Тонер
Иллюстрации
Показать всеНастоящее изобретение относится к тонеру, используемому в процессах печати с использованием электрофотографии, электростатической печати, магнитографической печати или струйной печати тонером.
Заявленное решение заключается в следующем, в тонере, содержащем, по меньшей мере, связующую смолу, окрашивающее вещество, соединение сложного эфира и низкоплавкий материал, соединение сложного эфира представляет собой сложный эфир дипентаэритрита с карбоновой кислотой, имеющей от 18 или более до 25 или менее атомов углерода, и при этом, если температура плавления соединения сложного эфира представлена обозначением Тm(А) (°С), а температура плавления низкоплавкого материала представлена обозначением Тm(В) (°С), тонер удовлетворяет соотношению Tm(B)≤Tm(A)+5.
Технический результат, достигаемый от реализации заявленного решения, заключается в превосходной рабочей характеристике низкотемпературной фиксации и обеспечении преимущества высокой плотности изображения, не вызывая никакой вуали даже на протяжении долгосрочной службы. 10 з.п. ф-лы, 1 ил., 3 табл., 2 пр.
Реферат
Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к тонеру, используемому в процессах печати с использованием электрофотографии, электростатической печати, магнитографической печати или струйной печати тонером.
Характеристика предшествующего уровня техники
В качестве способов электрофотографии традиционно известен ряд способов. В общем случае копии или отпечатки получают путем формирования электрофотографического скрытого (латентного) изображении на электростатически заряженном несущем изображение элементе (также именуемом далее «элементом со светочувствительным поверхностным слоем») за счет использования светочувствительного материала и различных средств, последующего проявления скрытого изображения путем использования тонера для формирования изображения, проявленного тонером, в качестве видимого изображения, последующего переноса изображения, проявленного тонером, на носитель печатной информации, такой, как бумага, по возможным запросам, и последующей фиксации изображения, проявленного тонером, на носитель печатной информации за счет воздействия тепла и/или давления. Устройства для такого формирования изображения включают в себя копировальные аппараты, принтеры и т.д.
Эти принтеры или копировальные аппараты отражают переход от аналоговых машин к цифровым машинам, и бытует устоявшееся мнение о том, что они обладают надлежащей способностью к воспроизведению скрытых изображений и световым разрешением и при этом выполнены быстродействующими и снижающими энергопотребление при их эксплуатации. Здесь следует обратить внимание, например, на принтеры. Доля энергопотребления на этапе фиксации является, безусловно, большой по отношению к суммарному энергопотреблению, и поэтому энергопотребление может увеличиваться с ростом температуры фиксации. Высокая температура фиксации также может обуславливать такие проблемы, как скручивание бумаги с напечатанным на ней изображением после фиксации. Соответственно, существует большая потребность понизить температуру фиксации.
Кстати, есть также большая потребность в рабочей характеристике «по требованию» в принтерах и копировальных аппаратах, а за последние годы также внесены требования к наличию так называемого узла фиксации пленки и узла фиксации магнитно-индукционного типа. Эти узлы фиксации обладают очень хорошей рабочей характеристикой, реализуемой по требованию. Вместе с тем, это тот случай, в котором - по сравнению с обычными узлами фиксации того типа, в котором предусмотрены нагревательные валики, - трудно приложить давление, чтобы реализовать рабочую характеристику фиксации, что приводит к еще большему затруднению.
Кроме того, принтеры вынуждены иметь дело с множеством материалов для печати, и поэтому существует потребность в тонере, имеющем надлежащую рабочую характеристику фиксации в широком диапазоне температуры. Кроме того, принтеры или копировальные аппараты, которые считаются снижающими энергопотребление, с другой стороны, выполнены более быстродействующими, и поэтому от тонера требуется повышенная стабильность во время эксплуатации.
Чтобы справиться с вышеуказанными проблемами, проведено много исследований того, как сделать тонеры фиксируемыми при низких температурах, и известно, что использование многофункционального воска на основе сложного эфира обеспечивает улучшение рабочей характеристики низкотемпературной фиксации (см. выложенные заявки 2000-19768 и 2006-98745 на патенты Японии и публикацию WO98/20396).
Также предложен тонер, который обуславливает использование многофункционального воска на основе сложного эфира, обладающего конкретной растворимостью в мономерах стирола и определенной молекулярной массой, и известно, что этот тонер обладает превосходной рабочей характеристикой низкотемпературной фиксации и позволяет получать изображения с высоким разрешением (см. публикацию WO01/001200 и выложенную заявку 2001-147550 на патент Японии).
Также известно, что совместное использование восков двух типов обеспечивает улучшение характеристики низкотемпературной фиксации и позволяет получать изображения с высоким разрешением (см. выложенные заявки H11-218960, 2002-72540 и 2002-72546 на патенты Японии).
Вместе с тем, даже при использовании таких тонеров достижение реализуемой по потребности рабочей характеристики и рабочей характеристики низкотемпературной фиксации оказалось безуспешным, а само использование оказалось недостаточно адаптируемым к высокоскоростной обработке. Кроме того, осталось поле для дальнейшего усовершенствования также в контексте стабильности изображения на протяжении долгосрочной службы.
Краткое изложение существа изобретения
Данное изобретение сделано с учетом вышеуказанных проблем, присутствующих в известных технических решениях. Соответственно, задача данного изобретения состоит в том, чтобы разработать тонер, который обладает превосходной рабочей характеристикой низкотемпературной фиксации и может обеспечить преимущество высокой плотности изображения, не вызывая никакой вуали даже на протяжении долгосрочной службы.
В данном изобретении предложен тонер, имеющий частицы тонера, содержащие, по меньшей мере, связующую смолу, окрашивающее вещество, соединение сложного эфира и низкоплавкий материал;
при этом соединение сложного эфира представляет собой сложный эфир дипентанэритрита с карбоновой кислотой, имеющей от 18 или более до 25 или менее атомов углерода; и
при этом, если температура плавления соединения сложного эфира представлена обозначением Tm(A) (°C), а температура плавления низкоплавкого материала представлена обозначением Tm(B) (°C), тонер удовлетворяет соотношению
Tm(B)≤Tm(A)+5.
В соответствии с данным изобретением, тонер может иметь превосходную рабочую характеристику низкотемпературной фиксации и обеспечить преимущество высокой плотности изображения, не вызывая никакой вуали даже на протяжении долгосрочной службы.
Краткое описание чертежа
На фиг. 1 представлено схематическое сечение, демонстрирующее пример устройства формирования изображения, в котором с выгодой применим тонер согласно данному изобретению.
Лучший способ осуществления изобретения
В результате исследований, поведенных авторами данного изобретения, обнаружено, что использование соединения сложного эфира дипентаэритрита с карбоновой кислотой, имеющей от 18 или более до 25 или менее атомов углерода, в сочетании с низкоплавким материалом и управление температурами плавления обоих этих веществ гарантирует тонер, обладающий превосходной реализуемой по потребности рабочей характеристикой фиксации, обладающий очень хорошей рабочей характеристикой низкотемпературной фиксации и обеспечивающий преимущество высокой плотности изображения, не вызывая никакой вуали даже на протяжении долгосрочной службы. Следовательно, достижение этих характеристик возможно с помощью данного изобретения.
Прежде всего, по поводу соединения сложного эфира, используемого в данном изобретении, следует отметить, что компонентами, составляющими соединение сложного эфира, являются дипентаэритрит и длинноцепочечная карбоновая кислота, имеющая от 18 или более до 25 или менее атомов углерода, которые очень объемны. Поэтому соединение сложного эфира вряд ли будет впитываться в связующую смолу, даже если она расплавлена за счет приложения тепла во время фиксации, так что если такое соединение сложного эфира используется автономно, оно не может дать удовлетворительный эффект пластикации для достижения сколько-нибудь приемлемой рабочей характеристики фиксации.
Однако такой сложный эфир и низкоплавкий материал, которые удовлетворяют соотношению Tm(B)≤Tm(A)+5, где температура плавления соединения сложного эфира представлена обозначением Tm(A) (°C), а температура плавления низкоплавкого материала представлена обозначением Tm(B) (°C), используются в сочетании. В таком случае возможно значительное улучшение тонера в контексте его характеристики низкотемпературной фиксации. Что касается причины этого, то авторы данного изобретения рассматривают ее в нижеследующем описании.
Как сказано выше, соединение сложного эфира, используемое в данном изобретении, вряд ли будет впитываться в связующую смолу, даже если она расплавлена за счет приложения тепла во время фиксации. Вместе с тем, поскольку оно не впитывается в связующую смолу, даже если она расплавлена, частицы тонера - по их внутреннему строению - считаются близко расположенными в структуре «жидкость в сердцевинах» (построенной так, что в сердцевинах присутствует жидкость). В таком случае, хотя соединение сложного эфира не отделяется от частиц тонера, частицы тонера считаются легко деформируемыми давлением, действующим снаружи во время фиксации.
Кроме того, соединение сложного эфира в данном изобретении очень объемно и рассматривается как более увеличивающееся в объеме, чем другие соединения, когда плавится. Следовательно, любое давление, действующее изнутри частиц тонера, увеличивает их, делая рассматриваемые частицы тонера легко деформируемыми.
В данном изобретении важно использовать низкоплавкий материал (который называется воском), удовлетворяющий соотношению Tm(B)≤Tm(A)+5. Совместное использование такого низкоплавкого материала и соединения сложного эфира позволяет достичь очень хорошей рабочей характеристики низкотемпературной фиксации на первое время.
Это происходит потому, что соединение сложного эфира имеет температуру плавления, приближенную к температуре плавления низкоплавкого материала (или низкоплавкий материал имеет более низкую температуру плавления, чем оно). Таким образом, отсюда следует, что соединение сложного эфира плавится в момент, когда соединение сложного эфира и низкоплавкий материал оказались, по существу, мгновенно расплавлены, или низкоплавкий материал оказался расплавлен, так что можно достичь хорошей высвобождаемости, что удобно для выталкивания соединения сложного эфира из низкоплавкого материала. Кроме того, поскольку соединение сложного эфира вряд ли сможет впитываться в связующую смолу, частицы тонера оказываются близко расположенными в структуре «жидкость в сердцевинах», так что тонер демонстрирует надлежащее крепление к рассматриваемым носителям печатной информации. При этом в тонере согласно данному изобретению предпочтительным является то, что соединение сложного эфира и низкоплавкий материал заключены в связующей смоле, имея структуру «островков в море», в которой связующая смола образует море, а соединение сложного эфира и низкоплавкий материал образуют островки.
Таким образом, авторы данного изобретения считают, что эффект, даваемый и хорошей высвобождаемостью, и хорошим креплением и носителям печатной информации, гарантирует достижение очень хорошей рабочей характеристики низкотемпературной фиксации.
Соединение сложного эфира согласно данному изобретению также обладает большей кристалличностью и резче выраженными свойствами плавления, чем любые другие кристаллические полимеры, и поэтому является весьма подходящим даже для принтеров или копировальных аппаратов, имеющих высокие скорости обработки, и удобны для использования также в узлах фиксации по потребности.
По таким причинам важно, что тонер согласно данному изобретению содержит низкоплавкий материал и специфическое соединение сложного эфира дипентаэритритола, и что если температура плавления соединения сложного эфира представлена обозначением Tm(A) (°C), а температура плавления низкоплавкого материала представлена обозначением Tm(B) (°C), тонер удовлетворяет соотношению Tm(B)≤Tm(A)+5.
С другой стороны, если соединение сложного эфира в данном изобретении представляет собой сложный моноэфир или имеющее несколько функциональных групп соединение сложного эфира глицерина или эритрита, или обуславливает использование карбоновой кислоты, имеющей 17 или менее атомов углерода, то такое соединение склонно впитываться в смолу, затрудняя получение вышеуказанного эффекта, что приводит к худшей рабочей характеристике фиксации.
Кроме того, любое использование высокомолекулярного материала, такого как трипентаэритрит или продукт дегидратации и конденсации глицерина, делает соединение сложного эфира склонным принимать различные кристаллические состояния, а значит - и имеющим менее резко выраженные свойства плавления, что приводит к понижению рабочей характеристики фиксации.
Кроме того, любое соединение дипентаэритрита с карбоновой кислотой, имеющей 26 или более атомов углерода, может также иметь температуру плавления, слишком высокую для достижения хорошей рабочей характеристики фиксации. Помимо этого такое соединение может неизбежно становиться плохо диспергируемым в частицах тонера, в значительной степени вызывая, например, появление вуали.
Далее, если низкоплавкий материал имеет температуру плавления, более чем на 5°C превышающую температуру плавления соединения сложного эфира, то получение эффекта выталкивания, присущего соединению сложного эфира, может оказаться затрудненным, а сколько-нибудь хорошая рабочая характеристика фиксации - недостижимой. В весьма предпочтительном варианте низкоплавкий материал может иметь температуру плавления, не превышающую температуру плавления соединения сложного эфира (Tm(B)≤Tm(A)).
Соединение сложного эфира, используемое в данном изобретении, предпочтительно может также иметь растворимость S(A) в стиролполиакрилате, составляющую 2,5% или менее, и предпочтительнее 2,0% или менее.
То, что соединение сложного эфира, используемое в данном изобретении, имеет растворимость S(A) в стиролполиакрилате, составляющую 2,5% или менее, является предпочтительным потому, что этому соединению сложного эфира труднее впитываться, что позволяет получить тонер с лучшей рабочей характеристикой фиксации.
Растворимостью S(A) в стиролполиакрилате соединения сложного эфира, используемого в данном изобретении, можно управлять путем управления количеством атомов углерода используемой карбоновой кислоты и количеством связей сложного эфира.
Соединение сложного эфира, используемое в данном изобретении, может иметь растворимость в стироловом мономере при 40°C менее 5,0 мас. %. Это весьма предпочтительно потому, что вышеописанный эффект получается замечательным. Если тонер изготавливают посредством полимеризации суспензии, что благоприятно для производства предлагаемого тонера, то соединение сложного эфира может легко осаждаться во время полимеризации, когда оно обладает растворимостью в таком мономере, составляющей менее 5,0 мас. %, и это дает возможность легкого формирования сердцевин в рассматриваемых частицах тонера. В данном изобретении соединение сложного эфира имеет вышеуказанную функцию и может оказаться эффективным, когда в частицах тонера образуются прочные сердцевины, и предполагается, что при этом можно достичь хорошей рабочей характеристики фиксации. Таким образом, соединение сложного эфира предпочтительно имеет растворимость в стироловом мономере при 40°C менее 5,0 мас. %.
В качестве низкоплавкого материала, используемого в данном изобретении, можно использовать любой воск в той мере, в какой он удовлетворяет предписываемым здесь требованиям. В частности, предпочтительно, чтобы низкоплавкий материал имел растворимость S(B) в стиролполиакрилате, составляющую от 5,5 % или более до 20,0% или менее, и чтобы соблюдалось соотношение S(A)<S(B).
По этой причине низкоплавкий материал, описанный выше, может давать хорошую рабочую характеристику фиксации за счет выталкивания посредством соединения сложного эфира. Однако, если низкоплавкий материал имеет растворимость S(B) в стиролполиакрилате, составляющую 5,5% или более, то он немедленно пластицирует связующую смолу тонера при выталкивании, что приводит к осуществлению лучшей фиксации. То, что низкоплавкий материал имеет растворимость S(B) в стиролполиакрилате, составляющую 20,0% или менее, также предпочтительно потому, что повышается стабильность тонера при хранении.
То, что S(A)<S(B), также предпочтительно потому, что эффект выталкивания, которым обладает соединение сложного эфира, получается более заметным, и поэтому повышается высвобождаемость во время фиксации.
Соединение сложного эфира, используемое в данном изобретении, предпочтительно можно добавлять в количестве от 3,0 массовых частей или более до 20,0 массовых частей или менее, на 100 массовых частей связующей смолы тонера.
Соединение сложного эфира можно добавлять в количестве, находящемся в пределах вышеуказанного диапазона, в котором соединение сложного эфира может поддерживать хорошую диспергируемость, приводя к большему улучшению рабочей характеристики проявления. Кроме того, это весьма предпочтительно потому, что эффект выталкивания низкоплавкого материала и эффект способствования деформации частиц тонера ввиду структуры «жидкость в сердцевинах» могут оказаться достаточными.
Низкоплавкий материал, используемый в данном изобретении, может присутствовать при его содержании, превышение которым массового содержания соединения сложного эфира составляет от 1,2 раза или более до 3,0 раза или менее. Это предпочтительно потому, что тонер может достигать хорошей рабочей характеристики фиксации, а также может стать лучше по рабочей характеристике проявления, и можно предотвратить появление любой вуали.
Соединение сложного эфира, используемое в данном изобретении, предпочтительно может иметь температуру плавления от 70°C или более до 90°C или менее. Если соединение сложного эфира имеет температуру плавления в пределах вышеуказанного диапазона, то тонер может иметь превосходную рабочую характеристику низкотемпературной фиксации, а также может иметь хорошую плотность изображения даже при долгосрочной службе.
Чтобы проявлять меньшие точки скрытого изображения для достижения гораздо большей плотности изображения, тонер согласно данному изобретению предпочтительно может иметь средневзвешенный диаметр (D4) частиц тонера от 3 мкм или более до 12 мкм или менее, и предпочтительнее от 4 мкм или более до 9 мкм или менее.
Тонер согласно данному изобретению предпочтительно может иметь среднюю круглость 0,950 или более. Поскольку тонер имеет среднюю круглость 0,950 или более, тонер имеет сферическую или близкую к сферической форму частиц и обладает хорошей текучестью, а также легко может иметь равномерную трибоэлектрическую заряжаемость. Это может приводить к значительно меньшему возникновению ореола и электростатического смещения. Тонер также может иметь модальную круглость 0,98 или более в своем распределении круглости. Это весьма предпочтительно, потому что вышеупомянутая операция становится превосходной.
Тонер согласно данному изобретению предпочтительно может иметь высоту пика для основного пика в области молекулярной массы от 10000 или более до 40000 или менее, а предпочтительнее - иметь высоту пика для основного пика в упомянутой области от 12000 до 30000 в его распределении молекулярной массы, измеренном методом гельпроникающей хроматографии (ГПХ) растворимого в тетрагидрофуране (ТГФ-растворимого) вещества тонера. То, что тонер имеет высоту пика для основного пика в области молекулярной массы от 10000 или более до 40000 или менее, является предпочтительным потому, что тонер становится лучше по рабочей характеристике низкотемпературной фиксации и лучше по стабильности при хранении.
В тонере согласно данному изобретению предпочтительным является то, что его компонент связующей смолы имеет растворимое в тетрагидрофуране вещество и что это ТГФ-растворимое вещество присутствует при содержании, составляющем от 5,0 мас. % или более до 65,0 мас. % или менее от общего количества компонента связующей смолы. Присутствие такого ТГФ-растворимого вещества в тонере повышает прочность тонера и не позволяет тонеру легко утрачивать свои качества во время долгосрочной службы, так что высококачественные цветные изображения можно получать даже во время долгосрочной службы.
Тонер плавится за счет тепла, получаемого от узла фиксации во время фиксации, причем, поскольку тонер имеет ТГФ-растворимое вещество, содержание которого составляет от 5,0 мас. % или более до 65,0 мас. % или менее, он может обладать надлежащей упругостью даже во время плавления. Следовательно, это предпочтительно потому, что тонеру нелегко вызвать какой-либо высокотемпературный сдвиг, и его можно использовать в широком диапазоне (температур) фиксации.
ТГФ-растворимое вещество компонента связующей смолы тонера можно измерить следующим образом. Осуществляют прецизионное взвешивание тонера в количестве 1 г, а затем помещают его в фильтровальную бумагу цилиндрического фильтра и подвергают экстракции в аппарате Сокслета (Soxhlet) в течение 20 часов с использованием 200 мл ТГФ. После этого фильтровальную бумагу цилиндрического фильтра извлекают, а потом повергают вакуумной сушке при 40°C в течение 20 часов, чтобы измерить вес осадков. ТГФ-растворимое вещество рассчитывают в соответствии с нижеследующим выражением. В данном случае компонент связующей смолы тонера является компонентом, получаемым путем удаления из тонера агента управления зарядом, компонентов высвобождаемых веществ агента (соединения сложного эфира и низкоплавкого материала), внешних добавок, пигмента и магнитного порошка. При измерении ТГФ-растворимого вещества учитывают, являются эти вещества в присутствующих их количествах растворимыми или нерастворимыми в ТГФ, и рассчитывают ТГФ-растворимое вещество, приходящееся на общее количество компонента связующей смолы.
ТГФ-растворимое вещество (мас. %)={(W2-W3)/(W1-W3-W4)}×100,
где W1 - масса тонера, W2 - масса осадков, W3 - масса компонентов, нерастворимых в ТГФ и не являющихся компонентом связующей смолы, а W4 - масса компонентов, растворимых в ТГФ и не являющихся компонентом связующей смолы.
ТГФ-растворимым веществом компонента связующей смолы тонера можно управлять за счет комбинирования типов и количеств инициатора полимеризации и сшивающего агента, которые следует использовать. Им также можно управлять за счет использования регулятора степени полимеризации и т.п.
Соединение сложного эфира, используемое в данном изобретении, представляет собой шестифункциональный сложный эфир, имеющий в качестве компонента спирта дипентаэритрит, а в качестве компонента кислоты - карбоновую кислоту, имеющую от 18 или более до 25 или менее атомов углерода.
Карбоновая кислота, имеющая от 18 или более до 25 или менее атомов углерода, может, в частности, включать в себя стеариновую кислоту, олеиновую кислоту, вакценовую кислоту, линолевую кислоту, элеостеариновую кислоту, туберкулостеариновую кислоту, арахидиновую кислоту, арахидоновую кислоту, бегеновую кислоту, лигноцериновую кислоту и нервоновую кислоту. В частности, предпочтительными являются насыщенные жирные кислоты.
Соединение сложного эфира, используемое в данном изобретении, предпочтительно может иметь гидроксильное число 10 мг KOH/г или менее и предпочтительно может иметь кислотное число 10 мг KOH/г или менее. Наличие гидроксильного числа 10 мг KOH/г или менее и кислотного числа 10 мг KOH/г или менее означает, что присутствие любого не прореагировавшего компонента кислоты и любого не прореагировавшего компонента спирта, или любого соединения сложного эфира, которое не является шестифункциональным сложным эфиром, оказывается незначительным. В этом случае соединение сложного эфира не сможет легко мигрировать к поверхностям частиц тонера во время долгосрочного хранения тонера, и поэтому тонер не сможет перейти в состояние малого количества заряда, так что можно предотвратить любое уменьшение плотности или появление значительной вуали.
Воск, применяемый в качестве низкоплавкого материала, используемого в данном изобретении, может включать в себя, например, нефтяные воски и их производные, такие, как парафин, микрокристаллический воск и петролатум; горный воск и его производные; углеводородные воски, получаемые посредством синтеза Фишера-Тропша (Fischer-Tropsch), и их производные; полиолефиновые воски, типичным примером которых является полиэтиленовый воск, и их производные; а также естественно возникающие воски, такие, как карнаубский воск и канделильский воск, и их производные. В данном случае производные включают в себя оксиды, блок-сополимеры, с виниловыми мономерами и графт-модифицированные продукты. Также полезны высшие алифатические спирты, жирные кислоты, такие, как стеариновая кислота и пальмитиновая кислота, или их соединения, воски на основе амидов кислот, воски на основе сложных эфиров, кетоны, загущенное касторовое масло и его производные, растительные воски и животные воски. Если в качестве связующей смолы используется сополимер стирола, то предпочтительны парафин и воск Фишера-Тропша, которые могут легко впитываться в смолу во время плавления. Эти воски являются состоящими из углеводородов, имеющих малую молекулярную массу и имеющих малоразветвленные цепи. Ввиду такой структуры считается, что они обладают высоким сродством для связующей смолы.
Связующая смола, используемая в данном изобретении, может включать в себя: гомополимеры стирола или его производные, такие, как полистирол и поливинилтолуол; сополимеры стирола, такие, как сополимер стирола и пропилена, сополимер стирола и винилтолуола, сополимер стирола и винилнафталина, сополимер стирола и метилакрилата, сополимер стирола и этилакрилата, сополимер стирола и бутилакрилата, сополимер стирола и октилакрилата, сополимер стирола и диметиламиноэтилакрилата, сополимер стирола и метилметакрилата, и этилметакрилата, и бутилметакрилата, сополимер стирола и диметиламиноэтилметакрилата, сополимер стирола и простого метилвинилового эфира, сополимер стирола и простого этилвинилового эфира, сополимер стирола и метилвинилкетона, сополимер стирола и бутадиена, сополимер стирола и изопрена, сополимер стирола и малеиновой кислоты и сополимер стирола и малеата; и полиметилметакрилат, полибутилметакрилат, поливинилацетат, полиэтилен, полипропилен, поливинлбутираль, кремнийорганические (силиконовые) смолы, смолы сложных полиэфиров, полиамидные смолы, эпоксидные смолы и смолы полиакриловой кислоты. Любые из них можно использовать по отдельности или в комбинации двух или более типов. Из этих смол с учетом свойства, в соответствии с которым соединение сложного эфира, используемое в данном изобретении, впитывается в смолу вместе с низкоплавким материалом во время плавления, сополимеры стирола являются конкретно предпочтительными.
Тонер согласно данному изобретению можно - по выбору - смешивать с агентом управления зарядом, чтобы улучшить рабочую характеристику зарядки. В качестве агента управления зарядом можно использовать любой известный агент управления зарядом. В частности, предпочтительны агенты управления зарядом, которые могут обеспечить быструю зарядку, а также могут стабильно поддерживать постоянное количество заряда. Кроме того, если частицы тонера получают путем полимеризации, как будет описано позже, предпочтительным, в частности, является использование агентов управления зарядом, обладающих низким ингибиторным воздействием на полимеризацию и, по существу, никак не растворяющихся в среде водной дисперсии. Среди таких агентов управления зарядом, в качестве конкретных соединений, возможны: агенты управления отрицательным зарядом; соединения металлов карбоновых кислот ароматического ряда, таких, как салициловая кислота, алкилсалициловые кислоты, диалкилсалициловые кислоты, нафтойная кислота и дикарбоновые кислоты; соли металлов или комплексы металлов азокрасителей и азопигментов; соединения полимеров, имеющие группу сульфокислоты или карбоновой кислоты в боковой цепи; соединения бора, соединения мочевины, соединения кремния и кариксарен. В качестве агентов управления положительным зарядом возможны соли четвертичного аммония, полимеры, имеющие такую соль четвертичного аммония в боковой цепи, соединения гуанидина, соединения нигрозина и соединения имидазола.
Способы получения частиц тонера, содержащих агент управления зарядом, широко доступны и включают в себя способ внутреннего добавления его в частицы тонера, а в случае, когда тонер получают полимеризацией суспензии, - способ, в котором агент управления зарядом добавляют в композицию полимеризуемого мономера перед его гранулированием. Полимеризуемый мономер, в котором агент управления зарядом растворен или суспендирован, можно добавлять на этапе формирования капель масла в воде для осуществления полимеризации или после полимеризации, чтобы осуществить полимеризацию из кристаллов-затравок с целью равномерного покрытия поверхностей частиц тонера. Кроме того, если в качестве агента управления зарядом используется металлоорганическое соединение, то такое соединение можно добавлять в частицы тонера, а их можно смешивать и взбалтывать в условиях приложения силы среза с тем, чтобы внедрить это соединение в частицы тонера.
Количество этого используемого агента управления зарядом зависит от типа связующей смолы, присутствия любых других добавок и способа, которым получают тонер, включая способ диспергирования, и не может быть задано абсолютно конкретно. Вместе с тем при внутреннем добавлении агент управления зарядом предпочтительно можно использовать к количестве, находящемся в диапазоне от 0,1 массовой части или более до 10,0 массовых частей или менее, а предпочтительнее - от 0,1 массовой части или более до 5,0 массовых частей или менее на 100 массовых частей связующей смолы. При внешнем добавлении может оказаться предпочтительным добавление в количестве от 0,005 массовой части или более до 1,000 массовой части или менее, а предпочтительнее - от 0,01 массовой части или более до 0,30 массовой части или менее на 100 массовых частей частиц тонера.
Тонер согласно данному изобретению содержит окрашивающее вещество, предназначенное для придания целевого оттенка. Окрашивающее вещество, используемое в тонере согласно данному изобретению, может включать в себя известные органические пигменты или красители, углеродную сажу и магнитные порошки, любой из которых можно использовать.
Говоря конкретно, в качестве окрашивающих веществ голубого цвета используются соединения фталоцианина меди и их производные, соединения антрахинона, соединения на основе лаков, придающих цвета основных красителей, и т.д. Более конкретно, они могут включать в себя пигмент синего цвета из справочника по красителям (C.I.-пигмент синего цвета (Pigment Blue)) под номером 1, C.I.-пигмент синего цвета под номером 7, C.I.-пигмент синего цвета под номером 15, C.I.-пигмент синего цвета под номером 15:1, C.I.-пигмент синего цвета под номером 15:2, C.I.-пигмент синего цвета под номером 15:3, C.I.-пигмент синего цвета под номером 15:4, C.I.-пигмент синего цвета под номером 60, C.I.-пигмент синего цвета под номером 62 и C.I.-пигмент синего цвета под номером 66.
В качестве пигментов ярко-красного цвета используются азосоединения, являющиеся продуктами конденсации, соединения дикетопирролопиррола, соединения антрахинона, соединения хинакридона, соединения на основе лаков, придающих цвета основных красителей, соединения нафтола, соединения бензимидазолона, соединения тиоиндиго и соединения перилена. Более конкретно, они могут включать в себя C.I.-пигмент красного цвета (Pigment Red) под номером 2, C.I.-пигмент красного цвета под номером 3, C.I.-пигмент красного цвета под номером 5, C.I.-пигмент красного цвета под номером 6, C.I.-пигмент красного цвета под номером 7, C.I.-пигмент красного цвета под номером 19, C.I.-пигмент красного цвета под номером 23, C.I.-пигмент красного цвета под номером 48:2, C.I.-пигмент красного цвета под номером 48:3, C.I.-пигмент красного цвета под номером 48:4, C.I.-пигмент красного цвета под номером 57:1, C.I.-пигмент красного цвета под номером 81:1, C.I.-пигмент красного цвета под номером 122, C.I.-пигмент красного цвета под номером 144, C.I.-пигмент красного цвета под номером 146, C.I.-пигмент красного цвета под номером 166, C.I.-пигмент красного цвета под номером 169, C.I.-пигмент красного цвета под номером 177, C.I.-пигмент красного цвета под номером 184, C.I.-пигмент красного цвета под номером 185, C.I.-пигмент красного цвета под номером 202, C.I.-пигмент красного цвета под номером 206, C.I.-пигмент красного цвета под номером 220, C.I.-пигмент красного цвета под номером 221 и C.I.-пигмент красного цвета под номером 254.
В качестве окрашивающих веществ желтого цвета используются соединения, к типичным представителям которых относятся азосоединения, являющиеся продуктами конденсации, соединения изоиндолинона, соединения антрахинона, азокомплексы металлов, метиновые соединения и аллиламидные соединения. Более конкретно, они могут включать в себя C.I.-пигмент желтого цвета (Pigment Yellow) под номером 12, C.I.-пигмент желтого цвета под номером 13, C.I.-пигмент желтого цвета под номером 14, C.I.-пигмент желтого цвета под номером 15, C.I.-пигмент желтого цвета под номером 17, C.I.-пигмент желтого цвета под номером 62, C.I.-пигмент желтого цвета под номером 74, C.I.-пигмент желтого цвета под номером 83, C.I.-пигмент желтого цвета под номером 93, C.I.-пигмент желтого цвета под номером 94, C.I.-пигмент желтого цвета под номером 95, C.I.-пигмент желтого цвета под номером 97, C.I.-пигмент желтого цвета под номером 109, C.I.-пигмент желтого цвета под номером 110, C.I.-пигмент желтого цвета под номером 111, C.I.-пигмент желтого цвета под номером 120, C.I.-пигмент желтого цвета под номером 127, C.I.-пигмент желтого цвета под номером 128, C.I.-пигмент желтого цвета под номером 129, C.I.-пигмент желтого цвета под номером 147, C.I.-пигмент желтого цвета под номером 151, C.I.-пигмент желтого цвета под номером 154, C.I.-пигмент желтого цвета под номером 168, C.I.-пигмент желтого цвета под номером 174, C.I.-пигмент желтого цвета под номером 175, C.I.-пигмент желтого цвета под номером 176, C.I.-пигмент желтого цвета под номером 180, C.I.-пигмент желтого цвета под номером 181, C.I.-пигмент желтого цвета под номером 191 и C.I.-пигмент желтого цвета под номером 194.
Любые из этих красящих веществ можно использовать по отдельности, в форме смеси или также в состоянии твердого раствора. Окрашивающее вещество, используемое в данном изобретении, выбирают с учетом угла цветового тона, цветности, яркости, светостойкости, прозрачности на пленках диапроекторов и диспергируемости в частицах тонера. Окрашивающее вещество в предпочтительном варианте можно добавлять в количестве от 1 массовой части или более до 20 массовых частей или менее на 100 массовых частей связующей смолы.
В качестве окрашивающих веществ черного цвета можно использовать углеродную сажу, магнитный порошок и окрашивающее вещество, оттенок которому придан за счет использования окрашивающих веществ желтого, ярко-красного и голубого цвета, указанных выше. В случае, когда в качестве окрашивающего вещества черного цвета используется углеродная сажа, ее в предпочтительном варианте можно использовать, добавляя ее в количестве от 1 массовой части или более до 20 массовых частей или менее на 100 массовых частей связующей смолы. Кроме того, если тонер согласно данному изобретению используют в качестве магнитного тонера, магнитный порошок в предпочтительном варианте можно добавлять в количестве от 20 массовых частей или более до 150 массовых частей или менее на 100 массовых частей связующей смолы.
В случае, когда магнитный порошок используется в качестве окрашивающего вещества, можно в сочетании с ним использовать и другие окрашивающие вещества. Такое окрашивающее вещество, используемое в сочетании с другими, может включать в себя магнитные или немагнитные неорганические соединения помимо вышеуказанных известных красителей и пигментов. Говоря конкретно, магнитный порошок может включать в себя ферромагнитные металлические частицы кобальта, никеля или аналогичного металла, либо частицы сплавов любых из этих металлов, в которые добавлен хром, марганец, медь, цинк, алюминий, редкоземельный элемент или аналогичный элемент, а также частицы гематита или аналогичного вещества, титановой черни, никрозиновых красител