Носитель, двухкомпонентный проявитель, вспомогательный проявитель, способ формирования изображения, технологический картридж и устройство формирования изображения

Носитель, двухкомпонентный проявитель, вспомогательный проявитель, способ формирования изображения, технологический картридж и устройство формирования изображения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники

Настоящее изобретение относится к носителю для проявления электростатического скрытого изображения, используемому для электрофотографического способа или электростатического способа записи, и двухкомпонентному проявителю, вспомогательному проявителю, способу формирования изображения, технологическому картриджу и устройству формирования изображения с использованием носителя.

Предпосылки создания изобретения

При формировании электрофотографического изображения, электростатическое скрытое изображение формируется на несущем электростатическое скрытое изображение элементе, например, фотопроводящем материале, и формируется в изображение, образованное заряженным тонером. Затем изображение, образованное тонером, переносится на регистрирующую среду и закрепляется на ней для формирования, таким образом, выходного изображения. В области электрофотографии, полноцветные копировальные аппараты и принтеры в последнее время быстро вытеснили монохромные копировальные аппараты и принтеры. Таким образом, рынок полноцветных копировальных аппаратов и принтеров имеет тенденцию к расширению.

При формировании полноцветного изображения, в общем случае, три цветных тонера желтого, пурпурного и голубого цвета или четыре цветных тонера из черного, а также желтого, пурпурного и голубого накладываются, чтобы, таким образом, воспроизводить все цвета. Таким образом, для получения резкого полноцветного изображения, имеющего превосходную цветовоспроизводимость, необходимо сглаживать поверхность закрепленного изображения, образованного тонером, с тем, чтобы снизить рассеяние света. По этой причине, в традиционных полноцветных копировальных аппаратах, часто формируются изображения, имеющие глянцевитость от средней до высокой, от 10% до 50%.

В общем случае, в качестве способа закрепления изображения, образованного сухим тонером на регистрирующей среде, часто применяется способ закрепления контактным нагревом, в котором валик или ремень, имеющий гладкую поверхность, выполнен с возможностью контактировать под давлением с тонером при нагреве валика или ремня. Преимущества этого способа состоят в том, что он проявляет высокую тепловую эффективность, допускает высокоскоростное закрепление и придает глянцевитость и прозрачность изображениям, образованным цветным тонером. С другой стороны, неудобство этого способа состоит в том, что он вызывает так называемое явление смещения, в котором часть изображения, образованного тонером, прилипает к поверхности закрепляющего валика и затем переносится на другое изображение, поскольку поверхность теплового закрепляющего элемента приводится в контакт с расплавленным тонером под давлением и затем они отделяются друг от друга.

Для предотвращения явления смещения приспособлен способ формирования поверхностного слоя закрепляющего валика с использованием материала, обладающего превосходным антиадгезионным свойством, такого как силиконового каучука или фтор-каучука, и дополнительного нанесения масла для предотвращения прилипания тонера, такого как силиконовое масло, на поверхностный слой закрепляющего валика. Этот способ чрезвычайно эффективен для предотвращения смещения тонера. Однако этот способ требует дополнительного обеспечения устройства для подачи масла, что приводит к увеличению размера закрепляющего устройства.

Таким образом, при формировании монохромного изображения, часто применяется безмасляная система, в которой тонер, обладающий высокой вязкоэластичностью в расплавленном состоянии и содержащий антиадгезионный агент, чтобы избежать внутреннего растрескивания расплавленного тонера, используется для исключения необходимости в нанесении масла на закрепляющий валик, или система, в которой тонер используется для чрезвычайного уменьшения количества наносимого масла.

При этом также, при формировании полноцветного изображения, характерно применение безмасляной системы для уменьшения размера закрепляющего устройства и упрощения его конструкции аналогично формированию монохромного изображения. Однако при формировании полноцветного изображения, необходимо снижать вязкоэластичность тонера в расплавленном состоянии для сглаживания поверхности закрепленного порошкового изображения. Таким образом, формирование полноцветного изображения в большей степени способствует явлению смещения, чем формирование неглянцевитого монохромного изображения, что затрудняет применение безмасляной системы при формировании полноцветного изображения. Когда антиадгезионный агент включен в состав тонера, адгезия тонера увеличивается, так что переносимость тонера на регистрирующую среду снижается. Дополнительно, включение антиадгезионного агента в тонер вызывает неблагоприятное пленкообразование тонера, что приводит к снижению поляризуемости и, следовательно, снижению долговечности.

С другой стороны, предпринимались различные попытки продления срока службы носителя за счет покрытия поверхности ядра носителя смолой, имеющей низкую поверхностную энергию, такой как фтор-каучук или силиконовую смолу, с целью предотвращения пленкообразования тонера, формирования однородной поверхности носителя, предотвращения окисления поверхности носителя, предотвращения снижения чувствительности к влажности, продления срока службы проявителя, предотвращения налипания носителя на поверхность фотопроводника, защиты фотопроводника от царапания или истирания, управления полярностью заряда и управления величиной заряда.

Примеры носителя, покрытого смолой, имеющей низкую поверхностную энергию, включают в себя носитель, покрытый силиконовой смолой, отверждаемой при комнатной температуре, и положительно заряженной азотсодержащей смолой (см. патентный документ 1), носитель, покрытый материалом покрытия, содержащим по меньшей мере одну модифицированную силиконовую смолу (см. патентный документ 2), носитель, имеющий слой покрытия, содержащий силиконовую смолу, отверждаемую при комнатной температуре, и стирол-акриловую смолу (см. патентный документ 3), носитель, в котором поверхность частицы ядра покрыта двумя или более слоями силиконовой смолы так, чтобы слои не прилипали друг к другу (см. патентный документ 4), носитель, в котором поверхность частицы ядра покрыта множественными слоями силиконовой смолы (см. патентный документ 5), носитель, поверхность которого покрыта силиконовой смолой, содержащей карбид кремния (см. патентный документ 6), положительно заряженный носитель, покрытый материалом, проявляющим критическое поверхностное натяжение 20 дин/см или менее (см. патентный документ 7), и носитель, покрытый материалом покрытия, содержащим фторалкилакрилат (см. патентный документ 8).

Однако в последнее время увеличилось требование к более высокой скорости, снижению концентрации загрязняющих веществ в окружающей среде, обусловленной продлением срока службы, и снижению стоимости печати в расчете на страницу в устройстве формирования изображения. Таким образом, требуется более стойкий носитель.

С другой стороны, важным свойством носителя является удельное сопротивление. Удельным сопротивлением носителя управляют для достижения требуемого качества печати в зависимости от системы устройства формирования изображения, которое используется в сочетании с носителем. Слой покрытия носителя содержит электропроводящие частицы в качестве материала для управления удельным сопротивлением. Иллюстративные примеры электропроводящих частиц включают в себя сажу, оксид титана, оксид цинка и ITO (оксид индия-олова). Среди них сажа одночастичного типа и ITO, покрытый электропроводящим слоем, во многих случаях использовались как превосходные электропроводящие частицы. Например, описан носитель, в котором сажа используется в качестве электропроводящих частиц (см. патентные документы 9-11). Однако требуется усовершенствование вышеописанного носителя, поскольку он не подходит для современного формирования изображения в условиях высокой нагрузки, из-за чего возникала проблемная размытость цветов.

Также были описаны электропроводящие частицы, в которых частицы основы покрыты ITO, выступающим в качестве электропроводящего материала (см. патентные документы 12-16). Однако в случае электропроводящих частиц, в которых частицы основы покрыты тонкими слоями электропроводящего материала, обладающего превосходными характеристиками электрической проводимости, когда носитель формируется из них и используется в высокоскоростном устройстве формирования изображения, тонкие слои электропроводящего материала, которые подвержены воздействию на поверхностях частиц носителя, соскабливаются вследствие столкновения частиц носителя друг с другом в проявляющем устройстве. В результате частицы основы, обладающие высокой твердостью, быстро становятся незащищенными, так что ударная вязкость слоев покрытия из смолы в носителях ускоренно снижается, дополнительно приводя к соскабливанию слоев покрытия и снижению удельного сопротивления. Соответственно происходит рассеяние носителя, что делает невозможным использование носителя в течение долгого периода времени.

Таким образом, для получения носителя с высокой стойкостью важным является вариант выбора электропроводящих частиц и смолы покрытия.

Ссылки

Патентные документы

PTL 1 выложенная заявка на патент Японии (JP-A) № 55-127569

PTL 2: JP-A № 55-157751

PTL 3: JP-A № 56-140358

PTL 4: JP-A № 57-96355

PTL 5: JP-A № 57-96356

PTL 6: JP-A № 58-207054

PTL 7: JP-A № 61-110161

PTL 8: JP-A № 62-273576

PTL 9: JP-A № 07-140723

PTL 10: JP-A № 08-179570

PTL 11: JP-A № 08-286429

PTL 12: Японский Патент (JP-B) № 4307352

PTL 13: JP-A № 2006-79022

PTL 14: JP-A № 2008-262155

PTL 15: JP-A № 2009-186769

PTL 16: JP-A №2009-251483

Сущность изобретения

Техническая проблема

Целью настоящего изобретения является обеспечение носителя для проявления электростатического скрытого изображения, используемого для двухкомпонентного проявителя, применяемого в электрофотографическом способе или электростатическом способе записи, который может достигать высокой долговечности, и двухкомпонентного проявителя, вспомогательного проявителя, способа формирования изображения, технологического картриджа и устройства формирования изображения с использованием носителя.

Решение проблемы

Средства для решения вышеозначенных проблем следующие.

Носитель, включающий в себя:

магнитные частицы ядра; и

слой покрытия на поверхности каждой из магнитных частиц ядра,

причем слой покрытия содержит электропроводящие частицы;

причем электропроводящие частицы являются электропроводящими частицами, в которых белые неорганические пигменты покрыты оксидом олова, легированным фосфором, или оксидом олова, легированным вольфрамом; и

причем степень легирования олова фосфором или вольфрамом в оксиде олова, легированном фосфором, или оксиде олова, легированном вольфрамом, составляет от 0,010 до 0,100.

Преимущественные эффекты изобретения

Согласно настоящему изобретению предусмотрен носитель, полученный нанесением на магнитные частицы ядра смолы, содержащей определенные электропроводящие частицы, в которых белые неорганические пигменты покрывают служащим в качестве электропроводящего материала оксидом олова, легированным фосфором, или оксидом олова, легированным вольфрамом, с последующей термической обработкой с тем, чтобы осуществлять поликонденсацию компонентов поперечных связей в смоле.

Носитель по настоящему изобретению обеспечивает очень долговечный носитель и проявитель, имеющие прочный слой покрытия, сформированный из имеющих низкую поверхностную энергию компонентов поперечных связей на основе силана, и электропроводящих частиц, обладающих очень высокой устойчивостью заряда в течение долгого периода времени благодаря управлению удельным сопротивлением, с меньшей вероятностью изменяющиеся в отношении удельного сопротивления носителя или количества поданного проявителя, имеющие уменьшенное количество соскабливаемого или отслаиваемого слоя покрытия, подавляющего расход тонера и способного предотвращать прилипание носителя.

Кроме того, носитель подавляет изменение заряда в зависимости от окружения и препятствует изменению плотности изображения, размытости фона и загрязнению вследствие рассеяния тонера в проявляющем устройстве в различных условиях окружающей среды.

Также носитель демонстрирует чрезвычайно превосходное преимущество обеспечения высоконадежного способа проявления и устройства формирования изображения.

Краткое описание чертежей

Фиг. 1 демонстрирует пояснительный вид измерительной ячейки для измерения объемного удельного сопротивления в настоящем изобретении.

Фиг. 2 демонстрирует один иллюстративный технологический картридж согласно настоящему изобретению.

Фиг. 3 схематически демонстрирует одно иллюстративное устройство формирования изображения по настоящему изобретению.

Описание вариантов осуществления

(Носитель)

Носитель по настоящему изобретению включает в себя магнитные частицы ядра и слой покрытия на поверхности каждой из магнитных частиц ядра.

Слой покрытия содержит электропроводящие частицы. Электропроводящие частицы являются электропроводящими частицами, в которых белые неорганические пигменты покрыты оксидом олова, легированным фосфором, или оксидом олова, легированным вольфрамом.

Авторы настоящего изобретения установили, что долговечность можно гарантировать, поддерживая качество изображения в течение времени, используя в качестве носителя для проявления электростатического скрытого изображения носитель, имеющий определенную конструкцию, в которой электропроводящие частицы содержатся в слоях покрытия, причем электропроводящие частицы включают в себя белые неорганические пигменты, выступающие в качестве частиц основы, а оксид олова, легированный фосфором, выступает в качестве электропроводящего материала, нанесенного на частицы основы.

Носитель для проявления электростатического скрытого изображения по настоящему изобретению включает в себя магнитные частицы ядра и слой покрытия на поверхности каждой из магнитных частиц ядра, при этом слой покрытия содержит электропроводящие частицы, и электропроводящие частицы являются электропроводящими частицами, в которых белые неорганические пигменты покрыты выступающим в качестве электропроводящего материала оксидом олова, легированным фосфором.

В настоящем изобретении чрезвычайно важно использовать электропроводящие частицы, в которых белые неорганические пигменты покрыты выступающим в качестве электропроводящего материала оксидом олова, легированным фосфором, или оксидом олова, легированным вольфрамом. Как описано выше, сажа и ITO использовались в качестве электропроводящих частиц, являясь превосходными агентами управления удельным сопротивлением. Однако в высокоскоростном устройстве формирования изображения возникают проблемы, подлежащие решению, такие как размытость цветов в условиях высокого механического напряжения в случае сажи и снижение удельного сопротивления вследствие соскабливания слоев покрытия с течением времени в случае ITO.

Оксид олова, легированный фосфором, обладает более низкой способностью к управлению удельным сопротивлением, чем сажа и ITO. Таким образом, когда формирование электропроводящих частиц, покрытых электропроводящими слоями,, т.е. электропроводящих частиц, в которых частицы основы покрыты электропроводящим материалом, оксидом олова, легированным фосфором, или оксидом олова, легированным вольфрамом, нужно использовать в большем количестве, чем ITO, для получения электропроводящих частиц, имеющих, в целом, такое же удельное сопротивление порошка. Таким образом, получающиеся в результате электропроводящие слои оксида олова, легированного фосфором, или оксида олова, легированного вольфрамом, толще, чем у ITO относительно диаметров частиц основы, которые, как ни удивительно, приводят к преимущественной характеристике настоящего изобретения.

Таким образом, электропроводящие частицы, содержащие в качестве электропроводящего материала оксид олова, легированный фосфором или оксид олова, легированный вольфрамом, подвергаются воздействию на поверхностях носителей, так что они неизбежно соскабливаются вследствие столкновения частиц носителя друг с другом в проявляющем устройстве в устройстве формирования изображения аналогично электропроводящим частицам, содержащим ITO. Однако они имеют толстые слои покрытия, которые препятствуют быстрому обнажению твердых частиц основы. Таким образом, слои покрытия носителей не соскабливаются быстро, что позволяет поддерживать стабильное качество изображения в течение времени.

Помимо электропроводящих частиц, содержащих оксид олова в качестве электропроводящего материала, имеется множество других электропроводящих частиц, таких как те, которые содержат легированные ниобий, тантал, сурьму или фтор. Однако оксид олова, легированный фосфором, или оксид олова, легированный вольфрамом, полностью пригодны с точек зрения возможностей изготовления, безопасности и стоимости.

Во вторую очередь, важно также отношение покрытия электропроводящего материала к белым неорганическим пигментам, выступающим в качестве частиц основы. В настоящем изобретении предпочтительно выполняется следующее соотношение:

1,4≤R2/R1≤2,6 … выражение (1) отношения

где R1 обозначает диаметр частицы белых неорганических пигментов (мкм), и R2 обозначает диаметр частицы из электропроводящих частиц (мкм).

Чем меньше R2/R1, тем тоньше слой покрытия; и чем больше R2/R1, тем толще слой покрытия. Когда R2/R1 меньше 1,3, частицыосновы быстро обнажаются, что облегчает соскабливание слоя покрытия. Когда R2/R1 больше 2,6, электропроводящие частицы становятся слишком большими в отношении диаметра частицы, чтобы иметь тенденцию к отделению от слоев покрытия вследствие столкновения частиц носителя друг с другом, что увеличивает удельное сопротивление носителя и, таким образом, может снижать качество изображения.

В настоящем изобретении оксид олова, легированный фосфором, или оксид олова, легированный вольфрамом, используются в качестве электропроводящего материала для электропроводящих частиц. Добавление небольшого количества фосфора или вольфрама может придать белому электропроводящему порошку превосходную электропроводность и временную устойчивость, а также снижает его стоимость при поддержании белизны.

Когда степень легирования меньше 0,010, можно не добиться желаемой электропроводности, что затрудняет управление удельным сопротивлением носителей и снижает временную устойчивость удельного сопротивления. Когда степень легирования больше 0,100, белизна пигментов, выступающих в качестве частиц основы, снижается вследствие окрашивания, что может вызывать размытость цветов на изображении и снижать временную устойчивость заряда. Степень легирования можно вычислить из результатов измерения XPS (рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии), полученных, например, с помощью AXIS-URTRA (продукция Kratos Group Plc.).

Средний по объему диаметр электропроводящих частиц предпочтительно составляет от 0,35 мкм до 0,65 мкм. Когда средний по объему диаметр частиц меньше 0,35 мкм, частицы агрегатируют и становится затруднительным их диспергирование в форме отдельных частиц. Соответственно, будучи сформированы в носитель, электропроводящие частицы присутствуют в форме большого агрегата, который облегчает отделение электропроводящих частиц от слоев покрытия. Когда средний по объему диаметр частицы больше 0,65 мкм, электропроводящим частицы также может быть свойственно отделение от слоев покрытия.

R1 и R2 можно измерять, например, с помощью NANOTRAC серии UPA (продукция Nikkiso Co., Ltd.).

Электропроводящие частицы, предпочтительно, имеют удельное сопротивление порошка от 3 Ом⋅см до 20 Ом⋅см. Количество электропроводящих частиц, включенных в носитель, определяется в зависимости от требуемого удельного сопротивления. Когда удельное сопротивление порошка меньше 3 Ом⋅см, электропроводящие частицы становятся слишком большими в отношении диаметра частиц, чтобы иметь тенденцию к отделению от слоев покрытия. Когда удельное сопротивление порошка больше 20 Ом⋅см, слои покрытия становятся тонкими, так что частицы основы, обладающие высокой твердостью, быстро обнажаются, приводя к соскабливанию слоев покрытия.

Удельное сопротивление порошка электропроводящих частиц можно измерять с использованием, например, измерителя LCR (продукция Agilent Technologies, Inc.).

Белые неорганические пигменты, выступающие в качестве частиц основы в электропроводящих частицах, могут представлять собой любой из диоксида титана, оксида алюминия, диоксида кремния, оксида цинка, сульфата бария, оксида циркония, солей щелочных металлов титановой кислоты или мусковита. В качестве примера, будет подробно рассмотрен диоксид титана. Диоксид титана не имеет конкретных ограничений по диаметру частицы и форме (например, сферической или игольчатой). Также диоксид титана может быть кристаллическим (например, анатазом, рутилом) или некристаллическим.

Примечательно, хотя настоящее изобретение делает упор на белизну, настоящее изобретение можно применять к различным цветным пигментам, таким как оксид железа.

<Способ изготовления электропроводящих частиц>

Способ изготовления электропроводящих частиц не имеет конкретных ограничений и может быть, например, следующим. Слои гидрата соли олова, содержащие гидрат соли фосфора или гидрат соли вольфрама, равномерно осаждаются на поверхностях белых неорганических пигментов для получения, таким образом, слоев покрытия с последующим отжигом.

Например, слои гидрата соли олова, содержащие гидрат соли фосфора или гидрат соли вольфрама можно равномерно осаждать на поверхностях белых неорганических пигментов, одновременно предотвращая растворение или поверхностную модификацию частиц белого неорганического пигмента кислотами или щелочами следующим образом. Вышеупомянутая соль фосфора (например, фосфорный ангидрид или оксихлорид фосфора - POCl3) или соль вольфрама (например, хлорид вольфрама, оксихлорид вольфрама, вольфрамат натрия или вольфрамовая кислота), и соль олова (например, такие соли олова, как хлорид олова, сульфат олова или нитрат олова; станнаты, например, станнат натрия или станнат калия; или органические соединения олова, такие как алкоголят олова) растворяют и диспергируют, для получения, таким образом, кислотной водной жидкости. Полученная в результате кислотная водная жидкость и средство регулировки рН (например, основная водная жидкость) одновременно добавляются по каплям в кислотную водную жидкость, в которой диспергированы частицы белого неорганического пигмента. Средство регулировки рН используется для выделения осадка или осаждения добавленного фосфора или вольфрама и олова в форме гидрата на поверхностях частиц пигмента.

В данном случае степень легирования фосфора или вольфрама к SnO2 можно регулировать посредством управления количеством фосфора или вольфрама, добавляемых по каплям, и количеством раствора хлорида олова, добавляемого по каплям. Однако, конечно, предпочтительно заметить, что изоэлектрическая точка гидрата олова (т.е. гидроксида олова или оловянной кислоты) не обязана быть такой же, как у компонентов фосфора или вольфрама, и что растворимость гидрата олова при определенном рН может отличаться от растворимости компонентов фосфора или вольфрама. Растворимые в воде органические растворители (например, метанол или метилэтилкетон) можно смешивать с солью фосфора или солью вольфрама и солью олова, чтобы, при добавлении по каплям, ослаблять вредное воздействие на частицы белого неорганического пигмента, предотвращать избыточную реакцию гидратации фосфора или вольфрама и олова и, таким образом, обеспечивать однородность слоя покрытия. Полученный в результате гидрат предпочтительно отжигать при температуре от 300°C до 850°C в неокислительной атмосфере, которая делать возможным, чтобы объемное удельное сопротивление порошка было чрезвычайно низким по сравнению с порошками, нагреваемыми в воздухе.

Электропроводящие частицы можно подвергать поверхностной обработке, которая позволяет накладывающимся электропроводящим слоям равномерно и плотно прилипать к поверхностям частиц. Таким образом, электропроводящие частицы могут демонстрировать удовлетворительный эффект управления удельным сопротивлением. Электропроводящие частицы могут быть поверхностно обработаны с использованием, например, связующего агента на основе аминосилана, связующего агента на основе метакрилоксисилана, связующего агента на основе винилсилана или связующего агента на основе маркаптосилана.

Средний по объему диаметр частицы носителя не имеет конкретных ограничений и может быть надлежащим образом выбран в зависимости от предназначения, но предпочтительно составляет от 32 мкм до 40 мкм. Когда средний по объему диаметр частицы меньше 32 мкм, может происходить прилипание носителя. Когда средний по объему диаметр частицы больше 40 мкм, результирующее изображение может ухудшаться в отношении воспроизводимости деталей, что может препятствовать формированию изображения с высоким разрешением.

Средний по объему диаметр частицы можно измерять с использованием, например, анализатора размеров частиц MICROTRAC модель HRA9320-X100 (продукция Nikkiso Co., Ltd.).

Объемное удельное сопротивление носителя не имеет конкретных ограничений и может быть надлежащим образом выбрано в зависимости от предназначения, но, предпочтительно, составляет от 8 (LogОм⋅см) до 14 (LogОм⋅см).

Когда объемное удельное сопротивление меньше 8 (LogОм⋅см), осаждение носителя может происходить на участках без изображения. Когда объемное удельное сопротивление больше 14 (LogОм⋅см), может в неприемлемой степени возникать краевой эффект.

Объемное удельное сопротивление носителя можно измерять с использованием измерительной ячейки, представленной на фиг. 1, следующим образом. Измерительная ячейка состоит из фтор-каучукового контейнера 2, в котором электроды 1a и 1b, каждый из которых имеет площадь поверхности 2,5 см × 4 см, располагаются на расстоянии 0,2 см друг от друга. Измерительная ячейка заполняется носителем 3 и обстукивается с высоты 1 см 10 раз со скоростью обстукивания 30 ударов/мин. После этого между электродами 1a и 1b подается напряжение 1000 В постоянного тока в течение 30 секунд для измерения удельного сопротивления r [Ом] измерителем 4329A высокого сопротивления (продукция Agilent Technologies Inc.). Объемное удельное сопротивление [Ом⋅см] носителя можно вычислить из следующей расчетной формулы (2):

r×(2,5×4)/0,2 … расчетная формула (2)

В качестве смол покрытия носителя можно использовать, например, силиконовые смолы, акриловые смолы или их комбинацию. Акриловые смолы обладают высокой адгезионной способностью и низкой хрупкостью, в том смысле, что акриловые смолы обладают превосходной устойчивостью к истиранию. Однако, поскольку акриловые смолы имеют высокую поверхностную энергию, может возникать проблема, такая как снижение величины заряда, вызванная накоплением израсходованного компонента тонера при использовании в сочетании с тонером, имеющим тенденцию к расходованию. Эту проблему можно решить с помощью использования силиконовых смол в сочетании, поскольку силиконовые смолы имеют низкую поверхностную энергию, так что компонент тонера расходуется с меньшей вероятностью, и, таким образом, израсходованный компонент, который обуславливает соскабливание слоев покрытия, нелегко накапливается. Однако силиконовые смолы имеют низкую адгезионную способность и высокую хрупкость, в том смысле, что силиконовые смолы обладают недостатком низкой устойчивости к истиранию. Таким образом, важно использовать вышеупомянутые 2 смолы сбалансированным образом для получения слоев покрытия, которые подавляют расход тонера и обладают устойчивостью к истиранию, что приводит к значительному эффекту усовершенствования. Дело в том, что силиконовые смолы имеют низкую поверхностную энергию, так что компонент тонера расходуется с меньшей вероятностью, и, таким образом, израсходованный компонент, который обуславливает соскабливание слоев покрытия, нелегко накапливается.

Используемый здесь термин “силиконовая смола” относится к любым общеизвестным кремнийорганическим смолам. Их примеры включают в себя прямые силиконовые смолы, которые содержат только органо-силоксановые связи; и модифицированные силиконовые смолы, модифицированные, например, алкидными смолами, сложными полиэфирными смолами, эпоксидными смолами, акриловыми смолами или уретановыми смолами.

Силиконовые смолы могут быть коммерчески доступными продуктами. Примеры коммерчески доступных прямых силиконовых смол включают в себя KR271, KR255 и KR152 (это продукция Shin-Etsu Chemical Co. Ltd.); и SR2400, SR2406 и SR2410 (это продукция Dow Corning Toray Silicone Co. Ltd.). Эти силиконовые смолы можно использовать по отдельности или в сочетании, например, с компонентами, подвергающимися реакции образования поперечных связей, и компонентами для регулировки заряженного количества.

Примеры коммерчески доступных модифицированных силиконовых смол включают в себя KR206 (алкидно-модифицированную смолу), KR5208 (акрило-модифицированную смолу), ES1001N (эпокси-модифицированную смолу) и KR305 (уретано-модифицированную смолу) (это продукция Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.); и SR2115 (эпокси-модифицированную смолу) и SR2110 (алкидно-модифицированную смолу) (это продукция Dow Corning Toray Silicone Co., Ltd.).

Катализатор поликонденсации используется для поликонденсации силиконовых смол. Поперечное связывание смол вместе может придавать прочность слою покрытия.

Примеры катализатора поликонденсации включают в себя катализаторы на основе титана, катализаторы на основе олова, катализаторы на основе циркония или катализаторы на основе алюминия. Из них предпочтительны катализаторы на основе титана, а наиболее предпочтителен диизопропоксибис(этилацетоацетат) титана. Это предполагается, поскольку вышеперечисленные катализаторы эффективно ускоряют реакцию конденсации силанольной группы и не просто деактивируются.

Используемый здесь термин “акриловая смола” относится к любой смоле, содержащей акриловый компонент, и не имеет конкретных ограничений. Акриловую смолу можно использовать отдельно или в сочетании с по меньшей мере одним из других компонентов поперечно связывающемся при этом. Примеры других компонентов поперечно связывающихся при этом включают в себя, но не ограничиваются этим, аминосмолы и кислотные катализаторы. Примеры аминосмол включают в себя гуанаминовые и меламиновые смолы. Используемый здесь термин “кислотный катализатор” относится к любым из имеющих каталитическую функцию. Его примеры включают в себя, но не ограничиваются этим, те, которые имеют реакционноспособную группу, такую как полную алкильную группу, метилольную группу, иминогруппу и метилол/иминогруппу.

Слой покрытия предпочтительно дополнительно содержит поперечно связанный продукт из акриловой смолы и аминосмолы, который препятствует объединению слоев покрытия друг с другом при поддержании надлежащей упругости.

Аминосмола не имеет конкретных ограничений и может быть надлежащим образом выбрана в зависимости от предназначения, но, предпочтительно, представляет собой меламиновые смолы или бензогуанаминовые смолы с точки зрения возможности получающегося в результате носителя к повышенной способности передачи заряда. В случае, когда необходимо надлежащим образом управлять способностью передачи заряда, меламиновые смолы, бензогуанаминовая смола или их комбинацию можно использовать в сочетании с другой аминосмолой.

Из акриловых смол, которые могут образовывать поперечные связи с аминосмолами, предпочтительны те, которые имеют гидроксильную группу, карбоксильную группу или их комбинацию, и более предпочтительны те, которые имеют гидроксильную группу с точки зрения возможности повышенной способности слипания с частицами ядра или электропроводящими частицами, и дисперсионной устойчивости электропроводящей частицы. Акриловая смола, предпочтительно, имеет гидроксильное число 10 мгKOH/г или более, более предпочтительно 20 мгKOH/г или более.

Связующий агент на основе силана

Слои покрытия предпочтительно содержат связующий агент, который может стабильно диспергировать электропроводящие частицы, на основе силана.

Связующий агент на основе силана не имеет конкретных ограничений и может быть надлежащим образом выбран в зависимости от предназначения. Его примеры включают в себя r-(2-аминоэтил)аминопропил триметоксисилан, r-(2-аминоэтил) аминопропилметил диметоксисилан, r-метакрилоксипропил триметоксисилан, N-β-(N-винилбензиламиноэтил)-r-аминопропил триметоксисилан гидрохлорид, r-глицидоксипропил триметоксисилан, r-меркаптопропил триметоксисилан, метил триметоксисилан, метил триэтоксисилан, винил триацетоксисилан, r-хлоропропил триметоксисилан, гексаметил дисилазан, r-анилинопропил триметоксисилан, винил триметоксисилан, октадецилдиметил [3-(триметоксисилил)пропил] аммоний хлорид, r-хлоропропилметил диметоксисилан, метил трихлоросилан, диметил дихлоросилан, триметил хлоросилан, аллил триэтоксисилан, 3-аминопропилметил диэтоксисилан, 3-аминопропил тритетоксисилан, диметил диэтоксисилан, 1,3-дивинилтетраметил дисилазан и метакрилоксиэтилдиметил(3-триметоксисилилпропил) аммоний хлорид. Их можно использовать по отдельности или в сочетании.

Связующий агент на основе силана может быть коммерчески доступными продуктами. Их примеры включают в себя AY43-059, SR6020, SZ6023, SH6026, SZ6032, SZ6050, AY43-310M, SZ6030, SH6040, AY43-026, AY43-031, sh6062, Z-6911, sz6300, sz6075, sz6079, sz6083, sz6070, sz6072, Z-6721, AY43-004, Z-6187, AY43-021, AY43-043, AY43-040, AY43-047, Z-6265, AY43-204M, AY43-048, Z-6403, AY43-206M, AY43-206E, Z6341, AY43-210MC, AY43-083, AY43-101, AY43-013, AY43-158E, Z-6920 и Z-6940 (это продукция Dow Corning Toray Co., Ltd.). Их можно использовать по отдельности или в сочетании.

Количество связующего агента на основе силана предпочтительно составляет от 0,1% по массе до 10% по массе относительно количества силиконовой смолы. Когда количество меньше 0,1% по массе, адгезионная способность между силиконовой смолой и частицами ядра или электропроводящими частицами может быть низкой, потенциально приводя к отслаиванию слоев покрытия при долговременном использовании. Когда количество больше 10% по массе, при долговременном использовании может происходить пленкообразование тонера.

Слои покрытия полностью покрывают частицы ядра без недостатков и, предпочтительно, имеют среднюю толщину от 0,05 мкм до 0,5 мкм. Когда средняя толщина меньше 0,05 мкм, слои покрытия могут легко разрушаться или соскабливаться при использовании. Когда средняя толщина больше 0,5 мкм, носитель может легко налипать на изображения, поскольку слои покрытия являются немагнитными, и описанный ниже эффект управления удельным сопротивлением становится трудным для хорошей реализации.

Частицы ядра не имеют конкретных ограничений при условии, что они являются магнитными. Их примеры включают в себя ферромагнитные металлы (например, железо или кобальт); оксиды железа (например, магнетит, гематит или феррит); различные сплавы или соединения; и частицы смолы, в которых любой из вышеперечисленных диспергируется в смоле. Из них Mn феррит, Mn-Mg феррит, и Mn-Mg-Sr феррит предпочтительны, поскольку они экологически безопасны.

(Двухкомпонентный проявитель)

Двухкомпонентный проявитель по настоящему изобретению содержит носитель по настоящему изобретению и тонер.

<Тонер>

Тонер содержит связующую смолу и краситель; и, при необходимости, дополнительно содержит другие ингредиенты.

Тонер может быть либо монохромным тонером, либо цветным тонером. Тонер может содержать антиадгезионный агент для адаптации к безмасляной системе, в которой масло для предотвращения прилипания тонера не наносится на закрепляющий валик. Хотя такой тонер, содержащий антиадгезионный агент, в общем случае, легко вызывает пленкообразование, носитель по настоящему изобретению может подавлять возникновение пленкообразования. Таким образом, двухкомпонентный проявитель по настоящему изобретению может поддерживать высокое качество изображения в течени