Проявляющий электростатическое скрытое изображение белый проявитель, способ формирования изображения, устройство формирования изображения и технологический картридж
Настоящее изобретение относится к способу электрофотографии, проявляющему электростатическое скрытое изображение белому проявителю, используемому в способе электростатической записи, способу формирования изображения, устройству формирования изображения и технологическому картриджу. Заявленная группа изобретений включает проявляющий электростатическое скрытое изображение белый проявитель, способ формирования изображения, устройство формирования изображений и технологический картридж. Причем проявляющий электростатическое скрытое изображение белый проявитель содержит: белый тонер, который содержит связующую смолу, белый пигмент и разделительный агент и магнитный носитель, который содержит наполнитель и слой покрытия, покрывающий наполнитель и сделанный из смолы для покрытий и проводящих частиц, при этом Ra магнитного носителя находится в диапазоне от 0,50 до 1,00 мкм, а объемная плотность магнитного носителя находится в диапазоне от 2,08 до 2,24 г/см3. Технический результат заключается в обеспечении проявляющего электростатическое скрытое изображение белого проявителя, который обеспечивает высокую плотность изображения и не создает ненормальное изображение, такое как белая полоса из-за агрегатов, а также не вызывает адгезию носителя, а также обеспечивает устранение ухудшения сыпучести тонера, вызванной увеличением концентрации пигмента в целях улучшения кроющей способности. 4 н. и 2 з.п. ф-лы, 3 табл., 3 ил.
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
[0001] Настоящее изобретение относится к способу электрофотографии, проявляющему электростатическое скрытое изображение белому проявителю, используемому в способе электростатической записи, способу формирования изображения, устройству формирования изображения и технологическому картриджу.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
[0002] При формировании изображений с помощью электрофотографии формируется электростатическое скрытое изображение на носителе электростатического скрытого изображения, таком как фотопроводящий материал, заряженный тонер прикрепляется к скрытому электростатическому изображению для формирования проявленного тонером изображения, и проявленное тонером изображение переносится и закрепляется на материале для записи как выходное изображение. В последние годы наблюдается ускорение перехода от монохромных изображений к полноцветным изображениям в технологиях электрофотографических копировальных устройств или принтеров, и рынок полноцветных устройств имеет тенденцию к расширению.
[0003] При формировании полноцветных изображений все цвета воспроизводятся путем наложения тонеров трех цветов, а именно желтого, пурпурного и синего тонеров, или тонеров четырех цветов, дополнительно включающих в себя черный тонер. Следовательно, чтобы получить четкое полноцветное изображение с превосходной воспроизводимостью цветов, необходимо выровнять поверхность закрепленного проявленного тонером изображения и уменьшить рассеяние света. Поэтому многие традиционные полноцветные копировальные устройства и им подобные имеют уровень блеска изображения от 10% до 50%, что является уровнем блеска от среднего до высокого.
[0004] В последнее время были запросы на печатные изделия, сделанные на цветных или черных листах бумаги, которые являются цветными базовыми материалами, или на прозрачных пленках, которые являются прозрачными базовыми материалами. Однако формирование подходящих цветов не может быть получено с использованием традиционных тонеров четырех цветов. Поэтому предлагается вновь использовать белый тонер в качестве тонера пятого цвета и формировать изображение с белым фоном (см. PTL 1).
Белый тонер используется в качестве белой основы на листах бумаги, которые являются черными или цветными базовыми материалами, или как белая основа на пленках, которые являются прозрачными базовыми материалами. В этом случае белый тонер обязан иметь кроющую способность. Кроющая способность является способностью лишать возможности видеть через белую основу, на которой зафиксирован белый тонер. Чтобы белый цвет проявлялся как сплошной белый цвет с помощью только зафиксированного белого тонера, необходимо, чтобы зафиксированный белый тонер рассеивал и отражал все падающие лучи света. Если он позволяет пройти всего лишь небольшой доле падающего света, то его кроющая способность понижается, приводя к ощущению размытости. К настоящему времени были сделаны различные предложения для улучшения кроющей способности (см. например, PTL 2 и PTL 3).
[0005] Однако существует проблема, уникальная для белого тонера, то есть ухудшение сыпучести тонера, вызванное увеличением концентрации пигмента в целях улучшения кроющей способности. Когда тонер имеет плохую сыпучесть, образуются агрегаты из нескольких частиц тонера в баллоне с тонером или в проявляющем устройстве. Эти агрегаты застревают в элементе, называемом дозирующим ракелем, выполненным с возможностью регулирования проявителя на носителе проявителя в проявляющем устройстве, оставляя эту область с тем, что проявитель не может быть оттуда поднят, таким образом создавая ненормальное изображение, содержащее белую полосу, которая является пустотой в изображении, идущей в продольном направлении изображения.
Решение этой проблемы посредством тонера является очевидным, но меры с помощью любых других средств, помимо тонера, также необходимы, потому что фундаментальной причиной является высокая концентрация пигмента в белом тонере.
Список цитирования
Патентная литература
[0006] PTL 1: Выложенная заявка на патент Японии (JP-A) № 2006-220694
PTL 2: JP-A № 01-105962
PTL 3: JP-A № 2000-056514
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Техническая проблема
[0007] Задачей настоящего изобретения является обеспечение проявляющего электростатическое скрытое изображение белого проявителя, который обеспечивает высокую плотность изображения и не создает ненормальное изображение, такое как белая полоса из-за агрегатов, а также не вызывает адгезию носителя.
Решение проблемы
[0008] В результате серьезных исследований авторы настоящего изобретения обнаружили, что проблема, описанная выше, может быть решена с помощью проявляющего электростатическое скрытое изображение белого проявителя, описанного ниже и обеспечиваемого в настоящем изобретении.
То есть настоящее изобретение заключается в следующем.
Проявляющий электростатическое скрытое изображение белый проявитель, включающий в себя:
белый тонер, включающий в себя по меньшей мере связующую смолу, белый пигмент и разделительный агент; и
магнитный носитель, включающий в себя по меньшей мере наполнитель и слой покрытия, покрывающий наполнитель и сделанный из смолы для покрытия и проводящих частиц,
при этом Ra магнитного носителя находится в диапазоне от 0,50 мкм до 1,00 мкм, а объемная плотность магнитного носителя находится в диапазоне от 2,08 г/см3 до 2,24 г/см3.
Полезные эффекты изобретения
[0009] Как будет понятно из подробного и конкретного описания, данного ниже, настоящее изобретение может обеспечить проявляющий электростатическое скрытое изображение белый проявитель, который обеспечивает высокую плотность изображения и не создает ненормальное изображение, такое как белая полоса, из-за агрегатов, а также не вызывает адгезию носителя.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
[0010] [Фиг. 1] Фиг. 1 является схемой, изображающей ячейку для измерения объемного удельного сопротивления в настоящем изобретении.
[Фиг. 2] Фиг. 2 является схемой, изображающей пример технологического картриджа настоящего изобретения.
[Фиг. 3] Фиг. 3 является схемой, изображающей местоположения на магнитном носителе, в которых измеряется толщина слоя покрытия магнитного носителя.
ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
[0011] Далее будет подробно описан белый проявитель настоящего изобретения. Белый проявитель настоящего изобретения является белым проявителем, в котором Ra носителя находится в диапазоне от 0,50 мкм до 1,00 мкм, а объемная плотность (AD) носителя находится в диапазоне от 2,08 г/см3 до 2,24 г/см3.
В соответствии с настоящим изобретением белый проявитель, который не создает ненормальные изображения из-за агрегатов тонера, может быть обеспечен путем оптимизации Ra и объемной плотности носителя относительно белого тонера, который богат пигментом. Достаточная шероховатость поверхности носителя и достаточная объемная плотность носителя считаются эффективными для разрыхления агрегатов тонера.
[0012] Кроме того, в белом проявителе настоящего изобретения является предпочтительным, чтобы значение D/h находилось в диапазоне 0,50≦D/h≦1,10, где значение D/h является отношением среднеобъемного диаметра D (мкм) проводящих частиц в слое покрытия магнитного носителя к средней толщине h (мкм) проводящего слоя. Оказалось, что когда значение D/h находится в описанном выше диапазоне, имеется больший эффект разрыхления агрегатов тонера, и слой покрытия носителя имеет более высокую износостойкость. Точная причина не была выяснена, но предполагается, что износ слоя покрытия носителя может быть уменьшен с помощью микронеровностей на поверхности носителя, которые являются соответствующими по отношению к белому тонеру, имеющему высокое содержание белого пигмента и высокую твердость.
Как было описано выше, белый проявитель настоящего изобретения будет очень хорошим белым проявителем, которое может обеспечить изображения более высокого качества, при условии, что D/h и содержание белого пигмента, а также Ra и объемная плотность носителя находятся в предпочтительных диапазонах.
[0013] В настоящем изобретении среднеарифметическая шероховатость Ra поверхности носителя равна от 0,50 мкм до 1,00 мкм, и предпочтительно равна от 0,60 мкм до 0,90 мкм. Когда Ra меньше 0,50 мкм, агрегаты тонера не могут быть разрыхлены в достаточной мере, и они будут создавать белые полосы. Когда Ra больше 1,00 мкм, носитель будет счищаться как пленка из-за шероховатости его поверхности, приводя к частой адгезии носителя, что не является целью настоящего изобретения.
Среднеарифметическая шероховатость Ra поверхности носителя может быть измерена с помощью оптического микроскопа (например, OPTELICS C130 производства LASERTEC Co., Ltd.), например, в соответствии с JIS-B0601. В частности, изображение с разрешением 0,20 мкм захватывается при увеличении объектива ×50, область наблюдения задается как область 10 мкм × 10 мкм, которая простирается от вершинной части частицы носителя, и измеряется среднее значений шероховатости Ra поверхности ста частиц носителя.
Шероховатость Ra поверхности носителя может быть приведена в пределы планируемого диапазона настоящего изобретения путем регулировки типа и толщины пленки смолы для покрытия, проводящих частиц и т.д.
[0014] Необходимо, чтобы объемная плотность носителя была от 2,08 г/см3 до 2,24 г/см3, более предпочтительно от 2,12 г/см3 до 2,20 г/см3. Когда объемная плотность меньше 2,08 г/см3, масса носителя на частицу является недостаточной, приводя к проблеме адгезии носителя. Когда объемная плотность больше 2,24 г/см3, между частицами носителя имеется более высокая опасность столкновения, и носитель будет счищен, приводя к проблеме адгезии носителя.
Объемная плотность может быть измерена в соответствии со способом, описанным, например, в JIS-Z2504.
Объемная плотность носителя может быть приведена в пределы планируемого диапазона настоящего изобретения путем регулировки типа и толщины пленки смолы для покрытия, проводящих частиц и т.д.
[0015] Отношение D/h среднеобъемного диаметра D (мкм) проводящих частиц, содержащихся в слое покрытия носителя, к средней толщине h (мкм) слоя покрытия предпочтительно находится в диапазоне 0,50≦D/h≦1,10, и более предпочтительно в диапазоне от 0,70≦D/h≦0,90, Когда D/h меньше 0,50, проводящие частицы могут быть погребены в связующей смоле. Когда проводящие частицы погребены в связующей смоле, имеются менее выступающие микронеровности на поверхности носителя, делая невозможных разрыхление агрегатов тонера, что приводит к белой полосе. С другой стороны, когда D/h больше 1,1, имеются большие микронеровности на поверхности, что может привести к износу слоя покрытия носителя, что может вызвать адгезию твердого носителя из-за падения сопротивления с течением времени.
[0016] Среднеобъемный диаметр D проводящих частиц предпочтительно равен от 0,20 мкм до 0,50 мкм, и более предпочтительно от 0,30 мкм до 0,40 мкм. Когда D меньше 0,20 мкм, проводящие частицы могут быть погребены в связующей смоле. Когда проводящие частицы погребены в связующей смоле, имеется меньше частиц, выступающих на поверхности носителя, что делает невозможным разрушение разрыхленных агрегатов белого тонера. В результате будет создано изображение с белыми полосами. Рыхлыми агрегатами называется рыхлое состояние агрегации, которое будет разрушено при сжатии пальцами. С другой стороны, когда D больше 0,50 мкм, проводящие частицы формируют большие микронеровности на поверхности, которые могут изнашивать слой покрытия носителя. Когда слой покрытия носителя изнашивается, может создаваться адгезия твердого носителя из-за падения сопротивления с течением времени. Когда D слишком большое, сами проводящие частицы могут сцепляться друг с другом и отделяться от слоя покрытия, что может сделать пленку хрупкой. Среднеобъемный диаметр (D) проводящих частиц может быть измерен, например, с помощью NANOTRACK UPA-EX150 (производства Nikkiso Co., Ltd.).
[0017] Средняя толщина h слоя покрытия носителя предпочтительно равна от 0,05 мкм до 4,00 мкм, и более предпочтительно от 0,08 мкм до 3,00 мкм. Когда средняя толщина h меньше 0,05 мкм, слой покрытия может быть легко поврежден и счищен. Когда средняя толщина h больше 4,00 мкм, слой покрытия, который сделан не из магнитного материала, может прилипать к изображению, приводя к адгезии носителя.
Средняя толщина h слоя покрытия носителя может быть получена, например, путем наблюдения сечение носителя с помощью просвечивающего электронного микроскопа (TEM), измерения значения толщины полимерных составляющих слоя покрытия, покрывающего поверхность носителя, и вычисления среднего значения измеренных значений толщины. В частности, измеряются значения толщины полимерных составляющих, в которых проводящие частицы отсутствуют, как изображено на фиг. 3. Значения толщины полимерных составляющих, которые находятся над проводящими частицами, не измеряются. Среднее значений толщины, измеренных в произвольных пятидесяти местоположениях на сечении носителя, может быть вычислено как толщина h (мкм).
[0018] Среднеобъемный диаметр частиц носителя предпочтительно равен от 32 мкм до 40 мкм. Когда среднеобъемный диаметр частиц носителя меньше 32 мкм, может произойти адгезия носителя. Когда он больше 40 мкм, воспроизводимость изображения может быть плохой в миниатюрных частях, и точное изображение не может быть сформировано.
Среднеобъемный диаметр частицы может быть измерен, например, с помощью измерителя распределения гранулярности модели Мicrotrac HRA9320-X100 (производства Nikkiso Co., Ltd.).
[0019] Объемное удельное сопротивление носителя настоящего изобретения предпочтительно равно от 8 (LogΩ • см) до 14 (LogΩ • см). Когда объемное удельное сопротивление меньше 8 (LogΩ • см), может произойти адгезия носителя в части без изображения. Когда оно больше 14 (LogΩ • см), может иметь место неприемлемый уровень краевого эффекта. Объемное удельное сопротивление может быть измерено с помощью ячейки, изображенной на фиг. 1. В частности, носитель (3) укладывается в ячейку, сформированную из сделанного из фтористой смолы контейнера (2), в котором электрод (1a) и электрод (1b), оба имеющие площадь поверхности, равную 2,5 см × 4 см, удерживаются на расстоянии 0,2 см. По ячейке постукивают десять раз с высоты сбрасывания 1 см со скоростью постукивания 30 ударов/мин. Затем подается напряжение постоянного тока, равное 1000 В, через электрод (1a) и электрод (1b), и спустя тридцать секунд значение сопротивления r [Ω] носителя измеряется с помощью измерителя высокого сопротивления 4329A (производства Yokogawa Hewlett Packard, Ltd.). Объемное удельное сопротивление R [Ω • см] может быть получено в соответствии с формулой 2 ниже.
r×(2,5×4)/0,2 --- Формула 2
[0020] В качестве смолы для покрытия носителя могут использоваться кремнийорганическая смола, акриловая смола или они обе в комбинации. Акриловая смола является превосходной по износостойкости со своей сильной адгезионной способностью и низкой хрупкостью, но с другой стороны она имеет высокую поверхностную энергию и, следовательно, при использовании вместе с тонером, который с большой вероятностью будет расходовать акриловую смолу, может вызывать сложности, такие как уменьшение величины накопления зарядов статического электричества при накоплении на нем израсходованного компонента тонера. Эта проблема может быть преодолена путем комбинированного использования кремнийорганической смолы, которая едва расходуется компонентом тонера из-за ее низкой поверхностной энергии и которая эффективная для того, чтобы сделать более трудным прогрессирование накопления израсходованного компонента, которое является причиной счистки. Однако кремнийорганическая смола также имеет свою слабость: плохую износостойкость из-за ее слабой адгезионной способности и высокой хрупкости. Следовательно, важно хорошо сбалансировать свойства этих двух видов смол, что позволяет получить пленку покрытия, которая едва расходуется и в то же время имеет износостойкость.
[0021] Термин "кремнийорганическая смола", используемый в настоящем описании, охватывает все общеизвестные кремнийорганические смолы, в том числе, но не ограничиваясь только этим, немодифицированный кремнийорганический материал, сделанный только из органосилоксановой связи, и кремнийорганические смолы, модифицированные алкидом, сложных полиэфиром, эпоксидом, акриловым полимером, уретаном и т.д. Примеры коммерчески доступных продуктов немодифицированных кремнийорганических смол включают в себя KR271, KR255 и KR152 производства Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., и SR2400, SR2406 и SR2410 производства Dow Corning Toray Silicone Co., Ltd. В этом случае кремнийорганическая смола может использоваться одна, но также может использоваться вместе с другим компонентом, который является реакционноспособным с возможностью сшивания, корректирующим накопления зарядов статического электричества компонентом и т.д. Примеры коммерчески доступных продуктов модифицированных кремнийорганических смол включают в себя KR206 (модифицированный алкидом), KR5208 (модифицированный акриловым полимером), ES1001N (модифицированный эпоксидом) и KR305 (модифицированный уретаном) производства Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. и SR2115 (модифицированный эпоксидом) и SR2110 (модифицированный алкидом) производства Dow Corning Toray Silicone Co., Ltd.
[0022] Акриловый сополимер, сформированный из составляющей A, составляющей B и составляющей C, как представлено ниже, может использоваться в качестве смолы для покрытия. Слой покрытия, сделанный из такого акрилового сополимера, является очень прочным и трудно поддается царапанию, обеспечивает высокую долговечность, и даже когда он сформирован тонким, он редко обнажает наполнитель при использовании.
[Химическое вещество 1]
Общая формула (1)
Составляющая A (полученная из компонента Мономера A)
[Химическое вещество 2]
Общая формула (2)
Составляющая B (полученная из компонента Мономера B)
[Химическое вещество 3]
Общая формула (3)
Составляющая С (полученная из компонента Мономера С)
Следует отметить, что R1, R2 и R3 в общей формуле (1), общей формуле (2) и общей формуле (3) представляют собой общие углеводородные группы.
[0023] Примеры катализатора для полимеризации путем реакции конденсации между смолами во время покрытия смолой включают в себя катализаторы на основе титана, катализаторы на основе олова, катализаторы на основе циркония и катализаторы на основе алюминия. Среди этих катализаторов катализаторы на основе титана, которые показывают превосходный результат, являются предпочтительными в настоящем изобретении, и среди катализаторов на основе титана самым предпочтительным в качестве катализатора является бис(этилацетоацетат)диизопропоксид титана. Это, как считается, происходит потому, что бис(этилацетоацетат)диизопропоксид титана является очень эффективным в стимулировании реакции конденсации силанольных групп и не легко деактивируется как катализатор.
[0024] Термин "акриловая смола", используемый в настоящем описании, охватывает все смолы, которые имеют акриловый компонент, и особым образом не ограничен. Акриловая смола может использоваться отдельно, но также может использоваться вместе по меньшей мере с одним другим компонентом, который является реакционноспособным с возможностью сшивания. Примеры по меньшей мере одного другого компонента, который является реакционноспособным с возможностью сшивания, упомянутого в настоящем описании, включают в себя, но не ограничиваются только этим, аминовую смолу и кислотный катализатор. Примеры аминовой смолы, упомянутой здесь, включают в себя, но не ограничиваются только этим, гуанаминовую и меламиновую смолу. Применимые примеры кислотного катализатора, упомянутого здесь, включают в себя все, что имеет каталитическое действие. Конкретные примеры кислотного катализатора включают в себя, но не ограничиваются только этим, кислотные катализаторы, которые имеют реакционноспособную группу, например, полностью алкилированного типа, группу метилольного типа, группу иминового типа и группу метилол/иминового типа.
[0025] Более предпочтительно, если слой покрытия включает в себя сшитый продукт из акриловой смолы с аминовой смолой. Это позволяет подавить вплавление слоя покрытия в сам слой покрытия, при этом сохраняя достаточную эластичность.
[0026] Аминовая смола особым образом не ограничена, но предпочтительно является меламиновой смолой и бензогуанаминовой смолой, потому что они могут улучшить способность к зарядке носителя. Когда необходимо соответствующим образом управлять способностью к зарядке носителя, меламиновая смола, бензогуанаминовая смола или они обе могут использоваться в комбинации с другой аминовой смолой.
[0027] Акриловая смола, которая имеет возможность сшивания с аминовой смолой, предпочтительно является той, у которой имеется гидроксильная группа, карбоксильная группа или они обе, и более предпочтительно той, у которой имеется гидроксильная группа. Это может дополнительно улучшить близкую адгезивность слоя покрытия с частицами наполнителя и проводящими частицами, а также может улучшить стабильность процесса диспергирования проводящих частиц. Гидроксильное число акриловой смолы предпочтительно равно 10 мгKOH/г или больше, и более предпочтительно 20 мгKOH/г или больше.
[0028] Примеры проводящих частиц включают в себя металлические частицы, оксид титана, оксид олова, оксид цинка, оксид алюминия, оксид индия и олова (ITO), легированное фосфором олово, легированное вольфрамом олово и сажу или частицы оксида алюминия и частицы оксида титана, которые получены путем обработки поверхности приведенных выше с помощью легированного сурьмой оксида индия с обработанной поверхностью. Один из них может использоваться отдельно, либо два или более из них могут использоваться в комбинации.
[0029] Причиной, по которой проводящие частицы диспергируются в слое покрытия носителя, является эффект защиты слоя покрытия от внешней силы, прилагаемой к поверхности носителя. Если частицы легко повреждаются или изнашиваются с помощью внешней силы, то их эффект защиты слоя покрытия получается только в течение начального периода, и этот эффект не может быть сохранен в течение длительного срока, что неблагоприятным образом делает невозможным получение устойчивого качества. Примеры проводящих частиц, данных выше, обладают прочностью и, следовательно, обладают сопротивлением внешней силе и могут сохранять эффект защиты слоя покрытия в течение длительного срока без повреждения или износа.
[0030] Местоположением в слое покрытия, в котором предпочтительно присутствие проводящих частиц, является акриловая смола. Причиной этого является сильная адгезивность акриловой смолы, которая позволяет акриловой смоле сохранять проводящие частицы в течение длительного срока. Однако не является обязательным, чтобы проводящие частицы присутствовали в акриловой смоле.
Содержание проводящих частиц предпочтительно равно от 0,1 части по массе до 1000 частей по массе, и более предпочтительно от 70 частей по массе до 700 частей по массе на 100 частей по массе смолы для покрытия.
[0031] В настоящем изобретении является предпочтительным, чтобы состав слоя покрытия, используемый для формирования слоя покрытия, включал в себя силановый связывающий агент.
Это позволяет проводящим частицам стабильно диспергироваться.
Примеры силанового связывающего агента включают в себя, но не ограничиваются только этим, γ-(2-аминоэтил)аминопропилтриметоксисилан, γ-(2-аминоэтил)аминопропилметилдиметоксисилан, γ-метакрилоксипропилтриметоксисилан, N-β-(N-винилбензиламиноетил)-γ-аминопропилтриметоксисилана гидрохлорид, γ-глицидоксипропилтриметоксисилан, γ-меркаптопропилтриметоксисилан, метилтриметоксисилан, метилтритоксисилан, винилтриацетоксисилан, γ-хлорпропилтриметоксисилан, гексаметилдисилазан, γ-анилинопропилтриметоксисилан, винилтриметоксисилан, октадецилдиметил[3-(триметоксисилил)пропил]аммоний хлорид, γ-хлорпропилметилдиметоксисилан, метилтрихлорсилан, диметилдихлорсилан, триметилхлорсилан, аллилтриэтоксисилан, 3-аминопропилметилдиэтоксисилан, 3-аминопропилтриметоксисилан, диметилдиэтоксисилан, 1,3-дивинилтетраметилдисилазан и метакрилоксиэтилдиметил(3-триметоксисилилпропил)аммоний хлорид. Два или более из них могут использоваться в комбинации.
[0032] Примеры коммерчески доступных продуктов силанового связывающего агента включают в себя AY43-059, SR6020, SZ6023, SH6020, SH6026, SZ6032, SZ6050, AY43-310M, SZ6030, SH6040, AY43-026, AY43-031, sh6062, Z-6911, sz6300, sz6075, sz6079, sz6083, sz6070, sz6072, Z-6721, AY43-004, Z-6187, AY43-021, AY43-043, AY43-040, AY43-047, Z-6265, AY43-204M, AY43-048, Z-6403, AY43-206M, AY43-206E, Z6341, AY43-210MC, AY43-083, AY43-101, AY43-013, AY43-158E, Z-6920 и Z-6940 (все производства Toray Silicone Co., Ltd.).
[0033] Добавочное количество силанового связывающего агента предпочтительно равно от 0,1% по массе до 10% по массе относительно кремнийорганической смолы. Когда добавочное количество силанового связывающего агента меньше 0,1% по массе, адгезивность кремнийорганической смолы с частицами наполнителя и проводящими частицами является плохой, и слой покрытия может отпасть в течение длительного срока использования. Когда оно больше, чем 10% по массе, может появиться пленка тонера в течение длительного срока использования.
[0034] В настоящем изобретении частицы наполнителя особым образом не ограничиваются каким-либо материалом, пока он является магнитным материалом. Его примеры включают в себя: ферромагнитные металлы, такие как железо и кобальт; оксид железа, такой как магнетит, гематит и феррит; различные сплавы и соединения; и частицы смолы, полученные путем диспергирования этих магнитных материалов в смоле. Среди них феррит на основе Mn, феррит на основе Mn-Mg и феррит Mn-Mg-Sr являются предпочтительными с учетом экологических проблем.
Среднеобъемный диаметр частиц наполнителя предпочтительно равен от 32 мкм до 40 мкм, и более предпочтительно от 33 мкм до 40 мкм.
[0035] Далее последовательно будут описаны материалы тонера, используемые в белом тонере настоящего изобретения.
<Белый пигмент>
Белый пигмент, используемый в настоящем изобретении, предпочтительно является пигментом диоксида титана, который подвергся поверхностной обработке с помощью полиола, и более предпочтительно пигментом диоксида титана, который покрыт по меньшей мере алюминием и любым или обоими из: триметилолпропаном и триметилолэтаном.
Примеры коммерчески доступных продуктов пигментов диоксида титана включают в себя TIPAQUE PF-739, CR-50-2 и TIPAQUE CR-60-2 (все производства Ishihara Sangyo Kaisha, Ltd.). Среди них TIPAQUE PF-739 является предпочтительным для использования в тонере, потому что у него подавлено влагопоглощение путем обработки с помощью диоксида циркония.
При поверхностной обработке с помощью полиола диоксида титана в качестве белого пигмента белый пигмент может сформировать состояние, в котором он диспергирован в связующей смоле, при этом будучи покрытым разделительным агентом, хотя это зависит от взаимосвязи с физическими свойствами связующей смолы и разделительного агента. С другой стороны, когда белый пигмент не подвергался поверхностной обработке, он, возможно, не будет иметь возможности формировать состояние, в котором он покрыт разделительным агентом.
[0036] Среднеобъемный диаметр частицы белого пигмента предпочтительно равен от 200 нм до 300 нм.
Предпочтительно добавлять белый пигмент в тонер в количестве 50 частей по массе или более на 100 частей по массе связующей смолы для получения достаточной кроющей способности. В этом случае белый пигмент может иметь большое влияние на физические свойства связующей смолы, когда среднеобъемный диаметр его частиц равен менее 200 нм.
Кроме того, белый пигмент может иметь плохую кроющую способность, когда среднеобъемный диаметр его частиц больше 300 нм.
Среднеобъемный диаметр частиц белого пигмента более предпочтительно равен от 220 нм до 270 нм.
[0037] Как было описано выше, является предпочтительным, чтобы белый пигмент входил в состав тонера в количестве от 50 частей по массе до 80 частей по массе на 100 частей по массе связующей смолы. Это обеспечивает достаточную кроющую способность.
Когда содержание белого пигмента меньше 50 частей по массе, не может быть получена достаточная плотность белого цвета. С другой стороны, когда содержание белого пигмента больше 80 частей по массе, способность к агрегации тонера настолько высока, что тонер не может быть разрыхлен с помощью внешнего давления.
[0038] <Связующая смола>
Связующая смола особым образом не ограничена, и может использоваться традиционно известная связующая смола. Например, предпочтительным является использование смолы на основе сложных полиэфиров.
Связующая смола настоящего изобретения будет описана ниже на примере смолы на основе сложных полиэфиров.
[0039] Примеры мономеров, составляющих смолу на основе сложных полиэфиров, включают в себя следующее.
Примеры двухатомного спиртового компонента включают в себя этиленгликоль, пропиленгликоль, 1,3-бутандиол, 1,4-бутандиол, 2,3-бутандиол, диэтиленгликоль, триэтиленгликоль, 1,5-пентандиол, 1,6-гександиол, неопентилгликоль, 2-этил-1,3-гександиол и диол, полученный путем полимеризации гидрогенизированного бисфенола A или бисфенола A с циклическим простым эфиром, таким как этиленоксид и пропиленоксид.
[0040] Комбинированное использование трехатомного или высшего спирта является предпочтительным для сшивания сложнополиэфирной смолы. Примеры трехатомного или высшего спирта включают в себя сорбитол, 1,2,3,6-гексантетрол, 1,4-сорбитан, пентаэритрит, такой как дипентаэритрит и трипентаэритрит, 1,2,4-бутантриол, 1,2,5-пентантриол, глицерин, 2-метилпропантриол, 2-метил-1,2,4-бутантриол, триметилолэтан, триметилолпропан и 1,3,5-тригидроксибензол.
[0041] Примеры кислотного компонента для образования полимера на основе сложных полиэфиров включают в себя: бензолдикарбоновые кислоты, такие как фталевая кислота, изофталевая кислота и терефталевая кислота или их ангидриды; алкилдикарбоновые кислоты, такие как янтарная кислота, адипиновая кислота, себациновая кислота и азелаиновая кислота или их ангидриды; ненасыщенные двухосновные кислоты, такие как малеиновая кислота, цитраконовая кислота, итаконовая кислота, алкенил-янтарная кислота, фумаровая кислота и мезаконовая кислота; и ангидриды ненасыщенных двухосновных кислот, такие как малеиновый ангидрид, цитраконовый ангидрид, итаконовый ангидрид, и алкенил-янтарный ангидрид.
[0042] Примеры трехатомных или высших многоатомных компонентов карбоновой кислоты включают в себя тримеллитовую кислоту, пиромеллитовую кислоту, 1,2,4-бензолтрикарбоновую кислоту, 1,2,5-бензолтрикарбоновую кислоту, 2,5,7-нафталинтрикарбоновую кислоту, 1,2,4-нафталинтрикарбоновую кислоту, 1,2,4-бутантрикарбоновую кислоту, 1,2,5-гексантрикарбоновую кислоту, 1,3-дикарбоксил-2-метил-2-метиленкарбоксипропан, тетра(метиленкарбоксил)метан, 1,2,7,8-октантетракарбоновую кислоту, и тримерную кислоту Еmpol или их ангидриды или частично сложные эфиры низших алкилов.
[0043] Когда связующая смола является сложнополиэфирной смолой, предпочтительно связующая смола включает в себя по меньшей мере два вида сложнополиэфирных смол. Предпочтительно, связующая смола включает в себя первую смолу, в которой растворимое в тетрагидрофуране (ТГФ) содержимое имеет средневесовую молекулярную массу (Mw) от 6000 до 14000 в распределении молекулярной массы, измеренном с помощью GPC, и вторую смолу, в которой растворимое в тетрагидрофуране содержимое имеет средневесовую молекулярную массу (Mw) от 25000 до 90000 в распределении молекулярной массы, измеренном с помощью GPC, чтобы удовлетворять свойству способности к офсету, способности к длительному хранению и способности к закреплению одновременно.
Средневесовая молекулярная масса связующей смолы может быть вычислена на основании измерений, полученных с использованием HLC-8220GPC производства Tosoh Corporation и тетрагидрофурана (ТГФ) в качестве растворителя.
[0044] Гидроксильное число смолы на основе сложных полиэфиров в качестве связующей смолы предпочтительно равно от 20 мг KOH/г до 80 мг KOH/г, и более предпочтительно от 25 мг KOH/г до 50 мг KOH/г.
Кислотное число смолы на основе сложных полиэфиров предпочтительно равно от 0,1 мгKOH/г до 50 мгKOH/г, и более предпочтительно от 10 мгKOH/г до 30 мгKOH/г.
[0045] В тонере настоящего изобретения смола, которая включает в себя мономерный компонент, реагирующий и с компонентом винилового полимера, и с компонентом смолы на основе сложных полиэфиров по меньшей мере в любом из них: компоненте винилового полимера и компоненте смолы на основе сложных полиэфиров, также может использоваться в качестве связующей смолы.
Среди этих мономеров для образования компонента смолы на основе сложных полиэфиров примеры мономеров, реагирующих с виниловым полимером, включают в себя ненасыщенные дикарбоновые кислоты, такие как фталевая кислота, малеиновая кислота, цитраконовая кислота и итаконовая кислота или их ангидриды.
Примеры мономеров для образования компонента винилового полимера включают в себя мономеры, имеющие карбоксильную группу или гидроксильную группу, и сложные эфиры акриловой кислоты или метакриловой кислоты.
Когда полимер на основе сложных полиэфиров, виниловый полимер и другие связующие смолы используются в комбинации, является предпочтительным, чтобы смола, имеющая кислотное число от 0,1 мгKOH/г до 50 мгKOH/г, была равна или больше 60% по массе от общего количества связующих смол.
[0046] В настоящем изобретении кислотное число компонента связующей смолы состава тонера получается в соответствии со способом, описанным ниже, и основная операция способа основана на JIS K-0070.
[1] Образец используется после того, как из него удалены добавки, кроме связующей смолы (полимерного компонента), или кислотные числа и содержание других компонентов, помимо связующей смолы и сшитой связующей смолы, содержащихся в образце, получены заранее.
Размельченный продукт образца точно взвешивается в количестве от 0,5 г до 2,0 г, и вес полимерного компонента дается как W (г).
Например, когда должно быть измерено кислотное число связующей смолы из тонера, кислотные числа и содержание красящего вещества, магнитного материала и т.д. измеряются отдельно, таким образом, кислотное число связующей смолы может быть получено с помощью вычислений.
[2] Образец помещается в 300 (мл) мензурку, и туда добавляется 150 (мл) жидкости смеси толуола/этанола (в объемном отношении 4/1) для растворения образца.
[3] Результант титруется с помощью потенциометрического титратора с использованием 0,1 моль/л метанолового раствора KOH.
[4] Количество раствора KOH, используемого выше, дается как S (мл). Одновременно выполняется холостое измерение, и количество раствора KOH, используемого в этом измерении, дается как B (мл). Кислотное число вычисляется в соответствии со следующей формулой (1).
f представляет собой коэффициент KOH.
Кислотное число (мгKOH/г)=[(S - B)×f×5,61]/W Формула (1)
[0047] Температура стеклования (Tg) смолы на основе сложных полиэфиров, используемой в качестве связующей смолы тонера, предпочтительно равна от 40°С до 80°С, и более предпочтительно от 40°С до 75°С с точки зрения способности тонера к длительному хранению.
Когда Tg ниже 40°С, тонер легко портится в высокотермературной среде и может легко вызвать офсет во время фиксации.
Когда Tg выше 80°С, может быть плохой способность к фиксации.
[0048] Тонер настоящего изобретения предпочтительно является тонером, полученным в соответствии со способом производства, включающим в себя этап диспергирования в водной среде масляной фазы, полученной путем добавления по меньшей мере кристаллической сложнополиэфирной смолы (или ее предшественника) как компонента связующей смолы в органический растворитель, и удаления органического растворителя из получившейся жидкой дисперсии типа МАСЛО/ВОДА (М/В). Из-за его кристалличности кристаллический сложный полиэфир демонстрирует такое свойство термического плавления, что его вязкость резко падает приблизительно при его температуре эндотермического пика. То есть кристаллический сложный полиэфир сохраняет хорошую стабильность термостойкости при хранении до темперетуры чуть ниже температуры начала его плавления, и резко уменьшает вязкость при температуре начала плавления (свойство резкого плавления) и фиксируется. Следовательно, с помощью кристаллического сложного полиэфира можно создать тонер, который имеет хорошую стабильность термостойкости при хранении и одновременно способность к низкотемпературному закреплению.
[0049] (Предшественник связующей смолы)
В качестве предшественника кристаллический сложнополиэфирной смолы предпочтительным является предшественник связующей смолы, сделанный из модифицированной смолы на основе сложных полиэфиров. Примеры включают в себя полиэфирный форполимер, модифицировоанный изоцианатом или эпоксидом.
Этот форполимер имеет возможность удлинения или сшивания с соединениями, имеющими группу с активным водородом (например, аминами), и он является эффективным при улучшении ширины разделения (то есть, разности между самой низкой температурой фиксации и температурой, при которой происходит горячий офсет).
[0050] Этот полиэфирный форполимер может быть легко синтезирован в соответствии со способом синтеза с помощью реакции традиционно известного изоцианирующего агента или эпоксидирующего агента со сложнополиэфирной смолой, служащей основанием.
Примеры изоцианирующего агента включают в себя: алифатический полиизоцианат (например, тетраметилендиизоцианат, гексаметилендиизоцианат и 2,6-диизоцианатметилкапроат); ациклический полиизоцианат (например, изофорондиизоцианат и циклогексилметандиизоцианат); ароматический диизоцианат (например, толилендиизоцианат, дифенилметандиизоцианат); ароматический алифатический диизоцианат (например, α,α,αʹ,αʹ-тетраметилксилилендиизоцианат); и изоцианураты; продукты, полученные путем блокирования полиизоцианатов производным фенола, оксимом, капролактамом и т.п.; и комбинации двух или больше из перечисленных выше.
Примеры эпоксидирующего агента включают в себя эпихлоргидрин, который является типичным примером.
[0051] Отношение изоцианирующего агента, выраженное как эквивалентное отношение [NCO]/[OH] изоцианатной группы [NCO] к гидроксильной группе [OH] сложного полиэфира, служащего основанием, обычно равно от 5/1 до 1/1, предпочтительно от 4/1 до 1,2/1, и более предпочтительно от 2,5/1 до 1,5/1.
Когда [NCO]/[OH] больше 5, способность к низкотемпературному закреплению будет плохой.
Когда молярная доля [NCO] меньше 1, форполимер полиэфира имеет низкое содержание мочевины, что приведет к плохой устойчивости к горячему офсету.
[0052] Содержание изоцианирующего агента в форполимере полиэфира обычно составляет от 0,5% по массе до 40% по массе, предпочтительно от 1% по массе до 30% по массе, и более предпочтительно от 2% по массе до 20% по массе.
Содержание меньше 0,5% по массе приведет к плохой устойчивости к горячему офсету, и это невыгодно с точки зрения удовлетворения как стабильности термостойкости при хранении, так и одновременно способности к низкотемпературному закреплению.
Содержание больше 40% по массе приведет к плохой способности к низкотемпературному закреплению.
[0053] Число изоцианатных групп, включенных на молекулу полиэфирного форполимера, обычно равно 1 или более, предпочтительно в среднем от 1,5 до 3, и более предпочтительно в среднем от 1,8 до 2,5.
Когда число изоцианатных групп меньше 1 на молекулу, модифицированная мочевиной сложнополиэфирная смола после реакции удлинения будет иметь низкую молекулярную массу, что приведет к плохой устойчивости к горячему офсету.
[0054] Средневесовая молекулярная масса предшественника связующей смолы предпочтительно составляет от 1×104 до 3×105.
[0055] (Соединение, имеющее возможность удлинения цепи или сшивания с предшественником связующей смолы)
Примеры соединения, имеющего возможность удлинения цепи или сшивания с предшественником связующей смолы, включают в себя соединения, имеющие группу с активным водородом. Типичным примером соединений, имеющих группу с активным водородом, являются амины.
Примеры аминов включают в себя диаминовые соединения, трехосновные или более полиаминовые соединения, аминоспиртовые соединения, аминомеркаптановые соединения, аминокислотные соединения и соединения, полученные путем блокирования этих аминогрупп.
Примеры диаминовых соединений включают в себя: ароматические диамины (например, фенилендиамин, диэтилтолуолдиамин и 4,4ʹ-диаминодифенилметан); алициклические диамины (например, 4,4ʹ-диамино-3,3ʹ-диметилдихлоргексилметан, диаминциклогексан и изофорондиамин); и алифатические диамины (например, этилендиамин, тетраметилендиамин и гексаметилендиамин).
Примеры трехосновных или более полиаминовых соединений включают в себя диэтилентриамин и триэтилентетрамин.
Примеры аминоспиртовых соединений включают в себя этаноламин и гидроксиэтиланилин.
Примеры аминомеркаптановых соединений включают в себя аминоэтилмеркаптан и аминопропилмеркаптан.
Примеры аминокислотных соединений включают в себя аминопропионовую кислоту и аминокапроновую кислоту.
Примеры соединений, полученных путем блокирования этих аминогрупп, включают в себя кетиминовые соединения, полученные из аминов и кетонов (например, ацетон, метилэтилкетон и метилизобутилкетон), и оксазолиновые соединения.
Среди этих аминов предпочтительными являются диаминовые соединения и смеси диаминовых соединений с небольшим количеством полиаминовых соединений.
[0056] <Органический растворитель>
В настоящем изобретении органический растворитель особым образом не ограничен, и он может быть любым органическим растворителем, пока он является органическим растворителем, в котором состав тонера (предшественник смолы на основе сложных полиэфиров, соединение, содержащее активный водород, красящее вещество, химически неактивная сложнополиэфирная смола и т.д.) может быть растворен, или диспергирован, или растворен и диспергирован.
Предпочтительным органическим растворителем является органический растворитель, который имеет точку кипения ниже 150°С и является летучим, потому что такой органический растворитель может быть легко удален.
Примеры органического растворителя включают в себя толуол, ксилол, бензол, тетрахлорид углерода, метиленхлорид, 1,2-дихлорэтан, 1,1,2-трихлорэтан, трихлорэтилен, хлороформ, монохлорбензол, метилацетат, этилацетат, метилэтилкетон, ацетон и тетрагидрофуран. Один из них может использоваться отдельно, или два или более из них могут использоваться в комбинации.
Количество используемого органического растворителя по отношению к 100 частям по массе состава тонера обычно составляет от 40 частей по массе до 300 частей по массе, предпочтительно от 60 частей по массе до 140 частей по массе, и более предпочтительно от 80 частей по массе до 120 частей по массе.
[0057] Может использоваться способ измельчения для получения белого тонера настоящего изобретения. Способ измельчения является способом получения тонера путем равномерного смешивания в достаточной мере связующей смолы, белого пигмента, разделительного агента и, в соответствии с необходимостью, добавок с помощью миксера, такого как миксер Henschel и суперсмиксер, затем расплавления и перемешивания их с помощью смесителя с термическим плавлением, такого как нагревающий валик, смеситель и экструдер для смешивания материалов в достаточной мере, а затем их охлаждения и затвердевания, их мелкого измельчения, а затем их сортировки. В качестве способа измельчения может использоваться способ струйной мельницы для подачи тонера в высокоскоростной поток воздуха, чтобы заставить тонер сталкиваться с ударной пластиной и измельчать тонер с помощью энергии удара, способ столкновения частиц, заставляющий частицы тонера сталкиваться друг с другом в потоке воздуха, способ механического измельчения для измельчения тонера путем подачи тонера в узкий промежуток ротора, вращающегося с высокой скоростью, и т.д.
[0058] Содержание связующей смолы предпочтительно составляет от 50 частей по массе до 70 частей по массе, и более предпочтительно от 56 частей по массе до 66 частей по массе на 100 частей по массе основных частиц тонера.
[0059] <Разделительный агент>
Предпочтительно разделительный агент включен в состав тонера настоящего изобретения в состоянии, в котором он покрывает белый пигмент. В качестве разделительного агента предпочтительным является органический низкомолекулярный материал, описанный ниже.
В качестве разделительного агента предпочтительным является органический низкомолекулярный материал, имеющий кислотное число от 1,0 мгKOH до 6,0 мгKOH.
Содержание разделительного агента предпочтительно составляет от 1 части по массе до 50 частей по массе на 100 частей по массе основных частиц тонера.
[0060] - Органический низкомолекулярный материал -
В дополнение к красящему веществу и связующей смоле в тонер настоящего изобретения добавляется органический низкомолекулярный материал для придания различных свойств.
Примеры органического низкомолекулярного материала включают в себя сложные эфиры жирных кислот, сложные эфиры ароматических кислот, такие как фталевая кислота, сложные эфиры фосфорной кислоты, сложные эфиры малеиновой кислоты, сложные эфиры фумаровой кислоты, сложные эфиры итаконовой кислоты, другие сложные эфиры, кетоны бензила, соединения бензоина, соединения бензоила и т.д., соединения экранированного фенола, соединения бензотриазола, соединения ароматических сульфамидов, соединения алифатических амидов, длинноцепочечные спирты, длинноцепочечные диспирты, длинноцепочечные карбоновые кислоты и длинноцепочечные дикарбоновые кислоты.
[0061] Конкретные примеры включают в себя диметилфумарат, моноэтилфумарат, монобутилфумарат, монометилитаконат, монобутилитаконат, дифениладипат, дибензилтерефталат, дибензилизофталат, бензил, бензоинизопропиловый простой эфир, 4-бензоилбифенил, 4-бензоилдифениловый простой эфир, 2-бензоилнафталин, дибензоилметан, 4-бифенилкарбоновую кислоту, амид стеарилстеариновой кислоты, амид олеилстеариновой кислоты, амид стеаринолеиновой кислоты, октадеканол, n-октиловый спирт, тетракозановую кислоту, арахиновую кислоту, стеариновую кислоту, лауриновую кислоту, нонадекановую кислоту, пальмитиновую кислоту, гидроксиоктановую кислоту, докозановую кислоту и соединения, представленные общими формулами с (1) по (17), описанными в JP-A № 2002-105414.
[0062] Другие примеры включают в себя природные воски, в том числе: 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 петролатум).
В дополнение к этим природным воскам другие примеры включают в себя: синтетические углеводородные воски, такие как воск Фишера-Тропша и полиэтиленовый воск; и синтетические воски, такие как сложные эфиры, кетоны, и эфиры.
Другие примеры включают в себя: амиды жирных кислот, такие как амид 12-гидроксистеариновой кислоты, амид стеариновой кислоты, имид ангидрида фталевой кислоты и хлорированный углеводород; гомополимеры полиакрилатов, такие как поли-n-стеарилметакрилат и поли-n-лаурилметакрилат, которые являются кристаллическими полимерными смолами с низким молекулярным весом, или их сополимеры (например, сополимер n-стеарилакрилата-этилметакрилата); и кристаллические полимеры, имеющие длинную алкильную группу на их боковой цепи.
Один из них может использоваться отдельно, или два или более из них могут использоваться в комбинации.
[0063] Связующая смола и органический низкомолекулярный материал, используемый в настоящем изобретении, не совместимы друг с другом, и органический низкомолекулярный материал выполняет функции разделительного агента.
В этом случае температура плавления органического низкомолекулярного материала предпочтительно равна 100°С или ниже, и более предпочтительно 90°С или ниже.
Когда температура плавления равна 100°С или выше, во время закрепления с большой вероятностью произойдет холодный офсет.
Вязкость расплава органического низкомолекулярного материала предпочтительно равна от 5 сП до 1000 сП, и более предпочтительно от 10 сП до 100 сП при измерении при температуре на 10°С выше, чем точка плавления органического низкомолекулярного материала.
Когда вязкость расплава меньше 5 сП, способность к разделению может быть плохой. Когда она больше 1000 сП, не может быть получен эффект улучшения устойчивости к горячему офсету и способности к низкотемпературному закреплению.
[0064] Когда используемые связующая смола и органический низкомолекулярный материал совместимые при температуре, равной или выше, чем температура плавления органического низкомолекулярного материала, органический низкомолекулярный материал выполняет функции пластификатора.
То есть скорость размягчения связующей смолы увеличивается с помощью органического низкомолекулярного материала, который придает способность к низкотемпературному закреплению связующей смоле.
То, что связующая смола и органический низкомолекулярный материал компатибилизируются при температуре, равной или выше, чем температура плавления органического низкомолекулярного материала, означает, что имеется риск, что они могут быть компатибилизированы во время этапа создания тонера, тем самым нарушить стабильность термостойкости при хранении тонера, что является неблагоприятным.
[0065] Кислотное число органического низкомолекулярного материала, используемого в настоящем изобретении, предпочтительно составляет от 1,0 мгKOH/г до 6,0 мгKOH/г.
Когда кислотное число меньше 1,0 мгKOH/г, органический низкомолекулярный материал может быть диспергирован в тонере независимо, без включения в него белого пигмента.
Когда кислотное число больше 6,0 мгKOH/г, органический низкомолекулярный материал имеет более высокую совместимость со связующей смолой, и может быть не в состоянии функционировать в качестве разделительного агента.
[0066] - Другие материалы -
В качестве других материалов помимо белого пигмента, связующей смолы и органических низкомолекулярных материалов в качестве внешних добавок к тонеру могут использоваться неорганические частицы для придания сыпучести, способности к проявке, способности к заряду, способности к очистке и т.д.
[0067] Неорганические частицы в качестве внешних добавок особым образом не ограничены, и соответствующие неорганические частицы могут быть выбраны из известных неорганических частиц в соответствии с целью. Их примеры включают в себя диоксид кремния, оксид алюминия, оксид титана, титанат бария, титанат магния, титанат кальция, титанат стронция, оксид цинка, оксид олова, кварцевый песок, глину, слюду, волластонит, диатомит, оксид хрома, оксид церия, крокус, триоксид сурьмы, оксид магния, оксид циркония, сульфат бария, карбонат бария, карбонат кальция, карбид кремния и нитрид кремния.
Один из них может использоваться отдельно, или два или более из них могут использоваться в комбинации.
Диаметр первичных частиц неорганических частиц предпочтительно составляет от 5 нм до 2 мкм, и более предпочтительно от 5 нм до 500 нм.
Удельная поверхность БЭТ неорганических частиц предпочтительно составляет от 20 м2/г до 500 м2/г.
Содержание неорганических частиц в тонере предпочтительно составляет от 0,01% по массе до 5,0% по массе, и более предпочтительно от 0,01% по массе до 2,0% по массе.
[0068] При использовании неорганических частиц в качестве внешних добавок для улучшения сыпучести и т.д. тонера, предпочтительно подвергать поверхностной обработке неорганические частицы с помощью добавки для улучшения сыпучести.
Добавкой для улучшения сыпучести называются вещества, которые увеличивают гидрофобность частиц путем поверхностной обработки частиц, чтобы тем самым предотвратить ухудшение сыпучести и свойства зарядки частиц даже в условиях высокой влажности. Ее примеры включают в себя силановые связывающие агенты, силилирующие агенты, силановые связывающие агенты, имеющие фторалкильную группу, связывующие агенты на основе органического титаната, связывающие агенты на основе алюминия, силиконовые масла и модифицированные силиконовые масла.
Особенно предпочтительно подвергать поверхностной обработке диоксид кремния и оксид титана с помощью такой добавки для улучшения сыпучести и использовать их в качестве гидрофобного диоксида кремния и гидрофобного оксида титана.
[0069] Добавка для улучшения способности к очистке, которая является добавкой для улучшения способности к очистке тонера, добавляется в тонер для удаления проявителя, остающегося на фотопроводнике или первой передающей среде после передачи. Ее примеры включают в себя соли металлов и жирных кислот, таких как стеариновая кислота, такие как стеарат цинка и стеарат кальция, и частицы полимеров, полученные с помощью с помощью эмульсионной полимеризации без омыляющих веществ, такие как частицы полиметилметакрилата и частицы полистирола.
Предпочтительными частицами полимеров являются частицы, которые имеют относительно узкое распределение гранулярности, и среднеобъемный диаметр частицы от 0,01 мкм до 1 мкм.
[0070] Добавка, используемая для управления зарядом (агент управления зарядом) особенным образом не ограничен, и соответствующая добавка может быть выбрана из известных добавок в соответствии с целью. Ее примеры включают в себя красители на основе нигрозина, красители на основе трифенилметана, красители на основе хромсодержащих комплексов металлов, пигменты на основе хелатов молибденовой кислоты, красители на основе родамина, алкоксиамины, четвертичные аммониевые соли (включая модифицированные фтором четвертичные аммониевые соли), алкиламиды, фосфор или его соединения, вольфрам или его соединения, активные агенты на основе фтора, соли металлов и салициловой кислоты, а также соли металлов и производных салициловой кислоты.
Один из них может использоваться отдельно, или два или более из них могут использоваться в комбинации.
[0071] Агентом управления зарядом может быть коммерчески доступный продукт. Примеры коммерчески доступных продуктов включают в себя нигрозиновый краситель BONTRON 03, четвертичную аммониевую соль BONTRON P-51, металлсодержащий азокраситель BONTRON S-34, металлсодержащий комплекс оксинафтойной кислоты E-82, металлсодержащий комплекс салициловой кислоты E-84 и фенольный конденсат E-89 (все производства ORIENT CHEMICAL INDUSTRIES CO., LTD); молибденовые комплексы четвертичных аммониевых солей TP-302 и TP-415 (оба производства Hodogaya Chemical Co., Ltd.); четвертичная аммониевая соль COPY CHARGE PSY VP 2038, производное трифенилметана COPY BLUE PR, четвертичные аммониевые соли COPY CHARGE NEG VP2036 и COPY CHARGE NX VP434 (все производства Hoechst AG); LRA-901 и комплекс бора LR-147 (производства Japan Carlit Co., Ltd.); фталоцианин меди; перилен; хинакридон; азопигменты; и полимерные соединения, содержащие в качестве функциональной группы группу сульфоновой кислоты, карбоксильную группу и четвертичную аммониевую соль.
[0072] Содержание агента управления зарядом в тонере не может быть определено однозначно, потому что оно изменяется в зависимости от видов смол, присутствия или отсутствия добавок, способа диспергирования и т.д. Однако оно предпочтительно составляет от 0,1 частей по массе до 10 частей по массе, и более предпочтительно от 0,2 частей по массе до 5 частей по массе на 100 частей по массе связующих смол.
Когда содержание меньше 0,1 части по массе, управляемость зарядом не может быть получена. Когда содержание больше 10 частей по массе, способность к заряду тонера может быть чрезмерно высокой, чтобы сдерживать эффект главного агента управления зарядом, что может увеличить силу электростатического притяжения к проявочному валику, что тем самым ухудшает сыпучесть проявителя и плотность изображения.
[0073] Соотношение компонентов смеси между носителем и тонером в проявителе предпочтительно составляет от 3 частей по массе до 10 частей по массе тонера на 93 части по массе носителя.
В частности, соотношение компонентов смеси в проявителе, используемом для пополнения (тонер для пополнения), предпочтительно составляет от 2 частей по массе до 50 частей по массе тонера на 1 часть по массе носителя. Когда тонера меньше 2 частей по массе, количество пополняемого носителя является слишком высоким, и это избыточное количество носителя и чрезмерно высокая концентрация носителя в проявляющем устройстве имеет тенденцию увеличивать величину накопления зарядов статического электричества в проявителе. Увеличение величины накопления зарядов статического электричества в проявителе приводит к ухудшению проявляющей способности и ухудшению плотности изображения. Когда тонера больше 50 частей по массе, доля носителя в пополняемом проявителе является низкой, и возможность замены носителя в устройстве формирования изображения является низкой, что лишает возможности ожидать эффект против деградации носителя.
[0074] Способ формирования изображения настоящего изобретения является способом формирования изображения, включающий в себя этап формирования электростатического скрытого изображения на носителе электростатического скрытого изображения, этап проявки для проявки электростатического скрытого изображения с помощью двухкомпонентного проявителя для формирования видимого изображения, этап переноса для переноса видимого изображения на носитель записи, и этап закрепления для закрепления перенесенного изображения, перенесенного на носитель записи, и использует в качестве двухкомпонентного проявителя проявляющий электростатическое скрытое изображение белый проявитель настоящего изобретения отдельно или в комбинации с проявителями, использующими другие цветные тонеры.
Устройство формирования изображения настоящего изобретения является устройством формирования изображения, включающим в себя носитель электростатического скрытого изображения, блок формирования электростатического скрытого изображения, выполненный с возможностью формирования электростатического скрытого изображения на носителе электростатического скрытого изображения, блок проявки, выполненный с возможностью проявки электростатического скрытого изображения с помощью двухкомпонентного проявителя для формирования видимого изображения, блок переноса, выполненный с возможностью переноса видимого изображения на носитель записи, и блок закрепления, выполненный с возможностью закрепления перенесенного изображения, перенесенного на носитель записи, и использует в качестве двухкомпонентного проявителя проявляющий электростатическое скрытое изображение белый тонер настоящего изобретения отдельно или в комбинации с проявителями, использующими другие цветные тонеры.
В качестве проявителей, использующих другие цветные тонеры, могут использоваться общеизвестные проявители.
Технологический картридж настоящего изобретения является технологическим картриджем, включающим в себя носитель электростатического скрытого изображения и блок проявки, выполненный с возможностью проявки электростатического скрытого изображения, сформированного на носителе электростатического скрытого изображения, с помощью двухкомпонентного проявителя для формирования видимого изображения, при этом двухкомпонентный проявитель является проявляющим электростатическое скрытое изображение белым проявителем.
[0075] Фиг. 2 изображает пример технологического картриджа настоящего изобретения. Технологический картридж (10) в целом содержит фотопроводник (11), заряжающее устройство (12), выполненное с возможностью электрически заряжать фотопроводник (11), проявляющее устройство (13), выполненное с возможностью проявки электростатического скрытого изображения, сформированного на фотопроводнике (11), с помощью белого проявителя настоящего изобретения для формирования проявленного тонером изображения, и устройство (14) очистки, выполненное с возможностью удаления тонера, остающегося на фотопроводнике (11) после того, как проявленное тонером изображение, сформированное по фотопроводнике (11), перенесено на носитель записи. Технологический картридж (10) имеет возможность установки и демонтажа на устройстве формирования изображения, таком как копировальное устройство и принтер.
[0076] Ниже будет описан способ формирования изображения с помощью устройства формирования цветного изображения, оборудованного технологическим картриджем (10) и использующим белый проявитель. Сначала фотопроводник (11) приводится во вращение с предварительно определенной периферийной скоростью, и периферийная поверхность фотопроводника (11) равномерно электрически заряжается до предварительно определенного положительного или отрицательного электрического потенциала заряжающим устройством (12). Затем на периферийную поверхность фотопроводника (11) излучается экспонирующий свет из экспонирующего устройства, такого как экспонирующее устройство щелевого типа экспонирования, и экспонирующее устройство выполнено с возможностью выполнения экспонирования путем сканирования с помощью лазерного луча, и последовательно формируются электростатические скрытые изображения. Электростатические скрытые изображения, сформированные на периферийной поверхности фотопроводника (11), проявляются с помощью проявляющего устройства (13) с использованием белого проявителя настоящего изобретения, чтобы тем самым сформировать проявленные белым тонером изображения. Затем проявленное белым тонером изображение, сформированное на периферийной поверхности фотопроводника (11), последовательно переносится на листы переноса, подаваемые из части подачи бумаги в часть между фотопроводником (11) и устройством переноса синхронно с вращением фотопроводника (11). Листы переноса, на которые были перенесены проявленные белым тонером изображения, отделяются от периферийной поверхности фотопроводника (11), затем на них формируют проявленные цветным тонером изображения с помощью проявителя, использующего цветной тонер, они подаются в устройство закрепления для закрепления на них изображений и выводятся за пределы устройства формирования изображения как скопированные материалы (копии). С другой стороны, поверхность фотопроводника (11), с которой были перенесены проявленные белым тонером изображения, очищается устройством (14) очистки для удаления оставшегося белого тонера, происходит нейтрализация зарядов устройством нейтрализации зарядов, и затем она используется для повторного формирования изображения.
Приведенное выше описание приводит пример, в котором проявленное цветным тонером изображение формируется после того, как сформировано проявленное белым тонером изображение. Однако может быть и случай, в котором проявленное белым тонером изображение формируется после того, как было сформировано проявленное цветным тонером изображение.
[0077] Устройство формирования изображения настоящего изобретения включает в себя носитель электростатического скрытого изображения, блок формирования электростатического скрытого изображения, выполненный с возможностью формирования электростатического скрытого изображения на носителе электростатического скрытого изображения, блок проявки, выполненный с возможностью проявки электростатического скрытого изображения, сформированного на носителе электростатического скрытого изображения, с помощью двухкомпонентного проявителя для формирования проявленного тонером изображения, блок переноса, выполненный с возможностью переноса проявленного тонером изображения, сформированного на носителе электростатического скрытого изображения, на носитель записи, и блок закрепления, выполненный с возможностью закрепления проявленного тонером изображения, перенесенного на носитель записи, и дополнительно включает в себя другие блоки, должным образом выбранные в соответствии с необходимостью, такие как блок нейтрализации заряда, блок очистки, блок повторной переработки, блок управления и т.д., и использует в качестве проявителя белый проявитель настоящего изобретения отдельно или в комбинации с проявителями, использующими другие цветные тонеры.
[0078] Настоящее изобретение относится к проявляющему электростатическое скрытое изображение белому проявителю в соответствии с [1] ниже, но также и включает в себя [2] - [6] ниже как варианты осуществления.
[1] Проявляющий электростатическое скрытое изображение белый проявитель, включающий в себя:
белый тонер, включающий в себя по меньшей мере связующую смолу, белый пигмент и разделительный агент; и
магнитный носитель, включающий в себя по меньшей мере наполнитель и слой покрытия, покрывающий наполнитель и сделанный из смолы для покрытия и проводящих частиц,
при этом Ra магнитного носителя находится в диапазоне от 0,50 мкм до 1,00 мкм, и объемная плотность магнитного носителя находится в диапазоне от 2,08 г/см3 до 2,24 г/см3.
[2] Проявляющий электростатическое скрытое изображение белый проявитель в соответствии с [1],
в котором отношение D/h среднеобъемного диаметра D (мкм) проводящих частиц в слое покрытия магнитного носителя к средней толщине h (мкм) слоя покрытия находится в диапазоне 0,50≦D/h≦1,10.
[3] Проявляющий электростатическое скрытое изображение белый проявитель в соответствии с [1] или [2],
в котором белый пигмент является оксидом титана, подвергнутым поверхностной обработке с помощью полиола, и содержание оксида титана в белом тонере составляет от 50 частей по массе до 80 частей по массе на 100 частей по массе связующей смолы, и
в котором связующая смола включает в себя по меньшей мере два вида сложнополиэфирных смол, в том числе первую сложнополиэфирную смолу и вторую сложнополиэфирную смолу, первая сложнополиэфирная смола имеет средневесовую молекулярную массу от 6000 до 14000, а вторая сложнополиэфирная смола имеет средневесовую молекулярную массу от 25000 до 90000.
[4] Способ формирования изображения, включающий в себя:
этап формирования электростатического скрытого изображения для формирования электростатического скрытого изображения на носителе электростатического скрытого изображения;
этап проявки для проявки электростатического скрытого изображения с помощью двухкомпонентного проявителя для формирования видимого изображения;
этап переноса для переноса видимого изображения на носитель записи; и
этап закрепления для закрепления перенесенного изображения, перенесенного на носитель записи,
при этом двухкомпонентное проявитель, проявляющий электростатическое скрытое изображение белый проявитель в соответствии с любым из [1]-[3] используется отдельно или в комбинации с проявителем, использующим другой цветной тонер.
[5] Устройство формирования изображения, включающее в себя:
носитель электростатического скрытого изображения;
блок формирования электростатического скрытого изображения, выполненный с возможностью формирования электростатического скрытого изображения на носителе электростатического скрытого изображения;
блок проявки, выполненный с возможностью проявки электростатического скрытого изображения с помощью двухкомпонентного проявителя для формирования видимого изображения;
блок переноса, выполненный с возможностью переноса видимого изображения на носитель записи; и
блок закрепления, выполненный с возможностью закрепления перенесенного изображения, перенесенного на носитель записи,
при этом двухкомпонентный проявитель, проявляющий электростатическое скрытое изображение белый проявитель в соответствии с любым из [1] - [3] используется отдельно или в комбинации с проявителем, использующим другой цветной тонер.
[6] Технологический картридж, включающий в себя:
носитель электростатического скрытого изображения; и
блок проявки, выполненный с возможностью проявки электростатического скрытого изображения, сформированного на носителе электростатического скрытого изображения, с помощью двухкомпонентного проявителя для формирования видимого изображения,
при этом двухкомпонентное проявитель является проявляющим электростатическое скрытое изображение белым проявителем в соответствии с любым из [1]-[3].
Примеры
[0079] Ниже настоящее изобретение будет описано более конкретно путем приведения примеров и сравнительных примеров. Однако настоящее изобретение не ограничивается этими примерами. Следует отметить, что "часть" обозначает часть по массе.
[0080] <Примеры получения наполнителя>
<Пример 1 получения наполнителя>
Частицы MnCO3, Mg(OH)2, Fe2O3 и SrCO3 были взвешены и смешаны для получения порошка смеси.
Порошок смеси был прокален в нагревательной печи при 850°С в воздушной атмосфере, и полученный продукт прокалки был охлажден и измельчен в порошок, имеющий диаметр частиц 3 мкм или менее. Этот порошок был добавлен в воду вместе с 1% по массе диспергирующего агента для формирования суспензии, и эта суспензия подавалась в распылительную сушилку для грануляции, чтобы тем самым получить гранулированный продукт, имеющий средний диаметр частиц приблизительно 40 мкм.
Гранулированный продукт был загружен в обжиговую печь, и обжигался в азотной атмосферой при 1150°С в течение 4 часов. Был выполнен компонентный анализ продукта обжига, и было найдено, что MnO было 40,0 мол.%, MgO было 10,0 мол.%, Fe2O3 было 49,6 мол.% и SrO было 0,4 мол.%. Полученный продукт обжига был измельчен с помощью измельчителя и просеян для регулировки гранулярности, чтобы тем самым получить сферические ферритовые частицы C1, имеющие среднеобъемный диаметр частиц, равный 35 мкм, и объемную плотность, равную 2,11 г/см3.
Среднеобъемный диаметр частицы был измерен в воде с помощью измерителя распределения гранулярности модели microtrac HRA9320-X100 (производства Nikkiso Co., Ltd.) при показателе преломления материала, равным 2,42, показателе преломления растворителя, равным 1,33, и концентрации, равной приблизительно 0,06.
Объемная плотность была измерена в соответствии с JIS-Z2504.
[0081] <Пример 2 получения наполнителя>
Аналогично, сферические ферритовые частицы C2, имеющие среднеобъемный диаметр частиц, равный 35 мкм, и объемную плотность 2,01 г/см3 были получены путем выполнения обжига при 1120°С в течение 4 часов.
[0082] <Пример 1 получения проводящих частиц>
Оксид алюминия (AKP-30 производства Sumitomo Chemical Co., Ltd.) (100 г) был диспергирован в воде (1 литр) для получения жидкой суспензии, которая была нагрета до 65°С. Раствор, полученный путем растворения четыреххлористого олова (46 г) и пентаоксида фосфора (0,5 г) в 2N хлористоводородной кислоте (1,7 литра) и 12% по массе аммиачная вода были добавлены по капле в жидкую суспензию за 54 минуты так, чтобы pH жидкой суспензии составляло от 7 до 8. После добавления по капле жидкая суспензия была отфильтрована и промыта, и полученный осадок был высушен при 110°С. Затем, полученный сухой порошок был обработан в потоке азота при 500°С в течение 1 часа, чтобы тем самым получить проводящие частицы P1, имеющий среднеобъемный диаметр частиц, равный 0,18 мкм.
Среднеобъемный диаметр частиц был измерен в воде с помощью NANOTRAC UPA-EX150 (производства Nikkiso Co., Ltd.) при показателе преломления материала, равном 1,66, и показателе преломления растворителя, равном 1,33.
[0083] <Пример 2 получения проводящих частиц>
Проводящие частицы P2, имеющие среднеобъемный диаметр частиц, равный 0,20 мкм, были получены таким же образом, как P1, за исключением того, что четыреххлористое олово (51 г) и пентаоксид фосфора (0,5 г) были добавлены по капле за 1 час, в отличие от приготовления примера 1 получения проводящих частиц.
[0084] <Пример 3 получения проводящих частиц>
Проводящие частицы P3, имеющие среднеобъемный диаметр частиц, равный 0,35 мкм, были получены таким же образом, как P1, за исключением того, что четыреххлористое олово (90 г) и пентаоксид фосфора (0,9 г) были добавлены по капле за 1 час и 45 минут, в отличие от приготовления примера 1 получения проводящих частиц.
[0085] <Пример 4 получения проводящих частиц>
Проводящие частицы P4, имеющие среднеобъемный диаметр частиц, равный 0,50 мкм, были получены таким же образом, как P1, за исключением того, что четыреххлористое олово (128 г) и пентаоксид фосфора (1,3 г) были добавлены по капле за 2 часа и 30 минут, в отличие от приготовления примера 1 получения проводящих частиц.
[0086] <Пример 5 получения проводящих частиц>
Проводящие частицы 5, имеющие среднеобъемный диаметр частиц, равный 0,52 мкм, было получены таким же образом, как P1, за исключением того, что четыреххлористое олово (133 г) и пентаоксид фосфора (1,4 г) были добавлены по капле за 2 часа и 36 минут, в отличие от приготовления примера 1 получения проводящих частиц.
[0087] <Пример синтеза смолы>
Толуол (300 г) был помещен в колбу, оборудованную мешалкой, и нагрет до 90°С под потоком газа азота. К которому за 1 час была добавлена по капле смесь 3-метакрилоксипропилтрис(триметилсилокси)силана (84,4 г) (200 ммоль: SILAPLANE TM-0701T производства Chisso Corporation), 3-метакрилоксипропилметилдиэтоксисилана (39 г) (150 ммоль), метилметакрилата (65,0 г) (650 ммоль) и 2,2ʹ-азобис-2-метилбутиронитрила (0,58 г) (3 ммоль). После того, как добавление по капле было завершено, туда дополнительно был добавлен раствор, полученный путем растворения 2,2ʹ-азобис-2-метилбутиронитрила (0,06 г) (0,3 ммоль) в толуоле (15 g) (в результате чего общее количество 2,2ʹ-азобис-2-метилбутиронитрила равно 0,64 г=3,3 ммоль), и они смешивались при температуре от 90°С до 100°С в течение 3 часов для радикальной сополимеризации, чтобы тем самым получить метакриловый сополимер R1.
[0088] <Пример 1 получения носителя>
(Слой покрытия носителя)
- Раствор кремнийорганической смолы (с содержанием сухого вещества, равным 20% по массе (SR2410: производства Dow Corning Toray Silicone Co., Ltd.)) 1215 частей по массе
- Титановый катализатор (с содержанием сухого вещества 60% по массе (TC-750: производства Matsumoto Fine Chemical Co., Ltd.)) 4 части по массе
- Аминосилан (с содержанием сухого вещества 100% по массе (SH6020: производства Dow Corning Toray Silicone Co., Ltd.) 3,2 части по массе
- Проводящие частицы P4 110 частей по массе
- Толуол 1000 частей по массе
Материалы, описанные выше, диспергировались с помощью миксера-гомогенизатора в течение 10 минут, чтобы тем самым получить формирующий пленку покрытия раствор смеси кремнийорганической смолы. С помощью устройства для нанесения покрытий путем проливания (производства Okada Seiko Co., Ltd.) формирующий пленку покрытия раствор был нанесен на поверхность наполнителя, который был наполнителем C1 (5000 частей по массе), и высушен при внутренней температуре устройства для нанесения покрытий, равной 55°С. Полученный носитель оставили в электропечи при 200°С в течение 1 часа для обжига.
Полученная масса ферритового порошка была охлаждена, а затем разбита через сито, имеющее ячейки в 63 мкм, чтобы тем самым получить носитель 1, имеющий среднеобъемный диаметр частиц, равный 36 мкм, объемное удельное сопротивление 11 LogΩсм, объемную плотность 2,24 г/см3 и среднюю толщину слоя покрытия, равную 0,45 мкм.
[0089] Среднеобъемный диаметр частицы измерялся в воде с помощью измерителя распределения гранулярности модели microtrac HRA9320-X100 (производства Nikkiso Co., Ltd.) при показателе преломления материала, равном 2,42, показателе преломления раствора, равном 1,33, и концентрации, приблизительно равной 0,06.
Объемное удельное сопротивление измерялось с помощью ячейки, изображенной на. фиг 1. Носитель (3) был уложен в ячейку, сформированную из сделанного из фтористой смолы контейнера (2), в котором электрод (1a) и электрод (1b), оба имеющие площадь поверхности, равную 2,5 см × 4 см, удерживаются на расстоянии 0,2 см. По ячейке постукивали десять раз с высоты сбрасывания 1 см со скоростью постукивания 30 ударов/мин. После этого было подано постоянное напряжение, равное 1000 В, через электрод (1a) и электрод (1b), и спустя тридцать секунд значение сопротивления r [Ω] носителя было измерено с помощью измерителя высокого сопротивления 4329A (производства Yokogawa Hewlett Packard, Ltd.). Объемное удельное сопротивление [Ω • cm] было вычислено в соответствии с формулой 2 ниже.
[0090] r×(2,5×4)/0,2 --- Формула 2
[0091] Среднеарифметическая шероховатость Ra поверхности измерялась с помощью описанного выше оптического микроскопа (например, OPTELICS C130 производства LASERTEC Co., Ltd.) в соответствии с JIS-B0601.
Объемная плотность измерялась в соответствии с JIS-Z2504.
Средняя толщина h слоя покрытия носителя была получена путем наблюдении сечения носителя с помощью просвечивающего электронного микроскопа (TEM), измерения значений толщины полимерных составляющих слоя покрытия, покрывающего поверхность носителя, и вычисления среднего значения измеренных значений толщины. В частности, были измерены значения толщины полимерных составляющих, в которых отсутствовали проводящие частицы, как изображено на фиг. 3. Значения толщины полимерных составляющих, которые были над проводящими частицами, не измерялись. Среднее значений толщины, измеренных в произвольных пятидесяти местах на сечении носителя, вычислялось в качестве толщины h (мкм).
[0092] <Пример 2 получения носителя>
Носитель 2, имеющий среднеобъемный диаметр частиц, равный 36 мкм, объемное удельное сопротивление, равное 11 LogΩсм, объемную плотность 2,24 г/см3 и среднюю толщину слоя покрытия, равную 0,25 мкм, был получен таким же образом, как носитель 1, за исключением того, что раствор кремнийорганической смолы использовался в количестве 1188 частей по массе и использовались проводящие частицы P2 в отличие от примера 1 получения носителя.
[0093] <Пример 3 получения носителя>
Носитель 3, имеющий среднеобъемный диаметр частиц, равный 36 мкм, объемное удельное сопротивление, равное 11 LogΩсм, объемную плотность 2,08 г/см3 и среднюю толщину слоя покрытия, равную 0,44 мкм, был получен таким же образом, как носитель 1, за исключением того, что раствор кремнийорганической смолы использовался в количестве 1188 частей по массе, использовались проводящие частицы P3 и использовались частицы C2 наполнителя в отличие от примера 1 получения носителя.
[0094] <Пример 4 получения носителя>
Носитель 4, имеющий среднеобъемный диаметр частиц, равный 36 мкм, объемное удельное сопротивление, равное 11 LogΩсм, объемную плотность 2,08 г/см3 и среднюю толщину слоя покрытия, равную 0,40 мкм, был получен таким же образом, как носитель 1, за исключением того, что раствор кремнийорганической смолы использовался в количестве 1080 частей по массе, использовались проводящие частицы P2 и использовались частицы C2 наполнителя в отличие от примера 1 получения носителя.
[0095] <Пример 5 получения носителя>
Носитель 5, имеющий среднеобъемный диаметр частиц, равный 36 мкм, объемное удельное сопротивление, равное 11 LogΩсм, объемную плотность 2,16 г/см3 и среднюю толщину слоя покрытия, равную 0,46 мкм, был получен таким же образом, как носитель 1, за исключением того, что раствор кремнийорганической смолы использовался в количестве 1242 частей по массе и использовались проводящие частицы P5 в отличие от примера 1 получения носителя.
[0096] <Пример 6 получения носителя>
Носитель 6, имеющий среднеобъемный диаметр частиц, равный 36 мкм, объемное удельное сопротивление, равное 11 LogΩсм, объемную плотность 2,16 г/см3 и среднюю толщину слоя покрытия, равную 0,38 мкм, был получен таким же образом, как носитель 1, за исключением того, что раствор кремнийорганической смолы использовался в количестве 1026 частей по массе и использовались проводящие частицы P1 в отличие от примера 1 получения носителя.
[0097] <Пример 7 получения носителя>
Носитель 7, имеющий среднеобъемный диаметр частиц, равный 36 мкм, объемное удельное сопротивление, равное 11 LogΩсм, объемную плотность 2,16 г/см3 и среднюю толщину слоя покрытия, равную 0,44 мкм, был получен таким же образом, как носитель 1, за исключением того, что раствор для кремнийорганической смолы использовался в количестве 1188 частей по массе и использовались проводящие частицы P3 в отличие от примера 1 получения носителя.
[0098] <Пример 8 получения носителя>
- Метакриловый сополимер R1 (с содержанием сухого вещества 20% по массе) 1188 частей по массе
- Титановый катализатор (с содержанием сухого вещества 60% по массе (TC-750: производства Matsumoto Fine Chemical Co., Ltd.)) 4 части по массе
- Аминосилан (с содержанием сухого вещества 100% по массе (SH6020: производства Dow Corning Toray Silicone Co., Ltd.) 3,2 части по массе
- Проводящие частицы P3 100 частей по массе
- Толуол 1000 частей по массе
Материалы, описанные выше, диспергировались с помощью миксера-гомогенизатора в течение 10 минут, чтобы тем самым получить формирующий пленку покрытия раствор смеси. С помощью устройства для нанесения покрытий путем проливания (производства Okada Seiko Co., Ltd.) формирующий пленку покрытия раствор был нанесен на поверхность наполнителя, который был наполнителем C1 (5000 частей по массе), и высушен при внутренней температуре устройства для нанесения покрытий, равной 55°С. Полученный носитель оставили в электропечи при 200°С в течение 1 часа для обжига, полученная масса ферритового порошка была охлаждена, а затем разбита сито, имеющее ячейки в 63 мкм, чтобы тем самым получить носитель 8, имеющий наличия среднеобъемный диаметр частиц, равный 36 мкм, объемное удельное сопротивление, равное 11 LogΩсм, объемную плотность 2,16 г/см3 и среднюю толщину слоя покрытия, равную 0,44 мкм.
[0099] <Пример 1ʹ получения носителя>
Носитель 1ʹ, имеющий среднеобъемный диаметр частиц, равный 36 мкм, объемное удельное сопротивление, равное 11 LogΩсм, объемную плотность 2,05 г/см3 и среднюю толщину слоя покрытия, равную 0,44 мкм, был получен таким же образом, как носитель 1, за исключением того, что раствор кремнийорганической смолы использовался в количестве 1188 частей по массе, использовались проводящие частицы P3 и использовались частицы C2 наполнителя в отличие от примера 1 получения носителя.
[0100] <Пример 2ʹ получения носителя>
Носитель 2ʹ, имеющий среднеобъемный диаметр частиц, равный 36 мкм, объемное удельное сопротивление, равное 11 LogΩсм, объемную плотность 2,28 г/см3 и среднюю толщину слоя покрытия, равную 0,40 мкм, был получен таким же образом, как носитель 1, за исключением того, что раствор кремнийорганической смолы использовался в количестве 1080 частей по массе и использовались проводящие частицы P2.
[0101] <Пример 3ʹ получения носителя>
Носитель 3ʹ, имеющий среднеобъемный диаметр частиц, равный 36 мкм, объемное удельное сопротивление, равное 11 LogΩсм, объемную плотность 2,16 г/см3 и среднюю толщину слоя покрытия, равную 0,70 мкм, был получен таким же образом, как носитель 1, за исключением того, что раствор кремнийорганической смолы использовался в количестве 1890 частей по массе и использовались проводящие частицы P3.
[0102] <Пример 4ʹ получения носителя>
Носитель 4ʹ, имеющий среднеобъемный диаметр частиц, равный 36 мкм, объемное удельное сопротивление, равное 11 LogΩсм, объемную плотность 2,16 г/см3 и среднюю толщину слоя покрытия, равную 0,32 мкм, был получен таким же образом, как носитель 1, за исключением того, что раствор кремнийорганической смолы использовался в количестве 864 частей по массе и использовались проводящие частицы P3.
[0103] <Пример получения частиц 1 базового тонера>
- Сложнополиэфирная смола A (со средневесовой молекулярной массой 10000) 40 частей
- Cложнополиэфирная смола B (со средневесовой молекулярной массой 60000) 60 частей
- Карнаубский воск 1 часть
- Диоксид титана (TIPAQUE PF-739 производства Ishihara Sangyo Kaisha, Ltd.) 48 частей
Составляющие материалы тонера, описанные выше, смешивались с помощью миксера Henschel (HENSCHEL 20B производства Mitsui Mining Company, Ltd., при 1500 об/мин в течение 3 минут) и перемешивались с помощью одноосного смесителя (COMPACT BUSS CO-KNEADER производства Buss, Inc.) при следующих условиях (заданные температуры: 100°С на входе и 50°С на выходе и скорость подачи 2 кг/час), чтобы тем самым получить [базовый тонер A1].
[Базовый тонер A1] далее перемешивался, затем раскатывался и охлаждался, измельчался с помощью измельчителя, мелко измельчался с помощью мельницы I типа (тип IDS-2 производства Nippon Pneumatic Mfg. Co., Ltd., с планарной ударной пластиной при давлении воздуха 6,8 атм./см2 и скоростью подачи 0,5 кг/час) и далее сортировался (с помощью 132MP производства Alpine Aktiengesellschaft), чтобы тем самым получить [частицы 1 базового тонера].
[0104] <Пример получения частиц 2 базового тонера>
Частицы 2 базового тонера были получены таким же образом, как частицы 1 базового тонера, за исключением того, что использовался TIPAQUE PF-739 в количестве 50 частей по массе в отличие от примера 1 получения частиц 1 базового тонера.
<Пример получения частиц 3 базового тонера>
Частицы 3 базового тонера были получены таким же образом, как частицы 1 базового тонера, за исключением того, что TIPAQUE PF-739 использовался в количестве 65 частей по массе в отличие от примера 1 получения частиц 1 базового тонера.
<Пример получения частиц 4 базового тонера>
Частицы 4 базового тонера были получены таким же образом, как частицы 1 базового тонера, за исключением того, что TIPAQUE PF-739 использовался в количестве 80 частей по массе в отличие от примера 1 получения частиц 1 базового тонера.
<Пример получения частиц 5 базового тонера>
Частицы 5 базового тонера были получены таким же образом, как частицы 1 базового тонера, за исключением того, что TIPAQUE PF-739 использовался в количестве 82 частей по массе в отличие от примера 1 получения частиц 1 базового тонера.
[0105] (Обработка с помощью внешней добавки)
В качестве внешней добавки частицы гидрофобного диоксида кремния (R972 производства Nippon Aerosil Co., Ltd.) (1,0 часть по массе) были добавлены к ʺчастицам 1-5 базового тонераʺ (100 частей по массе) соответственно, и они смешивались с помощью миксера Henschel, чтобы тем самым получить частицы тонера (именуемые в дальнейшем ʺтонеры 1-5ʺ соответственно).
[0106] Примеры 1-10, и сравнительные примеры 1-4
<Получение проявителей 1-10 и 1ʹ-4ʹ>
7,0 частей тонеров (7,2 мкм), полученных в примерах получения тонеров были добавлены к 93 частям носителей, полученных в примерах получения носителей, и они смешивались с помощью шаровой мельницы в течение 20 минут, чтобы тем самым получить проявители 1-10 и 1ʹ-4ʹ.
Комбинации в проявителях, состав тонеров, состав носителей и физические свойства представлены в Таблицах 1-1 и 1-2.
[0107] <Оценка качества с помощью реального оборудования>
Характеризующие тесты на качество изображения были выполнены с помощью RICOH PRO C751EX производства Ricoh Company, Ltd. (многофункциональное периферийное устройство с цифровым цветным копировальным устройством/принтером производства Ricoh Company, Ltd.) в условиях проявки, описанных ниже.
- Промежуток проявки (между фотопроводником и рукавом проявки): 0,3 мм
- Дозирующий промежуток (между рукавом проявки и дозатором): 0,65 мм
- Линейная скорость фотопроводника: 440 мм/сек
- (Линейная скорость рукава проявки)/(линейная скорость фотопроводника): 1,80
- Плотность записи: 600 точек на дюйм
- Электрический потенциал (Vd) зарядки: - 600 В
- Экспонированный электрический потенциал в области, соответствующей части изображения (сплошная часть графики): -100 В
- Проявляющее смещение: Постоянное напряжение (DC) -500 В/ переменный компонент смещения: 2 кГц, от -100 В до -900 В, 50% скважность
[0108] (1) Плотность изображения в сплошной части
С помощью спектрального колориметрического плотномера X-RITE 938 была измерена плотность изображения в пяти местах в центре сплошной части 30 мм × 30 мм (см. Замечание 1 ниже) при условиях проявки, описанных выше, и было вычислено среднее значение для измерений.
Замечание 1; часть, соответствующая области с электрическим потенциалом проявки в 400 В=(Экспронированный электрический потенциал - постоянное напряжение (DC) проявляющего смещения)=-100 В -(-500 В)
Разница ID между первоначально выведенным изображением и изображением, выведенным после 1000000 изображений, оценивалась на основании критерия, описанного ниже.
Равна или больше 0, но меньше 0,2: A (очень хорошо)
Равна или больше 0,2, но меньше 0,3: B (хорошо)
Равна или больше 0,3, но меньше 0,4: C (приемлемо)
Равна или больше 0,4: D (плохо)
[0109] (2) Изображение с белыми полосами
Сплошное изображение, выводимое после 1000000 изображений, просматривалось визуально, чтобы увидеть, были ли какое-либо пустоты в изображении в том же направлении, в котором выходит бумага. Проявитель, который не привел к пустотам в изображении, оценивался как удовлетворительный (A), проявитель, который привел к небольшим пустотам в изображение, оценивался как приемлемый (B), и проявитель, который привел к заметным пустотам в изображении, оценивался как неприемлемый (C).
[0110] (3) Адгезия носителя (сплошная часть)
Адгезия носителя является причиной повреждений на фотокопировальном барабане или закрепляющем валике, что приводит к плохому качеству изображения. Адгезия носителя оценивалась в соответствии со способом, описанным ниже, потому что адгезия носителя к фотопроводнику будет приводить к тому, что только часть носителя будет переноситься на лист.
Число частиц носителя, прилипших на сплошном изображении (30 мм × 30 мм), сформированном с помощью RICOH PRO C901 при условиях проявки, описанных выше (электрический потенциал (Vd) зарядки: -600 В, экспонированный электрический потенциал в области, соответствующей части изображения (сплошная часть графики): -100 В, и проявляющее смещение: постоянное напряжение (DC) -500 V), подсчитывалось на фотопроводнике для оценки адгезии носителя в сплошной части.
В таблице ниже знак A обозначает "очень хорошо", знак B обозначает "хорошо", знак C обозначает "приемлемо", и знак D обозначает "плохо".
[0111]
[Таблица 1-1]
| Название проявителя | Название тонера | Пигмент (частей по массе) | Имя носителя | Наполнитель | Проводящие частицы | |
| Пример 1 | 1 | 3 | 65 | 1 | С1 | P4 |
| Пример 2 | 2 | 4 | 80 | 2 | C1 | P2 |
| Пример 3 | 3 | 3 | 65 | 3 | С2 | P3 |
| Пример 4 | 4 | 2 | 50 | 4 | С2 | P2 |
| Пример 5 | 5 | 3 | 65 | 5 | С1 | P5 |
| Пример 6 | 6 | 3 | 65 | 6 | C1 | P1 |
| Пример 7 | 7 | 1 | 48 | 7 | C1 | P3 |
| Пример 8 | 8 | 5 | 82 | 7 | C1 | P3 |
| Пример 9 | 9 | 3 | 65 | 7 | C1 | P3 |
| Пример 10 | 10 | 3 | 65 | 8 | C1 | P3 |
| Сравнит. пример 1 | 1ʹ | 3 | 65 | 1ʹ | C2 | P3 |
| Сравнит. пример 2 | 2ʹ | 3 | 65 | 2ʹ | C1 | P2 |
| Сравнит. пример 3 | 3ʹ | 3 | 65 | 3ʹ | C1 | P3 |
| Сравнит. пример 4 | 4ʹ | 3 | 65 | 4ʹ | C1 | P3 |
[Таблица 1-2]
| AD носителя (г/см3) | Ra носителя (мкм) | D (мкм) проводящих частиц | h (мкм) слоя покрытия | D/h | |
| Пример 1 | 2,24 | 1,00 | 0,50 | 0,45 | 1,10 |
| Пример 2 | 2,24 | 0,50 | 0,20 | 0,25 | 0,80 |
| Пример 3 | 2,08 | 1,00 | 0,35 | 0,44 | 0,80 |
| Пример 4 | 2,08 | 0,50 | 0,20 | 0,40 | 0,50 |
| Пример 5 | 2,16 | 1,00 | 0,52 | 0,46 | 1,12 |
| Пример 6 | 2,16 | 0,50 | 0,18 | 0,38 | 0,48 |
| Пример 7 | 2,16 | 0,70 | 0,35 | 0,44 | 0,80 |
| Пример 8 | 2,16 | 0,70 | 0,36 | 0,44 | 0,80 |
| Пример 9 | 2,16 | 0,70 | 0,35 | 0,44 | 0,80 |
| Пример 10 | 2,16 | 0,70 | 0,35 | 0,44 | 0,80 |
| Сравнит. пример 1 | 2,05 | 0,70 | 0,35 | 0,44 | 0,80 |
| Сравнит. пример 2 | 2,23 | 0,50 | 0,20 | 0,40 | 0,50 |
| Сравнит. пример 3 | 2,16 | 0,48 | 0,35 | 0,70 | 0,50 |
| Сравнит. пример 4 | 2,16 | 1,04 | 0,35 | 0,32 | 1,10 |
[0112] [Таблица 2]
| Название проявителя | ID | Белые полосы | Адгезия носителя | |
| Пример 1 | 1 | В | А | C |
| Пример 2 | 2 | A | А | C |
| Пример 3 | 3 | В | А | C |
| Пример 4 | 4 | В | В | В |
| Пример 5 | 5 | В | А | C |
| Пример 6 | 6 | В | В | В |
| Пример 7 | 7 | C | А | B |
| Пример 8 | 8 | А | А | C |
| Пример 9 | 9 | В | А | А |
| Пример 10 | 10 | В | А | А |
| Сравнит. пример 1 | 1ʹ | B | А | D |
| Сравнит. пример 2 | 2ʹ | B | А | D |
| Сравнит. пример 3 | 3ʹ | B | С | В |
| Сравнит. пример 4 | 4ʹ | B | А | D |
СПИСОК ССЫЛОЧНЫХ ПОЗИЦИЙ
[0113] 1a электрод
1b электрод
2 сделанный из фтористой смолы контейнер
3 носитель
10 технологический картридж
11 фотопроводник
12 заряжающее устройство
13 проявляющее устройство
14 устройство очистки
1. Проявляющий электростатическое скрытое изображение белый проявитель, содержащий:
белый тонер, который содержит связующую смолу, белый пигмент и разделительный агент; и
магнитный носитель, который содержит наполнитель и слой покрытия, покрывающий наполнитель и сделанный из смолы для покрытий и проводящих частиц,
при этом Ra магнитного носителя находится в диапазоне от 0,50 до 1,00 мкм, а объемная плотность магнитного носителя находится в диапазоне от 2,08 до 2,24 г/см3.
2. Проявляющий электростатическое скрытое изображение белый проявитель по п. 1,
в котором отношение D/h среднеобъемного диаметра D (мкм) проводящих частиц в слое покрытия магнитного носителя к средней толщине h (мкм) слоя покрытия находится в диапазоне 0,50
3. Проявляющий электростатическое скрытое изображение белый проявитель по п. 1,
в котором белый пигмент является оксидом титана, подвергнутым поверхностной обработке с помощью полиола, и содержание оксида титана в белом тонере составляет от 50 частей по массе до 80 частей по массе на 100 частей по массе связующей смолы, и
при этом связующая смола содержит по меньшей мере два вида сложнополиэфирных смол, которые содержат первую сложнополиэфирную смолу и вторую сложнополиэфирную смолу, первая сложнополиэфирная смола имеет средневесовую молекулярную массу от 6000 до 14000, а вторая сложнополиэфирная смола имеет средневесовую молекулярную массу от 25000 до 90000.
4. Способ формирования изображения, содержащий этапы, на которых:
формируют электростатическое скрытое изображение на несущей электростатического скрытого изображения;
проявляют электростатическое скрытое изображение с помощью двухкомпонентного проявителя для формирования видимого изображения;
переносят видимое изображение на носитель записи; и
закрепляют перенесенное изображение, перенесенное на носитель записи,
при этом в качестве двухкомпонентного проявителя используется проявляющий электростатическое скрытое изображение проявитель по любому из пп. 1-3 отдельно или в комбинации с проявителем, использующим другой цветной тонер.
5. Устройство формирования изображений, содержащее:
носитель электростатического скрытого изображения;
блок формирования электростатического скрытого изображения, выполненный с возможностью формирования электростатического скрытого изображения на носителе электростатического скрытого изображения;
блок проявки, выполненный с возможностью проявки электростатического скрытого изображения с помощью двухкомпонентного проявителя для формирования видимого изображения;
блок переноса, выполненный с возможностью переноса видимого изображения на носитель записи; и
блок закрепления, выполненный с возможностью закрепления перенесенного изображения, перенесенного на носитель записи,
при этом в качестве двухкомпонентного проявителя используется проявляющий электростатическое скрытое изображение проявитель по любому из пп. 1-3 отдельно или в комбинации с проявителем, использующим другой цветной тонер.
6. Технологический картридж, содержащий:
носитель электростатического скрытого изображения; и
блок проявки, выполненный с возможностью проявки электростатического скрытого изображения, сформированного на носителе электростатического скрытого изображения, с помощью двухкомпонентного проявителя для формирования видимого изображения,
при этом двухкомпонентный проявитель является проявляющим электростатическое скрытое изображение белым проявителем по любому из пп. 1-3.
