Голубой тонер, пурпурный тонер, желтый тонер, черный тонер и способ формирования полноцветного изображения
Иллюстрации
Показать всеИзобретение относится к тонеру для проявки электростатического изображения в способе формирования изображения. Заявленный тонер содержит, по меньшей мере, связующую смолу и красящее вещество, имеющее конкретный угол тона и оптическую плотность на конкретных длинах волн в отражательной спектрофотометрии, и способ формирования полноцветного изображения, при котором используется такой тонер. При этом способ содержит этапы, при которых формируют электростатическое изображение на заряженном элементе, несущем электростатическое изображение, проявляют сформированное электростатическое изображение тонером для формирования порошкового изображения, переносят сформированное порошковое изображение на материал-носитель и фиксируют перенесенное порошковое изображение для формирования зафиксированного изображения. Технический результат - создание голубого, пурпурного, желтого и черного тонера, каждый из которых позволяет формировать качественное изображение, которое имеет разрешение и четкость выше, чем у обычного изображения; имеет хороший цветовой охват, хорошую насыщенность и хорошую яркость даже в смешанных цветах; имеет небольшую шероховатость поверхности, а также создание способа формирования полноцветного изображения, при котором используется любой из этих тонеров. 12 н. и 32 з.п. ф-лы, 14 ил.
Реферат
Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к тонеру для проявки электростатического изображения в способе формирования изображения, например, в электрофотографии или при электростатической печати или к тонеру для формирования изображения в способе формирования полноцветного изображения, основанном на системе струйной печати и, в частности, к тонеру для использования в системе фиксации, при котором созданное тонером изображение фиксируют на материале, на который переносят изображение, например на печатном листе, под действием теплоты и давления. Настоящее изобретение также относится к способу формирования изображения, основанному на полноцветной электрофотографической системе для применения, например, в копировальной машине, принтере, факсимиле или для пробных оттисков, полученных цифровыми методами.
Предшествующий уровень техники
Известны различные способы как способы электрофотографии. Ниже приводится описание общего способа электрофотографии. Поверхность элемента, несущего латентное изображение, состоящую из фотопроводящего материала, равномерно заряжают, например, коронным разрядом или непосредственно заряжающим валиком и т.п. и затем на этом элементе формируют электрическое латентное изображение, например, с помощью энергии света. Затем электрическое латентное изображение проявляют положительно или отрицательно заряженным тонером так, чтобы сформировать порошковое изображение. После того как порошковое изображение будет перенесено на материал носителя, например бумагу, это порошковое изображение фиксируют на материале носителя теплотой, давлением и т.п., благодаря чему возникает скопированное изделие.
В последние годы возникла потребность в устройствах для формирования изображений электрофотографическими способами, таких как принтеры или копировальные машины, которые дополнительно способны формировать изображения высокого разрешения. В частности, электрофотографические устройства для формирования цветного изображения нашли применение в различных областях, и по мере их распространения требования к качеству создаваемых ими изображений ужесточились. То есть от устройства для формирования цветного изображения при печати, например, бытовых фотографий, каталогов или карт требуется воспроизводить даже мелкие детали чрезвычайно точно и достоверно. Кроме того, от устройства требуется улучшение цветопередачи на изображении и расширение диапазона воспроизводимых цветов.
Далее, что касается качества изображения, существует потребность в формировании на материале носителя, например на бумаге, более гладкого изображения, даже если поверхность материала-носителя является шероховатой. По существу изображение, сформированное электрофотографическим способом, между участком, на котором отсутствует изображение, и участком, несущим изображение, имеет ступенчатую разницу, которая возникает в направлении, перпендикулярном поверхности бумаги и составляет 10-30 мкм. В полноцветном изображении в дополнение к такой ступенчатой разнице между участком, на котором отсутствует изображение, и участком, несущим изображение, на участке, несущем изображение в направлении, перпендикулярном поверхности бумаги, возникает ступенчатая разница между основным цветом и смешанным цветом, составляющая от 5 до 20 мкм, которая также приводит к снижению качества изображения.
Кроме того, при увеличении быстродействия устройства для формирования изображений увеличивается количество печатаемых листов, поэтому требуется дополнительное сокращение издержек на эксплуатацию устройства. К тонеру предъявляются следующие требования: тонер создает изображения с качеством и разрешением, сравнимыми с обычным, или превышающим его, без сужения диапазона воспроизводимых цветов, потребление тонера уменьшено и потребление энергии на фиксацию сокращено.
Для удовлетворения этих требований было предложено увеличить в тонере содержание красящего вещества (см. например, патентные документы 1-4). Каждый из этих документов относится к формированию изображений меньшим количеством тонера, чем обычно, и к уменьшению шероховатости поверхности изображения путем повышения содержания в тонере красящего вещества. Однако увеличение содержания в тонере красящего вещества влечет за собой следующую проблему: пик длины волны собственного поглощения, вызванного красящим веществом в спектре отражения, становится широким, что приводит к уменьшению насыщенности и интенсивности цвета.
В качестве способа противодействия уменьшению насыщенности и интенсивности цвета порошкового изображения применяется технология, связанная с управлением диспергированным состоянием красящего вещества в тонере (см., например, патентный документ 5). Управление диспергированным состоянием красящего вещества в тонере в некоторых случаях дает определенный эффект, но такого управления все еще не достаточно для формирования изображения с небольшой шероховатостью при уменьшенном потреблении тонера и, в случае применения такого управления, снижение насыщенности смешанных цветов особенно заметно.
Как описано выше, еще не создан тонер, обладающий следующими отличительными признаками: возможность формирования изображения с высоким разрешением и высокой четкостью, высокое качество изображения без снижения цветового охвата, насыщенности и светлоты изображения даже в смешанных цветах и сокращенные расходы на эксплуатацию.
Патентный документ 1: 11-72960 А
Патентный документ 2: 11-237761 А
Патентный документ 3: 2002-131973 А
Патентный документ 4: 2005-128537 А
Патентный документ 5: 2003-280723 А
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Проблемы, решаемые изобретением
Целью настоящего изобретения является решение вышеописанных проблем прототипа.
То есть целью настоящего изобретения является создание голубого тонера, пурпурного тонера, желтого тонера и черного тонера, каждый из которых позволяет формировать качественное изображение, которое имеет разрешение и четкость выше, чем у обычного изображения; имеет хороший цветовой охват, хорошую насыщенность и хорошую яркость даже в смешанных цветах; имеет небольшую шероховатость поверхности, а также создание способа формирования полноцветного изображения, при котором используется любой из этих тонеров.
СРЕДСТВА РЕШЕНИЯ ПРОБЛЕМ
Настоящее изобретение относится к голубому тонеру, содержащему по меньшей мере связующую смолу и красящее вещество, в котором голубой тонер имеет величину (h*c) угла h* тона, на основе системы цветовых координат CIELAB, равную от 210,0 до 270,0; оптическую плотность (Ас470) на длине волны 470 нм, равную 0,300 или менее; оптическую плотность (Ас620) на длине волны 620 нм, равную 1,500 или более, и отношение (Ас620/Ас670) оптической плотности Ас620 к оптической плотности (Ас670) на длине волны 670 нм, равное 1,00-1,25 в отражательной спектрофотометрии.
Далее, настоящее изобретение относится к пурпурному тонеру, содержащему, по меньшей мере, связующую смолу и красящее вещество, в котором пурпурный тонер имеет величину (h*m) для угла h* тона на основе системы цветовых координат CIELAB, в диапазоне от 330,0 до 30,0; оптическую плотность (Аm570) на длине волны 570 нм, равную 1,550 или более; оптическую плотность (Аm620) на длине волны 620 нм, равную 0,250 или менее, и отношение (Аm570/Аm450) оптической плотности Аm570 к оптической плотности (Аm450) на длине волны 450 нм, равное 1,80-3,50 в отражательной спектрофотометрии.
Далее, настоящее изобретение относится к желтому тонеру, содержащему, по меньшей мере, связующую смолу и красящее вещество, в котором желтый тонер имеет величину (h*y) для угла h* тона на основе системы цветовых координат CIELAB, в диапазоне от 75,0 до 120,0; оптическую плотность (Аy450) на длине волны 450 нм, равную 1,600 или более; оптическую плотность (Аy470) на длине волны 470 нм, равную 1,460 или менее; оптическую плотность (Аy510) на длине волны 510 нм, равную 0,500 или менее в отражательной спектрофотометрии.
Далее, настоящее изобретение относится к черному тонеру, содержащему, по меньшей мере, связующую смолу и красящее вещество, в котором черный тонер имеет величину (c*k) для c* на основе системы цветовых координат CIELAB, в диапазоне 20,0 до или менее; оптическую плотность (Аk600) на длине волны 600 нм, равную 1,610 или более; отношение (Аk600/Аk460) оптической плотности Аk600 к оптической плотности (Аk460) на длине волны 460 нм, равное 0,970-1,035 в отражательной спектрофотометрии.
Далее, настоящее изобретение относится к способу формирования полноцветного изображения, содержащему этапы, на которых: формируют электростатические изображения на заряженном электростатическом элементе-носителе изображения; проявляют сформированные электростатические изображения тонерами для получения порошковых изображений; переносят сформированные порошковые изображения на материал-носитель; фиксируют перенесенные порошковые изображения на материале-носителе для формирования фиксированных изображений; при котором этап формирования порошковых изображений содержит:
этап, на котором выполняют проявку первым тонером, выбранным из черного тонера, голубого тонера, пурпурного тонера и желтого тонера, для формирования первого порошкового изображения;
этап, на котором осуществляют проявку вторым тонером, выбранным из черного тонера, голубого тонера, пурпурного тонера и желтого тонера, но не включающего первый тонер, для формирования второго порошкового изображения;
этап, на котором осуществляют проявку третьим тонером, выбранным из черного тонера, голубого тонера, пурпурного тонера и желтого тонера, но не включающего первый тонер и второй тонер, для формирования третьего порошкового изображения;
этап, на котором осуществляют проявку четвертым тонером, выбранным из черного тонера, голубого тонера, пурпурного тонера и желтого тонера, но не включающего первый тонер, второй тонер и третий тонер, для формирования четвертого порошкового изображения;
при этом голубой тонер содержит, по меньшей мере, связующую смолу и красящее вещество и имеет величину (h*c) для угла h* тона на основе системы цветовых координат CIELAB, в диапазоне от 210,0 до 270,0; оптическую плотность (Ас470) на длине волны 470 нм, равную 0,300 или менее; оптическую плотность (Ас620) на длине волны 620 нм, равную 1,500 или более, и отношение (Ас620/Ас670) оптической плотности Ас620 к оптической плотности (Ас670) на длине волны 670 нм, равное 1,00-1,25 в отражательной спектрофотометрии.
Далее, настоящее изобретение относится к способу формирования полноцветного изображения, содержащему этапы, на которых: формируют электростатические изображения на заряженном электростатическом элементе-носителе изображения; проявляют сформированные электростатические изображения тонерами для получения порошковых изображений; переносят сформированные порошковые изображения на материал-носитель; фиксируют перенесенные порошковые изображения на материале-носителе для формирования фиксированных изображений; при котором этап формирования порошковых изображений содержит:
этап, на котором выполняют проявку первым тонером, выбранным из черного тонера, голубого тонера, пурпурного тонера и желтого тонера, для формирования первого порошкового изображения;
этап, на котором осуществляют проявку вторым тонером, выбранным из черного тонера, голубого тонера, пурпурного тонера и желтого тонера, но не включающего первый тонер, для формирования второго порошкового изображения;
этап, на котором осуществляют проявку третьим тонером, выбранным из черного тонера, голубого тонера, пурпурного тонера и желтого тонера, но не включающего первый тонер и второй тонер, для формирования третьего порошкового изображения;
этап, на котором осуществляют проявку четвертым тонером, выбранным из черного тонера, голубого тонера, пурпурного тонера и желтого тонера, но не включающего первый тонер, второй тонер, и третий тонер, для формирования четвертого порошкового изображения;
при этом пурпурный тонер содержит, по меньшей мере, связующую смолу и красящее вещество, и пурпурный тонер имеет величину (h*m) для угла h* тона на основе системы цветовых координат CIELAB, в диапазоне от 330,0 до 30,0; оптическую плотность (Аm570) на длине волны 570 нм, равную 1,550 или более; оптическую плотность (Аm620) на длине волны 620 нм, равную 0,250 или менее, и отношение (Аm570/Аm450) оптической плотности Аm570 к оптической плотности (Аm450) на длине волны 450 нм, равное 1,80-3,50 в отражательной спектрофотометрии.
Далее, настоящее изобретение относится к способу формирования полноцветного изображения, содержащему этапы, при которых: формируют электростатические изображения на заряженном электростатическом элементе-носителе изображения; проявляют сформированные электростатические изображения тонерами для получения порошковых изображений; переносят сформированные порошковые изображения на материал-носитель; фиксируют перенесенные порошковые изображения на материале-носителе для формирования фиксированных изображений; при котором этап формирования порошковых изображений содержит:
этап, на котором выполняют проявку первым тонером, выбранным из черного тонера, голубого тонера, пурпурного тонера и желтого тонера, для формирования первого порошкового изображения;
этап, на котором осуществляют проявку вторым тонером, выбранным из черного тонера, голубого тонера, пурпурного тонера и желтого тонера, но не включающего первый тонер, для формирования второго порошкового изображения;
этап, на котором осуществляют проявку третьим тонером, выбранным из черного тонера, голубого тонера, пурпурного тонера и желтого тонера, но не включающего первый тонер и второй тонер, для формирования третьего порошкового изображения; и
этап, на котором осуществляют проявку четвертым тонером, выбранным из черного тонера, голубого тонера, пурпурного тонера и желтого тонера, но не включающего первый тонер, второй тонер, и третий тонер, для формирования четвертого порошкового изображения;
при этом желтый тонер содержит, по меньшей мере, связующую смолу и красящее вещество, в котором желтый тонер имеет величину (h*y) для угла h* тона, на основе системы цветовых координат CIELAB, в диапазоне от 75,0 до 120,0; оптическую плотность (Аy450) на длине волны 450 нм, равную 1,600 или более; оптическую плотность (Аy470) на длине волны 470 нм, равную 1,460 или менее, и оптическую плотность (Аy510) на длине волны 510 нм, равную 0,500 или менее в отражательной спектрофотометрии.
Далее, настоящее изобретение относится к способу формирования полноцветного изображения, содержащему этапы, при которых: формируют электростатические изображения на заряженном электростатическом элементе-носителе изображения; проявляют сформированные электростатические изображения тонерами для получения порошковых изображений; переносят сформированные порошковые изображения на материал-носитель; фиксируют перенесенные порошковые изображения на материале-носителе для формирования фиксированных изображений; при котором этап формирования порошковых изображений содержит:
этап, на котором выполняют проявку первым тонером, выбранным из черного тонера, голубого тонера, пурпурного тонера и желтого тонера, для формирования первого порошкового изображения;
этап, на котором осуществляют проявку вторым тонером, выбранным из черного тонера, голубого тонера, пурпурного тонера и желтого тонера, но не включающего первый тонер, для формирования второго порошкового изображения;
этап, на котором осуществляют проявку третьим тонером, выбранным из черного тонера, голубого тонера, пурпурного тонера и желтого тонера, но не включающего первый тонер и второй тонер, для формирования третьего порошкового изображения;
этап, на котором осуществляют проявку четвертым тонером, выбранным из черного тонера, голубого тонера, пурпурного тонера и желтого тонера, но не включающего первый тонер, второй тонер, и третий тонер, для формирования четвертого порошкового изображения;
при этом черный тонер содержит, по меньшей мере, связующую смолу и красящее вещество, в котором черный тонер имеет величину (c*k) для c*, на основе системы цветовых координат CIELAB, в диапазоне 20,0 до или менее; оптическую плотность (Аk600) на длине волны 600 нм, равную 1,610 или более; и отношение (Аk600/Аk460) оптической плотности Аk600 к оптической плотности (Аk460) на длине волны 460 нм, равное 0,970-1,035 в отражательной спектрофотометрии.
ЭФФЕКТЫ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Согласно настоящему изобретению можно сократить потребление тонера и сформировать изображение, имеющее цветовой охват, сравнимый с обычным или превосходящий его не только в основных цветах, но и в смешанных цветах. Кроме того, можно получить изображение высокого качества с уменьшенной шероховатостью поверхности и снизить стоимость эксплуатации.
Краткое описание чертежей
Фиг. 1 - пространственный концептуальный вид системы цветовых координат CIELAB.
Фиг. 2 - вид, иллюстрирующий координаты а*-b*.
Фиг. 3 - вид, иллюстрирующий эскиз конструкции примера устройства для формирования изображений, используемого в настоящем изобретении.
Фиг. 4 - эскиз иллюстративного фиксирующего устройства, используемого в настоящем изобретении.
Фиг. 5 - эскиз другого иллюстративного фиксирующего устройства, используемого в настоящем изобретении.
Фиг. 6 - пример, в котором для Тонера 1 проводится измерение точки стеклования (Tg), температуры наивысшего эндотермического пика, "эндотерма" и половины ширины наивысшего эндотермического пика тонера, используемого в настоящем изобретении.
Фиг. 7 - эскиз примера строения устройства для модификации поверхности, которое можно использовать при производстве тонера по настоящему изобретению.
Фиг. 8 - вид дисперсионного ротора устройства по фиг. 7 и расположения квадратных дисков на роторе.
Фиг. 9 - иллюстрация подхода к преобразованию в двоичную форму для воспроизведения градаций, который применяется в настоящем изобретении.
Фиг. 10 - пример рисунка сглаживания цветов для каждого цвета, в котором используется преобразование в двоичную форму, применяемое в настоящем изобретении.
Фиг. 11 - эскиз устройства для измерения заряда для двухкомпонентного проявителя, используемого в нестоящем изобретении.
Фиг. 12 - пример расположения точек решетки рисунка сглаживания цветов, используемого в настоящем изобретении.
Фиг. 13 - иллюстрация концепции растаскивания растровых точек.
Фиг. 14 - иллюстрация концепции обрезания растровых точек.
Позиции на чертежах
4 - нагревательное устройство,
5 - термостойкая пленка,
6 - элемент, измеряющий температуру,
7 - керамический нагреватель,
8 - обрезиненный валик,
9 - оправка,
10 - прижимной валик (прижимной элемент),
11 - фиксирующая лента,
12 - прижимной валик (прижимной элемент),
13 - катушка возбуждения,
14 - сердечник,
15 - держатель,
16 - датчик температуры,
17 - транспортная направляющая,
18 - разделяющий зубец,
19 - эластичный слой,
20 - металлический проводник,
21 - пустотелая оправка,
22 - поверхностный отделяемый термостойкий эластичный слой,
41 - классифицирующий ротор,
42 - выпускное отверстие для сбора мелкого порошка,
43 - отверстие подачи исходного материала,
44 - облицовка,
45 - порт подачи холодного воздуха,
46 - диспергирующий ротор,
47 - выпускное отверстие для порошка,
48 - выпускной клапан,
49 - направляющее кольцо,
50 - квадратный диск,
51 - первое пространство,
52 - второе пространство,
55 - кожух,
100 - нагревающий прижимной фиксирующий блок,
101 - оригинал,
102 - стеклянный стол для оригинала,
103 - экспонирующая лампа,
104 - объектив,
105 - полноцветный датчик,
106 - светочувствительный барабан,
107 - лампа предварительного экспонирования,
108 - устройство для заряда коронным разрядом,
109 - лазерная экспонирующая оптическая система,
109а - многогранное зеркало,
109b - объектив,
109с - зеркало,
111Y - проявляющее устройство желтого,
111С - проявляющее устройство голубого,
111М - проявляющее устройство пурпурного,
111К - проявляющее устройство черного,
112 - средство для определения наличия света на барабане,
113 - устройство переноса,
113а - барабан переноса,
113b - заряжающее устройство переноса,
113с - заряжающее устройство адсорбции,
113d - внутреннее заряжающее устройство,
113е - внешнее заряжающее устройство,
113f - лист переноса,
113h - зарядное устройство разделения,
113g - адсорбирующий валик,
114 - чистящее устройство,
115Y - эксцентриковый кулачок желтого,
115С - эксцентриковый кулачок голубого,
115М - эксцентриковый кулачок пурпурного,
115К - эксцентриковый кулачок черного,
116а, 116b, 116с - кассета,
117а - разделяющий зубец,
117b - разделяющий выталкивающий валик,
118 - лоток,
201 - экран,
202 - измерительный контейнер,
203 - крышка,
204 - отсасывающая машина,
205 - всасывающее отверстие,
206 - клапан регулирования подачи воздуха,
207 - вакуумметр,
208 - потенциометр,
209 - конденсатор,
Е - оптическое изображение.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ
Система цветовых координат CIELAB, используемая в настоящем изобретении - это спецификация Commission Internationale de l'Eclairage (CIE). Эта система также приведена в стандарте JIS Z8729 и широко используется как средство, полезное для представления цвета путем оцифровки цвета. На фиг. 1 приведен пространственный концептуальный вид системы цветовых координат CIELAB. На фиг. 1 горизонтальные оси a* и b* представляют цветовой тон. Цветовой тон определяет тон, например, красный, желтый, зеленый, синий и фиолетовый. В настоящем изобретении ось а* представляет направление красный-зеленый, а ось b* представляет направление желтый-синий. Вертикальная ось L* представляет светлоту, показывая степень светлоты цвета, сравниваемую независимо от цветового тона. Далее, величина с* представляет насыщенность, показывая степень яркости цвета и определяется следующей формулой:
_ | (Формула 1) |
Как показано на фиг. 2, угол h* цветового тона - это угол между прямой, соединяющей цветовой тон (а*, b*) и началом координат, и положительной осью а* или угол между этой прямой и положительной осью а*, в направлении по часовой стрелке от положительной оси а*. Соответственно, угол цветового тона, равный 0,0, и угол цветового тона, равный 360,0, означают один и тот же угол цветового тона. Кроме того, например, выражение "угол цветового тона равен от 330,0 до 30,0", используемое в настоящем описании, относится к области, образованной слиянием области углов цветового тона от 330,0 до 360,0, и области углов цветового тона от 0,0 до 30,0. Угол цветового тона может представлять конкретный цветовой тон независимо от светлоты.
Далее, следует описание способа отражательной спектрофотометрии тонера в настоящем изобретении. Следует отметить, что применение способа измерений в настоящем изобретении позволяет точно определить тип и содержание красящего вещества в тонере диспергированное состояние красящего вещества в тонере, и свойства проявления цвета, вытекающие из цвета связующей смолы и цвета любой другой присадки и собственного цвета тонера.
Применяется конкретный способ измерения, описанный ниже. Тонер в достаточной степени диспергируют в водном растворе неионогенного поверхностно-активного вещества так, чтобы полученная дисперсия тонера в жидкости имела определенную концентрацию. Затем определенное количество дисперсии тонера в жидкости отмеряется и отбирается и отобранную жидкость фильтруют через фильтр, имеющий белизну от 95 до 120 и диаметр пор от 0,2 до 1,0 мкм, так, чтобы на фильтре образовался слой из определенного количества тонера. Поверх слоя тонера кладут прозрачную тонкую стеклянную пластину А (покрывное стекло для наблюдений через оптический микроскоп). Полученную сборку кладут на стеклянную пластину В (предметное стекло для наблюдений через оптический микроскоп) толщиной 1-2 мм и затем на тонкое покрывное стекло А, уложенное на верхнюю часть слоя тонера, кладут металлический груз, чтобы приложить определенную нагрузку. Полученную сборку нагревают в течение 15 с на горячей плите, поддерживаемой на 150°С, чем получают измерение образца. Оптическую плотность этого образца для каждой длины волны измеряют на отражательном спектрофотометре, способном измерять оптическую плотность в диапазоне длин волн от 380 до 730 нм с интервалом в 10 нм, используя в качестве эталона образец, полученный укладкой стекла А на фильтр, на который был нанесен слой тонера.
В соответствии с вышеописанным способом, когда тонер плавится, он адсорбируется к стеклянной пластине А для формирования равномерного слоя тонера так, что можно стабильно измерять свойство тонера к проявлению цвета, независимо от изменений в характеристиках фиксирования, диаметра частиц и формы тонера.
Например, в качестве более конкретного способа измерений можно применять следующий:
готовят водный раствор путем растворения неионогенного поверхностно-активного вещества (например, можно использовать Contaminon N, изготавливаемый компанией Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) в воде, подвергшейся обработке методом ионного обмена, имеющей электропроводность 0,03-0,08×104 S/м при концентрации 3% по массе.
Истинную плотность тонера, представленную как ρТ (г/см3), измеряют способом, который будет описан ниже. Отмеряют и отбирают 0,02×ρT (г) тонера, и к отмеренному тонеру осторожно добавляют 250 г указанного выше раствора, чем получают жидкую смесь. В это время не следует допускать вспенивания водного раствора. Жидкую смесь подвергают диспергирующей обработке с помощью ультразвуковой очищающей машины (например, можно использовать UT-205S, выпускаемую компанией Sharp Corporation) в течение 10 минут, в результате чего получают смешанную жидкость с достаточно диспергированным тонером.
В держатель для фильтра, имеющий совместимый диаметр 25 мм (внутренний диаметр 18 мм) устанавливают гидрофильный мембранный фильтр с коэффициентом белизны от 95 до 120 и диаметром пор от 0,2 до 1,2 мкм (например, можно использовать мембранный фильтр из сложного эфира целлюлозы А080047 с диаметром пор 0,80 мкм, выпускаемый компанией Toyo Roshi Kaisha, Ltd.). Отмеряют и отбирают 8 мл дисперсии тонера в жидкости и отобранную жидкость осторожно вливают в держатель фильтра. В это время не следует допускать вспенивания дисперсии тонера в жидкости. Далее, дисперсию тонера в жидкости подвергают фильтрованию всасыванием с помощью всасывающего устройства, например аспиратора (например, можно использовать Aspirator SP30, изготавливаемый компанией Marcos-mepher). После всасывания, длящегося 10 минут, фильтр осторожно извлекают из держателя и сушат при 40°С в течение 3 суток, и в итоге на фильтре получают образец нанесенного слоя тонера.
Этот образец кладут на стеклянную пластину В толщиной 1-2 мм, длиной 76 мм и шириной 26 мм (например, можно использовать предметное стекло S1112, изготавливаемое компанией Matsunami Glass Ind., Ltd.). Затем, на верхнюю часть слоя тонера осторожно кладут тонкую стеклянную пластину А толщиной 0,12-0,17 мм, длиной 18 мм и шириной 18 мм (например, можно использовать покрывное стекло СТ18189, изготавливаемое компанией Matsunami Glass Ind., Ltd.). Затем на верхнюю поверхность тонкой стеклянной пластины А кладут груз (например, латунный брусок длиной 22 мм, шириной 22 мм и высотой 42 мм), чтобы создать давление прибл. 0,54 Н/см2. В этом состоянии полученную сборку оставляют в покое и нагревают на горячей плите, поддерживаемой на 150°С, в течение 15 секунд, благодаря чему получают образец для измерений. В это время немедленно после состояния покоя и нагревания груз и стеклянную пластину В удаляют с образца так, чтобы температура образца вернулась к нормальной как можно быстрее. Отдельно тонкую стеклянную пластину А кладут на такой же мембранный фильтр, что описан выше, и таким же способом, который описан выше, получают эталонный образец.
Для отражательной спектрофотометрии можно использовать коммерчески доступный отражательный спектрофотометр. Более конкретно, оптическую плотность для каждой длины волны L*, c* и h* тонера можно определить следующим способом: вышеописанный эталонный образец измеряют например, прибором SpectroScan Transmission (изготавливаемым компанией GretagMacbeth) во время калибровки устройства, а затем измеряют рабочий образец. Конкретные условия измерений приведены ниже:
Условия измерений
Источник наблюдаемого света | D50 |
Угол обзора при наблюдении | 2° |
Плотность | DIN NB |
Эталон белого | Рap |
Фильтр | нет (отсутствует) |
Режим измерений | отражательный |
Используются требуемые данные из величин CIE Lch(ab) (соответствующие L*, c* и h*, описанным выше) и спектр D (соответствующий оптической плотности на каждой длине волны в диапазоне длин волн от 380 нм до 730 нм), полученные при измерении в указанных условиях.
Сначала будет описан голубой тонер.
Голубой тонер по настоящему изобретению содержит, по меньшей мере, связующую смолу и красящее вещество, при этом голубой тонер имеет величину (h*c) угла h* цветового тона в системе координат CIELAB, равную от 210,0 до 270,0; оптическую плотность (Ас470) на длине волны 470 нм, равную 0,300 или менее; оптическую плотность (Ас620) на длине волны 620 нм, равную 1,500 или более; отношение (Ас620/Ас670) оптической плотности Ас620 к оптической плотности (Ас670) на длине волны 670 нм, равное от 1,00 до 1,25 в отражательной спектрофотометрии. Фраза "голубой тонер имеет величину h*c, в диапазоне от 210,0 до 270,0 в отражательной спектрофотометрии", в описании настоящего изобретения означает, что тонер является тонером голубого цвета. Когда величина h*с меньше 210,0, цвет тонера расположен ближе к зеленому. Когда величина h*с превышает 270,0, цвет тонера расположен ближе к пурпурному. Кроме того, Ас470, Ас620, и Ас620/Ас670 показывают способность к проявлению цвета при оптической плотности на конкретной длине волны голубого цвета.
Когда голубой тонер имеет h*c в указанном диапазоне, то чем больше Ас620, тем большую способность к приданию непрозрачности имеет этот тонер и небольшим количеством этого тонера можно сформировать голубое изображение высокой плотности. Чем меньше Ас470, тем выше свойства проявления цвета имеет голубой тонер; изображение, имеющее повышенную светлоту, можно сформировать тем же количеством тонера, что и в случае обычного тонера. Кроме того, отношение Ас620/Ас670 влияет на оттенок тонера и, когда это отношение находится в указанном диапазоне, можно сформировать полноцветное изображение с хорошо выраженным свойством проявления цвета даже для смешанных цветов, и с хорошим цветовым охватом.
Увеличение дополнительного количества красящего вещества в голубом тонере приводит к увеличению величины Ас470. Однако, когда Ас470 превышает 0,300, светлота изображения снижается так, что изображения становится тусклым, даже если достигается достаточная плотность изображения. Соответственно при формировании полноцветного изображения представляемое цветовое пространство уменьшается. Когда величина Ас620 меньше 1,500, невозможно получить достаточной плотности изображения или следует увеличить количество тонера на бумаге, поэтому эффекты настоящего изобретения, такие как снижение шероховатости поверхности изображения и сокращение потребления тонера, получить невозможно. Кроме того, увеличение количества красящего вещества в голубом тонере уменьшает отношение Ас620/Ас670. Однако когда отношение Ас620/Ас670 превышает 1,25, голубой тонер дает сильный желтый оттенок и способность представлять смешанные цвета снижается, поскольку цветовой охват в области фиолетового цвета становится небольшим. Когда отношение Ас620/Ас670 становится меньше 1,00, голубой тонер дает сильный красный оттенок и способность представлять смешанные цвета снижается, поскольку цветовой охват в области зеленого цвета становится небольшим.
Согласно настоящему изобретению величина Ас620, описанная выше, предпочтительно велика, поскольку позволяет уменьшить количество тонера на бумаге, и эффекты настоящего изобретения становятся большими. Однако величина Ас620, описанная выше, предпочтительно составляет 2,300 или менее, с учетом цветового баланса, когда полноцветное изображение формируется соединением голубого тонера голубого с любым другим цветным тонером, например пурпурным тонером, желтым тонером или черным тонером, а также с учетом эффективности проявления цвета красящим веществом голубого тонера и стоимости материала. Описанный выше диапазон величин Ас620 более предпочтительно составляет 1,550-2,200, еще более предпочтительно - 1,650-2,200 и особенно предпочтительно - 1,800-2,100.
Величина Ас470, описанная выше, предпочтительно невелика, поскольку это позволяет сформировать изображение с прекрасно проявленным цветом и имеющее высокую светлоту и насыщенность цвета. Однако величина Ас470, описанная выше, предпочтительно составляет 0,050 или более с учетом цветового баланса, когда полноцветное изображение формируется соединением голубого тонера с любым другим цветным тонером, например пурпурным тонером, желтым тонером или черным тонером, а также с учетом эффективности проявления цвета красящим веществом голубого тонера и стоимости материала. Описанный выше диапазон величин Ас470 более предпочтительно составляет 0,050-0,250, еще более предпочтительно - 0,080-0,250, и особенно предпочтительно - 0,100-0,200.
Диапазон величин для отношения Ас620/Ас670, описанного выше, более предпочтительно составляет 1,00-1,20, еще более предпочтительно - 1,03-1,18, или, особенно предпочтительно - 1,05-1,10. Это объясняется тем, что цветовой баланс становится хорошим, и оптимизируется баланс между увеличением представляемого цветового пространства и улучшением разрешения или уменьшением шероховатости изображения.
Величинами Ас470, Ас620 и Ас670, описанными выше, можно управлять в зависимости, например, от типа и дополнительной величины красящего вещества в тонере, от наличия красящего вещества в тонере, от наличия каких-либо других присадок и т.п. и от цвета присадок.
Диапазон величин Ас670, описанный выше, предпочтительно составляет 1,300-2,100. Увеличение дополнительного количества красящего вещества в тонере приводит к увеличению значения Ас670. Когда Ас670 превышает 2,100, голубой тонер имеет тенденцию к приобретению сильного красного оттенка, и способность к представлению смешанных цветов меняется из-за того, что цветовой охват в области зеленого цвета имеет тенденцию к уменьшению. Когда Ас670 меньше 1,300, голубой тонер имеет тенденцию к приобретению сильного желтого оттенка, и способность к представлению смешанных цветов является следующей: цветовой охват в области пурпурного цвета имеет тенденцию к уменьшению. Соответственно, диапазон величин Ас670 более предпочтительно составляет 1,350-2,000 или особенно предпочтительно - 1,600-1,950. В этом случае цветовой баланс становится особенно подходящим, а представляемое цветовое пространство изображения становится особенно большим.
По той же причине, что описана выше, оптическая плотность (Ас420) на длине волны 420 нм предпочтительно составляет 0,250-0,600. Когда величина Ас420 превышает 0,600, голубой тонер имеет тенденцию к приобретению сильного желтого оттенка. Когда величина Ас420 меньше 0,250, голубой тонер имеет тенденцию к приобретению сильного красного оттенка. Соответственно, диапазон величин Ас420 более предпочтительно составляет 0,300-0,550 или, особенно предпочтительно, 0,380-0,550.
Голубой тонер по настоящему изобретению имеет отношение (Ас710/Ас670) оптической плотности (Ас710) на длине волны 710 нм к оптической плотности Ас670, предпочтительно 1,00-1,30. Увеличение количества красящего вещества