專利名稱:調(diào)色劑及成像設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本公開涉及一種在電子照相、靜電記錄和靜電印刷領(lǐng)域中用于顯影靜電潛像的調(diào)色劑。本公開還涉及一種含有該調(diào)色劑的成像設(shè)備。
背景技術(shù):
通常,電子照相全色彩成像設(shè)備使用包括有色樹脂顆粒的調(diào)色劑來形成圖像。近年來,這類全色彩成像設(shè)備被廣泛使用并且需要其生產(chǎn)出具有更高分辨率的圖像。為了滿足對更高分辨率的需求,生產(chǎn)出了更接近球形并且更小的調(diào)色劑。因此,通常,能夠生產(chǎn)出更接近球形以及更小的調(diào)色劑的聚合過程,例如懸浮聚合,乳液聚合和分散聚合工藝目前被廣泛地應(yīng)用于調(diào)色劑的生產(chǎn)過程中來替代粉碎工藝。然而,通過聚合工藝制備的調(diào)色劑(“聚合調(diào)色劑”)具有一些缺點。一個缺點是,由于其小尺寸和大的粘合力而導(dǎo)致的較差的轉(zhuǎn)印效率。另一個缺點是,由于其球形而導(dǎo)致的較差的可清潔性(即,從感光體上的移除性)。另一個缺點是,由于其表面不期望的低電阻率而導(dǎo)致聚合調(diào)色劑顆??赡軙谧罱K的圖像中引起背景的污損。電子照相顯影方法分為兩種:單組分顯影法和雙組分顯影法。由于不需要調(diào)色劑和載體顆粒的混合步驟,單組分顯影法可以使用簡便并且小型的設(shè)備進行操作,這滿足節(jié)約能耗和低成本的需求。因此,目前在開發(fā)適合于單組分顯影法的調(diào)色劑。在單組分顯影法中,調(diào)色劑顆粒通過顯影套筒和調(diào)節(jié)葉片之間形成的加壓間隙,從而使調(diào)色劑顆粒帶電。但同時,調(diào)色劑會被不期望地經(jīng)受應(yīng)力和降解。另外,調(diào)色劑顆??赡軙黄谕卣掣皆谡{(diào)節(jié)葉片上或者融化在顯影套筒上而沒有在其上形成需要的薄層。另一方面,出于節(jié)能的考慮,需要調(diào)色劑能夠定影的溫度越低越好。為了滿足該需求,已經(jīng)嘗試在調(diào)色劑中加入低熔點的粘合樹脂。提出了使用結(jié)晶樹脂作為可以使用的低熔點的粘合樹脂,結(jié)晶樹脂在加熱的條件下能夠迅速地熔融。還嘗試了在調(diào)色劑中加入作為主粘合劑的結(jié)晶樹脂。這種具有低溫定影性的調(diào)色劑還需要具有耐熱儲存穩(wěn)定性。耐熱儲存穩(wěn)定性可以通過提高調(diào)色劑的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度來對改善調(diào)色劑表面而得到提高。但是,特別是在高溫高濕條件下,例如在調(diào)色劑或調(diào)色劑盒在運輸?shù)倪^程中通常暴露在一定的壓力下,僅僅提高調(diào)色劑表面的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度無法防止調(diào)色劑的變形。已經(jīng)嘗試整體提高調(diào)色劑的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度和熔融溫度。JP-2010-77419-A描述了一種具有特定熔融和軟化溫度,改善了耐熱性的結(jié)晶樹脂。JP-2011-123483-A描述了一種調(diào)色劑,其表面具有突起部。每個突起部由乙烯樹脂微粒形成。JP-2005-215298-A描述了一種具有芯和殼層的調(diào)色劑,所述芯包括結(jié)晶聚酯以及所述殼層包括無定形聚合物。
發(fā)明內(nèi)容
按照某些實施方式,提供了一種調(diào)色劑,其包括核粒子以及在核粒子表面的突起部。核粒子包括粘合樹脂和著色劑。粘合樹脂包括結(jié)晶樹脂作為主要成分。每個突起部由樹脂微粒構(gòu)成。突起部長邊(long side)的平均長度為0.15 μ m以上且小于0.5 μ m。突起部長邊長度的標準偏差在0.2以下。調(diào)色劑上突起部的表面覆蓋率為30-90%。
通過參照以下說明書和說明書附圖的詳細說明,本公開的精神及其附加的技術(shù)效果將得到更好地全面理解,其中圖1是實施方式的調(diào)色劑的橫截面示意圖;圖2是實施方式的處理盒的示意圖;圖3是實施方式的成像設(shè)備的示意圖;圖4是圖3中所示的成像設(shè)備中包含的成像部分的示意圖;圖5是圖4中所示的成像部分中包含的顯影裝置的示意圖;圖6是實施方式的處理盒的示意圖;以及圖7是實施方式的調(diào)色劑顆粒的SEM圖像的示意圖。發(fā)明詳述參照附圖,以下將對本發(fā)明的實施方式進行詳細的描述。在描述圖中所舉例的實施方式的過程中,為了清楚地表達,使用了特定的術(shù)語。但是,本發(fā)明說明書所公開的內(nèi)容并不受這些選擇的特定術(shù)語的限制,并且應(yīng)該理解的是每種具體的元素包括了以相似方法以及產(chǎn)生相似結(jié)果的所有技術(shù)上的等價形式。為了簡便,對于同一組成元素,例如具有相同功能的部分和材料,給予相同的參考符號并且除非另有規(guī)定省略對其的重復(fù)說明。按照一實施方式,提供了一種調(diào)色劑,其包括核粒子以及在核粒子表面的突起部。核粒子包括粘合樹脂和著色劑。粘合樹脂包括結(jié)晶樹脂作為主要成分。每個突起部由樹脂微粒構(gòu)成。突起部長邊的平均長度為0.15 μ m以上且小于0.5 μ m。突起部長邊長度的標準偏差在0.2以下。調(diào)色劑上突起部的表面覆蓋率為30-90%。該調(diào)色劑具有良好的定影性和耐熱性。該調(diào)色劑還具有均勻的帶電性和環(huán)境穩(wěn)定性。借助于樹脂微粒在包括以結(jié)晶樹脂作為主要成分的核粒子的表面形成突起部這樣的結(jié)構(gòu),該調(diào)色劑具有低溫定影性、帶電性、膜電阻、可清潔性,耐熱儲存穩(wěn)定性,并且同時提供高質(zhì)量的圖像。在一些情況下,為了實現(xiàn)改善調(diào)色劑的低溫定影性的目的,使用由脂肪族單體而不使用由芳族單體形成的結(jié)晶聚酯樹脂作為結(jié)晶樹脂。通常,這類由脂肪族單體形成的結(jié)晶聚酯樹脂的帶電性較差。但是,即使這樣,通過由具有良好帶電性的苯乙烯單體形成樹脂微粒仍可以使調(diào)色劑具有良好的帶電性。由于突起部的存在而使調(diào)色劑的表面積增大也改善了調(diào)色劑的帶電性。當調(diào)色劑上突起部的表面覆蓋率為30-90%時,樹脂微粒在覆蓋調(diào)色劑表面的同時其相互之間形成了空間并且防止了核粒子的組分(例如,脫模劑)從調(diào)色劑滲出。由于突起部的存在,正常條件下核粒子基本上不會受到摩擦力并且因此防止了脫模劑和結(jié)晶樹脂污染其它元件。脫模劑僅僅在當調(diào)色劑被加熱和加壓以固定在記錄介質(zhì)上時從調(diào)色劑滲出。由于樹脂微粒沒有完全覆蓋核粒子并且相互之間形成了空間,樹脂微粒不會阻礙脫模劑從調(diào)色劑滲出。如上所述,所述調(diào)色劑包括核粒子以及在核粒子表面的突起部。每個突起部由樹脂微粒構(gòu)成。圖1是實施方式的調(diào)色劑的橫截面示意圖。核粒子包含粘合樹脂。該粘合樹脂包括結(jié)晶樹脂作為主要成分。每個突起部由樹脂微粒構(gòu)成。按照一實施方式,該樹脂微粒包括無定形樹脂。在本說明書中,當粘合樹脂含有結(jié)晶樹脂作為主要成分時,其表示結(jié)晶樹脂占調(diào)色劑的50重量%以上。當結(jié)晶樹脂占調(diào)色劑的50重量%以上時,調(diào)色劑具有良好的耐熱儲存穩(wěn)定性以及低溫定影性。此外,著色樹脂顆粒組成的調(diào)色劑具有高均勻性。相反,當結(jié)晶樹脂占調(diào)色劑的含量低于50重量%時,調(diào)節(jié)劑很難同時具有耐熱儲存穩(wěn)定性以及低溫定影性。突起部長邊的平均長度為0.15 μ m以上且小于0.5 μ m,或為0.3 μ m以下。當平均長度在0.5 μ m以上時,突起部在核粒子上分布地過于稀疏。這樣的調(diào)色劑無法承受來自調(diào)色劑調(diào)節(jié)葉片的應(yīng)力并且可能會破裂。突起部無法滿足對調(diào)色劑表面的改善。突起部長邊長度的標準偏差在0.2以下,或0.1以下。當標準偏差超過0.2時,調(diào)色劑的表面不均勻。這樣的調(diào)色劑熔融在記錄介質(zhì)之上可能會由于不均勻而被剝落。調(diào)色劑上突起部的表面覆蓋率為30-90%,40-80%或50-70%。當表面覆蓋率低于30%時,調(diào)色劑無法充足地帶電并且在最終的圖像中會出現(xiàn)背景的污損。同時,無法防止調(diào)色劑與調(diào)色劑調(diào)節(jié)葉片粘連并且無法在加壓或加熱條件下保持良好的性能。當表面覆蓋率超過90%時,在低溫條件下,將阻礙核粒子中的結(jié)晶樹脂定影在記錄介質(zhì)之上。結(jié)晶樹脂加入到調(diào)色劑中用于改善低溫定影性。可使用的結(jié)晶樹脂包括,例如,聚酯樹脂、氨基甲酸酯改性的聚酯樹脂、脲改性聚酯樹脂、聚氨酯樹脂以及聚脲樹脂。在這些樹脂中,氨基甲酸酯改性聚酯樹脂和脲改性聚酯樹脂有利于保持結(jié)晶度的同時提供高硬度??梢酝ㄟ^多元醇與多元羧酸的縮聚來得到結(jié)晶樹脂??墒褂玫亩嘣及ǖ幌抻?脂肪族二醇,例如乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇、1,7-庚二醇、1,8-辛二醇、新戊二醇、1,4-丁烯二醇、1,10-癸二醇和1,9-壬二醇。在一些實施方式中,優(yōu)選使用1,4_ 丁二醇、1,6-己二醇或1,8-辛二醇。在一些實施方式中,更優(yōu)選使用1,6_己二醇、乙二醇、1,10-癸二醇或1,9_壬二醇??墒褂玫亩嘣人岚ǖ幌抻?芳香族二羧酸,例如鄰苯二甲酸、間苯二甲酸和對苯二甲酸;以及C2-C12脂肪族羧酸,例如己二酸和1,10-十二烷二酸。脂肪族羧酸更有利于提高結(jié)晶度。結(jié)晶聚脲樹脂可以由二胺,二異氰酸酯以及任選的三價或更高價的胺和異氰酸酯反應(yīng)得到??墒褂玫陌钒ǖ幌抻?脂肪族胺,例如C2-C18脂肪族二胺,以及芳香族胺,例如C6-C20芳香族二胺。也可以使用三價或更高價的胺。
C2-C18脂肪族二胺的具體示例包括但不限于亞烷基二胺(例如,乙二胺、丙二胺、三亞甲基二胺、丁二胺、己二胺);C4-C18多亞烷基二胺(例如,二亞乙基三胺、亞氨基二丙胺、雙(六亞甲基)三胺、三亞乙基四胺、四亞乙基五胺、五亞乙基六胺);C1-C4烷基取代的以及C2-C4羥烷基取代的上述化合物(例如,二烷基氨基丙胺、三甲基六亞甲基二胺、氨基乙基乙醇胺、2,5- 二甲基-2,5-六亞甲基二胺、甲基亞氨基二丙胺);脂環(huán)族或雜環(huán)脂肪族二胺(例如,C4-C15脂環(huán)族二胺,如1,3-二氨基環(huán)己烷、異氟爾酮二胺、孟烷二胺(menthenediamine)以及4,4’ -亞甲基雙環(huán)己烷二胺(氫化亞甲基二苯胺));C4_C15雜環(huán)二胺(例如哌嗪、N-氨基乙基哌嗪、1,4-二氨基乙基哌嗪、1,4-雙(2-氨基-2-甲基丙基)哌嗪、3,9-雙(3-氨基丙基)-2,4,8,10-四氧雜螺[5,5] i^一烷);以及C8-C15芳族脂肪胺(例如,苯二甲胺、四氯-對苯二甲胺)。C6-C20芳族二胺的具體示例包括但不限于:未取代的芳族二胺(例如,1,2_、1,3_、或1,4-苯二胺、2,4’ -或4,4’ - 二苯甲烷二胺、粗二苯甲烷二胺(多苯基多亞甲基多胺)、二氨基二苯砜、聯(lián)苯胺、硫代二苯胺、雙(3,4-二氨基苯基)砜、2,6-二氨基批唳、間氨基芐胺、三苯甲烷-4-4’-4”-三胺、萘二胺);具有環(huán)上取代烷基的C1-C4芳族二胺(例如,2,4-或2,6-甲苯二胺、粗甲苯二胺、二乙基甲苯二胺、4,4’ - 二氨基-3,3’ - 二甲基二苯基甲烷、4,4’_雙(鄰聯(lián)甲苯胺)、鄰聯(lián)二茴香胺、二氨基二甲苯基砜(diaminoditolylsulfone)、1,3- 二甲基-2,4- 二氛基苯、1,3- 二甲基-2,6- 二氛基苯、1,4- 二異丙基_2,5- 二氛基苯、2,4- 二氛基均二甲苯、1_甲基_3,5- 二乙基-2,4- 二氛基苯、2,3- 二甲基-1,4-二氨基萘、2,6-二甲基-1,5-二氨基萘、3,3’,5,5’-四甲基聯(lián)苯胺、3,3’,5,5’-四甲基_4,4’ - 二氛基二苯甲燒、3,5_ 二乙基_3’ -甲基_2’ , 4- 二氛基二苯甲燒、3,3’ - 二乙基-2,2’ -二氨基二苯甲烷,4,4’ - 二氨基_3,3’ - 二甲基二苯基甲烷、3,3’,5,5’ -四乙基-4,4’ -二氨基苯甲酮、3,3’,5,5’ -四乙基-二氨基二苯醚、3,3’,5,5’ -四異丙基-4,4’-二氨基二苯砜)及與其同分異構(gòu)體的混合物;具有環(huán)上取代的吸電子基團,例如鹵素(如Cl、Br、1、F)、烷氧基團(如甲氧基、乙氧基)以及硝基的芳族二胺(例如,亞甲基雙鄰氯苯胺、4-氯-鄰苯二胺、2-氯-1,4-苯二胺、3-氨基-4-氯苯胺、4-溴-1,3-苯二胺、2,5- 二氯-1,4-苯二胺、5-硝基-1,3-苯二胺、3- 二甲氧基-4-氨基苯胺、4,4’ - 二氨基-3,3’ - 二甲基-5, 5’ - 二溴-二苯基甲燒、3,3’ - 二氯聯(lián)苯胺、3,3’ - 二甲氧基聯(lián)苯胺、雙(4-氨基-3-氯苯基)氧化物、雙(4-氨基-2-氯苯基)丙燒、雙(4-氨基-2-氯苯基)砜、雙(4-氨基-2-甲氧基苯基)癸烷、雙(4-氨基苯基)硫醚、雙(4-氨基苯基)碲化物、雙(4-氨基苯基)硒醚、雙(4-氨基-3-甲氧基苯基)二硫醚、4,4’-亞甲基雙(2-碘苯胺)、4,4’-亞甲基雙(2-溴苯胺)、4,4’-亞甲基雙(2-氟苯胺)、4-氨基苯基-2-氯苯胺);以及具有仲胺基團的芳族二胺(即,上述未取代的芳族二胺、環(huán)上具有烷基取代的C1-C4芳族二胺及與其同分異構(gòu)體的混合物、環(huán)上具有吸電子基團取代的芳族二胺,通過引入如甲基或乙基的低級烷基使其部分伯胺基團或者全部伯胺基團被仲胺基團取代)(例如,4,4’- 二(甲基氨基)二苯基甲燒、1-甲基-2-甲基氨基-4-氨基苯)??墒褂玫娜齼r或更高價的胺包括但不限于:聚酰胺多胺,例如由二羧酸(例如,二聚酸)與過量的(即,對于Imol的酸2mol以上的量)的多胺(例如,亞烷基二胺、聚亞烷基聚酰胺)的縮合而得到的低分子量的聚酰胺多胺;以及聚醚多胺,例如氰乙基化或氫化的聚醚多元醇(例如,聚亞烷基二醇)。
在本說明書中,結(jié)晶樹脂定義為通過差示掃描量熱法(DSC)獲得的其吸熱曲線中具有局部極大值峰的樹脂,這表明該樹脂具有熔點。對于無定形樹脂,相反其吸熱曲線是漸進的并且沒有局部極大值峰,這表明該樹脂具有玻璃化轉(zhuǎn)變點而沒有熔點。根據(jù)一些實施方式,結(jié)晶樹脂的熔點(Tml)在50-70° C,或55_65° C的范圍。當熔點在50° C以上時,調(diào)色劑既不會變形,也不會粘附到一起(即使在高溫例如夏天)。當熔點在70° C以下時,調(diào)色劑能夠很好地定影在記錄介質(zhì)上。根據(jù)一些實施方式,結(jié)晶樹脂的重均分子量為10,000-40, 000。當重均分子量在10,000以上時,調(diào)色劑具有良好的耐熱儲存穩(wěn)定性。當重均分子量在40,000以下時,調(diào)色劑具有良好的低溫定影性。根據(jù)一些實施方式,結(jié)晶樹脂占調(diào)色劑的50重量%以上,60重量%以上或65重量%以上。當結(jié)晶樹脂占調(diào)色劑的50重量%以上時,調(diào)色劑兼具低溫定影性和耐熱儲存穩(wěn)定性。核粒子可以進一步包括除結(jié)晶樹脂以外的樹脂??墒褂玫臉渲?,例如,無定形聚酯樹脂??墒褂玫臒o定形聚酯樹脂包括無定形聚酯單元的均聚物或無定形聚酯單元與其它單元的嵌段共聚物??紤]到最終調(diào)色劑顆粒的均勻性,無定形聚酯單元的均聚物是更有利的。對可使用的無定形聚酯樹脂的分子結(jié)構(gòu)沒有限定只要具有結(jié)晶度即可。可以通過多元醇與多元羧酸之間的反應(yīng)來獲得無定形聚酯樹脂??捎糜谥苽錈o定形聚酯樹脂的多元醇和多元羧酸包括上述提及的可用于制備結(jié)晶聚酯樹脂的多元醇和多元羧酸。另外,雙酚A、間苯二甲酸、對苯二甲酸的氧化乙烯或氧化丙烯加合物及其衍生物也可以用來制備無定形聚酯樹脂。在一些具體實施方法中,調(diào)色劑的制備方法如下:在有機溶劑中溶解或分散核粒子組分,例如粘合樹脂、著色劑、脫模劑等以制備油相;將油相分散在水性介質(zhì)中以制備含油相微滴的分散液(此后簡稱為“核微滴”);將含有核微滴的分散液與另一種含有樹脂微粒的分散液混合使樹脂微粒粘附在核微滴的表面;以及將有機溶劑從核微滴去除以獲得在表面具有突起部的核粒子。在有機溶劑溶脹或溶解樹脂微粒時有效地形成突起部。最終形成的調(diào)色劑均勻帶電并且能夠很好地定影在記錄介質(zhì)上,同時能夠保持耐熱性。根據(jù)另一實施方式,如下制備調(diào)色劑:通過溶解懸浮步驟形成核粒子并且將核粒子與含有樹脂微粒的分散液在有機溶劑的存在下進行混合從而形成突起部。樹脂微粒可包括相對較大量的苯乙烯單元以使其不易與核粒子相容。突起部可以由具有相對高的硬度的乙烯基聚合物的微粒來形成。這種情況下,避免了調(diào)色劑與調(diào)節(jié)葉片或者顯影套筒的粘連。根據(jù)一些實施方式,結(jié)晶樹脂包括第一結(jié)晶樹脂和第二結(jié)晶樹脂,第二結(jié)晶樹脂的重均分子量(Mw)大于第一結(jié)晶樹脂的重均分子量。第一結(jié)晶樹脂改善了低溫定影性,而第二結(jié)晶樹脂改善了耐熱反印性。根據(jù)一實施方式,第一結(jié)晶樹脂是結(jié)晶聚酯并且第二結(jié)晶樹脂是在其主鏈中含有氨基甲酸酯鍵(urethane band)和/或脲鍵(urea bond)的結(jié)晶樹脂。在其主鏈中含有氨基甲酸酯鍵和/或脲鍵的結(jié)晶樹脂可以通過擴鏈在其端部具有異氰酸酯基的改性結(jié)晶樹脂而得到。第一結(jié)晶樹脂也可以為在其主鏈中含有氨基甲酸酯鍵和/或脲鍵的結(jié)晶樹脂。考慮到調(diào)色劑的低溫定影性和耐熱儲存穩(wěn)定性,在一些實施方式中,第一結(jié)晶樹脂的重均分子量(Mw)為 10,000-40,000、15,000-35,000 或者 20,000-30,000。當 Mw 低于10,000時,調(diào)色劑的耐熱儲存穩(wěn)定性會變差。當Mw超過40,000時,調(diào)色劑的低溫定影性會變差。考慮到調(diào)色劑的低溫定影性和耐熱儲存穩(wěn)定性,在一些實施方式中,第二結(jié)晶樹脂的重均分子量(Mw)為40,000-300,000或50,000-150,000。當Mw低于40,000時,調(diào)色劑的耐熱反印性會變差。當Mw超過300,000時,調(diào)色劑在低溫下無法充分地熔融并且定影在記錄介質(zhì)上時粘附力不足,從而導(dǎo)致調(diào)色劑圖像的脫落。在一些實施方式中,第一結(jié)晶樹脂和第二結(jié)晶樹脂Mw值之間的差值為5,000以上或10,000以上。當差值小于5,000時,調(diào)色劑可定影溫度的范圍可能會變窄。在一些實施方式中,第一結(jié)晶樹脂和第二結(jié)晶樹脂的混合比例為95/5 70/30。當?shù)谝唤Y(jié)晶樹脂的混合比例過高時,調(diào)色劑的耐熱反印性會變差。當?shù)谝唤Y(jié)晶樹脂的混合比例過低時,調(diào)色劑的低溫定影性會變差。具有氨基甲酸酯鍵和/或脲鍵的改性結(jié)晶樹脂還可以加入到粘合樹脂中以調(diào)節(jié)調(diào)色劑的粘彈性。具有氨基甲酸酯鍵和/或脲鍵的改性結(jié)晶樹脂可以被直接加入到粘合樹脂中。備選地,在形成調(diào)色劑顆粒的過程中或之后,將在其端部具有異氰酸酯基的相對低分子量的改性結(jié)晶樹脂(此后稱為“預(yù)聚物(A) ”)與胺類(B) —起在粘合樹脂中混合并然后進行擴鏈和/或交聯(lián)反應(yīng)以形成具有氨基甲酸酯鍵和/或脲鍵的改性結(jié)晶樹脂。在第二種情況下,最終獲得的改性結(jié)晶樹脂具有相對高的分子量并且易于引入至調(diào)色劑。具有異氰酸酯基 的預(yù)聚物(A)可以是具有活潑氫基團的聚酯與多異氰酸酯(3)的反應(yīng)產(chǎn)物,所述聚酯是多元醇(I)與多元羧酸(2)的縮聚產(chǎn)物?;顫姎浠鶊F可以是,例如,羥基(例如,醇羥基、酚羥基)、氨基、羧基或巰基。在一些實施方式中,使用的為醇羥基。多異氰酸酯(3)的具體示例包括但不限于:脂肪族多異氰酸酯(例如,四亞甲基二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯、2,6-二異氰酸基甲基己酸酯);脂環(huán)族多異氰酸酯(例如,異佛爾酮二異氰酸酯、環(huán)己燒二異氰酸酯(cyclohexylmethane diisocyanate));芳香族二異氰酸酯(例如,甲苯二異氰酸酯、二苯甲烷二異氰酸酯);芳族脂肪族多異氰酸酯(例如,α,α,α ’,α 四甲基苯二甲基二異氰酸酯);異氰脲酸酯;異氰酸酯基與苯酚衍生物、胺或己內(nèi)酰胺封閉(block)的上述多異氰酸酯;及其混合物。在一些實施方式中,多異氰酸酯(3)的異氰酸酯基[NC0]與聚酯的羥基
的當量比[NC0]/
為5/1 1/1、4/1 1.2/1或2.5/1 1.5/1。當[NC0]/
超過 5 時,調(diào)色劑的低溫定影性會變差。當[NC0]/
低于I時,由于改性聚酯中的脲含量過低,調(diào)色劑的耐熱反印性可能會變差。在一些實施方式中,預(yù)聚物中來自多異氰酸酯(3)的單元含量為0.5-40重量%、1-30重量%或2-20重量%。當該含量低于0.5重量%時,調(diào)色劑的耐熱反印性可能會變差。當該含量超過40重量%時,調(diào)色劑的低溫定影性可能會變差。在一些實施方式中,在一個預(yù)聚物(A)分子中所含有的異氰酸酯基的平均數(shù)為I以上、1.5^3或1.8^2.5。當異氰酸酯基的平均數(shù)低于I時,由于擴鏈和/或交聯(lián)的改性聚酯的分子量過低,可能會使得調(diào)色劑的耐熱反印性變差。
胺(B)作為擴鏈和/或交聯(lián)劑。胺可以為,例如二胺(B I)、3價以上的多胺(B2)、氨基醇(B3)、氨基硫醇(B4)、氨基酸(B5)或(B1)-(B5)中的任何胺中的氨基被封閉的封閉胺(blocked amine) (B6)。二胺(BI)的具體示例包括但不限于:芳香族二胺(例如,苯二胺、二乙基甲苯二胺、4,4’_ 二氨基二苯甲烷,四氟-對苯二甲基二胺、四氟-對苯二胺);脂環(huán)族二胺(例如,4,4’ - 二氨基-3,3’ - 二甲基二環(huán)己基甲燒、環(huán)己燒二胺(diamine cyclohexane)、異佛爾酮二胺);以及脂肪族二胺(例如,乙二胺、丁二胺、己二胺、十二氟己烯二胺、二十四氟十二
烷基二胺)。3價以上的多胺(B2)的具體示例包括但不限于:二亞乙基三胺和三亞乙基四胺。氨基醇(B3)的具體示例包括但不限于:乙醇胺和羥乙基苯胺。氨基硫醇(B4)的具體示例包括但不限于:氨乙基硫醇和氨丙基硫醇。氨基酸(B5)的具體示例包括但不限于:丙氨酸和氨基己酸。封閉胺(B6)的具體示例包括但不限于:由上述胺(B1)_(B5)和酮(例如,丙酮、甲乙酮、甲基異丁基酮)所得到的酮亞胺化合物以及唑啉化合物。擴鏈和/或交聯(lián)反應(yīng)可以通過終止劑進行終止以調(diào)節(jié)產(chǎn)物樹脂的分子量??墒褂玫慕K止劑包括但不限于:單胺(例如,二乙胺、二丁胺、丁胺、月桂胺)及其封閉化合物(例如,酮亞胺化合物)。在一些實施方式中,預(yù)聚物(A)的異氰酸酯基[NC0]與胺(B)的氨基[NHx]的當量比[NC0]/[NHx]為 1/2 2/1、1.5/1 1/1.5 或 1.2/1 1/1.2。當[NC0]/[NHx]超過 2 時或低于1/2時,由于脲改性聚 酯的分子量過低,調(diào)色劑的耐熱反印性可能會變差。根據(jù)一些實施方式,突起部由乙烯樹脂的微粒形成。乙烯樹脂的微粒可以通過聚合單體的混合物來得到,所述單體主要包括具有乙烯基可聚合官能團的芳香族化合物。在一些實施方式中,具有乙烯基可聚合官能團的芳香族化合物占混合物的70-100重量%,90-100重量%或95-100重量%。當具有乙烯基可聚合官能團的芳香族化合物的含量小于混合物的70重量%時,調(diào)色劑的帶電性會變差。芳香族化合物中的乙烯基可聚合官能團可以為,例如,乙烯基、異丙烯基、烯丙基、丙烯酰基或甲基丙烯?;>哂幸蚁┗删酆瞎倌軋F的芳香族化合物的具體示例包括但不限于:苯乙烯,α -甲基苯乙烯、4-甲基苯乙烯、4-乙基苯乙烯、4-叔丁基苯乙烯、4-甲氧基苯乙烯、4-乙氧基苯乙烯、4-羧基苯乙烯及其金屬鹽、4-苯乙烯磺酸及其金屬鹽、1-乙烯萘、2-乙烯萘、稀丙苯、苯氧基亞燒基~■醇丙稀酸酷、苯氧基亞燒基~■醇甲基丙稀酸酷、苯氧基聚亞燒基~■醇丙烯酸酯以及苯氧基聚亞烷基二醇甲基丙烯酸酯。 在這些化合物中,苯乙烯易于獲得并且具有高反應(yīng)性。單體的混合物可以進一步包括0-7重量%的具有乙烯基可聚合官能團和酸性基團(之后稱為“酸性單體”)的化合物。在一些實施方式中,混合物中酸性單體的含量為0-4重量%。在一些實施方式中,混合物中不含酸性單體。當混合物中酸性單體的含量超過7重量%時,得到的乙烯樹脂微粒具有高分散穩(wěn)定性并且在常溫下不易粘附于水相中的油微滴。即使在乙烯樹脂微粒與油微滴粘附的情況下,通過后續(xù)的溶劑去除、洗滌、干燥以及外部處理,乙烯樹脂微??梢匀菀椎孛撾x。當混合物中酸性單體的含量在4重量%以下時,考慮帶電性方面,得到的乙烯樹脂微粒是環(huán)境穩(wěn)定的。酸性單體中的酸性基團可以為,例如,羧基、磺基或磷酸基。酸性單體(即,具有乙烯基可聚合官能團和酸性基團的化合物)的具體示例包括但不限于:含有羧基的乙烯基單體及其鹽(例如,丙烯酸、甲基丙烯酸、馬來酸、馬來酸酐、馬來酸單烷基酯、富馬酸、富馬酸單烷基酯、巴豆酸、衣康酸、衣康酸單烷基酯、衣康酸二醇單醚、檸康酸、檸康酸單烷基酯、肉桂酸),含有磺基的乙烯基單體、乙烯基硫酸單酯及其鹽、以及含有磷酸基的乙烯基單體及其鹽。在一些實施方式中,使用丙烯酸、甲基丙烯酸、馬來酸、馬來酸酐、馬來酸單烷基酯、富馬酸或富馬酸單烷基酯。也可以使用除含有乙烯基可聚合官能團的芳香族化合物以外的乙烯基單體:例如乙烯基腈(例如,丙烯腈、甲基丙烯腈),乙烯基鹵化物(例如,氯乙烯、溴乙烯、氯丁二烯)、乙酸乙烯酯、烯類(例如,乙稀、丙烯、丁烯、異丁烯)、齒化烯以及多官能團單體(例如,甲基
丙烯酸烯丙酯、苯二甲酸二烯丙酯、氰脲酸三烯丙酯、單乙二醇二甲基丙烯酸酯、四乙二醇二甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸縮水甘油酯)??梢允褂眠@些化合物中的兩種或多種的組合。在這些化合物中,甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸甲酯、二乙烯基苯、甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸丁酯具有高反應(yīng)性并且易于獲得??梢允褂镁哂醒趸蚁?“E0”)鏈的單體,例如苯氧基亞烷基二醇丙烯酸酯、苯氧基亞燒基_■醇甲基丙稀酸酷、苯氧基聚亞燒基_■醇丙稀酸酷和苯氧基聚亞燒基_■醇甲基丙烯酸酯來控制所得到的具有核粒子的乙烯樹脂微粒的相容性。在單體混合物中,這類單體的含量可以為10重量%以下、5重量%以下或2重量%以下。當這類單體含量超過10重量%時,在調(diào)色劑表面的極性基團的數(shù)量過多,從而導(dǎo)致調(diào)色劑的環(huán)境穩(wěn)定性變差。另外,乙烯樹脂微粒太易于與核微粒相容從而導(dǎo)致防礙了其的嵌入??梢允褂镁哂絮ユI的單體,例如,琥珀酸2-丙烯酰氧基乙酯以及琥珀酸2-甲基丙烯酰氧基乙酯以控制所得乙烯樹脂微粒與核粒子的相容性。在單體混合物中,這類單體的含量可以為10重量%以下、5重量%以下或2重量%以下。當 其含量超過10重量%時,在調(diào)色劑表面的極性基團的數(shù)量過多,從而導(dǎo)致調(diào)色劑的環(huán)境穩(wěn)定性變差。另外,乙烯樹脂微粒太易于與核微粒相容從而導(dǎo)致防礙了其的嵌入。在與核粒子的分散液混合之前,乙烯樹脂微粒的分散液可以適當?shù)乇幌♂尰驖饪s。在一些實施方式中,乙烯樹脂微粒在分散液中的濃度為5-30重量%或8-20重量%。當乙烯樹脂微粒的濃度低于5重量%時,混合兩種分散液后,有機溶劑的濃度會明顯改變并且阻礙乙烯樹脂微粒粘附于核粒子。當乙烯樹脂微粒的濃度超過30重量%時,乙烯樹脂微粒無法在核粒子的分散液中均勻地分散并且阻礙其粘附于核粒子。水性介質(zhì)中用于制備核微滴的表面活性劑的用量為7重量%以下、6重量%以下或5重量%以下。當表面活性劑過量時,突起部的長邊長度會明顯改變。當乙烯樹脂微粒與核粒子具有高相容性時,突起部可能無法形成所期望的形態(tài)。適當?shù)乜刂茊误w混合物的組成和/或極性以及粘合樹脂的分子結(jié)構(gòu)以降低乙烯樹脂微粒與核粒子之間的相容性。另外,設(shè)計樹脂微粒使其不過分地溶解于有機溶劑中。如果樹脂微粒在有機溶劑中良好地溶解,那么可能無法形成具有期望形態(tài)的突起部。乙烯樹脂微??赏ㄟ^下列方法(a)-(f)制備:(a)直接將單體的混合物聚合,例如懸浮聚合、乳液聚合、種子聚合或分散聚合以獲得乙烯樹脂微粒的分散液。(b)預(yù)先將單體的混合物聚合以制備乙烯樹脂,通過機械旋轉(zhuǎn)粉碎機或噴磨機將樹脂研磨成顆粒并按尺寸對顆粒進行分類。(C)預(yù)先將單體的混合物聚合以制備乙烯樹脂,將樹脂在溶劑中溶解以制備樹脂溶液,并且霧化該樹脂溶液。(d)預(yù)先將單體的混合物聚合以制備乙烯樹脂,將樹脂在溶劑中溶解以制備樹脂溶液并且進一步加入溶劑至樹脂溶液中或者通過加熱將樹脂溶解在溶劑中以制備樹脂溶液并且冷卻該樹脂溶液,以沉淀樹脂微粒,并且除去溶劑。(e)預(yù)先將單體的混合物聚合以制備乙烯樹脂,將樹脂在溶劑中溶解以制備樹脂溶液,在分散劑存在的條件下將樹脂溶液分散到水性介質(zhì)中并且通過加熱和/或減壓去除溶劑。(f)預(yù)先將單體的混合物聚合以制備乙烯樹脂,將樹脂在溶劑中溶解以制備樹脂溶液,在樹脂溶液中溶解乳化劑,并且加入水以弓I起相轉(zhuǎn)移乳化。方法(a)簡單并且能夠制備液態(tài)分散形式的樹脂微粒。因此,方法(a)可以被簡單地用于調(diào)色劑工業(yè)生產(chǎn)。在方法(a)中,通過在聚合發(fā)生的水性介質(zhì)中加入分散穩(wěn)定劑和/或在單體混合物中加入能夠使樹脂微粒具有分散穩(wěn)定性的單體(即,反應(yīng)性乳化劑)能夠使得到的乙烯樹脂微粒具有分散穩(wěn)定性。在不使用分散穩(wěn)定劑和/或反應(yīng)性乳化劑的情況下,乙烯樹脂無法形成微粒。即使其可以形成微粒,由于其較差的儲存穩(wěn)定性所形成的微粒在儲存時可能會團聚或者引起核粒子的團聚或聚集,導(dǎo)致所形成的調(diào)色劑具有不均勻形狀和表面形態(tài)??墒褂玫姆稚⒎€(wěn)定劑包括表面活性劑和無機分散劑??墒褂玫谋砻婊钚詣┑木唧w示例包括但不限于:陰離子表面活性劑(例如,烷基苯磺酸鹽、α-烯烴磺酸鹽、磷酸鹽);陽離子表面活性劑(例如,銨鹽型表面活性劑,如烷基銨鹽、氨基醇脂肪酸衍生物、多胺脂肪酸衍生物及咪唑啉;季銨鹽型表面活性劑,如烷基三甲基銨鹽、二烷基二甲基銨鹽、烷基二甲基苯基銨鹽,吡啶鹽、烷基異喹啉鹽以及氯化芐乙氧銨);非離子表面活性劑(例如,脂肪酸酰胺衍生物、多元醇衍生物);以及兩性表面活性劑(例如,丙氨酸、十二烷基二(氨乙基)甘氨酸、二(辛基氨乙基)甘氨酸、N-燒基-N, N-二甲基銨甜菜堿)??墒褂玫臒o機分散劑的具體示例包括但不限于:磷酸三鈣、碳酸鈣、氧化鈦、硅膠和羥磷灰石。在制備樹脂微粒的過程中,可以使用鏈轉(zhuǎn)移劑來調(diào)節(jié)其分子量??梢允褂玫逆溵D(zhuǎn)移劑包括烷基硫醇型鏈轉(zhuǎn)移劑,其具有含三個以上碳原子的烴基。這種具有含三個以上碳原子的烴基的疏水烷基硫醇型鏈轉(zhuǎn)移劑的具體示例包括但不限于:丁硫醇、辛硫醇、癸硫醇、十二硫醇、十六硫醇、十八硫醇、環(huán)己基硫醇、苯硫酚、巰基乙酸辛酯、2-巰基丙酸辛酯、3-疏基丙酸羊酯、疏基丙酸2-乙基己酯、羊酸-2-疏基乙酯、3,6- 二氧-1,8-羊二硫醇、二巰基癸燒(decane trithiol)以及十二燒基硫醇??梢允褂眠@些疏水鏈轉(zhuǎn)移劑中的兩個或多個的組合物。在一些實施方式中,基于100重量份的單體,加入0.01-30重量份或0.1_25重量份的鏈轉(zhuǎn)移劑用于調(diào)節(jié)得到的聚合物產(chǎn)物分子量。當鏈轉(zhuǎn)移劑的用量低于0.01重量份時,在聚合的過程中會產(chǎn)生膠凝或者共聚物的分子量會過高使得調(diào)色劑的定影性變差。當鏈轉(zhuǎn)移劑的用量超過30重量份時,會殘留未反應(yīng)的鏈轉(zhuǎn)移劑或者共聚物的分子量會過低使得調(diào)色劑污染周圍部件。根據(jù)一些實施方式,乙烯樹脂的重均分子量為3,000-500, 000,5, 000-500, 000或6,000-450, 000。當重均分子量低于3,000時,乙烯樹脂的物理強度過低使得調(diào)色劑的表面情況隨著其使用條件的變化容易發(fā)生改變。例如,調(diào)色劑的帶電性發(fā)生明顯的變化或者污染周圍的部件并且導(dǎo)致圖像質(zhì)量的變差。當重均分子量高于500,000時,意味著乙烯樹脂的分子鏈端數(shù)不足。乙烯樹脂的分子鏈不易于與核粒子的分子鏈纏結(jié),這意味著阻礙了乙烯樹脂顆粒與核粒子的粘附。根據(jù)一些實施方式,乙烯樹脂的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)為45-100° C、60_90° C或70-90° C。當Tg低于45° C時,所得到的調(diào)色劑在高溫條件下儲存時會結(jié)塊。在一些實施方式中,乙烯樹脂的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)高于調(diào)色劑的熔點(Tm2),即滿足Tm2〈Tg。當滿足Tm2〈Tg時,即使儲存在高溫高濕的條件下,乙烯樹脂被空氣中的濕分增塑時,乙烯樹脂的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度也不會明顯地降低。同時,所得到的調(diào)色劑即使在單組分顯影方法中受到摩擦力的影響,其性能也不會明顯地下降。當滿足Tm2〈Tg時,在低溫下調(diào)色劑也可以定影。按照一些具體的實施方式,當通過差示掃描量熱法對調(diào)色劑進行第一和第二加熱過程時,在第二加熱過程中觀察到的熔融熱的第二峰的第二肩溫度(Tsh2nd)與在第一加熱過程中觀察到的熔融熱的第一峰的第一肩溫度(Tshlst)的比(Tsh2nd/Tshlst)為0.90-1.10、即滿足 0.90 ( Tsh2nd/Tshlst ( 1.10。熔融熱的峰的肩溫度(Tshlst和Tsh2nd)可以由差示掃描量熱器,例如TA-60WS或DSC-60( 二者均來自Shimadzu公司)按照以下方法來進行測量。將5.0mg的調(diào)色劑放置到鋁樣品容器中并且將容器安放在電爐中的支撐單元上。在氮氣氣氛中,以10° C/分鐘的加熱速率將樣品從0° C加熱至150° C以獲得第一 DSC曲線。之后以10° C/分鐘的冷卻速率將樣品從150° C冷卻至0° C并且再次以10° C/分鐘的加熱速率將樣品加熱至150° C以獲得第二 DSC曲線。觀測第一 DSC曲線標出吸熱峰值溫度并記為Tmlst,并且觀測第二 DSC曲線標出吸熱峰值溫度并記為Tm2nd。在觀測每條DSC曲線中的多個吸熱峰的情況下,選出表現(xiàn)出最大吸熱值的峰。確定每個所選定的吸熱峰的低溫側(cè)斜線的切線與每條DSC曲線的低溫側(cè)基線的交點。分別確定在第一和第二 DSC曲線中交點處的溫度,分別為記為 Tshlst 和 Tsh2nd。按照一些具體的實施方式,調(diào)色劑滿足以下不等式:G’ (70)彡LOxlO3,
5.0x103〈G,(70) <5.0xlO6 或 5.0xl04〈G,(70) <5.0xlO5,其中 G’ (70)表示在 70。C 下調(diào)色劑的儲存彈性模量(Pa)。按照一些具體的實施方式,調(diào)色劑滿足以下不等式:G,(160) ( 5.0xlO6、1.0xlOkG,(160) <5.0xlO5 或 1.0xl03〈G,(160)〈1.0xlO4,其中 G,(160)表示在160° C下調(diào)色劑的儲存彈性模量(Pa)。當儲存彈性模量在上述范圍內(nèi)時,調(diào)色劑具有高定影強度和耐熱反印性??梢酝ㄟ^改變結(jié)晶樹脂和無定形樹脂的混合比例或者樹脂的分子量來調(diào)節(jié)儲存彈性模量。例如,如果結(jié)晶樹脂的比例增加,則G’ (160)值升高。
儲存彈性模量值可以使用動態(tài)粘彈性測量儀,例如ARES(來自TAInstruments),按照如下方法測量得到。
將樣品鑄型成直徑為8mm厚度為l-2mm的片。在40° C下,將樣品片安裝于直徑為8mm的平行板并且固定。以2.0° C/分鐘的加熱速率將片加熱至200° C,同時設(shè)定頻率為IHz (6.28rad/s)并且應(yīng)變量為0.1%(在應(yīng)變控制模式下),對片進行測量??墒褂玫闹珓┑木唧w示例包括但不限于:炭黑、苯胺黑染料、氧化鐵黑、萘酚黃
S、漢撒黃(10G、5G和G)、鎘黃、氧化鐵黃、黃土、鉻黃、鈦黃、多偶氮黃、油黃、漢撒黃(GR、A、RMPR)、顏料黃L、聯(lián)苯胺黃(G和GR)、永固黃(NCG)、VULCAN耐曬黃(5G和R)、酒石黃色淀、喹啉黃色淀、ANTHRAZANE黃BGL、異吲哚啉酮黃、氧化鐵紅、鉛紅、鉛橙、鎘紅、鎘汞紅、銻橙、永固紅4R、對位紅、火紅、對氯鄰硝基苯胺紅、立索爾堅牢猩紅G、亮堅牢猩紅、亮洋紅固紅(F2R、F4R、FRL、FRLL和F4RH)、堅牢猩紅VD、VULCAN耐曬品紅B、亮猩紅G、立索爾品紅GX、永固紅F5R、亮洋紅6B、顏料猩紅3B、棗紅5B、甲苯胺栗、永固棗紅F2K、日光棗紅BL、棗紅10B、BON淺栗、BON中栗、曙紅色淀、若丹明色淀B、若丹明色淀Y、茜素色淀、硫靛紅B、硫靛栗、油紅、喹吖叮酮紅、吡唑啉酮紅、多偶氮紅、鉻朱紅、聯(lián)苯胺橙、perynone橙、油橙、鈷藍、天藍、堿性藍色淀、孔雀藍色淀、Victoria藍色淀、無金屬酞菁藍、酞菁藍、耐曬天藍、陰丹士林藍(RS和BC)、靛藍、群青、普魯士藍、蒽醌藍、耐曬紫B、甲基紫色淀、鈷紫、錳紫、二嘴烷紫、蒽醌紫、鉻綠、鋅綠、氧化鉻、翠綠、巴黎綠、顏料綠B、萘酚綠B、綠金、酸性綠色淀、孔雀綠色淀、酞菁綠、蒽醌綠、氧化鈦、氧化鋅和鋅鋇白。在一些實施方式中,調(diào)色劑中的著色劑含量為1-15重量%或3-10重量%。調(diào)色劑還可以包括脫模劑。脫模劑的具體示例包括但不限于:聚烯烴蠟(例如,聚乙烯蠟、聚丙烯蠟)、長鏈烴類(例如,石蠟、Fischer-Tropsch蠟、SAZOL蠟),以及含羰基蠟。含羰基蠟的具體示例包括但不限于:聚烷酸酯(例如,巴西棕櫚蠟、褐煤蠟、三羥甲基丙烷三山崳酸酯、季戊四醇四山崳酸酯、季戊四醇二乙酸酯二山崳酸酯、甘油三山崳酸酯和1,18-十八烷二醇二硬脂酸酯),聚烷醇酯(例如,三硬脂基三偏苯三酸酯、二硬脂基馬來酸酯),聚烷酸酰胺(例如,乙二胺二山崳酰胺),聚烷基酰胺(例如,三硬脂基酰胺三偏苯三酸酯),以及二烷基酮(例如,二硬脂基酮)。在上述的脫模劑中,由于具有低極性和低熔融粘度,優(yōu)選使用聚烯烴臘和長鏈烴類,例如石臘和Fischer-Tropsch臘。調(diào)色劑還可以進一步包括脫模劑分散劑??梢允褂靡韵虏牧献鳛槊撃┓稚?包括具有能夠與脫模劑高度相容的嵌段單元以及另一種能夠與粘合樹脂高度相容的嵌段單元的聚合物或低聚物;包括具有能夠與脫模劑高度相容的單元以及另一種能夠與粘合樹脂高度相容的單元,以及其中一個單元接枝到另一個單元的聚合物或低聚物;不飽和烴(例如,乙烯、丙烯、丁烯、苯乙烯、α-苯乙烯)與α,β -不飽和羧酸或其酯或其酸酐(例如,丙烯酸、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、馬來酸、馬來酸酐、衣康酸、衣康酸酐)的共聚物;以及乙烯樹脂與聚酯的嵌段或接枝共聚物。調(diào)色劑還可以進一步包括無機材料微粒(“無機微?!?在其表面作為改善流動性、顯影性和帶電性的外添加劑。在一些實施方式中,無機微粒的初級粒徑為5nm-2ym或5nm-500nm。在一些實施方式中,無機微粒的BET比表面積為20_500m2/g。在一些實施方式中,無機微粒的含量占調(diào)色劑的0.01-5重量%或0.01-2.0重量%??墒褂玫臒o機微粒的具體示例包括但不限于:二氧化娃、氧化招、氧化鈦、鈦酸鋇、鈦酸鎂、鈦酸韓、鈦酸銀、氧化鋅、氧化錫、石英砂、粘土、云母、灰砂(sand lime)、硅藻土、氧化鉻、氧化鈰、紅色氧化鐵、三氧化銻、氧化鎂、氧化鋯、硫酸鋇、碳酸鋇、碳酸鈣、碳化硅、氮化硅。
另外,也可以使用聚合物的微粒作為外添加劑??墒褂玫木酆衔锇ǎ?,由無皂乳液聚合、懸浮聚合或分散聚合制備得到的聚苯乙烯;縮聚樹脂,例如甲基丙烯酸酯與丙烯酸酯的共聚物、或者硅樹脂、苯并鳥糞胺或尼龍樹脂;及熱固性樹脂。外添加劑可以使用表面處理劑進行處理以改善疏水性。疏水化的外添加劑可以防止調(diào)色劑在高濕度的條件下流動性和帶電性的變差??墒褂玫谋砻嫣幚韯┌ǖ幌抻?娃燒偶聯(lián)劑、甲娃燒化試劑、具有氣化燒基的娃燒偶聯(lián)劑、有機欽酸酷偶聯(lián)劑、招偶聯(lián)劑、娃油和改性硅油。調(diào)色劑還可以進一步包括清潔性改進劑,以使其在圖像轉(zhuǎn)印后殘留在感光體或第一轉(zhuǎn)印介質(zhì)之上時易于被去除??墒褂玫那鍧嵭愿倪M劑的具體示例包括但不限于:脂肪酸的金屬鹽(例如,硬脂酸鋅、硬脂酸鈣)以及通過無皂乳液聚合得到的聚合物微粒(例如,聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯)。在一些實施方式中,聚合物微粒具有窄粒徑分布以及0.01-1 μ m的體積平均粒徑。在一些實施方式中,調(diào)色劑按如下步驟制備:在有機溶劑中溶解或分散核粒子組分,例如粘合樹脂、著色劑、脫模劑等以制備油相;將油相在水性介質(zhì)中分散以制備含油相微滴的分散液(此后簡稱為“核微滴”);將含有核微滴的分散液與另一種含有樹脂微粒的分散液混合使樹脂微粒粘附在核微滴的表面;以及將有機溶劑從核微滴去除以獲得在其表面具有突起部的核粒子??墒褂玫挠袡C溶劑包括沸點小于100° C以使其在后續(xù)步驟中易于去除的揮發(fā)性溶劑。有機溶劑的具體示例包括但不限于:甲苯、二甲苯、苯、四氯化碳、二氯甲烷、1,2_ 二氯乙烷、1,1,2-三氯乙烷、三氯乙烯、氯仿、單氯苯、偏二氯乙烷、乙酸甲酯、乙酸乙酯、甲乙酮和甲基異丁基酮??梢允褂眠@些溶劑的兩種或多種的組合物。在這些實施方式中,可以使用酯類溶劑,例如乙酸甲酯和乙酸乙酯,芳香族溶劑,例如甲苯和二甲苯,以及齒代烴,例如1,2-二氯乙烷、氯仿以及四氯化碳。粘合樹脂和著色劑可以共同溶解或分散于一種有機溶劑中或者分別溶解或分散于溶劑中。在后一種情況下,分別的有機溶劑可以是相同的或不同的。當所分別溶解或分散的溶劑是同一種溶劑時,后續(xù)的溶劑去除步驟更為簡便。按照一些具體的實施方式,溶解粘合樹脂的一種溶劑或多種溶劑的混合物不易溶解脫模劑。
粘合樹脂的溶液或分散液中樹脂的濃度為40-80%。當樹脂濃度過高時,溶液或分散液過粘而不易處理。當樹脂濃度過低時,核粒子的產(chǎn)量降低并且浪費溶劑。當粘合樹脂包括結(jié)晶聚酯以及在其端部具有異氰酸酯基的改性聚酯時,結(jié)晶聚酯和改性聚酯可以共同溶解或分散于一種有機溶劑中或者分別溶解或分散于溶劑中。后者更可以需要考慮每種聚酯的溶解性以及粘度。水性介質(zhì)可以,例如單獨為水或者水和與水易混的溶劑的混合物。可使用的與水易混的溶劑包括但不限于:醇類(例如,甲醇、異丙醇、乙二醇)、二甲基甲酰胺、四氫呋喃、溶纖劑(例如,甲基溶纖劑)、以及低級酮(例如,丙酮、甲乙酮)。按照一實施方式,基于100重量份的核粒子,所使用的水性介質(zhì)的量為50-2,000重量份或100-1,000重量份。水性介質(zhì)可以含有無機分散劑或有機樹脂顆粒以達到在其中穩(wěn)定分散油相以及使核微滴的顆粒尺寸分布窄化的目的??墒鞘褂玫臒o機分散劑包括但不限于:磷酸三鈣、碳酸鈣,二氧化鈦、硅膠和羥磷灰石。有機樹脂顆??梢杂赡軌蛐纬伤稚Ⅲw的樹脂制備而得。這類樹脂包括熱塑性樹脂和熱固性樹脂,例如乙烯樹脂、聚氨酯樹脂、環(huán)氧樹脂、聚酯樹月旨、聚酰胺樹脂、聚酰亞胺樹脂、硅樹脂、苯酚樹脂、三聚氰胺樹脂、脲樹脂、苯胺樹脂、離聚物樹脂以及聚碳酸酯樹脂??梢允褂眠@些樹脂中的兩種或多種的組合物。在上述的樹脂中,乙烯樹脂、聚氨酯樹脂、環(huán)氧樹脂、聚酯樹脂及其混合物更易于形成球形微粒的水分散體。在制備有機樹脂顆粒的水分散體時,如果需要,可以加入表面活性劑??墒褂玫谋砻婊钚詣┑木唧w示例包括但不限于:陰離子表面活性劑(例如,烷基苯磺酸鈉、α-烯烴磺酸鹽、磷酸鹽);陽離子表面活性劑(例如,銨鹽型表面活性劑,如烷基銨鹽、氨基醇脂肪酸衍生物、多胺脂肪酸衍生物及咪唑啉;季銨鹽型表面活性劑,如烷基三甲基銨鹽、二烷基二甲基銨鹽、烷基二甲基苯基銨鹽、吡啶鎗鹽、烷基異喹啉鹽以及氯化芐乙氧銨);非離子表面活性劑(例如,脂肪酸酰胺衍生物、多元醇衍生物);以及兩性表面活性劑(例如,丙氨酸、十二烷基二(氨乙基)甘氨酸、二(辛基氨乙基)甘氨酸、N-烷基-N,N-二甲基銨甜菜堿)。具體地,少量的具有氟烷基的表面活性劑是有效的。可使用的具有氟烷基的陰離子表面活性劑的具體示例包括但不限于:具有2-10個碳原子的氟烷基羧酸及其金屬鹽、全氟辛基磺酰基谷氨酸二鈉、3_[ ω -氟燒基(C6-C 11)氧雜]-1-燒基(C3-C4)磺酸鈉、3-[ω-氟燒?;?C6-C8)-N-乙氨基]-1-丙燒磺酸鈉、氟燒基(C11-C20)羧酸及其金屬鹽、全氟烷基(C7-C13)羧酸及其金屬鹽、全氟烷基(C4-C12)磺酸及其金屬鹽、全氟辛基磺酸二甲醇酰胺、N-丙基-Ν-(2-羥乙基)全氟辛基砜磺胺、全氟烷基(C6-C10)砜磺胺丙基三甲基銨鹽、全氟烷基(C6-C10)-N-乙基磺?;野彼猁}以及單全氟烷基(C6-C16)乙基磷酸酯。可使用的具有氟烷基的陽離子表面活性劑的具體示例包括但不限于:具有氟烷基的脂肪族伯,仲以及叔胺酸,脂肪族季銨鹽,例如全氟烷基(C6-C10)砜磺胺丙基三甲基銨鹽、芐烷銨鹽、芐索氯銨、吡啶鹽以及咪唑翁鹽。另外,可使用聚合保護膠體作為分散穩(wěn)定劑??墒褂玫木酆媳Wo膠體的具體示例包括但不限于:單體的均聚物和共聚物,所述單體例如酸(例如,丙烯酸、甲基丙烯酸、α-氰基丙烯酸、α-氰甲基丙烯酸、衣康酸、巴豆酸、富馬酸、馬來酸、馬來酸酐);具有羥基的丙烯酸和甲基丙烯酸單體(例如,丙烯酸羥乙酯、甲基丙烯酸羥乙酯、丙烯酸β-羥丙酯、甲基丙烯酸羥丙酯、丙烯酸Y-羥丙酯、甲基丙烯酸Y-羥丙酯、丙烯酸3-氯-2-羥丙基酯、甲基丙烯酸3-氯-2-羥丙基酯、二乙二醇單丙烯酸酯、二乙二醇單甲基丙烯酸酯、丙三醇單丙烯酸酯、丙三醇單甲基丙烯酸酯、N-羥甲基丙烯酰胺、N-羥甲基甲基丙烯酰胺);乙烯醇;乙烯醇醚(例如,乙烯基甲醚、乙烯基乙醚、乙烯基丙醚);具有含羧基化合物的乙烯醇的酯(例如,乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、丁酸乙烯酯);丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、雙丙酮丙烯酰胺以及其羥甲基化合物;酰氯(例如,丙烯酰氯、甲基丙烯酰氯);以及含氮化合物或含氮雜環(huán)化合物(例如,乙烯基吡啶、乙烯基吡咯烷酮、乙烯基咪唑、乙烯亞胺)。另外,也可以使用聚氧乙烯類(例如,聚氧乙烯、聚氧丙烯、聚氧乙烯烷基胺、聚氧丙烯烷基胺、聚氧乙烯烷基酰胺、聚氧丙烯烷基酰胺、聚氧乙烯壬基苯基醚、聚氧乙烯月桂基苯基醚、聚氧乙烯硬脂基苯基酯、聚氧乙烯壬基苯酯)以及纖維素類(例如,甲基纖維素、羥甲基纖維素、羥丙基纖維素)。在作為分散穩(wěn)定劑使用的化合物溶解在酸和/或堿(例如,磷酸鈣)的情況下,該化合物可以通過先用酸(例如,鹽酸)并且之后再用水清洗得到的顆粒來進行去除。或者這類化合物可以通過酶分解來去除。分散穩(wěn)定劑可以即可以存留在所得的調(diào)色劑顆粒中也可以被去除,考慮到帶電性,后者更為優(yōu)選。
可以使用任何類型的分散器,例如低速剪切分散器、高速剪切分散器、摩擦分散器、高壓噴射分散器或者超聲波分散器。所使用的高速剪切分散器的轉(zhuǎn)速可以設(shè)置為1,OOO-3O, OOOrpm或 5,000-20,000rpm。分散溫度可以為 0-150° C(壓力下)或 20_80° C。在將核粒子組分,例如,粘合樹脂、著色劑、脫模劑等溶解或分散在有機溶劑中以制備油相的步驟中,各組分緩慢地加入到有機溶劑中,同時攪拌有機溶劑。在加入至有機溶劑之前,在有機溶劑中溶解性不好的組分原料(例如,顏料、脫模劑、帶電控制劑)可以研磨成微粒。著色劑、脫模劑、以及帶電控制劑可以預(yù)先與樹脂混合以形成母料。另外,著色劑、脫模劑和帶電控制劑,任選地與分散助劑一起可以預(yù)先在濕潤條件下與樹脂混合以形成濕母料。在有機溶劑沸點以下的溫度會熔化的組分原料可以通過在有機溶劑中溶解而預(yù)先形成晶體微粒,任選地可與分散助劑一起,同時攪拌并加熱有機溶劑,之后進行冷卻,同時攪拌或剪切有機溶劑。在通過上述的工藝步驟將著色劑、脫模劑和/或帶電控制劑與粘合樹脂一起分散在有機溶劑中之后,還可以進一步使用分散器,例如球磨和圓盤式粉碎機進行分散處理。在水性介質(zhì)中分散油相以制備含有核微滴的分散液的步驟中,可以使用任何類型的分散器,例如低速剪切分散器、高速剪切分散器、摩擦分散器、高壓噴射分散器或者超聲波分散器。高速剪切分散器可以生產(chǎn)出粒徑為2-20 μ m的微滴。所使用的高速剪切分散器的轉(zhuǎn)速可以設(shè)置為1,000-30, OOOrpm或5,000-20, OOOrpm0當所使用的分散器為分批型時,分散時間為0.1-5分鐘。當分散時間超過5分鐘時,核微滴會過度地分散。結(jié)果,不期望的極小微滴會存留或者聚集或者變粗糙。分散溫度可以為0-150° C或20-80° C。當分散溫度超過150° C時,分散材料的分子具有反應(yīng)性并且因此核微滴出現(xiàn)聚集或變粗糙。當分散溫度低于0° C時,分散液變得過于粘稠從而需要過多的能量,導(dǎo)致生產(chǎn)效率降低。水性介質(zhì)中可以含有表面活性劑。可使用的表面活性劑的具體示例包括上述制備有機樹脂顆粒的分散液中所使用的那些表面活性劑。例如,可是使用能夠有效地分散核微滴的具有相對高HLB值的二磺酸鹽。在一些實施方式中,水性介質(zhì)中表面活性劑的含量為1-10重量%、2-8重量%或3 to 7重量%。當表面活性劑的用量超過10重量%時,核微滴變得過小或者具有了反膠束結(jié)構(gòu)。結(jié)果,分散液變得不穩(wěn)定并且核微滴變粗糙。當表面活性劑的用量低于I重量%時,核微滴難以穩(wěn)定地分散并且核微滴變得粗糙。在所制備得到的分散液中,只要分散液在攪動狀態(tài)下,核微滴即可以穩(wěn)定地分散。當核微滴穩(wěn)定地分散時,向其中加入含有乙烯樹脂微粒的分散液以使乙烯樹脂微粒粘附于核微滴??梢酝ㄟ^,例如,改變含有乙烯樹脂微粒的分散液在含有核微滴的分散液中的混合時間、含有乙烯樹脂微粒的分散液的濃度和/或使用量、突起部的形成溫度、或乙烯樹脂微粒的Dv/Dn(粒徑分布)來控制突起部的形態(tài)。在一些實施方式中,含有乙烯樹脂微粒的分散液在含有核微滴的分散液中的混合時間為30秒以上。當其低于30秒時,分散體系過快地變化導(dǎo)致乙烯樹脂微粒發(fā)生自聚集或者不均勻地與核微滴粘附。當混合時間過長時,例如超過60分鐘,生產(chǎn)效率降低。在與含有核微滴的分散液混合之前,含有乙烯樹脂微粒的分散液可以被稀釋或濃縮以調(diào)節(jié)樹脂濃度。在一些實施方式中,分散液中乙烯樹脂微粒的濃度為5-30重量%或8-26重量%。當乙烯樹脂微粒的濃度低于5重量%時,隨著混入至含核微滴的分散液中,有機溶劑的濃度發(fā)生了很大的變化。結(jié)果,乙烯樹脂微粒與核微滴的粘附力不足,導(dǎo)致突起部在核粒子上的表面覆蓋率變差。當乙烯樹脂微粒的濃度高于30重量%時,乙烯樹脂微粒在混合分散液中分散不均勻并且與核微滴的粘附不均勻。所得到的突起部可能無法滿足對其長邊長度的標準偏差的要求。可以通過改變待在含有核微滴的分散液中混合的含有乙烯樹脂微粒的分散液的量來控制突起部在核粒子上的表面覆蓋率。乙烯樹脂微粒與核微滴以足夠的強度粘附。這是由于核微滴足夠柔性使其與乙烯樹脂微粒之間能夠形成足夠的接觸區(qū)。同時還由于乙烯樹脂微粒被有機溶劑溶脹或溶解并且因此表現(xiàn)出了粘結(jié)性。因此,核微滴應(yīng)該含有一定量的有機溶劑。在一些實施方式中,含有核微滴的分散液中,基于固含量(例如,樹脂、著色劑、脫模劑、帶電控制劑),有機溶劑的含量為10-70重量%、30-60重量%或40-55重量%。當有機溶劑的含量超過70重量%時,核微粒的生產(chǎn)效率和穩(wěn)定性降低,例如,核微滴會發(fā)生自聚集。當有機溶劑的含量低于10重量%時,乙烯樹脂微粒與核微滴的粘附力會很弱。在用于促進乙烯樹脂微粒與核微滴粘附所需有機溶劑的濃度低于形成核微滴所需有機溶劑的濃度時,一部分有機溶劑在核微滴形成之后去除而余下的有機溶劑在乙烯樹脂微粒與核微滴粘附后完全去除。在一些實施方式中,在10-45° C或20-30° C的溫度范圍下,將乙烯樹脂微粒粘附于核微滴。當溫度高于45° C時,生產(chǎn)過程中的能耗以及對環(huán)境的負擔不期望地增加。另外,乙烯樹脂微粒變粗糙并且所得到的突起部可能無法滿足對其平均長度以及長邊標準偏差的要求。當溫度低于10° C時,乙烯樹脂微粒與核微滴的粘附力很弱,導(dǎo)致了突起部在核粒子上的表面覆蓋率變差。上述工藝步驟的備選方式為,在核微滴形成前可以將樹脂微粒直接加入到水性介質(zhì)中。在一些實施方式中,調(diào)色劑中樹脂微粒的量為1-20重量%、3_15重量%或5_10重量%。當其低于調(diào)色劑的I重量%時,突起部無法起到作用。當其超過調(diào)色劑的20重量%時,過多的樹脂微粒與核粒子的粘附會較弱并且得到的調(diào)色劑會出現(xiàn)成膜問題??梢愿鶕?jù)原料的組成來確定調(diào)色劑中樹脂微粒的含量。上述工藝步驟的備選方式為,樹脂微粒和核粒子可以直接混合使其機械地相互粘附。按照一些實施方式,考慮到所期望的突起部長邊的標準偏差,樹脂微粒的體積平均粒徑(Dv)和數(shù)均粒徑(Dn)的比值(Dv/Dn)小于1.25或小于1.12。在一些實施方式中,樹脂微粒的體積平均粒徑(Dv)為50-200nm、60-150nm或70-140nm。當Dv低于50nm或高于200nm時,這樣的樹脂微粒很難均勻地覆蓋核粒子。通過在常壓或減壓條件下逐漸加熱分散液至有機溶劑完全蒸發(fā),將有機溶劑從所得到的分散液中去除從而獲得核粒子。在為了將具有氨基甲酸酯鍵和/或脲鍵的改性聚酯引入調(diào)色劑,使其端部具有異氰酸酯基的改性聚酯(“聚酯預(yù)聚物”)和與改性聚酯反應(yīng)的胺類結(jié)合包括于組分中的情況下,胺類可以在油相分散于水性介質(zhì)之前混入油相中,或者混入水性介質(zhì)中。根據(jù)一些實施方式,聚酯預(yù)聚物中的異氰酸酯基與胺類的反應(yīng)時間為I分鐘-40小時或1-24小時。分散溫度為 0-150° C 或 20-98° C。所得到的調(diào)色劑顆??赏ㄟ^如下方法分離。首先,通過離心分離器或壓濾機將得到的分散液固液分離。固體,即調(diào)色劑餅(toner cake),在常溫 約40° C下用去離子水再次分散。如果需要,可以使用酸和堿控制分散液的PH值。重復(fù)該步驟幾次直到將雜質(zhì)和表面活性劑從調(diào)色劑餅中去除。使用閃蒸干燥器、循環(huán)式干燥器、減壓干燥器或振動流化床干燥器將調(diào)色劑餅干燥。在干燥過程中,不期望的過細顆??梢允褂秒x心分離器去除或者在干燥步驟后使用篩分器去除。調(diào)色劑粒子可以通過應(yīng)用機械沖擊力與異相顆粒(heterogeneous particle)混合,例如帶電控制劑和流化劑,以使異相顆粒固定或熔融在調(diào)色劑粒子的表面。機械沖擊力可以如下施加:通過使葉片高速旋轉(zhuǎn)攪拌調(diào)色劑和異相顆粒的混合物或者在高速氣流中加速混合物以使調(diào)色劑和異相顆粒與碰撞板碰撞。該處理可以使用ONG MILL(來自HosokawaMicron C0.,Ltd.)、改裝的降低了粉碎氣壓的 1-TYPE MILL(來自 Nippon Pneumatic Mfg.C0.,Ltd.) ,HYBRIDIZATION SYSTEM (來自 Nara Machine C0.,Ltd.)、KRYPT0NSYSTEM (來自Kawasaki Heavy Industries, Ltd.)或自動研磨器來進行。根據(jù)一些實施方式,考慮到帶電性,調(diào)色劑的體積平均粒徑為3-9μπι、4-8μπι或4-7 μ m。當體積平均粒徑低于3μπι時,調(diào)色劑的粘合力相對變大并且電場中調(diào)色劑的可操作性變差。當體積平均粒徑高于9μηι時,圖像質(zhì)量,例如細線再現(xiàn)性(thin linereproducibility)變差。在一些實施方式中,調(diào)色劑的體積平均粒徑與數(shù)均粒徑的比值為1.25以下、1.20以下或1.17以下。當該比值超過1.25時,調(diào)色劑的顆粒尺寸分布過寬使得形成的突起部的尺寸可能發(fā)生改變。隨著粗糙的和超細調(diào)色劑顆粒在顯影裝置中逐漸地被消耗,存留在顯影裝置中的調(diào)色劑顆粒的平均顆粒尺寸逐漸發(fā)生變化。雖然,是根據(jù)調(diào)色劑顆粒的平均顆粒尺寸來確定圖像顯影的最佳條件,但是顯影裝置最好能夠持續(xù)工作而不改變?nèi)魏螚l件。結(jié)果,出現(xiàn)了不期望的現(xiàn)象,例如調(diào)色劑的帶電量不足、調(diào)色劑的傳送量大幅度增加或降低、調(diào)色劑堵塞以及調(diào)色劑溢出??梢酝ㄟ^使用例如COULTER COUNTER TA-1I 和 COULTERMULTISIZER II (均來自Beckman Coulter Inc.)的設(shè)備按照如下方法對調(diào)色劑的顆粒尺寸分布進行測定。首先,向100_150ml的電解液中加入0.l_5ml的表面活性劑(例如,烷基苯磺酸鹽)。所述電解液為約l%NaCl水溶液,所述水溶液由一級氯化鈉,例如商業(yè)產(chǎn)品IS0T0N-1I (可由Beckman Coulter, Inc.得到)而制備得到。接下來,將2_20mg的樣品(調(diào)色劑顆粒)加入至電解液中。使用超聲分散器對懸浮有樣品的電解液進行約1-3分鐘的分散處理,并且隨后使用具有ΙΟΟμπι孔徑的上述設(shè)備測量樣品的體積分布和數(shù)量分布。體積平均粒徑(D4)和數(shù)均粒徑(Dl)分別由上述測量的體積分布和數(shù)量分布計算得到。使用以下13個通道以測量出粒徑為2.ΟΟμπι以上且小于40.30μπι的顆粒:2.00 μ m以上且小于2.52 μ m ;2.52 μ m以上且小于3.17 μ m ;3.17 μ m以上且小于4.00 μ m ;4.00 μ m以上且小于5.04 μ m ;5.04 μ m以上且小于6.35 μ m ;6.35 μ m以上且小于8.00 μ m ;8.00 μ m以上且小于10.08 μ m ; 10.08 μ m以上且小于12.70 μ m ; 12.70 μ m以上且小于16.00 μ m ; 16.00 μ m 以上且小于 20.20 μ m ;20.20 μ m 以上且小于 25.40 μ m ;25.40 μ m 以上且小于32.0O μ m ;32.0Oym以上且小于40.30 μ m。在一些實施方式中,調(diào)色劑的平均圓形度為0.930以上、0.950以上或0.970以上。當平均圓形度低于0.930時,調(diào)色劑的流動性變差并且因此顯影和轉(zhuǎn)印效率也同樣變差??墒褂昧黧w型顆粒圖像分析器FPIA-2000 (來自Sysmex Corporation)按照以下方法測量平均圓形度。向100-150ml已經(jīng)去除了固體雜質(zhì)的水中加入0.1-0.5ml表面活性劑(例如,烷基苯磺酸鹽),并且進一步加入0.1-0.5g的樣品至其中。使用超聲分散器對所得的懸浮液進行約1-3分鐘的分散處理。使用上述的儀器對每微升含有3,000-10,000個顆粒的懸浮液進行樣品形態(tài)分布的測量。按照實施方式的處理盒,其包括至少用于承載靜電潛像的靜電潛像承載部件以及顯影裝置,所述顯影裝置使用根據(jù)實施方式的調(diào)色劑將靜電潛像顯影為調(diào)色劑圖像。圖2為根據(jù)實施方式的處理盒的示意圖。圖2中舉例說明的處理盒包括靜電潛像承載部件3K、靜電潛像承載部件帶電器7K、帶電部件10K,以及顯影裝置40K,所述帶電部件用于在圖像轉(zhuǎn)印后使靜電潛像承載部件3K上的剩余的調(diào)色劑顆粒再次帶電。所述處理盒可拆分地連接于圖像形成設(shè)備,例如復(fù)印機和打印機。在正常的操作中,靜電潛像承載部件3K以預(yù)定的圓周速度被驅(qū)動旋轉(zhuǎn)。利用帶電器7K使靜電潛像承載部件3K的圓周表面均勻地帶有預(yù)定的正電勢或負電勢,然后在旋轉(zhuǎn)靜電潛像承載部件3K的同時,使用光L通過狹縫曝光或激光束掃描的方式進行照射。結(jié)果,靜電潛像在靜電潛像承載部件3K的圓周表面順序地形成。使用顯影裝置40K將靜電潛像顯影為調(diào)色劑圖像。調(diào)色劑圖像隨后轉(zhuǎn)印到轉(zhuǎn)印材料61上,所述轉(zhuǎn)印材料61由紙張進料部分傳送到靜電潛像承載部件3K和轉(zhuǎn)印裝置66K之間的間隙,并與靜電潛像承載部件3K的旋轉(zhuǎn)同步。其上具有調(diào)色劑圖像的轉(zhuǎn)印材料61從靜電潛像承載部件3K的圓周表面分離并被導(dǎo)入定影裝置中使調(diào)色劑圖像在其上定影。具有定影的調(diào)色劑圖像的轉(zhuǎn)印材料61作為拷貝從圖像形成設(shè)備卸載。在圖像轉(zhuǎn)印后,使用帶電部件IOK使靜電潛像承載部件3K的圓周表面上的剩余的調(diào)色劑顆粒再次帶電,所述帶電部件IOK具有彈性部件8K和傳導(dǎo)片9K,剩余的調(diào)色劑顆??梢詮膸щ娖?K下穿過并且在顯影裝置40K中收集以實現(xiàn)循環(huán)利用。顯影裝置40K包括外殼41K以及顯影輥42K。顯影輥42K的部分圓周表面從外殼41K上所設(shè)置的窗孔暴露。顯影棍42K的軸從顯影棍42K縱向末端突出。軸的每個末端被支座可旋轉(zhuǎn)地支撐。外殼41K含有調(diào)色劑顆粒。驅(qū)動旋轉(zhuǎn)攪拌器43K以將調(diào)色劑顆粒從圖2的右側(cè)傳送至左側(cè)。在圖2中,調(diào)色劑供給輥44K設(shè)置在攪拌器43K的左側(cè)。在圖2中,調(diào)色劑供給輥44K逆時針驅(qū)動旋轉(zhuǎn)。調(diào)色劑供給輥44K由彈性泡沫,例如海綿組成,其可以有效地收集由攪拌器43K傳送的調(diào)色劑顆粒。被調(diào)色劑供給輥44K收集的調(diào)色劑顆粒在調(diào)色劑供給輥44K與顯影輥42K相接觸的位置被提供至顯影輥42K。然后,在圖2中,隨著顯影輥42K逆時針的旋轉(zhuǎn),顯影輥42K上承載的調(diào)色劑顆粒穿過顯影輥42與調(diào)節(jié)葉片45K相接觸的位置。在該位置,調(diào)節(jié)葉片45K調(diào)節(jié)調(diào)色劑顆粒層的厚度同時使調(diào)色劑顆粒摩擦帶電。然后,調(diào)色劑顆粒被傳送至顯影區(qū)域,在該區(qū)域中顯影輥42K面對著靜電潛像承載部件3K。帶電部件IOK用于在圖像轉(zhuǎn)印后使靜電潛像承載部件3K上剩余的調(diào)色劑顆粒再次帶電。帶電部件IOK是導(dǎo)電的。如果帶電部件IOK是絕緣的,調(diào)色劑顆粒會由于充電的發(fā)生而不期望地粘附在其上。根據(jù)一些實施方式,帶電部件IOK是由尼龍、PTFE, PVDF或氨基甲酸酯片構(gòu)成的。考慮到調(diào)色劑的帶電能力,PTFE和PVD是優(yōu)選的。根據(jù)一些實施方式,帶電部件IOK的表面電阻率為IO2-1O8 Ω/sq并且體積電阻率為 IO1-1O6 Ω/sq。帶電部件IOK可以為輥、刷或片的形式。當帶電部件IOK為片的形式時,易于去除所粘附的調(diào)色劑顆粒。根據(jù)一些實施方式,帶電部件IOK具有-L4、kV的電壓。當帶電部件IOK為片的形式時,考慮到與靜電潛像承載部件3K的接觸壓力,片的厚度為 0.05-0.5mm。另外,考慮到用于對調(diào)色劑顆粒進行充電的接觸時間,片與靜電潛像承載部件3K相接觸的間隙寬度為l-10mm。根據(jù)實施方式的成像設(shè)備,其包括:潛像承載部件;用于使?jié)撓癯休d部件的表面均勻帶電的的帶電器;輻照器,設(shè)置所述輻照器發(fā)射出基于圖像信息的光束至潛像承載部件的帶電表面以在其上寫入靜電潛像;顯影裝置,設(shè)置所述顯影裝置使用根據(jù)實施方式的調(diào)色劑將靜電潛像顯影為調(diào)色劑圖像;轉(zhuǎn)印裝置,設(shè)置轉(zhuǎn)印裝置用于將調(diào)色劑圖像從潛像承載部件轉(zhuǎn)印至轉(zhuǎn)印材料上;以及用于定影轉(zhuǎn)印材料上的調(diào)色劑圖像的定影裝置。該成像設(shè)備還可以任選地包括中和器、清潔器、循環(huán)器和控制器。根據(jù)實施方式的成像方法,其包括以下步驟:使?jié)撓癯休d部件的表面均勻地帶電;使用基于圖像信息的光照射潛像承載部件的帶電表面以在其上寫入靜電潛像;使用顯影承載部件上負載的根據(jù)實施方式的調(diào)色劑將靜電潛像顯影為調(diào)色劑圖像;將調(diào)色劑圖像從潛像承載部件轉(zhuǎn)印至轉(zhuǎn)印材料;以及定影轉(zhuǎn)印材料上的調(diào)色劑圖像。該成像方法還可以任選地包括中和、清潔、循環(huán)和控制。通過使用帶電器使?jié)撓癯休d部件的表面均勻帶電并且用含有圖像信息的光照射帶電的表面從而形成靜電潛像。通過在顯影輥上形成調(diào)色劑層,并且將顯影輥上的調(diào)色劑層與潛像承載部件上的靜電潛像相接觸而形成調(diào)色劑圖像,所述顯影輥起顯影承載部件的作用。調(diào)色劑顆粒被攪拌器攪動并且機械供給至顯影劑供給部件。由顯影劑供給部件提供并且積累在顯影劑承載部件上的調(diào)色劑顆??梢源┻^與顯影劑承載部件相接觸的顯影層調(diào)節(jié)器,使得在調(diào)色劑顆粒均勻薄層形成的同時調(diào)色劑顆粒摩擦帶電。在顯影區(qū)域通過使用帶電的調(diào)色劑顆粒,潛像承載部件上形成的靜電潛像被顯影為調(diào)色劑圖像。通過使?jié)撓癯休d部件帶電通過轉(zhuǎn)印裝置,例如轉(zhuǎn)印帶電器,將調(diào)色劑圖像從潛像承載部件轉(zhuǎn)印到轉(zhuǎn)印材料上。然后,在轉(zhuǎn)印材料上定影調(diào)色劑圖像。每種單色調(diào)色劑圖像可以分別在轉(zhuǎn)印材料上定影,或者含有多色調(diào)色劑圖像的組合調(diào)色劑圖像可以一次在轉(zhuǎn)印材料上定影。定影裝置具有加熱和加壓功能。例如,定影裝置可以包括加熱輥和加壓輥的組合,或者加熱輥、加壓輥和環(huán)形帶的組合。在一些實施方式中,加熱部件被加熱到80-200° C的溫度。圖3是根據(jù)實施方式的成像裝置的示意圖。圖3中所舉例說明的成像裝置是電子照相成像裝置。該成像裝置使用黃(Y)、青(C)、洋紅(M)和黑(K)四種調(diào)色劑形成全色圖像。該成像裝置是串聯(lián)成像裝置,在表面移動部件的移動方向上,其包括多個串聯(lián)排列的潛像承載部件。具體地,該成像裝置包括4個作為潛像承載部件的感光體1Y、1C、1M和1K。這些感光體可以為如圖2中所示的鼓型或者帶型。感光體1Y、1C、1M和IK在以圖3中箭頭所標示的方向驅(qū)動旋轉(zhuǎn)的同時與作為表面移動部件的中間轉(zhuǎn)印帶10相接觸。從結(jié)構(gòu)的最內(nèi)側(cè)起,感光體1Y、1C、1M和IK中的每一個都包括相對薄的圓柱型傳導(dǎo)支柱、光敏層和保護層。在光敏層和保護層之間可以選擇性地形成中間層。圖4是每個成像部分2Y、2C、2M和2K的示意圖。由于成像部分2Y、2C、2M和2K具有同樣的構(gòu)造,在圖4中省略了圖標記Y、C、M和K0在感光體I周圍,依次設(shè)置了帶電器3、顯影裝置5、轉(zhuǎn)印裝置6和清潔器7。轉(zhuǎn)印裝置6用于將調(diào)色劑圖像從感光體I轉(zhuǎn)印至中間轉(zhuǎn)印帶10。清潔器7用于去除在感光體I上沒有被轉(zhuǎn)印的所殘留下來的調(diào)色劑顆粒。在感光體I周圍,在帶電器3和顯影裝置5之間具有空間。該空間使得從輻照器4中發(fā)出的光射到感光體I的帶電表面,從而在感光體I上基于圖像信息形成靜電潛像。帶電器3使感光體I的表面具有負電勢。根據(jù)一實施方式,帶電器3為輥的形式(“帶電輥”)。帶電輥與感光體I的表面接觸或接近并且提供負偏壓以使感光體I表面帶電。例如,利用直流充電偏壓對帶電輥供電使感光體I表面充電至-500V。充電偏壓可以是疊加有交流偏壓的直流偏壓。帶電器3可以配有清潔刷以清潔帶電輥的表面。帶電輥的每個軸向末段部分可以纏繞包覆有薄帶并且與感光體I的表面相接觸。在這種情況下,帶電輥的表面接近感光體I的表面,同時它們之間形成了空隙。該空隙的距離等于薄帶的厚度。隨著對帶電輥施加充電偏壓,在空隙中產(chǎn)生放電。結(jié)果,感光體I的表面被充電。然后,感光體I的帶電表面被從輻照器4中發(fā)射出來的光照射。結(jié)果,在感光體I上形成了靜電潛像。輻照器4在感光體I上寫入了基于每種顏色的圖像信息的靜電潛像。
輻照器4可以采用激光法或者其它使用LED陣列和成像裝置的方法。調(diào)色劑顆粒從調(diào)色劑瓶31Y、31C、31M和31K中的任意供給至顯影裝置5。顯影供給輥5b將調(diào)色劑顆粒提供至顯影輥5a。顯影輥5a將調(diào)色劑顆粒傳送至顯影區(qū)域,在顯影區(qū)域中,顯影輥5a與感光體I相面對。在顯影區(qū)域中,顯影輥5a的表面與感光體I的表面以相同的方向移動并且顯影輥5a所移動的線速度高于感光體I。顯影輥5a上所攜帶的調(diào)色劑顆粒被提供至感光體I的表面,同時顯影輥5a與感光體I的表面有磨損地接觸。顯影輥5a由電源提供-300V的顯影偏壓。結(jié)果,在顯影區(qū)域中形成顯影電場。顯影輥5a上所攜帶的調(diào)色劑顆粒與感光體I上的靜電潛像靜電吸引。因此,感光體I上的靜電潛像顯影成為了調(diào)色劑圖像。在轉(zhuǎn)印裝置6中,中間轉(zhuǎn)送帶10沿著三個支撐輥11、12和13拉緊并沿著圖3中箭頭所示的方向環(huán)形移動。在感光體1Y、1C、1M和IK上形成的調(diào)色劑圖像依次靜電轉(zhuǎn)印到中間轉(zhuǎn)印帶10上
并且彼此重疊。通過各自的初級轉(zhuǎn)印輥14Y、14C、14M和14K來進行調(diào)色劑圖像的轉(zhuǎn)印,與轉(zhuǎn)印帶電器相比,其導(dǎo)致調(diào)色劑更少分散。初級轉(zhuǎn)印輥14Y、14C、14M和14K分別設(shè)置于感光體1Y、1C、IM和IK的對面,中間轉(zhuǎn)印帶10在它們之間。因此,在感光體1Y、1C、1M和IK和被初級轉(zhuǎn)印輥14Y、14C、14M和14K分別壓住的中間轉(zhuǎn)印帶10的各個部分之間形成了初級轉(zhuǎn)印壓區(qū)(transfer nip)。通過對每個初級轉(zhuǎn)印輥14Y、14C、14M和14K分別施加正偏壓,將形成于感光體1Y、1C、IM和IK上的調(diào)色劑圖像轉(zhuǎn)印至中間轉(zhuǎn)印帶10。因此,在每個初級轉(zhuǎn)印壓區(qū)中形成了轉(zhuǎn)印電場。感光體1Y、1C、IM和IK上形成的每個調(diào)色劑圖像與中間轉(zhuǎn)印帶10靜電吸引。傳送帶清潔器15設(shè)置于臨近中間轉(zhuǎn)印帶10的位置。傳送帶清潔器15使用軟毛刷和清理葉片收集在中間轉(zhuǎn)印帶10上的剩余調(diào)色劑顆粒。收集到的調(diào)色劑顆粒從傳送帶清潔器15輸送到廢調(diào)色劑槽中。在支撐輥13壓住中間轉(zhuǎn)印帶10的位置,次級轉(zhuǎn)印輥16與中間轉(zhuǎn)印帶10相接觸。因此,次級轉(zhuǎn)印壓區(qū)形成于次級轉(zhuǎn)印輥16與中間轉(zhuǎn)印帶10之間。轉(zhuǎn)印紙張(之后稱為轉(zhuǎn)印紙)適時地進入次級轉(zhuǎn)印壓區(qū)。在圖3中,轉(zhuǎn)印紙張儲存于設(shè)置在輻照器4之下的紙進料盒20中。紙進料輥21和一對寫入輥22將紙張輸送至次級轉(zhuǎn)印壓區(qū)。在中間轉(zhuǎn)印帶10上相互重疊的調(diào)色劑圖像在次級轉(zhuǎn)印壓區(qū)中一次轉(zhuǎn)印到轉(zhuǎn)印紙上。在次級轉(zhuǎn)印中,向次級轉(zhuǎn)印輥16提供正偏壓從而形成了轉(zhuǎn)印電場。通過轉(zhuǎn)印電場的作用,調(diào)色劑圖像從中間轉(zhuǎn)印帶10被轉(zhuǎn)印至轉(zhuǎn)印紙。
在次級轉(zhuǎn)印壓區(qū)相對于轉(zhuǎn)印紙傳送方向的下游位置設(shè)置熱定影裝置23。熱定影裝置23具有加熱輥23a,所述加熱輥23a含加熱器和加壓輥23b。穿過次級轉(zhuǎn)印壓區(qū)的轉(zhuǎn)印紙被加熱輥23a和加壓輥23b夾在中間并且被加熱和加壓。因此,轉(zhuǎn)印紙上的調(diào)色劑顆粒融化并且定影于其上。出料輥24將具有定影調(diào)色劑圖像的轉(zhuǎn)印紙輸送至出料托盤上。作為顯影劑承載部件的顯影輥的一部分5a通過顯影裝置5的罩上所設(shè)置的孔暴露。在本實施方式中,使用含有調(diào)色劑顆粒并且不含載體顆粒的單組分顯影劑。顯影裝置5含有由調(diào)色劑瓶31Y、31C、31M和31K中的任意所提供的調(diào)色劑顆粒。調(diào)色劑瓶31Y、31C、31M和31K可分別從成像設(shè)備中拆卸。因此,當調(diào)色劑瓶31Y、31C、31M和31K中的一個調(diào)色劑用完時,不需要替換全部的調(diào)色劑瓶。用戶可以繼續(xù)使用剩余的調(diào)色劑瓶而無需不必要的花費。圖5是圖4中所舉例說明的顯影裝置5的示意圖。調(diào)色劑顆粒供給至顯影輥5a和顯影供給輥5b之間形成的壓區(qū)部分并同時通過顯影供給輥5b攪拌。在壓區(qū)部分中,顯影棍5a和顯影供給棍5b相向移動。設(shè)置調(diào)節(jié)葉片5c與顯影輥5a相接觸。調(diào)節(jié)葉片5c調(diào)節(jié)顯影輥5a上所攜帶調(diào)色劑顆粒的量并且形成了調(diào)色劑顆粒的薄層。調(diào)色劑顆粒在顯影輥5a和顯影供給輥5b之間的壓區(qū)部分和調(diào)節(jié)葉片5c與顯影輥5a之間的間隙部分摩擦帶電。圖6是根據(jù)實施方式的處理盒的示意圖。處理盒與成像設(shè)備,例如復(fù)印機和打印機,可拆卸連接。圖6中所舉例說明的處理盒整體上具有靜電潛像承載部件、靜電潛像帶電器和圖5中所舉例說明的顯影裝置。
實施例已經(jīng)總體上對本發(fā)明進行了說明,將通過參考一些具體的實施例對本發(fā)明進行進一步地說明,這些實施例在本文中僅起到舉例說明的目的并不具有限制作用。在描述下列實施例的過程中除非另有說明,否則數(shù)字表示重量份。在實施例中所制備的調(diào)色劑可用于單組分顯影劑或雙組分顯影劑。突起部長邊長度以及表面覆蓋率的測量突起部長邊長度和調(diào)色劑上突起部的表面覆蓋率通過調(diào)色劑的SEM (掃描電子顯微鏡)圖像來測定。圖7是調(diào)色劑顆粒的SEM示例。以下,測量步驟將參照圖7進行描述。調(diào)色劑的表面覆蓋率做兩條平行線,分別正切調(diào)色劑顆粒A點和B點,使A點和B點之間的距離最小。以線段AB的中點O為圓心畫圓確定圓形區(qū)域。確定包括在該圓形中的突起部的總面積。通過將突起部的總面積除以該圓區(qū)域的面積來計算出表面覆蓋率。對100個隨機選擇的調(diào)色劑顆粒進行上述步驟并且對計算的值取平均。突起部的長邊長度
對100個隨機選擇的調(diào)色劑顆粒進行突起部長邊長度的測量并且對計算值取平均。使用來自Mountech C0.,Ltd的顆粒尺寸分布測量分析軟件Mac-View對每個突起部的面積和長度進行測量。具體地,畫出一條穿過突起部重心O’并且在a點和b點與突起部的外邊緣相交的直線,其中使a點和b點之間的距離最大。線段ab即為突起部的長邊。顆粒尺寸分布的測量調(diào)色劑顆粒尺寸分布的測量通過例如COULTER COUNTER TA-1I或COULTERMULTI SIZER II ( 二者均來自Beckman Coulter Inc.)的儀器,按照以下方法進行。首先,向100-150ml的電解液中加入0.l_5ml的表面活性劑(例如,烷基苯磺酸鹽)。所述電解液為約l%NaCl水溶液,所述水溶液由一級氯化鈉,例如商業(yè)產(chǎn)品IS0T0N-1I (可由Beckman Coulter, Inc.得到)而制備得到。接下來,將2_20mg的樣品(調(diào)色劑顆粒)加入至電解液中。使用超聲分散器對懸浮有樣品的電解液進行約1-3分鐘的分散處理,并且隨后使用具有100 μ m孔徑的上述設(shè)備測量樣品的體積分布和數(shù)量分布。體積平均粒徑(Dv)和數(shù)均粒徑(Dn)分別由上述測量的體積分布和數(shù)量分布計算得到。使用以下13個通道以測量出粒徑為2.ΟΟμπι以上且小于40.30μπι的顆粒:
2.00 μ m以上且小于2.52 μ m ;2.52 μ m以上且小于3.17 μ m ;3.17 μ m以上且小于4.00 μ m ;
4.00 μ m以上且小于5.04 μ m ;5.04 μ m以上且小于6.35 μ m ;6.35 μ m以上且小于8.00 μ m ;8.00 μ m以上且小于10.08 μ m ; 10.08 μ m以上且小于12.70 μ m ; 12.70 μ m以上且小于16.00 μ m ;16.00 μ m 以上且小于 20.20 μ m ;20.20 μ m 以上且小于 25.40 μ m ;25.40 μ m 以上且小于32.00 μ m ;32.0Oym以上且小于40.30 μ m。平均圓形度的測量如下來確定調(diào)色劑顆粒的形態(tài):通過使含有調(diào)色劑顆粒的懸浮液穿過平板上圖像區(qū)域中的檢測帶,使用CCD相機對其進行光學圖像檢測并分析圖像。具體地,如下求出平均圓形度:與上述調(diào)劑色顆粒所得到圖像的面積相等的等效圓的周長除以該得到圖像的周長。可使用流體型顆粒圖像分析器FPIA-2000 (來自Sysmex Corporation)按照以下方法測量平均圓形度。向100-150ml已經(jīng)去除了固體雜質(zhì)的水中加入0.1-0.5ml表面活性劑(例如,烷基苯磺酸鹽),并且進一步加入0.1-0.5g的樣品至其中。使用超聲分散器對所得的懸浮液進行約1-3分鐘的分散處理。使用上述的儀器對每微升含有3,000-10,000個顆粒的懸浮液進行樣品形態(tài)分布的測量。樹脂微粒的體積平均粒徑的測量通過使用具有動態(tài)光散射技術(shù)的納米粒度儀UPA-EX150 (來自NikkisoC0.,Ltd.)對樹脂微粒的體積平均粒徑進行測量。具體地,對含有預(yù)定樹脂微粒濃度的分散液進行測量。事先對分散液的溶劑進行單獨測量作為背景值。通過上述方法測量出具有幾十納米至幾微米體積平均粒徑的樹脂微粒。分子量的測量在以下條件下,通過GPC (凝膠滲透色譜法)對樹脂的分子量,例如聚酯和乙烯樹脂的分子量進行測量。儀器:HLC-8220GPC(來自Tosoh Corporation)
柱:TSKgeISuperHZM-M x 3測量溫度:40。C溶劑:THF (四氫呋喃)流速:0.35ml/ 分鐘樣品濃度:0.05-0.6%注入量:0.0lml根據(jù)分子量分布曲線來確定重均分子量(Mw),所述分子量分布曲線參考單分散聚苯乙烯標準樣品的校準曲線獲得。每個所使用的單分散聚苯乙烯標準樣品的分子量為 5.8x100,1.085x10,000,5.95x10,000,3.2x100,000,2.56x1,000,000,2.93x1,000、
2.85x10,000、1.48x100,000,8.417x100,000 和 7.5x1,000,000。玻璃化轉(zhuǎn)變溫度以及吸熱量的測量通過使用差示掃描量熱儀(例如,來自Seiko Instruments Inc.的DSC-6220R)按照以下方法測量樹脂的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。以10° C/分鐘的加熱速率將樣品從室溫加熱至150° C,使其在150° C保持10分鐘,冷卻至室溫,使其在室溫下保持10分鐘,再以10° C/分鐘的加熱速率將樣品加熱至150° C,從而獲得吸熱曲線。根據(jù)吸熱曲線上兩條基線之間的中點來確定玻璃化轉(zhuǎn)變溫度,所述兩條基線分別分別畫于中點之上和之下。脫模劑、結(jié)晶樹脂以及調(diào)色劑的吸熱量和熔點也可以根據(jù)吸熱曲線來測定。通過計算吸熱峰的峰面積來確定吸熱量。通常,脫模劑的可熔化溫度低于調(diào)色劑定影的溫度。脫模劑的熔融熱根據(jù)吸熱曲線中的吸熱峰來觀測。由于在固相中相變的發(fā)生,某些脫模劑產(chǎn)生轉(zhuǎn)變熱。在這種情況下,利用熔融熱和轉(zhuǎn)化熱的總值來計算吸熱量。根據(jù)吸熱峰具有局部極小值時的溫度來確定熔點。在將調(diào)色劑與外添加劑混合之前,對其熔點進行測定。按照以下方法來確定調(diào)色劑中含有結(jié)晶樹脂的量。以1° C/分鐘的平均加熱速率將約5mg量的調(diào)色劑由-20° C加熱至150° C并且以0.5° C/60秒的溫度幅度使用差示掃描量熱儀(例如,來自TA Instruments的溫度調(diào)制差示掃描量熱儀Q200)測量熔融熱量。參考校準曲線或由結(jié)晶樹脂單體測定的熔融熱量將所測定的熔融熱量轉(zhuǎn)化為結(jié)晶樹脂的含量。帶電性的評估(背景污染)在IPSIO SP C220打印機(來自Ricoh C0.,Ltd.)的黑色調(diào)色劑盒中含有調(diào)色劑。在白色紙張上打印5%圖表,即由Imaging Society of Japan發(fā)行的測試圖表N0.8。視覺觀察白紙以及感光體以確定調(diào)色劑顆粒是否已經(jīng)將其污染。A:在白紙或感光體上均未觀察到調(diào)色劑顆粒。B:在白紙上沒有觀察到調(diào)色劑顆粒,但以一定角度在感光體上觀察到微量的調(diào)色劑顆粒。C:以一定角度在白紙上觀察到微量的調(diào)色劑顆粒。D:在白紙上能明顯觀察到的許多調(diào)色劑顆粒。抗粘性評估觀察上述打印出的圖像以確定是否產(chǎn)生了不期望的白線。觀察已經(jīng)與顯影輥相接觸的調(diào)節(jié)葉片以確定是否調(diào)色劑顆粒粘附于此。
A:在圖像中沒有觀察到白線。沒有觀察到調(diào)色劑顆粒粘附于調(diào)節(jié)葉片。B:在圖像中沒有觀察到白線。觀察到有微量的調(diào)色劑顆粒粘附于調(diào)節(jié)葉片,但當輕刮時容易脫離去除。C:在圖像中觀察到有輕微的白線。觀察到有微量的調(diào)色劑顆粒粘附于調(diào)節(jié)葉片,但即使當輕刮時也不容易脫離去除。D:在圖像中觀察到白線。觀察到許多調(diào)色劑顆粒粘附于調(diào)節(jié)葉片。低溫定影性的評估在改進的IPSIO SP C220打印機(來自Ricoh C0., Ltd.)中含有調(diào)色劑。在19張TYPE 6200Y型紙上(來自Ricoh C0.,Ltd.)產(chǎn)生具有50mmx50mm尺寸大小以及10g/m2的調(diào)色劑顆粒量的未定影實地圖像。以280mm/秒的系統(tǒng)速度,將每個未定影的實地圖像通過改進的定影單元以定影每張紙上的實地圖像,同時以5° C的區(qū)間從120° C-200。C改變定影溫度。將每張具有定影實地圖像的紙向內(nèi)折疊并且再將其展開。用橡皮輕輕地摩擦定影的實地圖像。折疊線沒有消失所對應(yīng)的最低溫度即確定為最小定影溫度。A:最小定影溫度小于100° C。B:最小定影溫度為100° C以上且小于110° C。C:最小定影溫度為110° C以上且小于120° C。D:最小定影溫度為120° C以上。耐熱儲存穩(wěn)定性的評估在50-ml的玻璃瓶中加入25g的調(diào)色劑,在恒溫室中在55° C放置24小時,然后將其冷卻至24° C。根據(jù)JIS K2235-1991對調(diào)色劑進行針入度測試以測量其針入度。針入度約大,耐熱儲存穩(wěn)定性越好。在實際應(yīng)用中,針入度小于IOmm的調(diào)色劑會出現(xiàn)問題。針入度按以下等級分級。A:針入度為20mm以上。B:針入度為15臟以上且低于20臟。C:針入度為ICtam以上且低于15臟。D:針入度低于10mm。結(jié)晶聚酯樹脂C-1的制備將353份1,10-癸二醇、289份己二酸和0.8份二丁基氧化錫加入到配有冷凝器、攪拌器和氮輸入管的反應(yīng)容器中。在常壓180° C下,將混合物反應(yīng)6小時。在10-15mmHg的減壓條件下,將混合物進一步地反應(yīng)4小時。從而制備得到結(jié)晶聚酯樹脂C-1。結(jié)晶聚酯樹脂C-1的數(shù)均分子量為14,000,重均分子量為33,000以及熔點為65° C。在熔點處吸熱
量達到最大值。結(jié)晶聚酯樹脂C-2的制備將160份1,9_壬二醇、208份十二烷二酸、5.92份間苯二甲酸二甲酯-5-磺酸鈉鹽、16.7份5-叔丁基間苯二甲酸和0.4份二丁基氧化錫加入到配有冷凝器、攪拌器和氮輸入管的反應(yīng)容器中。在常壓180° C下,將混合物反應(yīng)6.5小時。在220° C,10-15mmHg的減壓條件下,將混合物進一步地反應(yīng)4小時。從而制備得到結(jié)晶聚酯樹脂C-2。結(jié)晶聚酯樹脂C-2的數(shù)均分子量為4,200,重均分子量為15,000以及熔點為72° C。在熔點處吸熱量達到最大值。結(jié)晶聚酯樹脂C-3的制備將124份乙二醇、139份己二酸、2.96份間苯二甲酸二甲酯_5_磺酸鈉鹽、7.78份5-叔-丁基間苯二甲酸和0.4份二丁基氧化錫加入到配有冷凝器、攪拌器和氮輸入管的反應(yīng)容器中。在常壓180° C下,將混合物反應(yīng)5小時。減壓條件下,通過蒸餾將多余的乙二醇去除后,在220° C,10-15mmHg的減壓條件下,將混合物進一步地反應(yīng)2.5小時。從而制備得到結(jié)晶聚酯樹脂C-3。結(jié)晶聚酯樹脂C-3的數(shù)均分子量為3,400,重均分子量為10,000以及熔點為47° C。在熔點處吸熱量達到最大值。結(jié)晶聚酯樹脂C-4的制備將353份1,10-癸二醇、289份己二酸和0.8份二丁基氧化錫加入到配有冷凝器、攪拌器和氮輸入管的反應(yīng)容器中。在常壓180° C下,將混合物反應(yīng)8小時。在10-15mmHg的減壓條件下,將混合物進一步地反應(yīng)6小時。從而制備得到聚酯結(jié)晶樹脂C-4。結(jié)晶聚酯樹脂C-4的數(shù)均分子量為18,000,重均分子量為53,000以及熔點為67° C。在熔點處吸熱
量達到最大值。結(jié)晶聚酯樹脂C-5的制備將174份1,10-癸二醇、289份己二酸和0.4份二丁基氧化錫加入到配有冷凝器、攪拌器和氮輸入管的反應(yīng)容器中。在常壓180° C下,將混合物反應(yīng)5小時。在10-15mmHg的減壓條件下,將混合物進一步地反應(yīng)2小時。從而制備得到結(jié)晶聚酯樹脂C-5。結(jié)晶聚酯樹脂C-5的數(shù)均分子量為3,600,重均分子量為12,000以及熔點為60° C。在熔點處吸熱
量達到最大值。改性聚酯樹脂D-1的制備將241份癸二酸、31份己二酸、164份1,4_ 丁二醇和0.75份作為縮合催化劑的二輕基雙(三乙醇胺酸根)欽(dihydroxybis (triethanolaminato) titanium)加入到配有冷凝器、攪拌器和氮輸入管的反應(yīng)容器中。在180° C,氮氣氣流下將混合物反應(yīng)8小時,同時去除生成的水。將混合物逐漸加熱至225° C并且在氮氣氣流下將混合物反應(yīng)4小時,同時去除生成的水和1,4- 丁二醇。在5-20mmHg的減壓條件下,將混合物進一步反應(yīng)直至重均分子量達到18,000。將218份上述制備得到的結(jié)晶樹脂、250份乙酸乙酯和82份六亞甲基二異氰酸酯(HDI)加入到另一個配有冷凝器、攪拌器和氮輸入管的反應(yīng)容器中。在80° C,氮氣氣流下將混合物反應(yīng)5小時。在減壓條件下,去除乙酸乙酯。從而制備得到改性聚酯樹脂D-1 (即,聚酯/聚氨酯樹脂)。改性聚酯樹脂的重均分子量為52,000并且熔點為65° C。在熔點處吸熱量達到最大值。結(jié)晶聚脲樹脂E-1的制備將79 份(0.90mol) I, 4_ 丁二胺、116 份(1.0Omol) I, 6~ 己二胺和 600 份甲乙酮(MEK)加入到配有冷凝器、攪拌器和氮輸入管的反應(yīng)容器中,并且攪拌混合物。將475份(1.90mol) 二苯基甲烷_4,4’-二異氰酸酯進一步加入到容器中并且在60° C,氮氣氣流下將混合物反應(yīng)4小時。在減壓條件下,去除MEK。從而制備得到了結(jié)晶聚脲樹脂E-1。結(jié)晶聚脲樹脂E-1的重均分子量為46,000并且熔點為62° C。在熔點處吸熱量達到最大值。氨基甲酸酯改性結(jié)晶聚酯樹脂F(xiàn)-1的制備
將202份(LOOmol)癸二酸、189份(1.60mol) 1,6_己二醇以及0.5份作為縮合催化劑的二丁基氧化錫加入到配有冷凝器、攪拌器和氮輸入管的反應(yīng)容器中。在180° C,氮氣氣流下將混合物反應(yīng)8小時,同時去除生成的水。將混合物逐漸加熱至220° C并且在氮氣氣流下將混合物反應(yīng)4小時,同時去除生成的水和1,6-己二醇。在5-20mmHg的減壓條件下,將混合物進一步反應(yīng)直至重均分子量達到7,000。從而制備晶聚酯樹脂F(xiàn)’-1。得到晶聚酯樹脂F(xiàn)’ -1重均分子量為7,000。將上述制備得到的結(jié)晶聚酯樹脂F(xiàn)’ -1,300份乙酸乙酯和38份(0.15mol) 二苯基甲烷-4,4’-二異氰酸酯(MDI)加入到另一個配有冷凝器、攪拌器和氮輸入管的反應(yīng)容器中。在80° C,氮氣氣流下將混合物反應(yīng)5小時。在減壓條件下,去除乙酸乙酯。從而制備得到氨基甲酸酯改性結(jié)晶聚酯樹脂F(xiàn)-1。氨基甲酸酯改性結(jié)晶聚酯樹脂F(xiàn)-1的重均分子量為15,000并且熔點為65° C。在熔點處吸熱量達到最大值。結(jié)晶樹脂前體G-1的制備將202份(1.0Omol)癸二酸、122份(1.03mol) 1,6_己二醇以及0.5份作為縮合催化劑的二羥基雙(三乙醇胺酸根)鈦加入到配有冷凝器、攪拌器和氮輸入管的反應(yīng)容器中。在180° C,氮氣氣流下將混合物反應(yīng)8小時,同時去除生成的水。將混合物逐漸加熱至220° C并且在氮氣氣流下將混合物反應(yīng)4小時,同時去除生成的水和1,6-己二醇。在5-20mmHg的減壓條件下,將混合物進一步反應(yīng)直至重均分子量達到25,000。將上述制備得到的結(jié)晶樹脂、300份乙酸乙酯和27份(0.16mol)六亞甲基二異氰酸酯(HDI)加入到另一個配有冷凝器、攪拌器和氮輸入管的反應(yīng)容器中。在80° C,氮氣氣流下將混合物反應(yīng)5小時。從而制備得到在其端部具有異氰酸酯基的結(jié)晶樹脂前體G-1的50%乙酸乙酯溶液。將10份結(jié)晶樹脂前體G-1的乙酸乙酯溶液與10份四氫呋喃(THF)和I份二丁胺混合。攪拌混合物2小時。作為乙酸乙酯溶液的GPC測量結(jié)果,結(jié)晶樹脂前體G-1的重均分子量為53,000。作為DSC測量的結(jié)果,結(jié)晶樹脂前體G-1的熔點為57° C。在熔點處吸熱量達到最大值。無定形聚酯樹脂A-1的制備將229份雙酚A的環(huán)氧乙烷2mol加合物、529份雙酚A的環(huán)氧丙烷3mol加合物、208份對苯二酸、46份己二酸以及2份二丁基氧化錫加入到配有冷凝器、攪拌器和氮輸入管的反應(yīng)容器中。在230° C,常壓下將混合物反應(yīng)8小時。在10-15mmHg的減壓條件下,將混合物進一步反應(yīng)5小時。在將44份的偏苯三酸酐加入至容器中后,在180° C,常壓條件下將混合物進一步反應(yīng)2小時。從而制備得到了無定形聚酯樹脂A-1。無定形聚酯樹脂A-1的數(shù)均分子量為2,500,重均分子量為6,700,玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為43° C,并且酸值為25mgK0H/g。上述所制備樹脂的性能示于表I中。表I
權(quán)利要求
1.一種調(diào)色劑,其包括: 核粒子,所述核粒子包括粘合樹脂和著色劑,所述粘合樹脂包括結(jié)晶樹脂作為主要成分;以及 在核粒子表面的突起部,每個突起部由樹脂微粒構(gòu)成, 其中突起部長邊的平均長度為0.15 μ m以上且小于0.5 μ m, 其中突起部長邊長度的標準偏差在0.2以下,并且 其中調(diào)色劑上突起部的表面覆蓋率為30-90%。
2.如權(quán)利要求1的調(diào)色劑,其中調(diào)色劑滿足以下公式(I): 50 ( Tml ( 70(I) 其中Tml (° C)表示結(jié)晶樹脂的熔點。
3.如權(quán)利要求1的調(diào)色劑,其中調(diào)色劑滿足以下公式⑵: 10,000 ^ Mw ^ 40,000 (2) 其中Mw表示結(jié)晶樹脂的重均分子量。
4.如權(quán)利要求1的調(diào)色劑, 其中結(jié)晶樹脂包括第一結(jié)晶樹脂和第二結(jié)晶樹脂, 其中第二結(jié)晶樹脂的重均分子量大于第一結(jié)晶樹脂的重均分子量,并且 其中第一結(jié)晶樹脂包括結(jié)晶聚酯。`
5.如權(quán)利要求4的調(diào)色劑,其中第二結(jié)晶樹脂包括在其主鏈中含有氨基甲酸酯鍵和/或脲鍵的結(jié)晶樹脂。
6.如權(quán)利要求4的調(diào)色劑,其中第二結(jié)晶樹脂是通過擴鏈在其端部具有異氰酸酯基的改性結(jié)晶樹脂而得到。
7.如權(quán)利要求1的調(diào)色劑, 其中結(jié)晶樹脂包括第一結(jié)晶樹脂和第二結(jié)晶樹脂, 其中第二結(jié)晶樹脂的重均分子量大于第一結(jié)晶樹脂的重均分子量,并且 其中第一結(jié)晶樹脂包括在其主鏈中含有氨基甲酸酯鍵和/或脲鍵的結(jié)晶樹脂。
8.如權(quán)利要求1的調(diào)色劑,其中,當通過差示掃描量熱計對調(diào)色劑進行第一和第二加熱過程時,在第二加熱過程中觀察到的熔融熱的第二峰的第二肩溫度(Tsh2nd)與在第一加熱過程中觀察到的熔融熱的第一峰的第一肩溫度(Tshlst)的比(Tsh2nd/Tshlst)為0.90-1.10。
9.如權(quán)利要求1的調(diào)色劑,其中所述調(diào)色劑滿足以下公式:5.0x104〈G’ (70) <5.0xlO51.0x103〈G’(160)〈1.0xlO4 其中G’ (70)和G’ (160)分別表示在70° C和160° C下調(diào)色劑的儲存彈性模量(Pa)。
10.如權(quán)利要求1的調(diào)色劑,其中所述調(diào)色劑滿足以下公式(3): 45 ^ Tg ^ 100(3) 其中Tg (° C)表示樹脂微粒的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。
11.如權(quán)利要求1的調(diào)色劑,其中所述調(diào)色劑滿足以下公式(4): Tm2〈Tg(4) 其中Tm2(° C)表示調(diào)色劑的熔點并且Tg(° C)表示樹脂微粒的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。
12.如權(quán)利要求1的調(diào)色劑,其中樹脂微粒包括通過聚合單體的混合物而獲得的樹脂,所述單體的混合物含有70重量%以上的苯乙烯單體。
13.如權(quán)利要求1的調(diào)色劑,其中樹脂微粒占調(diào)色劑的1-20重量%。
14.一種成像設(shè)備,其包括: 用于承載潛像的潛像承載部件; 使?jié)撓癯休d部件的表面均勻帶電的帶電器; 輻照器,其設(shè)置為發(fā)射出基于圖像數(shù)據(jù)的光束至潛像承載部件的帶電表面以在其上寫入靜電潛像; 顯影裝置,其含有如權(quán)利要求1-13中任一項所述的調(diào)色劑,該顯影裝置設(shè)置為使用調(diào)色劑顯影靜電潛像以形成調(diào)色劑圖像; 設(shè)置用于將調(diào)色劑圖像從潛像承載部件轉(zhuǎn)印至轉(zhuǎn)印介質(zhì)上的轉(zhuǎn)印裝置;以及 設(shè)置用于定影轉(zhuǎn)印 介質(zhì)上的調(diào)色劑圖像的定影裝置。
全文摘要
本發(fā)明涉及調(diào)色劑及成像設(shè)備。本發(fā)明提供一種調(diào)色劑,其包括核粒子以及在核粒子表面的突起部。核粒子包括粘合樹脂和著色劑。粘合樹脂包括結(jié)晶樹脂作為主要成分。每個突起部由樹脂微粒構(gòu)成。突起部長邊的平均長度為0.15μm以上且小于0.5μm。突起部長邊長度的標準偏差在0.2以下。調(diào)色劑上突起部的表面覆蓋率為30-90%。
文檔編號G03G9/08GK103105753SQ20121043694
公開日2013年5月15日 申請日期2012年11月6日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月9日
發(fā)明者雨森涼香, 山本淳史, 山田雅英, 中山慎也, 山東秀行, 山下大樹 申請人:株式會社理光