, поскольку связь Si-O-Si, которую образует агент для обработки на основе силана, более устойчива к нагреванию, чем связь Si-O-C, которую образует агент для обработки на основе эпоксидного состава. Более того, при необходимости может быть использована добавка для обработки (например, вода и 1%-ный по массе водный раствор уксусной кислоты).
---Агент для обработки на основе силана---
Агент для обработки на основе силана выбирают подходящим образом в зависимости от цели назначения без какого-либо ограничения, и его примеры включают: алкоксисилан (например, тетраметоксисилан, тетраэтоксисилан, метилтриметоксисилан, метилтриэтоксисилан, диметилдиметоксисилан, диметилдиэтоксисилан, метилдиметоксисилан, метилдиэтоксисилан, дифенилдиметоксисилан, изобутилтриметоксисилан и децилтриметоксисилан); связующий агент на основе силана (например, γ-аминопропилтолуэтоксисилан, γ-глицидоксипропилтриметоксисилан, γ-глицидоксипропилметилдиэтоксисилан, γ-метакрилоксипропилтриметоксисилан, γ-меркаптопропилтриметоксисилан, винилтриэтоксисилан и метилвинилдиметоксисилан); и смесь любого из соединений, таких как винилтрихлорсилан, диметилдихлорсилан, метилвинилдихлорсилан, метилфенилдихлорсилан, фенилтрихлорсилан, N,N′-бис(триметилсилил)мочевина, N,O-бис(триметилсилил)ацетоамид, диметилтриметилсилиламин, гексаметилдисилазан и циклический силазан.
Агент для обработки на основе силана образует вторичные агрегаты первичных частиц (например, первичных частиц диоксида кремния) с помощью химической связи следующим образом.
В случае, когда первичные частицы диоксида кремния обрабатывают алкоксисиланом или связующим агентом на основе силана в качестве агента для обработки на основе силана, как представлено приведенной ниже формулой (A), силанольная группа, связанная с первичной частицей диоксида кремния, реагирует с алкоксигруппой, связанной с агентом для обработки на основе силана с образованием новой связи Si-O-Si в результате реакции элиминирования спирта и тем самым вызывает вторичное агрегирование.
В случае, когда первичные частицы диоксида кремния обрабатывают хлорсиланом в качестве силанового агента для обработки, группа хлора хлорсилана и силанольная группа, сцепленная с первичной частицей диоксида кремния, вступают в реакцию дегидрохлорирования и в результате силанольная группа для образования новой связи Si-O-Si образует новую связь Si-O-Si вследствие реакции дегидратации, тем самым вызывая вторичную реакцию. Более того, в случае, когда первичные частицы диоксида кремния обрабатывают хлорсиланом в качестве агента для обработки на основе силана, и вода присутствует в системе, первоначально хлорсилан и вода вступают в реакцию гидролиза для генерирования силанольной группы, и эта сгенерированная силанольная группа и силанольная группа, связанная с первичной частицей диоксида кремния, образуют новую связь Si-O-Si в результате реакции дегидратации, тем самым вызывая вторичное агрегирование.
В случае, когда первичные частицы диоксида кремния обрабатывают силазаном в качестве агента для обработки на основе силана, аминогруппа и силанольная группа, связанная с первичной частицей диоксида кремния, вступают в реакцию элиминирования аммония для образования новой связи Si-O-Si, и тем самым вызывая вторичное агрегирование.
<mrow><mtable><mtr><mtd><mrow /></mtd><mtd><mrow /></mtd><mtd><mrow /></mtd></mtr></mtable></mrow>
-Si-OH+RO-Si- → -Si-O-Si- + ROH
Формула (A)
В формуле (A) выше R означает алкильную группу.
---Агент для обработки на основе эпоксидного состава---
Агент для обработки на основе эпоксидного состава выбирают подходящим образом в зависимости от цели назначения без какого-либо ограничения, и его примеры включают эпоксидную смолу типа бисфенола A, эпоксидную смолу типа бисфенола F, фенолноволачную эпоксидную смолу, крезолноволачную эпоксидную смолу, новолачную эпоксидную смолу типа бисфенола A, бисфенольную эпоксидную смолу, глицидиламиновую эпоксидную смолу, и алициклическую эпоксидную смолу.
Агент для обработки на основе эпоксидного состава образует вторичные агрегаты первичных частиц (например, первичных частиц диоксида кремния) с помощью химической связи, как представлено следующей формулой (B). В случае, когда первичные частицы диоксида кремния обрабатывают агентом для обработки на основе эпоксидного состава, силанольная группа, связанная с первичной частицей диоксида кремния, осуществляет реакцию присоединения, чтобы добавить атом кислорода эпоксигруппы и атом углерода, связанный с эпоксигруппой агента для обработки на основе эпоксидного состава, с образованием новой связи Si-O-C, что вызывает вторичное агрегирование первичных частиц.
Формула (B)
Массовое отношение в смеси первичных частиц к агенту для обработки (первичные частицы : агент для обработки) выбирают подходящим образом в зависимости от цели назначения без какого-либо ограничения, однако оно предпочтительно составляет от 100:0,01 до 100:50. Следует заметить, что когда количество агента для обработки увеличивается, степень сцепления склонна возрастать.
Способ смешивания первичных частиц с агентом для обработки выбирают подходящим образом в зависимости от цели назначения без какого-либо ограничения, и его примеры включают способ смешивания посредством обычного смесителя (например, распылительной сушилки). При смешивании агент для обработки может быть подмешан после того, как первичные частицы приготовлены, или агент для обработки может быть добавлен и присутствовать во время приготовления первичных частиц, чтобы тем самым выполнить приготовление с помощью одностадийной реакции.
Температуру обжига первичных частиц и агента для обработки выбирают подходящим образом в зависимости от цели назначения без какого-либо ограничения, однако, она предпочтительно составляет от 100°C до 2500°C. Следует заметить, что степень сцепления увеличивается, когда температура обжига возрастает.
Время обжига первичных частиц и агента для обработки выбирают подходящим образом в зависимости от цели назначения без какого-либо ограничения, однако, оно предпочтительно составляет от 0,5 часа до 30 часов.
--Параметры сцепленных частиц--
Сцепленные частицы выбирают подходящим образом в зависимости от цели назначения без какого-либо ограничения, при условии, что они удовлетворяют следующей формуле (1), однако, они также предпочтительно удовлетворяют следующей формуле (1-1).
Сцепленные частицы улучшают долговечность тонера, поскольку сцепленные частицы поддерживают агрегативную силу (объединяющую силу) между первичными частицами при определенном условии перемешивания.
<mrow><mtable><mtr><mtd><mrow /></mtd><mtd><mrow /></mtd><mtd><mrow /></mtd></mtr></mtable></mrow>
(Nx/1000)×100≤30%
Формула (1)
<mrow><mtable><mtr><mtd><mrow /></mtd><mtd><mrow /></mtd><mtd><mrow /></mtd></mtr></mtable></mrow>
(Nx/1000)×100≤20%
Формула (1-1)
В формулах (1) и (1-1) Nx представляет собой число первичных частиц, присутствующих по отдельности, по отношению к 1000 сцепленных частиц, при наблюдении под сканирующим электронным микроскопом после перемешивания 0,5 г сцепленных частиц и 49,5 г носителя, помещенных в колбу на 50 мл, в течение 10 минут посредством устройства для смешивания и перемешивания при 67 Гц.
Авторы настоящего изобретения достигли следующих представлений на основе исследований, проведенных изобретателями.
А именно, одним из представлений является то, что долговечность тонера уменьшается, когда сцепленные частицы поверхностной добавки, содержащиеся в тонере, растрескиваются и/или разрушаются при приложении внешних нагрузок, вследствие чего возвращаются в состояние первичных частиц. Поэтому было изучено, не растрескиваются ли или не разрушаются ли сцепленные частицы поверхностной добавки, что привело к другому представлению. А именно, долговечность тонера может быть улучшена посредством применения частиц, имеющих определенную долговечность, в качестве поверхностной добавки.
В случае, когда когезионная сила сцепленных частиц большая (например, в случае, когда доля первичных частиц, присутствующих по отдельности [цифровое обозначение 4 на Фиг. 3], по отношению к 1000 сцепленных частиц, составляет 30% или менее, как проиллюстрировано на Фиг. 3), число сцепленных частиц, возвращенных в состояние первичных частиц вследствие растрескивания и/или разрушения, вызванного нагрузками, прикладываемыми в узле проявления, уменьшается, и поэтому внедрение или закатывание поверхностной добавки предотвращается, и высокая скорость передачи тонера может поддерживаться с течением времени.
В случае, когда когезионная сила сцепленных частиц небольшая (например, в случае, когда доля первичных частиц, присутствующих по отдельности [цифровое обозначение 4 на Фиг. 4], по отношению к 1000 сцепленных частиц составляет более чем 30%, как проиллюстрировано на Фиг. 4), число сцепленных частиц, возвращенных в состояние первичных частиц вследствие растрескивания и/или разрушения, вызванного нагрузками, прикладываемыми в узле проявления, увеличивается, что увеличивает долю сферических первичных частиц. Поэтому, склонно происходить закатывание или внедрение поверхностной добавки, и высокую скорость передачи тонера трудно поддерживать с течением времени.
---Условия формулы (1)---
В формуле (1) первичные частицы означают частицы, которые не сцепляются с другими первичными частицами после перемешивания сцепленных частиц посредством устройства для смешивания и перемешивания при вышеупомянутых условиях перемешивания, и включают частицы, которые стали первичными частицами вследствие растрескивания или разрушения сцепленных частиц после перемешивания, и частицы, которые присутствуют в качестве первичных частиц перед перемешиванием. Например, первичные частицы включают частицы, которые не сцеплены с другими первичными частицами, такие как частицы, указанные цифровым обозначением 4 на Фиг. 3 и 4.
В формуле (1) формы первичной частицы выбирают подходящим образом в зависимости от цели назначения без какого-либо ограничения, при условии, что они являются формами, когда первичные частицы не сцеплены друг с другом. Например, в качестве частиц, указанных цифровым обозначением 4 на Фиг. 3 и 4, первичные частицы обычно присутствуют в, по существу, сферическом состоянии.
В формуле (1) способ подтверждения того, в каком состоянии присутствуют первичные частицы, выбирают подходящим образом в зависимости от цели назначения без какого-либо ограничения, однако, предпочтительным является способ, в котором первичные частицы обследуют под сканирующим электронным микроскопом (SEM), чтобы подтвердить то, что первичные частицы присутствуют по отдельности.
Метод измерения среднего диаметра первичных частиц выбирают подходящим образом в зависимости от цели назначения без какого-либо ограничения. Например, их средний диаметр измеряют посредством измерения среднего значения диаметров первичных частиц (число измеренных частиц: 100 частиц или более) в поле зрения при наблюдении под сканирующим электронным микроскопом (FE-SEM, ускоряющее напряжение: от 5 кВ до 8 кВ, увеличение: от ×8000 до ×10000).
При измерении числа первичных частиц, присутствующих по отдельности, по отношению к 1000 сцепленных частиц по формуле (1), частицы наблюдают после перемешивания, и частицу, присутствующую в отдельности, в качестве частицы, указанной цифровым обозначением 4 на Фиг. 3 и 4, подсчитывают как одну первичную частицу.
Когда наличие сцепленной частицы, которая сформирована сцеплением множества частиц, устанавливают обследованием под сканирующим электронным микроскопом, такую сцепленную частицу подсчитывают как одну сцепленную частицу.
В формуле (1) метод измерения числа первичных частиц, присутствующих по отдельности, по отношению к 1000 сцепленных частиц является, например, таким, как изложено ниже. Сцепленные частицы и первичные частицы обследуют под сканирующим электронным микроскопом при концентрации частиц и увеличении наблюдения, делающими возможным различение профиля каждой из сцепленных и первичных частиц. Число может быть определено как число первичных частиц по отношению к 1000 сцепленных частиц в поле наблюдения. Что касается поля наблюдения, например, несколько предопределенных полей зрения или областей под сканирующим электронным микроскопом, предпочтительно несколько смежных полей зрения или областей, могут быть установлены подходящим образом, с тем, чтобы число наблюдаемых сцепленных частиц составляло 1000 или более.
В формуле (1) в качестве устройства для смешивания и перемешивания, применяют ROKING MILL (производства компании SEIWA GIKEN Co., Ltd.).
В формуле (1) носитель выбирают подходящим образом в зависимости от цели назначения без какого-либо ограничения, однако, предпочтительным является порошок феррита с покрытием, полученный нанесением покрывающего слоя из акриловой смолы-кремнийорганической смолы, образующего раствор, содержащий частицы оксида алюминия, на поверхность порошка обожженного феррита, и сушкой покрывающего раствора.
В формуле (1) колбу на 50 мл выбирают подходящим образом в зависимости от цели назначения без какого-либо ограничения, и его примеры включают коммерчески доступную стеклянную колбу (производства компании NICHIDEN-RIKA GLASS CO., LTD).
--Свойства сцепленных частиц--
Среднюю величину степеней сцепления (диаметр вторичных частиц/средний диаметр первичных частиц) сцепленных частиц выбирают подходящим образом в зависимости от цели назначения без какого-либо ограничения, однако, она предпочтительно составляет от 1,5 до 4,0. Когда средняя величина степеней сцепления меньше, чем 1,5, поверхностная добавка имеет тенденцию к закатыванию в углубления, образованные в поверхностях частиц основы тонера, и поэтому не может быть достигнута превосходная способность к переносу тонера. Когда средняя величина степеней сцепления больше чем 4,0, поверхностная добавка имеет тенденцию к отделению от тонера, носитель может быть загрязнен поверхностной добавкой или поверхностная добавка может повреждать фотопроводник, который может вызывать дефекты изображения с течением времени.
Способ подтверждения того, что первичные частицы сцеплены друг с другом в сцепленных частицах, выбирают подходящим образом в зависимости от цели назначения без какого-либо ограничения, однако, предпочтительным является способ подтверждения того, что первичные частицы сцеплены друг с другом в сцепленных частицах, посредством обследования сцепленных частиц под сканирующим электронным микроскопом (SEM).
Применение сцепленных частиц способствует высокой текучести тонера и предотвращает внедрение или закатывание поверхностной добавки, даже когда нагрузка приложена к тонеру, такая как при перемешивании в узле проявления, и поэтому может поддерживаться высокая скорость передачи тонера.
-Поверхностная добавка, иная, чем сцепленные частицы-
Другие поверхностные добавки для применения, иные, чем сцепленные частицы, выбирают подходящим образом из поверхностных добавок, известных в данной области техники, в зависимости от цели назначения без какого-либо ограничения, и их примеры включают те, что приведены в качестве первичных частиц в описании для сцепленных частиц.
Количество поверхностной добавки выбирают надлежащим образом в зависимости от цели назначения без какого-либо ограничения, однако, оно составляет предпочтительно от 0,1 частей по массе до 5,0 частей по массе по отношению к 100 частям по массе частиц основы тонера.
<Частицы основы тонера>
Частицы основы тонера содержат по меньшей мере связующую смолу и антиадгезионный агент.
Частицы основы тонера предпочтительно формируют способом, включающим: растворение или диспергирование по меньшей мере связующей смолы и антиадгезионного агента в органическом растворителе для приготовления раствора или дисперсии; добавление раствора или дисперсии к водной фазе для приготовления раствора дисперсии; и удаление органического растворителя из жидкой дисперсии, и более предпочтительно формируют способом, включающим: добавление раствора или дисперсии к водной фазе для проведения реакции образования поперечных связей или удлинения молекулярной цепи; и удаление органического растворителя из полученной жидкой дисперсии.
<<Связующая смола>>
Связующую смолу выбирают подходящим образом в зависимости от цели назначения без какого-либо ограничения, и их примеры включают сложнополиэфирную смолу, кремнийорганическую смолу, стирол-акриловую смолу, стирольную смолу, акриловую смолу, эпоксидную смолу, смолу на основе диена, фенольную смолу, терпеновую смолу, кумариновую смолу, амид-имидную смолу, бутиральную смолу, уретановую смолу и винилэтиленацетатную смолу. Они могут быть использованы в отдельности или в комбинации. Среди них, предпочтительными являются сложнополиэфирная смола и комбинация сложнополиэфирной смолы с любой из перечисленных выше связующих смол, за исключением сложнополиэфирной смолы, поскольку эти смолы имеют достаточную эластичность при их небольшой молекулярной массе. Более того, кристаллическая смола является предпочтительной, поскольку результирующий тонер обладает превосходной способностью к низкотемпературной фиксации и образует гладкую поверхность изображения.
-Сложнополиэфирная смола-
Сложнополиэфирную смолу выбирают подходящим образом в зависимости от цели назначения без какого-либо ограничения, однако, она предпочтительно является немодифицированной сложнополиэфирной смолой или модифицированной сложнополиэфирной смолой. Они могут быть использованы по отдельности или в комбинации.
--Немодифицированная сложнополиэфирная смола--
Немодифицированную сложнополиэфирную смолу выбирают подходящим образом в зависимости от цели назначения без какого-либо ограничения, и ее примеры включают сложнополиэфирную смолу, образованную из полиола, представленного следующей общей формулой, и поликарбоновой кислоты, представленной следующей общей формулой (2).
m
<mrow><mtable><mtr><mtd><mrow /></mtd><mtd><mrow /></mtd><mtd><mrow /></mtd></mtr></mtable></mrow>
A-[OH]
Общая формула (1)
n
<mrow><mtable><mtr><mtd><mrow /></mtd><mtd><mrow /></mtd><mtd><mrow /></mtd></mtr></mtable></mrow>
B-[COOH]
Общая формула (2)
В общей формуле (1) выше A означает C1-C20 алкильную группу, алкиленовую группу, ароматическую группу, которая может иметь заместитель, или гетероциклическую ароматическую группу; и m означает целое число от 2 до 4.
В общей формуле (2) B означает C1-C20 алкильную группу, алкиленовую группу, ароматическую группу, которая может иметь заместитель, или гетероциклическую ароматическую группу; и n является целым числом от 2 до 4.
Полиол, представленный общей формулой (1), выбирают подходящим образом в зависимости от цели назначения без какого-либо ограничения, и его примеры включают этиленгликоль, диэтиленгликоль, триэтиленгликоль, 1,2-пропиленгликоль, 1,3-пропиленгликоль, 1,4-бутандиол, неопентилгликоль, 1,4-бутендиол, 1,5-пентандиол, 1,6-гександиол, 1,4-циклогександиметанол, дипропиленгликоль, полиэтиленгликоль, полипропиленгликоль, политетраметиленгликоль, сорбитол, 1,2,3,6-гексантетраол, 1,4-сорбитан, пентаэритритол, дипентаэритритол, трипентаэритритол, 1,2,4-бутантриол, 1,2,5-пентантриол, глицерин, 2-метилпропантриол, 2-метил-1,2,4-бутантриол, триметилолэтан, триметилолпропан, 1,3,5-тригидроксиметилбензол, бисфенол A, продукт присоединения бисфенола A к этиленоксиду, продукт присоединения бисфенола A к пропиленоксиду, гидрогенизированный бисфенол A, гидрогенизированный продукт присоединения бисфенола A к этиленоксиду и гидрогенизированный продукт присоединения бисфенола A к пропиленоксиду. Они могут быть использованы по отдельности или в комбинации.
Поликарбоновую кислоту, представленную общей формулой (2), выбирают подходящим образом в зависимости от цели назначения без какого-либо ограничения, и ее примеры включают малеиновую кислоту, фумаровую кислоту, цитраконовую кислоту, итаконовую кислоту, глутаконовую кислоту, фталевую кислоту, изофталевую кислоту, терефталевую кислоту, янтарную кислоту, адипиновую кислоту, себациновую кислоту, азелаиновую кислоту, малоновую кислоту, н-додецинилянтарную кислоту, изооктилянтарную кислоту, изододецинилянтарную кислоту, н-додецилянтарную кислоту, изододецилянтарную кислоту, н-октенилянтарную кислоту, н-октилянтарную кислоту, изооктенилянтарную кислоту, изооктилянтарную кислоту, 1,2,4-бензолтрикарбоновую кислоту, 2,5,7-нафталинтрикарбоновую кислоту, 1,2,4-нафталинтрикарбоновую кислоту, 1,2,4-бутантрикарбоновую кислоту, 1,2,5-гексантрикарбоновую кислоту, 1,3-дикарбоксил-2-метил-2-метиленкарбоксипропан, 1,2,4-циклогексантрикарбоновую кислоту, тетра(метиленкарбоксил)метан, 1,2,7,8-октантетракарбоновую кислоту, пиромеллитовую кислоту, тримерную кислоту EMPOL, циклогександикарбоновую кислоту, циклогексендикарбоновую кислоту, бутантетракарбоновую кислоту, дифенилсульфонтетракарбоновую кислоту и этиленгликоль-бис (тримеллитовую кислоту). Они могут быть использованы по отдельности или в комбинации.
--Модифицированная сложнополиэфирная смола--
Модифицированную сложнополиэфирную смолу выбирают подходящим образом в зависимости от цели назначения без какого-либо ограничения, и ее примеры включают смолу, полученную посредством реакции удлинения молекулярной цепи и/или реакции образования поперечных связей соединения, содержащего активную водородную группу, со сложным полиэфиром, реагирующим с соединением, содержащим активную водородную группу (который в дальнейшем в данном документе может называться «сложнополиэфирным форполимером»). Реакция удлинения молекулярной цепи и/или реакция образования поперечных связей может быть, при необходимости, завершена с помощью ограничителя реакции (например, диэтиламина, дибутиламина, бутиламина, лауриламина и соединения, полученного блокированием моноамина, такого как кетиминовое соединение).
---Соединение, содержащее активную водородную группу---
Соединение, содержащее активную водородную группу, функционирует в качестве агента для удлинения цепи или агента для образования поперечных связей во время реакции удлинения молекулярной цепи или реакции образования поперечных связей сложнополиэфирного форполимера в водной среде.
Соединение, содержащее активную водородную группу, выбирают подходящим образом в зависимости от цели назначения без какого-либо ограничения, при условии, что оно является соединением, содержащим активную водородную группу. В случае, когда сложнополиэфирным форполимером является описанный ниже сложнополиэфирный форполимер, содержащий изоцианатную группу, соединением, содержащим активную водородную группу, предпочтительно является амин, поскольку он может производить модифицированную сложнополиэфирную смолу с высокой молекулярной массой.
Активную водородную группу выбирают подходящим образом в зависимости от цели назначения без какого-либо ограничения, и ее примеры включают гидроксильную группу (спиртовую гидроксильную группу или фенольную гидроксильную группу), аминогруппу, карбоксильную группу и меркаптогруппу. Они могут быть включены сами по себе или в смеси.
Амин, служащий в качестве соединения, содержащего активную водородную группу, выбирают подходящим образом в зависимости от цели назначения без какого-либо ограничения, и его примеры включают диамин, третичный или более высокий полиамин, аминоспирт, аминомеркаптан, аминокислоту и соединение, в котором аминогруппа любого из вышеупомянутых аминов блокирована. Примеры диамина включают ароматический диамин (например, фенилендиамин, диэтилтолуолдиамин, и 4,4′-диаминодифенилметан); алициклический диамин (например, 4,4′-диамино-3,3′-диметилдициклогексилметан, диаминциклогексан и изофорондиамин); и алифатический диамин (например, этилендиамин, тетраметилендиамин и гексаметилендиамин). Примеры третичного или более высокого полиамина включают диэтилентриамин и триэтилентетрамин. Примеры аминоспирта включают этаноламин и гидроксиэтиланилин. Примеры аминомеркаптана включают аминоэтилмеркаптан, и аминопропилмеркаптан. Примеры аминокислоты включают аминопропионовую кислоту и аминокапроевую кислоту. Примеры соединения, в котором аминогруппа этих аминов блокирована, включают кетиминовое соединение и оксазолиновое соединение, которые получены из любого из этих аминов (например, диамина, третичного или более высокого полиамин, аминоспирта, аминомеркаптана, и аминокислоты) и кетонов (например, ацетона, метилэтилкетона и метилизобутилкетона). Они могут быть использованы по отдельности или в комбинации. Среди них особенно предпочтительными в качестве аминов являются диамин и смесь диамина и небольшого количества третичного или более высокого полиамина.
---Полимер, реагирующий с соединением, содержащим активную водородную группу---
Полимер, реагирующий с соединением, содержащим активную водородную группу, выбирают подходящим образом в зависимости от цели назначения без какого-либо ограничения, при условии, что он является полимером, содержащим по меньшей мере группу, реагирующую с соединением, содержащим активную водородную группу. Полимер, реагирующий с соединением, содержащим активную водородную группу, является предпочтительно сложнополиэфирной смолой, содержащей группу, образующую карбамидную связь, (RMPE), более предпочтительно сложнополиэфирным форполимером, содержащим изоцианатную группу, по причине высокой текучести во время плавления, превосходной прозрачности, простоты регулирования молекулярной массы высокомолекулярного компонента, превосходной способности к низкотемпературной самосмазывающейся фиксации и способности к высвобождению результирующего сухого тонера.
Сложнополиэфирный форполимер, содержащий изоцианатную группу, выбирают подходящим образом в зависимости от цели назначения без какого-либо ограничения, и его примеры включают поликонденсат, полученный из полиола и поликарбоновой кислоты, и форполимер, полученный реакцией между сложнополиэфирной смолой, содержащей активную водородную группу, и полиизоцианатом.
Полиол выбирают надлежащим образом в зависимости от цели назначения без какого-либо ограничения, и его примеры включают: диол, такой как алкиленгликоль (например, этиленгликоль, 1,2-пропиленгликоль, 1,3-пропиленгликоль, 1,4-бутандиол, 1,6-гександиол); алкиленгликолевый эфир (например, диэтиленгликоль, триэтиленгликоль, дипропиленгликоль, полиэтиленгликоль, полипропиленгликоль и политетраметиленгликолевый эфир), алициклический диол (например, 1,4-циклогександиметанол, и гидрогенизированный бисфенол A); бисфенол (например, бисфенол A, бисфенол F и бисфенол S); аддукт алкиленоксида (например, этиленоксида, пропиленоксида и бутиленоксида) с алициклическим диолом, аддукт алкиленоксида (например, этиленоксида, пропиленоксида и бутиленоксида) с бисфенолом; трехатомный или более высокий полиол, такой как высокоатомный алифатический полиспирт (например, глицерин, триметилолэтан, триметилолпропан, пентаэритритол и сорбитол); трехосновный или более основный фенол (например, фенолноволак и крезолноволак), и аддукт алкиленоксида с трехосновным или более основным полифенолом; и смесь диола и трехатомного или более высокого полиола. Они могут быть использованы по отдельности или в комбинации. Среди них, предпочтительными являются один лишь диол или смесь диола и небольшого количества трехатомного или более высокого полиола. Диол предпочтительно является C2-C12 алкиленгликолем и аддуктом алкиленоксида с бисфенолом (например, аддуктом этиленоксида (2 моль) с бисфенолом A, аддуктом пропиленоксида (2 моль) с бисфенолом A и аддуктом пропиленоксида (3 моль) с бисфенолом A).
Количество полиола в сложнополиэфирном форполимере, содержащем изоцианатную группу, выбирают подходящим образом в зависимости от цели назначения без какого-либо ограничения. Например, оно предпочтительно составляет от 0,5% по массе до 40% по массе, более предпочтительно от 1% по массе до 30% по массе, и еще более предпочтительно от 2% по массе до 20% по массе. Когда его количество меньше, чем 0,5% по массе, результирующий тонер может иметь недостаточное сопротивление горячему смещению, и поэтому может быть затруднено достижение как стабильности при хранении, так и способности к низкотемпературной фиксации тонера. Когда его количество больше чем 40% по массе, результирующий тонер может иметь недостаточную способность к низкотемпературной фиксации.
Поликарбоновую кислоту выбирают подходящим образом в зависимости от цели назначения без какого-либо ограничения, и ее примеры включают: алкилендикарбоновую кислоту (например, янтарную кислоту, адипиновую кислоту и себациновую кислоту); алкенилендикарбоновую кислоту (например, малеиновую кислоту и фумаровую кислоту); ароматическую дикарбоновую кислоту (например, терефталевую кислоту, изофталевую кислоту и нафталиндикарбоновую кислоту); трехосновную или более основную поликарбоновую кислоту (например, C9-C20 ароматическую поликарбоновую кислоту, такую как тримеллитовая кислота и пиромеллитовая кислота). Они могут быть использованы по отдельности или в комбинации. Среди них поликарбоновая кислота предпочтительно является C4-C20 алкенилендикарбоновой кислотой и C8-C20 ароматической дикарбоновой кислотой. Следует заметить, что вместо поликарбоновой кислоты может быть использован ангидрид или низший алкиловый сложный эфир (например, сложный метиловый эфир, сложный этиловый эфир и сложный изопропиловый эфир) поликарбоновой кислоты.
Соотношение полиола и поликарбоновой кислоты в смеси выбирают подходящим образом в зависимости от цели назначения без какого-либо ограничения, однако, его определяют как эквивалентное отношение [OH]/[COOH] гидроксильных групп [OH] полиола к карбоксильным группам [COOH] поликарбоновой кислоты, которое составляет предпочтительно от 2/1 до 1/1, более предпочтительно от 1,5/1 до 1/1, и еще более предпочтительно от 1,3/1 до 1,02/1.
Полиизоцианат выбирают надлежащим образом в зависимости от цели назначения без какого-либо ограничения, и его примеры включают: алифатический полиизоцианат (например, тетраметилендиизоцианат, гексаметилендиизоцианат, 2,6-диизоцианатометилкапроат, октаметилендиизоцианат, декаметилендиизоцианат, додекаметилендиизоцианат, тетрадекаметилендиизоцианат, триметилгександиизоцианат и тетраметилгександиизоцианат); алициклический полиизоцианат (например, изофорондиизоцианат и циклогексилметандиизоцианат); ароматический диизоцианат (например, толилендиизоцианат, дифенилметандиизоцианат, 1,5-нафтилендиизоцианат, дифенилен-4,4′-диизоцианат, 4,4′-диизоцианато-3,3′-диметилдифенил, 3-метилдифенилметан-4,4′-диизоцианат и дифенилэфир-4,4′-диизоцианат); ароматический алифатический диизоцианат (например, α,α,α′,α′-тетраметилксилолдиизоцианат); изоцианурат (например, трис(изоцианатоалкил)изоцианурат, и трис(изоцианатоциклоалкил)изоцианурат); их производные фенола; и их блокированные продукты, в которых приведенные выше соединения блокированы фенольным производным, оксимом или капролактамом. Они могут быть использованы по отдельности или в комбинации.
Соотношение в смеси полиизоцианата и сложнополиэфирной смолы, содержащей активную водородную группу (сложнополиэфирной смолы, содержащей гидроксильную группу) выбирают подходящим образом в зависимости от цели назначения без какого-либо ограничения, однако, его определяют как эквивалентное отношение [NCO]/[OH] изоцианатных групп [NCO] полиизоцианата к гидроксильным группам [OH] сложнополиэфирной смолы, содержащей гидроксильную группу, которое составляет предпочтительно от 5/1 до 1/1, более предпочтительно 4/1 до 1,2/1, и еще более предпочтительно от 3/1 до 1,5/1. Когда эквивалентное отношение [NCO]/[OH] меньше, чем 1/1, результирующий тонер может иметь недостаточное сопротивление смещению. Когда эквивалентное отношение [NCO]/[OH] больше чем 5/1, результирующий тонер может иметь недостаточную способность к низкотемпературной фиксации.
Количество полиизоцианата в сложнополиэфирном форполимере, содержащем изоцианатную группу, выбирают подходящим образом в зависимости от цели назначения без какого-либо ограничения, однако, оно предпочтительно составляет от 0,5% по массе до 40% по массе, более предпочтительно от 1% по массе до 30% по массе, и еще более предпочтительно от 2% по массе до 20% по массе. Когда его количество меньше, чем 0,5% по массе, результирующий тонер может иметь недостаточное сопротивление смещению, и поэтому может быть затруднено достижение как стабильности при хранении, так и способности к низкотемпературной фиксации тонера. Когда его количество больше, чем 40% по массе, результирующий тонер может иметь недостаточную способность к низкотемпературной фиксации.
Среднее число изоцианатных групп, содержащихся в одной молекуле сложнополиэфирного форполимера, содержащего изоцианатную группу, составляет предпочтительно 1 или более, более предпочтительно от 1,2 до 5, и еще более предпочтительно от 1,5 до 4. Когда среднее число меньше чем 1, молекулярная масса сложнополиэфирной смолы, модифицированной группой, образующей карбамидную связь, (RMPE) становится небольшой, что может неблагоприятным образом влиять на сопротивление результирующего тонера горячему смещению.
Соотношение в смеси сложнополиэфирного форполимера, содержащего изоцианатную группу, и амина выбирают подходящим образом в зависимости от цели назначения без какого-либо ограничения, однако, его определяют как эквивалентное отношение [NCO]/[NHx] изоцианатных групп [NCO] в сложнополиэфирном форполимере, содержащем изоцианатную группу, к аминогруппам [NHx] в амине, которое составляет предпочтительно от 1/3 до 3/1, более предпочтительно от 1/2 до 2/1, и еще более предпочтительно от 1/1,5 до 1,5/1. Когда эквивалентное отношение ([NCO]/[NHx]) в смеси меньше, чем 1/3, способность к низкотемпературной фиксации результирующего тонера может быть ухудшена. Когда эквивалентное отношение ([NCO]/[NHx]) в смеси больше, чем 3/1, молекулярная масса сложнополиэфирной смолы, модифицированной карбамидом, становится небольшой, что может неблагоприятным образом влиять на сопротивление смещению результирующего тонера.
---Способ синтеза полимера, реагирующего с соединением, содержащим активную водородную группу---
Способ синтеза полимера, реагирующего с соединением, содержащим активную водородную группу, выбирают подходящим образом в зависимости от цели назначения без какого-либо ограничения. В случае сложнополиэфирного форполимера, содержащего изоцианатную группу, примеры способа синтеза включают способ, который включает нагревание полиола и поликарбоновой кислоты до 150°C-280°C в присутствии обычного катализатора эстерификации (например, бутоксида титана и дибутилоловооксида) для образования реакционного продукта, необязательно с выполнением подходящим образом снижением давления, удалением воды из реакционной системы для получения сложного полиэфира, содержащего гидроксильную группу, с последующим реакционным взаимодействием сложного полиэфира, содержащего гидроксильную группу, с полиизоцианатом при 40°C-140°C, чтобы тем самым синтезировать сложнополиэфирный форполимер, содержащий изоцианатную группу.
2
2
2
4
5
5
5
6
6
Среднемассовую молекулярную массу (Mw) соединения, содержащего активную водородную группу, выбирают подходящим образом в зависимости от цели назначения без какого-либо ограничения, однако, она предпочтительно составляет от 3000 до 40000, более предпочтительно от 4000 до 30000, как в распределении молекулярной массы, измеренной с помощью гель-проникающей хроматографии (ГПХ), того компонента, растворимого в тетрагидрофуране (THF). Когда средневесовая молекулярная масса (Mw) меньше чем 3000, стабильность при хранении результирующего тонера может быть низкой. Когда его средневесовая молекулярная масса (Mw) больше чем 40000, способность к низкотемпературной фиксации результирующего тонера может быть недостаточной. Средневесовая молекулярная масса (Mw) может быть измерена, например, следующим образом. Вначале колонку стабилизируют в термокамере при 40°C. При этой температуре тетрагидрофуран (THF) в качестве колоночного растворителя подают в колонку при расходе 1 мл/мин, и инжектируют от 50 мкл до 200 мкл раствора образца смолы в тетрагидрофуране, при этом концентрацию раствора образца регулируют до величины от 0,05% по массе до 0,6% по массе для выполнения измерения. В отношении измерения молекулярной массы образца, распределение молекулярной массы образца вычисляют из соотношения с логарифмической величиной и числом счетов калибровочной кривой, построенной при применении нескольких монодисперсных стандартных образцов полистирола. В качестве стандартных образцов полистирола для построения калибровочной кривой, используют стандартные образцы полистирола (Pressure Chemical Co. или Tosoh Corporation), имеющие молекулярные массы 6×10, 2,1×10, 4×10, 1,75×10, 1,1×10, 3,9×10, 8,6×10, 2×10 и 4,48×10, и предпочтительно, чтобы было использовано по меньшей мере 10 стандартных образцов полистирола. Следует заметить, что в качестве детектора может быть использован детектор RI (показателя преломления).
<<Антиадгезионный агент>>
Антиадгезионный агент выбирают подходящим образом в зависимости от цели назначения без какого-либо ограничения, и его примеры включают природный воск, такие как растительный воск (например, карнаубский воск, хлопковый воск, японский воск и рисовый воск), животный воск (например, пчелиный воск и ланолин), минеральный воск (например, озокерит и церезин) и нефтяный воск (например, парафиновый воск, микрокристаллический воск и петролатум). Примеры воска, иного, чем природный воск, перечисленный выше, включают: синтетический углеводородный воск (например, воск, полученный синтезом Фишера-Тропша, полиэтиленовый воск и полипропиленовый воск); и синтетический воск (например, сложноэфирный воск, кетонный воск и эфирный воск). Дополнительные примеры включают: амид жирных кислот, такой как амид 1,2-гидроксистеариновой кислоты, амид стеариновой кислоты, имид фталевого ангидрида и хлорированные углеводороды; низкомолекулярные кристаллические полимерные смолы, такие как акриловые гомополимеры (например, поли-н-стеарилметакрилат и поли-н-лаурилметакрилат) и акриловые сополимеры (например, н-стеарилакрилат-этилметакрилатные сополимеры); и кристаллические полимеры, имеющие длинную алкильную группу в качестве боковой цепи. Среди них предпочтительным является воск, имеющий температуру плавления от 50°C до 120°C, поскольку такой воск может эффективно функционировать в качестве антиадгезионного агента на поверхности раздела между фиксирующим валиком и тонером, и поэтому сопротивление горячему смещению может быть улучшена без нанесения антиадгезионного агента, такого как масло, на фиксирующий валик.
Температуру плавления антиадгезионного агента выбирают подходящим образом в зависимости от цели назначения без какого-либо ограничения, однако, она предпочтительно составляет от 50°C до 120°C, более предпочтительно от 60°C до 90°C. Когда температура плавления ниже чем 50°C, воск может неблагоприятным образом влиять на стабильность при хранении результирующего тонера. Когда его температура плавления выше чем 120°C, холодное смещение склонно происходить во время фиксации, выполняемой при низкой температуре. Следует заметить, что, температура плавления антиадгезионного агента может быть определена посредством измерения максимального эндотермического пика при применении дифференциального сканирующего калориметра (TG-DSC системы, TAS-100, производства компании Rigaku Corporation).
Вязкость расплава антиадгезионного агента выбирают подходящим образом в зависимости от цели назначения без какого-либо ограничения, однако, когда ее измеряют при температуре выше, чем температура плавления воска, на 20°C, вязкость его расплава составляет предпочтительно от 5 сП до 1000 сП (от 0,005 Па·с до 1 Па·с), более предпочтительно от 10 сП до 100 сП (от 0,01 Па·с до 0,1 Па·с). Когда вязкость расплава меньше чем 5 сП (0,005 Па·с), способность к высвобождению может быть низкой. Когда вязкость расплава больше чем 1000 сП (1 Па·с), антиадгезионный агент не может проявлять эффект улучшения сопротивления горячему смещению и способности к низкотемпературной фиксации.
Количество антиадгезионного агента выбирают подходящим образом в зависимости от цели назначения без какого-либо ограничения, однако, оно предпочтительно составляет 40% по массе или менее, более предпочтительно от 3% по массе до 30% по массе. Когда его количество больше чем 40% по массе, текучесть тонера может быть ухудшена.
Антиадгезионный агент предпочтительно присутствует в диспергированном состоянии в частицах основы тонера. Для достижения этого диспергированного состояния антиадгезионного агента в частицах основы тонера, антиадгезионный агент и связующая смола являются предпочтительно несовместимыми друг с другом. Способ тонкого диспергирования антиадгезионного агента в частицах основы тонера выбирают подходящим образом в зависимости от цели назначения без какого-либо ограничения, и его примеры включают способ, включающий приложения сдвигового усилия во время замешивания в процессе изготовления тонера, чтобы тем самым диспергировать антиадгезионный агент.
Диспергированное состояние антиадгезионного агента может быть подтверждено обследованием тонкопленочной вырезанной части частицы тонера под просвечивающим электронным микроскопом (TEM). Меньший диаметр диспергированного антиадгезионного агента является более предпочтительным. Однако, когда диаметр диспергированного антиадгезионного агента слишком мал, проникновение антиадгезионного агента может быть недостаточным. Если антиадгезионный агент может быть подтвержден при увеличении ×10000, можно утверждать, что антиадгезионный агент присутствует в диспергированном состоянии. Если антиадгезионный агент не может быть подтвержден при увеличении ×10000, проникновение антиадгезионного агента становится недостаточным во время фиксации, даже если антиадгезионный агент очень тонко диспергирован.
<Другие компоненты>
Другие компоненты выбирают подходящим образом в зависимости от цели назначения без какого-либо ограничения, и их примеры включают окрашивающее вещество, слоистый неорганический минерал, магнитный материал, агент, улучшающий очистку, агент, улучшающий текучесть, и агент управления зарядом.
-Окрашивающее вещество-
Окрашивающее вещество выбирают подходящим образом из красителей и пигментов, известных в данной области техники, в зависимости от цели назначения без какого-либо ограничения, и его примеры включают углеродную сажу, нигрозиновый краситель, железный черный, нафтоловый желтый S, ганза желтый (Hansa yellow) (10G, 5G и G), кадмиевый желтый, желтый оксид железа, желтую охру, свинцовый глет, титановый желтый, полиазокраситель желтый, масляный желтый, ганза желтый (Hansa yellow) (GR, A, RN и R), пигмент желтый L, бензидиновый желтый (G и GR), устойчивый желтый (NCG), вулкан прочный желтый (5G, R), тартразиновый лак, хинолиновый желтый лак, антраценовый желтый BGL, изоиндолиноновый желтый, мумию, свинцовый сурик, свинцовую киноварь, кадмий красный, кадмий-ртуть красный, сурьмяную киноварь, устойчивый красный 4R, паракрасный (Para Red), алый (Fiser Red), парахлорортонитроанилиновый красный, литол прочно-алый G, блестящий прочно-алый, блестящий кармин BS, устойчивый красный (F2R, F4R, FRL, FRLL и F4RH), прочно-алый VD, вулкан прочно-рубиновый B, блестящий алый G, литол рубиновый GK, устойчивый красный F5R, блестящий кармин 6В, пигмент алый 3В, бордовый 5В, толуидиновый красно-коричневый, устойчивый бордовый F2K, солнечный бордовый BL, бордовый 10В, BON красно-коричневый светлый, BON красно-коричневый средний, эозиновый лак, родаминовый лак В, родамин лаковый Y, ализариновый лак, тиоиндиго красный В, тиоиндиго красно-коричневый, масляный красный, хинакридоновый красный, пиразолоновый красный, полиазокраситель красный, хромовую киноварь, бензидиновый оранжевый, периноновый оранжевый, масляный оранжевый, кобальтовую синь, лазурный синий, щелочной синий лак, сиренево-синий лак, Виктория-голубой лак, трифенилметановый синий лаковый, не содержащий металлов, фталоцианиновый синий, небесно-голубой, индантреновый синий (RS и ВС), индиго, ультрамарин, берлинскую лазурь, антрахиноновый синий, прочно-фиолетовый B, метилфиолетовый лак, кобальтовый пурпурный, марганцевый фиолетовый, диоксановый фиолетовый, антрахиноновый фиолетовый, хромовую зелень, цинковую зелень, оксид хрома, виридиан, изумрудную зелень, пигмент зеленый B, нафтол зеленый B, зеленое золото, кислотный зеленый лак, малахитовый зеленый лак, фталоцианиновый зеленый, антрахиноновый зеленый, оксид титана, цинковые цветы и литопон. Они могут быть использованы по отдельности или в комбинации.
Количество окрашивающего вещества в тонере выбирают подходящим образом в зависимости от цели назначения без какого-либо ограничения, однако, оно предпочтительно составляет от 1% по массе до 15% по массе, более предпочтительно от 3% по массе до 10% по массе. Когда его количество меньше чем 1% по массе, красящая способность результирующего тонера может быть низкой. Когда его количество больше чем 15% по массе, могут возникать проблемы, такие как отсутствие диспергирования пигмента в тонере, низкая красящая способность и плохие электрические свойства тонера.
Окрашивающее вещество может быть использовано в виде маточной смеси, в которой окрашивающее вещество образует композиционный материал со смолой. Смолу выбирают подходящим образом в зависимости от цели назначения без какого-либо ограничения, и ее примеры включают: сложнополиэфирную смолу; полимер стирола или продукта его замещения (например, полистирол, поли-п-хлоростирол и поливинил); стирольный сополимер (например, сополимер стирола и п-хлоростирола, сополимер стирола и пропилена, сополимер стирола и винилтолуола, сополимер стирола и винилнафталина, сополимер стирола и метилакрилата, сополимер стирола и этилакрилата, сополимер стирола и бутилакрилата, сополимер стирола и октилакрилата, сополимер стирола и метилметакрилата, сополимер стирола и этилметакрилата, сополимер стирола и бутилметакрилата, сополимер стирола и метил-α-хлорметакрилата, сополимер стирола и акрилонитрила, сополимер стирола и винилметилкетона, сополимер стирола и бутадиена, сополимер стирола и изопрена, сополимер стирола, акрилонитрила и индена, сополимер стирола и малеиновой кислоты, и сополимер стирола и сложного эфира малеиновой кислоты); и другие, такие как полиметилметакрилат, полибутилметакрилат, поливинилхлоридная смола, поливинилацетатная смола, полиэтиленовая смола, полипропиленовая смола, эпоксидная смола, эпоксиполиоловая смола, полиуретановая смола, полиамидная смола, поливинилбутиральная смола, полиакриловая смола, древесная смола, модифицированная древесная смола, терпеновая смола, смола на основе алифатического углеводорода, смола на основе алициклического углеводорода, ароматическая углеводородная нефтяная смола, хлорированный парафин и парафиновый воск. Они могут быть использованы по отдельности или в комбинации.
Способ изготовления маточной смеси выбирают подходящим образом в зависимости от цели назначения без какого-либо ограничения, и его примеры включают способ, включающий смешивание и/или замешивание смолы для маточной смеси, окрашивающего вещества и органического растворителя при приложении высокого сдвигового усилия для изготовления маточной смеси. Следует заметить, что органический растворитель добавляют, чтобы улучшить взаимодействие между окрашивающим веществом и связующей смолой. Кроме того, другой способ изготовления маточной смеси выбирают подходящим образом в зависимости от цели назначения без какого-либо ограничения, однако, он предпочтительно является способом с быстрым удалением, в котором водную пасту, содержащую окрашивающее вещество, смешивают и замешивают со смолой и органическим растворителем, и затем окрашивающее вещество переносят к смоле, чтобы удалить воду и органический растворитель. Этот способ является предпочтительно используемым, поскольку влажный осадок окрашивающего вещества используют непосредственным образом, и отсутствует необходимость в сушке влажного осадка окрашивающего вещества, чтобы приготовить окрашивающее вещество. При смешивании и замешивании окрашивающего вещества и смолы предпочтительно используют диспергатор с приложением высоких сдвиговых усилий (например, трехвалковую мельницу).
-Слоистый неорганический минерал-
Слоистый неорганический минерал выбирают подходящим образом в зависимости от цели назначения без какого-либо ограничения, при условии, что он является минералом, в котором слои, каждый из которых имеет толщину несколько нанометров, наслоены один на другой, и его примеры включают монтмориллонит, бентонит, гекторит, аттапульгит, сепиолит и их смеси. Они могут быть использованы по отдельности или в комбинации. Среди них модифицированный слоистый минерал является предпочтительным, поскольку он может быть деформирован во время гранулирования тонера, проявляет функциональную способность к регулированию заряда и обладает превосходной способностью к низкотемпературной фиксации, при этом модифицированный слоистый неорганический минерал, в котором слоистый неорганический минерал, имеющий базовую кристаллическую структуру монтмориллонита, модифицируют органическими катионами, и органический модифицированный монтмориллонит и бентонит являются предпочтительными, поскольку они могут легко регулировать вязкость без неблагоприятного влияния на свойства тонера.
Модифицированное слоистое неорганическое соединение предпочтительно получают посредством модификации по меньшей мере части слоистого неорганического минерала органическими ионами. Посредством модификации по меньшей мере части слоистого неорганического минерала органическими ионами, результирующее модифицированное слоистое неорганическое соединение обладает подходящей гидрофобностью, и предоставляет масляную фазу, которая содержит композицию тонера и/или прекурсор композиции тонера и имеет неньютоновскую вязкость, чтобы деформировать частицы тонера.
Количество модифицированного слоистого неорганического минерала, содержащегося в частицах основы тонера, выбирают подходящим образом в зависимости от цели назначения без какого-либо ограничения, однако, оно предпочтительно составляет от 0,05% по массе до 5% по массе.
-Магнитный материал-
Магнитный материал выбирают подходящим образом в зависимости от цели назначения без какого-либо ограничения, и его примеры включают порошок железа, магнетит и феррит. Среди них белый магнитный материал является предпочтительным, принимая во внимание цветовой тон.
-Агент, улучшающий очистку-
Агент, улучшающий очистку, выбирают подходящим образом в зависимости от цели назначения без какого-либо ограничения, при условии, что он является агентом, добавляемым к тонеру для того, чтобы удалить остаточный проявитель на фотопроводнике или элементе для первичного переноса. Его примеры включают: металлические соли жирной кислоты, такой как стеариновая кислота (например, стеарат цинка и стеарат кальция); и полимерные частицы, полученные эмульсионной полимеризацией без применения мыла, такие как частицы полиметилметакрилата и частицы полистирола. Объемный средний диаметр полимерных частиц выбирают подходящим образом в зависимости от цели назначения без какого-либо ограничения, однако, полимерные частицы предпочтительно имеют сравнительно узкое распределение по размеру, более предпочтительно имеют объемный средний диаметр от 0,01 мкм до 1 мкм.
-Агент, улучшающий текучесть-
Агент, улучшающий текучесть, является агентом, применяемым для выполнения поверхностной обработки для улучшения гидрофобности с тем, чтобы предотвратить для тонера снижение его текучести и способности к приданию заряда в окружающей среде с высокой влажностью. Его примеры включают связующий агент на основе силана, силилирующий агент, связующий агент на основе силана, имеющий фторалкильную группу, связующий агент на основе органического титаната, связующий агент на основе алюминия, кремнийорганическое масло и модифицированное кремнийорганическое масло. Диоксид кремния или оксид титана особенно предпочтительно используют в виде гидрофобного диоксида кремния или гидрофобного оксида титана посредством обработки поверхности диоксида кремния или оксида титана вышеупомянутым агентом, улучшающим текучесть.
-Агент управления зарядом-
Агент управления зарядом выбирают подходящим образом в зависимости от цели назначения без какого-либо ограничения, и его примеры включают нигрозиновые красители, трифенилметановые красители, красители на основе хромсодержащего металлического комплекса, пигменты на основе хелата молибденовой кислоты, родаминовые красители, алкоксиамины, соли четвертичного аммония (включая соли четвертичного аммония, модифицированные фтором), алкиламиды, фосфоры, соединения фосфора, вольфрам, соединение вольфрама, фторсодержащие активные вещества, металлические соли салициловой кислоты, металлические соли производных салициловой кислоты, фталоцианин меди, перилен, хинакридон, азопигменты и полимерные соединения, имеющие функциональную группу (например, группу сульфоновой кислоты, карбоксильную группу и соль четвертичного аммония).
Примеры торговых наименований коммерческих продуктов, применимых в качестве агента управления зарядом, включают: нигрозиновый краситель BONTRON 03, соль четвертичного аммония BONTRON P-51, металлосодержащий азокраситель BONTRON S-34, металлический комплекс на основе оксинафтойной кислоты E-82, металлический комплекс на основе салициловой кислоты E-84 и фенольный конденсат E-89 (все производства компании ORIENT CHEMICAL INDUSTRIES CO., LTD); молибденовый комплекс соли четвертичного аммония TP-302 и TP-415 (все производства компании Hodogaya Chemical Co., Ltd.); соль четвертичного аммония COPY CHARGE PSY VP 2038, производное трифенилметана COPY BLUE PR, соль четвертичного аммония COPY CHARGE NEG VP2036 и COPY CHARGE NX VP434 (все производства компании Clariant Inc.), и LRA-901 и LR-147 (оба производства Japan Carlit Co., Ltd.).
Количество агента управления зарядом выбирают подходящим образом в зависимости от цели назначения без какого-либо ограничения, однако, оно составляет предпочтительно от 0,1 частей по массе до 10 частей по массе, более предпочтительно от 0,2 частей по массе до 5 частей по массе, по отношению к 100 частям по массе связующей смолы. Когда его количество больше,чем 10 частей по массе, электростатическая склонность результирующего тонера является чрезмерно большой, и поэтому влияние агента управления зарядом уменьшено, и электростатическая сила по отношению к ролику проявления увеличивается, что может уменьшать текучесть тонера или уменьшать плотность изображений, формируемых с помощью результирующего тонера. Агент управления зарядом может быть добавлен посредством растворения и диспергирования после плавления и замешивания вместе с маточной смесью или смолой, или добавлен посредством растворения или диспергирования непосредственно в органический растворитель, или добавлен посредством закрепления на поверхности каждой частицы тонера после приготовления частиц тонера.
<Способ изготовления тонера>
Способ изготовления тонера выбирают подходящим образом в зависимости от цели назначения без какого-либо ограничения, и его примеры включают способ изготовления тонера с применением способа тонкого измельчения и способ изготовления тонера с применением способа полимеризации. Среди них способ изготовления тонера с применением способа полимеризации является предпочтительным, поскольку могут быть получены частицы тонера малого диаметра.
Способ полимеризации выбирают подходящим образом в зависимости от цели назначения без какого-либо ограничения, и его примеры включают способ суспензионной полимеризации, способ растворения с суспендированием и способ эмульсионной полимеризации с агрегированием. Среди них способ растворения с суспендированием является предпочтительным.
Способ растворения с суспендированием выбирают подходящим образом в зависимости от цели назначения без какого-либо ограничения, однако, он предпочтительно включает этап приготовления масляной фазы, этап приготовления водной фазы, этап эмульгирования или диспергирования, этап удаления растворителя, этап промывки и сушки и этап обработки поверхностной добавкой.
Конкретный пример способа растворения с суспендированием выбирают подходящим образом в зависимости от цели назначения без какого-либо ограничения, однако, он предпочтительно является способом, включающим: растворение или диспергирование в органическом растворителе по меньшей мере связующей смолы и окрашивающего вещества для приготовления раствора или дисперсии; добавление раствора или дисперсии к водной фазе и эмульгирование или диспергирование раствора или дисперсии в водной фазе для приготовления эмульсии или жидкой дисперсии; удаление органического растворителя из эмульсии или жидкой дисперсии для приготовления базовых частиц тонера; и смешивание частиц основы тонера с поверхностной добавкой для изготовления тонера.
Среди способов растворения с суспендированием способ сложноэфирного удлинения цепи является предпочтительным. В качестве конкретного примера способа сложноэфирного удлинения цепи предпочтительным является способ, включающий: растворение или диспергирование в органическом растворителе по меньшей мере соединения, содержащего активную водородную группу, полимера, реагирующего с соединением, содержащим активную водородную группу, связующей смолы и окрашивающего вещества для приготовления раствора или дисперсии; добавление раствора или дисперсии к водной фазе и эмульгирование или диспергирование раствора или дисперсии в водной фазе для приготовления эмульсии или жидкой дисперсии; обеспечение соединению, содержащему активную водородную группу, и полимеру, реагирующему с соединением, содержащим активную водородную группу, возможности выполнения реакции удлинения цепи или образования поперечных связей в эмульсии или жидкой дисперсии; удаление органического растворителя из эмульсии или жидкой дисперсии для приготовления базовых частиц тонера; и смешивание частиц основы тонера с поверхностной добавкой для изготовления тонера.
Этот способ может выдавать тонер, содержащий высокодиспергированный антиадгезионный агент и обладающий превосходной текучестью. Такой тонер может быть доставлен к узлу проявления без образования мертвого пространства в узле перемещения проявителя.
<<Этап приготовления масляной фазы>>
Этап приготовления масляной фазы является этапом растворения или диспергирования в органическом растворителе материала тонера, содержащего по меньшей мере связующую смолу и окрашивающее вещество, чтобы приготовить масляную фазу (раствор или дисперсию материала тонера). Органический растворитель выбирают подходящим образом в зависимости от цели назначения без какого-либо ограничения, однако, он предпочтительно является органическим растворителем, имеющим температуру кипения ниже чем 150°C, с точки зрения простоты его удаления. Органический растворитель, имеющий температуру кипения ниже чем 150°C, выбирают подходящим образом в зависимости от цели назначения без какого-либо ограничения, и его примеры включают толуол, ксилол, бензол, четыреххлористый углерод, метиленхлорид, 1,2-дихлорэтан, 1,1,2-трихлорэтан, трихлорэтилен, хлороформ, монохлорбензол, дихлорэтилиден, метилацетат, этилацетат, метилэтилкетон и метилизобутилкетон. Они могут быть использованы по отдельности или в комбинации. Среди них предпочтительными являются этилацетат, толуол, ксилол, бензол, метиленхлорид, 1,2-дихлороэтан, хлороформ и четыреххлористый углерод, и особенно предпочтительным является этилацетат.
<<Этап приготовления водной фазы>>

Этап приготовления водной фазы является приготовлением водной фазы (водной среды). Водную фазу выбирают подходящим образом в зависимости от цели назначения без какого-либо ограничения, и ее примеры включают воду, растворитель, смешиваемый с водой, и их смесь. Они могут быть использованы по отдельности или в комбинации. Среди них предпочтительной является вода. Примеры растворителя, смешиваемого с водой, включают спирт (например, метанол, изопропанол и этиленгликоль), диметилформамид, тетрагидрофуран, целлозольв (например, метилцеллозольв (Methyl Cellosolve)) и низший кетон (например, ацетон и метилэтилкетон).
<<Этап эмульгирования или диспергирования>>
Этап эмульгирования или диспергирования является этапом диспергирования масляной фазы в водной фазе для приготовления эмульсии или жидкой дисперсии. Вещества для материала тонера не обязательно смешивают в то время, когда частицы формируют в водной фазе, и материалы могут быть добавлены после формирования частиц. Например, после формирования частиц, каждая из которых не содержит окрашивающего вещества, окрашивающее вещество может быть добавлено обычным способом окрашивания. Количество используемой водной фазы по отношению к 100 частям по массе материала тонера выбирают подходящим образом в зависимости от цели назначения без какого-либо ограничения, однако, оно предпочтительно составляет от 100 частей по массе до 1000 частей по массе. Когда ее количество составляет менее чем 100 частей по массе, диспергированное состояние материала тонера может быть нежелательным, и поэтому частицы тонера заданного размера не могут быть получены. Когда ее количество более чем 1000 частей по массе, это может быть экономически нежелательно. Кроме того, при необходимости может быть использован диспергирующий агент. Применение диспергирующего агента является предпочтительным, поскольку может быть достигнуто распределение частиц по размеру в виде острого пика и стабилизировано состояние дисперсии.
Диспергирующий агент, используемый на этапе эмульгирования или диспергирования выбирают подходящим образом в зависимости от цели назначения без какого-либо ограничения, и его примеры включают анионогенное поверхностно-активное вещество, катионогенное поверхностно-активное вещество, неионогенное поверхностно-активное вещество, амфотерное поверхностно-активное вещество, анионогенное поверхностно-активное вещество, имеющее фторалкильную группу, катионогенное поверхностно-активное вещество, имеющее фторалкильную группу, неорганическое соединение (например, трикальцийфосфат, карбонат кальция, оксид титана, коллоидный диоксид кремния и гидроксиапатит) и полимерные частицы (например, полимерные частицы метилметакрилата (MMA) (1 мкм), полимерные частицы метилметакрилата (MMA) (3 мкм), полистирольные частицы (0,5 мкм), полистирольные частицы (2 мкм) и стирол-акрилонитрильные полимерные частицы (1 мкм)). Среди них поверхностно-активное вещество, имеющее фторалкильную группу, является предпочтительным, поскольку оно может проявлять эффект при малом его количестве.
Примеры торговых наименований диспергирующего агента включают: SURFLON S-111, S-112, S-113, S-121 (все производства компании Asahi Glass Co., Ltd.); FLUORAD FC-93, FC-95, FC-98, FC-129, FC-135 (все производства компании Sumitomo 3M Limited); UNIDYNE DS-101, DS-102, DS-202 (все производства компании DAIKIN INDUSTRIES, LTD.); MEGAFAC F-110, F-120, F-113, F-150, F-191, F-812, F-824, F-833 (все производства компании DIC Corporation); EFTOP EF-102, 103, 104, 105, 112, 123A, 123B, 132, 306A, 501, 201, 204, (все производства компании Mitsubishi Materials Electronic Chemicals Co., Ltd.); FUTARGENT F-100, F-300, F150 (все производства компании NEOS COMPANY LIMITED); SGP, SGP-3G (оба производства компании Soken Chemical & Engineering Co., Ltd.); PB-200H (производства компании Kao Corporation); Techno Polymer SB (производства компании Sekisui Chemical Co., Ltd.); и Micropearl (производства компании Sekisui Chemical Co., Ltd.).
Когда используют диспергирующий агент, диспергирующий агент может быть оставлен на поверхностях частиц тонера, однако, диспергирующий агент предпочтительно вымывают и удаляют из частиц тонера после реакции, принимая во внимание способность к приданию заряда тонера. Кроме того, предпочтительно используют растворитель, способный растворять модифицированный сложный полиэфир после реакции сложнополиэфирного форполимирования для обеспечения распределения частиц по размеру в виде острого пика и более низкой вязкости материала тонера. Растворитель предпочтительно является летучим растворителем, имеющим температуру кипения ниже чем 100°C, с точки зрения простоты его удаления, и примеры такого растворителя включают: растворитель, смешиваемый с водой, такой как толуол, ксилол, бензол, четыреххлористый углерод, метиленхлорид, 1,2-дихлорэтан, 1,1,2-трихлорэтан, трихлорэтилен, хлороформ, монохлорбензол, дихлорэтилиден, метилацетат, этилацетат, метилэтилкетон, метилизобутилкетон, тетрагидрофуран и метанол. Они могут быть использованы по отдельности или в комбинации. Среди них предпочтительным является ароматический растворитель, такой как толуол и ксилол, и галогенированный углеводород, такой как метиленхлорид, 1,2-дихлорэтан, хлороформ и четыреххлористый углерод. Количество растворителя выбирают подходящим образом в зависимости от цели назначения без какого-либо ограничения, однако, оно предпочтительно составляет от 0 частей по массе до 300 частей по массе, более предпочтительно от 0 частей по массе до 100 частей по массе, и еще более предпочтительно от 25 частей по массе до 70 частей по массе по отношению к 100 частям по массе сложнополиэфирного форполимера. В случае, когда используют растворитель, после завершения реакции удлинения молекулярной цепи и/или образования поперечных связей растворитель удаляют нагреванием при атмосферном давлении или пониженном давлении.
В случае, когда используют диспергирующий агент, стабилизатор дисперсии предпочтительно используют в комбинации. Стабилизатор дисперсии выбирают подходящим образом в зависимости от цели назначения без какого-либо ограничения, при условии, что он является материалом, стабилизирующим диспергированные капельки с помощью полимерного защитного коллоида, или водонерастворимыми органическими частицами. Его примеры включают: кислоту, такую как акриловая кислота, метакриловая кислота, α-цианоакриловая кислота, α-цианометакриловая кислота, итаконовая кислота, кротоновая кислота, фумаровая кислота, малеиновая кислота и малеиновый ангидрид; (мет)акриловый мономер, имеющий гидроксильную группу, такой как β-гидроксиэтилакрилат, β-гидроксиэтилметакрилат, β-гидроксипропилакрилат, β-гидроксипропилметакрилат, γ-гидроксипропилакрилат, γ-гидроксипропилметакрилат, 3-хлор-2-гидроксипропилакрилат, 3-хлор-2-гидроксипропилметакрилат, диэтиленгликольмоноакрилат, диэтиленгликольмонометакрилат, глицеринмоноакрилат, глицеринмонометакрилат, N-метилолакриламид и N-метилолметакриламид; виниловый спирт и его эфиры (например, винилметиловый эфир, винилэтиловый эфир и винилпропиловый эфир); сложный эфир винилового спирта с соединением, имеющим карбоксильную группу (например, винилацетат, винилпропионат и винилбутират); стабилизатор, такой как акриламид, метакриламид, диацетонакриламид и их метилольное соединение; хлорангидрид, такой как акриловый хлорангидрид и метакриловый хлорангидрид; гомополимер или сополимер азотсодержащего соединения или соединения, содержащего гетероцикл с ним, такого как винилпиридин, винилпирролидон, винилимидазол и этиленимин; полиоксиэтиленовый стабилизатор, такой как полиоксиэтилен, полиоксипропилен, полиоксиэтиленалкиламин, полиоксипропиленалкиламин, полиоксиэтиленалкиламид, полиоксипропиленалкиламид, полиоксиэтиленнонилфениловый эфир, полиоксиэтиленлаурилфениловый эфир, сложный полиоксиэтиленстеарилфениловый эфир и сложный полиоксиэтиленнонилфениловый эфир; и целлюлозу, такую как метилцеллюлоза, гидроксиэтилцеллюлоза и гидроксипропилцеллюлоза.
Когда соединение, растворимое как в кислоте, так и в щелочи, такое как фосфат кальция, используют в качестве стабилизатора дисперсии, фосфат кальция предпочтительно удаляют из частиц посредством растворения фосфата кальция кислотой, такой как соляная кислота, с последующим промыванием водой. Следует заметить, что удаление фосфата кальция может также быть выполнено посредством разложения энзимом.
Диспергатор, используемый на этапе эмульгирования или диспергирования, выбирают подходящим образом в зависимости от цели назначения без какого-либо ограничения, и его примеры включают низкоскоростной диспергатор с приложением сдвиговых усилий, высокоскоростной диспергатор с приложением сдвиговых усилий, фрикционный диспергатор, струйный диспергатор высокого давления и ультразвуковой диспергатор. Среди них высокоскоростной диспергатор с приложением сдвиговых усилий является предпочтительным, поскольку он способен регулировать диаметры частиц диспергированных элементов (масляных капель) до 2 мкм - 20 мкм. В случае, когда используют высокоскоростной диспергатор с приложением сдвиговых усилий, условия, такие как число оборотов вращения, время диспергирования и температуру диспергирования, выбирают подходящим образом в зависимости от цели назначения. Число оборотов вращения выбирают подходящим образом в зависимости от цели назначения без какого-либо ограничения, однако, оно предпочтительно составляет от 1000 об/мин до 30000 об/мин, более предпочтительно от 5000 об/мин до 20000 об/мин. Время диспергирования выбирают подходящим образом в зависимости от цели назначения без какого-либо ограничения, однако, оно предпочтительно составляет от 0,1 минуты до 5 минут в случае системы периодического действия. Температуру диспергирования выбирают подходящим образом в зависимости от цели назначения без какого-либо ограничения, однако, она предпочтительно составляет от 0°C до 150°C, более предпочтительно от 40°C до 98°C под давлением. Следует заметить, что, обычно, чем выше температура диспергирования, тем легче выполняется диспергирование.
<<Этап удаления растворителя>>
Этап удаления растворителя является этапом удаления органического растворителя из эмульсии или жидкой дисперсии (например, жидкой дисперсии, такой как эмульгированная суспензия). Способ удаления органического растворителя выбирают подходящим образом в зависимости от цели назначения без какого-либо ограничения, и его примеры включают: способ, в котором температуру системы в целом постепенно увеличивают для испарения органического растворителя, содержащегося в масляных капельках; и способ, в котором жидкую дисперсию распыляют (посредством распылительной сушилки, ленточной сушилки или барабанной печи или т.п.) в сухой атмосфере (например, нагретом газе, таком как воздух, азот, диоксид углерода и газообразные продукты сгорания), чтобы удалить органический растворитель в масляных капельках. При применении любого из этих способов требуемое качество может быть достигнуто в достаточной мере в пределах короткого времени обработки. Как только органический растворитель удаляют, образуются частицы основы тонера.
<<Этап промывки и сушки>>
Этап промывки и сушки является этапом промывки и сушки частиц основы тонера. Частицы основы тонера могут быть дополнительно подвергнуты классификации. Классификация может быть выполнена посредством удаления компонента в виде тонких частиц посредством циклона, отстойника, центробежного сепаратора или подобным образом. В качестве альтернативы, классификация может быть выполнена после сушки частиц основы тонера. Следует заметить, что нежелательные тонкие частицы или грубые частицы, полученные классификацией, могут быть использованы снова для формирования частиц. В этом случае тонкие частицы или грубые частицы могут быть во влажном состоянии.
<<Этап обработки поверхностной добавкой>>
Этап обработки поверхностной добавкой является этапом смешивания и обработки сухих частиц основы тонера поверхностной добавкой, которая удовлетворяет параметру, определенному в настоящем изобретении. Как только частицы основы тонера смешивают с поверхностной добавкой, получают тонер по настоящему изобретению. Устройство, используемое для смешивания, выбирают подходящим образом в зависимости от цели назначения без какого-либо ограничения, однако, оно предпочтительно является HENSCHEL MIXER (производства компании Nippon Cole & Engineering Co., Ltd.). Для того, чтобы предотвратить отделение поверхностной добавки от поверхностей частиц основы тонера, может быть приложено механическое ударное воздействие. Способ приложения механического ударного воздействия выбирают подходящим образом в зависимости от цели назначения без какого-либо ограничения, и его примеры включают: способ, включающий приложение ударного усилия к смеси посредством высокоскоростной вращающейся лопасти; и способ, включающий размещение смеси в высокоскоростном воздушном потоке, ускорение скорости воздуха таким образом, что частицы сталкиваются одни с другими, или что частицы врезаются в соответствующую пластину для столкновения, чтобы тем самым приложить ударное усилие. Устройство, используемое в таком способе, выбирают подходящим образом в зависимости от цели назначения без какого-либо ограничения. Его примеры включают ANGMILL (производства компании Hosokawa Micron Corporation), устройство, изготовленное посредством модификации мельницы I-типа (производства компании Nippon Pneumatic Mfg. Co., Ltd.) таким образом, что давление измельчающего воздуха в нем уменьшено, гибридизатор (производства компании Nara Machinery Co., Ltd.), криптоновую систему Krypton System (производства компании Kawasaki Heavy Industries, Ltd.) и автоматическую ступку.
<Свойства тонера>
Отношение (Dv/Dn) объемного среднего диаметра частиц (Dv) к численному среднему диаметру частиц (Dn) тонера выбирают подходящим образом в зависимости от цели назначения без какого-либо ограничения, однако, оно предпочтительно составляет 1,30 или менее, более предпочтительно от 1,00 до 1,30. Когда отношение (Dv/Dn) меньше чем 1,00, в случае двухкомпонентного проявителя, тонер плавится на поверхностях частиц носителя после перемешивания в течение длительного периода времени в узле проявления, что может приводить к низкой способности к зарядке носителя или плохой способности к очистке. В случае однокомпонентного проявителя склонно происходить образование пленки тонера на ролике проявления или приплавление тонера к элементу, такому как ракельный нож для уменьшения толщины слоя тонера. Когда отношение (Dv/Dn) больше чем 1,30, затруднено формирование изображения, имеющего высокое разрешение и высокое качество изображения, а диаметры частиц тонера могут значительным образом изменяться после подачи тонера к проявителю для восполнения израсходованного тонера. С другой стороны, когда отношение (Dv/Dn) находится в вышеупомянутом более предпочтительном интервале, это выгодно, поскольку может быть достигнута превосходная стабильность при хранении, способность к низкотемпературной фиксации и сопротивление горячему смещению. Глянцевитость изображения является превосходной, в особенности, когда такой тонер используют для полноцветной фотокопировальной машины. В случае двухкомпонентного проявителя диаметры частиц тонера в двухкомпонентном проявителе не изменяются значительным образом, даже когда тонер подается к проявителю для восполнения израсходованного тонера, и тонер может достигать превосходной и стабильной способности к проявлению даже когда тонер перемешивается в узле проявления в течение длительного периода времени. В случае однокомпонентного проявителя диаметры частиц тонера в двухкомпонентном проявителе не изменяются значительным образом, даже когда тонер подается к проявителю для восполнения израсходованного тонера, при этом тонер не вызывает образования пленки на ролике проявления, а также не приплавляется к элементу для регулирования толщины слоя, такому как ракельный нож для уменьшения толщины слоя тонера, и предоставляет превосходную и стабильную способность к проявлению и изображению, даже когда он перемешивается в узле проявления в течение длительного периода времени, и поэтому возможно обеспечение изображения высокого качества.
Объемный средний диаметр (Dv) частиц тонера выбирают подходящим образом в зависимости от цели назначения без какого-либо ограничения, однако он предпочтительно составляет от 2 мкм до 8 мкм, более предпочтительно от 3 мкм до 7 мкм. Когда Dv частиц тонера меньше чем 2 мкм, способность к очистке тонера может быть ухудшена. Когда Dv частиц тонера больше чем 8 мкм, воспроизводимость тонких линий может быть существенно ухудшена. С другой стороны, когда Dv находится в пределах вышеупомянутого предпочтительного интервала, это является выгодным, поскольку может быть достигнута как воспроизводимость тонких линий, так и способность к очистке.
Объемный средний диаметр частиц (Dv) и численный средний диаметр частиц (Dn) тонера могут быть измерены посредством анализатора размера частиц (Multisizer III, производства компании Bechman Coulter, Inc.) с размером апертуры 100 мкм, и при применении программного обеспечения для анализа (Beckman Coulter Multisizer 3, версия 3.51). В частности, в стеклянную колбу на 100 мл загружают 0,5 мл 10%-ного по массе поверхностно-активного вещества (алкилбензолсульфоната, Neogen SC-A, производства компании Dai-Ichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.), с последующим добавлением 0,5 г каждого тонера. Итоговую смесь перемешивали с помощью микрошпателя. К смеси добавляют 80 мл воды, очищенной ионным обменом, и результирующую жидкую дисперсию диспергируют в течение 10 минут посредством ультразвукового волнового диспергатора (W-113MK-II, производства компании Honda Electronics Co., Ltd.). Эту жидкую дисперсию подвергают измерению при применении анализатора размера частиц и раствора для измерения (ISOTON III, Bechman Coulter, Inc.). Измерение выполняют посредством добавления по каплям образца тонера таким образом, что концентрация, указываемая устройством, находится в интервале 8%±2%. Для этого метода измерения важно, чтобы концентрация поддерживалась в интервале 8%±2%, по причине воспроизводимости измерения диаметра частиц. При условии, что концентрация находится в пределах вышеупомянутого интервала, ошибки в измерении диаметра частиц не возникает.
Среднюю округлость тонера выбирают подходящим образом в зависимости от цели назначения без какого-либо ограничения. Для того чтобы уменьшить адгезию между частицами тонера и улучшить низкую текучесть первоначального тонера, прилагают достаточное усилие между частицами тонера, чтобы разделить частицы тонера, при этом средняя величина округлости предпочтительно удовлетворяет выражению: 1,00≤(1-B)/(1-A)≤4,00, более предпочтительно 1,25≤(1-B)/(1-A)≤3,00, и еще более предпочтительно 1,40≤(1-B)/(1-A)≤2,50, где A представляет собой среднюю величину округлости частиц в интервале от 0,7 мкм до (Dn/2) мкм, и B представляет собой среднюю величину округлости частиц в интервале от 0,7 мкм до (Dn×2) мкм. Величину округлости определяют следующим образом:
Величина округлости SR = (длина окружности круга, имеющего такую же площадь, что и площадь проекции частицы/длина границы проектированного изображения частицы).
Когда форма частицы тонера близка к сфере, данная величина близка к 1,00.
Среднюю округлость тонера выбирают подходящим образом в зависимости от цели назначения без какого-либо ограничения, однако, она предпочтительно составляет от 0,95 до 0,98. Когда средняя величина округлости меньше чем 0,95, однородность изображения ухудшается во время проявления, способность к переносу тонера от электрофотографического фотопроводника к промежуточному передающему элементу или от промежуточного передающего элемента к регистрирующей среде ухудшается, так что однородная передача не может быть выполнена. С другой стороны, когда средняя округлость находится в пределах вышеупомянутого предпочтительного интервала, это выгодно, поскольку может быть достигнуто уменьшение размеров частиц тонера, особенно в случае цветного тонера, и может быть достигнута превосходная способность к переносу тонера.
Измерение средней округлости выполняют посредством анализатора изображения частиц проточного типа (FPIA-2000, производства компании Sysmex Corporation). В частности, в заданный сосуд загружают от 100 мл до 150 мл воды, из которой заранее были удалены твердые частицы примесей, с последующим добавлением в качестве диспергирующего агента от 0,1 мл до 0,5 мл поверхностно-активного вещества и добавлением от 0,1 г до 935 г образца для измерения. Итоговую жидкую суспензию, в которой диспергирован образец, диспергируют в течение от примерно 1 минуты до примерно 3 минут посредством ультразвукового волнового диспергатора и результирующую жидкую дисперсию, имеющую концентрацию от 3000 частиц/мкл до 10000 частиц/мкл, подвергают измерению формы и распределения тонера.
(Проявитель)
Проявитель по настоящему изобретению содержит по меньшей мере тонер по настоящему изобретению и может, при необходимости, дополнительно содержать другие компоненты. Проявитель может быть однокомпонентным проявителем или двухкомпонентным проявителем. Следует заметить, что, в случае, когда проявитель является двухкомпонентным проявителем, тонер по настоящему изобретению и носитель смешивают, чтобы использовать в качестве проявителя. В случае, когда проявитель является однокомпонентным проявителем, тонер по настоящему изобретению используют в качестве однокомпонентного магнитного или немагнитного тонера.
Проявитель предпочтительно является двухкомпонентным проявителем, содержащим по меньшей мере тонер по настоящему изобретению и носитель.
<Носитель>
Носитель содержит магнитные частицы сердцевины и покрывающую смолу, которая покрывает каждую частицу сердцевины и может дополнительно содержать электропроводный порошок и связующий агент на основе силана. Определение диаметров частиц носителя и диаметров частиц сердцевины, которые являются каркасом носителя.
Массовое соотношение носителя и тонера, содержащихся в проявителе, выбирают подходящим образом в зависимости от цели назначения без какого-либо ограничения, однако, проявитель предпочтительно содержит от 1 части по массе до 10 частей по массе тонера по отношению к 100 частям по массе носителя.
-Частицы сердцевины-
Частицы сердцевины выбирают подходящим образом в зависимости от цели назначения без какого-либо ограничения, при условии, что они являются частицами сердцевины, имеющими магнитный заряд 40 эме/г или более, когда к носителю приложено магнитное поле 1000 эрстед (Э) или 12,57 А/м. Их примеры включают ферромагнитный материал (например, железо и кобальт), магнетит, гематит, феррит на основе Li, феррит на основе MnZn, феррит на основе CuZn, феррит на основе NiZn, феррит на основе Ba и феррит на основе Mn. В случае, когда измельченные частицы магнитного материала используют в качестве частиц сердцевины (например, феррита и магнетита), частицы сердцевины могут быть получены классификацией первичного гранулированного продукта перед обжигом, обжигом классифицированных частиц, чтобы приготовить обожженные частицы, классификацией обожженных частиц, чтобы приготовить группы частиц, имеющие разные распределения частиц по размеру, и смешивание множества групп частиц.
Способ классификации частиц сердцевины выбирают подходящим образом в зависимости от цели назначения без какого-либо ограничения, и, например, может быть использован обычный способ классификации с применением ситового классификатора, гравитационного классификатора, центробежного классификатора или инерционного классификатора. Однако способ с применением воздушного классификатора (например, гравитационного классификатора, центробежного классификатора и инерционного классификатора) является предпочтительным, поскольку может быть достигнута высокая производительность, и точка классификации может быть легко изменена.
-Покрывающая смола-
Покрывающую смолу выбирают подходящим образом в зависимости от цели назначения без какого-либо ограничения, и ее примеры включают аминовую смолу, карбамидоформальдегидную смолу, меламиновую смолу, гуанаминовую смолу, карбамидную смолу, полиаминовую смолу, смолу на основе поливинила, смолу на основе поливинилидена, акриловую смолу, полиметилметакрилатную смолу, полиакрилонитрильную смолу, поливинилацетатную смолу, смолу на основе поливинилового спирта, поливинилбутираль, смолу на основе полистирола (например, полистирольную смолу и стирол-акриловую сополимерную смолу), смолу на основе галогенированного олефина (например, поливинилхлорид), смолу на основе сложного полиэфира (например, полиэтилентерефталатную смолу и полибутилентерефталатную смолу), смолу на основе поликарбоната, полиэтиленовую смолу, поливинилфторидную смолу, поливинилиденфторидную смолу, политрифторэтиленовую смолу, полигексафторпропиленовую смолу, сополимер винилиденфторида и акрилового мономера, сополимер винилиденфторида и винилфторида, тройной фторсополимер (например, тройной сополимер тетрафторэтилена, винилиденфторида и не содержащего фтор мономера), кремнийорганическую смолу и эпоксидную смолу. Они могут быть использованы по отдельности или в комбинации. Среди них кремнийорганическая смола является предпочтительной.
Кремнийорганическую смолу выбирают подходящим образом в зависимости от цели назначения без какого-либо ограничения, и ее примеры включают немодифицированную кремнийорганическую смолу; и модифицированную кремнийорганическую смолу, такую как эпокси-модифицированную кремнийорганическую смолу, акрил-модифицированную кремнийорганическую смолу, фенол-модифицированную кремнийорганическую смолу, уретан-модифицированную кремнийорганическую смолу, кремнийорганическую смолу, модифицированную сложным полиэфиром и алкид-модифицированную кремнийорганическую смолу. Примеры коммерческого продукта немодифицированной кремнийорганической смолы включают: KR271, KR272, KR282, KR252, KR255 и KR152 (все производства компании Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.); и SR2400 и SR2406 (обе производства компании Dow Corning Toray Co., Ltd.). Примеры коммерческого продукта модифицированной кремнийорганической смолы включают: ES-1001N, KR-5208, KR-5203, KR-206 и KR-305 (все производства компании Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.); и SR2115 и SR2110 (обе производства компании Dow Corning Toray Co., Ltd.).
Смолу, используемую в комбинации с кремнийорганической, выбирают подходящим образом в зависимости от цели назначения без какого-либо ограничения, и ее примеры включают: смолу на основе стирола, такую как полистирол, хлорполистирол, поли-α-метилстирол, стирол-хлорстирольный сополимер, стирол-пропиленовый сополимер, стирол-бутадиеновый сополимер, стирол-винилхлоридный сополимер, стирол-винилацетатный сополимер, сополимер стирола и малеиновой кислоты, сополимер стирола и сложного эфира акриловой кислоты (например, стирол-метилакрилатный сополимер, стирол-этилакрилатный сополимер, стирол-бутилакрилатный сополимер, стирол-октилакрилатный сополимер и стирол-фенилакрилатный сополимер), сополимер стирола и метакрилового сложного эфира (например, стирол-метилметакрилатный сополимер, стирол-этилметакрилатный сополимер, стирол-бутилметакрилатный сополимер и стирол-фенилметакрилатный сополимер), стирол-метил-α-хлоракрилатный сополимер и сополимер стирола, акрилонитрила и сложного эфира акриловой кислоты; эпоксидную смолу; сложнополиэфирную смолу; полиэтиленовую смолу; полипропиленовую смолу; иономерную смолу; полиуретановую смолу; кетоновую смолу; этилен-этилакрилатный сополимер; ксилольную смолу; полиамидную смолу; фенольную смолу; поликарбонатную смолу; меламиновую смолу; и фторсодержащую смолу.
Соединение, соответствующим образом используемое в комбинации с кремнийорганической смолой, выбирают подходящим образом в зависимости от цели назначения без какого-либо ограничения, однако оно предпочтительно является аминосилановым связующим агентом, поскольку может быть получен носитель, обладающий превосходной долговечностью. Количество аминосиланового связующего агента, содержащегося в покрывающем слое, выбирают подходящим образом в зависимости от цели назначения без какого-либо ограничения, однако, оно предпочтительно составляет от 0,001% по массе до 30% по массе.
-Способ изготовления носителя-
Способ изготовления носителя выбирают подходящим образом в зависимости от цели назначения без какого-либо ограничения, и его примеры включают способ, содержащий формирование покрывающего слоя на каждой поверхности частиц сердцевины, чтобы тем самым приготовить носитель. Способ формирования покрывающего слоя на каждой поверхности частиц сердцевины выбирают подходящим образом в зависимости от цели назначения без какого-либо ограничения, и его примеры включают распылительную сушку, нанесение покрытия погружением и нанесение порошкового покрытия. Среди них способ с применением устройства для нанесения покрытия в псевдоожиженном слое является предпочтительным, поскольку он эффективен в отношении формирования однородного покрывающего слоя. Толщину покрывающего слоя на поверхности частицы сердцевины выбирают подходящим образом в зависимости от цели назначения без какого-либо ограничения, однако, она предпочтительно составляет от 0,02 мкм до 1 мкм, более предпочтительно от 0,03 мкм до 0,8 мкм. Следует заметить, что, когда толщина покрывающего слоя чрезвычайно мала, диаметр частиц носителя, в котором покрывающий слой был сформирован на каждой поверхности частицы сердцевины, и диаметр частиц сердцевины носителя являются по существу одинаковыми.
-Свойства носителя-
Носитель выбирают подходящим образом в зависимости от цели назначения без какого-либо ограничения, однако, он предпочтительно является носителем, имеющим распределение частиц по размеру в виде острого пика, и одинаковый размер частиц. Предпочтительно использование носителя и частиц сердцевины носителя, среднечисленный диаметр частиц (Dp), а также средневзвешенный диаметр частиц (Dw) которых отрегулированы.
Средневзвешенный диаметр частиц Dw носителя выбирают подходящим образом в зависимости от цели назначения без какого-либо ограничения, однако, он предпочтительно составляет от 15 мкм до 40 мкм. Когда его средневзвешенный диаметр частиц Dw меньше чем 15 мкм, носитель переносится вместе с тонером на этапе переноса, и склонно происходить осаждение носителя. Когда его средневзвешенный диаметр частиц Dw больше чем 40 мкм, осаждение носителя затруднено, однако склонна происходить фоновая размытость, если плотность тонера устанавливают высокой, чтобы достичь высокой плотности изображения. В случае, когда диаметр растрового элемента скрытого изображения небольшой, вариация в воспроизводимости растрового элемента становится значительной, и поэтому гранулярность на участке высоких светов может быть ухудшена. Следует заметить, что средневзвешенный диаметр частиц (Dw) носителя вычисляют из распределения частиц по размеру (соотношения между долей числа частиц и диаметрами частиц), измеренного на числовой основе. Средневзвешенный диаметр частиц (Dw) носителя может быть представлен следующей формулой (i):
<mrow><mtable><mtr><mtd><mrow /></mtd><mtd><mrow /></mtd><mtd><mrow /></mtd></mtr></mtable></mrow>
Dw={1/Σ(nD3)}×{Σ(nD4)}
Формула (i)
В формуле (i) D представляет диаметр (мкм) частиц, присутствующих в каждом канале, и n представляет общее число частиц, имеющихся в каждом канале. Следует заметить, что канал означает длину для разделения равным образом интервала диаметра частиц на диаграмме распределения частиц по размеру, и в настоящем изобретении в качестве канала используют 2 мкм. Кроме того, для представления диаметра частиц, присутствующих в каждом канале, используют минимальную величину диаметров частиц, присутствующих в каждом канале.
3
3
3
3
3
3
3
3
3
Объемную плотность носителя выбирают подходящим образом в зависимости от цели назначения без какого-либо ограничения, однако она предпочтительно составляет от 2,15 г/см до 2,70 г/см, более предпочтительно от 2,25 г/см до 2,60 г/см, принимая во внимание влияние на осаждение носителя. Когда объемная плотность меньше чем 2,15 г/см, частицы носителя становятся пористыми, или нерегулярности в профиле поверхности частиц носителя увеличиваются, и поэтому важная величина намагниченности в расчете на частицу является небольшой, даже когда магнитный заряд (эме/г) частицы сердцевины при 1 кЭ большой, что неблагоприятно для осаждения носителя. Когда объемная плотность сделана значительнее чем 2,70 г/см, посредством увеличения температуры обжига, частицы сердцевины склонны сплавляться одна с другими, и может быть затруднено разделение сплавленных частиц. Объемную плотность измеряют следующим образом в соответствии со способом определения кажущейся плотности металлического порошка (JIS-Z-2504). Носитель естественным образом вытекает из отверстия, имеющего диаметр 2,5 мм, в цилиндрический сосуд из нержавеющей стали, имеющий объем 25 см, который размещен непосредственно под отверстием, до тех пор, пока сосуд не переполняется носителем. Носитель наверху сосуда выскабливают в однократной процедуре с помощью немагнитного горизонтального шпателя посредством перемещения шпателя вдоль верхнего края сосуда. Массу носителя, вытекшего в сосуд, делят на объем сосуда (25 см), чтобы определить массу носителя на 1 см. Итоговую величину определяют как объемную плотность носителя. Следует заметить, что в случае, когда затруднено вытекание носителя из вышеупомянутого отверстия, используют отверстие, имеющее диаметр 5 мм, чтобы из него естественным образом вытекал носитель.
Электрическое удельное сопротивление (logR) носителя выбирают подходящим образом в зависимости от цели назначения без какого-либо ограничения, однако, оно предпочтительно составляет от 11,0 Ом·см до 17,0 Ом·см, более предпочтительно от 11,5 Ом·см до 16,5 Ом·см. Когда электрическое удельное сопротивление (logR) меньше чем 11,0 Ом·см, в случае, когда зазор проявления (минимальное расстояние между фотопроводником и проявляющим валиком) узкий, осаждение носителя склонно происходить, когда заряд прикладывают к носителю. Когда электрическое удельное сопротивление значительнее чем 17,0 Ом·см, краевой эффект усиливается, что уменьшает плотность изображения в области сплошного изображения, и заряд, имеющий полярность, противоположную полярности тонера, склонен накапливаться, что заряжает носитель, так что склонно происходить осаждение носителя.
2
2
2
2
2
2
2
Способ регулирования электрического удельного сопротивления (logR) носителя выбирают подходящим образом в зависимости от цели назначения без какого-либо ограничения, и его примеры включают способ регулирования электрического удельного сопротивления носителя посредством регулирования удельного сопротивления покрывающей смолы на частицах сердцевины; способ регулирования электрического удельного сопротивления носителя посредством регулирования толщины покрывающего слоя; и способ регулирования удельного сопротивления покрывающей смолы посредством добавления электропроводного порошка к слою покрывающей смолы. Электропроводный порошок выбирают подходящим образом в зависимости от цели назначения без какого-либо ограничения, и его примеры включают: металл, такой как электропроводный ZnO и Al; оксид металла, такой как оксид селена, оксид алюминия, SiO с гидрофобизированной поверхностью и TiO; SnO, приготовленный различными способами, и SnO, легированный различными элементами; борид, такой как TiB, ZnB и MoB; карбид кремния; электропроводный полимер, такой как полиацетилен, полипарафенилен, поли(парафениленсульфид)полипиррол и полиэтилен; и углеродную сажу, такую как печная сажа, ацетиленовая сажа и канальная сажа. Электропроводный порошок может быть доставлен к носителю следующим образом. В частности, после добавления электропроводного порошка к растворителю, используемому для материала покрытия или раствора покрывающей смолы, смесь равномерно диспергируют посредством диспергатора с применением среды (например, шаровой мельницы и бисерной мельницы), или мешалки, оборудованной высокоскоростной вращающейся лопастью, чтобы тем самым приготовить жидкую дисперсию для формирования покрывающего слоя, и покрывают частицы сердцевины жидкой дисперсией для формирования покрывающего слоя, чтобы тем самым приготовить носитель. Средний диаметр частиц электропроводного порошка выбирают подходящим образом в зависимости от цели назначения без какого-либо ограничения, однако, он предпочтительно составляет 1 мкм или менее, принимая во внимание простоту регулирования электрического сопротивления.
Магнитный заряд носителя выбирают подходящим образом в зависимости от цели назначения без какого-либо ограничения, при условии, что он является магнитным зарядом, требующимся для образования магнитной щетки. Магнитный заряд носителя при приложении магнитного поля 1000 эрстед (Э) (12,57 А/м) составляет предпочтительно от 40 эме/г до 100 эме/г, более предпочтительно от 50 эме/г до 90 эме/г. Когда его магнитный заряд меньше, чем 40 эме/г, склонно происходить осаждение носителя. Когда его магнитный заряд больше, чем 100 эме/г, может быть оставлен заметный след магнитной щетки. Следует заметить, что магнитный заряд может быть измерен следующим образом. В качестве измерительного устройства используют B-H регистратор (BHU-60, производства компании Riken Denshi Co., Ltd.). Цилиндрическую ячейку заполняют 1 г частиц сердцевины носителя и помещают в прибор. Магнитное поле постепенно увеличивают до 3000 эрстед (Э) (37,72 А/м), после чего постепенно уменьшают до 0. Затем магнитное поле противоположного направления постепенно увеличивают до 3000 эрстед (Э), после чего постепенно уменьшают до 0. После этого прикладывают магнитное поле того же направления, что и направление первоначального магнитного поля. Таким образом вычерчивают кривую B-H, и магнитный момент в 1000 эрстед рассчитывают из этой кривой. Магнитный заряд носителя по существу определяется магнитным материалом, используемым в качестве частицы сердцевины.
(Технологический картридж)
Технологический картридж может быть использован для устройства для формирования изображения по настоящему изобретению, и он содержит несущий скрытое электростатическое изображение элемент (электрофотографический фотопроводник) и узел проявления, выполненный с возможностью проявлять скрытое изображение при применении тонера по настоящему изобретению для формирования видимого изображения. Технологический картридж может быть установлен с возможностью съема в устройстве для формирования изображения по настоящему изобретению.
Технологический картридж более конкретно поясняется со ссылкой на Фиг. 5. Технологический картридж 800, проиллюстрированный на Фиг. 5, содержит фотопроводник 801, узел 802 зарядки, узел 803 проявления и узел 806 очистки. Далее будут пояснены операции, выполняемые технологическим картриджем 800. Фотопроводник 801 приводится во вращение при определенной круговой скорости, и во время вращения фотопроводника 801 периферийная поверхность фотопроводника 801 равномерно заряжается до заданного положительного или отрицательного потенциала узлом 802 зарядки. Затем применяют экспонирующий изображение свет от узла экспонирования (например, узла щелевого экспонирования и узла экспонирования сканирующим лазером), чтобы тем самым последовательно сформировать скрытое электростатическое изображение на периферийной поверхности фотопроводника 801. Сформированное скрытое электростатическое изображение преобразуют в изображение из тонера посредством узла 803 проявления, и проявленное изображение из тонера последовательно переносят к регистрирующей среде, подаваемой между фотопроводником 801 и узлом переноса синхронно с вращением фотопроводника 801 из секции для подачи бумаги. Регистрирующую среду, на которую было перенесено изображение, отделяют от поверхности фотопроводника и направляют в узел формирования изображения, который не проиллюстрирован на Фиг. 5, и затем выпускают из устройства в качестве фотокопии. Поверхность фотопроводника 801 после переноса изображения очищают узлом 806 очистки посредством удаления остаточного тонера после переноса. Кроме того, поверхность фотопроводника 801 деэлектризуют, после чего повторно используют для формирования изображения.
(Способ формирования изображения и устройство формирования изображения)
Устройство формирования изображения по настоящему изобретению размещает в себе тонер или проявитель по настоящему изобретению и содержит по меньшей мере несущий скрытое электростатическое изображение элемент (электрофотографический фотопроводник), узел формирования скрытого электростатического изображения, узел проявления, узел переноса и узел фиксации, предпочтительно дополнительно содержит узел перемещения тонера, и может дополнительно содержать другие узлы при необходимости. Устройство формирования изображения применяют соответствующим образом в качестве устройства формирования полноцветного изображения, а тонер или проявитель по настоящему изобретению используют в узле проявления. Узел формирования скрытого электростатического изображения является узлом, объединяющим узел зарядки и узел экспонирования.
Устройство формирования изображения выбирают подходящим образом в зависимости от цели назначения без какого-либо ограничения, однако, оно предпочтительно является высокоскоростным устройством формирования изображения, способным к формированию изображений со скоростью 55 листов/мин. или быстрее при регистрирующей среде размером A4, где регистрирующая среда подается в направлении вдоль более короткой стороны регистрирующей среды. Устройство формирования изображения предпочтительно оборудовано блоком управления, допускающим выполнение такого формирования изображений.
Способ формирования изображения включает по меньшей мере этап формирования скрытого электростатического изображения, этап проявления, этап переноса и этап фиксации, предпочтительно также включает этап перемещения тонера, и может дополнительно содержать другие этапы при необходимости. Способ формирования изображения применяют соответствующим образом в качестве способа формирования полноцветного изображения, и тонер по настоящему изобретению используют на этапе проявления. Следует заметить, что этап формирования скрытого электростатического изображения является комбинацией этапа зарядки и этапа экспонирования.
Устройство формирования полноцветного изображения является предпочтительно тандемным устройством для формирования изображения, которое содержит несколько групп, состоящих из электрофотографического фотопроводника, узла зарядки, узла экспонирования, узла проявления, узла первичного переноса и узла очистки. Тандемное устройство формирования изображения, которое оборудовано несколькими электрофотографическими фотопроводниками и проявляет один цвет при вращении каждого фотопроводника, выполняет этап формирования скрытого электростатического изображения, этап проявления и этап переноса для каждого цвета, чтобы сформировать изображение из тонера каждого цвета, и разница между скоростью формирования изображения отдельного цвета и скоростью формирования изображения для полного цвета является небольшой. Поэтому тандемное устройство формирования изображения имеет то преимущество, что оно может соответствовать высокоскоростной печати. Поскольку изображения из тонера разных цветов формируются соответствующим образом с помощью разных электрофотографических фотопроводников, и изображения из тонеров наслаиваются для образования полноцветного изображения, в случае вариации в количестве тонера, используемого для проявления, среди частиц тонера разных цветов, если имеются вариации в свойствах, такие, что способности к приданию заряда различаются между частицами тонера разных цветов, изменение в цветовом тоне составного цвета становится значительным в результате смешивания цветов, что снижает воспроизводимость цвета. Поэтому для тонера, применяемого в тандемном устройстве для формирования изображения, важно, чтобы количество тонера, применяемого для проявления, было стабилизировано (отсутствовала вариация между частицами тонерами разных цветов) для регулирования баланса цветов, и свойства осаждения на электрофотографический фотопроводник и на регистрирующую среду были унифицированы для частиц тонера разных цветов. В свете вышеупомянутых моментов тонер по настоящему изобретению подходит для применения в тандемном устройстве для формирования изображения.
<Этап формирования скрытого электростатического изображения и узел формирования скрытого электростатического изображения>
Этап формирования скрытого электростатического изображения является этапом формирования скрытого электростатического изображения на несущем скрытое электростатическое изображение элементе, который может быть выполнен узлом формирования скрытого электростатического изображения. Материал, форму, структуру или размер несущего скрытое электростатическое изображение элемента выбирают подходящим образом в зависимости от цели назначения без какого-либо ограничения. Примеры его материала включают: неорганический материал, такой как аморфный кремний и селен; и органический материал, такой как полисилан и фталополиметин. Среди них аморфный кремний является предпочтительным, принимая во внимание его длительный эксплуатационный ресурс. Его форма предпочтительно является цилиндрической формой. Узел формирования скрытого электростатического изображения является узлом, объединяющим узел зарядки и узел экспонирования. Узел зарядки выбирают подходящим образом в зависимости от цели назначения без какого-либо ограничения, и его примеры включают обычные узлы контактной зарядки, известные в данной области техники, оснащенные электропроводным или полупроводящим роликом, щеткой, пленкой, резиновым ракелем или т.п., и обычные узлы бесконтактной зарядки с применением коронного разряда, такие как коротрон и скоротрон. Узел экспонирования выбирают подходящим образом в зависимости от цели назначения без какого-либо ограничения, и его примеры включают различные узлы экспонирования, такие как репродуцирующий узел оптического экспонирования, узел экспонирования с массивом стержневых линз, лазерный узел оптического экспонирования, жидкокристаллический затворный оптический узел и оптический узел на основе СИД. Примеры источника света в узле экспонирования включают источник света, способный к обеспечению высокой яркости, такой как светоизлучающий диод (СИД), лазерный диод (ЛД) (т.е. полупроводниковый лазер) и электролюминесцентный элемент (ЭЛ).
<Этап проявления и узел проявления>
Этап проявления может быть выполнен посредством узла проявления и является этапом проявления скрытого электростатического изображения тонером, чтобы образовать видимое изображение. Узел проявления выбирают подходящим образом в зависимости от цели назначения без какого-либо ограничения, при условии, что он способен к проявлению при применении тонера по настоящему изобретению и проявителя, однако, он предпочтительно является узлом проявления, в котором размещен проявитель, и который содержит узел проявления, способный подавать проявитель к скрытому электростатическому изображению контактным или бесконтактным образом. Узел проявления может использовать систему сухого проявления или систему влажного проявления. Кроме того, узел проявления может быть узлом проявления одного цвета или узлом проявления нескольких цветов. Подходящие примеры узла проявления включают узел проявления, который содержит мешалку, выполненную с возможностью перемешивания проявителя, чтобы вызывать силы трения, и тем самым придавать заряд проявителю, и магнитный ролик, способный к вращению. В узле проявления, например, тонер по настоящему изобретению и носитель смешиваются и перемешиваются, и тонер заряжается посредством силы трения, вызываемой смешиванием и перемешиванием. Заряженный тонер удерживается на поверхности вращающегося магнитного ролика в состоянии щетки, чтобы тем самым образовать магнитную щетку. Магнитный ролик обеспечивают рядом с электрофотографическим фотопроводником и поэтому часть тонера по настоящему изобретению, составляющая магнитную щетку на поверхности магнитного ролика, перемещается к поверхности электрофотографического фотопроводника под действием электрической притягивающей силы. В результате скрытое электростатическое изображение проявляется тонером таким образом, что видимое изображение, сформированное из тонера, образуется на поверхности электрофотографического фотопроводника.
<Этап переноса и узел переноса>
Этап переноса может быть выполнен узлом переноса и является этапом переноса видимого изображения на регистрирующую среду. Узел переноса является узлом, выполненным с возможностью переноса видимого изображения на регистрирующую среду, однако узел переноса использует способ для непосредственного перемещения видимого изображения от поверхности электрофотографического фотопроводника к регистрирующей среде, и способ с применением промежуточного передающего элемента, в котором видимое изображение первоначально переносится на промежуточный передающий элемент, с последующим вторичным переносом видимого изображения на регистрирующую среду. Предпочтительно, чтобы этап переноса использовал промежуточный передающий элемент и содержал первичный перенос видимого изображения на промежуточный передающий элемент, с последующим вторичным переносом видимого изображения на регистрирующую среду. Используемый тонер является, как правило, тонером двух или более цветов, предпочтительно полноцветным тонером. Поэтому этап переноса предпочтительно содержит этап первичного переноса, который включает перенос видимых изображений на промежуточный передающий элемент, чтобы сформировать предназначенное для переноса составное изображение, и этап вторичного переноса, который включает перенос предназначенного для переноса составного изображения на регистрирующую среду. Следует заметить, что на этапе вторичного переноса линейную скорость изображения из тонера, переносимого к регистрирующей среде выбирают подходящим образом в зависимости от цели назначения без какого-либо ограничения, однако, она предпочтительно составляет от 300 мм/с до 1000 мм/с. Время переноса на участке контакта в узле вторичного переноса выбирают подходящим образом в зависимости от цели назначения без какого-либо ограничения, однако, оно предпочтительно составляет от 0,5 мс до 20 мс.
<Этап фиксации и узел фиксации>
Этап фиксации может быть выполнен узлом фиксации и является этапом фиксации предназначенного для переноса изображения, перенесенного на регистрирующую среду. Узел фиксации выбирают подходящим образом в зависимости от цели назначения без какого-либо ограничения, однако, он предпочтительно является узлом для нагревания и приложения давления. Примеры узла нагревания и приложения давления включают комбинацию валика для нагревания и прижимного валика и комбинацию валика для нагревания, прижимного валика и бесконечной ленты. Нагревание обычно предпочтительно выполняют при температуре от 80°C до 200°C. Например, фиксация может быть выполнена каждый раз, когда изображение из тонера каждого цвета переносится на регистрирующую среду, или выполнено однократно, когда изображения из тонеров всех цветов были наслоены одно на другое.
<Этап перемещения тонера и узел перемещения тонера>
Этап перемещения тонера может быть выполнен узлом перемещения тонера и является этапом подачи дополнительного тонера, хранящегося в контейнере для хранения, к узлу проявления, в зависимости от количества тонера, потребленного посредством формирования изображения. Узел перемещения тонера является узлом, выполненным с возможностью подачи дополнительного тонера, хранящегося в сосуде для хранения, к узлу проявления, в зависимости от количества тонера, потребленного посредством формирования изображения.
<Другие этапы и другие узлы>
Другие этапы и другие узлы выбирают подходящим образом в зависимости от цели назначения без какого-либо ограничения, и их примеры включают: этап деэлектризации и узел деэлектризации; этап очистки и узел очистки; этап рециркуляции и рециркуляционный узел; и этап регулирования и блок управления.
-Этап деэлектризации и узел деэлектризации-
Этап деэлектризации может быть выполнен узлом деэлектризации и является этапом приложения деэлектризующего смещения к электрофотографическому фотопроводнику для его деэлектризации. Узел деэлектризации выбирают подходящим образом из обычных узлов деэлектризации без какого-либо ограничения, при условии, что он способен прикладывать деэлектризующее смещение к электрофотографическому фотопроводнику, и его подходящие примеры включают деэлектризующую лампу.
-Этап очистки и узел очистки-
Этап очистки может быть выполнен узлом очистки и является этапом удаления тонера, оставшегося на электрофотографическом фотопроводнике. Узел очистки выбирают подходящим образом из обычных узлов очистки без какого-либо ограничения, при условии, что он способен к удалению электрофотографического тонера, оставшегося на электрофотографическом фотопроводнике. Его предпочтительные примеры включают узел очистки с магнитной кистью, узел очистки с электростатической кистью, узел очистки с магнитным валиком, ракельный узел очистки, узел очистки кистью и тканевый узел очистки.
-Этап рециркуляции и рециркуляционный узел-
Этап рециркуляции может быть выполнен рециркуляционным узлом и является этапом рециркуляции тонера, удаленного посредством этапа очистки, к узлу проявления. Рециркуляционный узел не ограничивается особым образом, и его примеры включают обычные узлы перемещения.
-Этап регулирования и блок управления-
Этап регулирования может быть выполнен посредством блока управления, и он регулирует каждый этап. Блок управления выбирают подходящим образом в зависимости от цели назначения без какого-либо ограничения, при условии, что он способен регулировать функционирование каждого узла, и его примеры включают такие устройства, как контроллер последовательности и компьютер.
[Вариант осуществления устройства для формирования изображения]
Вариант осуществления устройства для формирования изображения по настоящему изобретению будет пояснен в дальнейшем в этом документе со ссылкой на чертежи.
Фиг. 6 иллюстрирует один из примеров устройства для формирования изображения для применения в настоящем изобретении. Устройство 100A для формирования изображения оборудовано фотопроводником 10, который является барабанным элементом со слоем фотопроводника, несущим изображение, узлом 20 зарядки, который является узлом зарядки, узлом 30 экспонирования, который является узлом экспонирования, узлом 40 проявления, который является узлом проявления, промежуточным передающим элементом 50, узлом 60 очистки, который является узлом очистки, и деэлектризующей лампой 70, которая является узлом деэлектризации.
Промежуточный передающий элемент 50, проиллюстрированный на Фиг. 6, является бесконечной лентой, и спроектирован, чтобы вращаться в направлении, указанном стрелкой, посредством трех роликов 51, расположенных внутри промежуточного передающего элемента 50, чтобы поддерживать промежуточный передающий элемент 50. Некоторые из трех роликов 51 также функционируют в качестве ролика переноса со смещением, обладающего возможностью создания заданного смещения переноса (первичного смещения переноса), по отношению к промежуточному передающему элементу 50. В области, окружающей промежуточный передающий элемент 50, расположен узел 90 очистки, имеющий очистной ракельный нож, и валик 80 переноса, служащий в качестве узла переноса, способный к созданию смещения переноса (вторичного переноса) проявленного изображения (т.е. изображения из тонера) на регистрирующую среду 95, служащей в качестве конечной регистрирующей среды, причем узел 90 очистки размещен напротив промежуточного передающего элемента 50. В области, окружающей промежуточный передающий элемент 50, устройство 58 коронного заряда, которое выполняют с возможностью подачи заряда к изображению из тонера на промежуточном передающем элементе 50, размещено в области, находящейся между поверхностью контакта фотопроводника 10 и промежуточного передающего элемента 50, и поверхностью контакта промежуточного передающего элемента 50 и регистрирующей средой 95, в направлении вращения промежуточного передающего элемента 50.
Узел 40 проявления, проиллюстрированный на Фиг. 6, состоит из проявляющей ленты 41, служащей в качестве элемента, несущего проявитель, и узла 45K проявления черного цвета, узла 45Y проявления желтого цвета, узла 45M проявления пурпурного цвета и узла 45C проявления голубого цвета, которые предусмотрены вблизи узла 41 проявления. Узел 45K проявления черного цвета оборудован секцией 42K для хранения проявителя, роликом 43K подачи проявителя и роликом проявления 44K, узел 45Y проявления желтого цвета оборудован секцией 42Y для хранения проявителя, роликом 43Y подачи проявителя и роликом проявления 44Y, узел 45M проявления пурпурного цвета оборудован секцией 42M хранения проявителя, роликом 43M подачи проявителя и роликом проявления 44M, и узел 45C проявления голубого цвета оборудован секцией 42C хранения проявителя, роликом 43C подачи проявителя и роликом проявления 44C. Кроме того, проявляющая лента 41 является бесконечной лентой, которая поддерживается с возможностью вращения несколькими роликами ленты, и часть которой находится в соприкосновении с фотопроводником 10.
В устройстве 100A для формирования изображения, проиллюстрированном на Фиг. 6, узел 20 зарядки равномерно заряжает фотопроводник 10, после чего следует экспонирование фотопроводника 10 при применении узла 30 экспонирования, чтобы тем самым сформировать скрытое электростатическое изображение. После этого скрытое электростатическое изображение, сформированное на фотопроводнике 10, проявляется проявителем, подаваемым из узла 40 проявления, тем самым формируя изображение из тонера. Кроме того, изображение из тонера переносится (в качестве первичного переноса) на промежуточный передающий элемент 50 посредством напряжения, приложенного от ролика 51, и затем переносится (в качестве вторичного переноса) к регистрирующей среде 95. В результате перенесенное изображение формируется на регистрирующей среде 95. Следует заметить, что тонер, оставшийся на фотопроводнике 10, удаляется узлом 60 очистки, имеющим очистной ракельный нож, заряд фотопроводника 10 удаляется деэлектризующей лампой 70.
Другой пример устройства для формирования изображения для применения в настоящем изобретении проиллюстрирован на Фиг. 7. Устройство 100B для формирования изображения имеет такую же структуру и проявляет такой же эффект, что и устройство 100A для формирования изображения, при этом устройство 100B для формирования изображения не оборудовано проявляющей лентой, и узел 45K проявления черного цвета, узел 45Y проявления желтого цвета, узел 45M проявления пурпурного цвета и узел 45C проявления голубого цвета предусмотрены напротив фотопроводника 10 в области, окружающей фотопроводник 10. Следует заметить, что цифровые обозначения на Фиг. 7, которые также используются на Фиг. 6, означают то же самое, что и обозначения на Фиг. 6.
Другой пример устройства для формирования изображения для применения в настоящем изобретении проиллюстрирован на Фиг. 8. Устройство 100C для формирования изображения является тандемным устройством для формирования цветного изображения. Устройство 100C для формирования изображения оборудовано основным корпусом 150 устройства, подающим транспортером 200, сканером 300 и устройством 400 автоматической подачи оригиналов (ADF). В центральной части основного корпуса 150 устройства предусмотрен промежуточный передающий элемент 50 в форме бесконечной ленты. Промежуточный передающий элемент 50 поддерживается опорными роликами 14, 15 и 16 с возможностью вращения в направлении часовой стрелки на Фиг. 8. В окружающей области опорного ролика 15 размещен узел 17 очистки промежуточного передающего элемента, выполненный с возможностью удаления остаточного тонера с промежуточного передающего элемента 50. На промежуточном передающем элементе 50, поддерживаемом опорным роликом 14 и опорным роликом 15, предусмотрен тандемный узел 120 проявления, в котором четыре узла 18 формирования изображения, т.е. узлы формирования изображений желтого, голубого, пурпурного и черного цветов, выровнены вдоль направления перемещения промежуточного передающего элемента 50. В области, окружающей тандемный узел 120 проявления, предусмотрен узел 21 экспонирования. Узел 22 вторичного переноса предусмотрен на стороне промежуточного передающего элемента 50, противоположной той стороне, где предусмотрен тандемный узел 120 проявления. В узле 22 вторичного переноса лента 24 для вторичного переноса, которая является бесконечной лентой, поддерживается парой роликов 23 и спроектирована таким образом, что бумага для печати, перемещаемая на ленте 24 для вторичного переноса, и промежуточный передающий элемент 50, могут быть в соприкосновении друг с другом. В области, окружающей узел 22 вторичного переноса, предусмотрен узел 25 фиксации. Узел 25 фиксации оборудован фиксирующей лентой 26, которая является бесконечной лентой, и прижимным валиком 27, расположенным таким образом, чтобы прижимать фиксирующую ленту 26. Следует заметить, что в устройстве 100C для формирования изображения инвертор 28 листов, который выполнен с возможностью переворачивания копировальной бумаги для переноса изображения для выполнения формирования изображения на обеих сторонах копировальной бумаги для переноса изображения, предусматривают в области, окружающей узел 22 вторичного переноса и узел 25 фиксации.
В качестве еще одного примера устройства для формирования изображения для применения в настоящем изобретении, формирование полноцветного изображения (цветной копии) с применением тандемного узла 120 проявления будет пояснено со ссылками на Фиг. 9. Следует заметить, что цифровые обозначения на Фиг. 9, которые также используются на Фиг. 8, означают то же самое, что и на Фиг. 8. Узел 18 формирования изображения каждого цвета в тандемном узле 120 проявления содержит фотопроводник 10, узел 59 зарядки, выполненный с возможностью однородно заряжать фотопроводник 10, узел 21 экспонирования, выполненный с возможностью облучения светом (L на Фиг. 9) фотопроводник 10, основанный на информации об изображении каждого цвета для формирования скрытого электростатического изображения на фотопроводнике 10, узел 61 проявления, выполненный с возможностью проявления скрытого электростатического изображения при применении тонера каждого цвета для формирования изображения из тонера каждого цвета на фотопроводнике 10, электризатор 62 переноса, выполненный с возможностью переноса изображения из тонера каждого цвета к промежуточному передающему элементу 50, узел 63 очистки фотопроводника и узел 64 деэлектризации.
При применении тандемного узла 120 проявления, проиллюстрированного на Фиг. 9, первоначально документ размещают на оригиналодержателе 130 устройства 400 автоматической подачи оригиналов (ADF). В качестве альтернативы устройство 400 автоматической подачи оригиналов (ADF) открывают, документ помещают на контактное стекло 32 сканера 300, и затем устройство 400 автоматической подачи оригиналов закрывают. В случае, когда документ размещают на устройстве 400 автоматической подачи оригиналов (ADF), как только стартовая кнопка (не проиллюстрирована) нажата, документ перемещается на контактное стекло 32, и затем сканер 300 приводится в действие, чтобы сканировать документ с помощью первой каретки 33, оборудованной источником света, и второй каретки 34, оборудованной зеркалом. В случае, когда документ размещают на контактном стекле 32, сканер 300 немедленно приводится в действие таким же образом, как упомянуто. Во время этой операции сканирования свет, подаваемый от источника света первой каретки 33, отражается на поверхности документа, и отраженный от документа свет дополнительно отражается зеркалом второй каретки 34 и проходит через линзу 35 формирования изображения, и затем воспринимается считывающим датчиком 36. Таким образом, цветной документ (цветное изображение) считывается, и при этом получают информацию о черном, желтом, пурпурном и голубом изображении. Информация об изображении каждого цвета - черного, желтого, пурпурного и голубого передается в соответствующий узел 18 формирования изображения (узел формирования черного изображения, узел формирования желтого изображения, узел формирования пурпурного изображения и узел формирования голубого изображения) тандемного узла 120 проявления, чтобы тем самым сформировать изображение из тонера каждого цвета. Изображение из тонера, сформированное на фотопроводнике 10K для черного цвета, изображение из тонера, сформированное на фотопроводнике 10Y для желтого цвета, изображение из тонера, сформированное на фотопроводнике 10M для пурпурного цвета, и изображение из тонера, сформированное на фотопроводнике 10C для голубого цвета, последовательно переносятся (первичный перенос) на промежуточный передающий элемент 50. На промежуточном передающем элементе 50, изображение из черного тонера, изображение из желтого тонера, изображение из пурпурного тонера и изображение из голубого тонера накладываются одно на другое с образованием составного цветного изображения (цветного изображения для переноса).
В подающем транспортере 200 один из подающих роликов 142a селективным образом вращается, чтобы выпустить лист (бумагу для печати) из одной из множества кассет 144 для подачи накопителя бумаги 143, выпущенные листы отделяются один за другим листоотделяющим роликом 145 для подачи в проход 146 механизма подачи и затем перемещаются транспортирующим роликом 147 в проход 148 механизма подачи в основном корпусе 150 устройства. Лист, перемещаемый в проходе 148 механизма подачи, затем сталкивается с роликом 49 регистрации и останавливается. В качестве альтернативы, листы (бумага для печати) извлекаются на лоток 52 для ручной подачи посредством вращения подающего ролика 142, отделяются один за другим листоотделяющим роликом 145 для направления их в проход 53 для ручной подачи, и затем останавливаются посредством столкновения с роликом 49 регистрации. Следует заметить, что ролик 49 регистрации обычно заземлен во время применения, однако к нему может быть приложено напряжение смещение для удаления бумажной пыли листов для печати. Затем ролик 49 регистрации вращается синхронно с движением составного цветного изображения (цветного изображения для переноса), наложенного на промежуточный передающий элемент 50, чтобы тем самым подать бумагу для печати между промежуточным передающим элементом 50 и узлом 22 вторичного переноса. Бумага для печати, на которую было перенесено цветное изображение, перемещается узлом 22 вторичного переноса для подачи к узлу 25 фиксации. В узле 25 фиксации составное цветное изображение (цветное изображение для переноса) фиксируется на бумаге для печати посредством нагревания и приложения давления. После этого, направление движения бумаги для печати изменяется посредством переключаемого указателя 55, и она извлекается посредством выпускного ролика 56 и затем укладывается на выходной лоток 57. В качестве альтернативы, бумага для печати, направление движения которой изменено посредством переключаемого указателя 55, переворачивается инвертором 28 листов и подается в позицию переноса, чтобы тем самым выполнить печать изображения на ее тыльной стороне. Затем бумага для печати извлекается посредством выпускного ролика 56 и укладывается на выходной лоток 57. Следует заметить, что после переноса изображения остаточный тонер с промежуточного передающего элемента 50 удаляется посредством узла 17 очистки промежуточного передающего элемента.
Предпочтительный вариант осуществления настоящего изобретения был описан выше, однако, настоящее изобретение не ограничивается вышеописанным вариантом осуществления и может быть подходящим образом модифицировано различными способами.
Примеры
Далее данное изобретение будет разъяснено более детально посредством примеров и сравнительных примеров, однако, примеры не должны истолковываться как ограничивающие объем настоящего изобретения. Следует заметить, что в примерах ниже «часть(и)» означают «часть(и) по массе» и и «%» означают «% по массе», если не указано иное.
(Изготовление поверхностной добавки)
Каждую из поверхностных добавок A-T изготавливали смешиванием первичных частиц, имеющих средний диаметр, представленный в Таблице 1, с агентом для обработки посредством распылительной сушки, и обжигом при условиях, представленных в Таблице 1, чтобы тем самым изготовить первичные частицы, сцепленные одни с другими. Кроме того, каждую из поверхностных добавок U по Y изготавливали, всего лишь подвергая первичные частицы, имеющие средний диаметр частиц, представленный в Таблице 1, гидрофобной обработке без выполнения обработки агентом для обработки.
Следует заметить, что агент для обработки приготавливали добавлением 0,1 части добавки для обработки (воды или 1%-ного водного раствора уксусной кислоты) к 1 части метилтриметоксисилана. Средний диаметр и форма вторичных частиц, изготовленных сцеплением первичных частиц, представлены в Таблице 1.
Измерение среднего диаметра вторичных частиц выполняли посредством диспергирования вторичных частиц в тетрагидрофуране, удаления растворителя на подложке для сушки и приготовления образца, и измерения диаметров вторичных частиц образца в поле зрения сканирующего электронного микроскопа с автоэлектронной эмиссией (FE-SEM, ускоряющее напряжение: от 5 кВ до 8 кВ, увеличение: от ×8000 до ×10000).
В частности, средний диаметр вторичных частиц определяли посредством предположения целого изображения из профиля вторичной частицы, образованной сцеплением, и измерения среднего значения (число измеренных частиц: 100 частиц или более) максимальной длины (длины стрелки, показанной на Фиг. 2) целого изображения.
(Изготовление носителя)
1,8
49,5
2
3
48,0
Следующие исходные материалы носителя диспергировали посредством смесителя-гомогенизатора в течение 10 минут, чтобы тем самым получить раствор, образующий покрывающий слой из акриловой смолы-силиконовой смолы, содержащий частицы оксида алюминия. Раствор для формирования покрывающего слоя наносили на поверхности частиц сердцевины, т.е. спеченного порошка феррита [(MgO)(MnO)(FeO); средневзвешенный диаметр частиц: 25 мкм] посредством устройства для нанесения покрытий цетрифугированием (производства компании OKADA SEIKO CO., LTD.) для получения толщины слоя покрытия 0,15 мкм, и раствор покрытия сушили, чтобы тем самым получить порошок феррита с покрытием. Итоговый порошок феррита с покрытием оставляли и спекали в электропечи в течение 1 часа при 150°C. После охлаждения порошка феррита, спеченное тело порошка феррита дробили при применении сита, имеющего размер отверстий 106 мкм, чтобы тем самым получить носитель. Толщину пленки измеряли посредством наблюдения поперечного носителя под просвечивающим электронным микроскопом, чтобы обследовать покрывающий слой, покрывающий поверхность носителя. Толщину покрывающего слоя определяли как среднюю величину покрывающего слоя, покрывающего поверхность носителя, при измерении посредством обследования. Вышеупомянутым образом получали носитель A, имеющий средневзвешенный диаметр частиц 35 мкм.
[Исходные материалы Носителя A]
- Раствор акриловой смолы (содержание твердого вещества: 50%) 21,0 часть
- Раствор гуанаминовой смолы (содержание твердого вещества: 70%) 6,4 части
14
- Частицы оксида алюминия (0,3 мкм, удельное сопротивление: 10 Ом·см) 7,6 части
- Раствор кремнийорганической смолы (содержание твердого вещества: 23%) [SR2410, производства компании Dow Corning Toray Co., Ltd.] 65,0 частей
- Аминосилановый связующий агент (содержание твердого вещества: 100%) [SH6020, производства компании Dow Corning Toray Co., Ltd.] 1,0 часть
- Толуол 60,0 частей
- Бутилцеллюлоза (оценка растрескивания или разрушения сцепленных частиц) 60,0 частей
В колбу на 50 мл (производства компании NICHIDEN-RIKA GLASS CO., LTD.) загружали 50 г проявителя, содержащего 0,5 г каждой из поверхностных добавок от A по T и 49,5 г носителя A. Проявитель перемешивали в течение 10 минут посредством ROKING MILL (производства компании SEIWA GIKEN Co., Ltd.) при 67 Гц. Перемешанный проявитель разбавляли и диспергировали в тетрагидрофуране (THF) для отделения поверхностной добавки на стороне отстаивания, с последующим обследованием под сканирующим электронным микроскопом с автоэлектронной эмиссией (FE-SEM). Из обследования под сканирующим электронным микроскопом с автоэлектронной эмиссией (FE-SEM) определяли долю (%) числа первичных частиц по отношению к 1000 сцепленных частиц поверхностных добавок от A по T. Фотография результата измерения, в котором доля числа первичных частиц составляет 30% или менее, представлена на Фиг. 3, и фотография результата измерения, в котором доля числа первичных частиц составляет более чем 30%, представлена на Фиг. 4. Следует заметить, что при измерении частиц, которые не сцеплены с другими первичными частицами, как указано цифровым обозначением 4 на Фиг. 3 и 4, подсчитывали как «первичные частицы», и вычисляли их долю.
Таблица 1-1
Изготовление поверхностной добавки
Первичная частица
Условия изготовления
Вторичная частица
Первичная частица
Средняя степень сцепления
вид
средний диаметр частиц (нм)
агент для обработки
соотношение в смеси первичных частиц и агента для обработки (массовое соотношение)
Темпера-тура обжига (°C)
время обжига (ч)
средний диаметр частиц (нм)
форма
доля (%)
A
диоксид кремния
7
MeSi(OMe)<sub>3</sub>
100/10
800
16
19
несферическая
16
2,71
В
диоксид кремния
10
MeSi(OMe)<sub>3</sub>
100/10
800
16
22
несферическая
18
2,20
С
диоксид кремния
70
MeSi(OMe)<sub>3</sub>
100/10
800
16
160
несферическая
16
2,29
D
диоксид кремния
110
MeSi(OMe)<sub>3</sub>
100/10
800
16
291
несферическая
14
2,65
E
диоксид кремния
140
MeSi(OMe)<sub>3</sub>
100/10
800
16
320
несферическая
18
2,29
F
диоксид кремния
7
MeSi(OMe)<sub>3</sub>
100/10
800
8
16
несферическая
28
2,29
G
диоксид кремния
10
MeSi(OMe)<sub>3</sub>
100/10
800
8
24
несферическая
26
2,40
H
диоксид кремния
70
MeSi(OMe)<sub>3</sub>
100/1
800
16
163
несферическая
27
2,33
I
диоксид кремния
110
MeSi(OMe)<sub>3</sub>
100/10
800
8
296
несферическая
29
2,69
J
диоксид кремния
140
MeSi(OMe)<sub>3</sub>
100/1
800
16
308
несферическая
27
2,20
В Таблице 1-1 A-J означают поверхностные добавки от A до J, соответственно.
Таблица 1-2
Изготовление поверхностной добавки
Первичная частица
Условия изготовления
Вторичная частица
Первичная частица
Степень сцепления
вид
средний диаметр частиц (нм)
агент для обработки
соотношение в смеси первичных частиц и агента для обработки (массовое соотношение)
Темпера-тура обжига (°C)
время обжига (ч)
средний диаметр частиц (нм)
форма
доля (%)
средний диаметр вторичных частиц/средний диаметр первичных частиц
K
диоксид кремния
7
MeSi(OMe)<sub>3</sub>
100/1
100
8
18
несферическая
47
2,57
L
диоксид кремния
10
MeSi(OMe)<sub>3</sub>
100/1
100
8
23
несферическая
48
2,30
M
диоксид кремния
70
MeSi(OMe)<sub>3</sub>
100/1
100
8
154
несферическая
52
2,20
N
диоксид кремния
110
MeSi(OMe)<sub>3</sub>
100/1
100
8
289
несферическая
51
2,63
O
диоксид кремния
140
MeSi(OMe)<sub>3</sub>
100/1
100
8
314
несферическая
59
2,24
P
диоксид кремния
7
MeSi(OMe)<sub>3</sub>
100/10
400
8
14
несферическая
31
2,00
Q
диоксид кремния
10
MeSi(OMe)<sub>3</sub>
100/10
400
8
23
несферическая
32
2,30
R
диоксид кремния
70
MeSi(OMe)<sub>3</sub>
100/10
400
8
168
несферическая
34
2,40
S
диоксид кремния
110
MeSi(OMe)<sub>3</sub>
100/10
400
8
294
несферическая
33
2,67
T
диоксид кремния
140
MeSi(OMe)<sub>3</sub>
100/10
400
8
306
несферическая
32
2,19
U
диоксид кремния
17
-
-
-
-
-
сферическая
-
-
V
диоксид кремния
23
-
-
-
-
-
сферическая
-
-
W
диоксид кремния
178
-
-
-
-
-
сферическая
-
-
X
диоксид кремния
284
-
-
-
-
-
сферическая
-
-
Y
диоксид кремния
332
-
-
-
-
-
сферическая
-
-
В Таблице 1-2 K-Y означают поверхностные добавки от K до Y, соответственно.
(Пример синтеза 1: Синтез немодифицированной сложнополиэфирной смолы 1)
-3
-3
В реакционный сосуд, оборудованный охлаждающей трубкой, мешалкой и трубкой для введения азота, загружали 67 частей аддукта этиленоксида (2 моль) с бисфенолом A, 84 части аддукта пропиленоксида (3 моль) с бисфенолом A, 274 части терефталевой кислоты и 2 части дибутилоловооксида, и смеси предоставляли возможность реакционного взаимодействия в течение 8 часов при 230°C при атмосферном давлении. Затем жидкую реакционную смесь дополнительно подвергали реакционному взаимодействию в течение 5 часов при пониженном давлении от 10 мм рт.ст. до 15 мм рт.ст. (от 75×10 до 113×10 Па), чтобы тем самым синтезировать немодифицированную сложнополиэфирную смолу 1. Немодифицированная сложнополиэфирная смола 1 имела среднечисленную молекулярную массу (Mn) 2100, среднемассовую молекулярную массу (Mw) 5600 и температуру стеклования (Tg) 55°C.
(Пример синтеза 2: Синтез немодифицированной сложнополиэфирной смолы 2)
В четырехгорлую колбу на 5 л, оборудованную трубкой для введения азота, конденсатором, мешалкой и термопарой, загружали 229 частей аддукта этиленоксида (2 моль) с бисфенолом A, 529 частей аддукта пропиленоксида (3 моль) с бисфенолом A, 208 частей терефталевой кислоты, 46 частей адипиновой кислоты и 2 части оксида дибутилолова, и смеси предоставляли возможность реакционного взаимодействия в течение 7 часов при 230°C при атмосферном давлении, и дополнительно подвергали реакционному взаимодействию в течение 4 часов при пониженном давлении от 10 мм рт.ст. до 15 мм рт.ст. (от 75 до 113 мПа). После этого в колбу добавляли 44 части тримеллитового ангидрида, и полученной смеси предоставляли возможность реакционного взаимодействия в течение 2 часов при 180°C при атмосферном давлении, чтобы тем самым синтезировать немодифицированную сложнополиэфирную смолу 2 (некристаллическую сложнополиэфирную смолу).
(Пример синтеза 3: Синтез кристаллической сложнополиэфирной смолы 1)
В четырехгорлую колбу на 5 л, оборудованную трубкой для введения азота, конденсатором, мешалкой и термопарой, загружали 2300 частей 1,6-гександиола, 2530 частей фумаровой кислоты, 291 часть тримеллитового ангидрида и 4,9 части гидрохинона и смеси предоставляли возможность реакционного взаимодействия в течение 5 часов при 160°C. Затем результирующую реакционную жидкую смесь нагревали до 200°C и подвергали реакционному взаимодействию в течение 1 часа, с последующим дополнительным реакционным взаимодействием в течение 1 часа под давлением 8,3 кПа, чтобы тем самым синтезировать кристаллическую сложнополиэфирную смолу 1.
(Пример синтеза 4: Синтез жидкой дисперсии кристаллического сложного полиэфира 1)
В металлический сосуд на 2 л загружали 100 частей кристаллической сложнополиэфирной смолы 1 и 400 частей этилацетата, и смесь нагревали до 75°C, чтобы растворить кристаллическую сложнополиэфирную смолу 1. После этого полученный раствор резко охлаждали в водяной бане со льдом со скоростью 27°C/мин. К полученному продукту добавляли 500 мл стеклянных шариков (диаметр: 3 мм) и смесь подвергали измельчению в течение 10 часов посредством песочной мельницы периодического действия (производства компании Kanpe Hapio Co., Ltd.), чтобы тем самым получить жидкую дисперсию кристаллического сложного полиэфира 1.
(Пример синтеза 5: Синтез маточной смеси 1)
Посредством смесителя HENSCHEL MIXER (производства компании Nippon Cole & Engineering Co., Ltd.) смешивали 1000 частей воды, 540 частей углеродной сажи (Printex35, производства компании Evonik Degussa Japan Co., Ltd., число поглощения дибутилфталата (число DBP): 42 мл/100 г, pH: 9,5) и 1200 частей немодифицированной сложнополиэфирной смолы 1. Итоговую смесь замешивали в течение 30 минут при 150°C с помощью двухвалкового пластикатора и затем прокатывали и охлаждали, с последующим растиранием мельницей тонкого помола (производства компании Hosokawa Micron Corporation), чтобы тем самым получить маточную смесь 1.
(Пример синтеза 6: Синтез маточной смеси 2)
Посредством смесителя HENSCHEL MIXER (производства компании Nippon Cole & Engineering Co., Ltd.) смешивали 1200 частей воды, 540 частей углеродной сажи (Printex35, производства компании Evonik Degussa Japan Co., Ltd., число поглощения дибутилфталата (число DBP): 42 мл/100 г, pH: 9,5) и 1200 частей немодифицированной сложнополиэфирной смолы 2. Итоговую смесь замешивали в течение 30 минут при 150°C с помощью двухвалкового пластикатора и затем прокатывали и охлаждали, с последующим растиранием мельницей тонкого помола (производства компании Hosokawa Micron Corporation), чтобы тем самым получить маточную смесь 2.
(Пример синтеза 7: Синтез сложнополиэфирного форполимера 1)
В реакционный сосуд, оборудованный охлаждающей трубкой, мешалкой и трубкой для введения азота, загружали 682 части аддукта этиленоксида (2 моль) с бисфенолом A, 81 часть аддукта пропиленоксида (2 моль) с бисфенолом A, 283 части терефталевой кислоты, 22 части тримеллитового ангидрида и 2 части дибутилоловооксида, и результирующей смеси предоставляли возможность реакционного взаимодействия в течение 8 часов при 230°C при атмосферном давлении, с последующим дополнительным реакционным взаимодействием в течение 5 часов при пониженном давлении от 10 мм рт.ст. до 15 мм рт.ст. (от 75 до 113 мПа), чтобы тем самым получить промежуточный сложный полиэфир 1. Промежуточный сложный полиэфир 1 имел среднечисленную молекулярную массу 2100, среднемассовую молекулярную массу 9500, Tg 55°C, кислотное число 0,5 и гидроксильное число 51. Затем в реакционный сосуд, оборудованный охлаждающей трубкой, мешалкой и трубкой для введения азота, загружали 410 частей промежуточного сложного полиэфира 1, 89 частей изофорондиизоцианата и 500 частей этилацетата, и смеси предоставляли возможность реакционного взаимодействия в течение 5 часов при 100°C, чтобы тем самым получить сложнополиэфирный форполимер 1. Сложнополиэфирный форполимер 1 имел содержание свободных изоцианатных групп 1,53%.
(Пример синтеза 8: Синтез кетиминового соединения 1)
В реакционный сосуд, оборудованный мешалкой и термометром, загружали 170 частей изофорондиамина и 75 частей метилэтилкетона и смеси предоставляли возможность реакционного взаимодействия в течение 5 часов при 50°C, чтобы тем самым получить кетиминовое соединение 1. Кетиминовое соединение 1 имело аминовое число 418.
(Пример синтеза 9: Синтез жидкой дисперсии частиц смолы 1)
В реакционный сосуд, оборудованный мешалкой и термометром, загружали 683 части воды, 16 частей натриевой соли сложного эфира серной кислоты и аддукта метакриловой кислоты с этиленоксидом (ELEMINOL RS-30, производства компании Sanyo Chemical Industries, Ltd.), 83 части стирола, 83 части метакриловой кислоты, 110 частей бутилакрилата и 1 часть персульфата аммония и результирующую смесь перемешивали в течение 15 минут при 400 об/мин, чтобы тем самым получить белую эмульсию. Полученную эмульсию нагревали до тех пор, пока температура внутри реакционной системы не достигала 75°C, и затем предоставляли возможность реакционного взаимодействия в течение 5 часов. После этого 1% по массе водного раствора персульфата аммония (30 частей) добавляли к реакционной смеси с последующим выдерживанием в течение 5 часов при 75°C, чтобы тем самым приготовить жидкую дисперсию частиц смолы 1, которая являлась водной жидкой дисперсией виниловой смолы (сополимера стирола/метакриловой кислоты/бутилакрилата/натриевой соли сложного эфира серной кислоты и аддукта метакриловой кислоты с этиленоксидом). Жидкая дисперсия частиц смолы 1 имела объемный средний диаметр частиц (при измерении с помощью LA-920, производства компании Horiba, Ltd.) 9 нм.
(Пример синтеза 10: Синтез жидкой дисперсии частиц смолы 2)
В реакционный сосуд, оборудованный мешалкой и термометром, загружали 683 части воды, 11 частей натриевой соли сложного эфира серной кислоты и аддукта метакриловой кислоты с этиленоксидом (ELEMINOL RS-30, производства компании Sanyo Chemical Industries, Ltd.), 138 частей стирола, 138 частей метакриловой кислоты и 1 часть персульфата аммония и итоговую смесь перемешивали в течение 15 минут при 400 об/мин, чтобы тем самым получить белую эмульсию. Полученную эмульсию нагревали до тех пор, пока температура внутри реакционной системы не достигала 75°C, и затем предоставляли возможность реакционного взаимодействия в течение 5 часов. После этого 1% по массе водного раствора персульфата аммония (30 частей) добавляли к реакционной смеси с последующим выдерживанием в течение 5 часов при 75°C, чтобы тем самым приготовить жидкую дисперсию частиц смолы 2, которая являлась водной жидкой дисперсией виниловой смолы (сополимера стирола/метакриловой кислоты/бутилакрилата/натриевой соли сложного эфира серной кислоты и аддукта метакриловой кислоты с этиленоксидом). Жидкая дисперсия частиц смолы 2 имела объемный средний диаметр частиц (при измерении с помощью LA-920) 0,14 мкм. Часть жидкой дисперсии частиц смолы 2 сушили, чтобы отделить компонент смолы.
(Пример 1)
<Этап приготовления масляной фазы>
В лабораторный стакан загружали 100 частей немодифицированной сложнополиэфирной смолы 1 и 130 частей этилацетата и смесь перемешивали, чтобы растворить немодифицированную сложнополиэфирную смолу 1. К этому добавляли 10 частей карнаубского воска (молекулярная масса: 1800, кислотное число: 2,5, степень проникновения: 1,7 мм (40°C)) и 10 частей маточной смеси 1, и итоговую смесь диспергировали с помощью бисерной мельницы (ULTRA VISCOMILL, производства компании AIMEX CO., Ltd.) при следующих условиях: скорость подачи жидкости 1 кг/ч, круговая скорость диска 6 м/с, шарики диоксида циркония 0,5 мм, загруженные до 80% по объему, и 3 прохода, чтобы приготовить раствор исходного материала и тем самым получить масляную фазу 1 (раствор или дисперсию материала тонера).
<Этап приготовления водной фазы>
Воду (660 частей), 25 частей жидкой дисперсии частиц смолы 1, 25 частей 48,5%-ного водного раствора додецилдифенилового эфира дисульфоната натрия (ELEMINOL MON-7, производства компании Sanyo Chemical Industries Ltd.) и 60 частей этилацетата смешивали и перемешивали, чтобы тем самым получить водную фазу 1 (молочно-белую жидкость).
<Этап эмульгирования или диспергирования>
В сосуд загружали 150 частей водной фазы 1, и водную фазу 1 перемешивали посредством TK Homomixer (производства компании PRIMIX Corporation) при 12000 об/мин. К этому добавляли 100 частей масляной фазы 1 и смесь перемешивали в течение 10 минут, чтобы тем самым приготовить эмульгированную суспензию 1 (жидкую эмульсию или дисперсию).
<Этап удаления растворителя>
В колбу, оборудованную деаэрирующей трубкой, мешалкой и термометром, загружали 100 частей эмульгированной суспензии 1 и удаляли из нее растворитель перемешиванием в течение 12 часов при круговой скорости перемешивания 20 м/мин при 30°C при пониженном давлении, чтобы тем самым получить десольватированную суспензию 1.
<Этап промывки и сушки>
Все количество десольватированной суспензии 1 подвергали фильтрации при пониженном давлении, и 300 частей воды, очищенной ионным обменом, добавляли к итоговой отфильтрованной пасте. Полученную смесь перемешивали и повторно диспергировали (при 12000 об/мин в течение 10 минут) посредством TK Homomixer, с последующим подверганием итогового продукта фильтрации. К полученному отфильтрованному осадку добавляли 300 частей воды, очищенной ионным обменом, и смесь перемешивали посредством TK Homomixer (при 12000 об/мин в течение 10 минут) с последующей фильтрацией, причем данную последовательность операций выполняли три раза. Полученную промытую суспензию выдерживали в течение 10 часов при 45°C, и итоговый продукт подвергали фильтрации, чтобы тем самым получить термообработанный осадок. Термообработанный осадок высушивали воздушной сушилкой в течение 48 часов при 45°C. Итоговый продукт просеивали с помощью сита, имеющего размер отверстий 75 мкм, чтобы тем самым получить частицы основы тонера 1.
<Этап обработки поверхностной добавкой>
К 100 частям частиц основы тонера 1 добавляли 2,0 части поверхностной добавки A, 2,0 части диоксида кремния, имеющего объемный средний диаметр частиц 20 нм (производства компании Nippon Aerosil Co., Ltd.), 0,6 части оксида титана, имеющего объемный средний диаметр частиц 20 нм (производства компании TAYCA CORPORATION) и смесь перемешивали с помощью HENSCHEL MIXER. Итоговую смесь пропускали через сито с размером отверстий 500 меш (51 мкм), чтобы тем самым получить тонер 1.
(Примеры с 2 по 10)
Тонер 2 - тонер 10 изготавливали таким же образом, что и в примере 1, при условии, что поверхностную добавку A заменяли на поверхностные добавки B по J, представленные в Таблице 2, соответственно.
(Пример 11)
<Этап приготовления масляной фазы>
В сосуд, оборудованный мешалкой и термометром, загружали 378 частей немодифицированной сложнополиэфирной смолы 2, 110 частей карнаубского воска, 22 части агента управления зарядом (CCA, металлический комплекс салициловой кислоты E-84, производства компании Orient Chemical Industries, Ltd.) и 947 частей этилацетата. Итоговую смесь нагревали до 80°C при перемешивании и поддерживали температуру 80°C в течение 5 часов с последующим охлаждением до 30°C на протяжении 1 часа. Затем в сосуд загружали 500 частей по массе маточной смеси 2 и 500 частей по массе этилацетата и смесь перемешивали в течение 1 часа, чтобы тем самым получить раствор исходного материала 2. Раствор исходного материала 2 (1324 части) перемещали в сосуд, а углеродную сажу и воск диспергировали посредством бисерной мельницы (ULTRA VISCOMILL, производства компании AIMEX CO., Ltd.) при следующих условиях: скорость подачи жидкости 1 кг/ч, круговая скорость диска 6 м/с, шарики диоксида циркония 0,5 мм, загруженные до 80% по объему, и 3 прохода. К итоговому продукту добавляли 1042,3 части по массе 65%-ного по массе этилацетатного раствора немодифицированной сложнополиэфирной смолы 2 и итоговый продукт диспергировали бисерной мельницей однократно при условиях, описанных выше, чтобы тем самым получить масляную фазу 2. Масляная фаза 2 имела концентрацию твердого вещества (130°C, 30 минут) 50%.
<Этап приготовления водной фазы>
Воду (990 частей), 83 части жидкой дисперсии частиц смолы 2, 37 частей 48,5%-ного водного раствора додецилдифенилового эфира дисульфоната натрия (ELEMINOL MON-7, производства компании Sanyo Chemical Industries Ltd.) и 90 частей этилацетата смешивали и перемешивали, чтобы тем самым получить водную фазу 2 (молочно-белую жидкость).
<Этап эмульгирования или диспергирования>
В сосуд загружали 664 части масляной фазы 2, 109,4 части сложнополиэфирного форполимера 1, 73,9 части жидкой дисперсии кристаллического сложного полиэфира 1 и 4,6 части кетиминового соединения 1. Итоговую смесь перемешивали посредством смесителя-гомогенизатора TK Homomixer (производства компании PRIMIX Corporation) в течение 1 минуты при 5000 об/мин. В сосуд дополнительно добавляли 1200 частей водной фазы 2 и итоговую смесь перемешивали посредством смесителя-гомогенизатора TK Homomixer в течение 20 минут при 13000 об/мин, чтобы тем самым получить эмульгированную суспензию 2.
<Этап удаления растворителя>
В сосуд, оборудованный мешалкой и термометром, загружали эмульгированную суспензию 2. Растворитель в ней удаляли в течение 8 часов при 30°C, с последующим выдерживанием в течение 4 часов при 45°C, чтобы тем самым получить диспергированную суспензию 2.
<Этап промывки и сушки>
После фильтрования 100 частей по массе диспергированной суспензии 2 следующие операции (1)-(4) выполняли дважды, чтобы тем самым получить отфильтрованный осадок 2.
(1): К отфильтрованному осадку добавляли 100 частей по массе воды, очищенной ионным обменом, и смесь перемешивали (при 12000 об/мин в течение 10 минут) посредством смесителя-гомогенизатора TK Homomixer с последующим фильтрованием смеси.
(2): К отфильтрованному осадку, полученному в (1), добавляли 100 частей по массе 10%-ного по массе водного раствора гидроксида натрия и смесь перемешивали (при 12000 об/мин в течение 30 минут) посредством TK Homomixer с последующим фильтрованием смеси при пониженном давлении.
(3): К отфильтрованному осадку, полученному в (2), добавляли 100 частей по массе 10%-ной по массе соляной кислоты и смесь перемешивали (при 12000 об/мин в течение 10 минут) посредством TK Homomixer с последующим фильтрованием смеси.
(4): К отфильтрованному осадку, полученному в (3), добавляли 3 части по массе воды, очищенную ионным обменом и смесь перемешивали (при 12000 об/мин в течение 10 минут) посредством TK Homomixer с последующим фильтрованием смеси. Отфильтрованный осадок 2 сушили с помощью сушилки с циркуляцией воздуха в течение 48 часов при 45°C и затем пропускали через сито с размером отверстий 75 мкм, чтобы тем самым приготовить базовые частицы 2 тонера.
<Этап обработки поверхностной добавкой>
К 100 частям базовых частиц 2 тонера добавляли 2,0 части поверхностной добавки A, 2,0 части диоксида кремния, имеющего объемный средний диаметр частиц 20 нм (производства компании Nippon Aerosil Co., Ltd.), 0,6 части оксида титана, имеющего объемный средний диаметр частиц 20 нм (производства компании TAYCA CORPORATION), и смесь перемешивали с помощью HENSCHEL MIXER. Итоговый продукт пропускали через сито с размером отверстий 500 меш (51 мкм), чтобы тем самым получить тонер 11.
(Примеры 12-20)
Каждый из тонера 12 - тонера 20 получали таким же образом, что и в Примере 11, при условии, что поверхностную добавку A заменяли на поверхностные добавки B-J, как представлено в Таблице 2, соответственно.
(Пример 21)
После достаточного перемешивания и смешивания 80 частей немодифицированной сложнополиэфирной смолы 1, 5 частей парафинового воска (HNP-9, производства компании NIPPON SEIRO CO., LTD., температура плавления: 75°C) и 10 частей маточной смеси 1 в HENSCHEL MIXER, итоговую смесь нагревали и плавили в течение 30 минут при 130°C посредством валковой мельницы с последующим охлаждением до комнатной температуры. Полученный перемешанный продукт грубо измельчали до размера частиц от 200 мкм до 400 мкм молотковой дробилкой. Затем измельченный продукт дополнительно измельчали и классифицировали посредством устройства для измельчения и классификации (производства компании Nippon Pneumatic Mfg. Co., Ltd.), имеющего комплексно мельницу тонкого помола, выполненную с возможностью тонкого измельчения посредством прямого соударения грубо измельченного продукта с отражательной плитой при применении струи из сопла, и узел классификации в потоке, выполненный с возможностью образования возвратного потока тонко измельченного порошка, полученного мельницей тонкого помола, внутри классифицирующей камеры и разделения центробежным образом измельченного продукта для его классификации. В результате получали классифицированные базовые частицы 3 тонера. Базовые частицы 3 тонера (100 частей) смешивали с 2,0 частями поверхностной добавки A, 2,0 частями диоксида кремния, имеющего объемный средний диаметр частиц 20 нм (производства компании Nippon Aerosil Co., Ltd.) и 0,6 частями оксида титана, имеющего объемный средний диаметр частиц 20 нм (производства компании TAYCA CORPORATION), с помощью HENSCHEL MIXER, и итоговый продукт пропускали через сито с размером отверстий 500 меш (51 мкм), чтобы тем самым получить тонер 21.
(Примеры с 22 по 30)
Тонер 22 - тонер 30 изготавливали таким же образом, что и в Примере 21, при условии, что поверхностную добавку A заменяли поверхностными добавками B-J, представленными в Таблице 2, соответственно.
(Пример 31)
После достаточного перемешивания и смешивания 70 частей немодифицированной сложнополиэфирной смолы 1, 10 частей кристаллической сложнополиэфирной смолы 1, 5 частей парафинового воска (HNP-9, производства компании NIPPON SEIRO CO., LTD., температура плавления: 75°C) и 10 частей маточной смеси 1, итоговую смесь нагревали и плавили в течение 30 минут при 130°C посредством валковой мельницы с последующим охлаждением до комнатной температуры. Полученный перемешанный продукт грубо измельчали до размера частиц от 200 мкм до 400 мкм молотковой дробилкой. Затем измельченный продукт дополнительно измельчали и классифицировали посредством IDS-2 устройства для измельчения и классификации (производства компании Nippon Pneumatic Mfg. Co., Ltd.), имеющего комплексно мельницу тонкого помола, выполненную с возможностью тонкого измельчения посредством прямого соударения грубо измельченного продукта с отражательной плитой при применении струи из сопла, и узел классификации в потоке, выполненный с возможностью образования возвратного потока тонко измельченного порошка, полученного мельницей тонкого помола, внутри классифицирующей камеры и разделения центробежным образом измельченного продукта для его классификации. В результате получали классифицированные базовые частицы 4 тонера. Базовые частицы 4 тонера (100 частей) смешивали с 2,0 частями поверхностной добавки A, 2,0 частями диоксида кремния, имеющего объемный средний диаметр частиц 20 нм (производства компании Nippon Aerosil Co., Ltd.), и 0,6 частями оксида титана, имеющего объемный средний диаметр частиц 20 нм (производства компании TAYCA CORPORATION), с помощью HENSCHEL MIXER, и итоговый продукт пропускали через сито с размером отверстий 500 меш (51 мкм), чтобы тем самым получить тонер 31.
(Примеры с 32 по 40)
Тонер 32 - тонер 40 изготавливали таким же образом, что и в Примере 31, при условии, что поверхностную добавку A заменяли поверхностными добавками B-J, представленными в Таблице 2, соответственно.
(Сравнительные примеры с 1 по 15)
Тонер 41 - тонер 55 изготавливали таким же образом, что и в Примере 1, при условии, что поверхностную добавку A заменяли поверхностными добавками K-Y, представленными в Таблице 2, соответственно.
(Изготовление двухкомпонентного проявителя)
Использовали каждый тонер, изготовленный в Примерах и сравнительных примерах, и носитель A. Каждый тонер (7 частей) равномерно смешивали со 100 частями носителя A посредством трубчатого смесителя, выполненного с возможностью приведения контейнера в движение качения для перемешивания, а тонер и носитель заряжали, чтобы тем самым изготовить двухкомпонентный проявитель.
(Всесторонняя оценка)
Результаты всесторонней оценки каждого проявителя с применением каждого тонера, изготовленного в Примерах и сравнительных примерах, представлены в Таблице 2.
<Общее суждение>
Общее суждение было сделано на основании результатов оценки, и «I», и «II» оценивали как применимые, а «III» оценивали как неприменимое.
[Критерии оценки]
I: Имелись два или более «A или I» в результатах оценок позиций, и отсутствовали «D или III».
II: Имелся один или отсутствовал «A или I» в результатах оценок позиций, и отсутствовал «D или III».
III: Имелся один или более «D или III».
<Способность к переносу>
При применении цифрового устройства для формирования полноцветного изображения (imagio MPC6000, производства компании Ricoh Company Limited) испытательную таблицу, имеющую площадь изображения 20%, переносили от фотопроводника на бумагу. После этого остаточный тонер на фотопроводнике непосредственно перед очисткой переносили на белую бумагу с помощью ленты скотча (производства компании Sumitomo 3M Ltd.) и итоговый продукт измеряли с помощью денситометра для измерений в отраженном свете Macbeth RD514. Результаты оценивали на основании следующих критериев. Следует заметить, что «A», «B» и «C» оценивали как применимые, а «D» оценивали как неприменимый.
[Критерии оценки]
A: Разница по сравнению с пустой страницей составляла менее чем 0,005.
B: Разница по сравнению с пустой страницей составляла 0,005 или более, однако, менее чем 0,010.
C: Разница по сравнению с пустой страницей составляла 0,010 или более, однако, менее чем 0,020.
D: Разница по сравнению с пустой страницей составляла 0,020 или более.
<Способность к очистке>
При применении цифрового устройства для формирования полноцветного изображения (imagio MPC6000, производства компании Ricoh Company Limited) выполняли печать. После первоначального этапа, печати 1000 листов и печати 100000 листов, остаточный тонер на фотопроводнике, который прошел этап очистки, переносили на белую бумагу с помощью ленты скотча (производства компании Sumitomo 3M Ltd.) и итоговый продукт измеряли с помощью денситометра для измерений в отраженном свете Macbeth RD514.
Результаты оценивали на основании следующих критериев. Следует заметить, что «A», «B» и «C» оценивали как применимые, а «D» оценивали как неприменимый.
[Критерии оценки]
A: Разница по сравнению с чистым листом составляла менее чем 0,005.
B: Разница по сравнению с чистым листом составляла 0,005 или более, однако, менее чем 0,010.
C: Разница по сравнению с чистым листом составляла 0,010 или более, однако, менее чем 0,020.
D: Разница по сравнению с чистым листом составляла 0,020 или более.
<Стабильность при хранении>
После хранения тонера в окружающей среде с температурой 40°C и относительной влажностью (RH) 70% в течение 2 недель, тонер просеивали с помощью сита, имеющего размер отверстий 200 меш (127 мкм), в течение 1 минуты, и измеряли долю тонера, оставшегося на сетке. Результаты оценивали на основании следующих критериев. Чем меньше доля остаточного тонера, тем лучше стабильность при хранении. Следует заметить, что «A», «B» и «C» оценивали как применимые, а «D» оценивали как неприменимый.
[Критерии оценки]
A: Доля остатка составляла менее чем 0,1%.
B: Доля остатка составляла 0,1% или более, однако, менее чем 0,5%.
C: Доля остатка составляла 0,5% или более, однако, менее чем 1,0%.
D: Доля остатка составляла 1,0% или более.
<Плотность изображения>
При применении цифрового устройства для формирования полноцветного изображения (imagio MPC6000, производства компании Ricoh Company Limited), испытательную таблицу, имеющую площадь изображения 20%, печатали на 150000 листах, с последующей печатью сплошного изображения на 6000 листах. После этого, плотность изображения на выпускаемых листах измеряли посредством цветного денситометра для измерений в отраженном свете (X-Rite). Плотности сплошных изображений 4 цветов соответствующим образом измеряли и получали их среднюю величину. Результаты оценивали на основании следующих критериев. Это испытание выполняли как в окружающей среде с высокой температурой и высокой относительной влажностью (RH) (27°C, 80%RH), так и в окружающей среде с низкой температурой и низкой относительной влажностью (10°C, 15%RH). Следует заметить, что «I» и «II» оценивали как применимые, а «III» оценивали как неприменимый.
[Критерии оценки]
I: 1,4 или более, однако, менее чем 1,8
II: 1,1 или более, однако, менее чем 1,4
III: менее чем 1,1
Таблица 2-1
Тонер
Оценка
Тонер
Частицы основы тонера
EA*
Способность к переносу
Способность к очистке
Стабильность при хранении
Плотность изображения
Общее суждение
Прим. 1
Тонер 1
Частицы основы тонера 1
EA A
В
В
В
I
II
Прим. 2
Тонер 2
Частицы основы тонера 1
EA B
A
В
А
I
I
Прим. 3
Тонер 3
Частицы основы тонера 1
EA C
A
А
А
I
I
Прим. 4
Тонер 4
Частицы основы тонера 1
EA D
A
В
А
I
I
Прим. 5
Тонер 5
Частицы основы тонера 1
EA E
В
В
В
I
II
Прим. 6
Тонер 6
Частицы основы тонера 1
EA F
С
С
С
II
II
Прим. 7
Тонер 7
Частицы основы тонера 1
EA G
В
В
В
II
II
Прим. 8
Тонер 8
Частицы основы тонера 1
EA H
A
В
А
II
I
Прим. 9
Тонер 9
Частицы основы тонера 1
EA I
В
В
В
II
II
Прим. 10
Тонер 10
Частицы основы тонера 1
EA J
С
С
С
II
II
Прим. 11
Тонер 11
Частицы основы тонера 2
EA A
В
B
В
I
II
Прим. 12
Тонер 12
Частицы основы тонера 2
EA B
А
B
А
I
I
Прим. 13
Тонер 13
Частицы основы тонера 2
EA C
А
А
А
I
I
Прим. 14
Тонер 14
Частицы основы тонера 2
EA D
А
В
А
I
I
Прим. 15
Тонер 15
Частицы основы тонера 2
EA E
В
В
В
I
II
Прим. 16
Тонер 16
Частицы основы тонера 2
EA F
С
C
С
II
II
Прим. 17
Тонер 17
Частицы основы тонера 2
EA G
В
B
В
II
II
Прим. 18
Тонер 18
Частицы основы тонера 2
EA H
А
B
А
II
I
Прим. 19
Тонер 19
Частицы основы тонера 2
EA I
В
B
В
II
II
Прим. 20
Тонер 20
Частицы основы тонера 2
EA J
С
C
С
II
II
Прим. 21
Тонер 21
Частицы основы тонера 3
EA A
В
А
В
II
II
Прим. 22
Тонер 22
Частицы основы тонера 3
EA B
В
А
В
II
II
Прим. 23
Тонер 23
Частицы основы тонера 3
EA C
В
А
В
II
II
Прим. 24
Тонер 24
Частицы основы тонера 3
EA D
В
А
В
II
II
Прим. 25
Тонер 25
Частицы основы тонера 3
EA E
В
А
В
II
II
Прим. 26
Тонер 26
Частицы основы тонера 3
EA F
С
В
C
II
II
Прим. 27
Тонер 27
Частицы основы тонера 3
EA G
С
В
C
II
II
Прим. 28
Тонер 28
Частицы основы тонера 3
EA H
С
А
C
II
II
Прим. 29
Тонер 29
Частицы основы тонера 3
EA I
С
В
C
II
II
Прим. 30
Тонер 30
Частицы основы тонера 3
EA J
C
В
C
II
II
Прим. 31
Тонер 31
Частицы основы тонера 4
EA A
В
А
В
II
II
Прим. 32
Тонер 32
Частицы основы тонера 4
EA B
B
А
В
II
II
Прим. 33
Тонер 33
Частицы основы тонера 4
EA C
B
А
В
II
II
Прим. 34
Тонер 34
Частицы основы тонера 4
EA D
B
А
В
II
II
Прим. 35
Тонер 35
Частицы основы тонера 4
EA E
B
А
В
II
II
Прим. 36
Тонер 36
Частицы основы тонера 4
EA F
C
В
C
II
II
Прим. 37
Тонер 37
Частицы основы тонера 4
EA G
C
В
C
II
II
Прим. 38
Тонер 38
Частицы основы тонера 4
EA H
C
А
C
II
II
Прим. 39
Тонер 39
Частицы основы тонера 4
EA I
C
В
C
II
II
Прим. 40
Тонер 40
Частицы основы тонера 4
EA J
C
В
C
II
II
*«EA» является сокращением «поверхностная добавка».
Таблица 2-2
Тонер
Оценка
Тонер
Частицы основы тонера
Поверхностная добавка
Способность к переносу
Способность к очистке
Стабильность при хранении
Плотность изображения
Общее суждение
Сравн. прим. 1
Тонер 41
Частицы основы тонера 1
Поверхностная добавка К
D
D
D
III
III
Сравн. прим. 2
Тонер 42
Частицы основы тонера 1
Поверхностная добавка L
D
С
D
III
III
Сравн. прим. 3
Тонер 43
Частицы основы тонера 1
Поверхностная добавка M
D
В
D
III
III
Сравн. прим. 4
Тонер 44
Частицы основы тонера 1
Поверхностная добавка N
D
В
D
III
III
Сравн. прим. 5
Тонер 45
Частицы основы тонера 1
Поверхностная добавка O
D
В
D
III
III
Сравн. прим. 6
Тонер 46
Частицы основы тонера 1
Поверхностная добавка P
D
D
D
III
III
Сравн. прим. 7
Тонер 47
Частицы основы тонера 1
Поверхностная добавка Q
С
С
С
III
III
Сравн. прим. 8
Тонер 48
Частицы основы тонера 1
Поверхностная добавка R
С
В
С
III
III
Сравн. прим. 9
Тонер 49
Частицы основы тонера 1
Поверхностная добавка S
С
В
С
III
III
Сравн. прим. 10
Тонер 50
Частицы основы тонера 1
Поверхностная добавка T
D
В
D
III
III
Сравн. прим. 11
Тонер 51
Частицы основы тонера 1
Поверхностная добавка U
D
D
D
III
III
Сравн. прим. 12
Тонер 52
Частицы основы тонера 1
Поверхностная добавка V
D
С
В
III
III
Сравн. прим. 13
Тонер 53
Частицы основы тонера 1
Поверхностная добавка W
D
С
В
III
III
Сравн. прим. 14
Тонер 54
Частицы основы тонера 1
Поверхностная добавка X
D
С
В
III
III
Сравн. прим. 15
Тонер 55
Частицы основы тонера 1
Поверхностная добавка Y
D
С
В
III
III
Тонер по настоящему изобретению предоставляет превосходные способность к очистке, стабильность при хранении и плотность изображения, имеет высокую долговечность и предоставляет превосходное качество изображения при применении в течение длительного периода времени, а также проявляет превосходную способность к переносу при высокоскоростном формировании полноцветного изображения, и поэтому тонер по настоящему изобретению может быть соответственно использован при формировании изображения электрофотографической системой с применением фотокопировальной машины, аппарата для электростатической печати, принтера, факс-аппарата и аппарата для электростатической записи.
Аспекты данного изобретения являются следующими, например:
<1> Тонер, содержащий:
частицы основы тонера; и
поверхностную добавку,
каждая из частиц основы тонера содержит связующую смолу и антиадгезионный агент,
при этом поверхностная добавка содержит несферические сцепленные частицы, в каждой из которых первичные частицы сцеплены вместе, и
при этом сцепленные частицы удовлетворяют следующей формуле (1):
<mrow><mtable><mtr><mtd><mrow /></mtd><mtd><mrow /></mtd><mtd><mrow /></mtd></mtr></mtable></mrow>
(Nx/1000)×100≤30%
Формула (1)
где Nx представляет собой число первичных частиц, присутствующих по отдельности, относительно 1000 сцепленных частиц, наблюдаемых под сканирующим электронным микроскопом после перемешивания 0,5 г сцепленных частиц и 49,5 г носителя, помещенных в колбу на 50 мл, в течение 10 минут посредством смешивающего и перемешивающего устройства при 67 Гц.
<2> Тонер по п. <1>,
при этом сцепленные частицы удовлетворяют следующей формуле (1-1):
<mrow><mtable><mtr><mtd><mrow /></mtd><mtd><mrow /></mtd><mtd><mrow /></mtd></mtr></mtable></mrow>
(Nx/1000)×100≤20%
Формула (1-1)
где Nx представляет собой число первичных частиц, присутствующих по отдельности, относительно 1000 сцепленных частиц, наблюдаемых под сканирующим электронным микроскопом после перемешивания 0,5 г сцепленных частиц и 49,5 г носителя, помещенных в колбу на 50 мл, в течение 10 минут посредством для смешивающего и перемешивающего устройства при 67 Гц.
<3> Тонер по п. <1> или <2>,
при этом сцепленные частицы имеют средний диаметр частиц от 15 нм до 400 нм.
<4> Тонер по любому из пп. <1>-<3>,
при этом сцепленные частицы содержат диоксид кремния.
<5> Тонер по любому из пп. <1>-<4>,
при этом каждая из частиц основы тонера содержит кристаллическую смолу.
<6> Тонер по любому из пп. <1>-<5>,
при этом частицы основы тонера получают способом, содержащим: растворение или диспергирование по меньшей мере связующей смолы и антиадгезионного агента в органическом растворителе для приготовления раствора или дисперсии; добавление данного раствора или данной дисперсии к водной фазе для приготовления жидкой дисперсии; и удаление органического растворителя из данной жидкой дисперсии.
<7> Тонер по любому из пп. <1>-<6>,
при этом связующая смола содержит сложнополиэфирную смолу.
<8> Проявитель, содержащий:
тонер по любому из пп. <1>-<7>; и
носитель.
<9> Устройство формирования изображения, содержащее:
несущий скрытое электростатическое изображение элемент;
узел формирования скрытого электростатического изображения, выполненный с возможностью формирования скрытого электростатического изображения на несущем скрытое электростатическое изображение элементе;
узел проявления, в котором находится тонер по любому из пп. <1>-<7> или проявитель по п. <8>, и при этом узел проявления выполнен с возможностью проявления скрытого электростатического изображения для формирования видимого изображения;
узел переноса, выполненный с возможностью переноса видимого изображения на регистрирующую среду; и
узел фиксации, выполненный с возможностью фиксации видимого изображения, перенесенного на регистрирующую среду.
<10> Устройство формирования изображения по п. <9>,
при этом устройство формирования изображения способно к формированию изображений со скоростью 55 листов/мин. или быстрее при регистрирующей среде размером A4, когда регистрирующая среда подается в направлении вдоль более короткой стороны регистрирующей среды.
Список обозначений
1A первичная частица
1B первичная частица
1C первичная частица
1D первичная частица
3 сцепленные частицы
4 первичная частица
10 фотопроводник
18 узел формирования изображения
20 узел зарядки
22 узел переноса
25 узел фиксации
30 узел экспонирования
40 узел проявления
95 регистрирующая среда
100A устройство формирования изображения
100B устройство формирования изображения
100C устройство формирования изображения.