МАГНИТНЫЙ ТОНЕР

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ, ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ ДАННОМУ ИЗОБРЕТЕНИЮ

Область техники, к которой относится изобретение

Данное изобретение относится к магнитному тонеру для применения в способе формирования изображения, таком как электрофотографический способ.

Описание предшествующего уровня техники

Электрофотографическое устройство для формирования изображения требуется для достижения более высокой скорости, более продолжительного срока службы и экономии энергии, и требуется также тонер, чтобы иметь дополнительно улучшенные различные эксплуатационные качества для того, чтобы соответствовать таким требованиям. В частности, для более продолжительного срока службы важно, чтобы эффективность переноса и проявляющая способность тонера поддерживались одинаковыми даже в течение длительного периода применения. Помимо этого, требуется, чтобы тонер обладал дополнительно улучшенной способностью к низкотемпературному фиксированию с точки зрения высокой скорости и экономии энергии.

Кроме того, уменьшаются габариты и масса устройства, такого как копировальный аппарат и принтер, и может быть использована магнитная однокомпонентная проявляющая система с применением магнитного тонера, которая является выгодной в отношении таких аспектов.

Различные тонеры были предложены для того, чтобы этот магнитный тонер удовлетворял требованиям в отношении стабильной эффективности переноса и проявляющей способности и еще более улучшенной способности к низкотемпературному фиксированию на протяжении длительного периода времени. В выложенной заявке на патент Японии № 2006-91935 предложено добавление поверхностной добавки, обладающей отрегулированным удельным сопротивлением, к магнитному тонеру, чтобы получить в результате улучшение в долговечности и поляризуемости. В патенте Японии № 4321272 предложено поверхностное добавление композиционных частиц смолы из частиц кремнезема и частиц меламиновой смолы к магнитному тонеру, чтобы получить в результате улучшение проявляющей способности и сдерживании стирания изображения. В выложенной заявке на патент Японии № 2000-292972 предложено поверхностное добавление кремнезема, имеющего большой диаметр частиц, к магнитному тонеру, чтобы получить в результате улучшение проявляющей способности и сдерживании вуалирования. В выложенной заявке на патент Японии № 2013-92748 и международной публикации № WO2013/063291 предложено поверхностное добавление композиционных частиц, включающих неорганические мелкие частицы, встроенные в поверхность мелких частиц смолы, чтобы получить в результате улучшение в долговечности.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Авторы данного изобретения провели исследования в отношении тонеров, описанных в документах, указанных выше, и в качестве результата нашли, что тонер в соответствии с выложенной заявкой на патент Японии № 2006-91935 еще обладает возможностью улучшений способности к низкотемпературному фиксированию и проявляющей способности и эффективности переноса в течение длительного периода применения, тонер в соответствии с патентом Японии № 4321272 еще обладает возможностью улучшения способности к низкотемпературному фиксированию и сдерживания вуалирования в течение длительного периода применения, тонер в соответствии с выложенной заявкой на патент Японии № 2000-292972 еще обладает возможностью улучшений способности к низкотемпературному фиксированию и проявляющей способности и эффективности переноса в течение длительного периода применения, и тонеры в соответствии с выложенной заявкой на патент Японии № 2013-92748 и международной публикации № WO2013/063291 еще обладают возможностью улучшения проявляющей способности, сдерживания вуалирования и улучшения эффективности переноса в течение длительного периода применения.

Данное изобретение направлено на предоставление магнитного тонера, который обладает превосходной способностью к низкотемпературному фиксированию и который также обладает превосходной проявляющей способностью, сдерживанием вуалирования и эффективностью переноса даже в течение длительного периода применения.

В соответствии с одним аспектом данного изобретения, предоставлен магнитный тонер, включающий частицы магнитного тонера, содержащие связующую смолу и магнитный компонент, и неорганические мелкие частицы «a» и органические-неорганические композитные мелкие частицы, при этом магнитный тонер имеет (i) абсолютную удельную массу от 1,40 г/см³ или более до 1,70 г/см³ или менее и (ii) намагниченность насыщения при магнитном поле 796 кА/м, составляющую от 10 Ам²/кг или более до 20 Ам²/кг или менее, неорганические мелкие частицы «a» являются оксидом металла, имеющим объемное удельное сопротивление от 1,0×10³ Ом·см или более до 1,0×10⁸ Ом·см или менее, и органические-неорганические композитные мелкие частицы содержат частицы смолы и неорганические мелкие частицы «b», встроенные в частицы смолы, и органические-неорганические композитные мелкие частицы имеют абсолютную удельную массу от 1,50 г/см³ или более до 1,75 г/см³ или менее.

Данное изобретение может предоставлять магнитный тонер, который обладает превосходной способностью к низкотемпературному фиксированию и который также обладает превосходной проявляющей способностью, сдерживанием вуалирования и эффективностью переноса даже в течение длительного периода применения.

Другие особенности данного изобретения станут очевидными из представленного ниже описания типичных вариантов осуществления со ссылками на приложенные чертежи.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Фиг. 1 представляет собой схематический вид, иллюстрирующий пример смесительного устройства для применения при примешивании поверхностной добавки.

Фиг. 2 представляет собой иллюстративный вид перемешивающего элемента устройства на Фиг. 1.

ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Предпочтительные варианты осуществления данного изобретения будут теперь описаны подробно в соответствии с сопроводительными чертежами.

Данное изобретение относится к магнитному тонеру, включающему частицы магнитного тонера, содержащие связующую смолу и магнитный компонент, и неорганические мелкие частицы «a» и органические-неорганические композитные мелкие частицы, при этом

магнитный тонер имеет

(i) абсолютную удельную массу от 1,40 г/см³ или более до 1,70 г/см³ или менее, и

(ii) намагниченность насыщения при магнитном поле 796 кА/м, составляющую от 10 Ам²/кг или более до 20 Ам²/кг или менее,

неорганические мелкие частицы «a» являются оксидом металла, имеющим объемное удельное сопротивление от 1,0×10³ Ом·см или более до 1,0×10⁸ Ом·см или менее, и

органические-неорганические композитные мелкие частицы содержат частицы смолы и

неорганические мелкие частицы «b», встроенные в частицы смолы, и

органические-неорганические композитные мелкие частицы имеют абсолютную удельную массу от 1,50 г/см³ или более до 1,75 г/см³ или менее.

В соответствии с исследованиями, проведенными авторами данного изобретения, вышеуказанный магнитный тонер может быть использован, чтобы получить в результате улучшение способности к низкотемпературному фиксированию и также улучшение проявляющей способности, сдерживания вуалирования и улучшение эффективности переноса даже в течение длительного периода применения.

Магнитный тонер в соответствии с данным изобретением может быть применен для магнитной однокомпонентной проявляющей системы, в которой элемент для переноса тонера (далее в данном документе называемый как «проявляющий валик»), включающий предоставленный в нем элемент для генерации магнитного поля, такой как магнитный ролик, используют, чтобы перемещать магнитный тонер к области проявления для выполнения проявления. Придание заряда магнитному тонеру в основном выполняется в области, в которой магнитный тонер отрегулирован элементом для регулирования тонера, посредством трибоэлектрической зарядки в результате трения скольжения между магнитным тонером и элементом для трибоэлектрической зарядки проявляющего валика.

В магнитном тонере в соответствии с данным изобретением содержание магнитного компонента в магнитном тонере может быть уменьшено, чтобы получить в результате улучшение способности к низкотемпературному фиксированию.

С другой стороны, когда содержание магнитного компонента в магнитном тонере уменьшено, способность к низкотемпературному фиксированию улучшена, однако содержание магнитного компонента, имеющего низкое объемное удельное сопротивление, уменьшено, что вызывает тем самым значительное снижение вероятности утечки заряда магнитного тонера. Вследствие этого магнитный тонер заряжается избыточным образом на проявляющем валике (что называют чрезмерной зарядкой). В частности, когда выполняют длительным образом печать в окружающей среде при низкой температуре и низкой влажности или печать при низкой скорости вывода, когда магнитный тонер потребляется в меньшей степени, магнитный тонер на проявляющем валике легко чрезмерно заряжается. Когда магнитный тонер чрезмерно заряжен, магнитный тонер прочно прилипает к проявляющему валику, и возможность проявления магнитного тонера гораздо меньше, вследствие чего затруднено поддержание стабильной проявляющей способности.

В таком случае, неорганические мелкие частицы «a», имеющие низкое объемное удельное сопротивление, могут быть добавлены наружным образом к частицам магнитного тонера, в которых содержание магнитного компонента в магнитном тонере уменьшено, чтобы тем самым понизить объемное удельное сопротивление магнитного тонера и подавлять чрезмерную зарядку на проявляющем валике.

Однако даже когда применяют конструкцию, в которой неорганические мелкие частицы «a», имеющие низкое объемное удельное сопротивление, добавлены наружным образом к частицам магнитного тонера, в которых содержание магнитного компонента уменьшено, чтобы тем самым подавлять чрезмерную зарядку магнитного тонера, затруднено достижение стабильных эксплуатационных качеств в течение длительного периода применения. Магнитный тонер подвергается неоднократным образом трению скольжения в течение длительного периода применения, вызывая тем самым встраивание неорганических мелких частиц «a» на поверхности магнитного тонера, что обусловливает значительное снижение вероятности утечки заряда магнитного тонера. Помимо этого, трение скольжения вызывает перемещение неорганических мелких частиц «a» на поверхности магнитного тонера, что обусловливает изменение имеющегося распределения неорганических мелких частиц «a» на магнитном тонере, легко приводя к широкому распределению степени заряда магнитного тонера и возникновению вуалирования и ухудшению проявляющей способности.

Авторы данного изобретения провели различные исследования для того, чтобы получить тонер, который может быть стабильно заряженным на протяжении длительного периода времени посредством подавления перемещения неорганических мелких частиц «a». В результате этого авторы данного изобретения нашли, что органические-неорганические композитные мелкие частицы, имеющие абсолютную удельную массу, близкую к абсолютной удельной массе частиц магнитного тонера, могут быть добавлены наружным образом, чтобы тем самым регулировать поляризуемость, улучшать проявляющую способность, подавлять вуалирование и также улучшать эффективность переноса магнитного тонера даже в течение длительного периода применения.

Причиной способности к улучшению проявляющей способности, подавлению вуалирования и также улучшению эффективности переноса магнитного тонера даже в течение длительного периода применения считают следующее.

Считают, что органические-неорганические композитные мелкие частицы и магнитный тонер имеют абсолютную удельную массу, близкую одна к другой, что тем самым делает возможным равномерное протекание частиц магнитного тонера и органических-неорганических композитных мелких частиц в устройстве для добавления наружным образом, делая возможным равномерное диспергирование органических-неорганических композитных мелких частиц в магнитном тонере и их добавление без затруднений наружным образом к магнитному тонеру.

Кроме того, органические-неорганические композитные мелкие частицы содержат частицы смолы и неорганические мелкие частицы «b», встроенные в частицы смолы, и поэтому гораздо менее вероятно, что они будут прокатываться на поверхности магнитного тонера даже при повторяющемся воздействии трения скольжения на магнитный тонер, и они легко поддерживаются в равномерно диспергированном состоянии.

Органические-неорганические композитные мелкие частицы легко равномерно распределяются в магнитном тонере и наружным образом добавляются к нему, и поэтому имеющееся распределение неорганических мелких частиц «a» является также вполне равномерным. Помимо этого, органические-неорганические композитные мелкие частицы и магнитный тонер имеют абсолютную удельную массу, близкую одна к другой, что тем самым делает гораздо менее вероятным встраивание органических-неорганических композитных мелких частиц в поверхность магнитного тонера даже в течение длительного периода применения, и в результате имеющееся распределение неорганических мелких частиц «a» может также поддерживаться равномерным. Вследствие этого полагают, что магнитный тонер по данному изобретению может поддерживаться в состоянии, имеющем узкое распределение степени заряда, что делает возможным улучшение проявляющей способности и подавление вуалирования в течение длительного периода применения.

Причиной улучшения эффективности переноса предполагают следующее.

Смещение для переноса прикладывают к бумаге (среде), чтобы тем самым переместить на бумагу тонер на барабане.

Применяют структуру, в которой частицы тонера и органические-неорганические композитные мелкие частицы имеют абсолютную удельную массу, близкую одна к другой, что тем самым делает гораздо менее вероятным встраивание органических-неорганических композитных мелких частиц в поверхность магнитного тонера. Кроме того, органические-неорганические композитные мелкие частицы практически равномерно распределены на поверхности магнитного тонера. Вследствие этого полагают, что сила адгезионного взаимодействия между магнитным тонером и поверхностью барабана уменьшена, и поэтому органические-неорганические композитные мелкие частицы действуют подобно разделителю для облегчения отделения от поверхности барабана.

Кроме того, когда органические-неорганические композитные мелкие частицы практически равномерно распределены на поверхности магнитного тонера, легко достигается узкое распределение степени заряда, и большая часть магнитного тонера на барабане легко переносится на бумагу при приложении смещения для переноса к бумаге. Соответственно, полагают, что сила адгезионного взаимодействия между магнитным тонером и барабаном может быть уменьшена, и перенос выполнен выгодным образом в отношении заряда, чтобы тем самым придать высокую эффективность переносу.

Требуется, чтобы магнитный тонер в соответствии с данным изобретением имел абсолютную удельную массу от 1,40 г/см³ или более до 1,70 г/см³ или менее с точки зрения улучшения способности к низкотемпературному фиксированию. Помимо этого, для того, чтобы также существенным образом уменьшить возможность перемещения органических-неорганических композитных мелких частиц по поверхности магнитного тонера и встраивания в него, важно, чтобы абсолютная удельная масса магнитного тонера находилась в вышеуказанном интервале.

Если абсолютная удельная масса составляет менее чем 1,40 г/см³, то не только затруднено перемещение на проявляющий валик, и проявляющая способность легко ухудшается, но также и магнитная сила связи магнитного тонера с проявляющим валиком уменьшена, и поэтому легко вызывается вуалирование. Помимо этого, органические-неорганические композитные мелкие частицы легко встраиваются в поверхность магнитного тонера. Если абсолютная удельная масса составляет более чем 1,70 г/см³, способность к низкотемпературному фиксированию снижается.

Когда абсолютная удельная масса магнитного тонера установлена в интервале от 1,40 г/см³ или более до 1,70 г/см³ или менее, важно, чтобы намагниченность насыщения при магнитном поле 796 кА/м магнитного тонера составляла от 10 Ам²/кг или более до 20 Ам²/кг или менее. Если намагниченность насыщения составляет менее чем 10 Ам²/кг, то не только затруднено перемещение на проявляющий валик, и проявляющая способность легко понижается, но также и магнитная сила связи магнитного тонера с проявляющим валиком уменьшена, и поэтому легко вызывается вуалирование. Если намагниченность насыщения составляет более чем 20 Ам²/кг, абсолютная удельная масса магнитного тонера является большой, что легко понижает способность к низкотемпературному фиксированию. Важно, чтобы неорганические мелкие частицы «a» для подавления чрезмерной зарядки магнитного тонера являлись оксидом металла, имеющим объемное удельное сопротивление от 1,0×10³ Ом·см или более до 1,0×10⁸ Ом·см или менее. Если объемное удельное сопротивление больше, чем 1,0×10⁸ Ом·см, то эффект смягчения чрезмерной зарядки магнитного тонера проявляется в гораздо меньшей степени, что легко уменьшает проявляющую способность. Если объемное удельное сопротивление меньше, чем 1,0×10³ Ом·см, то заряд магнитного тонера легко подвергается утечке, что легко уменьшает проявляющую способность.

Важно, что органические-неорганические композитные мелкие частицы для применения в магнитном тонере в соответствии с данным изобретением содержат частицы смолы и неорганические мелкие частицы «b», встроенные в частицы смолы. Неорганические мелкие частицы «b» встроены в частицы смолы, чтобы тем самым предоставить возможность органическим-неорганическим композитным мелким частицам быть гораздо менее способными к перемещению на поверхности магнитного тонера даже при повторяющемся воздействии трения скольжения на магнитный тонер и легко поддерживаться в равномерно диспергированном состоянии. Кроме того, когда неорганические мелкие частицы «b» встроены в частицы смолы, отделение неорганических мелких частиц «b» от частиц смолы является гораздо менее вероятным. Поэтому органические-неорганические композитные мелкие частицы не изменяются в отношении абсолютной удельной массы даже в течение длительного периода применения и поэтому легко поддерживаются в равномерно диспергированном состоянии на магнитном тонере. Поэтому проявляющая способность, сдерживание вуалирования и эффективность переноса поддерживаются даже в течение длительного периода применения.

При этом, например, когда частицы смолы и неорганические мелкие частицы «b» добавляют наружным образом в одно и то же время, или когда мелкие частицы смолы и неорганические мелкие частицы добавляют наружным образом последовательно, частицы смолы и неорганические мелкие частицы «b» могут, например, агрегироваться на частицах магнитного тонера и представляться как органические-неорганические композитные мелкие частицы. Такой способ, однако, может часто вызывать недостаточное встраивание неорганических мелких частиц «b» в мелкие частицы смолы, и поэтому создание эффекта данного изобретения является маловероятным.

Важно, чтобы органические-неорганические композитные мелкие частицы имели (ii) абсолютную удельную массу от 1,50 г/см³ или более до 1,75 г/см³ или менее. Если абсолютная удельная масса составляет менее чем 1,50 г/см³, органические-неорганические композитные мелкие частицы трудно диспергировать на поверхности магнитного тонера, или органические-неорганические композитные мелкие частицы легко перемещаются на поверхности магнитного тонера вследствие трения скольжения. Поэтому легко вызывается вуалирование и легко вызываются ухудшения в проявляющей способности и эффективности переноса в течение длительного периода применения. Если абсолютная удельная масса составляет более чем 1,75 г/см³, органические-неорганические композитные мелкие частицы легко встраиваются в поверхность магнитного тонера в течение длительного периода применения, и проявляющая способность, сдерживание вуалирования и эффективность переноса легко ухудшаются.

Органические-неорганические композитные мелкие частицы в данном изобретении могут

(iii) иметь множество выпуклых участков, образованных неорганическими мелкими частицами «b», на поверхности с точки зрения регулирования силы адгезионного взаимодействия по отношению к поверхности тонера, и

(iv) иметь среднечисленный диаметр первичных частиц (D1) от 50 нм или более до 200 нм или менее с точки зрения равномерного добавления наружным образом к поверхности магнитного тонера.

Содержание органических-неорганических композитных мелких частиц в данном изобретении может составлять от 0,50 масс.% или более до 3,00 масс.% или менее в расчете на массу частиц магнитного тонера с точки зрения предоставления возможности поддержания долговечности.

Органические-неорганические композитные мелкие частицы в данном изобретении могут иметь, в качестве коэффициента формы, форм-фактор SF-2, составляющий от 103 или более до 120 или менее, измеренный при использовании увеличенного изображения органических-неорганических композитных мелких частиц, полученного при применении сканирующего электронного микроскопа при 200000-кратном увеличении. Форм-фактор SF-2 представляет собой показатель степени вогнутости и выпуклости частиц, и форма является правильным кругом, когда форм-фактор равен 100, и степень вогнутости и выпуклости увеличена, когда численное значение форм-фактора больше.

Когда SF-2 находится в вышеуказанном интервале, органические-неорганические композитные мелкие частицы в гораздо меньшей степени способны к перемещению на поверхности магнитного тонера даже в течение длительного периода применения, и поэтому легко поддерживается имеющееся равномерное распределение, и проявляющая способность снижается в гораздо меньшей степени.

Органические-неорганические композитные мелкие частицы в данном изобретении могут быть изготовлены в соответствии, например, с описанием Примеров в международной публикации № WO2013/063291. Неорганические мелкие частицы «b» для применения в органических-неорганических композитных мелких частицах не ограничиваются особым образом, и могут являться в данном изобретении с точки зрения придания текучести мелкими частицами кремнезема, мелкими частицами оксида алюминия, мелкими частицами диоксида титана, мелкими частицами оксида цинка, мелкими частицами титаната стронция, мелкими частицами оксида церия и мелкими частицами карбоната кальция. Два или более вида, выбранных из группы, состоящей из таких мелких частиц, могут также быть применены в качестве произвольной комбинации.

Среднечисленный диаметр первичных частиц (D1) неорганических мелких частиц «b» может составлять от 10 нм или более до 70 нм или менее с той точки зрения, что регулируют среднечисленный диаметр первичных частиц (D1) и абсолютную удельную массу органических-неорганических композитных мелких частиц.

Неорганические мелкие частицы «a» в данном изобретении являются оксидом металла, и его примеры включают оксид железа, оксид титана, оксид олова, оксид цинка, оксид кремния (кремнезем) и оксид алюминия. Такие мелкие частицы в группе могут быть применены таким образом, чтобы иметь отрегулированное объемное удельное сопротивление, когда композиционный оксид из двух или более их видов выбран в качестве произвольной комбинации, даже если материалы по отдельности имеют объемное удельное сопротивление, которое не попадает в интервал объемного удельного сопротивления в данном изобретении.

Неорганические мелкие частицы «a» в данном изобретении могут иметь среднечисленный диаметр первичных частиц (D1) от 10 нм или более до 500 нм или менее с той точки зрения, что объемное удельное сопротивление магнитного тонера уменьшается, чтобы подавлять чрезмерную зарядку.

Содержание неорганических мелких частиц «a» в данном изобретении может составлять от 0,05 масс.% или более до 5,0 масс.% или менее в расчете на массу частиц магнитного тонера с той точки зрения, что объемное удельное сопротивление магнитного тонера уменьшается, чтобы подавлять чрезмерную зарядку.

Магнитный тонер в соответствии с данным изобретением может являться магнитным тонером, имеющим величину трибоэлектрического заряда от -65 мКл/кг или более до -45 мКл/кг или менее при измерении с применением стандартного носителя Японского общества по визуализации (Imaging Society of Japan) (N-01) посредством двухкомпонентного метода. Когда величина трибоэлектрического заряда находится в вышеуказанном интервале, проявляющая способность дополнительно улучшена.

Тонер в соответствии с данным изобретением может включать поверхностную добавку, помимо органических-неорганических композитных мелких частиц и неорганических мелких частиц «a». В частности, для того, чтобы улучшить текучесть и поляризуемость тонера, присадка для улучшения текучести может быть добавлена в качестве дополнительной поверхностной добавки.

Приведенные ниже материалы могут быть применены в качестве присадки для улучшения текучести.

Примеры включают порошки фторсодержащих смол, такие как тонкий порошок поливинилиденфторида и тонкий порошок политетрафторэтилена; тонкие порошки кремнеземов, таких как кремнезем от мокрого процесса и кремнезем от сухого процесса, тонкий порошок оксида титана, тонкий порошок оксида алюминия и кремнезем, полученный подверганием каждого из таких тонких порошков поверхностной обработке силановым соединением, титановым аппретом или силиконовым маслом; оксиды, такие как оксид цинка и оксид олова; сложные оксиды, такие как титанат стронция, титанат бария, титанат кальция, цирконат стронция и цирконат кальция; и карбонатные соединения, такие как карбонат кальция и карбонат магния.

Присадка для улучшения текучести может являться тонким порошком, полученным окислением в паровой фазе галогенового соединения кремния, на который также делается ссылка как на так называемый кремнезем от сухого процесса или тонкодисперсный кремнезем. Присадка для улучшения текучести может являться, например, присадкой, полученной посредством применения реакции окислительного пиролиза газообразного тетрахлорида кремния в кислородно-водородном пламени, и формула основной реакции приведена ниже.

SiCl₄+2H₂+O₂→SiO₂+4HCl.

В вышеуказанном процессе получения галогеновое соединение другого металла, такое как хлорид алюминия или хлорид титана, может быть также использовано вместе с галогеновым соединением кремния, чтобы предоставить композиционный тонкий порошок кремнезема и оксида другого металла, и такой композиционный тонкий порошок также включен в кремнезем.

Среднечисленный диаметр первичных частиц в распределении диаметров частиц на числовой основе может составлять от 5 нм или более до 30 нм или менее, поскольку в этом случае могут быть приданы высокие поляризуемость и текучесть.

Кроме того, присадка для улучшения текучести для применения в данном изобретении является более предпочтительно обработанным тонким порошком кремнезема, который получен подверганием тонкого порошка кремнезема, полученного окислением в газовой фазе галогенового соединения кремния, гидрофобизирующей обработке. Для гидрофобизирующей обработки может быть использован тот же самый способ, что и для обработки поверхности органических-неорганических композитных мелких частиц или неорганических мелких частиц для применения в органических-неорганических композитных мелких частицах.

Присадка для улучшения текучести может иметь удельную поверхность при измерении адсорбцией азота по методу БЭТ от 30 м²/г или более до 300 м²/г или менее. Присадка для улучшения текучести может быть использована в общем количестве от 0,01 части по массе или более до 3 частей по массе или менее в расчете на 100 частей по массе тонера.

Тонер в соответствии с данным изобретением, который смешан с присадкой для улучшения текучести или, при необходимости, смешан с еще одной поверхностной добавкой (например, агентом управления зарядом), может быть применен в качестве однокомпонентного проявителя.

Далее описаны частицы тонера по данному изобретению.

Во-первых, связующая смола для применения в частицах тонера по данному изобретению включает сложнополиэфирную смолу, виниловую смолу, эпоксидную смолу и полиуретановую смолу. В частности, может быть включена сложнополиэфирная смола, исходя из способности к низкотемпературному фиксированию. Связующая смола может иметь температуру стеклования (Tg) от 45°C или более до 70°C или менее, исходя из стабильности при хранении.

Магнитный компонент для применения в магнитном тонере в соответствии с данным изобретением включает оксиды железа, такие как магнетит, гематит и феррит, металлы, такие как железо, кобальт и никель, и сплавы и смеси одного или нескольких из указанных металлов и одного или нескольких металлов, таких как алюминий, кобальт, медь, свинец, магний, олово, цинк, сурьма, висмут, кальций, марганец, титан, вольфрам и ванадий. Такой магнитный компонент может иметь средний диаметр частиц от 0,05 мкм или более до 2 мкм или менее.

Наряду с тем, что магнитный компонент может также одновременно выступать в качестве черного окрашивающего вещества, углеродная сажа или графитизированный углерод могут быть также применены дополнительно в комбинации в качестве черного окрашивающего вещества.

Тонер в соответствии с данным изобретением может дополнительно содержать воск. Конкретные примеры воска включают следующие

- алифатические углеводородные воски, такие как низкомолекулярный полиэтилен, низкомолекулярный полипропилен, полиолефиновый сополимер, полиолефиновый воск, микрокристаллический воск, парафиновый воск и воск от синтеза Фишера-Тропша;

- оксиды алифатических углеводородных восков, такие как окисленный полиэтиленовый воск; или их блок-сополимеры;

- растительные воски, такие как канделильский воск, карнаубский воск, японский (haze) воск и восковая фракция масла жожобы;

- животные воски, такие как пчелиный воск, ланолин и спермацет;

- минеральные воски, такие как озокерит, церезин и петролатум;

- воски, в основном включающие алифатический сложный эфир, такие как воск на основе сложного эфира монтановой кислоты и касторовый воск; и

- воски, в которых часть или весь алифатический сложный эфир восстановлены, такие как восстановленный карнаубский воск.

Кроме того, примеры включают насыщенные жирные кислоты с неразветвленной цепью, такие как пальмитиновая кислота, стеариновая кислота, монтановая кислота или алкилкарбоновые кислоты с длинной молекулярной цепью, имеющие дополнительную алкильную группу с длинной молекулярной цепью; ненасыщенные жирные кислоты, такие как брассидиновая кислота, элеостеариновая кислота и паринаровая кислота; насыщенные спирты, такие как стеариловый спирт, эйкозиловый спирт, бегениловый спирт, карнаубиловый спирт, цериловый спирт, мелиссиловый спирт или алкиловый спирт, имеющий дополнительную алкильную группу с длинной молекулярной цепью; многоатомные спирты, такие как сорбитол; амиды жирных кислот, такие как амид линолевой кислоты, амид олеиновой кислоты и амид лауриновой кислоты; насыщенные алифатические бисамиды, такие как метиленбисамид стеариновой кислоты, этиленбисамид каприновой кислоты, этиленбисамид лауриновой кислоты и гексаметиленбисамид стеариновой кислоты; ненасыщенные амиды жирных кислот, такие как этиленбисамид олеиновой кислоты, гексаметиленбисамид олеиновой кислоты, амид Ν,Ν'-диолеиладипиновой кислоты и амид N,N'-диолеилсебациновой кислоты; ароматические бисамиды, такие как м-ксиленбисамид стеариновой кислоты и амид N,N'-дистеарилизофталевой кислоты; металлические соли алифатических жирных кислот (обычно называемые металлическим мылом), такие как стеарат кальция, лаурат кальция, стеарат цинка и стеарат магния; воски, полученные прививкой винилового мономера, такого как стирол или акриловая кислота, к алифатическому углеводородному воску; частично эстерифицированные продукты жирной кислоты, такой как моноглицерид бегеновой кислоты, и многоосновного спирта; и соединения сложного метилового эфира, имеющие гидроксильную группу, полученные гидрогенизацией растительного жира.

Помимо этого, такой воск, имеющий узкое распределение молекулярной массы посредством применения метода выпотевания под прессом, метода с применением растворителя, метода рекристаллизации, метода вакуумной дистилляции, метода экстракции газом в надкритическом состоянии или метода кристаллизации из расплава, также может быть использован подходящим образом. Кроме того, воск, из которого удалены примеси, такие как твердая жирная кислота с низкой молекулярной массой, твердый спирт с низкой молекулярной массой и твердое соединение с низкой молекулярной массой, также может быть использован подходящим образом.

Конкретные примеры воска для применения в качестве антиадгезионного агента включают Biscol (зарегистрированная торговая марка) 330-P, 550-P, 660-P и TS-200 (производства компании Sanyo Chemical Industries, Ltd.), Hi-Wax 400P, 200P, 100P, 410P, 420P, 320P, 220P, 210P и 110P (производства компании Mitsui Chemicals, Inc.), Sasol H1, H2, C80, C105 и C77 (производства компании Schumann Sasol Co.), HNP-1, HNP-3, HNP-9, HNP-10, HNP-11 и HNP-12 (производства компании Nippon Seiro Co., Ltd.), Unilin (зарегистрированная торговая марка) 350, 425, 550 и 700, Unisid (зарегистрированная торговая марка), и Unisid (зарегистрированная торговая марка) 350, 425, 550 и 700 (производства компании Toyo-Petrolite Co., Ltd.), и японский (haze) воск, пчелиный воск, рисовый воск, канделильский воск и карнаубский воск (доступные от компании CERARICA NODA Co., Ltd.).

Агент управления зарядом может быть использован в тонере в соответствии с данным изобретением для того, чтобы стабилизировать поляризуемость тонера. В качестве такого агента управления зарядом, металлоорганический комплекс или хелатное соединение, центральный атом металла которого легко взаимодействует с кислотной группой или гидроксильной группой, присутствующей на конце связующей смолы для применения в данном изобретении, является эффективным. Примеры включают моноазокомплекс металла; ацетилацетонатный комплекс металла; и комплекс металла или соль металла и ароматической гидроксикарбоновой кислоты или ароматической дикарбоновой кислоты.

Конкретные применимые примеры включают Spilon Black TRH, T-77 и T-95 (производства компании Hodogaya Chemical Co., Ltd.) и BONTRON (зарегистрированная торговая марка) S-34, S-44, S-54, E-84, E-88 и E-89 (производства компании Orient Chemical Industries Co., Ltd.). Смола для регулирования зарядом может также быть использована в комбинации с вышеуказанным агентом управления зарядом.

Способ изготовления частиц тонера по данному изобретению не ограничивается особым образом, и например, могут быть использованы способ с измельчением или так называемый способ полимеризации, такой как способ эмульсионной полимеризации, способ суспензионной полимеризации и способ суспендирования в растворе.

В способе с измельчением, первоначально, связующую смолу, магнитный компонент, воск, агент управления зарядом и тому подобные компоненты, образующие частицы тонера, перемешивают в достаточной мере посредством смесителя, такого как смеситель Henschel или шаровая мельница. Затем, полученную смесь плавят и перемешивают при применении обогреваемой месильной машины, такой как двухшнековый перемешивающий экструдер, обогреваемые вальцы, пластикатор или экструдер, охлаждают и отверждают, и после этого измельчают в порошок и классифицируют. Таким образом получают частицы тонера по данному изобретению. Поверхностная добавка может быть добавлена наружным образом и смешана с полученными частицами магнитного тонера, чтобы тем самым предоставить магнитный тонер.

Смеситель включает следующие: смеситель Henschel (производства компании Mitsui Mining Co., Ltd.); Super Mixer (производства компании Kawatamfg Co., Ltd.); Ribocorn (производства компании Okawara Mfg. Co., Ltd.); Nautor Mixer, Turbulizer и Cycromix (производства компании Hosokawa Micron Group); Spiral pin mixer (производства компании Pacific Machinery & Engineering Co., Ltd.); и Loedige Mixer (производства компании Matsubo Corporation).

Месильная машина включает следующие: пластикатор KRC (производства компании Kurimoto, Ltd.); смеситель-пластикатор Buss (производства компании Buss); экструдер типа ТЕМ (производства компании Toshiba Machine Co., Ltd.); двухшнековый пластикатор TEX (производства компании Japan Steel Works, Ltd.); пластикатор PCM (производства компании Ikegai); трехвалковую мельницу, смесительные вальцы и пластикатор (производства компании Inoue Mfg., Inc.); Kneadex (производства компании NIPPON COKE & ENGINEERING Co., Ltd.); пластикатор с приложением давления типа MS и Kneader-Ruder (производства компании Moriyama); и смеситель Banbury (производства компании Kobe Steel, Ltd.).

Устройство для тонкого измельчения включает следующие: Counter jet mill, Micron jet и Inomizer (производства компании Hosokawa Micron Group); мельницу типа IDS и струйный измельчитель PJM (производства компании Nippon Pneumatic Mfg. Co., Ltd.); Crossjet Mill (производства компании Kurimoto, Ltd.); Ulmax (производства компании Nisso Engineering Co., Ltd.); SK Jet-O-Mill (производства компании Seisin Enterprise Co., Ltd.); Cliptron (производства компании Kawasaki Heavy Industries, Ltd.); Turbo Mill (производства компании Turbo Kogyo Co., Ltd.); и Super Rotor (производства компании Nisshin Engineering Co., Ltd.).

Классификатор включает следующие: Classiel, Micron Classifier и Spedic Classifier (производства компании Seisin Enterprise Co., Ltd.); Turbo Classifier (производства компании Nisshin Engineering Co., Ltd.); Micron Separator, Turboplex (ATP), TSP Separator (производства компании Hosokawa Micron Group); Elbow-Jet (производства компании Nittetsu Mining Co., Ltd.), Dispersion Separator (производства компании Nippon Pneumatic Mfg. Co., Ltd.); и YM Microcut (производства компании Yasukawa Shoji K.K.).

Известное смесительное устройство, такое как приведенные выше смесители, может быть использовано в качестве смесительного устройства, которое смешивает поверхностную добавку, и устройство, проиллюстрированное на Фиг. 1, может быть выбрано для присоединения поверхностной добавки к частицам магнитного тонера.

Фиг. 1 представляет собой схематический вид, иллюстрирующий пример смесительного устройства, которое может быть использовано для примешивания поверхностной добавки для применения в данном изобретении.

Смесительное устройство делает возможным присоединение простым образом поверхностной добавки к поверхности частиц магнитного тонера вследствие обладания конфигурацией, форма которой применима к частицам магнитного тонера и поверхностной добавки на участке узкого зазора.

Ниже описаны измерения различных физических свойств тонера в соответствии с данным изобретением.

<Метод измерения абсолютной удельной массы каждого материала из магнитного тонера, органических-неорганических композитных мелких частиц и неорганических мелких частиц «a»>

Абсолютную плотность каждого материала из магнитного тонера, органических-неорганических композитных мелких частиц и неорганических мелких частиц «a» измеряют посредством автоматического денситометра «сухого» типа, Auto Pycnometer (производства компании Yuasa Ionics Co., Ltd.).

Когда измеряют физические свойства органических-неорганических композитных мелких частиц и неорганических мелких частиц «a» в магнитном тонере, к которому добавлены наружным образом органические-неорганические композитные мелкие частицы и неорганические мелкие частицы «a», органические-неорганические композитные мелкие частицы и неорганические мелкие частицы «a» могут быть отделены от магнитного тонера и подвергнуты соответствующим измерениям. Магнитный тонер диспергируют ультразвуком в метаноле, и органические-неорганические композитные мелкие частицы и неорганические мелкие частицы «a» отделяют от него и оставляют дополнительно выдерживаться в течение 24 часов. Осажденные частицы магнитного тонера и органические-неорганические композитные мелкие частицы и неорганические мелкие частицы «a», диспергированные в надосадочной жидкости, могут быть отделены одни от других и извлечены и высушены в достаточной мере, чтобы быть отделенными одни от других. Когда другая поверхностная добавка добавлена наружным образом к магнитному тонеру, надосадочная жидкость может быть также отделена центробежным образом и выделена, чтобы тем самым быть подвергнутой измерению.

Условия являются следующими.

Ячейка: ячейка SM (10 мл).

Количество образца: количество загружаемого образца является количеством, которое заполняет примерно восемь десятых ячейки, однако зависит от удельной массы образца.

Измерительный прибор является прибором для измерения абсолютных плотностей твердого тела и жидкости в соответствии с методом газового замещения. Несмотря на то, что метод газового замещения основан на законе Архимеда, как и метод жидкостного замещения, его точность выше, поскольку газ (газообразный аргон) используют в качестве замещаемой среды.

<Метод измерения магнитных свойств магнитного тонера и магнитного компонента>

Магнитные свойства магнитного тонера и магнитного компонента измеряют при применении вибрационного магнетометра VSM P-1-10 (производства компании Toei Industry Co., Ltd.) при внешнем магнитном поле 796 кА/м.

<Метод измерения объемного удельного сопротивления неорганических мелких частиц «a»>

Объемное удельное сопротивление неорганических мелких частиц «a» измеряют следующим образом. В качестве прибора используют электрометр/измеритель высокого сопротивления 6517 производства компании Keithley Instruments. Расстояние между электродами измеряют в состоянии, когда электроды, имеющие диаметр 25 мм, соединены, неорганические мелкие частицы «a» размещают между электродами таким образом, чтобы иметь толщину примерно 0,5 мм, и прикладывают нагрузку примерно 2,0 Н (примерно 204 г).

Измеряют сопротивление при приложении напряжения 1000 В к неорганическим мелким частицам «a» в течение 1 минуты и вычисляют объемное удельное сопротивление при применении приведенного выше выражения.

Объемное удельное сопротивление (Ом·см) = R×L.

R: сопротивление (Ом).

L: расстояние между электродами (см).

Когда измеряют физические свойства неорганических мелких частиц «a» в магнитном тонере, к которому добавлены наружным образом неорганические мелкие частицы, неорганические мелкие частицы «a» могут быть отделены от магнитного тонера и подвергнуты измерению. Магнитный тонер диспергируют ультразвуком в метаноле, и неорганические мелкие частицы «a» отделяют от него и оставляют дополнительно выдерживаться в течение 24 часов. Осажденные частицы магнитного тонера и неорганические мелкие частицы «a», диспергированные в надосадочной жидкости, могут быть отделены одни от других и извлечены и высушены в достаточной мере, чтобы тем самым быть отделенными одни от других. Когда другая поверхностная добавка добавлена наружным образом к магнитному тонеру, надосадочная жидкость может быть отделена центробежным образом и выделена, чтобы тем самым быть подвергнутой измерению.

<Метод количественного определения содержания органических-неорганических композитных мелких частиц и неорганических мелких частиц «a» в магнитном тонере>

Когда измеряют содержание органических-неорганических композитных мелких частиц и неорганических мелких частиц «a» в магнитном тонере, к которому добавлены наружным образом органические-неорганические композитные мелкие частицы и неорганические мелкие частицы «a», органические-неорганические композитные мелкие частицы и неорганические мелкие частицы «a» могут быть отделены от магнитного тонера и подвергнуты измерению. Магнитный тонер диспергируют ультразвуком в метаноле, и органические-неорганические композитные мелкие частицы и неорганические мелкие частицы «a» отделяют от него и оставляют дополнительно выдерживаться в течение 24 часов. Осажденные частицы магнитного тонера и органические-неорганические композитные мелкие частицы и неорганические мелкие частицы «a», диспергированные в надосадочной жидкости, могут быть отделены, извлечены и высушены в достаточной мере, чтобы тем самым быть отделенными одни от других. Когда другая поверхностная добавка добавлена наружным образом к магнитному тонеру, надосадочная жидкость может быть также отделена центробежным образом и выделена, чтобы тем самым быть подвергнутой измерению. Количества органических-неорганических композитных мелких частиц и отделенных неорганических мелких частиц «a» измеряют, чтобы тем самым вычислить, соответственно, содержание органических-неорганических композитных мелких частиц и неорганических мелких частиц «a» в магнитном тонере.

<Метод измерения величины трибоэлектрического заряда магнитного тонера посредством двухкомпонентного метода>

Стандартный носитель Японского общества по визуализации (Imaging Society of Japan) (N-01) (9,5 г) отвешивают в полимерный сосуд на 50 мл. Магнитный тонер (0,5 г) отвешивают после этого, и влажность регулируют для соответствия окружающей среде с обычной температурой и обычной влажностью (23°C, 60%) на протяжении 24 часов в состоянии, в котором носитель и магнитный тонер расположены один над другим. После того как влажность отрегулирована, полимерный сосуд закрывают крышкой, и содержимое полимерного сосуда вращают вальцами при скорости один оборот в секунду для выполнения 15 оборотов. После этого образец устанавливают вместе с полимерным сосудом во встряхиватель и встряхивают при частоте 150 раз в минуту, чтобы смешать магнитный тонер и носитель, на протяжении 5 минут. Проявитель при этом используют в качестве проявителя для измерения.

Систему для измерения трибозаряда всасывающего типа SepaSoft STC-1-C1 Model (производства компании Sankyo Pio-Tech. Co., Ltd.) применяют в качестве устройства для измерения величины трибоэлектрического заряда. Сетку (металлическую сетку), имеющую размер отверстий 20 мкм, размещают на дне держателя образца (измерителя Фарадея), помещают на нее 0,10 г проявителя, приготовленного, как описано выше, и закрывают крышку. Массу держателя образца в целом при этом измеряют и определяют как W1 (г). Затем держатель образца помещают на основную часть, и давление всасывания регулируют до 2 кПа посредством регулирования клапана, регулирующего воздушный поток. Всасывание выполняют в состоянии в данном состоянии в течение 2 минут для засасывания и удаления магнитного тонера. Заряд Q (мкКл) при этом определяют как величину трибоэлектрического заряда. В дополнение к этому, массу держателя образца в целом после всасывания измеряют и определяют как W2 (г). Заряд Q, измеренный при этом, соответствует заряду измеряемого носителя, и поэтому величина трибоэлектрического заряда магнитного тонера имеет полярность, противоположную полярности заряда носителя. Абсолютную величину трибоэлектрического заряда (мКл/кг) проявителя рассчитывают в соответствии с приведенным ниже выражением. При этом измерение также выполняют в окружающей среде с обычной температурой и обычной влажностью (23°C, 60%).

Величина трибоэлектрического заряда (мКл/кг) = Q/(W1-W2).

<Метод измерения среднечисленного диаметра первичных частиц (D1) для органических-неорганических композитных мелких частиц и неорганических мелких частиц «a»>

Измерение среднечисленного диаметра первичных частиц (D1) для органических-неорганических композитных мелких частиц и неорганических мелких частиц «a» выполняют при применении сканирующего электронного микроскопа «S-4800» (торговое наименование; производства компании Hitachi Ltd.). Тонер, к которому добавлены наружным образом органические-неорганические композитные мелкие частицы и неорганические мелкие частицы «a», подвергают визуальному обследованию, и измеряют диаметры большей величины первичных частиц 100 органических-неорганических композитных мелких частиц и неорганических мелких частиц, выбранных случайным образом в поле зрения при увеличении вплоть до ×200000, чтобы определить среднечисленный диаметр частиц (D1). Увеличение при визуальном обследовании регулируют подходящим образом в зависимости от размеров органических-неорганических композитных мелких частиц и неорганических мелких частиц «a».

<Метод измерения форм-фактора SF-2 органических-неорганических композитных мелких частиц>

Измерение форм-фактора SF-2 органических-неорганических композитных мелких частиц выполняют при применении сканирующего электронного микроскопа «S-4800» (торговое наименование; производства компании Hitachi Ltd.). Магнитный тонер, к которому добавлены наружным образом органические-неорганические композитные мелкие частицы, обследуют визуально и вычисляют форм-фактор SF-2 следующим образом.

Увеличение при визуальном обследовании регулируют подходящим образом в зависимости от размера органических-неорганических композитных мелких частиц. Периметры и площади первичных частиц для 100 органических-неорганических композитных мелких частиц, выбранных случайным образом в поле зрения при увеличении вплоть до ×200000, рассчитывают при применении программного обеспечения для обработки изображений «Image-Pro Plus 5.1J» (производства компании MediaCybernetics Inc.).

Соответствующие величины SF-2 рассчитывают в соответствии с приведенным ниже выражением, и их среднее значение определяют как SF-2.

SF-2 = (Периметр частицы)²/Площадь частицы × 100/4π.

<Метод измерения средневзвешенного диаметра (D4) частиц тонера>

Средневзвешенный диаметр частиц (D4) тонера рассчитывают следующим образом. В качестве измерительного прибора используют прибор для прецизионного измерения распределения диаметров частиц «Coulter Counter Multisizer 3» (зарегистрированный товарный знак, производства компании Beckman Coulter Inc.), снабженный апертурной трубкой 100 мкм, посредством метода с определением электрического сопротивления пор. Установку условий измерения и анализ данных измерений выполняют при применении прилагаемого специализированного программного обеспечения «Beckman Coulter Multisizer 3, Version 3.51» (разработанного фирмой Beckman Coulter, Inc.). При этом измерение выполняют при числе эффективных каналов для измерений 25000.

В качестве водного раствора электролита для применения при измерении может быть использован раствор, полученный растворением хлорида натрия класса «special-grade» в воде, обработанной ионным обменом, таким образом, что концентрация составляет примерно 1 масс.%, например, «ISOTON II» (производства компании Beckman Coulter, Inc.).

При этом перед выполнением измерения и анализа устанавливают параметры специализированного программного обеспечения указанным ниже образом.

В диалоговом окне «Изменение стандартного метода функционирования (SOM)» специализированного программного обеспечения, общее число подсчетов в режиме управления устанавливают на 50000 частиц; число проходов устанавливают на 1; и величину Kd устанавливают на величину, полученную при использовании эталона «Стандартные частицы 10,0 мкм» (производства Beckman Coulter, Inc.). Пороговое значение и уровень шума устанавливают автоматически нажатием кнопки «Пороговое значение/Измерение уровня шума». Кроме того, ток устанавливают на 1600 мкА; приращение устанавливают на 2; электролит устанавливают на ISOTON II; и галочку ставят для «Промывка апертурной трубки после каждого измерения».

В окне «Преобразование импульсов в заданные размеры» специализированного программного обеспечения интервал кармана устанавливают на логарифмическом диаметре частиц; число карманов диаметров частиц устанавливают на 256 карманах; и интервал диаметров частиц устанавливают от 2 мкм до 60 мкм.

Конкретным методом измерения является следующий.

(1) Примерно 200 мл водного раствора электролита помещают в 250 мл круглодонный стеклянный сосуд на 250 мл, предназначенный для применения в Multisizer 3, сосуд устанавливают на стенде для образцов, и содержание сосуда перемешивают посредством перемешивающего стержня при 24 об/с в направлении против часовой стрелки. Затем загрязнения и пузырьки воздуха в апертурной трубке удаляют при использовании функции «Промывка апертурной трубки» специализированного программного обеспечения.

(2) Примерно 30 мл раствора электролита помещают в плоскодонный стеклянный сосуд на 100 мл. К нему добавляют примерно 0,3 мл разбавленного раствора, полученного разбавлением «Contaminon N» (торговое наименование; водный раствор концентрацией 10 масс.% нейтрального детергента для промывки прецизионных измерительных приборов, который включает неионогенное поверхностно-активное вещество, анионогенное поверхностно-активное вещество и органический моющий компонент и имеет pH 7, производства компании Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) в качестве дисперсанта водой, обработанной ионным обменом, в количестве, трехкратном по массе.

(3) Подготавливают ультразвуковой диспергатор «Ultrasonic Dispersion System Tetora 150» (торговое наименование; производства компании Nikkaki Bios, Co. Ltd.), в котором установлены два вибратора с частотой колебаний 50 кГц таким образом, что их фазы смещены на 180°, и который имеет выходную электрическую мощность 120 Вт. Примерно 3,3 л воды, обработанной ионным обменом, вводят в водяной резервуар ультразвукового диспергатора, и добавляют в водяной резервуар примерно 2 мл «Contaminon N».

(4) Сосуд от этапа (2) выше устанавливают в фиксирующем отверстии для сосуда в ультразвуковом диспергаторе и приводят ультразвуковой диспергатор в действие. Затем высоту расположения сосуда регулируют таким образом, что поверхность раствора электролита в сосуде резонирует максимальным образом.

(5) Примерно 10 мг тонера добавляют небольшими порциями и диспергируют в водном растворе электролита в сосуде на этапе (4) выше в состоянии, в котором на водный раствор электролита воздействуют ультразвуковыми волнами. Затем ультразвуковое диспергирование продолжают в течение дополнительных 60 секунд. При таком ультразвуковом диспергировании температуру воды в водяном резервуаре регулируют таким образом, чтобы она находилась в интервале от 10°C или выше до 40°C или ниже.

(6) Водный раствор электролита на этапе (5) выше, в котором диспергирован тонер, добавляют по каплям, при использовании пипетки, в круглодонный сосуд на этапе (1) выше, установленный на стенде для образцов, и измеряемую концентрацию регулируют до примерно 5%. Затем измерение выполняют до тех пор, пока число частиц, подвергнутых измерению, не достигает 50000.

(7) Данные измерений анализируют с помощью специализированного программного обеспечения, прилагаемого к прибору, и рассчитывают средневзвешенный диаметр частиц (D4). При этом «средний размер» на экране диалогового окна «анализ/объемные статистические величины (среднее арифметическое значение)» при установке опции специализированного программного обеспечения «граф/об.%» соответствует средневзвешенному диаметру частиц (D4).

Примеры

Далее в данном документе, данное изобретение описано со ссылками на Примеры и Сравнительные примеры более подробно, однако данное изобретение не ограничивается ими никоим образом. При этом, термин «часть(и)» в каждом из Примеров и Сравнительных примеров означает «часть(и) по массе», если не указано иное.

<Сложнополиэфирная смола>

Вышеуказанные мономеры сложного полиэфира и 2 г тетрабутилтитаната в качестве катализатора конденсации загружали и подвергали реакционному взаимодействию при 220°C в потоке азота при том, что образуемую воду удаляли дистилляцией. Затем результирующий продукт охлаждали до 180°C, и добавляли к нему 250 частей по массе тримеллитового ангидрида для реакционного взаимодействия. После завершения реакции результирующий продукт извлекали из контейнера и охлаждали и измельчали, чтобы предоставить сложнополиэфирную смолу. Температура размягчения Tm и температура стеклования Tg сложнополиэфирной смолы составляли 118°C и 60°C, соответственно.

<Магнитные компоненты 1 и 2>

Магнитный компонент 1 и магнитный компонент 2, представленные в Таблице 1 ниже, приготавливали в качестве магнитного компонента для применения для изготовления частиц магнитного тонера.

<Органические-неорганические композитные мелкие частицы 1-7>

Органические-неорганические композитные мелкие частицы 1-7, изготовленные при применении неорганических мелких частиц «b», представленных в Таблице 2, в соответствии с Примером 1 в международной публикации № WO2013/063291 приготавливали в качестве органических-неорганических композитных мелких частиц для применения для изготовления магнитного тонера. Физические свойства органических-неорганических композитных мелких частиц 1-7 представлены в Таблице 2.

<Органические-неорганические композитные мелкие частицы 8>

Тридцать частей по массе коллоидного кремнезема, имеющего среднечисленный диаметр первичных частиц (D1) 15 нм, смешивали со 100 частями по массе мелких частиц смолы 1, представленных в Таблице 3, посредством смесителя Henschel, чтобы предоставить органические-неорганические композитные мелкие частицы 8. Физические свойства органических-неорганических композитных мелких частиц 8 представлены в Таблице 2. Органические-неорганические композитные мелкие частицы 8 увеличивали и визуально обследовали посредством сканирующего электронного микроскопа «S-4800» (торговое наименование; производства компании Hitachi Ltd.), и было найдено, что коллоидный кремнезем являлся прилипшим к поверхности мелких частиц смолы 1, однако не был встроен в поверхность.

<Другие добавки>

Физические свойства добавок, иных, чем органические-неорганические композитные мелкие частицы, представлены в Таблице 3. Сополимер стирола, 2-этилгексилакрилата, метилметакрилата и метакриловой кислоты использовали в качестве мелких частиц смолы 1, и коллоидный кремнезем использовали в качестве неорганических мелких частиц 1.

<Неорганические мелкие частицы a1-a4>

Неорганические мелкие частицы с a1 по a4, представленные в Таблице 4 ниже, приготавливали в качестве неорганических мелких частиц «a» для применения для изготовления магнитного тонера.

<Пример изготовления 1 частиц магнитного тонера>

- Сложнополиэфирная смола: 100 частей.

- Магнитный компонент 1: 60 частей.

- Воск от синтеза Фишера-Тропша (производства компании Sasol Wax GmbH, C105, температура плавления: 105°C): 1 часть.

- Агент управления зарядом (производства компании Hodogaya Chemical Co., Ltd., T-77): 2 части.

После того, как вышеуказанные материалы были предварительно смешаны смесителем Henschel, устанавливали температуру и материалы плавили и перемешивали при применении PCM-30 (производства компании Ikegai) таким образом, что температура расплавленного продукта в выпускном отверстии составляла 150°C. Полученный перемешанный продукт охлаждали и грубо измельчали молотковой дробилкой, и после этого тонко измельчали при применении Turbo Mill T250 (производства компании Freund-Turbo Corporation) в качестве устройства для тонкого измельчения. Результирующий тонко измельченный порошок классифицировали при применении мультиклассификатора с использованием эффекта Коанда, чтобы предоставить частицы магнитного тонера 1, имеющего средневзвешенный диаметр частиц (D4) 6,7 мкм.

<Пример изготовления 1 магнитного тонера>

Частицы магнитного тонера 1, полученные в Примере изготовления 1 частиц магнитного тонера, подвергали обработке с поверхностным добавлением и перемешиванием при применении устройства, проиллюстрированного на Фиг. 1.

В данном Примере применяли устройство, проиллюстрированное на Фиг. 1, включающее основной корпус 1, имеющий внутренний периферийный диаметр 130 мм, и пространство 9 для обработки, имеющее объем 2,0×10^-3 м³, и номинальную мощность приводной части 8 устанавливали равной 5,5 кВт, и форма перемешивающего элемента 3 была такой, что проиллюстрирована на Фиг. 2. Затем ширину напуска d перемешивающего элемента 3a и перемешивающего элемента 3b на Фиг. 2 устанавливали равной 0,25 D по отношению к максимальной ширине D перемешивающего элемента 3, и зазор между перемешивающим элементом 3 и внутренней окружностью основного корпуса 1 устанавливали равной 3,0 мм. На Фиг. 1 и Фиг. 2, числовое обозначение 2 представляет вращающийся элемент, числовое обозначение 4 представляет рубашку, числовое обозначение 5 представляет отверстие для загрузки исходного материала, числовое обозначение 6 представляет отверстие для выпуска продукта, числовое обозначение 7 представляет центральный вал, числовое обозначение 10 представляет боковую поверхность на конце вращающегося элемента, числовое обозначение 11 представляет направление вращения, числовое обозначение 12 представляет обратное направление, числовое обозначение 13 представляет направление подачи, числовое обозначение 16 представляет внутреннюю часть отверстия для загрузки исходного материала, и числовое обозначение 17 представляет внутреннюю часть отверстия для выпуска продукта.

Конфигурацию устройства, описанную выше, принимали для применения, и 100 частей частиц магнитного тонера 1 и добавки, представленные в Таблице 5, загружали в устройство, проиллюстрированное на Фиг. 1.

Применяли присадку для улучшения текучести, которая была получена посредством обработки 100 частей тонкодисперсного кремнезема (удельная поверхность по БЭТ: 130 м²/г, среднечисленный диаметр первичных частиц (D1): 16 нм) 10 частями гексаметилдисилазана и затем 10 частями диметилсиликонового масла.

После того, как частицы магнитного тонера 1 и тонкодисперсный кремнезем были загружены, выполняли предварительное смешивание для того, чтобы равномерно смешать частицы магнитного тонера с тонкодисперсным кремнеземом. Условия предварительного смешивания были следующими: мощность приводной части 8 составляла 0,1 Вт/г (число оборотов вращения приводной части 8: 150 об/мин), и время обработки составляло 1 минуту.

После завершения предварительного смешивания выполняли обработку с поверхностным добавлением и перемешиванием. Условия обработки с поверхностным добавлением и перемешиванием были следующие: окружная скорость наиболее удаленного от центра конца перемешивающего элемента 3 была отрегулирована таким образом, что мощность приводной части 8 составляла постоянно 1,0 Вт/г (число оборотов вращения приводной части 8: 1800 об/мин), и время обработки составляло 5 минут. Условия обработки с поверхностным добавлением и перемешиванием представлены в Таблице 5.

После обработки с поверхностным добавлением и перемешиванием грубые частицы и т.п. удаляли посредством кругового вибросита, снабженного ситом, имеющим диаметр 500 мм и диаметр отверстий 75 мкм, чтобы предоставить магнитный тонер 1. Физические свойства магнитного тонера 1 представлены в Таблице 6.

Объемное удельное сопротивление и среднечисленный диаметр первичных частиц (D1) неорганических мелких частиц a1, подвергнутых анализу от магнитного тонера 1, были такими же, что и величины, представленные в Таблице 4. Помимо этого, среднечисленный диаметр первичных частиц (D1), абсолютная удельная масса и форм-фактор SF-2 органических-неорганических композитных мелких частиц 1 были такими же, что и величины, представленные в Таблице 2.

<Примеры изготовления 2-6 частиц магнитного тонера>

Каждые из частиц магнитного тонера 2-6 получали таким же образом, что и в Примере изготовления 1 частиц магнитного тонера, за исключением того, что вид магнитного компонента и его добавляемое количество в частях изменяли, как представлено в Таблице 5, в Примере изготовления 1 частиц магнитного тонера.

<Примеры изготовления 2-17 магнитного тонера и Примеры изготовления 1-7 сравнительного магнитного тонера>

Каждый из магнитных тонеров 2-17 и сравнительных магнитных тонеров 1-7 получали таким же образом, что и в Примере изготовления 1 частиц магнитного тонера, за исключением того, что вид неорганических мелких частиц «a» и их добавляемое количество и вид органических-неорганических композитных мелких частиц и их добавляемое количество изменяли, как представлено в Таблице 6, в Примере изготовления 1 частиц магнитного тонера.

Физические свойства магнитных тонеров 2-17 и сравнительных магнитных тонеров 1-7 представлены в Таблице 6.

Объемное удельное сопротивление и среднечисленный диаметр первичных частиц (D1) неорганических мелких частиц «a», подвергнутых анализу от каждого из магнитных тонеров 2-17 и сравнительных магнитных тонеров 1-7, были такими же, что и величины, представленные в Таблице 4. Помимо этого, среднечисленный диаметр первичных частиц (D1), абсолютная удельная масса и форм-фактор SF-2 каждой из органических-неорганических композитных мелких частиц и неорганических мелких частиц 1 были такими же, что и величины, представленные в Таблице 2.

Пример 1

В качестве устройства для применения при оценке в данном Примере использовали коммерчески доступный принтер с магнитной однокомпонентной системой HP LaserJet Enterprise 600 M603dn (производства компании Hewlett-Packard Development Company, L.P.: рабочая скорость: 350 мм/с). В устройстве для оценки был использован магнитный тонер 1 для выполнения приведенных ниже оценок. Результаты оценки представлены в Таблице 7.

<Оценка проявляющей способности, вуалирования и эффективности переноса>

При оценке магнитного тонера данного изобретения, первоначально, печать выполняли при высокой температуре и высокой влажности (температура: 32,5°C, относительная влажность: 85%) для того, чтобы было легче определить ухудшение эксплуатационных качеств магнитного тонера в течение длительного периода применения. Затем печать выполняли при низкой температуре и низкой влажности (температура: 10°C, относительная влажность: 30%), при которых было легче оценивать влияние на характеристики заряда магнитного тонера.

Более конкретно, определенный технологический картридж заполняли 1000 г магнитного тонера. Пробную печать выполняли в совокупности для 40000 листов при высокой температуре и высокой влажности в режиме, установленном таким образом, что рисунок из поперечных линий, имеющий степень покрытия 2%, выводили при 2 листах/1 операцию и следующую операцию печати начинали после того, как устройство останавливали между операциями печати. Плотность изображения измеряли на 10-м листе и на 40000-м листе. После этого технологический картридж перемещали таким образом, чтобы он находился при низкой температуре и низкой влажности, и пробную печать выполняли в совокупности для 3000 листов в режиме, установленном таким образом, что рисунок из поперечных линий, имеющий степень покрытия 2%, выводили при 2 листах/1 операцию и следующую операцию печати начинали после того, как устройство останавливали между операциями печати. Плотность изображения, вуалирование и эффективность переноса измеряли на 3000-м листе.

Плотность изображения измеряли посредством определения оптической плотности в отраженном свете кругового сплошного изображения размером 5 мм посредством денситометра для измерений в отраженном свете, а именно, денситометра Macbeth (производства компании Macbeth) при применении фильтра SPI. Это означает, что более высокое численное значение лучше.

В отношении вуалирования, после того, как пробная печать была выполнена на 3000 листах при низкой температуре и низкой влажности, сплошное белое изображение формировали на бумаге, и наихудшую величину оптической плотности в отраженном свете в белой области обозначали как Ds, среднюю оптическую плотность в отраженном свете материала для переноса изображения перед формированием изображения обозначали как Dr и величину вуалирования обозначали как Dr - Ds. Оптическую плотность в отраженном свете в белой области измеряли при применении денситометра для измерений в отраженном свете (Reflect Meter Model TC-6DS производства компании Tokyo Denshoku Co., Ltd.). Это означает, что вуалирование подавлено в большей степени, когда данное численное значение меньше.

В отношении эффективности переноса, после того, как пробную печать выполняли на 3000 листах при низкой температуре и низкой влажности, сплошное черное изображение формировали непрерывным образом на пяти листах, и такие изображения визуально обследовали и оценивали.

A: Дефекты перенесенного окрашивающего вещества не были образованы на всех пяти листах.

B: Незначительный дефект перенесенного окрашивающего вещества наблюдали на одном листе.

C: Незначительный дефект перенесенного окрашивающего вещества наблюдали на двух, трех или четырех листах.

D: Незначительный дефект перенесенного окрашивающего вещества наблюдали на всех пяти листах.

E: Отчетливый дефект перенесенного окрашивающего вещества наблюдали на одном или более листах.

<Оценка способности к низкотемпературному фиксированию>

Фиксирующее устройство переделывали таким образом, что температура фиксирования могла быть установлена выборочным образом.

Устройство применяли, чтобы регулировать температуру фиксирующего узла в интервале от 180°C или выше до 220°C или ниже через каждые 5°C, и полутоновое изображение выводили на высокосортную бумагу (75 г/м²) таким образом, что плотность изображения составляла от 0,60 до 0,65. Полученное изображение подвергали воздействию трения скольжения посредством очистной бумаги под нагрузкой 4,9 кПа при пяти возвратно-поступательных перемещениях, и наиболее низкую температуру, при которой степень уменьшения плотности изображения перед воздействием трения скольжения и после него составляла 10% или менее, определяли и использовали для оценки способности к низкотемпературному фиксированию. Это означает, что способность к низкотемпературному фиксированию лучше, когда указанная наиболее низкая температура ниже. Способность к низкотемпературному фиксированию оценивали при обычной температуре и обычной влажности (температура: 25°C, относительная влажность: 60%).

В примере 1 все полученные результаты были хорошими.

Примеры 2-17 и Сравнительные примеры 1-7

Такую же оценку, что в Примере 1 выполняли при применении магнитных тонеров 2-17 и сравнительных магнитных тонеров 1-7. Результаты оценки представлены в Таблице 7.

Несмотря на то что данное изобретение описано здесь со ссылками на типичные варианты осуществления, следует понимать, что данное изобретение не ограничивается этими описанными типичными вариантами осуществления. Объем представленной ниже формулы изобретения предоставляет наиболее широкое толкование, с тем, чтобы охватывать все такие модификации, эквивалентные структуры и функции.