ПОЛИЭФИРНАЯ СМОЛА ДЛЯ ТОНЕРА, ТОНЕР, ПРОЯВИТЕЛЬ И УСТРОЙСТВО ФОРМИРОВАНИЯ ИЗОБРАЖЕНИЯ
POLYESTER RESIN FOR TONER, TONER, DEVELOPER, AND IMAGING APPARATUS

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
Настоящее изобретение относится к полиэфирной смоле для тонера, к тонеру, к проявителю, а также к устройству формирования изображения.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
В последние годы от тонеров требуется, чтобы они имели следующие свойства: малый размер частиц и сопротивление к смещению при высокой температуре для получения выходных изображений высокого качества; способность к фиксации при низкой температуре для экономии энергии; а также термическую устойчивость при хранении для того, чтобы противостоять высокотемпературным средам с высокой влажностью во время хранения или транспортировки после производства. В частности очень важным является улучшение способности к низкотемпературной фиксации, потому что потребление энергии для фиксации занимает значительную часть всей энергии, потребляемой процессом формирования изображения.
До настоящего времени использовались тонеры, произведенные способом смешивания и распыления. Тонеры, производимые с помощью способа смешивания и распыления, имеют следующие проблемы: диаметр их частиц трудно уменьшить; их аморфная форма и широкое распределение диаметров частиц приводят к неудовлетворительному качеству выходных изображений; а также большое количество энергии требуется для фиксации. Когда воск (то есть разделительное средство) прибавляется к тонеру в способе смешивания и распыления с целью улучшения способности к фиксации, большое количество воска присутствует на поверхностях тонера, потому что перемешанный продукт раскалывается на границе с воском во время распыления. В результате, хотя эффект разделения проявляется, тонер имеет тенденцию откладываться на носителе, фотопроводнике и лезвии (то есть образует пленку). Следовательно, существует проблема неудовлетворительного качества тонера в целом.
Для того, чтобы преодолеть вышеописанные проблемы, связанные со способом смешивания и распыления, был предложен способ для производства тонера с помощью полимеризации. Тонеру, произведенному с помощью способа полимеризации, можно легко придать более малый диаметр частиц, он может иметь более узкое распределение размеров частиц, чем тонер, произведенный способом распыления, и он может инкапсулировать разделительное средство. В качестве способа для производства тонера способом полимеризации был предложен способ для производства тонера с использованием продукта реакции удлинения модифицированного уретаном полиэстера в качестве связующего вещества тонера с целью улучшения способности к низкотемпературной фиксации и сопротивления к смещению при высокой температуре (см., например, Патентный документ 1).
Кроме того, был предложен способ для производства тонера, который является превосходным по термической устойчивости при хранении, способности к фиксации при низкой температуре и сопротивлению к смещению при высокой температуре, а также является превосходным по текучести порошка и способности к переносу, когда тонер имеет малый диаметр частиц (см., например, Патентные документы 2 и 3).
Кроме того, был предложен способ для производства тонера, включающий в себя стадию старения с целью производства связующего вещества тонера, имеющего стабильное распределение молекулярной массы, а также одновременно способность к низкотемпературной фиксации и сопротивление к смещению при высокой температуре (см., например, Патентные документы 4 и 5).
Однако эти предложенные методики являются неудовлетворительными с точки зрения достижения высокого уровня способности к низкотемпературной фиксации, которая является востребованной в последние годы. С целью достижения способности к низкотемпературной фиксации на высоком уровне был предложен тонер, который включает в себя воск и смолу, включающую в себя кристаллическую полиэфирную смолу и имеющую фазово-разделенную структуру типа «море-остров» благодаря несовместимости между смолой и воском (см., например, Патентный документ 6).Кроме того, был предложен тонер, содержащий кристаллическую полиэфирную смолу, разделительное средство и графт-полимер (см., например, Патентный документ 7).
Эти предложенные методики могут достичь низкотемпературной фиксации, потому что кристаллическая полиэфирная смола плавится более быстро, чем некристаллическая полиэфирная смола. Хотя получающиеся тонеры могут иметь одновременно и способность к низкотемпературной фиксации, и термическую устойчивость при хранении, существует проблема, заключающаяся в том, что когда тонер используется в высокоскоростных устройствах, напряжения, прикладываемые к тонеру в проявочном устройстве, увеличиваются и вызывают формирование агрегатов тонера и забивание очищающего лезвия, что приводит к образованию белых пустот (белых пустот после переноса) тонера на выходных изображениях тонера. Кроме того, тонеры, содержащие кристаллическую полиэфирную смолу, имеют проблему формирования агрегатов тонера в среде с высокой температурой и высокой влажностью.
Кроме того, в последние годы, благодаря потребности в более высоком качестве, существует потребность в тонере, который давал бы превосходный блеск изображения.
Соответственно, существует потребность в обеспечении полиэфирной смолы для тонера, способной формировать тонер, который достигал бы одновременно удовлетворительной способности к низкотемпературной фиксации и удовлетворительной стабильности при хранении в среде с высокой температурой и высокой влажностью, предотвращал бы появление белых пустот после переноса, и формировал бы изображения тонера, обладающие превосходным блеском и стойкостью к слипанию.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПАТЕНТНЫЕ ДОКУМЕНТЫ
Патентный документ 1: Японская непроверенная патентная заявка № 11-133665
Патентный документ 2: Японская непроверенная патентная заявка № 2002-287400
Патентный документ 3: Японская непроверенная патентная заявка № 2002-351143
Патентный документ 4: Японский патент № 2579150
Патентный документ 5: Японская непроверенная патентная заявка № 2001-158819
Патентный документ 6: Японская непроверенная патентная заявка № 2004-46095
Патентный документ 7: Японская непроверенная патентная заявка № 2007-271789
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
ТЕХНИЧЕСКАЯ ПРОБЛЕМА
Настоящее изобретение нацелено на решение вышеописанных существующих проблем и на решение следующей задачи. Задачей настоящего изобретения является предложить полиэфирную смолу для тонера, способную формировать тонер, который достигал бы одновременно удовлетворительной способности к низкотемпературной фиксации и удовлетворительной стабильности при хранении в среде с высокой температурой и высокой влажностью, предотвращал бы появление белых пустот после переноса, и формировал бы изображения тонера, обладающие превосходным блеском и стойкостью к слипанию.
РЕШЕНИЕ ПРОБЛЕМЫ
Средства для решения вышеописанных проблем являются следующими.
Полиэфирная смола для тонера по настоящему изобретению включает в себя сегмент, полученный из спиртового компонента, и сегмент, полученный из компонента карбоновой кислоты. Спиртовой компонент включает в себя трехвалентный алифатический спирт или алифатический спирт с более высокой валентностью. Полиэфирная смола для тонера удовлетворяет нижеприведенным Выражениям (1) - (3):
500 ≤ средневесовая молекулярная масса (Mw)/((Валентность трехвалентного алифатического спирта или алифатического спирта с более высокой валентностью) x (Количество трехвалентного алифатического спирта или алифатического спирта с более высокой валентностью)) ≤ 4000 Выражение (1);
4000≤средневесовая молекулярная масса (Mw) ≤25000 Выражение (2); и
0,5≤ (Количество трехвалентного алифатического спирта или алифатического спирта с более высокой валентностью) ≤6,5 Выражение (3).
В Выражениях (1) и (3) Количество трехвалентного алифатического спирта или алифатического спирта с более высокой валентностью обозначает молярный процент трехвалентного алифатического спирта или алифатического спирта с более высокой валентностью относительно спиртового компонента.
ПОЛЕЗНЫЕ ЭФФЕКТЫ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Настоящее изобретение может решить вышеописанные существующие проблемы и обеспечить полиэфирную смолу для тонера, способную формировать тонер, который достигал бы одновременно удовлетворительной способности к низкотемпературной фиксации и удовлетворительной стабильности при хранении в среде с высокой температурой и высокой влажностью, предотвращал бы появление белых пустот после переноса и формировал бы изображения тонера, обладающие превосходным блеском и стойкостью к слипанию.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Фиг. 1 представляет собой схематический конфигурационный вид, иллюстрирующий одно примерное устройство формирования изображения в соответствии с настоящим изобретением;
Фиг. 2 представляет собой схематический конфигурационный вид, иллюстрирующий другое примерное устройство формирования изображения в соответствии с настоящим изобретением;
Фиг. 3 представляет собой схематический конфигурационный вид, иллюстрирующий другое примерное устройство формирования изображения в соответствии с настоящим изобретением;
Фиг. 4 представляет собой увеличенный вид части Фиг. 3; и
Фиг. 5 представляет собой схематический конфигурационный вид, иллюстрирующий один примерный обрабатывающий картридж.
СПОСОБ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
(Полиэфирная смола для тонера)
Полиэфирная смола для тонера по настоящему изобретению включает в себя сегмент, полученный из спиртового компонента, и сегмент, полученный из компонента карбоновой кислоты.
Спиртовой компонент включает в себя трехвалентный алифатический спирт или алифатический спирт с более высокой валентностью.
Полиэфирная смола для тонера удовлетворяет нижеприведенным Выражениям (1) - (3):
500 ≤ средневесовая молекулярная масса (Mw)/((Валентность трехвалентного алифатического спирта или алифатического спирта с более высокой валентностью) x (Количество трехвалентного алифатического спирта или алифатического спирта с более высокой валентностью)) ≤ 4000 Выражение (1);
4000≤средневесовая молекулярная масса (Mw) ≤25000 Выражение (2); и
0,5≤ (Количество трехвалентного алифатического спирта или алифатического спирта с более высокой валентностью) ≤6,5 Выражение (3).
В Выражениях (1) и (3) Количество трехвалентного алифатического спирта или алифатического спирта с более высокой валентностью (в дальнейшем может упоминаться как «Количество разветвленного компонента») обозначает молярный процент трехвалентного алифатического спирта или алифатического спирта с более высокой валентностью относительно спиртового компонента.
Когда два или более видов трехвалентных алифатических спиртов или алифатических спиртов с более высокой валентностью содержатся в спиртовом компоненте, «Валентность трехвалентного алифатического спирта или алифатического спирта с более высокой валентностью» означает среднюю валентность, определенную из молярных долей трехвалентных алифатических спиртов или алифатических спиртов с более высокой валентностью. Например, если трехвалентный алифатический спирт или алифатический спирт с более высокой валентностью включает 50 мол.% трехвалентного алифатического спирта и 50 мол.% четырехвалентного алифатического спирта, «Валентность трехвалентного алифатического спирта или алифатического спирта с более высокой валентностью» определяется следующим образом: 3 × 0,5+4 × 0,5=3,5. Если, например, трехвалентный алифатический спирт или алифатический спирт с более высокой валентностью включает 60 мол.% трехвалентного алифатического спирта и 40 мол.% шестивалентного алифатического спирта, «Валентность трехвалентного алифатического спирта или алифатического спирта с более высокой валентностью» определяется следующим образом: 3 × 0,6+6 × 0,4=4,2.
Полиэфирная смола для тонера удовлетворяет Выражениям (1) - (3), так что получаемый тонер может иметь улучшенные способность к низкотемпературной фиксации, устойчивость к удару и стойкость к слипанию получаемых изображений тонера.
Следующая часть Выражения (1) обозначает среднее расстояние между ветвями полиэфирной смолы (в дальнейшем может упоминаться как «расстояние между ветвями»).
Средневесовая молекулярная масса (Mw)/((Валентность трехвалентного алифатического спирта или алифатического спирта с более высокой валентностью) x (Количество трехвалентного алифатического спирта или алифатического спирта с более высокой валентностью))
Полиэфирная смола для тонера удовлетворяет Выражению (1) и предпочтительно удовлетворяет нижеприведенному Выражению (1-1):
800 ≤ Средневесовая молекулярная масса (Mw)/((Валентность трехвалентного алифатического спирта или алифатического спирта с более высокой валентностью) x (Количество трехвалентного алифатического спирта или алифатического спирта с более высокой валентностью)) ≤ 2000 Выражение (1-1)
В Выражении (1-1) Количество трехвалентного алифатического спирта или алифатического спирта с более высокой валентностью обозначает молярный процент трехвалентного алифатического спирта или алифатического спирта с более высокой валентностью относительно спиртового компонента.
Когда расстояние между ветвями составляет более 4000, вязкость расплава почти не уменьшается, что является невыгодным с точки зрения способности к низкотемпературной фиксации. Когда расстояние между ветвями составляет менее 500, получаемый тонер имеет пониженную стойкость к удару, потому что размер молекулы уменьшается по мере того, как расстояние между ветвями становится короче. Дополнительно к этому, молекулярное переплетение более медленно инициируется при охлаждении из высокотемпературного состояния, что приводит к более низкой стойкости к слипанию выходных изображений тонера.
Полиэфирная смола, имеющая разветвленную структуру, может иметь уменьшенную вязкость расплава в высокотемпературной области при сохранении температуры стеклования, что позволяет улучшить способность к низкотемпературной фиксации и термическую устойчивость при хранении. При этом полиэфирная смола имеет плотную часть трехмерной структуры благодаря увеличению количества разветвленных компонентов в полиэфирной смоле. В результате можно предотвратить деформацию полиэфирной смолы даже в том случае, когда большое напряжение прикладывается к полиэфирной смоле. Считается, что именно по этой причине получаемый тонер обладает превосходной стойкостью к удару.
Средневесовая молекулярная масса полиэфирной смолы для тонера удовлетворяет Выражению (2) и предпочтительно удовлетворяет нижеприведенному Выражению (2-1):
8000≤Средневесовая молекулярная масса (Mw) ≤20000 Выражение (2-1).
Когда средневесовая молекулярная масса полиэфирной смолы для тонера составляет менее 4000, получающийся тонер имеет ухудшенные стабильность при хранении в среде с высокой температурой и высокой влажностью и стойкость к удару. Когда средневесовая молекулярная масса полиэфирной смолы для тонера составляет больше чем 30000, вязкость расплава чрезмерно увеличивается, так что получающийся тонер не обладает способностью к низкотемпературной фиксации.
Полиэфирная смола для тонера удовлетворяет Выражению (3) и предпочтительно удовлетворяет нижеприведенному Выражению (3-1):
2,0≤ (Количество трехвалентного алифатического спирта или алифатического спирта с более высокой валентностью) ≤4,0 Выражение (3-1).
В Выражении (3-1) Количество трехвалентного алифатического спирта или алифатического спирта с более высокой валентностью обозначает молярный процент трехвалентного алифатического спирта или алифатического спирта с более высокой валентностью относительно спиртового компонента.
Когда «Количество трехвалентного алифатического спирта или алифатического спирта с более высокой валентностью» (Количество разветвленного компонента) составляет менее 0,5 мол.%, получающийся тонер имеет ухудшенные стабильность при хранении в среде с высокой температурой и высокой влажностью и сопротивление образованию пленки. Когда Количество разветвленного компонента составляет более 6,5 мол.%, получающийся тонер имеет ухудшенные блеск изображения и способность к низкотемпературной фиксации.
Способ для производства полиэфирной смолы для тонера предпочтительно является способом, в котором спиртовой компонент, включающий в себя трехвалентный алифатический спирт или алифатический спирт с более высокой валентностью, реагирует с компонентом карбоновой кислоты. Таким образом может быть сформирована полиэфирная смола, имеющая разветвленную структуру.
Температура стеклования полиэфирной смолы для тонера особенно не ограничивается и может быть подходящим образом выбрана в зависимости от намеченной цели, но предпочтительно она составляет от 30°C до 80°C, более предпочтительно от 40°C до 70°C. Когда температура стеклования составляет меньше чем 30°C, получаемый тонер имеет ухудшенную устойчивость при хранении, что потенциально приводит к образованию агрегатов тонера. Когда температура стеклования составляет больше чем 80°C, вязкость расплава полиэфирной смолы увеличивается, так что получаемый тонер может иметь неудовлетворительную способность к низкотемпературной фиксации.
<Спиртовой компонент>
Примеры спиртового компонента включают в себя двухвалентные спирты и трехвалентные спирты или спирты с более высокой валентностью.
Спиртовой компонент включает в себя трехвалентный алифатический спирт или алифатический спирт с более высокой валентностью.
Примеры двухвалентных спиртов включают в себя алифатические диолы, диолы, включающие в себя оксиалкиленовую группу, алициклические диолы, аддукты алициклических диолов с алкиленоксидами (например, окисью этилена, окисью пропилена и окисью бутилена), бисфенолы, а также аддукты бисфенолов с алкиленоксидами.
Примеры алифатических диолов включают в себя этиленгликоль, 1,2-пропиленгликоль, 1,3-пропиленгликоль, 1,4-бутандиол, 3-метил-1,5-пентандиол, 1,6-гександиол, 1,8-октандиол, 1,10-декандиол и 1,12-додекандиол.
Примеры диолов, включающих в себя оксиалкиленовую группу, включают диэтиленгликоль, триэтиленгликоль, дипропиленгликоль, полиэтиленгликоль, полипропиленгликоль и политетраметиленгликоль.
Примеры алициклических диолов включают в себя 1,4-циклогександиметанол и гидрированный бисфенол A.
Примеры бисфенолов включают в себя бисфенол A, бисфенол F и бисфенол S.
Примеры аддуктов бисфенолов с алкиленоксидами включают в себя аддукты бисфенолов с такими алкиленоксидами, как окись этилена, окись пропилена и окись бутилена.
Примеры трехвалентных спиртов или спиртов с более высокой валентностью включают в себя трехвалентные алифатические спирты или алифатические спирты с более высокой валентностью.
Примеры трехвалентных алифатических спиртов или алифатических спиртов с более высокой валентностью включают в себя глицерин, триметилолэтан, триметилолпропан, пентаэритрит, сорбит и дипентаэритрит.
Трехвалентные алифатические спирты или алифатические спирты с более высокой валентностью предпочтительно являются трехвалентными или четырехвалентными алифатическими спиртами.
<Компонент карбоновой кислоты>
Примеры компонента карбоновой кислоты включают в себя двухвалентные карбоновые кислоты и трехвалентные карбоновые кислоты или карбоновые кислоты с более высокой валентностью. Также могут использоваться ангидриды, продукты этерификации с низшими алкилами (то есть алкилами, имеющими от 1 до 3 атомов углерода), или галоидные соединения двухвалентных карбоновых кислот или трехвалентных или карбоновых кислот с более высокой валентностью.
Примеры двухвалентных карбоновых кислот включают в себя алифатические дикарбоновые кислоты и ароматические дикарбоновые кислоты.
Алифатическая дикарбоновая кислота особенно не ограничивается, и может быть подходящим образом выбрана в зависимости от намеченной цели. Примеры алифатических дикарбоновых кислот включают в себя янтарную кислоту, адипиновую кислоту, себациновую кислоту, октандикарбоновую кислоту, малеиновую кислоту и фумаровую кислоту.
Ароматическая дикарбоновая кислота особенно не ограничивается, и может быть подходящим образом выбрана в зависимости от намеченной цели. Примеры ароматических дикарбоновых кислот включают в себя фталевую кислоту, изофталевую кислоту, терефталевую кислоту и нафталиндикарбоновые кислоты.
Примеры трехвалентных или высших карбоновых кислот включают в себя тримеллитовую кислоту и пиромеллитовую кислоту.
Эти компоненты карбоновой кислоты могут использоваться по отдельности или в комбинации.
(Тонер)
Тонер по настоящему изобретению включает в себя по меньшей мере полиэфирную смолу для тонера (в дальнейшем может упоминаться как «первая полиэфирная смола») по настоящему изобретению, предпочтительно включает в себя вторую полиэфирную смолу; и в случае необходимости дополнительно включает в себя другие компоненты.
Температура стеклования [Tg1st (тонер)] тонера при первом нагревании в дифференциальной сканирующей калориметрии (DSC) особенно не ограничивается и может быть подходящим образом выбрана в зависимости от намеченной цели, но предпочтительно составляет 20°C или больше, но 50°C или меньше.
Температура стеклования [Tg2nd (тонер)] тонера при втором нагревании в дифференциальной сканирующей калориметрии (DSC) особенно не ограничивается и может быть подходящим образом выбрана в зависимости от намеченной цели, но предпочтительно составляет 5°C или больше, но 35°C или меньше.
Если температура стеклования (Tg) тонера, известного в данной области техники, понижается до приблизительно 50°C или ниже, тонер имеет тенденцию агрегироваться благодаря изменению температуры во время транспортировки или хранения тонера в летних условиях или в тропических районах. В результате тонер отверждается в баллоне тонера и прилипает внутри проявочного устройства. Кроме того, может произойти сбой подачи вследствие забивания тонером баллона с тонером и формирование дефектных изображений вследствие адгезии тонера внутри проявочного устройства.
Когда вторая полиэфирная смола, которая является в тонере компонентом с низким значением Tg, является нелинейной, тонер по настоящему изобретению может сохранять термическую устойчивость при хранении даже в том случае, когда тонер по настоящему изобретению имеет более низкое значение Tg, чем тонеры, известные в данной области техники. Особенно в том случае, когда вторая полиэфирная смола имеет уретановую или карбамидную связь, имеющую высокую силу сцепления, тонер по настоящему изобретению проявляет более значительный эффект поддержания термической устойчивости при хранении.
Когда температура [Tg1st (тонер)] составляет меньше чем 20°C, может быть ухудшена термическая устойчивость при хранении, или может произойти блокирование внутри проявочного устройства и образование пленки на фотопроводнике. Когда значение [Tg1st (тонер)] составляет больше чем 50°C, получаемый тонер может иметь пониженную способность к низкотемпературной фиксации.
Тонер предпочтительно включает в себя нерастворимое в тетрагидрофуране (THF) вещество.
Нерастворимое в тетрагидрофуране вещество предпочтительно включает в себя вторую полиэфирную смолу.
Следует отметить, что вторая полиэфирная смола отличается от полиэфирной смолы для тонера (первой полиэфирной смолы).
Количество первой полиэфирной смолы особенно не ограничивается, и может быть подходящим образом выбрано в зависимости от намеченной цели, но предпочтительно оно составляет от 40 массовых частей до 70 массовых частей, более предпочтительно от 45 массовых частей до 65 массовых частей, относительно 100 массовых частей тонера. Когда это количество составляет меньше чем 40 массовых частей, получаемый тонер может иметь ухудшенные термическую устойчивость при хранении и стойкость к удару. Когда это количество составляет больше чем 70 массовых частей, получаемый тонер может иметь ухудшенную способность к низкотемпературной фиксации. Количество в соответствии с более предпочтительным диапазоном является выгодным с точки зрения улучшения способности к низкотемпературной фиксации, термической устойчивости при хранении и стойкости к удару.
<Вторая полиэфирная смола>
Вторая полиэфирная смола особенно не ограничивается и может быть подходящим образом выбрана в зависимости от намеченной цели, при условии, что вторая полиэфирная смола отличается от полиэфирной смолы для тонера.
Вторая полиэфирная смола включает в себя в качестве составляющих компонентов компонент диола и компонент дикарбоновой кислоты, и предпочтительно включает в себя сшивающий компонент.
Компонент второй полиэфирной смолы предпочтительно включает в себя компонент диола и сшивающий компонент.
Компонент диола предпочтительно включает в себя 50 мол.% или больше алифатического диола, имеющего от 3 до 10 атомов углерода.
Сшивающий компонент предпочтительно включает в себя по меньшей мере одно из трехвалентной карбоновой кислоты или карбоновой кислоты с более высокой валентностью и трехвалентного спирта или спирта с более высокой валентностью, более предпочтительно включает в себя трехвалентный спирт или спирт с более высокой валентностью, и особенно предпочтительно включает в себя трехвалентный алифатический спирт или алифатический спирт с более высокой валентностью.
Вторая полиэфирная смола предпочтительно включает в себя по меньшей мере одно из уретановой связи и карбамидной связи, и более предпочтительно содержит как уретановую связь, так и карбамидную связь, с точки зрения реализации более превосходной адгезии к носителям записи, таким как бумага. Когда вторая полиэфирная смола включает в себя по меньшей мере одно из уретановой связи и карбамидной связи, уретановая связь или карбамидная связь ведут себя как точка псевдоразветвления для улучшения каучукоподобного свойства второй полиэфирной смолы, что приводит к более превосходной термической устойчивости тонера при хранении и более превосходному сопротивлению тонера к смещению при высокой температуре.
- Реактивный прекурсор -
Вторая полиэфирная смола предпочтительно получается в результате реакции между реактивным прекурсором и отвердителем.
Реактивный прекурсор особенно не ограничивается и может быть подходящим образом выбран в зависимости от намеченной цели при условии, что реактивный прекурсор является полиэфирной смолой, имеющей группу, реагирующую с отвердителем (в дальнейшем может упоминаться как «форполимер»). Примеры группы в форполимере, реагирующей с отвердителем, включают в себя группы, реагирующие с активной водородной группой. Примеры групп, реагирующих с активной водородной группой, включают в себя изоцианатную группу, эпоксигруппу, группу карбоновой кислоты и группу хлорангидрида кислоты. Среди них изоцианатная группа является предпочтительной, потому что уретановая связь или карбамидная связь могут быть введены во вторую полиэфирную смолу.
Форполимер предпочтительно является нелинейным. Термин «нелинейный» означает наличие разветвленной структуры за счет по меньшей мере одного из трехвалентного спирта или спирта с более высокой валентностью и трехвалентной карбоновой кислоты или карбоновой кислоты с более высокой валентностью.
Форполимер предпочтительно является полиэфирной смолой, содержащей изоцианатную группу.
--Полиэфирная смола, содержащая изоцианатную группу--
Полиэфирная смола, содержащая изоцианатную группу, особенно не ограничивается, и может быть подходящим образом выбрана в зависимости от намеченной цели. Примеры полиэфирной смолы, содержащей изоцианатную группу, включают в себя продукт реакции между полиэфирной смолой, содержащей активную водородную группу, и полиизоцианатом. Полиэфирная смола, содержащая активную водородную группу, может быть получена, например, посредством поликонденсации компонента диола, компонента дикарбоновой кислоты и по меньшей мере одного из трехвалентного спирта или спирта с более высокой валентностью и трехвалентной карбоновой кислоты или карбоновой кислоты с более высокой валентностью. Трехвалентный спирт или спирт с более высокой валентностью и трехвалентная карбоновая кислота или карбоновая кислота с более высокой валентностью придают разветвленную структуру полиэфирной смоле, содержащей изоцианатную группу.
---Компонент диола---
Примеры компонента диола включают в себя алифатические диолы, диолы, содержащие оксиалкиленовую группу, алициклические диолы, аддукты алициклических диолов с алкиленоксидами (например, окисью этилена, окисью пропилена и окисью бутилена), бисфенолы, а также аддукты бисфенолов с алкиленоксидами.
Примеры алифатических диолов включают в себя этиленгликоль, 1,2-пропиленгликоль, 1,3-пропиленгликоль, 1,4-бутандиол, 3-метил-1,5-пентандиол, 1,6-гександиол, 1,8-октандиол, 1,10-декандиол и 1,12-додекандиол.
Примеры диолов, содержащих оксиалкиленовую группу, включают диэтиленгликоль, триэтиленгликоль, дипропиленгликоль, полиэтиленгликоль, полипропиленгликоль и политетраметиленгликоль.
Примеры алициклических диолов включают в себя 1,4-циклогександиметанол и гидрированный бисфенол A.
Примеры бисфенолов включают в себя бисфенол A, бисфенол F и бисфенол S.
Примеры аддуктов бисфенолов с алкиленоксидами включают в себя аддукты бисфенолов с такими алкиленоксидами, как окись этилена, окись пропилена и окись бутилена.
---Компонент дикарбоновой кислоты---
Примеры компонента дикарбоновой кислоты включают в себя алифатические дикарбоновые кислоты и ароматические дикарбоновые кислоты. Также могут использоваться ангидриды, продукты этерификации с низшими алкилами (то есть алкилами, имеющими от 1 до 3 атомов углерода), или галоидные соединения алифатических дикарбоновых кислот и ароматических дикарбоновых кислот.
Алифатическая дикарбоновая кислота особенно не ограничивается, и может быть подходящим образом выбрана в зависимости от намеченной цели. Примеры алифатических дикарбоновых кислот включают в себя янтарную кислоту, адипиновую кислоту, себациновую кислоту, октандикарбоновую кислоту, малеиновую кислоту и фумаровую кислоту.
Ароматическая дикарбоновая кислота особенно не ограничивается, и может быть подходящим образом выбрана в зависимости от намеченной цели. Примеры ароматических дикарбоновых кислот включают в себя фталевую кислоту, изофталевую кислоту, терефталевую кислоту и нафталиндикарбоновые кислоты.
---Трехвалентный спирт или спирт с более высокой валентностью---
Примеры трехвалентных спиртов или спиртов с более высокой валентностью включают в себя трехвалентные алифатические спирты или алифатические спирты с более высокой валентностью.
Дополнительные примеры трехвалентных спиртов или спиртов с более высокой валентностью включают в себя трехвалентные или четырехвалентные спирты.
Трехвалентные алифатические спирты или алифатические спирты с более высокой валентностью предпочтительно являются трехвалентными или четырехвалентными алифатическими спиртами с точек зрения способности к низкотемпературной фиксации, стабильности хранения при высокой температуре и высокой влажности, а также устойчивости к удару.
Трехвалентные или четырехвалентные алифатические спирты особенно не ограничиваются и могут быть подходящим образом выбраны в зависимости от намеченной цели. Примеры трехвалентных или четырехвалентных алифатических спиртов включают в себя глицерин, триметилолэтан, триметилолпропан и пентаэритрит.
---Трехвалентная карбоновая кислота или карбоновая кислота с более высокой валентностью---
Примеры трехвалентных карбоновых кислот или карбоновых кислот с более высокой валентностью включают в себя трехвалентные или четырехвалентные карбоновые кислоты. Примеры трехвалентных или четырехвалентных карбоновых кислот включают в себя тримеллитовую кислоту и пиромеллитовую кислоту.
Вторая полиэфирная смола, включающая в себя в качестве составляющего компонента трехвалентную карбоновую кислоту или карбоновую кислоту с более высокой валентностью или трехвалентный спирт или спирт с более высокой валентностью, обладает сходной с каучуком эластичностью и более высокой стойкостью к слипанию. В дополнение к этому, вторая полиэфирная смола может обладать сходной с каучуком эластичностью при сохранении высокой термической деформируемости смолы в фиксируемом диапазоне температур, так что получаемый тонер обладает превосходной способностью к низкотемпературной фиксации и стойкостью к слипанию.
Среди трехвалентных или четырехвалентных карбоновых кислот и трехвалентных или четырехвалентных спиртов трехвалентные или четырехвалентные спирты являются предпочтительными с точки зрения более превосходной способности к низкотемпературной фиксации.
---Полиизоцианат---
Полиизоцианат особенно не ограничивается, и может быть подходящим образом выбран в зависимости от намеченной цели. Примеры полиизоцианата включают в себя диизоцианаты и трехвалентные изоцианаты или изоцианаты с более высокой валентностью.
Примеры диизоцианатов включают в себя алифатические диизоцианаты, алициклические диизоцианаты, ароматические диизоцианаты, ароматические алифатические диизоцианаты, изоцианураты, а также блокированные продукты вышеперечисленных диизоцианатов с, например, производными фенола, оксимами или капролактамами.
Алифатические диизоцианаты особенно не ограничиваются, и могут быть подходящим образом выбраны в зависимости от намеченной цели. Примеры алифатических диизоцианатов включают в себя тетраметилендиизоцианат, гексаметилендиизоцианат, метил-2,6-диизоцианатокапроат, октаметилендиизоцианат, декаметилендиизоцианат, додекаметилендиизоцианат, тетрадекаметилендиизоцианат, триметилгександиизоцианат и тетраметилгександиизоцианат.
Алициклические диизоцианаты особенно не ограничиваются, и могут быть подходящим образом выбраны в зависимости от намеченной цели. Примеры алициклических диизоцианатов включают в себя изофорондиизоцианат и циклогексилметандиизоцианат.
Ароматические диизоцианаты особенно не ограничиваются, и могут быть подходящим образом выбраны в зависимости от намеченной цели. Примеры ароматических диизоцианатов включают в себя толилендиизоцианат, диизоцианатодифенилметан, 1,5-нафтилендиизоцианат, 4,4'-диизоцианатодифенил, 4,4'-диизоцианато-3,3'-диметилдифенил, 4,4'-диизоцианато-3-метилдифенилметан, а также 4,4'-диизоцианато-дифениловый эфир.
Ароматические алифатические диизоцианаты особенно не ограничиваются, и могут быть подходящим образом выбраны в зависимости от намеченной цели. Примеры ароматических алифатических диизоцианатов включают в себя α,α,α',α'-тетраметилксилендиизоцианат.
Изоцианураты особенно не ограничиваются и могут быть подходящим образом выбраны в зависимости от намеченной цели. Примеры изоциануратов включают в себя трис(изоцианаталкил)изоцианурат и трис(изоцианатциклоалкил)изоцианурат.
Эти полиизоцианаты могут использоваться по отдельности или в комбинации.
- Отвердитель -
Отвердитель особенно не ограничивается, и может быть подходящим образом выбран в зависимости от намеченной цели, при условии, что он может реагировать с форполимером. Примеры отвердителя включают в себя соединения, содержащие группу активного водорода.
-- Соединения, содержащие группу активного водорода --
Группа активного водорода в соединении, содержащем группу активного водорода, особенно не ограничивается, и может быть подходящим образом выбрана в зависимости от намеченной цели. Примеры такой группы включают в себя гидроксильную группу (например, спиртовую гидроксильную группу и фенольную гидроксильную группу), аминогруппу, карбоксильную группу и меркаптогруппу. Эти группы активного водорода могут использоваться по отдельности или в комбинации.
Соединение, содержащее группу активного водорода, особенно не ограничивается и может быть подходящим образом выбрано в зависимости от намеченной цели, но предпочтительно является амином, потому что амин может создавать карбамидную связь.
Амин особенно не ограничивается, и может быть подходящим образом выбран в зависимости от намеченной цели. Примеры амина включают в себя диамины, трехвалентные амины или амины с более валентностью, аминоспирты, аминомеркаптаны, аминокислоты, а также соединения, в которых аминогруппа в вышеперечисленных аминах является блокированной. Эти амины могут использоваться по отдельности или в комбинации.
Среди них предпочтительными являются диамины, а также смеси диаминов и небольшого количества трехвалентных аминов или аминов с более высокой валентностью.
Диамины особенно не ограничиваются, и могут быть подходящим образом выбраны в зависимости от намеченной цели. Примеры диаминов включают в себя ароматические диамины, алициклические диамины и алифатические диамины. Ароматические диамины особенно не ограничиваются, и могут быть подходящим образом выбраны в зависимости от намеченной цели. Примеры ароматических диаминов включают в себя фенилендиамин, диэтилтолуолдиамин, а также 4,4'-диаминодифенилметан. Алициклические диамины особенно не ограничиваются, и могут быть подходящим образом выбраны в зависимости от намеченной цели. Примеры алициклических диаминов включают в себя 4,4'-диамино-3,3'-диметилдициклогексилметан, диаминоциклогексан, а также изофорондиамин. Алифатические диамины особенно не ограничиваются, и могут быть подходящим образом выбраны в зависимости от намеченной цели. Примеры алифатических диаминов включают в себя этилендиамин, тетраметилендиамин, а также гексаметилендиамин.
Трехвалентные амины или амины с более высокой валентностью особенно не ограничиваются, и могут быть подходящим образом выбраны в зависимости от намеченной цели. Примеры трехвалентных аминов или аминов с более высокой валентностью включают в себя диэтилентриамин и триэтилентетрамин.
Аминоспирты особенно не ограничиваются, и могут быть подходящим образом выбраны в зависимости от намеченной цели. Примеры аминоспиртов включают в себя этаноламин и гидроксиэтиланилин.
Аминомеркаптаны особенно не ограничиваются, и могут быть подходящим образом выбраны в зависимости от намеченной цели. Примеры аминомеркаптанов включают в себя аминоэтилмеркаптан и аминопропилмеркаптан.
Аминокислоты особенно не ограничиваются, и могут быть подходящим образом выбраны в зависимости от намеченной цели. Примеры аминокислот включают в себя аминопропионовую кислоту и аминокапроновую кислоту.
Соединения, содержащие заблокированную аминогруппу, особенно не ограничиваются и могут быть подходящим образом выбраны в зависимости от намеченной цели. Примеры этих соединений включают в себя соединения кетимина, в которых аминогруппа блокируется с кетонами (например, ацетоном, метилэтилкетоном и метилизобутилкетоном), а также соединения оксазолина.
-1
-1
Молекулярная структура второй полиэфирной смолы может быть идентифицирована с помощью ЯМР раствора или твердого вещества, рентгеновской дифракции, GC/MS, LC/MS или ИК-спектроскопии. В одном применимом удобном способе вторая полиэфирная смола обнаруживается как не имеющая никакого поглощения на основе δCH (внеплоскостных изгибных колебаний) олефина на частоте 965 ± 10 см и 990 ± 10 см в спектре инфракрасного излучения.
Количество второй полиэфирной смолы особенно не ограничивается, и может быть подходящим образом выбрано в зависимости от намеченной цели, но предпочтительно оно составляет от 5 массовых частей до 25 массовых частей, более предпочтительно от 10 массовых частей до 20 массовых частей, относительно 100 массовых частей тонера. Когда это количество составляет меньше чем 5 массовых частей, получаемый тонер может иметь ухудшенные способность к низкотемпературной фиксации и сопротивление к смещению при высокой температуре. Когда это количество составляет больше чем 25 массовых частей, получаемый тонер может иметь ухудшенную термическую устойчивость при хранении, и зафиксированные изображения могут иметь уменьшенный глянец. Количество в соответствии с более предпочтительным диапазоном является выгодным в том плане, что способность к низкотемпературной фиксации, сопротивление к смещению при высокой температуре и стойкость к слипанию одновременно являются превосходными.
<Другие компоненты>
Примеры других компонентов включают в себя кристаллические полиэфирные смолы, разделительные средства, пигменты, средства управления зарядом, внешние добавки, средства улучшения текучести, средства улучшения очистки, а также магнитные материалы.
<<Кристаллическая полиэфирная смола>>
Кристаллическая полиэфирная смола, имеющая высокую степень кристалличности, обладает свойством термоплавкости, при котором вязкость быстро уменьшается при температуре около температуры начала фиксации. Использование кристаллической полиэфирной смолы, обладающей вышеописанным свойством, в комбинации с первой полиэфирной смолой формирует тонер, который поддерживает превосходную термическую устойчивость при хранении вплоть до температур чуть более низких, чем температура начала плавления, благодаря кристалличности, но вязкость которого быстро уменьшается при температуре начала плавления (свойство резкого плавления) благодаря плавлению кристаллической полиэфирной смолы. Наряду с быстрым уменьшением вязкости благодаря плавлению, кристаллическая полиэфирная смола однородно смешивается с первой полиэфирной смолой. Таким образом, и кристаллическая полиэфирная смола, и первая полиэфирная смола имеют быстро уменьшающуюся вязкость для фиксации. Это позволяет получить тонер, являющийся превосходным в плане термической устойчивости при хранении и способности к низкотемпературной фиксации. В дополнение к этому, этот тонер дает превосходный результат в терминах публикуемой ширины (разность между самой низкой температурой фиксации и температурой, при которой происходит сопротивление смещению при высокой температуре).
Кристаллическая полиэфирная смола получается из многовалентного спирта и многовалентной карбоновой кислоты или производных многовалентной карбоновой кислоты (например, многовалентных карбоновых кислот, многовалентных ангидридов карбоновой кислоты и многовалентных сложных эфиров карбоновой кислоты).
Следует отметить, что в настоящем изобретении кристаллическая полиэфирная смола относится к полиэфирным смолам, получаемым из многовалентного спирта и многовалентной карбоновой кислоты или производных многовалентной карбоновой кислоты (например, многовалентных карбоновых кислот, многовалентных ангидридов карбоновой кислоты и многовалентных сложных эфиров карбоновой кислоты), как было описано выше. Модифицированные полиэфирные смолы, например, форполимер и смолы, получаемые путем подвергания форполимера по меньшей мере одной из реакции сшивки и реакции удлинения, не принадлежат к кристаллической полиэфирной смоле. Кристаллическая полиэфирная смола отличается от первой полиэфирной смолы или второй полиэфирной смолы.
- Многовалентный спирт -
Многовалентные спирты особенно не ограничиваются, и могут быть подходящим образом выбраны в зависимости от намеченной цели. Примеры многовалентных спиртов включают в себя диолы и трехвалентные спирты или спирты с более высокой валентностью.
Примеры диолов включают в себя насыщенные алифатические диолы. Примеры насыщенных алифатических диолов включают в себя насыщенные алифатические диолы с линейной цепью и насыщенные алифатические диолы с разветвленной цепью. Из них предпочтительными являются насыщенные алифатические диолы с линейной цепью, и насыщенные алифатические диолы с линейной цепью, имеющие 2 или больше, но 12 или меньше атомов углерода, являются более предпочтительными. Когда насыщенные алифатические диолы являются насыщенными алифатическими диолами с разветвленной цепью, кристаллическая полиэфирная смола может иметь уменьшенную кристалличность, и таким образом может иметь уменьшенную температуру плавления. Когда количество атомов углерода в насыщенных алифатических диолах составляет более 12, такие материалы трудно получить практически. Следовательно, количество атомов углерода предпочтительно составляет 12 или меньше.
Примеры насыщенных алифатических диолов включают в себя этиленгликоль, 1,3-пропандиол, 1,4-бутандиол, 1,5-пентандиол, 1,6-гександиол, 1,7-гептандиол, 1,8-октандиол, 1,9-нонандиол, 1,10-декандиол, 1,11-ундекандиол, 1,12-додекандиол, 1,13-тридекандиол, 1,14-тетрадекандиол, 1,18-октадекандиол и 1,14-эйкозандекандиол. Среди них этиленгликоль, 1,4-бутандиол, 1,6-гександиол, 1,8-октандиол, 1,10-декандиол и 1,12-додекандиол являются предпочтительными, потому что кристаллическая полиэфирная смола имеет высокую степень кристалличности и превосходное свойство резкого плавления.
Примеры трехвалентных алифатических спиртов или алифатических спиртов с более высокой валентностью включают в себя глицерин, триметилолэтан, триметилолпропан и пентаэритрит.
Эти трехвалентные спирты или спирты с более высокой валентностью могут использоваться по отдельности или в комбинации.- Многовалентная карбоновая кислота -
Многовалентные карбоновые кислоты особенно не ограничиваются, и могут быть подходящим образом выбраны в зависимости от намеченной цели. Примеры многовалентных карбоновых кислот включают в себя двухвалентные карбоновые кислоты и трехвалентные карбоновые кислоты или карбоновые кислоты с более высокой валентностью.
Примеры двухвалентных карбоновых кислот включают в себя насыщенные алифатические дикарбоновые кислоты, такие как щавелевая кислота, янтарная кислота, глутаровая кислота, адипиновая кислота, пробковая кислота, азелаиновая кислота, себациновая кислота, 1,9-нонандикарбоновая кислота, 1,10-декандикарбоновая кислота, 1,12-додекандикарбоновая кислота, 1,14-тетрадекандикарбоновая кислота и 1,18-октадекандикарбоновая кислота; а также ароматические дикарбоновые или двухосновные кислоты, такие как фталевая кислота, изофталевая кислота, терефталевая кислота, нафталин-2,6-дикарбоновая кислота, малоновая кислота и мезаконовая кислота. Также могут использоваться ангидриды или сложные эфиры с низшими алкилами (то есть алкилами, имеющими от 1 до 3 атомов углерода) вышеперечисленных двухвалентных карбоновых кислот.
Примеры трехвалентных карбоновых кислот или карбоновых кислот с более высокой валентностью включают в себя 1,2,4-бензолтрикарбоновую кислоту, 1,2,5-бензолтрикарбоновую кислоту, 1,2,4-нафталинтрикарбоновую кислоту, ангидриды вышеперечисленных трехвалентных карбоновых кислот или карбоновых кислот с более высокой валентностью, а также сложные эфиры вышеперечисленных трехвалентных карбоновых кислот или карбоновых кислот с более высокой валентностью с низшими алкилами (то есть алкилами, имеющими от 1 до 3 атомов углерода).
Многовалентная карбоновая кислота может включать в себя дикарбоновые кислоты, содержащие группу сульфокислоты, в дополнение к насыщенным алифатическим дикарбоновым кислотам или ароматическим дикарбоновым кислотам. Кроме того, многовалентная карбоновая кислота может включать в себя дикарбоновые кислоты, содержащие двойную связь, в дополнение к насыщенным алифатическим дикарбоновым кислотам или ароматическим дикарбоновым кислотам.
Эти дикарбоновые кислоты, отличающиеся от насыщенных алифатических дикарбоновых кислот и ароматических дикарбоновых кислот, могут использоваться по отдельности или в комбинации.
Кристаллическая полиэфирная смола предпочтительно включает в себя насыщенные алифатические дикарбоновые кислоты с линейной цепью, имеющие 4 или больше, но 12 или меньше атомов углерода, а также насыщенные алифатические диолы с линейной цепью, имеющие 2 или больше, но 12 или меньше атомов углерода.
Таким образом, кристаллическая полиэфирная смола предпочтительно содержит составляющий блок, полученный из насыщенных алифатических дикарбоновых кислот, имеющих 4 или больше, но 12 или меньше атомов углерода, а также составляющий блок, полученный из насыщенных алифатических диолов, имеющих 2 или больше, но 12 или меньше атомов углерода. Причина этого заключается в том, что получаемый тонер имеет высокую степень кристалличности и превосходное свойство резкого плавления, и таким образом может проявлять превосходную способность к низкотемпературной фиксации.
Точка плавления кристаллической полиэфирной смолы особенно не ограничивается и может быть подходящим образом выбрана в зависимости от намеченной цели, но предпочтительно она составляет 60°C или больше и 80°C или меньше. Когда точка плавления составляет меньше чем 60°C, кристаллическая полиэфирная смола имеет тенденцию плавиться при низкой температуре, что потенциально приводит к недостаточной термической устойчивости тонера при хранении. Когда точка плавления составляет больше чем 80°C, кристаллическая полиэфирная смола недостаточно плавится при нагреве во время фиксации, что потенциально приводит к недостаточной способности тонера к низкотемпературной фиксации.
Молекулярная масса кристаллической полиэфирной смолы особенно не ограничивается, и может быть подходящим образом выбрана в зависимости от намеченной цели. Хотя кристаллические полиэфирные смолы, имеющие узкое распределение молекулярной массы и низкую молекулярную массу, обладают превосходной способностью к низкотемпературной фиксации, тонеры, содержащие большое количество низкомолекулярных компонентов, имеют недостаточную термическую устойчивость при хранении. Принимая это во внимание, растворимое в o-дихлорбензоле вещество кристаллической полиэфирной смолы предпочтительно имеет средневесовую молекулярную массу (Mw) от 20000 до 30000, среднечисловую молекулярную массу (Mn) от 5000 до 10000, и значение отношения Mw/Mn от 1,0 до 10 при измерении с помощью гель-проникающей хроматографии (GPC). Когда молекулярная масса составляет 20000 или меньше, термическая устойчивость при хранении и стабильность хранения при высокой температуре и высокой влажности становятся неудовлетворительными благодаря остаточным олигомерам. Когда молекулярная масса составляет 30000 или больше, способность к низкотемпературной фиксации может ухудшиться.
Кислотное число кристаллической полиэфирной смолы особенно не ограничивается и может быть подходящим образом выбрано в зависимости от намеченной цели, но предпочтительно составляет 5 мг KOH/г или больше, более предпочтительно 10 мг KOH/г или больше, с целью достижения желаемой способности к низкотемпературной фиксации в терминах сродства между бумагой и смолой. При этом кислотное число предпочтительно составляет 45 мг KOH/г или меньше с целью улучшения сопротивления к смещению при высокой температуре.
Гидроксильное число кристаллической полиэфирной смолы особенно не ограничивается и может быть подходящим образом выбрано в зависимости от намеченной цели, но предпочтительно оно составляет от 0 мг KOH/г до 50 мг KOH/г, более предпочтительно от 5 мг KOH/г до 50 мг KOH/г, с целью достижения желаемой способности к низкотемпературной фиксации и превосходных зарядных свойств.
-1
-1
Молекулярная структура кристаллической полиэфирной смолы может быть идентифицирована с помощью ЯМР раствора или твердого вещества, рентгеновской дифракции, GC/MS, LC/MS или ИК-спектроскопии. В одном применимом удобном способе вторая полиэфирная смола обнаруживается как не имеющая никакого поглощения на основе δCH (внеплоскостных изгибных колебаний) олефина на частоте 965 ± 10 см и 990 ± 10 см в спектре инфракрасного излучения.
Количество кристаллической полиэфирной смолы особенно не ограничивается, и может быть подходящим образом выбрано в зависимости от намеченной цели, но предпочтительно оно составляет от 3 массовых частей до 20 массовых частей, более предпочтительно от 5 массовых частей до 15 массовых частей, относительно 100 массовых частей тонера. Когда это количество составляет меньше 3 массовых частей, кристаллическая полиэфирная смола не дает достаточного свойства резкого плавления, что может привести к недостаточной способности получаемого тонера к фиксации при низкой температуре. Когда это количество составляет больше чем 20 массовых частей, получаемый тонер может иметь ухудшенную термическую устойчивость при хранении, а также может возникнуть тенденция к потемнению изображения. Количество, соответствующее более предпочтительному диапазону, является выгодным в том плане, что получаемый тонер обладает превосходным качеством изображения и превосходной способностью к низкотемпературной фиксации.
<<Разделительное средство>>
Разделительное средство особенно не ограничивается и может быть выбрано из разделительных средств, известных в данной области техники.
Примеры восков, служащих в качестве разделительного средства, включают в себя: природные воски, такие как растительные воски (например, карнаубский воск, хлопковый воск, японский воск и рисовый воск), животные воски (например, пчелиный воск и ланолин), минеральные воски (например, озокерит и церезин) и нефтяные воски (например, парафин, микрокристаллический воск и вазелин).
В дополнение к природным воскам могут использоваться синтетические углеводородные воски (например, воск Фишера-Тропша, воск полиэтилена, и воск полипропилена) и синтетические воски (например, сложноэфирный воск, воск кетона и эфирный воск).
Дополнительно к этому могут использоваться соединения амида жирной кислоты, такие как амид 12-гидроксистеариновой кислоты, стеаринамид, имид фталевого ангидрида, а также хлорированные углеводороды; низкомолекулярные кристаллические полимерные смолы, такие как полиакрилатные гомополимеры (например, поли-н-стеарилметакрилат и поли-н-лаурилметакрилат) и полиакрилатные сополимеры (например, сополимеры н-стеарилакрилата и этилметакрилата); а также кристаллические полимеры, имеющие длинную алкильную группу в качестве боковой цепи.
Среди них предпочтительными являются углеводородные воски, такие как парафиновый воск, микрокристаллический воск, воск Фишера-Тропша, полиэтиленовый воск и полипропиленовый воск.
Точка плавления разделительного средства особенно не ограничивается и может быть подходящим образом выбрана в зависимости от намеченной цели, но предпочтительно она составляет 60°C или больше и 80°C или меньше. Когда точка плавления составляет меньше чем 60°C, разделительное средство имеет тенденцию плавиться при низкой температуре, что потенциально приводит к недостаточной термической устойчивости тонера при хранении. В том случае, когда точка плавления составляет больше чем 80°C, даже если смола плавится в диапазоне температур фиксации, разделительное средство плавится недостаточно, что вызывает смещение при фиксации, потенциально приводящее к частичной потере изображения.
Количество разделительного средства особенно не ограничивается, и может быть подходящим образом выбрано в зависимости от намеченной цели, но предпочтительно оно составляет от 2 массовых частей до 10 массовых частей, более предпочтительно от 3 массовых частей до 8 массовых частей, относительно 100 массовых частей тонера. Когда это количество составляет меньше чем 2 массовые части, получаемый тонер может иметь ухудшенные способность к низкотемпературной фиксации и сопротивление к смещению при высокой температуре. Когда это количество составляет больше чем 10 массовых частей, получаемый тонер может иметь ухудшенную термическую устойчивость при хранении, а также может возникнуть тенденция к потемнению изображения. Количество, соответствующее более предпочтительному диапазону, является выгодным в том плане, что качество изображения и стабильность фиксации могут быть улучшены.
<<Пигмент>>
Пигмент особенно не ограничивается, и может быть подходящим образом выбран в зависимости от намеченной цели. Примеры пигмента включают в себя сажу, нигрозин, сурьму в тонком порошке, нафтол желтый S, ганза желтый (10G, 5G и G), кадмиевый желтый, желтый оксид железа, желтую охру, свинцовый крон, титановый желтый, полиазо желтый, масляный желтый, ганза желтый (GR, A, RN и R), пигмент желтый L, бензидиновый крон (G и GR), постоянный желтый (NCG), вулкан прочный желтый (5G, R), тартразиновый, хинолиновый желтый, антразановый желтый BGL, изоиндолиноновый желтый, крокус, свинцовый сурик, свинцовую искусственную киноварь, кадмиевый красный, кадмиево-ртутный красный, искусственную киноварь сурьмы, постоянный красный 4R, паракрасный, физер красный, парахлорортонитроанилиновый красный, литол прочный алый G, блестящий прочный алый, блестящий кармин BS, постоянный красный (F2R, F4R, FRL, FRLL и F4RH), прочный алый VD, вулкана прочный рубин B, блестящий алый G, литол рубин GX, постоянный красный F5R, блестящий кармин 6B, пигмент алый 3B, бордо 5B, толуидин каштановый, постоянный бордо F2K, гелио бордо BL, бордо 10B, BON каштановый светлый, BON каштановый средний, эозин, родамин B, родамин Y, ализарин, тиоиндиго красный B, тиоиндиго каштановый, масляный красный, хинакридоновый красный, пиразолоновый красный, полиазо красный, хромовую искусственную киноварь, бензидиновый оранжевый, периноновый оранжевый, масляный оранжевый, кобальтовую синь, лазурную синь, щелочной синий, павлиний синий, виктория голубой, безметаллический фталоцианиновый синий, фталоцианиновый синий, прочный лазурный, кубовый синий (RS и BC), индиго, ультрамарин, железную лазурь, антрахиноновый синий, прочный фиолетовый B, метил-фиолетовый, кобальтовый пурпурный, марганцево-фиолетовый, диоксановый фиолетовый, антрахиноновый фиолетовый, хромовую зелень, цинковую зелень, оксид хрома, виридиан, парижскую зелень, зеленый B, нафтол зеленый B, зелено-золотой, кислотный зеленый, малахитовую зелень, фталоцианиновый зеленый, антрахиноновый зеленый, оксид титана, оксид цинка и литопон.
Пигмент может использоваться как концентрат, который является соединением пигмента со смолой. Примеры смолы, смешиваемой в производстве концентрата или вместе с концентратом, включают, в дополнение к первой кристаллической полиэфирной смоле, полимеры стирола или замещенного стирола (например, полистирол, поли-п-хлорстирол и поливинилтолуол); сополимеры стирола (например, сополимеры стирол-п-хлорстирол, сополимеры пропилен-стирол, сополимеры винилтолуол-стирол, сополимеры винилнафталин-стирол, сополимеры метилакрилат-стирол, сополимеры этилакрилат-стирол, сополимеры бутилакрилат-стирол, сополимеры октилакрилат-стирол, сополимеры метилметакрилат-стирол, этилметакрилат-стирол, сополимеры бутилметакрилат-стирол, сополимеры метил-αхлорметакрилат-стирол, сополимеры стирол-акрилонитрил, сополимеры винилметилкетон-стирол, сополимеры бутадиен-стирол, сополимеры изопрен-стирол, сополимеры стирол-акрилонитрил-инден, сополимеры малеиновой кислоты и стирола, а также сополимеры эфира малеиновой кислоты и стирола); полиметилметакрилат, полибутилметакрилат, поливинилхлорид, поливинилацетат, полиэтилен, полипропилен, полиэстер, эпоксидную смолу, эпоксидно-полиоловую смолу, полиуретан, полиамид, поливинилбутираль, смолу полиакриловой кислоты, канифоль, модифицированную канифоль, терпеновую смолу, алифатическую или алициклическую углеводородную смолу, смолу из ароматической фракции нефти, хлорированный парафин и парафиновый воск. Они могут использоваться по отдельности или в комбинации.
Концентрат может быть приготовлен путем смешивания и перемешивания пигмента со смолой с высоким усилием сдвига. При смешивании и перемешивании могут использоваться органические растворители с целью улучшения взаимодействия между пигментом и смолой. Предпочтительно используется так называемый способ промывки. В способе промывки водная паста, содержащая пигмент, смешивается и перемешивается со смолой и органическим растворителем, пигмент переносится в смолу, а затем вода и органический растворитель удаляются. Использование способа промывки является предпочтительным, потому что влажный пигмент используется в том виде, как он есть, и не нужно высушивать влажный осадок пигмента. Для смешивания и перемешивания предпочтительно используется диспергатор с высоким сдвиговым усилием (например, терочная трехвальцовая машина).
Количество пигмента особенно не ограничивается, и может быть подходящим образом выбрано в зависимости от намеченной цели, но предпочтительно оно составляет от 1 массовой части до 15 массовых частей, более предпочтительно от 3 массовых частей до 10 массовых частей относительно 100 массовых частей тонера.
<<Средство управления зарядом>>
Средство управления зарядом особенно не ограничивается и может быть подходящим образом выбрано в зависимости от намеченной цели. Примеры средства управления зарядом включают в себя нигрозиновые красители, трифенилметановые красители, красители из хромсодержащих комплексных соединений металлов, пигменты из хелата молибденовой кислоты, родаминовые красители, алкоксиамины, соли четвертичного аммониевого основания (включая модифицированные фтором соли четвертичного аммониевого основания), алкиламиды, фосфор, фосфорсодержащие соединения, вольфрам, соединения вольфрама, фтористые активные компоненты, соли металла и салициловой кислоты, а также соли металла и производных салициловой кислоты. Конкретные примеры средства управления зарядом включают в себя BONTRON 03 (нигрозиновый краситель), BONTRON P-51 (соль четвертичного аммония), BONTRON S-34 (содержащий металл азокраситель), E-82 (комплексное соединение металла на основе оксинафтойной кислоты), E-84 (комплексное соединение металла на основе салициловой кислоты), и E-89 (фенольный конденсат) (все из которых доступны от компании ORIENT CHEMICAL INDUSTRIES CO., LTD); TP-302 и TP-415 (комплексные соединения молибдена и соли четвертичного аммония) (все из которых доступны от компании Hodogaya Chemical Co., Ltd.); LRA-901; LR-147 (комплексное соединение бора) (доступные от компании Japan Carlit Co., Ltd.); фталоцианин меди; перилен; хинакридон; азопигменты; а также полимерные соединения, содержащие функциональную группу, такую как группа сульфокислоты, карбоксильная групп, и соль четвертичного аммония.
Количество средства управления зарядом особенно не ограничивается, и может быть подходящим образом выбрано в зависимости от намеченной цели, но предпочтительно оно составляет от 0,1 массовых частей до 10 массовых частей, более предпочтительно от 0,2 массовых частей до 5 массовых частей относительно 100 массовых частей тонера. Когда это количество составляет больше чем 10 массовых частей, получаемый тонер имеет чрезмерно высокую способность к заряду. В результате главный эффект средства управления зарядом уменьшается, и электростатическая сила притяжения к проявочному ролику увеличивается, что потенциально приводит к более низкой текучести проявителя или к понижению плотности результирующего изображения. Эти средства управления зарядом могут смешиваться в расплаве с концентратом и смолой, а затем растворяться и диспергироваться в органическом растворителе. Альтернативно, само собой разумеется, средства управления зарядом могут быть непосредственно добавлены к органическому растворителю для растворения и диспергирования, или могут быть закреплены на поверхностях частиц тонера после их производства.
<<Внешняя добавка>>
Внешняя добавка может быть оксидными частицами или комбинацией оксидных частиц с неорганическими частицами или гидрофобизированными неорганическими частицами. Средний первичный диаметр гидрофобизированных неорганических частиц предпочтительно составляет от 1 нм до 100 нм, более предпочтительно от 5 нм до 70 нм.
Внешняя добавка предпочтительно включает в себя по меньшей мере один или более видов гидрофобизированных неорганических частиц, имеющих средний первичный диаметр частицы 20 нм или меньше, и по меньшей мере один вид гидрофобизированных неорганических частиц, имеющих средний первичный диаметр частицы 30 нм или больше.
2
2
Внешняя добавка предпочтительно имеет удельную поверхность от 20 м/г до 500 м/г при измерении с помощью способа Брунауэра-Эммета-Теллера (BET).
Внешняя добавка особенно не ограничивается, и может быть подходящим образом выбрана в зависимости от намеченной цели. Примеры внешней добавки включают в себя частицы кремнезема, гидрофобный кремнезем, соли металла и жирной кислоты (например, стеарат цинка и стеарат алюминия), оксиды металлов (например, диоксид титана, глинозем, оксид олова и оксид сурьмы), а также фторполимеры.
Примеры подходящих добавок включают в себя гидрофобизированные частицы кремнезема, гидрофобизированные частицы диоксида титана, гидрофобизированные частицы оксида титана, а также гидрофобизированные частицы глинозема. Примеры частиц кремнезема включают в себя R972, R974, RX200, RY200, R202, R805 и R812 (все производства компании Nippon Aerosil Co., Ltd.). Примеры частиц диоксида титана включают в себя P-25 (производства компании Nippon Aerosil Co., Ltd.); STT-30, STT-65C-S (оба производства компании Titan Kogyo, Ltd.); TAF-140 (производства компании Fuji Titanium Industry Co., Ltd.); и MT-150W, MT-500B, MT-600B, MT-150A (все производства компании TAYCA CORPORATION).
Примеры гидрофобизированных частиц оксида титана включают в себя T-805 (производства компании Nippon Aerosil Co., Ltd.); STT-30A и STT-65S-S (оба производства компании Titan Kogyo, Ltd.); TAF-500T и TAF-1500T (оба производства компании Fuji Titanium Industry Co., Ltd.); MT-100S и MT-100T (оба производства компании TAYCA CORPORATION); и IT-S (производства компании ISHIHARA SANGYO KAISHA, LTD.).
Гидрофобизированные оксидные частицы, гидрофобизированные частицы кремнезема, гидрофобизированные частицы диоксида титана, и гидрофобизированные частицы глинозема могут быть получены, например, путем обработки гидрофильных частиц кремнийорганическим аппретом, таким как метилтриметоксисилан, метилтриэтоксисилан и октилтриметоксисилан. Кроме того, неорганические частицы или обработанные силиконовым маслом оксидные частицы, полученные путем обработки неорганических частиц силиконовым маслом при опциональном нагреве, также являются подходящими.
Примеры силиконового масла включают в себя диметилсиликоновое масло, метилфенилсиликоновое масло, хлорфенилсиликоновое масло, метилводородное силиконовое масло, модифицированное алкилом силиконовое масло, модифицированное фтором силиконовое масло, модифицированное простым полиэфиром силиконовое масло, модифицированное спиртом силиконовое масло, амино-модифицированное силиконовое масло, эпокси-модифицированное силиконовое масло, модифицированное эпоксидом/полиэфиром силиконовое масло, модифицированное фенолом силиконовое масло, карбоксил-модифицированное силиконовое масло, меркапто-модифицированное силиконовое масло, метакрил-модифицированное силиконовое масло, а также модифицированное α-метилстиролом силиконовое масло.
Примеры неорганических частиц включают в себя кремнезем, глинозем, оксид титана, титанат бария, титанат магния, титанат кальция, титанат стронция, оксид железа, оксид меди, оксид цинка, оксид олова, кварцевый песок, глину, слюду, волластонит, диатомит, оксид хрома (З), оксид церия, красную окись железа, трехокись сурьмы, оксид магния, оксид циркония, сульфат бария, карбонат бария, карбонат кальция, карбид кремния и нитрид кремния. Среди них кремнезем и диоксид титана являются особенно предпочтительными.
Средний первичный диаметр неорганических частиц особенно не ограничивается и может быть подходящим образом выбран в зависимости от намеченной цели, но предпочтительно составляет 100 нм или меньше, более предпочтительно 3 нм или больше и 70 нм или меньше. Когда средний первичный диаметр частицы меньше, чем вышеописанный диапазон, неорганические частицы являются внедренными в частицы тонера, так что неорганическим частицам трудно эффективно функционировать. Неорганические частицы, имеющие средний первичный диаметр частицы больше, чем вышеописанный диапазон, не являются предпочтительными, потому что эти неорганические частицы неравномерно повреждают поверхность фотопроводника.
Количество внешней добавки особенно не ограничивается, и может быть подходящим образом выбрано в зависимости от намеченной цели, но предпочтительно оно составляет от 0,1 массовых частей до 5 массовых частей, более предпочтительно от 0,3 массовых частей до 3 массовых частей относительно 100 массовых частей тонера.
<<Средство улучшения текучести>>
Средство улучшения текучести особенно не ограничивается и может быть подходящим образом выбрано в зависимости от намеченной цели при условии, что свойство текучести и способность к заряду тонера не ухудшаются даже при высокой влажности во время обработки поверхности средством улучшения текучести для увеличения гидрофобности. Примеры средства улучшения текучести включают в себя кремнийорганические аппреты, средства введения силильной группы, кремнийорганические аппреты, содержащие фторалкильную группу, органические титановокислые аппреты, алюминиевые аппреты, силиконовое масло и модифицированное силиконовое масло. Кремнезем или оксид титана особенно предпочтительно подвергаются поверхностной обработке средством улучшения текучести для использования в качестве гидрофобного кремнезема или гидрофобного оксида титана.
<<Средство улучшения очищающей способности>>
Средство улучшения очищающей способности особенно не ограничивается и может быть подходящим образом выбрано в зависимости от намеченной цели при условии, что средство улучшения очищающей способности добавляется к тонеру с целью удаления проявителя, остающегося на фотопроводнике или первичном элементе переноса после переноса. Примеры средства улучшения очищающей способности включают в себя соли металла и жирной кислоты, такие как стеарат цинка, стеарат кальция и стеариновая кислота; а также полимерные частицы, произведенные посредством безмыльной эмульсионной полимеризации, такие как частицы полиметилметакрилата и частицы полистирола. Полимерные частицы предпочтительно имеют относительно узкое распределение размера частиц, и полимерные частицы соответственно имеют среднеобъемный диаметр частиц от 0,01 мкм до 1 мкм.<<Магнитный материал>>
Магнитный материал особенно не ограничивается, и может быть подходящим образом выбран в зависимости от намеченной цели. Примеры магнитного материала включают в себя железный порошок, магнетит и феррит. Среди них магнитный материал предпочтительно является белым с точки зрения цветного тона.
Точка плавления тонера особенно не ограничивается и может быть подходящим образом выбрана в зависимости от намеченной цели, но предпочтительно составляет 60°C или больше и 80°C или меньше.
Среднеобъемный диаметр частиц тонера особенно не ограничивается и может быть подходящим образом выбран в зависимости от намеченной цели, но предпочтительно составляет 3 мкм или больше и 7 мкм или меньше. Отношение среднего по объему диаметра частиц к среднечисловому диаметру частиц предпочтительно составляет 1,2 или меньше. Тонер предпочтительно содержит компонент, имеющий среднеобъемный диаметр частиц 2 мкм или меньше, в численном количестве 1% или больше и 10% или меньше.
<Способы для вычисления и анализа различных свойств тонера и компонента тонера>
Первая полиэфирная смола, вторая полиэфирная смола, кристаллическая полиэфирная смола и разделительное средство могут быть измерены на предмет определения Tg, кислотного числа, гидроксильного числа, молекулярной массы и точки плавления. Альтернативно каждый из компонентов тонера, выделенных из фактического тонера с помощью, например, гель-проникающей хроматографии (GPC), может быть подвергнут описанным ниже методам анализа для того, чтобы вычислить Tg, молекулярную массу, точку плавления и массовую долю.
Например, компоненты тонера могут быть выделены с помощью гель-проникающей хроматографии следующим образом. Экстракт из адсорбента, полученный при измерении с помощью гель-проникающей хроматографии с использованием тетрагидрофурана (THF) в качестве подвижной фазы, фракционируется посредством фракционного коллектора. Из фракций, соответствующих общей площади кривой элюирования, объединяются фракции, соответствующие желаемой молекулярной массе.
1
Объединенные таким образом экстракты из адсорбента концентрируются и сушатся, например, в испарителе. Затем, полученное твердое вещество растворяется в дейтерированном растворителе (например, в дейтерированном хлороформе и дейтерированном тетрагидрофуране) и подвергается измерению с помощью H-ЯМР. Из общей доли каждого элемента вычисляется доля составляющих мономеров смолы, содержащейся в элюированных компонентах.
1
1
1
Альтернативно экстракт из адсорбента концентрируется, а затем подвергается гидролизу, например, гидроксидом натрия. Полученный гидролизованный продукт подвергается качественному и количественному анализу с помощью, например, высокоэффективной жидкостной хроматографии (HPLC) для того, чтобы вычислить долю составляющих мономеров. В этом случае предпочтительно заранее подтвердить совместимость со значениями, полученными с помощью измерения H-ЯМР. Когда значения, полученные с помощью высокоэффективной жидкостной хроматографии, отличаются от значений, полученных с помощью измерения H-ЯМР, предпочтительно подтвердить таблицу пересчета между значениями, полученными с помощью высокоэффективной жидкостной хроматографии, и значениями, полученными с помощью измерения H-ЯМР.
Следует отметить, что в том случае, когда способ для производства тонера формирует частицы основы тонера при производстве второй полиэфирной смолы посредством по меньшей мере одного из реакции удлинения и реакции сшивки между нелинейным реактивным прекурсором и отвердителем, вторая полиэфирная смола может быть выделена из фактического тонера для измерения Tg с помощью, например, гель-проникающей хроматографии. Альтернативно вторая полиэфирная смола может быть синтезирована отдельно посредством по меньшей мере одного из реакции удлинения и реакции сшивки между нелинейным реактивным прекурсором и отвердителем, и синтезированная таким образом вторая полиэфирная смола может быть измерена на предмет определения Tg.
<<Средство для разделения компонентов тонера>>
Далее будет конкретно описано одно примерное средство для разделения компонентов тонера при анализе тонера.
Сначала 1 г тонера добавляется к 100 мл тетрагидрофурана и перемешивается при температуре 25°C в течение 30 мин для того, чтобы получить раствор, в котором растворяется растворимое в тетрагидрофуране вещество.
Этот раствор затем фильтруется через мембранный фильтр размером 0,2 мкм для того, чтобы получить растворимое в тетрагидрофуране вещество в тонере.
Затем растворимое в тетрагидрофуране вещество растворяется в тетрагидрофуране, и этот раствор используется в качестве образца для измерения с помощью гель-проникающей хроматографии. Образец вводится в установку гель-проникающей хроматографии, используемую для измерения молекулярной массы каждой из описанных выше смол.
При этом фракционный коллектор располагается у выходного отверстия для экстракта из адсорбента гель-проникающей хроматографии для фракционирования экстракта из адсорбента на предопределенные фракции. Экстракты из адсорбента получаются каждые 5% в терминах доли площади от начала элюирования на кривой элюирования (роста кривой).
Затем для каждой элюированной фракции 30 мг образца растворяются в 1 мл дейтерированного хлороформа. В качестве стандартного материала добавляется 0,05 об.% тетраметилсилана (TMS).
Стеклянная пробирка для измерения ЯМР (диаметр: 5 мм) заполняется полученным раствором, и спектр получается посредством устройства ядерного магнитного резонанса (JNM-AL 400, производства компании JEOL Ltd.) путем интегрирования 128 раз при температуре от 23°C до 25°C.
Составы мономеров и доли мономеров первой полиэфирной смолы, второй полиэфирной смолы и кристаллической полиэфирной смолы, содержащихся в тонере, могут быть определены из пиковой интегральной доли полученного спектра.
Например, соотнесение пиков выполняется следующим образом, и компонентная доля составляющего мономера определяется из каждой интегральной доли.
Например, соотнесение пиков может быть выполнено таким образом, что:
Приблизительно 8,25 частей на миллион: бензольное ядро тримеллитовой кислоты (для одного водородного атома);
В области от 8,07 частей на миллион до 8,10 частей на миллион: бензольное ядро терефталевой кислоты (для четырех водородных атомов);
В области от 7,1 частей на миллион до 7,25 частей на миллион: бензольное ядро бисфенола А (для четырех водородных атомов);
Приблизительно 6,8 частей на миллион: бензольное ядро бисфенола А (для четырех водородных атомов) и двойная связь фумаровой кислоты (для двух водородных атомов);
В области от 5,2 частей на миллион до 5,4 частей на миллион: метин аддукта бисфенола А и окиси пропилена (для одного водородного атома);
В области от 3,7 частей на миллион до 4,7 частей на миллион: метилен аддукта бисфенола А и окиси пропилена (для двух водородных атомов) и метилен аддукта бисфенола А и окиси этилена (для четырех водородных атомов); и
Приблизительно 1,6 частей на миллион: метильная группа бисфенола А (для 6 водородных атомов).
Из этих результатов, например, экстракт, собранный во фракции, в которой первая полиэфирная смола составляет 90% или больше, может быть обработан как первая полиэфирная смола.
Аналогичным образом экстракт, собранный во фракции, в которой вторая полиэфирная смола составляет 90% или больше, может быть обработан как вторая полиэфирная смола. Аналогичным образом экстракт, собранный во фракции, в которой кристаллическая полиэфирная смола составляет 90% или больше, может быть обработан как кристаллическая полиэфирная смола.
<<Способы измерения гидроксильного числа и кислотного числа>>
Гидроксильное число может быть измерено с помощью способа в соответствии с японским промышленным стандартом JIS K0070-1966.
Конкретно, сначала 0,5 г образца точно отвешивается в мерную колбу объемом 100 мл, и в нее добавляется 5 мл ацетилирующего реагента. Затем полученный раствор нагревается в теплой ванне при температуре 100 ± 5°C в течение от 1 до 2 час. Затем колба вынимается из теплой ванны и оставляется для охлаждения. Затем вода добавляется в колбу и колба встряхивается для разложения уксусного ангидрида. Затем, для того, чтобы полностью разложить уксусный ангидрид, колба снова нагревается в теплой ванне в течение 10 минут или более, и оставляется для охлаждения. Затем стенки колбы тщательно промываются органическим растворителем.
Потенциометрический автоматический титратор DL-53 (производства компании Mettler Toledo International Inc.) и электрод DG113-SC (производства компании Mettler Toledo International Inc.) используются для того, чтобы измерить гидроксильное число при температуре 23°C, и программное обеспечение для анализа LABX LIGHT версии 1,00,000 используется для анализа.
Для калибровки титратора используется смешанный растворитель из толуола (120 мл) и этилового спирта (30 мл).
В этом случае, условия измерения являются следующими.
[Условия измерения]
Перемешивание
Скорость [%] 25
Время [с] 15
Титрование EQP
Титровальный раствор/Датчик
Титровальный раствор CH3ONa
Концентрация [моль/л] 0,1
Датчик DG115
Единица измерения мВ
Предварительное дозирование до объема
Объем [мл] 1,0
Время ожидания [с] 0
Добавление титровального раствора Динамическое
dE (заданное) [мВ] 8,0
dV (мин) [мл] 0,03
dV (макс) [мл] 0,5
Режим измерения Управляемый равновесием
dE [мВ] 0,5
dt [с] 1,0
t (мин) [с] 2,0
t (макс) [с] 20,0
Распознавание
Порог 100,0
Только самый крутой скачок Нет
Диапазон Нет
Тенденция Нет
Прекращение
при максимальном объеме [мл] 10,0
при потенциале Нет
при наклоне Нет
после количества EQP Да
n=1
Комбинированные условия прекращения Нет
Оценка
Процедура Стандартная
Потенциал1 Нет
Потенциал2 Нет
Остановить для переоценки Нет
Кислотное число может быть измерено с помощью способа в соответствии с японским промышленным стандартом JIS K0070-1992.
Конкретно, сначала 0,5 г образца (растворимого вещества в этилацетате: 0,3 г) добавляется к 120 мл толуола. Полученный раствор перемешивался при температуре 23°C в течение приблизительно 10 час для того, чтобы растворить образец в толуоле. Затем 30 мл этилового спирта добавляется к полученному раствору для того, чтобы приготовить раствор образца. Следует отметить, что если образец не растворяется в толуоле, используется другой растворитель, такой как диоксан или тетрагидрофуран. Затем потенциометрический автоматический титратор DL-53 (производства компании Mettler Toledo K. K.) и электрод DG113-SC (производства компании Mettler Toledo K. K.) используются для измерения кислотного числа при температуре 23°C. Аналитическое программное обеспечение, LABX LIGHT версии 1,00,000 используется для анализа. Следует отметить, что для калибровки титратора используется смешанный растворитель из толуола (120 мл) и этилового спирта (30 мл).
В этом случае условия измерения являются теми же самыми, что и условия измерения, описанные для гидроксильного числа.
Кислотное число может быть измерено вышеописанным образом. В частности, раствор образца титруется предварительно стандартизированным раствором 0,1N гидроксида калия/спирта, а затем кислотное число вычисляется из титра с использованием уравнения: Кислотное число [мг KOH/г]=Титр (мл) x N x 56,1 [мг/мл]/Образец [г], где N является фактором 0,1N раствора гидроксида калия/спирта.
<<Способы для измерения точки плавления и температуры стеклования (Tg)>>
В настоящем изобретении точка плавления и температура стеклования (Tg) могут быть измерены, например, посредством системы дифференциальной сканирующей калориметрии (DSC) («Q-200», производства компании TA Instruments Japan Inc.).
Конкретно, точка плавления и температура стеклования интересующего образца могут быть измерены следующим образом.
Сначала алюминиевый контейнер для образцов, в который помещается приблизительно 5,0 мг интересующего образца, размещается на блоке держателя, и блок держателя затем устанавливается в электропечи. Затем, образец нагревается от -80°C до 150°C со скоростью нагревания 10°C/мин в атмосфере азота (первое нагревание). Затем образец охлаждается от 150°C до -80°C со скоростью охлаждения 10°C/мин, а затем нагревается снова до 150°C со скоростью нагревания 10°C/мин (второе нагревание). Кривые DSC измеряются для первого нагревания и второго нагревания посредством дифференциального сканирующего калориметра («Q-200», производства компании TA Instruments Japan Inc.).
Кривая DSC для первого нагревания выбирается от результирующих кривых DSC посредством аналитической программы, хранящейся в системе Q-200, и таким образом может быть определена температура стеклования при первом нагревании интересующего образца. Аналогичным образом выбирается кривая DSC для второго нагревания, и таким образом может быть определена температура стеклования при втором нагревании интересующего образца.
Кривая DSC для первого нагревания выбирается из результирующих кривых DSC посредством аналитической программы, хранящейся в системе Q-200, и максимальная температура эндотермического пика интересующего образца при первом нагревании может быть определена как точка плавления. Аналогичным образом выбирается кривая DSC для второго нагревания, и максимальная температура эндотермического пика интересующего образца при втором нагревании может быть определена как точка плавления.
В настоящем документе, когда тонер используется в качестве интересующего образца, температура стеклования при первом нагревании определяется как Tg1st, а температура стеклования при втором нагревании определяется как Tg2nd.
Кроме того, в настоящем документе для температуры стеклования и точки плавления каждого из первой полиэфирной смолы, второй полиэфирной смолы, кристаллической полиэфирной смолы и других компонентов (например, разделительного средства), максимальная температура эндотермического пика и Tg при втором нагревании определяются соответственно как точка плавления и Tg образца, если явно не указано иное.
<<Способ для измерения распределения размера частиц>>
Среднеобъемный диаметр частиц (D4), среднечисловой диаметр частиц (Dn) и отношение среднеобъемного диаметра частиц к среднечисловому диаметру частиц (D4/Dn) тонера могут быть измерены, например, посредством прибора COULTER COUNTER TA-II или COULTER MULTISIZER II (оба производства компании Beckman Coulter, Inc.). В настоящем изобретении использовался прибор COULTER MULTISIZER II. Далее будут описаны способы измерения.
Сначала поверхностно-активное вещество (предпочтительно полиоксиэтиленалкилэфир (неионогенное поверхностно-активное вещество)), служащее в качестве диспергирующего агента, добавляется в объеме от 0,1 мл до 5 мл к водному раствору электролита объемом от 100 мл до 150 мл. Здесь водный раствор электролита представляет собой водный раствор NaCl с концентрацией 1 мас.%, приготовленный с использованием хлористого натрия 1-го сорта. Например, может использоваться ISOTON-II (производства компании Beckman Coulter, Inc.). Подлежащий измерению образец добавляется к полученному раствору в количестве от 2 мг до 20 мг. Полученный водный раствор электролита, в котором суспендирован образец, диспергируется посредством ультразвукового диспергатора в течение от приблизительно 1 мин до приблизительно 3 мин. Объем и количество тонера или частиц тонера измеряются с использованием вышеупомянутого измерительного прибора с апертурой 100 мкм для вычисления объемного распределения и числового распределения тонера. Из полученных распределений может быть определен среднеобъемный диаметр частиц (D4) и среднечисловой диаметр частиц (Dn) тонера.
В качестве каналов используются следующие 13 каналов: 2,00 мкм или больше, но меньше чем 2,52 мкм; 2,52 мкм или больше, но меньше чем 3,17 мкм; 3,17 мкм или больше, но меньше чем 4,00 мкм; 4,00 мкм или больше, но меньше чем 5,04 мкм; 5,04 мкм или больше, но меньше чем 6,35 мкм; 6,35 мкм или больше, но меньше чем 8,00 мкм; 8,00 мкм или больше, но меньше чем 10,08 мкм; 10,08 мкм или больше, но меньше чем 12,70 мкм; 12,70 мкм или больше, но меньше чем 16,00 мкм; 16,00 мкм или больше, но меньше чем 20,20 мкм; 20,20 мкм или больше, но меньше чем 25,40 мкм; 25,40 мкм или больше, но меньше чем 32,00 мкм; и 32,00 мкм или больше, но меньше чем 40,30 мкм. Частицы, имеющие диаметры 2,00 мкм или больше, но меньше чем 40,30 мкм, являются целью измерения.
<<Измерение молекулярной массы>>
Молекулярная масса каждого компонента тонера может быть измерена, например, следующим образом.
Измерительное устройство гель-проникающей хроматографии (GPC): GPC-8220GPC (производства компании TOSOH CORPORATION)
Колонка: TSKgel SuperHZM-H 15 см, три соединенных колонки (производства компании TOSOH CORPORATION)
Температура: 40°C
Растворитель: тетрагидрофуран
Скорость потока: 0,35 мл/мин
Образец: вводится образец объемом 0,4 мл с концентрацией 0,15 мас.%
Предварительная обработка образца: Тонер растворяется в тетрагидрофуране (THF) (содержащем стабилизатор производства компании Wako Chemical Industries, Ltd.) так, чтобы он имел концентрацию 0,15 мас.%, а затем фильтруется через фильтр размером 0,2 мкм. Полученный фильтрат используется в качестве образца. Измерение выполняется путем впрыскивания 100 мкл раствора образца в тетрагидрофуране. Для измерения молекулярной массы образца распределение молекулярной массы образца вычисляется из соотношения между логарифмическим значением калибровочной кривой, подготовленной из нескольких эталонных образцов монодисперсного полистирола, и количеством отсчетов. В качестве стандартных образцов полистирола для подготовки калибровочной кривой используются SHOWDEX STANDARD Std. № S-7300, S-210, S-390, S-875, S-1980, S-10,9, S-629, S-3,0 и S-0,580 (все производства компании SHOWA DENKO K. K.). В качестве детектора используется детектор показателя преломления (RI).
<<Способ для экстрагирования нерастворимого в тетрагидрофуране вещества и растворимого в тетрагидрофуране вещества>>
Нерастворимое в тетрагидрофуране вещество и растворимое в тетрагидрофуране вещество тонера могут быть экстрагированы следующим образом. Сначала 1 г тонера смешивается со 100 г тетрагидрофурана. Полученная смесь нагревается с обратным холодильником в течение 12 час. Затем полученная смесь разделяется на нерастворимое в тетрагидрофуране вещество (твердый компонент) и растворимое в тетрагидрофуране вещество (жидкий компонент).
Растворимое в тетрагидрофуране вещество десольватируется, сушится при нормальном давлении и температуре 40°C в течение 20 час, а затем сушится при пониженном давлении и температуре 23°C в течение 20 час. Таким образом получается растворимое в тетрагидрофуране вещество.
Нерастворимое в тетрагидрофуране вещество сушится при нормальном давлении и температуре 40°C в течение 20 час, а затем сушится при пониженном давлении и температуре 23°C в течение 20 час. Таким образом получается нерастворимое в тетрагидрофуране вещество.
Растворимое в тетрагидрофуране вещество тонера содержит полиэфирную смолу для тонера (первую полиэфирную смолу) по настоящему изобретению. Нерастворимое в тетрагидрофуране вещество содержит вторую полиэфирную смолу.
<<Способ для измерения вязкоупругости>>
Динамический модуль упругости (G') тонера может быть измерен с помощью, например, прибора для измерения динамических вязкоупругих свойств (ARES, производства компании TA Instruments Inc.). Измерение выполняется с частотой 1 Гц.
В частности, подлежащий измерению образец формуется в таблетку (диаметр: 8 мм и толщина: от 1 мм до 2 мм), и эта таблетка устанавливается на параллельную пластину (диаметр: 8 мм). Затем таблетка плотно приклеивается на параллельную пластину при значении температуры внутри тонера Tg1st от 10°C до 15°C, и выдерживается при этой температуре в течение 15 мин. После этого таблетка охлаждается до температуры 30°C, в то время как нагрузка, прикладываемая пластиной к образцу, поддерживается постоянной, и выдерживается при температуре 30°C в течение 48 час. Динамический модуль упругости измеряется путем нагрева подготовленного таким образом образца до температуры 200°C со скоростью нагрева 2,0°C/мин с деформацией 0,1% (в режиме управления деформацией) при начале измерения.
<<Способ измерения TMA%>>
Частицы тонера (5 мг) формуются в таблетки с помощью таблеточной формы, имеющей диаметр 3 мм (производства компании Shimadzu Corporation). Полученная таблетка измеряется с помощью термомеханического анализатора (EXSTAR7000, производства компании SII NanoTechnology Inc.). Измерение выполняется в режиме сжатия, в то время как таблетка нагревается от 0°C до 80°C со скоростью 2°C/мин при 70%-ой относительной влажности. Сила сжатия, используемая в этом измерении, устанавливается равной 100 мН. На диаграмме, показывающей связь между температурой образца и его смещением сжатия (коэффициентом деформации), смещение сжатия (коэффициент деформации) при температуре 40°C читается и определяется как TMA%.
<Способ для производства тонера>
Способ для производства тонера особенно не ограничивается, и может быть подходящим образом выбран в зависимости от намеченной цели. Например, тонер предпочтительно гранулируется путем диспергирования в водной среде масляной фазы, содержащей первую полиэфирную смолу, вторую полиэфирную смолу и кристаллическую полиэфирную смолу, и в случае необходимости дополнительно содержащей, например, разделительное средство и пигмент.
Тонер предпочтительно гранулируется путем диспергирования в водной среде масляной фазы, содержащей нелинейный реактивный прекурсор, первую полиэфирную смолу и кристаллическую полиэфирную смолу, и в случае необходимости дополнительно содержащей, например, отвердитель, разделительное средство и пигмент.
Примеры способа для производства тонера включают в себя способ растворения суспензии, известный в данной области техники.
В качестве одного примера способа для производства тонера далее будет описан способ, в котором частицы основы тонера формируются при производстве второй полиэфирной смолы посредством по меньшей мере одного из реакции удлинения и реакции сшивки между нелинейным реактивным прекурсором и отвердителем. В таком способе выполняются подготовка водной среды, подготовка масляной фазы, содержащей материалы тонера, эмульгирование или диспергирование материалов тонера и удаление органического растворителя.
<<Подготовка водной среды (водной фазы)>>
Подготовка водной фазы может быть выполнена, например, путем диспергирования частиц смолы в водной среде. Количество частиц смолы, добавляемых к водной среде, особенно не ограничивается и может быть подходящим образом выбрано в зависимости от намеченной цели, но предпочтительно оно составляет от 0,5 массовой части до 10 массовых частей относительно 100 массовых частей водной среды.
Водная среда особенно не ограничивается и может быть подходящим образом выбрана в зависимости от намеченной цели. Примеры водной среды включают в себя воду, растворители, смешиваемые с водой, а также смеси воды и растворителей, смешиваемых с водой. Они могут использоваться по отдельности или в комбинации.
Среди них вода является предпочтительной. Растворитель, смешиваемый с водой, особенно не ограничивается и может быть подходящим образом выбран в зависимости от намеченной цели. Примеры растворителя, смешиваемого с водой, включают в себя спирты, диметилформамид, тетрагидрофуран, целлозольвы и низшие кетоны. Спирты особенно не ограничиваются, и могут быть подходящим образом выбраны в зависимости от намеченной цели. Примеры спиртов включают в себя метанол, изопропиловый спирт и этиленгликоль. Низшие кетоны особенно не ограничиваются, и могут быть подходящим образом выбраны в зависимости от намеченной цели. Примеры низших кетонов включают в себя ацетон и метилэтилкетон.
<<Подготовка масляной фазы>>
Масляная фаза, содержащая материалы тонера, может быть подготовлена путем растворения или диспергирования в органическом растворителе материалов тонера, включающих в себя по меньшей мере нелинейный реактивный прекурсор, первую полиэфирную смолу и кристаллическую полиэфирную смолу, и в случае необходимости дополнительно включающих в себя, например, отвердитель, разделительное средство и пигмент.
Органический растворитель особенно не ограничивается и может быть подходящим образом выбран в зависимости от намеченной цели, но предпочтительно он является органическим растворителем, имеющим точку кипения ниже 150°C с точки зрения легкости его удаления.
Органический растворитель, имеющий точку кипения ниже 150°C, особенно не ограничивается и может быть подходящим образом выбран в зависимости от намеченной цели. Примеры органического растворителя, имеющего точку кипения ниже 150°C, включают в себя толуол, ксилол, бензол, тетрахлорметан, метиленхлорид, 1,2-дихлорэтан, 1,1,2-трихлорэтан, трихлорэтилен, хлороформ, монохлорбензол, дихлорэтилиден, метилацетат, этилацетат, метилэтилкетон и метилизобутилкетон. Они могут использоваться по отдельности или в комбинации.
Среди них этилацетат, толуол, ксилол, бензол, хлористый метилен, 1,2-дихлорэтан, хлороформ и тетрахлорметан являются предпочтительными, и этилацетат является более предпочтительным.
<<Эмульгирование или диспергирование>>
Эмульгирование или диспергирование материалов тонера может быть выполнено путем диспергирования масляной фазы, содержащей материалы тонера, в водной среде. При эмульгировании или диспергировании материалов тонера отвердитель и нелинейный реактивный прекурсор подвергаются по меньшей мере одному из реакции удлинения и реакции сшивки. Таким образом производится вторая полиэфирная смола.
Вторая полиэфирная смола может быть произведена, например, посредством любого из следующих способов (1) - (3):
(1) способ производства второй полиэфирной смолы путем эмульгирования или диспергирования в водной среде масляной фазы, содержащей нелинейный реактивный прекурсор и отвердитель, и подвергания отвердителя и нелинейного реактивного прекурсора по меньшей мере одному из реакции удлинения и реакции сшивки в водной среде;
(2) способ производства второй полиэфирной смолы путем эмульгирования или диспергирования масляной фазы, содержащей нелинейный реактивный прекурсор, в водной среде, к которой заранее был добавлен отвердитель, и подвергания отвердителя и нелинейного реактивного прекурсора по меньшей мере одному из реакции удлинения и реакции сшивки в водной среде; и
(3) способ производства второй полиэфирной смолы путем эмульгирования или диспергирования в водной среде масляной фазы, содержащей нелинейный реактивный прекурсор, добавления отвердителя к водной среде, и подвергания отвердителя и нелинейного реактивного прекурсора по меньшей мере одному из реакции удлинения и реакции сшивки на границах между частицами в водной среде.
Следует отметить, что когда отвердитель и нелинейный реактивный прекурсор подвергаются по меньшей мере одному из реакции удлинения и реакции сшивки на границах между частицами, вторая полиэфирная смола предпочтительно формируется на поверхностях произведенных частиц тонера. Следовательно, становится возможным обеспечить градиент концентрации второй полиэфирной смолы в частицах тонера.
Условия реакции (например, время реакции и температура реакции) для производства второй полиэфирной смолы особенно не ограничиваются и могут быть подходящим образом выбраны в зависимости от комбинаций отвердителя и нелинейного реактивного прекурсора.
Время реакции особенно не ограничивается и может быть подходящим образом выбрано в зависимости от намеченной цели, но предпочтительно оно составляет от 10 мин до 40 час, более предпочтительно от 2 час до 24 час.
Температура реакции особенно не ограничивается и может быть подходящим образом выбрана в зависимости от намеченной цели, но предпочтительно она составляет от 0°C до 150°C, более предпочтительно от 40°C до 98°C.
Способ устойчивого формирования дисперсионной жидкости, содержащей нелинейный реактивный прекурсор в водной среде, особенно не ограничивается, и может быть подходящим образом выбран в зависимости от намеченной цели. Например, может использоваться способ, в котором масляная фаза, которая была подготовлена путем растворения или диспергирования материалов тонера в растворителе, добавляется к фазе водной среды, а затем диспергируется с применением сдвигового усилия.
Диспергатор, используемый для диспергирования, особенно не ограничивается, и может быть подходящим образом выбран в зависимости от намеченной цели. Примеры диспергатора включают в себя низкоскоростной режущий диспергатор, высокоскоростной режущий диспергатор, фрикционный диспергатор, струйный диспергатор высокого давления и ультразвуковой диспергатор.
Среди них высокоскоростной режущий диспергатор является предпочтительным, потому что диаметр частицы дисперсной фазы (нефтяные капельки) может быть отрегулирован так, чтобы он находился в диапазоне от 2 мкм до 20 мкм.
Когда используется высокоскоростной режущий диспергатор, условия диспергирования (например, количество оборотов, время диспергирования и температура диспергирования) могут быть подходящим образом выбраны в зависимости от намеченной цели. Количество оборотов особенно не ограничивается и может быть подходящим образом выбрано в зависимости от намеченной цели, но предпочтительно оно составляет от 1000 об/мин до 30000 об/мин, более предпочтительно от 5000 об/мин до 20000 об/мин.
Время диспергирования особенно не ограничивается и может быть подходящим образом выбрано в зависимости от намеченной цели, но предпочтительно оно составляет от 0,1 мин до 5 мин в периодическом процессе.
Температура диспергирования особенно не ограничивается и может быть подходящим образом выбрана в зависимости от намеченной цели, но предпочтительно она составляет от 0°C до 150°C, более предпочтительно от 40°C до 98°C под давлением. Следует отметить, что, вообще говоря, диспергирование может быть легко выполнено при высокой температуре диспергирования.
Количество водной среды, используемой для эмульгирования или диспергирования материалов тонера, особенно не ограничивается, и может быть подходящим образом выбрано в зависимости от намеченной цели, но предпочтительно оно составляет от 50 массовых частей до 2000 массовых частей, более предпочтительно от 100 массовых частей до 1000 массовых частей относительно 100 массовых частей материалов тонера.
Когда количество водной среды составляет менее 50 массовых частей, дисперсионное состояние материалов тонера ухудшается, что может привести к невозможности получения частиц основы тонера, имеющих предопределенный диаметр частиц. Когда количество водной среды составляет более 2000 массовых частей, издержки производства могут увеличиться.
Когда масляная фаза, содержащая материалы тонера, эмульгируется или диспергируется, диспергирующий агент предпочтительно используется с целью стабилизации дисперсной фазы (например, капелек масла) для формирования частиц тонера желаемой формы и придания частицам тонера узкого распределения размеров частиц.
Диспергирующий агент особенно не ограничивается, и может быть подходящим образом выбран в зависимости от намеченной цели. Примеры диспергирующего агента включают в себя поверхностно-активные вещества, нерастворимые в воде неорганические диспергирующие агенты, а также полимерные защитные коллоиды.
Они могут использоваться по отдельности или в комбинации.
Среди них поверхностно-активные вещества являются предпочтительными. Поверхностно-активные вещества особенно не ограничиваются, и могут быть подходящим образом выбраны в зависимости от намеченной цели. Примеры поверхностно-активных веществ включают в себя анионные поверхностно-активные вещества, катионные поверхностно-активные вещества, неионогенные поверхностно-активные вещества и амфотерные поверхностно-активные вещества.
Анионные поверхностно-активные вещества особенно не ограничиваются, и могут быть подходящим образом выбраны в зависимости от намеченной цели. Примеры анионных поверхностно-активных веществ включают в себя сульфонаты алкилбензола, сульфонаты α-олефинов, а также сложные эфиры фосфорной кислоты.
Среди них предпочтительными являются те, которые имеют фторалкильную группу. Катализатор может использоваться по меньшей мере в одной из реакции удлинения и реакции сшивки для производства второй полиэфирной смолы.
Катализатор особенно не ограничивается, и может быть подходящим образом выбран в зависимости от намеченной цели. Примеры катализатора включают лаурат дибутилолова и лаурат диоктилолова.
<<Удаление органического растворителя>>
Способ для удаления органического растворителя из дисперсионной жидкости (например эмульгированной пастообразной смеси) особенно не ограничивается, и может быть подходящим образом выбран в зависимости от намеченной цели. Примеры такого способа включают в себя: способ, в котором вся реакционная система постепенно нагревается, чтобы испарить органический растворитель, содержащийся в масляных капельках; а также способ, в котором дисперсионная жидкость распыляется в сухой атмосфере для того, чтобы удалить органический растворитель, содержащийся в масляных капельках.
Как только органический растворитель удаляется, формируются частицы основы тонера. Частицы основы тонера могут быть подвергнуты, например, промывке и сушке, и могут быть дополнительно подвергнуты, например, классификации. Классификация может быть выполнена путем удаления мелких частиц с помощью циклона, отстойника или центрифуги в жидкости, или может быть выполнена после сушки.
Полученные частицы основы тонера могут быть смешаны с такими частицами, как внешняя добавка и средство управления зарядом. Применение механического воздействия во время смешивания может предотвратить отслаивание частиц, таких как внешняя добавка, от поверхностей частиц основы тонера.
Способ для применения механического воздействия особенно не ограничивается, и может быть подходящим образом выбран в зависимости от намеченной цели. Примеры такого способа включают в себя способ, в котором воздействие применяется к смеси с помощью лопасти, вращающейся с высокой скоростью, а также способ, в котором смесь загружается в высокоскоростной газовый поток и ускоряется так, чтобы заставить частицы сталкиваться друг с другом или с соответствующей ударной плитой.
Устройство, используемое для вышеописанного способа, особенно не ограничивается и может быть подходящим образом выбрано в зависимости от намеченной цели. Примеры такого устройства включают в себя устройство ANGMILL (производства компании Hosokawa Micron Corporation), мельницу I-type (производства компании Nippon Pneumatic Mfg. Co., Ltd.), модифицированную для уменьшения давления распыляющего воздуха, систему гибридизации (производства компании Nara Machinery Co., Ltd.), криптронную систему (производства компании Kawasaki Heavy Industries, Ltd.), а также автоматическую ступку.
(Проявитель)
Проявитель по настоящему изобретению включает в себя по меньшей мере тонер; и, в случае необходимости, дополнительно включает подходящим образом выбранные другие компоненты (например, носитель).
Соответственно, проявитель имеет превосходные свойства переноса и способность к заряду, и может устойчиво формировать изображения высокого качества. Следует отметить, что проявитель может быть однокомпонентным проявителем или двухкомпонентным проявителем, но предпочтительно является двухкомпонентным проявителем с точки зрения длительного срока службы при использовании в высокоскоростном принтере, соответствующем современным требованиям к скорости обработки информации.
Когда проявитель используется в качестве однокомпонентного проявителя, диаметры частиц тонера изменяются в малой степени даже после того, как тонер многократно подается и потребляется. В дополнение к этому, тонер с меньшей вероятностью вызывать образование пленки на проявочном ролике или прилипать к лезвию для уменьшения толщины слоя тонера. Кроме того, превосходные и устойчивые проявочная способность и изображения могут быть достигнуты даже тогда, когда проявитель перемешивается в проявочном устройстве в течение длительного периода времени.
Когда проявитель используется в качестве двухкомпонентного проявителя, диаметры частиц тонера изменяются в малой степени даже после того, как тонер многократно подается и потребляется в течение длительного периода времени. Кроме того, превосходные и устойчивые проявочная способность и изображения могут быть достигнуты даже тогда, когда проявитель перемешивается в проявочном устройстве в течение длительного периода времени.
<Носитель>
Носитель особенно не ограничивается и может быть подходящим образом выбран в зависимости от намеченной цели, но предпочтительно является носителем, содержащим ядро и полимерный слой, покрывающий ядро.
<<Ядро>>
Материал ядра особенно не ограничивается и может быть подходящим образом выбран в зависимости от намеченной цели. Примеры такого материала включают в себя марганцево-стронциевые материалы (от 50 эме/г до 90 эме/г) и марганцево-магниевые материалы (от 50 эме/г до 90 эме/г). Для того, чтобы гарантировать достаточную плотность изображения, предпочтительно используются высокомагнитные материалы, такие как железный порошок (100 эме/г или выше) и магнетит (от 75 эме/г до 120 эме/г). При этом предпочтительно используются низкомагнитные материалы, такие как медноцинковые материалы (от 30 эме/г до 80 эме/г), потому что при этом можно уменьшить воздействие на фотопроводник проявителя в форме щетки, что является выгодным для улучшения качества изображения.
Они могут использоваться по отдельности или в комбинации.
Среднеобъемный диаметр частиц ядра особенно не ограничивается и может быть подходящим образом выбран в зависимости от намеченной цели, но предпочтительно он составляет от 10 мкм до 150 мкм, более предпочтительно от 40 мкм до 100 мкм. Когда среднеобъемный диаметр частиц составляет меньше чем 10 мкм, количество мелких частиц носителя увеличивается, что уменьшает намагничивание на частицу, потенциально приводя к рассеиванию носителя. Когда среднеобъемный диаметр частиц составляет больше чем 150 мкм, удельная поверхность частиц носителя уменьшается, потенциально приводя к рассеиванию тонера. Особенно в случае печати полноцветных изображений, содержащих много сплошных частей изображения, воспроизводимость в сплошных частях изображения ухудшается.
Когда тонер используется для двухкомпонентного проявителя, тонер может быть смешан с носителем. Количество носителя в двухкомпонентном проявителе особенно не ограничивается, и может быть подходящим образом выбрано в зависимости от намеченной цели, но предпочтительно оно составляет от 90 массовых частей до 98 массовых частей, более предпочтительно от 93 массовых частей до 97 массовых частей относительно 100 массовых частей двухкомпонентного проявителя.
Проявитель по настоящему изобретению может подходящим образом использоваться в формировании изображения различными известными способами электрофотографии, такими как способы магнитного однокомпонентного проявления, способы немагнитного однокомпонентного проявления и способы двухкомпонентного проявления.
(Контейнер для проявителя)
Контейнер для проявителя по настоящему изобретению содержит проявитель по настоящему изобретению. Контейнер для проявителя особенно не ограничивается и может быть подходящим образом выбран из контейнеров, известных в данной области техники. Примеры контейнера включают в себя контейнеры, включающие главное тело контейнера и крышку.
Размер, форма, структура, и материал главного тела контейнера особенно не ограничиваются. Главное тело контейнера предпочтительно является, например, цилиндрическим. Особенно предпочтительно, чтобы внутренняя поверхность контейнера имела спирально расположенные вогнуто-выпуклые части, чтобы находящийся в контейнере проявитель мог передаваться к выходному отверстию посредством вращения контейнера, и чтобы некоторые или все спирально расположенные вогнуто-выпуклые части складывались как мехи. Материалы контейнера особенно не ограничиваются, но предпочтительно, чтобы они имели превосходную размерную точность. Примеры таких материалов включают в себя полиэфирные смолы, полиэтиленовые смолы, полипропиленовые смолы, полистирольные смолы, поливинилхлоридные смолы, полиакриловые кислоты, поликарбонатные смолы, смолы ABS и полиацетальные смолы.
Содержащий проявитель контейнер может легко храниться или транспортироваться, и имеет превосходное удобство обращения с ним. Следовательно, содержащий проявитель контейнер может быть съемным образом установлен, например, в описываемые ниже обрабатывающие картриджи или устройства формирования изображения для пополнения запасов проявителя.
(Устройство формирования изображения и способ формирования изображения)
Устройство формирования изображения по настоящему изобретению включает в себя по меньшей мере опорный элемент для скрытого электростатического изображения, блок формирования скрытого электростатического изображения и проявочный блок, и в случае необходимости дополнительно включает в себя другие блоки.
Способ формирования изображения по настоящему изобретению включает в себя по меньшей мере стадию формирования скрытого электростатического изображения и стадию проявки, и в случае необходимости дополнительно включает в себя другие стадии.
Способ формирования изображения может быть подходящим образом выполнен устройством формирования изображения. Стадия формирования скрытого электростатического изображения может быть подходящим образом выполнена с помощью блока формирования скрытого электростатического изображения. Стадия проявки может быть выполнена проявочным блоком. Другие стадии могут быть выполнены с помощью других блоков.
<Опорный элемент для скрытого электростатического изображения>
Материал, структура, и размер опорного элемента для скрытого электростатического изображения особенно не ограничиваются, и могут быть подходящим образом выбраны из известных в данной области техники. Примеры материала опорного элемента для скрытого электростатического изображения включают в себя неорганические фотопроводники (например, аморфный кремний и селен), а также органические фотопроводники (например, полисилан и фталополиметин). Среди них аморфный кремний является предпочтительным с точки зрения длительности срока службы.
Фотопроводник из аморфного кремния может быть фотопроводником, который производится путем нагрева подложки до температуры от 50°C до 400°C, а затем формирования фотопроводящего слоя из a-Si на подложке с помощью способов формирования пленки (например, вакуумного парофазного осаждения, разбрызгивания, ионной металлизации, термического химического парофазного осаждения (CVD), фото-CVD и плазменного CVD). Среди них подходящим является плазменное CVD; то есть способ, в котором газообразное сырье расщепляется посредством применения постоянного тока, или высокочастотного тока, или микроволнового тлеющего разряда для того, чтобы сформировать пленку из a-Si, осажденную на подложку.
Форма опорного элемента для скрытого электростатического изображения особенно не ограничивается и может быть подходящим образом выбрана в зависимости от намеченной цели, но предпочтительно она является цилиндрической. Наружный диаметр цилиндрического опорного элемента для скрытого электростатического изображения особенно не ограничивается и может быть подходящим образом выбран в зависимости от намеченной цели, но предпочтительно он составляет от 3 мм до 100 мм, более предпочтительно от 5 мм до 50 мм, особенно предпочтительно от 10 мм до 30 мм.
<Блок формирования скрытого электростатического изображения и стадия формирования скрытого электростатического изображения>
Блок формирования скрытого электростатического изображения особенно не ограничивается и может быть подходящим образом выбран в зависимости от намеченной цели, при условии, что блок формирования скрытого электростатического изображения выполнен с возможностью формирования скрытого электростатического изображения на опорном элементе для скрытого электростатического изображения. Примеры опорных элементов для скрытого электростатического изображения включают в себя блоки, включающие по меньшей мере: заряжающий элемент, выполненный с возможностью заряжать поверхность опорного элемента для скрытого электростатического изображения; а также экспонирующий элемент, выполненный с возможностью светового экспонирования изображения на поверхность опорного элемента для скрытого электростатического изображения.
Стадия формирования скрытого электростатического изображения особенно не ограничивается и может быть подходящим образом выбрана в зависимости от намеченной цели, при условии, что стадия формирования скрытого электростатического изображения является стадией формирования скрытого электростатического изображения на опорном элементе для скрытого электростатического изображения. Стадия формирования скрытого электростатического изображения может быть выполнена с использованием блока формирования скрытого электростатического изображения путем, например, заряда поверхности опорного элемента для скрытого электростатического изображения, а затем светового экспонирования изображения на поверхность опорного элемента для скрытого электростатического изображения.
<<Заряжающий элемент и заряд>>
Заряжающий элемент особенно не ограничивается, и может быть подходящим образом выбран в зависимости от намеченной цели. Примеры заряжающего элемента включают в себя известные по своей сути контактные зарядные устройства, включая проводящий или полупроводящий ролик, щетку, пленку и резиновый ракель; а также бесконтактные зарядные устройства, использующие коронный разряд, такие как коротрон и скоротрон.
Заряд может быть выполнен, например, путем подачи напряжения к поверхности опорного элемента для скрытого электростатического изображения с использованием заряжающего элемента.
Заряжающий элемент может иметь любую форму, такую как магнитная щетка или меховая щетка, а также ролик. Форма заряжающего элемента может быть выбрана в соответствии со спецификацией или конфигурацией устройства формирования изображения.
Заряжающий элемент не ограничивается описанными выше контактными заряжающими элементами. Однако предпочтительно используются контактные заряжающие элементы, потому что они дают возможность произвести устройство формирования изображения, в котором меньшее количество озона образуется в заряжающем элементе.
<<Экспонирующий элемент и экспонирование>>
Экспонирующий элемент особенно не ограничивается и может быть подходящим образом выбран в зависимости от намеченной цели, при условии, что экспонирующий элемент может экспонировать с помощью света изображение на поверхность опорного элемента для скрытого электростатического изображения, заряженного с помощью заряжающего элемента в соответствии с формируемым изображением. Примеры экспонирующего элемента включают в себя различные экспонирующие элементы, такие как копирующие оптические экспонирующие элементы, экспонирующие элементы с массивом стержневых линз, лазерные оптические экспонирующие элементы, а также оптические экспонирующие элементы с жидкокристаллическим затвором.
Источник света, используемый для экспонирующего элемента, особенно не ограничивается, и может быть подходящим образом выбран в зависимости от намеченной цели. Примеры источника света включают излучатели света в целом, такие как люминесцентные лампы, вольфрамовые лампы, галогенные лампы, ртутные паросветящие лампы, натриевые лампы, светоизлучающие диоды (LED), лазерные диоды (LD) и электролюминесцентные (EL) устройства.
Кроме того, различные фильтры могут использоваться с целью испускания света, имеющего только желаемый диапазон длин волн. Примеры таких фильтров включают в себя выделительные фильтры, полосовые фильтры, инфракрасные режекторные фильтры, дихроичные фильтры, интерференционные фильтры, а также фильтры преобразования цветовой температуры.
Экспонирование может быть выполнено, например, путем светового экспонирования изображения на поверхность опорного элемента для скрытого электростатического изображения с использованием экспонирующего элемента.
Следует отметить, что в настоящем изобретении может использоваться способ заднего экспонирования. Таким образом, световое экспонирование изображения на поверхность опорного элемента для скрытого электростатического изображения может быть выполнено с задней стороны.
<Проявочный блок и стадия проявки>
Проявочный блок особенно не ограничивается и может быть подходящим образом выбран в зависимости от намеченной цели, при условии, что проявочный блок включает тонер и выполнен с возможностью проявки скрытого электростатического изображения, сформированного на опорном элементе для скрытого электростатического изображения, чтобы тем самым сформировать видимое изображение.
Стадия проявки особенно не ограничивается, и может быть подходящим образом выбрана в зависимости от намеченной цели, при условии, что она является стадией проявки для проявления скрытого электростатического изображения, сформированного на опорном элементе для скрытого электростатического изображения, чтобы тем самым сформировать видимое изображение. Стадия проявки может быть выполнена проявочным блоком.
Проявочный блок может использоваться в режиме сухой проявки или в режиме влажной проявки, и может быть одноцветным проявочным блоком или многоцветным проявочным блоком.
Проявочный блок предпочтительно включает в себя мешалку, выполненную с возможностью заряжать тонер посредством трения, производимого во время перемешивания; средство создания магнитного поля, которое устанавливается внутри проявочного блока; а также опорный элемент для проявителя, выполненный с возможностью вращаться и переносить проявитель, содержащий тонер, на поверхности опорного элемента для проявителя.
В проявочном блоке, например, тонер и носитель смешиваются и перемешиваются, так что тонер заряжается за счет трения, производимого во время перемешивания и смешивания. Заряженный таким образом тонер удерживается в форме щетки на поверхности вращающегося магнитного ролика для того, чтобы сформировать магнитную щетку. Магнитный ролик располагается непосредственно вблизи от опорного элемента для скрытого электростатического изображения, и таким образом часть тонера, составляющая магнитную щетку, сформированную на поверхности магнитного ролика, передается на поверхность опорного элемента для скрытого электростатического изображения под действием силы электрического притяжения. В результате скрытое электростатическое изображение проявляется с помощью частиц тонера, чтобы сформировать визуальное изображение тонера на поверхности опорного элемента для скрытого электростатического изображения.
<Другие блоки и другие стадии>
Примеры других блоков включают в себя блок переноса, блок фиксации, блок очистки, блок снятия заряда, блок рециркуляции и блок управления.
Примеры других стадий включают в себя стадию переноса, стадию фиксации, стадию очистки, стадию снятия заряда, стадию рециркуляции и стадию управления.
<<Блок переноса и стадия переноса>>
Блок переноса особенно не ограничивается и может быть подходящим образом выбран в зависимости от намеченной цели, при условии, что он представляет собой блок, выполненный с возможностью переноса видимого изображения на носитель записи. Предпочтительно блок переноса включает в себя: блок первичного переноса, выполненный с возможностью переноса видимого изображения на промежуточный элемент переноса, чтобы сформировать композитное изображение переноса; и блок вторичного переноса, выполненный с возможностью переноса композитного изображения переноса на носитель записи.
Стадия переноса особенно не ограничивается и может быть подходящим образом выбрана в зависимости от намеченной цели, при условии, что она представляет собой стадию переноса видимого изображения на носитель записи. Предпочтительно стадия переноса включает в себя прежде всего перенос видимого изображения на промежуточный элемент переноса, а затем перенос видимого изображения на носитель записи.
Например, стадия переноса может быть выполнена с использованием блока переноса путем заряда фотопроводника зарядным устройством переноса для переноса видимого изображения.
Здесь, когда изображение, подлежащее вторичному переносу на носитель записи, является цветным изображением из нескольких цветных тонеров, стадия переноса может быть выполнена следующим образом: блок переноса последовательно накладывает цветные тонеры один поверх другого на промежуточном элементе переноса, чтобы сформировать изображение на промежуточном элементе переноса, а затем изображение на промежуточном элементе переноса одномоментно переносится на носитель записи промежуточным блоком переноса.
Промежуточный элемент переноса особенно не ограничивается, и может быть подходящим образом выбран из известных элементов переноса в зависимости от намеченной цели. Например, промежуточный элемент переноса предпочтительно является переносящей лентой.
Средство переноса (первичное средство переноса и вторичное средство переноса) предпочтительно включает в себя по меньшей мере устройство переноса, выполненное с возможностью переноса видимого изображения, сформированного на фотопроводнике, на носитель записи с использованием отслаивающего заряда. Примеры устройства переноса включают в себя устройства переноса, использующие коронный разряд, переносящую ленту, переносящий ролик, прижимной переносящий ролик и устройство адгезивного переноса.
Носитель записи особенно не ограничивается и может быть подходящим образом выбран в зависимости от цели, при условии, что он может получать проявленное, но незафиксированное изображение. Как правило, в качестве носителя записи используется простая бумага, но также может использоваться полиэтилентерефталатная основа для печати слайдов.
<<Блок фиксации и стадия фиксации>>
Блок фиксации особенно не ограничивается, и может быть подходящим образом выбран в зависимости от намеченной цели, при условии, что он представляет собой блок, выполненный с возможностью фиксации перенесенного изображения, которое было перенесено на носитель записи. Блок фиксации предпочтительно является известным элементом сжатия и нагрева. Примеры элемента сжатия и нагрева включают в себя комбинацию нагревающего ролика и прижимного ролика, а также комбинацию нагревающего ролика, прижимного ролика и бесконечной ленты.
Стадия фиксации особенно не ограничивается, и может быть подходящим образом выбрана в зависимости от намеченной цели, при условии, что она представляет собой стадию фиксации видимого изображения, которое было перенесено на носитель записи. Стадия фиксации может выполняться каждый раз, когда изображение каждого цветного тонера переносится на носитель записи, или однократно (например, одновременно) на ламинированном изображении из цветных тонеров.
Стадия фиксации может быть выполнена блоком фиксации.
Элемент сжатия и нагрева обычно выполняет нагрев предпочтительно при температуре от 80°C до 200°C.
Следует отметить, что в настоящем изобретении известные фотофиксирующие устройства могут использоваться вместо или в дополнение к фиксирующему блоку в зависимости от намеченной цели.
2
2
Поверхностное давление на стадии фиксации особенно не ограничивается, и может быть подходящим образом выбрано в зависимости от намеченной цели, но предпочтительно оно составляет от 10 Н/см до 80 Н/см.
<<Блок очистки и стадия очистки>>
Блок очистки особенно не ограничивается и может быть подходящим образом выбран в зависимости от намеченной цели, при условии, что он выполнен с возможностью удаления тонера, остающегося на фотопроводнике. Примеры блоков очистки включают в себя магнитно-щеточные очистители, электростатические щеточные очистители, магнитные роликовые очистители, ракельные очистители, щеточные очистители и сетчатые очистители.
Стадия очистки особенно не ограничивается и может быть подходящим образом выбрана в зависимости от намеченной цели, при условии, что она является стадией, способной удалять тонер, остающийся на фотопроводнике. Стадия очистки может быть выполнена блоком очистки.
<<Блок снятия заряда и стадия снятия заряда>>
Блок снятия заряда особенно не ограничивается и может быть подходящим образом выбран в зависимости от намеченной цели, при условии, что он выполнен с возможностью применения устраняющего заряд напряжения смещения к фотопроводнику, чтобы тем самым снять заряд. Примеры блоков снятия заряда включают в себя снимающие заряд лампы.
Стадия снятия заряда особенно не ограничивается и может быть подходящим образом выбрана в зависимости от намеченной цели, при условии, что она представляет собой стадию применения устраняющего заряд напряжения смещения к фотопроводнику, чтобы тем самым снять заряд. Стадия снятия заряда может быть выполнена блоком снятия заряда.
<<Блок рециркуляции и стадия рециркуляции>>
Блок рециркуляции особенно не ограничивается, и может быть подходящим образом выбран в зависимости от намеченной цели, при условии, что он представляет собой блок, выполненный с возможностью рециркуляции тонера, который был удален на стадии очистки, к проявочному устройству. Примеры блока рециркуляции включают в себя известные передающие средства.
Стадия рециркуляции особенно не ограничивается, и может быть подходящим образом выбрана в зависимости от намеченной цели, при условии, что она представляет собой стадию рециркуляции тонера, который был удален на стадии очистки, к проявочному устройству. Стадия рециркуляции может быть выполнена блоком рециркуляции.
<<Блок управления и стадия управления>>
Блок управления особенно не ограничиваются и может быть подходящим образом выбран в зависимости от намеченной цели, при условии, что он выполнен с возможностью управления работой каждого из вышеупомянутых блоков. Примеры блоков управления включают в себя такие устройства, как устройства циклового управления и компьютеры.
Стадия управления особенно не ограничивается, и может быть подходящим образом выбрана в зависимости от намеченной цели, при условии, что она представляет собой стадию управления работой каждой из вышеупомянутых стадий. Стадия управления может быть выполнена блоком управления.
Один аспект способа для формирования изображения устройством формирования изображения по настоящему изобретению будет теперь описан со ссылками на Фиг. 1. Устройство 100A формирования цветного изображения, проиллюстрированное на Фиг. 1, включает в себя барабан 10 фотопроводника, служащий в качестве опорного элемента для электростатического скрытого изображения (в дальнейшем может упоминаться как «фотопроводник 10»), заряжающий ролик 20, служащий в качестве зарядного блока, устройство 30 экспонирования, служащее в качестве блока экспонирования, проявочное устройство 40, служащее в качестве проявочного блока, промежуточный элемент 50 переноса, чистящее устройство 60, которое включает в себя очищающее лезвие и служит в качестве очищающего блока, и снимающую заряд лампу 70, служащую в качестве снимающего заряд блока.
Промежуточный элемент 50 переноса является бесконечной лентой и проектируется так, чтобы он мог перемещаться в направлении, обозначенном стрелкой, с помощью трех роликов 51. Эти три ролика 51 располагаются внутри ленты, и лента натягивается вокруг этих трех роликов 51. Некоторые из этих трех роликов 51 также функционируют в качестве ролика смещения переноса, который может применить предопределенное смещение переноса (смещение первичного переноса) к промежуточному элементу 50 переноса. Чистящее устройство 90, включающее в себя очищающее лезвие, располагается около промежуточного элемента 50 переноса. Кроме того, ролик 80 переноса, служащий в качестве блока переноса, располагается рядом с промежуточным элементом 50 переноса так, чтобы он был обращен к промежуточному элементу 50 переноса. Ролик 80 переноса может прикладывать смещение переноса для переноса (вторичного переноса) проявленного изображения (изображения тонера) на лист бумаги 95, служащий в качестве носителя записи. Вокруг промежуточного элемента 50 переноса между контактной частью опорного элемента 10 для скрытого электростатического изображения с промежуточным элементом 50 переноса и контактной частью промежуточного элемента 50 переноса с бумагой 95 в направлении вращения промежуточного элемента 50 переноса располагается устройство 58 коронного заряда, выполненное с возможностью применения заряда к изображению тонера на промежуточном элементе 50 переноса.
Проявочное устройство 40 включает в себя проявочную ленту 41, служащую в качестве опорного элемента для проявителя, и проявочные блоки, расположенные вокруг проявочной ленты 41 (черный проявочный блок 45K, желтый проявочный блок 45Y, пурпурный проявочный блок 45M и голубой проявочный блок 45C). Здесь черный проявочный блок 45K включает в себя контейнер 42K для проявителя, ролик 43K подачи проявителя и проявочный ролик 44K. Желтый проявочный блок 45Y включает в себя контейнер 42Y для проявителя, ролик 43Y подачи проявителя и проявочный ролик 44Y. Пурпурный проявочный блок 45M включает в себя контейнер 42M для проявителя, ролик 43M подачи проявителя и проявочный ролик 44M. Голубой проявочный блок 45C включает в себя контейнер 42C для проявителя, ролик 43C подачи проявителя и проявочный ролик 44C. Кроме того, проявочная лента 41 является бесконечной лентой, которая вращательно натягивается вокруг множества роликов и находится частично в контакте с опорным элементом 10 для скрытого электростатического изображения.
В устройстве 100 формирования цветного изображения, проиллюстрированном на Фиг. 1, например, заряжающий ролик 20 равномерно заряжает барабан 10 фотопроводника. Устройство 30 экспонирования осуществляет световое экспонирование изображения на барабан 10 фотопроводника для того, чтобы сформировать на нем скрытое электростатическое изображение. Скрытое электростатическое изображение, сформированное на барабане 10 фотопроводника, проявляется тонером, подаваемым из проявочного устройства 40, для того, чтобы сформировать изображение тонера. Изображение тонера переносится (первично переносится) на промежуточный элемент 50 переноса с помощью напряжения, подаваемого роликом 51, а затем переносится (вторично переносится) на бумагу 95. В результате перенесенное изображение формируется на листе бумаги 95. Следует отметить, что остаточный тонер, остающийся на барабане 10 фотопроводника, удаляется чистящим устройством 60, и барабан 10 фотопроводника освобождается от заряда снимающей заряд лампой 70.
Фиг. 2 иллюстрирует другое примерное устройство формирования изображения по настоящему изобретению. Устройство 100B формирования изображения имеет ту же самую конфигурацию, что и устройство 100A формирования изображения, проиллюстрированное на Фиг. 1, за исключением того, что проявочная лента 41 отсутствует, и черный проявочный блок 45 K, желтый проявочный блок 45Y, сиреневый проявочный блок 45M и голубой проявочный блок 45C располагаются вокруг барабана 10 фотопроводника так, чтобы они были непосредственно обращены к барабану 10 фотопроводника.
Фиг. 3 иллюстрирует другое примерное устройство формирования изображения по настоящему изобретению. Устройство формирования цветного изображения, проиллюстрированное на Фиг. 2, включает в себя основную часть 150 устройства копирования, стол 200 подачи бумаги, сканер 300 и автоматический податчик 400 документов (ADF).
Промежуточный элемент 50 переноса, который является бесконечной лентой, располагается в центре основной части 150 устройства копирования. Промежуточный элемент 50 переноса натянут вокруг поддерживающих роликов 14, 15 и 16 и выполнен с возможностью вращения в направлении по часовой стрелке на Фиг. 3. Чистящее устройство для промежуточного элемента 17 переноса располагается рядом с поддерживающим роликом 15, и выполнено с возможностью удаления остаточного тонера, остающегося на промежуточном элементе 50 переноса. Тандемное проявочное устройство 120, в котором четыре блока 18 формирования изображения желтого, голубого, пурпурного и черного цвета располагаются параллельно вдоль направления перемещения промежуточного элемента 50 переноса так, чтобы они были обращены к промежуточному элементу 50 переноса, располагается на промежуточном элементе 50 переноса, который натягивается вокруг поддерживающих роликов 14 и 15. Экспонирующее устройство 21, служащее в качестве элемента экспонирования, располагается в непосредственной близости от проявочного устройства 120 тандемного типа. Устройство 22 вторичного переноса располагается на стороне промежуточного элемента 50 переноса напротив той стороны, с которой располагается проявочное устройство 120 тандемного типа. Устройство 22 вторичного переноса включает в себя ленту 24 вторичного переноса, которая является бесконечной лентой и натягивается вокруг пары роликов 23. В этой конфигурации лист бумаги, переносимый на ленте 24 вторичного переноса, и промежуточный элемент 50 переноса могут контактировать друг с другом. Фиксирующее устройство 25, служащее в качестве фиксирующего блока, располагается в непосредственной близости от устройства 22 вторичного переноса. Фиксирующее устройство 25 включает в себя фиксирующую ленту 26, которая является бесконечной лентой, и прижимной ролик 27, который располагается так, чтобы быть прижатым к фиксирующей ленте.
Следует отметить, что в тандемном устройстве формирования изображения устройство 28 переворачивания листа располагается в непосредственной близости от устройства 22 вторичного переноса и фиксирующего устройства 25. Устройство 28 переворачивания листа выполнено с возможностью переворачивания листа бумаги в случае формирования изображений на обеих сторонах листа бумаги.
Далее будет описан способ формирования полноцветного изображения (цветного копирования) с использованием проявочного устройства 120 тандемного типа. Сначала документ устанавливается на стол 130 документа автоматического податчика 400 документа (ADF). Альтернативно автоматический податчик 400 документа открывается, документ устанавливается на контактном стекле 32 сканера 300, и автоматический податчик 400 документа закрывается.
Когда нажимается пусковая кнопка (не проиллюстрирована), документ переносится на контактное стекло 32, а затем сканер 300 начинает функционировать после подачи документа податчиком в том случае, когда документ был установлен на автоматическом податчике 400 документа; либо сканер 300 начинает функционировать немедленно в том случае, когда документ был установлен на контактное стекло 32. Затем первый подвижный корпус 33 и второй подвижный корпус 34 начинают перемещаться. В это время документ облучается светом от источника света в первом подвижном корпусе 33. Свет, отраженный от поверхности документа, отражается зеркалом во втором подвижном корпусе 34, а затем принимается чувствительным элементом 36 через линзу 35 формирования изображения. Таким образом цветной документ (цветное изображение) считывается для того, чтобы получить информацию о черном, желтом, пурпурном и голубом изображении.
Информация о черном, желтом, пурпурном и голубом изображении передается к блоку 18 формирования изображения (блоку формирования черного изображения, блоку формирования желтого изображения, блоку формирования пурпурного изображения и блоку формирования голубого изображения) в проявочном устройстве 120 тандемного типа для того, чтобы сформировать черное, желтое, пурпурное и голубое изображения тонера в блоке формирования изображения. Как проиллюстрировано на Фиг. 4, блок 18 формирования изображения (блок формирования черного изображения, блок формирования желтого изображения, блок формирования пурпурного изображения и блок формирования голубого изображения) в проявочном устройстве 120 тандемного типа включает в себя: опорные элементы 10 для скрытого электростатического изображения (опорный элемент 10K для черного скрытого электростатического изображения, опорный элемент 10Y для желтого скрытого электростатического изображения, опорный элемент 10M для пурпурного скрытого электростатического изображения и опорный элемент 1°C для голубого скрытого электростатического изображения); заряжающее устройство 160, служащее в качестве заряжающего блока и выполненное с возможностью равномерного заряда опорных элементов 10 для скрытого электростатического изображения; устройство экспонирования, выполненное с возможностью светового экспонирования (проиллюстрированного как L на Фиг. 4) изображения на опорные элементы для скрытого электростатического изображения на основе информации о цветном изображении для того, чтобы сформировать скрытое электростатическое изображение, соответствующее цветным изображениям, на опорных элементах для скрытого электростатического изображения; проявочное устройство 61, служащее в качестве проявочного блока и выполненное с возможностью проявки скрытых электростатических изображений цветными тонерами (черным тонером, желтым тонером, пурпурным тонером и голубым тонером) для того, чтобы сформировать изображение тонера цветных тонеров; зарядное устройство 62 переноса, выполненное с возможностью переноса изображений тонера на промежуточный элемент 50 переноса; чистящее устройство 63; а также устройство 64 снятия заряда. Блок 18 формирования изображения может формировать монохромные изображения (черное изображение, желтое изображение, пурпурное изображение и голубое изображение) на основе информации об изображениях соответствующих цветов. Таким образом сформированные черное изображение (то есть черное изображение, сформированное на опорном элементе 10K для черного скрытого электростатического изображения), желтое изображение (то есть желтое изображение, сформированное на опорном элементе 10Y для желтого скрытого электростатического изображения), пурпурное изображение (то есть пурпурное изображение, сформированное на опорном элементе 10M для пурпурного скрытого электростатического изображения), и голубое изображение (то есть голубое изображение, сформированное на опорном элементе 1°C для голубого скрытого электростатического изображения), последовательно переносятся (первично переносятся) на промежуточный элемент 50 переноса, который вращательно перемещается опорными роликами 14, 15 и 16. Черное изображение, желтое изображение, пурпурное изображение и голубое изображение накладываются друг на друга на промежуточном элементе 50 переноса, чтобы тем самым сформировать композитное цветное изображение (изображение цветного переноса).
Тем временем в столе 200 подачи бумаги один из подающих бумагу роликов 142 выборочно вращается, чтобы подать лист (бумагу для печати) из одной из кассет 144 подачи бумаги, предусмотренных во множественном числе в бумажной группе 143. Лист отделяется по одному разделительным роликом 145 и отправляется в путь 146 подачи бумаги. Затем лист передается передающим роликом 147 и направляется к пути 148 подачи бумаги в основную часть 150 устройства копирования, и останавливается регистрационным роликом 49. Альтернативно подающий бумагу ролик 142 вращается для того, чтобы подать лист (бумагу для печати), находящийся на лотке 54 ручной подачи. Лист отделяется по одному разделительным роликом 52 и направляется к пути 53 ручной подачи бумаги, и останавливается регистрационным роликом 49. Следует отметить, что регистрационный ролик 49 обычно является заземленным при использовании, но регистрационный ролик 49 может также использоваться в таком состоянии, когда напряжение смещения подается на регистрационный ролик 49 с целью удаления бумажной пыли с листа. Затем регистрационный ролик 49 вращается синхронно с композитным цветным изображением (изображением цветного переноса), сформированным на промежуточном элементе 50 переноса, и лист (бумага для печати) подается в промежуток между промежуточным элементом 50 переноса и устройством 22 вторичного переноса. Таким образом, композитное изображение тонера (изображение цветного переноса) переносится (вторично переносится) устройством 22 вторичного переноса на лист (бумагу для печати) для того, чтобы сформировать цветное изображение на листе (бумаге для печати). Следует отметить, что остаточный тонер, остающийся на промежуточном элементе 50 переноса после переноса изображения, удаляется чистящим устройством для промежуточного элемента 17 переноса.
Лист (бумага для печати), на который было перенесено цветное изображение, передается устройством 22 вторичного переноса к фиксирующему устройству 25. Фиксирующее устройство 25 фиксирует композитное цветное изображение (изображение цветного переноса) на листе (бумаге для печати) под действием тепла и давления. Затем лист (бумага для печати) переключается переключающим захватом 55 и выгружается выпускным роликом 56 и складывается в лоток 57 выпуска бумаги. Альтернативно лист переключается переключающим захватом 55, переворачивается переворачивающим устройством 28, а затем снова направляется к положению переноса. Изображение также записывается на обратной стороне листа, а затем лист выгружается выпускным роликом 56 и складывается в лоток 57 выпуска бумаги.
(Обрабатывающий картридж)
Обрабатывающий картридж по настоящему изобретению отливается под давлением так, чтобы он мог быть съемным образом установлен на различные устройства формирования изображения. обрабатывающий картридж включает в себя по меньшей мере опорный элемент для скрытого электростатического изображения, выполненный с возможностью нанесения на него скрытого электростатического изображения; а также проявочный блок, выполненный с возможностью проявки скрытого электростатического изображения, нанесенного на опорный элемент для скрытого электростатического изображения, с помощью проявителя по настоящему изобретению для того, чтобы сформировать изображение тонера. Следует отметить, что обрабатывающий картридж по настоящему изобретению может дополнительно включать в себя другие блоки в случае необходимости.
Проявочный блок включает в себя по меньшей мере: контейнер для проявителя, выполненный с возможностью помещения в него проявителя по настоящему изобретению; а также опорный элемент для проявителя, выполненный с возможностью получения и переноса проявителя, находящегося в контейнере для проявителя. Следует отметить, что проявочный блок может дополнительно включать в себя, например, регулировочный элемент, выполненный с возможностью регулирования толщины наносимого проявителя.
Фиг. 5 иллюстрирует один примерный обрабатывающий картридж по настоящему изобретению. Обрабатывающий картридж 110 включает в себя барабан 10 фотопроводника, коронное зарядное устройство 52, проявочное устройство 40, ролик 80 переноса и чистящее устройство 90.
Примеры
Настоящее изобретение будет теперь описано посредством следующих Примеров. Однако настоящее изобретение никоим образом не ограничивается этими Примерами. Если не определено иное, термин «часть (части)» означает «массовая часть (части)», а термин «%» означает «мас.%».
Измерения в Примерах проводились в соответствии с описанными в настоящем документе способами. Следует отметить, что Tg, Тm и молекулярные массы, например, первой полиэфирной смолы, второй полиэфирной смолы и кристаллической полиэфирной смолы измерялись на смолах, полученных в Производственных примерах.
(Пример A)
<Производство первой полиэфирной смолы A>
<<Синтез первой полиэфирной смолы A-1>>
Четырехгорлая колба, оборудованная трубкой для подачи азота, сливной трубкой, мешалкой и термопарой, была заполнена аддуктом бисфенола А с 2 молями окиси этилена (BisA-EO), аддуктом бисфенола А с 3 молями окиси пропилена (BisA-PO), триметилолпропаном (TMP), терефталевой кислотой и адипиновой кислотой (ADA) так, чтобы молярное отношение аддукта бисфенола А с 2 молями окиси этилена, аддукта бисфенола А с 3 молями окиси пропилена и триметилолпропана (аддукт бисфенола А с 2 молями окиси этилена/аддукт бисфенола А с 3 молями окиси пропилена/триметилолпропан) составляло 38,6/57,9/3,5, молярное отношение терефталевой кислоты к адипиновой кислоте (терефталевая кислота/адипиновая кислота) составляло 85/15, и молярное отношение гидроксильных групп к карбоксильным группам (OH/COOH) составляло 1,12. Полученной смеси было позволено реагировать с тетраизопропоксидом титана (500 частей на миллион относительно полимерных компонентов) в течение 8 час при температуре 230°C под атмосферным давлением, и дополнительно реагировать в течение 4 час под пониженным давлением от 10 мм рт.ст. до 15 мм рт.ст. После этого тримеллитовый ангидрид был добавлен в реактор в количестве 1 мол.% относительно всего полимерного компонента, и полученной смеси было позволено реагировать в течение 3 час при температуре 180°C под атмосферным давлением, чтобы тем самым получить [Первую полиэфирную смолу A-1]. Физические свойства [Первой полиэфирной смолы A-1] представлены в Таблице 1-1.
<<Синтез Первых полиэфирных смол A-2 - A-18>>
[Первая полиэфирная смола A-2] - [Первая полиэфирная смола A-18] были получены тем же самым образом, что и в синтезе [Первой полиэфирной смолы A-1], за исключением того, что кислотные компоненты, спиртовые компоненты, отношение OH/COO, вид разветвленного компонента и количество разветвленного компонента были изменены на кислотные компоненты, спиртовые компоненты, отношение OH/COO, вид разветвленного компонента и количество разветвленного компонента, представленные в Таблицах 1-1-1-4. Физические свойства [Первой полиэфирной смолы A-2] - [Первой полиэфирной смолы A-18] представлены в Таблицах 1-1-1-4.
Следует отметить, что в Таблицах 1-1-1-4 количество разветвленного компонента обозначает молярный процент трехвалентного алифатического спирта или алифатического спирта с более высокой валентностью относительно спиртового компонента. Однако количество разветвленного компонента в Сравнительном примере 1 обозначает молярный процент тримеллитовой кислоты относительно компонента карбоновой кислоты.
В Таблицах 1-1-1-4 расстояние между ветвями относится к значению, вычисленному в соответствии со следующим выражением:
Расстояние между ветвями=Mw/((Валентность трехвалентного алифатического спирта или алифатического спирта с более высокой валентностью) x (Количество трехвалентного алифатического спирта или алифатического спирта с более высокой валентностью)).
В вышеприведенном выражении «Количество трехвалентного алифатического спирта или алифатического спирта с более высокой валентностью» обозначает молярный процент относительно спиртового компонента.
Однако в Сравнительном примере 1 «трехвалентный алифатический спирт или алифатический спирт с более высокой валентностью» в вышеприведенном выражении заменяется тримеллитовой кислотой.
(Синтез кетимина)
Реактор, в который были установлены магнитная мешалка и термометр, был заполнен 170 частями изофорондиамина и 75 частями метилэтилкетона. Полученной смеси было позволено реагировать при температуре 50°C в течение 5 час для того, чтобы получить [Соединение кетимина 1].
Было найдено, что [Соединение кетимина 1] имеет аминовое число, равное 418.
(Производство форполимера B)
<Синтез нелинейной полиэфирной смолы, имеющей реактивную группу B-1 (форполимера B-1)>
Реактор, оборудованный конденсатором, мешалкой и трубкой подачи азота, был заполнен спиртовыми компонентами (97 мол.% 3-метил-1,5-пентандиола и 3 мол.% триметилолпропана (TMP)), а также кислотными компонентами (50 мол.% адипиновой кислоты и 50 мол.% терефталевой кислоты) так, чтобы молярное отношение гидроксильных групп к карбоксильным группам (OH/COOH) составляло 1,1, вместе с тетраизопропоксидом титана (300 частей на миллион относительно полимерных компонентов). Затем полученная смесь нагревалась до температуры 200°C в течение приблизительно 4 час, а затем до температуры 230°C в течение 2 час, и ей было позволено реагировать до тех пор, пока вода не ушла. Затем полученной смеси было дополнительно позволено реагировать под пониженным давлением от 10 мм рт.ст. до 15 мм рт.ст. в течение 5 час для того, чтобы получить [Промежуточный полиэфир B-1].
Затем реактор, оборудованный конденсатором, мешалкой и трубкой подачи азота, был заполнен [Промежуточным полиэфиром B-1] и изофорондиизоцианатом (IPDI) так, чтобы молярное отношение изоцианатные группы в IPDI/гидроксильные группы в Промежуточном полиэфире было равно 2,1. Полученная смесь была разбавлена этилацетатом до получения 48%-го раствора в этилацетате, и ей было позволено реагировать при температуре 100°C в течение 5 час для того, чтобы получить Нелинейную полиэфирную смолу B-1, имеющую реактивную группу [Форполимер B-1]. Было найдено, что эта смола имеет среднечисловую молекулярную массу (Mn), равную 5800, средневесовую молекулярную массу (Mw), равную 26000, и температуру стеклования Tg, равную -5°C.
(Производство кристаллической полиэфирной смолы C)
<Синтез кристаллической полиэфирной смолы C-1>
Четырехгорлая колба емкостью 5 л, оборудованная трубкой для подачи азота, сливной трубкой, мешалкой и термопарой, была заполнена себациновой кислотой и 1,6-гександиолом так, чтобы молярное отношение гидроксильных групп к карбоксильным группам (OH/COOH) составляло 0,9. Полученной смеси было позволено реагировать с тетраизопропоксидом титана (500 частей на миллион относительно полимерных компонентов) при температуре 180°C в течение 10 час, после чего она была нагрета до температуры 200°C и ей было позволено реагировать в течение 3 час, а затем было позволено дополнительно реагировать при давлении 8,3 кПа в течение 2 час для того, чтобы получить Кристаллическую полиэфирную смолу C-1. Физические свойства кристаллической полиэфирной смолы C-1 представлены в Таблицах 1-1-1-4.
(Пример 1)
<Подготовка концентрата (MB)>
Вода (1200 частей), 500 частей сажи (PRINTEX 35 производства компании Evonik Degussa Japan Co., Ltd.) [маслопоглощение DBP=42 мл/100 мг, значение pH=9,5], и 500 частей Первой полиэфирной смолы A-1 были добавлены и смешаны вместе посредством мешалки HENSCHEL (производства компании NIPPON COLE & ENGINEERING CO., LTD.). Полученная смесь перемешивалась посредством двухвалковой мельницы при температуре 150°C в течение 30 мин. Полученный смешанный продукт был охлажден прокаткой, после чего распылен пульверизатором для получения [Концентрата 1].
<Синтез диспергатора воска>
Автоклавный реактор, оборудованный термометром и мешалкой, был заполнен 480 частями ксилола и 100 частями низкомолекулярного полиэтилена (SANWAX 151P, производства компании Sanyo Chemical Industries, Ltd., точка плавления: 108°C, и средневесовая молекулярная масса: 1000). Полученная смесь была тщательно растворена и продута азотом. Смешанный раствор из 805 частей стирола, 50 частей акрилонитрила, 45 частей бутилакрилата, 36 частей ди-трет-бутилпероксида, а также 100 частей ксилола добавлялся по каплям к полученной смеси при температуре 170°C в течение 3 час для полимеризации. Полученная смесь была выдержана при этой температуре в течение 30 мин и десольватирована для того, чтобы получить [Диспергатор воска].
Было найдено, что акриловая смола в Диспергаторе воска имеет средневесовую молекулярную массу, равную 16000.
Было найдено, что Диспергатор воска имеет средневесовую молекулярную массу, равную 18000, среднечисловую молекулярную массу, равную 3300, и температуру стеклования Tg, равную 65°C.
<Подготовка жидкой дисперсии воска>
Емкость, в которую были помещены магнитная мешалка и термометр, была заполнена 300 частями парафинового воска (HNP-9, производства компании Nippon Seiro Co., Ltd., углеводородный воск, точка плавления: 75°C) в качестве разделительного средства, 150 частями [Диспергатора воска] и 1800 частями этилацетата. Полученная смесь была нагрета до температуры 80°C при перемешивании, выдержана при температуре 80°C в течение 5 час, и охлаждена до температуры 30°C в течение 1 час. Полученная смесь была диспергирована с помощью бисерной мельницы (ULTRA VISCOMILL производства компании AIMEX CO., Ltd.) при следующих условиях: скорость подачи жидкости 1 кг/час, окружная скорость диска 6 м/с, дробь из двуокиси циркония с диаметром 0,5 мм, упакованная до 80% по объему, и 3 прохода для получения [Жидкой дисперсии воска 1].
<Подготовка жидкой дисперсии кристаллической полиэфирной смолы>
Реактор, в котором были установлены магнитная мешалка и термометр, был заполнен 308 частями Кристаллической полиэфирной смолы C-1 и 1900 частями этилацетата. Полученная смесь была нагрета до температуры 80°C при перемешивании, выдержана при температуре 80°C в течение 5 час, и охлаждена до температуры 30°C в течение 1 час. Полученная смесь была диспергирована с помощью бисерной мельницы (ULTRA VISCOMILL производства компании AIMEX CO., Ltd.) при следующих условиях: скорость подачи жидкости 1 кг/час, окружная скорость диска 6 м/с, дробь из двуокиси циркония с диаметром 0,5 мм, упакованная до 80% по объему, и 3 прохода для получения [Жидкой дисперсии кристаллической полиэфирной смолы 1].
<Подготовка масляной фазы>
Реактор был заполнен 190 частями [Жидкой дисперсии воска 1], 32 частями [Форполимера B-1], 290 частями [Жидкой дисперсии кристаллической полиэфирной смолы 1], 65 частями [Первой полиэфирной смолы A-1], 100 частями [Концентрата 1] и 0,2 частями [Соединения кетимина 1]. Полученная смесь была смешана с помощью TK Homomixer (производства компании PRIMIX Corporation) при скорости 7000 об/мин в течение 60 мин для того, чтобы получить [Масляную фазу 1].
<Синтез эмульсии органических частиц (жидкой дисперсии частиц)>
Реактор, оборудованный магнитной мешалкой и термометром, был заполнен 683 частями воды, 11 частями натриевой соли сложного эфира серной кислоты аддукта метакриловой кислоты и окиси этилена (ELEMINOL RS-30, производства компании Sanyo Chemical Industries, Ltd.), 138 частями стирола, 138 частями метакриловой кислоты и 1 частью персульфата аммония. Полученная смесь перемешивалась в течение 15 мин при скорости 400 об/мин, чтобы тем самым получить белую эмульсию. Полученная эмульсия нагревалась до тех пор, пока температура системы не стала равной 75°C, после чего ей было позволено реагировать в течение 5 час. Тридцать частей 1%-ого водного раствора персульфата аммония были добавлены к полученной смеси, а затем выдержаны при температуре 75°C в течение 5 час для того, чтобы получить [Жидкую дисперсию 1], то есть дисперсию в воде жидкой виниловой смолы (сополимера стирола/метакриловой кислоты/натриевой соли сложного эфира серной кислоты и аддукта окиси этилена и метакриловой кислоты).
Было найдено, что [Жидкая дисперсия 1] имеет среднеобъемный диаметр частиц, составляющий 0,14 мкм, при измерении с помощью прибора LA-920 (производства компании HORIBA, Ltd.). Часть [Жидкой дисперсии 1] была высушена, и из нее были выделены полимерные компоненты.
<Подготовка водной фазы>
Вода (990 частей), 83 части [Жидкой дисперсии 1], 37 частей 48,5%-го водного раствора дисульфоната натрийдодецилдифенилового эфира (ELEMINOL MON-7 производства компании Sanyo Chemical Industries Ltd.) и 90 частей этилацетата были смешаны и перемешаны для того, чтобы получить молочно-белую жидкость, которая использовалась в качестве [Водной фазы 1].
<Эмульгирование и десольватация>
[Водная фаза 1] (1200 частей) была добавлена в реактор, содержащий [Масляную фазу 1]. Полученная смесь смешивалась с помощью TK Homomixer при скорости 8000 об/мин в течение 20 мин для того, чтобы получить [Эмульгированную густую суспензию 1].
Реактор, в котором были установлены магнитная мешалка и термометр, был заполнен [Эмульгированной густой суспензией 1], десольватировался при температуре 30°C в течение 8 час, а затем выдерживался при температуре 45°C в течение 4 час для того, чтобы получить [Дисперсионную густую суспензию 1].
<Промывка и сушка>
Сто частей [Дисперсионной густой суспензии 1] было отфильтровано под пониженным давлением, а затем полученная смесь была дважды подвергнута описанным ниже процедурам (1) - (4) для того, чтобы получить [Фильтрационный осадок 1]:
(1): 100 частей ионообменной воды были прибавлены к полученному фильтрационному осадку, перемешивались с помощью TK Homomixer (при 12000 об/мин в течение 10 мин), а затем были отфильтрованы;
(2): 100 частей 10%-ого водного раствора гидроксида натрия были добавлены к фильтрационному осадку, полученному на стадии (1), перемешивались с помощью TK Homomixer (при 12000 об/мин в течение 30 мин), а затем были отфильтрованы под пониженным давлением;
(3): 100 частей 10%-ой соляной кислоты были добавлены к фильтрационному осадку, полученному на стадии (2), перемешивались с помощью TK Homomixer (при 12000 об/мин в течение 10 мин), а затем были отфильтрованы; и
(4): 300 частей ионообменной воды были добавлены к фильтрационному осадку, полученному на стадии (3), перемешивались с помощью TK Homomixer (при 12000 об/мин в течение 10 мин), а затем были отфильтрованы.
[Фильтрационный осадок 1] был высушен с помощью воздушной циркуляционной сушилки при температуре 45°C в течение 48 час, а затем был просеян через сито с размером ячейки 75 мкм для того, чтобы приготовить [Тонер 1].
Соотношение компонентов и физические свойства полученного тонера представлены в Таблице 1-1.
(Пример 2)
[Тонер 2] был получен тем же самым образом, что и в Примере 1, за исключением того, что масляная фаза была подготовлена так, чтобы она имела состав и соотношение компонентов, представленные в Таблице 1-1.
(Пример 3)
[Тонер 3] был получен тем же самым образом, что и в Примере 1, за исключением того, что масляная фаза была подготовлена так, чтобы она имела состав и соотношение компонентов, представленные в Таблице 1-1.
(Пример 4)
[Тонер 4] был получен тем же самым образом, что и в Примере 1, за исключением того, что масляная фаза была подготовлена так, чтобы она имела состав и соотношение компонентов, представленные в Таблице 1-1.
(Пример 5)
[Тонер 5] был получен тем же самым образом, что и в Примере 1, за исключением того, что масляная фаза была подготовлена так, чтобы она имела состав и соотношение компонентов, представленные в Таблице 1-1.
(Пример 6)
[Тонер 6] был получен тем же самым образом, что и в Примере 1, за исключением того, что масляная фаза была подготовлена так, чтобы она имела состав и соотношение компонентов, представленные в Таблице 1-2.
(Пример 6)
[Тонер 6] был получен тем же самым образом, что и в Примере 1, за исключением того, что масляная фаза была подготовлена так, чтобы она имела состав и соотношение компонентов, представленные в Таблице 1-2.
(Пример 7)
[Тонер 7] был получен тем же самым образом, что и в Примере 1, за исключением того, что масляная фаза была подготовлена так, чтобы она имела состав и соотношение компонентов, представленные в Таблице 1-2.
(Пример 8)
[Тонер 8] был получен тем же самым образом, что и в Примере 1, за исключением того, что масляная фаза была подготовлена так, чтобы она имела состав и соотношение компонентов, представленные в Таблице 1-2.
(Пример 9)
[Тонер 9] был получен тем же самым образом, что и в Примере 1, за исключением того, что масляная фаза была подготовлена так, чтобы она имела состав и соотношение компонентов, представленные в Таблице 1-2.
(Пример 10)
[Тонер 10] был получен тем же самым образом, что и в Примере 1, за исключением того, что масляная фаза была подготовлена так, чтобы она имела состав и соотношение компонентов, представленные в Таблице 1-2.
(Пример 11)
[Тонер 11] был получен тем же самым образом, что и в Примере 1, за исключением того, что масляная фаза была подготовлена так, чтобы она имела состав и соотношение компонентов, представленные в Таблице 1-3.
(Сравнительный пример 1)
[Тонер 12] был получен тем же самым образом, что и в Примере 1, за исключением того, что масляная фаза была подготовлена так, чтобы она имела состав и соотношение компонентов, представленные в Таблице 1-3.
(Сравнительный пример 2)
[Тонер 13] был получен тем же самым образом, что и в Примере 1, за исключением того, что масляная фаза была подготовлена так, чтобы она имела состав и соотношение компонентов, представленные в Таблице 1-3.
(Сравнительный пример 3)
[Тонер 14] был получен тем же самым образом, что и в Примере 1, за исключением того, что масляная фаза была подготовлена так, чтобы она имела состав и соотношение компонентов, представленные в Таблице 1-3.
(Сравнительный пример 4)
[Тонер 15] был получен тем же самым образом, что и в Примере 1, за исключением того, что масляная фаза была подготовлена так, чтобы она имела состав и соотношение компонентов, представленные в Таблице 1-3.
(Сравнительный пример 5)
[Тонер 16] был получен тем же самым образом, что и в Примере 1, за исключением того, что масляная фаза была подготовлена так, чтобы она имела состав и соотношение компонентов, представленные в Таблице 1-4.
(Сравнительный пример 6)
[Тонер 17] был получен тем же самым образом, что и в Примере 1, за исключением того, что масляная фаза была подготовлена так, чтобы она имела состав и соотношение компонентов, представленные в Таблице 1-4.
(Сравнительный пример 7)
[Тонер 18] был получен тем же самым образом, что и в Примере 1, за исключением того, что масляная фаза была подготовлена так, чтобы она имела состав и соотношение компонентов, представленные в Таблице 1-4.
(Сравнительный пример 8)
[Тонер 19] был получен тем же самым образом, что и в Примере 1, за исключением того, что масляная фаза была подготовлена так, чтобы она имела состав и соотношение компонентов, представленные в Таблице 1-4.
<Оценка>
Проявители были произведены из полученных тонеров с помощью следующего способа и были подвергнуты следующей оценке. Результаты представлены в Таблицах 1-1-1-4.
<<Проявитель>>
- Производство носителя -
Сто частей силиконовой смолы (чистого органосиликона), 5 частей γ-(2-аминоэтил)аминопропилтриметоксисилана и 10 частей сажи были добавлены к 100 частям толуола, а затем диспергировались посредством гомомиксера в течение 20 мин для того, чтобы подготовить жидкость полимерного покрывающего слоя. Жидкость полимерного покрывающего слоя была нанесена на поверхности сферических частиц магнетита, имеющих средний диаметр частиц 50 мкм (1000 частей), посредством устройства вихревого напыления, для того, чтобы приготовить носитель.
- Производство проявителя -
По (5 частей) тонеров и (95 частей) носителя были смешаны посредством шаровой мельницы для того, чтобы произвести Проявители № 1-19, соответствующие Тонерам № 1-11 для Примеров и Тонерам № 12-19 для Сравнительных примеров.
<<Способность к фиксации при низкой температуре и сопротивление смещению при высокой температуре>>
Модифицированное устройство, полученное путем модификации проявочной части копировального устройства IMAGIO MF2200 (производства компании Ricoh Company, Ltd.), использующей ролик из тефлона (зарегистрированная торговая марка) в качестве фиксирующего ролика, использовалось для выполнения теста копирования на листах бумаги Типа 6200 (производства компании Ricoh Company, Ltd.).
В частности, фиксация выполнялась с различными температурами для того, чтобы определить температуру холодного смещения (нижнюю границу температуры фиксации) и температуру горячего смещения (верхнюю границу температуры фиксации).
2
Определение нижней границы температуры фиксации выполнялось при следующих условиях: линейная скорость подачи бумаги: от 120 мм/с до 150 мм/с; поверхностное давление: 1,2 кгс/см; и ширина зазора: 3 мм.
2
Определение верхней границы температуры фиксации выполнялось при следующих условиях: линейная скорость подачи бумаги: 50 мм/с; поверхностное давление: 2,0 кгс/см; и ширина зазора: 4,5 мм.
<<Глянец>>
2
Модифицированное устройство, полученное путем модификации проявочной части копировального устройства MF2200 (производства компании Ricoh Company, Ltd.), использующей ролик из тефлона (зарегистрированная торговая марка) в качестве фиксирующего ролика, использовалось для выполнения теста копирования на листах бумаги Типа 6200 (производства компании Ricoh Company, Ltd.). В частности, температура фиксации была установлена на 20°C выше нижней границы температуры фиксации, определенной при оценке способности к фиксации при низкой температуре, линейная скорость подачи бумаги была установлена равной от 120 мм/с до 150 мм/с, поверхностное давление было установлено равным 1,2 кгс/см, и ширина зазора была установлена равной 3 мм. Изображения после теста копирования измерялись на предмет глянца под углом 60 градусов с помощью глянцемера VG-7000 (производства компании NIPPON DENSHOKU INDUSTRIES Co., Ltd.) и оценивались в соответствии со следующими критериями оценки.
[Критерии оценки]
A: 30% или больше
B: 25% или больше и меньше чем 30%
C: 20% или больше и меньше чем 25%
D: меньше чем 20%
<<Термическая устойчивость при хранении тонера>>
Каждый из тонеров хранился при температуре 50°C в течение 8 час, а затем просеивался через сито с размером 42 меш в течение 2 мин. Измерялась доля тонера, остающегося на металлической сетке. Чем лучше термическая устойчивость при хранении тонера, тем ниже должна быть доля тонера, оставшегося на металлическом сите.
Следует отметить, что термическая устойчивость при хранении тонера оценивалась в соответствии со следующими критериями.
[Критерии оценки]
A: Доля тонера, оставшегося на металлическом сите, составляет ниже, чем 10%.
B: Доля тонера, оставшегося на металлическом сите, составляет 10% или выше, но ниже, чем 20%.
C: Доля тонера, оставшегося на металлическом сите, составляет 20% или выше, но ниже, чем 30%.
D: Доля тонера, оставшегося на металлическом сите, составляет 30% или выше.
<<Устойчивость при хранении в условиях высокой температуры и высокой влажности>>
По (5 г) каждого тонера хранились в среде с температурой 40°C и влажностью 70% в течение 2 недель, а затем просеивались через сито с размером ячейки 106 мкм в течение 5 мин. Количество тонера, оставшегося на металлическом сите, взвешивалось и оценивалось в соответствии со следующими критериями оценки.
[Критерии оценки]
A: Количество тонера, оставшегося на металлическом сите, составляло 0 мг
B: Количество тонера, оставшегося на металлическом сите, составляло больше чем 0 мг, но меньше чем 2 мг.
C: Количество тонера, оставшегося на металлическом сите, составляло 2 мг или больше, но меньше чем 50 мг.
D: Количество тонера, оставшегося на металлическом сите, составляло 50 мг или больше.
<<Белые пустоты после переноса>>
2
Каждый из Проявителей № 1-19 был установлен в устройство IMAGIO MP C2802 (производства компании Ricoh Company, Ltd.), и изображение размера A4 со степенью заполнения 5% непрерывно печаталось на 10000 листов бумаги. После завершения этого теста сплошное изображение (плотность тонера: 0,4 мг/см) печаталось на трех листах бумаги формата А4, и визуально измерялось количество белых пустот в изображениях.
Общее количество белых пустот в изображениях на этих трех листах оценивалась в соответствии со следующими критериями.
A: Никаких белых пустот не было визуально замечено в изображениях на этих трех листах.
B: Белые пустоты могли наблюдаться в изображении на третьем листе в оптический микроскоп, но на практическом уровне не представляли проблемы.
C: В общей сложности от 1 до 10 белых пустот были визуально различимы в изображениях на этих трех листах, и представляли собой проблему на практическом уровне.
D: В общей сложности более 10 белых пустот были визуально различимы в изображениях на этих трех листах, и представляли собой значительную проблему на практическом уровне.
<<Стойкость к слипанию изображения>>
2
Модифицированное устройство, полученное путем модификации проявочной части копировального устройства MF2200 (производства компании Ricoh Company, Ltd.), использующей ролик из тефлона (зарегистрированная торговая марка) в качестве фиксирующего ролика, использовалось для выполнения теста копирования на листах бумаги Типа 6200 (производства компании Ricoh Company, Ltd.). В частности, температура фиксации была установлена на 20°C выше нижней границы температуры фиксации, определенной при оценке способности к фиксации при низкой температуре, линейная скорость подачи бумаги была установлена равной от 120 мм/с до 150 мм/с, поверхностное давление было установлено равным 1,2 кгс/см, и ширина зазора была установлена равной 3 мм. Полученные зафиксированные изображения были наложены на лист чистой бумаги, а затем сжаты между металлическими пластинами. К полученному ламинату была приложена такая нагрузка, чтобы создалось давление в 10 кПа, после чего все это выдерживалось при температуре 50°C в течение 24 час. Затем изображение было отделено от листа чистой бумаги для того, чтобы оценить стойкость к слипанию.
Следует отметить, что стойкость к слипанию оценивалась в соответствии со следующими критериями.
[Критерии оценки]
A: Изображение совсем не отслаивалось, и при разделении листов не было никакого звука.
B: Изображение не отслаивалось, но при разделении листов был слышен звук.
C: Изображение прилипало к листу чистой бумаги, и небольшая часть изображения терялась при разделении листов.
D: Изображение прилипало к листу чистой бумаги, и значительная часть изображения терялась при разделении листов.
Таблица 1-1
Пример 1
Пример 2
Пример 3
Пример 4
Пример 5
Тонер №
1
2
3
4
5
Первая полиэфирная смола A
Вид
A-1
A-1
A-2
A-3
A-4
Дикарбоновая кислота
Терефталевая кислота 85%/Адипиновая кислота 15%
Терефталевая кислота 85%/Адипиновая кислота 15%
Терефталевая кислота 55%/Адипиновая кислота 45%
Терефталевая кислота 55%/Адипиновая кислота 45%
Терефталевая кислота 30%/Адипиновая кислота 70%
Диол
BisA-EO 40%/BisA-PO 60%
BisA-EO 40%/BisA-PO 60%
BisA-EO 40%/BisA-PO 60%
BisA-EO 40%/BisA-PO 60%
BisA-EO 40%/BisA-PO 60%
Вид разветвленного компонента
TMP
TMP
TMP
Сорбит
TMP
Количество разветвленного компонента
3,5
3,5
3,5
6
3,5
OH/COOH
1,12
1,12
1,04
1,06
1,06
Tg (°C)
61
61
43
40
30
Mw
13000
13000
21000
18000
18000
Расстояние между ветвями
1238
1238
2000
500
1714
Форполимер B
Вид
B-1
-
-
-
-
Дикарбоновая кислота
Адипиновая кислота 50%/Терефталевая кислота 50%
-
-
-
-
Многоатомный спирт
3-метил-1,5-пентандиол 97%/TMP 3%
-
-
-
-
OH/COOH
1,1
-
-
-
-
Tg (°C)
-5
-
-
-
-
Mw
26000
-
-
-
-
Кристаллическая полиэфирная смола C
Вид
C-1
C-1
C-1
C-1
C-1
Дикарбоновая кислота
Себациновая кислота 100%
Себациновая кислота 100%
Себациновая кислота 100%
Себациновая кислота 100%
Себациновая кислота 100%
Диол
Гександиол 100%
Гександиол 100%
Гександиол 100%
Гександиол 100%
Гександиол 100%
OH/COOH
0,90
0,90
0,90
0,90
0,90
Tm (°C)
67
67
67
67
67
Mw
25000
25000
25000
25000
25000
Доля компонента (мас.%)
Первая полиэфирная смола A
58
74
74
74
74
Вторая полиэфирная смола B
16
0
0
0
0
Кристаллическая полиэфирная смола C
14
14
14
14
14
Разделительное средство
6
6
6
6
6
Пигмент
6
6
6
6
6
Физическое свойство тонера
Tg1st тонера (°C)
40
55
35
32
22
Качество тонера
Способность к фиксации
Нижний предел температуры фиксации (°C)
100
115
105
105
100
Верхний предел температуры фиксации (°C)
200
175
200
190
185
Блеск изображения
A
A
B
B
B
Термическая устойчивость при хранении тонера
A
A
A
A
B
Устойчивость при хранении в условиях высокой температуры и высокой влажности
A
A
A
B
B
Белые пустоты после переноса
A
A
A
B
B
Стойкость к слипанию изображения
A
A
B
B
A
Таблица 1-2
Пример 6
Пример 7
Пример 8
Пример 9
Пример 10
Тонер №
6
7
8
9
10
Первая полиэфирная смола A
Вид
A-5
A-6
A-7
A-8
A-9
Дикарбоновая кислота
Терефталевая кислота 85%/Адипиновая кислота 15%
Терефталевая кислота 95%/Адипиновая кислота 5%
Терефталевая кислота 85%/Адипиновая кислота 15%
Терефталевая кислота 85%/Адипиновая кислота 15%
Терефталевая кислота 85%/Адипиновая кислота 15%
Диол
BisA-EO 40%/BisA-PO 60%
BisA-EO 40%/BisA-PO 60%
BisA-EO 40%/BisA-PO 60%
BisA-EO 40%/BisA-PO 60%
BisA-EO 40%/BisA-PO 60%
Вид разветвленного компонента
TMP
TMP
TMP
TMP
Пентаэритрит
Количество разветвленного компонента
3,5
3,5
3,5
5,0
3,5
OH/COOH
1,06
1,2
1,04
1,12
1,12
Tg (°C)
65
61
70
63
61
Mw
18000
7500
21000
13000
13000
Расстояние между ветвями
1714
714
2000
867
929
Форполимер B
Вид
-
B-1
B-1
B-1
B-1
Дикарбоновая кислота
-
Адипиновая кислота 50%/Терефталевая кислота 50%
Адипиновая кислота 50%/Терефталевая кислота 50%
Адипиновая кислота 50%/Терефталевая кислота 50%
Адипиновая кислота 50%/Терефталевая кислота 50%
Многоатомный спирт
-
3-метил-1,5-пентандиол 97%/TMP 3%
3-метил-1,5-пентандиол 97%/TMP 3%
3-метил-1,5-пентандиол 97%/TMP 3%
3-метил-1,5-пентандиол 97%/TMP 3%
OH/COOH
-
1,1
1,1
1,1
1,1
Tg (°C)
-
-5
-5
-5
-5
Mw
-
26000
26000
26000
26000
Кристаллическая полиэфирная смола C
Вид
C-1
C-1
C-1
C-1
C-1
Дикарбоновая кислота
Себациновая кислота 100%
Себациновая кислота 100%
Себациновая кислота 100%
Себациновая кислота 100%
Себациновая кислота 100%
Диол
Гександиол 100%
Гександиол 100%
Гександиол 100%
Гександиол 100%
Гександиол 100%
OH/COOH
0,90
0,90
0,90
0,90
0,90
Tm (°C)
67
67
67
67
67
Mw
25000
25000
25000
25000
25000
Доля компонента (мас.%)
Первая полиэфирная смола A
74
58
58
58
58
Вторая полиэфирная смола B
0
16
16
16
16
Кристаллическая полиэфирная смола C
14
14
14
14
14
Разделительное средство
6
6
6
6
6
Пигмент
6
6
6
6
6
Физическое свойство тонера
Tg1st тонера (°C)
58
42
51
44
39
Качество тонера
Способность к фиксации
Нижний предел температуры фиксации (°C)
115
95
110
105
105
Верхний предел температуры фиксации (°C)
190
190
200
200
200
Блеск изображения
B
A
B
B
B
Термическая устойчивость при хранении тонера
A
A
A
A
A
Устойчивость при хранении в условиях высокой температуры и высокой влажности
A
B
A
A
B
Белые пустоты после переноса
A
B
A
B
B
Стойкость к слипанию изображения
A
A
A
B
B
Таблица 1-3
Пример 11
Сравнительный Пример 1
Сравнительный Пример 2
Сравнительный Пример 3
Сравнительный Пример 4
Тонер №
11
12
13
14
15
Первая полиэфирная смола A
Вид
A-10
A-11
A-12
A-13
A-14
Дикарбоновая кислота
Терефталевая кислота 85%/Адипиновая кислота 15%
Терефталевая кислота 85%/Адипиновая кислота 15%
Терефталевая кислота 85%/Адипиновая кислота 15%
Терефталевая кислота 85%/Адипиновая кислота 15%
Терефталевая кислота 85%/Адипиновая кислота 15%
Диол
BisA-EO 40%/BisA-PO 60%
BisA-EO 40%/BisA-PO 60%
BisA-EO 40%/BisA-PO 60%
BisA-EO 40%/BisA-PO 60%
BisA-EO 40%/BisA-PO 60%
Вид разветвленного компонента
Сорбит
TMA
TMP
TMP
-
Количество разветвленного компонента
3,5
3,5
0,5
7,0
-
OH/COOH
1,12
1,12
1,12
1,12
1,12
Tg (°C)
61
62
59
62
61
Mw
13000
13000
13000
13000
13000
Расстояние между ветвями
619
1 238
8 667
619
-
Форполимер B
Вид
B-1
B-1
B-1
B-1
B-1
Дикарбоновая кислота
Адипиновая кислота 50%/Терефталевая кислота 50%
Адипиновая кислота 50%/Терефталевая кислота 50%
Адипиновая кислота 50%/Терефталевая кислота 50%
Адипиновая кислота 50%/Терефталевая кислота 50%
Адипиновая кислота 50%/Терефталевая кислота 50%
Многоатомный спирт
3-метил-1,5-пентандиол 97%/TMP 3%
3-метил-1,5-пентандиол 97%/TMP 3%
3-метил-1,5-пентандиол 97%/TMP 3%
3-метил-1,5-пентандиол 97%/TMP 3%
3-метил-1,5-пентандиол 97%/TMP 3%
OH/COOH
1,1
1,1
1,1
1,1
1,1
Tg (°C)
-5
-5
-5
-5
-5
Mw
26000
26000
26000
26000
26000
Кристаллическая полиэфирная смола C
Вид
C-1
C-1
C-1
C-1
C-1
Дикарбоновая кислота
Себациновая кислота 100%
Себациновая кислота 100%
Себациновая кислота 100%
Себациновая кислота 100%
Себациновая кислота 100%
Диол
Гександиол 100%
Гександиол 100%
Гександиол 100%
Гександиол 100%
Гександиол 100%
OH/COOH
0,90
0,90
0,90
0,90
0,90
Tm (°C)
67
67
67
67
67
Mw
25000
25000
25000
25000
25000
Доля компонента (мас.%)
Первая полиэфирная смола A
58
58
58
58
58
Вторая полиэфирная смола B
16
16
16
16
16
Кристаллическая полиэфирная смола C
14
14
14
14
14
Разделительное средство
6
6
6
6
6
Пигмент
6
6
6
6
6
Физическое свойство тонера
Tg1st тонера (°C)
40
43
39
44
42
Качество тонера
Способность к фиксации
Нижний предел температуры фиксации (°C)
110
110
120
125
125
Верхний предел температуры фиксации (°C)
200
200
190
200
200
Блеск изображения
B
C
A
D
A
Термическая устойчивость при хранении тонера
B
C
A
C
A
Устойчивость при хранении в условиях высокой температуры и высокой влажности
B
C
C
C
B
Белые пустоты после переноса
B
C
C
C
C
Стойкость к слипанию изображения
B
B
A
D
A
Таблица 1-4
Сравнительный Пример 5
Сравнительный Пример 6
Сравнительный Пример 7
Сравнительный Пример 8
Тонер №
16
17
18
19
Первая полиэфирная смола A
Вид
A-15
A-16
A-17
A-18
Дикарбоновая кислота
Терефталевая кислота 100%
Терефталевая кислота 50%/Адипиновая кислота 50%
Терефталевая кислота 95%/Адипиновая кислота 5%
Терефталевая кислота 85%/Адипиновая кислота 15%
Диол
BisA-EO 40%/BisA-PO 60%
BisA-EO 40%/BisA-PO 60%
BisA-EO 40%/BisA-PO 60%
BisA-EO 40%/BisA-PO 60%
Вид разветвленного компонента
TMP
TMP
TMP
TMP
Количество разветвленного компонента
0,6
3,5
0,4
6,0
OH/COOH
1,26
1,01
1,24
1,2
Tg (°C)
55
61
56
61
Mw
3500
26000
4500
7500
Расстояние между ветвями
1944
2476
3750
417
Форполимер B
Вид
B-1
B-1
B-1
B-1
Дикарбоновая кислота
Адипиновая кислота 50%/Терефталевая кислота 50%
Адипиновая кислота 50%/Терефталевая кислота 50%
Адипиновая кислота 50%/Терефталевая кислота 50%
Адипиновая кислота 50%/Терефталевая кислота 50%
Многоатомный спирт
3-метил-1,5-пентандиол 97%/TMP 3%
3-метил-1,5-пентандиол 97%/TMP 3%
3-метил-1,5-пентандиол 97%/TMP 3%
3-метил-1,5-пентандиол 97%/TMP 3%
OH/COOH
1,1
1,1
1,1
1,1
Tg (°C)
-5
-5
-5
-5
Mw
26000
26000
26000
26000
Кристаллическая полиэфирная смола C
Вид
C-1
C-1
C-1
C-1
Дикарбоновая кислота
Себациновая кислота 100%
Себациновая кислота 100%
Себациновая кислота 100%
Себациновая кислота 100%
Диол
Гександиол 100%
Гександиол 100%
Гександиол 100%
Гександиол 100%
OH/COOH
0,90
0,90
0,90
0,90
Tm (°C)
67
67
67
67
Mw
25000
25000
25000
25000
Доля компонента (мас.%)
Первая полиэфирная смола A
58
58
58
58
Вторая полиэфирная смола B
16
16
16
16
Кристаллическая полиэфирная смола C
14
14
14
14
Разделительное средство
6
6
6
6
Пигмент
6
6
6
6
Физическое свойство тонера
Tg1st тонера (°C)
41
41
42
41
Качество тонера
Способность к фиксации
Нижний предел температуры фиксации (°C)
120
130
120
100
Верхний предел температуры фиксации (°C)
175
200
180
200
Блеск изображения
A
D
A
A
Термическая устойчивость при хранении тонера
B
A
B
B
Устойчивость при хранении в условиях высокой температуры и высокой влажности
C
A
C
C
Белые пустоты после переноса
D
A
C
D
Стойкость к слипанию изображения
B
A
A
C
В Таблицах 1-1-1-4 «Доля компонента (мас.%)» обозначает долю компонента (в мас.%) относительно общего количества первой полиэфирной смолы, второй полиэфирной смолы B, кристаллической полиэфирной смолы C, разделительного средства и пигмента.
«BisA-EO» означает аддукт бисфенола А и 2 молей окиси этилена.
«BisA-PO» означает аддукт бисфенола А и 3 молей окиси пропилена.
«TMP» обозначает триметилолпропан, а «TMA» обозначает тримеллитовую кислоту.
Аспекты настоящего изобретения являются, например, следующими:
<1> Полиэфирная смола для тонера, включающая в себя:
сегмент, получаемый из спиртового компонента; и
сегмент, получаемый из компонента карбоновой кислоты,
в которой спиртовой компонент включает трехвалентный алифатический спирт или алифатический спирт с более высокой валентностью, и
которая удовлетворяет нижеприведенным Выражениям (1) - (3):
500 ≤ средневесовая молекулярная масса (Mw)/((Валентность трехвалентного алифатического спирта или алифатического спирта с более высокой валентностью) x (Количество трехвалентного алифатического спирта или алифатического спирта с более высокой валентностью)) ≤ 4000 Выражение (1);
4000≤средневесовая молекулярная масса (Mw) ≤25000 Выражение (2); и
0,5≤ (Количество трехвалентного алифатического спирта или алифатического спирта с более высокой валентностью) ≤6,5 Выражение (3),
где в Выражениях (1) и (3) Количество трехвалентного алифатического спирта или алифатического спирта с более высокой валентностью обозначает молярный процент трехвалентного алифатического спирта или алифатического спирта с более высокой валентностью относительно спиртового компонента.
<2> Полиэфирная смола для тонера в соответствии с пунктом <1>,
которая удовлетворяет нижеприведенному Выражению (1-1):
800 ≤ Средневесовая молекулярная масса (Mw)/((Валентность трехвалентного алифатического спирта или алифатического спирта с более высокой валентностью) x (Количество трехвалентного алифатического спирта или алифатического спирта с более высокой валентностью)) ≤ 2000 Выражение (1-1),
где в Выражении (1-1) Количество трехвалентного алифатического спирта или алифатического спирта с более высокой валентностью обозначает молярный процент трехвалентного алифатического спирта или алифатического спирта с более высокой валентностью относительно спиртового компонента.
<3> Полиэфирная смола для тонера в соответствии с пунктом <1> или <2>,
в которой трехвалентный алифатический спирт или алифатический спирт с более высокой валентностью является трехвалентным или четырехвалентным алифатическим спиртом.
<4> Полиэфирная смола для тонера в соответствии с любым из пунктов <1> - <3>,
которая удовлетворяет нижеприведенному Выражению (3-1):
2,0≤ (Количество трехвалентного алифатического спирта или алифатического спирта с более высокой валентностью) ≤4,0 Выражение (3-1).
где в Выражении (3-1) Количество трехвалентного алифатического спирта или алифатического спирта с более высокой валентностью обозначает молярный процент трехвалентного алифатического спирта или алифатического спирта с более высокой валентностью относительно спиртового компонента.
<5> Полиэфирная смола для тонера в соответствии с любым из пунктов <1> - <4>,
которая удовлетворяет нижеприведенному Выражению (2-1):
8000≤Средневесовая молекулярная масса (Mw) ≤20000 Выражение (2-1).
<6> Тонер, включающий в себя
полиэфирную смолу для тонера в соответствии с любым из пунктов <1> - <5>.
<7> Тонер в соответствии с пунктом <6>,
который имеет температуру стеклования [Tg1st (тонер)], равную 20°C или больше, но 50°C или меньше, где температура стеклования [Tg1st (тонер)] является температурой стеклования при первом нагревании в дифференциальной сканирующей калориметрии (DSC).
<8> Тонер в соответствии с пунктом <6> или <7>,
который имеет температуру стеклования [Tg2nd (тонер)], равную 5°C или больше, но 35°C или меньше, где температура стеклования [Tg2nd (тонер)] является температурой стеклования при втором нагревании в дифференциальной сканирующей калориметрии (DSC).
<9> Тонер в соответствии с любым из пунктов <6> - <8>,
который включает в себя нерастворимое в тетрагидрофуране (THF) вещество,
в котором нерастворимое в тетрагидрофуране вещество включает в себя вторую полиэфирную смолу,
в котором компоненты, составляющие вторую полиэфирную смолу, включают в себя компонент диола и сшивающий компонент,
в котором компонент диола включает в себя 50 мол.% или больше алифатического диола, имеющего от 3 до 10 атомов углерода, и
в котором сшивающий компонент включает в себя трехвалентный алифатический спирт или алифатический спирт с более высокой валентностью.
<10> Тонер в соответствии с пунктом <9>,
в котором вторая полиэфирная смола включает в себя по меньшей мере одно из уретановой связи и карбамидной связи.
<11> Проявитель, включающий в себя:
тонер в соответствии с любым из пунктов <6> - <10>; и
носитель.
<12> Устройство формирования изображения, включающее в себя:
опорный элемент для скрытого электростатического изображения;
блок формирования скрытого электростатического изображения, выполненный с возможностью формирования скрытого электростатического изображения на опорном элементе для скрытого электростатического изображения; и
проявочный блок, содержащий тонер и выполненный с возможностью проявления скрытого электростатического изображения, сформированного на опорном элементе для скрытого электростатического изображения, для того, чтобы сформировать видимое изображение,
в котором тонер является тонером в соответствии с любым из пунктов <6> - <10>.
ОПИСАНИЕ ССЫЛОЧНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ
10 - опорный элемент для скрытого электростатического изображения;
21 - устройство экспонирования;
25 - фиксирующее устройство;
61 - проявочное устройство;
160 - заряжающее устройство.