本發(fā)明涉及靜電荷圖像顯影用調(diào)色劑、靜電荷圖像顯影劑以及調(diào)色劑盒。
背景技術(shù):
目前在多個領(lǐng)域中都使用了通過靜電荷圖像使圖像信息可視化的方法,例如電子照相法。在電子照相法中,通過充電步驟和曝光步驟,將圖像信息形成在圖像保持部件的表面上以作為靜電荷圖像,使用包含調(diào)色劑的顯影劑將調(diào)色劑圖像顯影在該圖像保持部件的表面上,并且通過將該調(diào)色劑圖像轉(zhuǎn)印到記錄介質(zhì)上的轉(zhuǎn)印步驟和將該調(diào)色劑圖像定影在該記錄介質(zhì)的表面上的定影步驟,將該調(diào)色劑圖像可視化為圖像。
專利文獻1(例如)公開了一種靜電荷圖像顯影用調(diào)色劑,至少包含粘結(jié)劑樹脂、著色劑和防粘劑,并且還至少包含脂肪酸金屬鹽作為外部添加劑,其中所述脂肪酸金屬鹽完全離析在所述調(diào)色劑中的百分率(完全離析比率)小于等于25%,并且所述脂肪酸金屬鹽的弱附著率為20%至50%,所述弱附著率由調(diào)色劑分散在水性介質(zhì)中并受到超聲波以離析外部添加劑時所述脂肪酸金屬鹽的離析比率與完全離析比率之間的差值來確定。
另外,專利文獻2公開了一種包含調(diào)色劑顆粒以及脂肪酸金屬鹽的調(diào)色劑,該調(diào)色劑顆粒至少包含粘結(jié)劑樹脂和著色劑,其中所述脂肪酸金屬鹽包含體積中值粒徑(d50s)為0.15μm至0.65μm的顆粒,并且在所述調(diào)色劑中所述脂肪酸金屬鹽的離析比率為1.0%至25.0%。
[專利文獻1]jp-a-2013-164477
[專利文獻2]jp-a-2010-079242
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于提供一種靜電荷圖像顯影用調(diào)色劑,與其中弱附著率小于55%的包含調(diào)色劑顆粒以及含有脂肪酸金屬鹽顆粒的外部添加劑的靜電荷圖像顯影用調(diào)色劑的情況相比,其能防止圖像位置偏移的發(fā)生,其中所述弱附著率表示為從超聲解吸處理后未附著在調(diào)色劑的調(diào)色劑顆粒上的脂肪酸金屬鹽顆粒的百分率中減去未附著率而確定的百分率。
上述目的通過下面構(gòu)成實現(xiàn)。
根據(jù)本發(fā)明的第一方面,提供一種靜電荷圖像顯影用調(diào)色劑,包含:
含有粘結(jié)劑樹脂和防粘劑的調(diào)色劑顆粒;以及
含有脂肪酸金屬鹽顆粒的外部添加劑,
其中,未附著率為45%以下,所述未附著率表示為超聲解吸處理前未附著在調(diào)色劑顆粒上的脂肪酸金屬鹽顆粒的百分率,并且
弱附著率為55%以上,所述弱附著率表示為從超聲解吸處理后未附著在調(diào)色劑顆粒上的脂肪酸金屬鹽顆粒的百分率中減去所述未附著率而確定的百分率。
根據(jù)本發(fā)明的第二方面,在根據(jù)本發(fā)明的第一方面的靜電荷圖像顯影用調(diào)色劑中,所述調(diào)色劑顆粒具有海-島結(jié)構(gòu),該結(jié)構(gòu)包括含有所述粘結(jié)劑樹脂的海部和含有所述防粘劑的島部,
含有所述防粘劑的島部的以下偏心率b的分布的最頻值為0.71至1.00,并且
所述偏心率b的分布的偏度為-1.10至-0.50,
所述偏心率b由下式(1)表示:
式(1):偏心率b=2d/d
其中,d表示在所述調(diào)色劑顆粒的橫截面觀察中所述調(diào)色劑顆粒的當量圓直徑(μm),d表示在所述調(diào)色劑顆粒的橫截面觀察中從所述調(diào)色劑顆粒的質(zhì)心到含有所述防粘劑的所述島部的質(zhì)心的距離(μm)。
根據(jù)本發(fā)明的第三方面,在根據(jù)本發(fā)明的第一方面的靜電荷圖像顯影用調(diào)色劑中,所述粘結(jié)劑樹脂為聚酯樹脂。
根據(jù)本發(fā)明的第四方面,在根據(jù)本發(fā)明的第三方面的靜電荷圖像顯影用調(diào)色劑中,所述聚酯樹脂的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(tg)為50℃至80℃。
根據(jù)本發(fā)明的第五方面,在根據(jù)本發(fā)明的第三方面的靜電荷圖像顯影用調(diào)色劑中,所述聚酯樹脂的重均分子量(mw)為5,000至1,000,000。
根據(jù)本發(fā)明的第六方面,在根據(jù)本發(fā)明的第三方面的靜電荷圖像顯影用調(diào)色劑中,所述聚酯樹脂的數(shù)均分子量(mn)為2,000至100,000。
根據(jù)本發(fā)明的第七方面,在根據(jù)本發(fā)明的第三方面的靜電荷圖像顯影用調(diào)色劑中,所述聚酯樹脂的分子量分布mw/mn為1.5至100。
根據(jù)本發(fā)明的第八方面,在根據(jù)本發(fā)明的第一方面的靜電荷圖像顯影用調(diào)色劑中,所述調(diào)色劑顆粒還含有脲改性的聚酯樹脂。
根據(jù)本發(fā)明的第九方面,在根據(jù)本發(fā)明的第八方面的靜電荷圖像顯影用調(diào)色劑中,所述脲改性的聚酯樹脂的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為40℃至65℃。
根據(jù)本發(fā)明的第十方面,在根據(jù)本發(fā)明的第八方面的靜電荷圖像顯影用調(diào)色劑中,所述脲改性的聚酯樹脂為來源于具有異氰酸酯基團的聚酯樹脂(聚酯預(yù)聚物)與胺化合物之間的反應(yīng)的脲改性的聚酯樹脂。
根據(jù)本發(fā)明的第十一方面,在根據(jù)本發(fā)明的第十方面的靜電荷圖像顯影用調(diào)色劑中,每一分子所述聚酯預(yù)聚物所含異氰酸酯基團的數(shù)量平均為1至3。
根據(jù)本發(fā)明的第十二方面,在根據(jù)本發(fā)明的第十方面的靜電荷圖像顯影用調(diào)色劑中,具有異氰酸酯基團的所述聚酯預(yù)聚物的異氰酸酯基團[nco]與所述胺化合物的氨基[nhx]的當量比[nco]/[nhx]為1/2至2/1。
根據(jù)本發(fā)明的第十三方面,在根據(jù)本發(fā)明的第一方面的靜電荷圖像顯影用調(diào)色劑中,相對于全部調(diào)色劑顆粒,所述粘結(jié)劑樹脂的含量為40重量%至95重量%。
根據(jù)本發(fā)明的第十四方面,在根據(jù)本發(fā)明的第一方面的靜電荷圖像顯影用調(diào)色劑中,所述調(diào)色劑顆粒的體均粒徑a與所述脂肪酸金屬鹽顆粒的體均粒徑b的比(a/b)滿足2.5≤a/b≤7的關(guān)系。
根據(jù)本發(fā)明的第十五方面,在根據(jù)本發(fā)明的第一方面的靜電荷圖像顯影用調(diào)色劑中,所述脂肪酸金屬鹽顆粒為硬脂酸鋅顆粒。
根據(jù)本發(fā)明的第十六方面,在根據(jù)本發(fā)明的第一方面的靜電荷圖像顯影用調(diào)色劑中,相對于100重量份的所述調(diào)色劑顆粒,所述脂肪酸金屬鹽顆粒的外部添加量為0.02重量份到5重量份。
根據(jù)本發(fā)明的第十七方面,在根據(jù)本發(fā)明的第一方面的靜電荷圖像顯影用調(diào)色劑中,所述防粘劑的熔解溫度為50℃至110℃。
根據(jù)本發(fā)明的第十八方面,在根據(jù)本發(fā)明的第一方面的靜電荷圖像顯影用調(diào)色劑中,相對于全部調(diào)色劑顆粒,所述防粘劑的含量為1重量%至20重量%。
根據(jù)本發(fā)明的第十九方面,提供一種靜電荷圖像顯影劑,包含第一方面至第十八方面中任一方面所述的靜電荷圖像顯影用調(diào)色劑。
根據(jù)本發(fā)明第二十方面,提供一種調(diào)色劑盒,包括:
容器,其容納有第一方面至第十八方面中任一方面所述的靜電荷圖像顯影用調(diào)色劑,
其中所述調(diào)色劑盒能夠從成像裝置上拆卸下來。
根據(jù)本發(fā)明第一、第三至第七、第九至第十三、以及第十六至第十八方面中任一方面,提供了一種靜電荷圖像顯影用調(diào)色劑,與其中弱附著率小于55%的包含調(diào)色劑顆粒以及含有脂肪酸金屬鹽顆粒的外部添加劑的靜電荷圖像顯影用調(diào)色劑的情況相比,其能防止圖像位置偏移的發(fā)生,其中所述弱附著率表示為從超聲解吸處理后未附著在調(diào)色劑的調(diào)色劑顆粒上的脂肪酸金屬鹽顆粒的百分率中減去未附著率而確定的百分率。
根據(jù)本發(fā)明第二方面,提供了一種靜電荷圖像顯影用調(diào)色劑,與所述調(diào)色劑顆粒含有防粘劑的島部的偏心率b的分布的最頻值小于0.71和超過1.00的情況相比,其能防止圖像位置偏移的發(fā)生。
根據(jù)本發(fā)明第八方面,提供了一種靜電荷圖像顯影用調(diào)色劑,與所述調(diào)色劑顆粒僅包含未改性的聚酯樹脂作為粘結(jié)劑樹脂的情況相比,其能防止圖像位置偏移的發(fā)生。
根據(jù)本發(fā)明第十四方面,提供了一種靜電荷圖像顯影用調(diào)色劑,與所述調(diào)色劑顆粒的體均粒徑a與所述脂肪酸金屬鹽顆粒的體均粒徑b的比(a/b)小于2.5和超過7的情況相比,其能防止圖像位置偏移的發(fā)生。
根據(jù)本發(fā)明第十五方面,提供了一種靜電荷圖像顯影用調(diào)色劑,與使用其中弱附著率小于55%的靜電荷圖像顯影用調(diào)色劑的情況相比,其能防止圖像位置偏移的發(fā)生,并且所述脂肪酸金屬鹽顆粒為硬脂酸鋅顆粒,其中所述弱附著率表示為從超聲解吸處理后未附著在調(diào)色劑的調(diào)色劑顆粒上的所述脂肪酸金屬鹽顆粒的百分率中減去所述未附著率而確定的百分率。
根據(jù)本發(fā)明第十九方面或第二十方面,提供了一種靜電荷圖像顯影劑或調(diào)色劑盒,與使用其中弱附著率小于55%的包含調(diào)色劑顆粒以及含有脂肪酸金屬鹽顆粒的外部添加劑的靜電荷圖像顯影用調(diào)色劑的情況相比,其能防止圖像位置偏移的發(fā)生,其中所述弱附著率表示為從超聲解吸處理后未附著在調(diào)色劑的調(diào)色劑顆粒上的所述脂肪酸金屬鹽顆粒的百分率中減去未附著率而確定的百分率。
附圖簡要說明
將基于以下附圖詳細描述本發(fā)明的示例性實施方案,其中:
圖1是示出了根據(jù)本示例性實施方案的成像裝置的實例的示意性構(gòu)造圖;
圖2是示出了根據(jù)本示例性實施方案的處理盒的實例的示意性構(gòu)造圖;
圖3是用于說明動力進給添加方法的示意圖;以及
圖4是示出了根據(jù)本示例性實施方案的調(diào)色劑顆粒的防粘劑區(qū)域的偏心率b的分布的圖。
具體實施方式
以下,將詳細描述作為本發(fā)明的例子的示例性實施方案。
靜電荷圖像顯影用調(diào)色劑
根據(jù)本示例性實施方案的靜電荷圖像顯影用調(diào)色劑(下文,也簡稱為“調(diào)色劑”)包含含有粘結(jié)劑樹脂和防粘劑的調(diào)色劑顆粒,以及含有脂肪酸金屬鹽顆粒的外部添加劑。表示為超聲解吸處理前未附著在調(diào)色劑的調(diào)色劑顆粒上的脂肪酸金屬鹽顆粒的百分率的未附著率等于或小于45%,并且表示為從超聲解吸處理后未附著在調(diào)色劑的調(diào)色劑顆粒上的脂肪酸金屬鹽顆粒的百分率中減去所述未附著率而確定的百分率的弱附著率等于或大于55%。
根據(jù)本示例性實施方案的調(diào)色劑通過上述構(gòu)成防止了圖像位置偏移的發(fā)生(下文,圖像位置偏移也簡稱作“色彩配準偏移(outofcolorregistration)”)。其原因尚不清楚但推測如下。
當使用包含清潔單元(其包含清潔刮刀)的電子照相成像裝置形成圖像時,圖像保持部件上的調(diào)色劑圖像被轉(zhuǎn)印后,部分調(diào)色劑殘留在圖像保持部件上。當殘余的調(diào)色劑到達清潔刮刀時,形成了調(diào)色劑的堆積物(調(diào)色劑壩),由此,清潔性能得以改善。殘余的調(diào)色劑被清潔刮刀刮掉而圖像保持部件的表面得到清潔。
例如,為了保持穩(wěn)定的清潔性能,圖像可使用調(diào)色劑形成,該調(diào)色劑包含調(diào)色劑顆粒和含有脂肪酸金屬鹽顆粒的外部添加劑。使用該調(diào)色劑形成圖像的情況下,外部添加劑中含有脂肪酸金屬鹽顆粒,由此,該調(diào)色劑的堆積物的凝聚力得以提高且調(diào)色劑壩得到增強。另外,當外部添加劑中含有脂肪酸金屬鹽顆粒時,清潔刮刀的潤滑性得以提高。
例如,提出了通過將脂肪酸金屬鹽顆粒的調(diào)色劑完全離析比率和弱附著率分別調(diào)節(jié)在特定范圍內(nèi)來提供具有優(yōu)異清潔性能、充電穩(wěn)定性、成膜性、調(diào)色劑可更換性和低溫定影性的調(diào)色劑。然而,據(jù)發(fā)現(xiàn),在使用該調(diào)色劑連續(xù)形成具有高圖像密度(80%的圖像密度)的圖像的情況下,例如,在形成的圖像中容易發(fā)生圖像位置偏移。具體而言,在高溫高濕環(huán)境中(例如,40℃的溫度和90%rh的濕度)連續(xù)形成具有高圖像密度的圖像時,明顯觀察到圖像位置偏移的發(fā)生。
色彩配準偏移發(fā)生的原因推測如下。
在包含調(diào)色劑顆粒和含有脂肪酸金屬鹽顆粒的外部添加劑的調(diào)色劑中,該調(diào)色劑具有提高了的脂肪酸金屬鹽顆粒的強附著率(例如,即使通過超聲解吸處理也未離析的脂肪酸金屬鹽顆粒的百分率),其中,該調(diào)色劑中的脂肪酸金屬鹽顆粒具有低的未附著率(未附著在調(diào)色劑顆粒上的脂肪酸金屬鹽顆粒的百分率;例如,該當調(diào)色劑分散在水性介質(zhì)中時,從該調(diào)色劑顆粒離析的脂肪酸金屬鹽顆粒的百分率,即使脂肪酸金屬鹽顆粒與調(diào)色劑顆粒接觸也是如此)(例如,小于或等于45%)和低的弱附著率(例如,通過超聲解吸處理而離析的脂肪酸金屬鹽顆粒的百分率)(例如,小于55%)。
使用該調(diào)色劑形成圖像的情況下,從調(diào)色劑顆粒離析的脂肪酸金屬鹽顆粒的量在圖像保持部件表面上容易減少。由此,當形成在該圖像保持部件上的調(diào)色劑圖像被轉(zhuǎn)印到轉(zhuǎn)印介質(zhì)時,轉(zhuǎn)印的調(diào)色劑圖像所含的脂肪酸金屬鹽顆粒的量容易增加。
當轉(zhuǎn)印到轉(zhuǎn)印介質(zhì)的調(diào)色劑圖像接近定影單元時,調(diào)色劑圖像通過定影單元(例如,定影輥)定影。此時,該調(diào)色劑圖像中所含脂肪酸金屬鹽顆粒附著到定影單元表面上,由此,容易形成脂肪酸金屬鹽的覆膜。特別是,當連續(xù)形成具有高圖像密度的圖像時,包含在調(diào)色劑圖像中的脂肪酸金屬鹽顆粒的量進一步增加,同時附著在定影單元表面的脂肪酸金屬鹽顆粒的量也容易增加。因此,該定影單元表面的摩擦系數(shù)趨于降低。結(jié)果,在該定影單元中,記錄介質(zhì)容易滑動,容易發(fā)生未定影圖像的偏移,因而,據(jù)認為在形成的圖像中容易發(fā)生色彩配準偏移。
關(guān)于這點,本示例性實施方案的調(diào)色劑具有大于或等于55%的弱附著率,由此,控制附著在調(diào)色劑顆粒的脂肪酸金屬鹽顆粒使得以較弱的力附著的脂肪酸金屬鹽顆粒的百分率較大。由此,在圖像保持部件表面,從調(diào)色劑顆粒離析的脂肪酸金屬鹽顆粒的量容易增加。因此,轉(zhuǎn)印到轉(zhuǎn)印介質(zhì)上的調(diào)色劑圖像所含的脂肪酸金屬鹽顆粒的量容易減少。結(jié)果,與使用具有低的脂肪酸金屬鹽顆粒弱附著率的調(diào)色劑形成圖像的情況相比,轉(zhuǎn)印到轉(zhuǎn)印介質(zhì)上的調(diào)色劑圖像所含的脂肪酸金屬鹽顆粒的量容易減少,包覆在定影單元表面的脂肪酸金屬鹽顆粒的量也減少,因而,容易防止定影單元表面的摩擦系數(shù)的減小。因此,據(jù)認為防止了形成的圖像中發(fā)生色彩配準偏移。另外,本示例性實施方案的調(diào)色劑具有大于或等于55%的弱附著率,由此,據(jù)認為使用本示例性實施方案的調(diào)色劑即使在高溫高濕環(huán)境下連續(xù)打印具有高圖像密度的圖像的情況下也特別容易防止形成的圖像中發(fā)生色彩配準偏移。
如上所述,據(jù)推測根據(jù)本示例性實施方案的調(diào)色劑通過上述構(gòu)成防止了圖像位置偏移(色彩配準偏移)的發(fā)生。
一些脂肪酸金屬鹽顆粒以未與調(diào)色劑顆粒附著的狀態(tài)存在于調(diào)色劑中。當以未與調(diào)色劑顆粒附著的狀態(tài)存在的脂肪酸金屬鹽顆粒的百分率增加時,調(diào)色劑的流動性容易降低,由此,調(diào)色劑的傳輸性容易降低。當調(diào)色劑的傳輸性降低時,供給到顯影裝置內(nèi)的調(diào)色劑量降低,由此,形成的圖像中圖像密度容易降低。
關(guān)于這點,由于本示例性實施方案的脂肪酸金屬鹽顆粒的未附著率小于或等于45%,防止了調(diào)色劑流動性的降低,由此,防止了調(diào)色劑傳輸性的降低。因此,根據(jù)本示例性實施方案的調(diào)色劑也防止了隨著調(diào)色劑流動性降低而導(dǎo)致的圖像密度降低。
下面,將詳細描述根據(jù)本示例性實施方案的調(diào)色劑。
根據(jù)本示例性實施方案的調(diào)色劑包含調(diào)色劑顆粒和含有脂肪酸金屬鹽顆粒的外部添加劑。除了所述脂肪酸金屬鹽顆粒以外,所述外部添加劑根據(jù)需要含有其它外部添加劑。
調(diào)色劑顆粒
調(diào)色劑顆粒含有(例如)粘結(jié)劑樹脂和防粘劑,以及根據(jù)需要的著色劑和其它添加劑。
粘結(jié)劑樹脂
粘結(jié)劑樹脂的例子包括:由以下單體的均聚物形成的乙烯基樹脂,例如苯乙烯類(例如,苯乙烯、對氯苯乙烯、和α-甲基苯乙烯)、(甲基)丙烯酸酯類(例如,丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸月桂酯、丙烯酸-2-乙基己酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸正丙酯、甲基丙烯酸月桂酯、和甲基丙烯酸-2-乙基己酯)、烯鍵式不飽和腈類(例如,丙烯腈和甲基丙烯腈)、乙烯基醚類(例如,甲基乙烯基醚和乙烯基異丁醚)、乙烯基酮類(例如,甲基乙烯基酮、乙基乙烯基酮、和乙烯基異丙烯基酮)、烯烴類(例如,乙烯、丙烯、和丁二烯);或組合這些單體中的兩種以上得到的共聚物所構(gòu)成的乙烯基樹脂。
粘結(jié)劑樹脂的例子還包括:非乙烯基樹脂,例如環(huán)氧樹脂、聚酯樹脂、聚氨酯樹脂、聚酰胺樹脂、纖維素樹脂、聚醚樹脂、和改性松香;這些樹脂與上述乙烯基樹脂的混合物;或者在這些非乙烯基樹脂共存的情況下使乙烯基單體聚合而獲得的接枝聚合物。
這些粘結(jié)劑樹脂可以單獨使用,或者可以組合使用兩種以上使用。
作為粘結(jié)劑樹脂,聚酯樹脂是合適的。
作為聚酯樹脂,例如,包括公知的聚酯樹脂。
聚酯樹脂的例子包括多元羧酸和多元醇的縮聚物。市售可得的產(chǎn)品或合成產(chǎn)品可以用作聚酯樹脂。
多元羧酸的例子包括脂肪族二羧酸(例如,草酸、丙二酸、馬來酸、富馬酸、檸康酸、衣康酸、戊烯二酸、琥珀酸、烯基琥珀酸、己二酸、和癸二酸)、脂環(huán)族二羧酸(例如,環(huán)己烷二羧酸)、芳香族二羧酸(例如,對苯二甲酸、間苯二甲酸、鄰苯二甲酸、和萘二甲酸)、這些酸的酸酐、或這些酸的低級烷基酯(例如,具有1至5個碳原子)。在這些物質(zhì)中,(例如)優(yōu)選芳香族二元羧酸作為多元羧酸。
作為多元羧酸,可將具有交聯(lián)結(jié)構(gòu)或分支結(jié)構(gòu)的三元以上的羧酸和二元羧酸一起組合使用。三元以上的羧酸的例子包括偏苯三酸、均苯四酸、這些酸的酸酐、或者這些酸的低級烷基酯(例如,具有1至5個碳原子)。
可以單獨使用一種多元羧酸,或者可以組合使用兩種以上多元羧酸。
多元醇的例子包括脂肪族二醇(例如,乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、丙二醇、丁二醇、己二醇、和新戊二醇)、脂環(huán)族二醇(例如,環(huán)己二醇、環(huán)己烷二甲醇、和氫化雙酚a)、和芳香族二醇(例如雙酚a的環(huán)氧乙烷加合物和雙酚a的環(huán)氧丙烷加合物)。其中,作為多元醇,例如優(yōu)選使用芳香族二醇和脂環(huán)族二醇,并且更優(yōu)選使用芳香族二醇。
作為多元醇,可將具有交聯(lián)結(jié)構(gòu)或分支結(jié)構(gòu)的三元以上的多元醇和二元醇一起組合使用。三元以上的多元醇的例子包括甘油、三羥甲基丙烷和季戊四醇。
可以單獨使用一種多元醇、或者可以組合使用兩種以上多元醇。
聚酯樹脂的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(tg)優(yōu)選為50℃至80℃,更加優(yōu)選為50℃至65℃。
玻璃化轉(zhuǎn)變溫度是根據(jù)通過差式掃描量熱法(dsc)得到的dsc曲線而獲得的,更具體而言,是根據(jù)jisk7121-1987中“塑料的轉(zhuǎn)變溫度測量方法”的獲得玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的方法中所描述的“外推玻璃化轉(zhuǎn)變起始溫度”來獲得的。
聚酯樹脂的重均分子量(mw)優(yōu)選為5,000至1,000,000,更加優(yōu)選為7,000至500,000。
聚酯樹脂的數(shù)均分子量(mn)優(yōu)選為2,000至100,000。
聚酯樹脂的分子量分布mw/mn優(yōu)選為1.5至100,更加優(yōu)選為2至60。
通過凝膠滲透色譜法(gpc)來測定重均分子量和數(shù)均分子量。利用gpc的分子量測量是使用由tosoh公司制造的hlc-8120gpc作為測量裝置,并使用由tosoh公司制造的tskgelsuperhm-m(15cm)作為柱子,以及thf作為溶劑進行的。利用由單分散聚苯乙烯標樣得到的分子量校正曲線,由上述測量結(jié)果計算重均分子量和數(shù)均分子量。
可以通過公知的制備方法獲得聚酯樹脂。其具體例子包括這樣的方法:將聚合溫度設(shè)為180℃至230℃的條件下進行反應(yīng),根據(jù)需要降低反應(yīng)體系中的壓力,并除去在縮合過程中產(chǎn)生的水或醇。
當原料的單體在反應(yīng)溫度下不溶解或不相容時,可以添加高沸點溶劑作為增溶劑來溶解單體。在這種情況下,在將增溶劑蒸餾除去的同時進行縮聚反應(yīng)。當共聚反應(yīng)中存在相容性較差的單體時,可以將相容性較差的單體與將要與該單體縮聚的酸或醇預(yù)先縮合后,再與主要成分縮聚。
這里,作為聚酯樹脂,除了上述未改性的聚酯樹脂以外,也使用改性的聚酯樹脂。改性的聚酯樹脂是其中存在除酯鍵以外的鍵合基團的聚酯樹脂,和其中通過共價鍵或離子鍵結(jié)合有除聚酯樹脂成分以外的樹脂成分的聚酯樹脂。作為改性的聚酯樹脂,使用了包含通過進行聚酯樹脂(其中,末端引入了諸如異氰酸酯基團等與酸基或羥基反應(yīng)的官能團)與活潑氫化合物之間的反應(yīng)來改性的末端的樹脂。
作為改性的聚酯樹脂,特別優(yōu)選脲改性的聚酯樹脂。當包含脲改性的聚酯樹脂作為粘結(jié)劑樹脂時,容易進一步防止色彩配準偏移的發(fā)生。這是因為據(jù)認為通過脲改性的聚酯樹脂的交聯(lián)和化學(xué)結(jié)構(gòu)(具體而言,通過脲改性的聚酯樹脂的交聯(lián)得到的樹脂的物理性質(zhì),以及有極性的鍵合基團與有極性的脂肪酸金屬顆粒之間的親和性的化學(xué)性質(zhì)),容易提高調(diào)色劑顆粒與脂肪酸金屬顆粒之間的粘合力以及容易將脂肪酸金屬顆粒的弱附著率控制在公知范圍內(nèi)。從這個觀點出發(fā),相對于全部粘結(jié)劑樹脂,脲改性的聚酯樹脂的含量優(yōu)選為5重量%至50重量%,更優(yōu)選7重量%至20重量%。
作為脲改性的聚酯樹脂,優(yōu)選通過包含異氰酸酯基團的聚酯樹脂(聚酯預(yù)聚物)與胺化合物之間的反應(yīng)(交聯(lián)反應(yīng)和擴鏈反應(yīng)的至少一種反應(yīng))得到的脲改性的聚酯樹脂。
作為包含異氰酸酯基團的聚酯預(yù)聚物,使用了通過進行多異氰酸酯化合物與具有活潑氫的聚酯的反應(yīng)得到的預(yù)聚物,所述聚酯是多元羧酸和多元醇的縮聚物。聚酯中包含活潑氫的基團的例子包括羥基(醇羥基和酚羥基)、氨基、羧基、以及巰基,并且優(yōu)選為醇羥基。
作為包含異氰酸酯基團的聚酯預(yù)聚物的多元羧酸和多元醇,使用了與在聚酯樹脂部分中描述的多元羧酸和多元醇相同的化合物。
多異氰酸酯化合物的例子包括脂肪族多異氰酸酯(四亞甲基二異氰酸酯,六亞甲基二異氰酸酯,或己酸2,6-二異氰酸酯基甲酯);脂環(huán)族多異氰酸酯(異佛爾酮二異氰酸酯或環(huán)己基甲烷二異氰酸酯);芳香族二異氰酸酯(苯亞甲基二異氰酸酯或二苯甲烷二異氰酸酯);芳香脂環(huán)族二異氰酸酯(α,α,α',α'-四甲基亞二甲苯基二異氰酸酯);異氰脲酸酯類;以及用諸如苯酚衍生物、肟、或己內(nèi)酰胺等封端劑封閉多異氰酸酯而獲得的組分。
多異氰酸酯化合物可以單獨使用或兩種以上組合使用。
作為異氰酸酯基團[nco]與包含羥基的聚酯預(yù)聚物的羥基[oh]的當量比[nco]/[oh],多異氰酸酯化合物的比例優(yōu)選為1/1至5/1,更優(yōu)選為1.2/1至4/1,并且還更優(yōu)選為1.5/1至2.5/1。當所述比例[nco]/[oh]為1/1至5/1時,進一步防止了色彩配準偏移的發(fā)生。當所述比例[nco]/[oh]小于或等于5時,容易防止低溫定影性能的降低。
在包含異氰酸酯基團的聚酯預(yù)聚物中,相對于全部包含異氰酸酯基團的聚酯預(yù)聚物,源于多異氰酸酯化合物的組分的含量優(yōu)選為0.5重量%至40重量%,更優(yōu)選為1重量%至30重量%,還更優(yōu)選為2重量%至20重量%。當源于多異氰酸酯的組分的含量為0.5重量%至40重量%時,進一步防止了色彩配準偏移的發(fā)生。當源于多異氰酸酯的組分的含量小于或等于40重量%時,容易防止低溫定影性能的降低。
每一分子包含異氰酸酯基團的聚酯預(yù)聚物所含異氰酸酯基團的平均數(shù)量優(yōu)選為大于或等于1,更優(yōu)選為1.5至3,還更優(yōu)選為1.8至2.5。當每一分子聚酯預(yù)聚物中異氰酸酯基團的數(shù)量大于或等于1時,反應(yīng)后脲改性的聚酯樹脂的分子量增加,并且進一步防止了色彩配準偏移的發(fā)生。
與包含異氰酸酯基團的聚酯預(yù)聚物反應(yīng)的胺化合物的例子包括二胺、三元或更高元的多胺、氨基醇、氨基硫醇、氨基酸、以及通過封閉這些氨基得到的化合物。
二胺的例子包括芳香族二胺(苯二胺、二乙基甲苯二胺、或4,4'-二氨基二苯基甲烷);脂環(huán)族二胺(4,4'-二氨基-3,3'-二甲基二環(huán)己基甲烷、二氨基環(huán)己烷、或異佛爾酮二胺);以及脂肪族二胺(乙二胺、丁二胺、或己二胺)。
三元或更高元的多胺的例子包括二亞乙基三胺和三亞乙基四胺。
氨基醇的例子包括乙醇胺和羥乙基苯胺。
氨基硫醇的例子包括氨乙基硫醇和氨丙基硫醇。
氨基酸的例子包括氨基丙酸和氨基己酸。
通過封閉這些氨基得到的化合物的例子包括從胺化合物(例如二胺、三元或更高元多胺、氨基醇、氨基硫醇、或氨基酸)和酮化合物(丙酮、甲乙酮、或甲基異丁基酮)得到的酮亞胺化合物和唑啉化合物。
在這些氨基化合物中,優(yōu)選酮亞胺。
所述氨基化合物可以單獨使用,或者兩種以上組合使用。
脲改性的聚酯樹脂可以是其中使用終止交聯(lián)反應(yīng)和擴鏈反應(yīng)的至少一種反應(yīng)的終止劑(下文中,也稱為“交聯(lián)/擴鏈反應(yīng)終止劑”),通過調(diào)節(jié)包含異氰酸酯基團的聚酯樹脂(聚酯預(yù)聚物)與胺化合物之間的反應(yīng)(交聯(lián)反應(yīng)和擴鏈反應(yīng)的至少一種反應(yīng))來調(diào)節(jié)反應(yīng)后分子量的聚酯樹脂。
交聯(lián)/擴鏈反應(yīng)終止劑的例子包括一元胺(二乙胺、二丁胺、丁胺、或十二烷基胺)和通過封閉它們而得到的組分(酮亞胺化合物)。
作為包含異氰酸酯基團的聚酯預(yù)聚物的異氰酸酯基團[nco]與胺的氨基[nhx]的當量比[nco]/[nhx],所述胺化合物的比例優(yōu)選為1/2至2/1,更優(yōu)選為1/1.5至1.5/1,還更優(yōu)選為1/1.2至1.2/1。當所述比例[nco]/[nhx]在上述范圍內(nèi)時,反應(yīng)后脲改性的聚酯樹脂的分子量增加并且進一步防止了色彩配準偏移的發(fā)生。
脲改性的聚酯樹脂的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度優(yōu)選為40℃至65℃,并且更優(yōu)選為45℃至60℃。數(shù)均分子量(mn)優(yōu)選為2,500至50,000,并且更優(yōu)選為2,500至30,000。重均分子量(mw)優(yōu)選為10,000至500,000,并且更優(yōu)選為30,000至100,000。
相對于全部調(diào)色劑顆粒,粘結(jié)劑樹脂的含量優(yōu)選為(例如)40重量%至95重量%,更加優(yōu)選為50重量%至90重量%,還更優(yōu)選為60重量%至85重量%。
著色劑
著色劑的例子包括:各種顏料,如炭黑、鉻黃、漢撒黃、聯(lián)苯胺黃、士林黃、喹啉黃、顏料黃、永固橙gtr、吡唑啉酮橙、伍爾坎橙、萬赤洋紅、永久紅、亮胭脂紅3b、亮胭脂紅6b、杜邦油紅、吡唑啉酮紅、立索紅、若丹明b色淀、色淀紅c、顏料紅、孟加拉玫瑰紅、苯胺藍、群青藍、銅油藍、氯化亞甲基藍、酞菁藍、顏料藍、酞菁綠和孔雀石綠草酸鹽;以及各種染料,例如吖啶類、呫噸類、偶氮類、苯醌類、吖嗪類、蒽醌類、硫靛類、二噁嗪類、噻嗪類、甲亞胺類、靛青類、酞菁類、苯胺黑類、聚甲炔類、三苯甲烷類、二苯甲烷類、以及噻唑類。
著色劑可單獨使用一種,或者組合使用兩種以上著色劑。
根據(jù)需要,著色劑可進行表面處理,或與分散劑組合使用??山M合使用多種著色劑。
相對于全部調(diào)色劑顆粒,著色劑的含量(例如)優(yōu)選為1重量%至30重量%,并更加優(yōu)選為3重量%至15重量%。
防粘劑
防粘劑的例子包括烴蠟;天然蠟,例如巴西棕櫚蠟、米糠蠟和小燭樹蠟;合成蠟或礦物和石油蠟,例如褐煤蠟;以及酯蠟,例如脂肪酸酯和褐煤酸酯;等。防粘劑不限于這些例子。
防粘劑的熔融溫度優(yōu)選為50℃至110℃,更優(yōu)選為60℃至100℃。
另外,熔融溫度使用根據(jù)jisk7121-1987的“塑料的轉(zhuǎn)變溫度的測量方法”中確定熔融溫度的方法中所描述的“融化峰值溫度”,通過差示掃描量熱法(dsc)得到的dsc曲線來確定。
相對于調(diào)色劑顆粒的總量,防粘劑的含量優(yōu)選為(例如)1重量%至20重量%,更加優(yōu)選為5重量%至15重量%。
其他添加劑
其他添加劑的例子包括已知的添加劑,例如磁性材料、電荷控制劑、和無機顆粒。調(diào)色劑顆粒中含有這些添加劑作為內(nèi)部添加劑。
調(diào)色劑顆粒的性質(zhì)
調(diào)色劑顆??梢允蔷哂袉螌咏Y(jié)構(gòu)的調(diào)色劑顆粒,或者可以是具有所謂的核殼結(jié)構(gòu)的調(diào)色劑顆粒,該核殼結(jié)構(gòu)由核(芯顆粒)和包覆在核上的包覆層(殼層)構(gòu)成。
這里,具有核殼結(jié)構(gòu)的調(diào)色劑顆粒優(yōu)選由含有粘結(jié)劑樹脂和根據(jù)需要的其他添加劑(如著色劑和防粘劑)的核,以及含有粘結(jié)劑樹脂的包覆層構(gòu)成。
調(diào)色劑顆粒的體均粒徑(d50v)優(yōu)選為2μm至10μm,更優(yōu)選為4μm至8μm。
通過使用coultermultisizerii(beckmancoulter公司制造)并使用isoton-ii(beckmancoulter公司制造)作為電解液來測量調(diào)色劑顆粒的各種平均粒徑和粒徑分布指數(shù)。
在該測量中,將0.5mg至50mg的測量樣品添加到2ml5%的表面活性劑作為分散劑(優(yōu)選烷基苯磺酸鈉)的水溶液中。將所得的物質(zhì)添加到100ml至150ml的電解液中。
用超聲波分散器將其中懸浮有樣品的電解液進行1分鐘分散處理,并且通過使用孔徑為100μm的孔,用coultermultisizerii測量2μm至60μm的顆粒的粒徑分布。取樣了50,000個顆粒。
基于測得的粒徑分布而劃分的粒徑范圍(通道),從最小直徑一側(cè)開始繪制體積和數(shù)量的累積分布。將累積百分比變?yōu)?6%時的粒徑相應(yīng)定義為體均粒徑d16v和數(shù)均粒徑d16p,將累積百分率比變?yōu)?0%時的粒徑相應(yīng)定義為體均粒徑d50v和數(shù)均粒徑d50p。此外,將累積百分比變?yōu)?4%時的粒徑相應(yīng)定義為體均粒徑d84v和數(shù)均粒徑d84p。
利用這些,由(d84v/d16v)1/2來計算體均粒徑分布指數(shù)(gsdv),并且由(d84p/d16p)1/2來計算數(shù)均粒徑分布指數(shù)(gsdp)。
調(diào)色劑顆粒的形狀因子sf1優(yōu)選為110至150,并且更優(yōu)選為120至140。
形狀因子sf1通過下式得到。
式:sf1=(ml2/a)×(π/4)×100
在上式中,ml表示調(diào)色劑顆粒的絕對最大長度,并且a表示調(diào)色劑顆粒的投影面積。
具體而言,形狀因子sf1主要通過用圖像分析儀對顯微鏡圖像或掃描電子顯微鏡(sem)的圖像進行分析以轉(zhuǎn)化為數(shù)值并且計算如下。即,通過攝像機將分散在載玻片表面上的顆粒的光學(xué)顯微鏡圖像輸入圖像分析儀luzex中,從而獲得100個顆粒的最大長度和投影面積,通過上式計算sf1的值,并獲得其平均值。
為了更容易地防止色彩配準偏移的發(fā)生,調(diào)色劑顆粒具有海-島結(jié)構(gòu),該結(jié)構(gòu)包括含有粘結(jié)劑樹脂的海部和含有防粘劑的島部(即,所述調(diào)色劑顆粒具有海-島結(jié)構(gòu),其中,防粘劑存在于粘結(jié)劑樹脂的連續(xù)相中從而具有島的形狀),通過上式表示的島部的偏心率b的分布的最頻值優(yōu)選為0.71至1.00,并且偏心率b的分布的偏度優(yōu)選為-1.10至-0.50。
下面,描述具有上述性質(zhì)的調(diào)色劑顆粒。在所述調(diào)色劑顆粒中含有防粘劑的島部(下面也稱作“防粘劑區(qū)域”)的偏心率b是指示從調(diào)色劑顆粒的質(zhì)心到防粘劑區(qū)域的質(zhì)心的距離的指數(shù)。偏心率b的較大值表示防粘劑區(qū)域靠近調(diào)色劑顆粒的表面而存在。偏心率b的較小值表示防粘劑區(qū)域靠近調(diào)色劑顆粒的中心而存在。偏心率b的分布的最頻值表示在調(diào)色劑顆粒的徑向上防粘劑區(qū)域以最大量存在的部分。偏心率b的分布的偏度表示分布的左右對稱性。具體而言,偏心率b的分布的偏度表示所述分布中從最頻值起始的不均勻程度。即,偏心率b的分布的偏度表示從調(diào)色劑顆粒的直徑方向上防粘劑區(qū)域以最大量存在的部分起所述防粘劑區(qū)域的分布的程度。
即,防粘劑區(qū)域的偏心率b的分布的最頻值在0.71至1.00的范圍內(nèi)意味著防粘劑區(qū)域以最大量存在的位置靠近調(diào)色劑顆粒的表面層部分。防粘劑區(qū)域的偏心率b的分布的偏度在-1.10至-0.50的范圍內(nèi)意味著所述防粘劑區(qū)域從調(diào)色劑顆粒的表面層部分起向內(nèi)以梯度分布(參見圖4)。
如此,其中防粘劑區(qū)域的偏心率b的分布的最頻值和偏度分別滿足上述范圍的調(diào)色劑顆粒是這樣的調(diào)色劑,其中,所述防粘劑區(qū)域以最大量存在于表面層部分附近,并且從調(diào)色劑顆粒的內(nèi)部向表面層部分附近以梯度分布。
在具有上述性質(zhì)的調(diào)色劑顆粒中,防粘劑的最大量存在于表面部分。
由此,當調(diào)色劑顆粒具有該性質(zhì)時,容易進一步防止色彩配準偏移的發(fā)生。其原因尚不清楚但推測如下。當防粘劑存在于調(diào)色劑顆粒的表面層部分時,調(diào)色劑顆粒與脂肪酸金屬鹽顆粒之間的親和性提高,由此脂肪酸金屬鹽顆粒容易附著到調(diào)色劑顆粒的表面。因此,據(jù)認為其原因是容易將脂肪酸金屬鹽顆粒的弱附著率控制在公知范圍內(nèi)并進一步防止色彩配準偏移的發(fā)生。
在具有海島結(jié)構(gòu)的調(diào)色劑顆粒中,防粘劑區(qū)域(含有防粘劑的島部)的偏心率b的分布的最頻值優(yōu)選為0.75至0.99,更優(yōu)選為0.80至0.98,并且還更優(yōu)選為0.85至0.97,以進一步防止色彩配準偏移的發(fā)生。
防粘劑區(qū)域(含有防粘劑的島部)的偏心率b的分布的偏度為-1.10至-0.50,優(yōu)選為-1.00至-0.60,更優(yōu)選為-0.95至-0.65,以進一步防止色彩配準偏移的發(fā)生。
以下將描述調(diào)色劑顆粒的海島結(jié)構(gòu)的確認方法。
調(diào)色劑顆粒的海島結(jié)構(gòu)通過下面的方法確認,例如,使用透射電子顯微鏡觀察調(diào)色劑顆粒的橫截面,或者用四氧化釕對調(diào)色劑顆粒的橫截面進行染色并使用掃描電子顯微鏡觀察染色后的橫截面。由于可以更清楚地觀察調(diào)色劑顆粒的橫截面內(nèi)的防粘劑區(qū)域,故優(yōu)選使用掃描電子顯微鏡的觀察方法。作為掃描電子顯微鏡,可以使用相關(guān)領(lǐng)域技術(shù)人員公知的型號。例如,包括hitachihigh-technologies株式會社制造的su8020、jeol株式會社制造的jsm-7500f等。
具體而言,觀察方法進行如下。首先,
將待測調(diào)色劑顆粒包埋在環(huán)氧樹脂中,使環(huán)氧樹脂固化。然后包含鉆石刀的切片機將該固化物切成薄切片,由此得到調(diào)色劑顆粒的橫截面暴露的觀察樣品。用四氧化釕對薄的觀察樣品進行染色并使用掃描電子顯微鏡觀察調(diào)色劑顆粒的橫截面。使用這種觀察方法觀察海島結(jié)構(gòu),在該海島結(jié)構(gòu)中具有由染色程度導(dǎo)致的與粘結(jié)劑樹脂的連續(xù)相的亮度差異(對比度)的防粘劑以島狀存在于調(diào)色劑顆粒的橫截面中。
下面,將描述防粘劑區(qū)域的偏心率b的測量方法。
防粘劑區(qū)域的偏心率b測量如下。首先,使用海島結(jié)構(gòu)的確認方法,以能夠看清單個調(diào)色劑顆粒的橫截面的放大倍數(shù)記錄圖像。通過圖像分析軟件(mitani株式會社制造的winroof)在0.010000μm/像素的條件下對記錄的圖像進行圖像分析。通過使用包埋中所用的環(huán)氧樹脂與調(diào)色劑顆粒的粘結(jié)劑樹脂之間的亮度差異(對比度),通過該圖像分析提取調(diào)色劑顆粒的橫截面的形狀?;谔崛〉恼{(diào)色劑顆粒的橫截面的形狀得到投影面積。由投影面積得到當量圓直徑。所述當量圓直徑通過式2√(投影面積/π)計算。所得的當量圓直徑設(shè)為調(diào)色劑顆粒的橫截面觀察中調(diào)色劑顆粒的當量圓直徑d。
基于調(diào)色劑顆粒的橫截面的提取形狀得到質(zhì)心位置。接著,利用粘結(jié)劑樹脂與防粘劑之間的亮度差異(對比度)提取防粘劑區(qū)域的形狀,得到防粘劑區(qū)域的質(zhì)心位置。各質(zhì)心位置獲取如下。當提取的調(diào)色劑或提取的防粘劑區(qū)域的區(qū)域內(nèi)像素的數(shù)量設(shè)為n,各像素的xy坐標設(shè)為xi和yi(i=1,2,…,n)時,質(zhì)心的x坐標是通過將xi坐標值的總和除以n得到的值,質(zhì)心的y坐標是通過將yi坐標值的總和除以n得到的值。由此,得到調(diào)色劑顆粒的橫截面的質(zhì)心位置與防粘劑區(qū)域的質(zhì)心位置之間的距離。將所得距離設(shè)為在調(diào)色劑顆粒的橫截面觀察中調(diào)色劑顆粒的質(zhì)心到含有防粘劑的島部的質(zhì)心的距離。
最后,基于各當量圓直徑d和距離d,通過使用式(1)(偏心率b=2d/d)得到了防粘劑區(qū)域的偏心率b。類似地,對一個調(diào)色劑顆粒的橫截面中的多個防粘劑區(qū)域的每一個進行上述操作,由此得到防粘劑區(qū)域的偏心率b。
下面,將描述防粘劑區(qū)域的偏心率b的分布的最頻值的計算方法。
首先,如上所述測定200個調(diào)色劑顆粒的防粘劑區(qū)域的偏心率b。對所得的各防粘劑區(qū)域的偏心率b的數(shù)據(jù)在從0起以0.01為增量的數(shù)據(jù)區(qū)間內(nèi)進行統(tǒng)計分析處理,由此得到偏心率b的分布。得到在所得分布中的最頻值,即,防粘劑區(qū)域的偏心率b的分布中出現(xiàn)最多的數(shù)據(jù)區(qū)間的值。將該數(shù)據(jù)區(qū)間的值設(shè)為防粘劑區(qū)域的偏心率b的分布的最頻值。
接著,將描述防粘劑區(qū)域的偏心率b的分布的偏度的計算方法。
首先,如上所述得到防粘劑區(qū)域的偏心率b的分布。基于下式得到偏心率b的分布的偏度。在下式中,將偏度設(shè)為sk,將防粘劑區(qū)域的偏心率b的數(shù)據(jù)的數(shù)量設(shè)為n,將各防粘劑區(qū)域的偏心率b的數(shù)據(jù)的值設(shè)為xi(i=1,2,…,n),將防粘劑區(qū)域的偏心率b的全部數(shù)據(jù)的數(shù)量的平均值設(shè)為x(x上有一杠),并將防粘劑區(qū)域的偏心率b的全部數(shù)據(jù)的標準偏差設(shè)為s。
式1
滿足調(diào)色劑顆粒中防粘劑區(qū)域的偏心率b的分布性的方法將在制備調(diào)色劑的方法中描述。
外部添加劑
脂肪酸金屬鹽顆粒
本示例性實施方案的調(diào)色劑包含脂肪酸金屬鹽顆粒作為外部添加劑。所述脂肪酸金屬鹽顆粒是脂肪酸和金屬形成的鹽的顆粒。
脂肪酸可以是任意飽和脂肪酸和不飽和脂肪酸。脂肪酸的碳原子數(shù)為10至25(優(yōu)選,12至22)。脂肪酸的碳原子數(shù)包括羧基的碳原子。
脂肪酸的具體例子包括飽和脂肪酸,例如,山崳酸、硬脂酸、棕櫚酸、肉豆蔻酸、或月桂酸;不飽和脂肪酸,例如,油酸、亞油酸、或蓖麻油酸等。在這些脂肪酸中,優(yōu)選硬脂酸和月桂酸,更優(yōu)選硬脂酸。
作為金屬,可以使用二價金屬。金屬的具體例子包括鎂、鈣、鋁、鋇、和鋅。其中,優(yōu)選鋅。
脂肪酸金屬鹽顆粒的具體例子包括以下物質(zhì)的顆粒:硬脂酸金屬鹽,例如,硬脂酸鋁、硬脂酸鈣、硬脂酸鉀、硬脂酸鎂、硬脂酸鋇、硬脂酸鋰、硬脂酸鋅、硬脂酸銅、硬脂酸鉛、硬脂酸鎳、硬脂酸鍶、硬脂酸鈷、或硬脂酸鈉;棕櫚酸金屬鹽,例如,棕櫚酸鋅、棕櫚酸鈷、棕櫚酸銅、棕櫚酸鎂、棕櫚酸鋁、或棕櫚酸鈣;月桂酸金屬鹽,例如,月桂酸鋅、月桂酸錳、月桂酸鈣、月桂酸鐵、月桂酸鎂、或月桂酸鋁;油酸金屬鹽,例如,油酸鋅、油酸錳、油酸鐵、油酸鋁、油酸銅、油酸鎂、或油酸鈣;以及亞油酸金屬鹽,例如,亞油酸鋅、亞油酸鈷、和亞油酸鈣;以及蓖麻油酸金屬鹽,例如,蓖麻油酸鋅或蓖麻油酸鋁。
這些當中,從清潔性能和材料供應(yīng)性的觀點來看,作為脂肪酸金屬鹽顆粒,優(yōu)選硬脂酸金屬鹽或月桂酸金屬鹽的顆粒,更優(yōu)選硬脂酸鋅或月桂酸鋅的顆粒,還更優(yōu)選硬脂酸鋅顆粒。
制備脂肪酸金屬鹽顆粒的方法沒有特別限定,其例子包括:進行脂肪酸堿金屬鹽的陽離子置換的方法;直接進行脂肪酸和金屬氫氧化物之間的反應(yīng)的方法;等。
將制備硬脂酸鋅顆粒作為脂肪酸金屬鹽顆粒的方法用作例子時,該方法的例子包括進行硬脂酸鈉的陽離子置換的方法;直接進行硬質(zhì)酸和氫氧化鋅之間的反應(yīng)的方法;等。
相對于100重量份的調(diào)色劑顆粒,脂肪酸金屬鹽顆粒的外部添加量可以是0.02重量份至5重量份,優(yōu)選為0.05重量份至3.0重量份,更優(yōu)選為0.08重量份至1.0重量份。
脂肪酸金屬鹽顆粒的體均粒徑
脂肪酸金屬鹽顆粒的體均粒徑優(yōu)選為0.1μm至10μm,更優(yōu)選為0.5μm至3μm。
脂肪酸金屬鹽顆粒的體均粒徑可以通過(例如)以下方法測量。
將作為測量對象的1g調(diào)色劑放入1l燒杯,并將500g5%表面活性劑(優(yōu)選烷基苯磺酸鈉)的水溶液加入其中。
施加超聲波并使外部添加劑從調(diào)色劑顆粒上離析之后,進行離心。由于脂肪酸金屬鹽顆粒的濃度為小于1,并且調(diào)色劑的濃度通常大于或等于1,離心后脂肪酸金屬鹽顆粒包含在上清液中。將2ml該上清液添加到100ml至150ml電解液(beckmancoulter公司制造的isoton-ii)中,并使用超聲分散器進行1分鐘分散處理,以獲得測試用樣品。使用coultermultisizerii(100μm的孔徑,beckmancoulter公司制造)測量50,000個粒徑為2μm至60μm的顆粒的粒徑。從最小直徑一側(cè)開始繪制體積的累積分布,并將累積百分比變?yōu)?0%時的粒徑定義為相應(yīng)的體均粒徑(d50v)。
調(diào)色劑顆粒和脂肪酸金屬鹽顆粒的粒徑比
在本示例性實施方案的調(diào)色劑中,在將調(diào)色劑顆粒的體均粒徑設(shè)為a并將脂肪酸金屬鹽顆粒的體均粒徑設(shè)為b時,優(yōu)選所述調(diào)色劑顆粒的體均粒徑a與所述脂肪酸金屬鹽顆粒的體均粒徑b的比(a/b)滿足2.5≤a/b≤7的關(guān)系。
當所述調(diào)色劑顆粒的體均粒徑a與所述脂肪酸金屬鹽顆粒的體均粒徑b的比(a/b)在上述范圍內(nèi)時,容易進一步防止色彩配準偏移的發(fā)生。
更優(yōu)選該比(a/b)滿足3.0≤a/b≤6.0的關(guān)系,還更優(yōu)選該比(a/b)滿足4.0≤a/b≤5.5的關(guān)系。
脂肪酸金屬鹽顆粒對調(diào)色劑顆粒的附著狀態(tài)
在調(diào)色劑中脂肪酸金屬鹽顆粒以如下狀態(tài)存在:當將調(diào)色劑分散在后述的水性介質(zhì)中時與調(diào)色劑顆粒分離、未附著在調(diào)色劑顆粒上的狀態(tài)(未附著);通過后述的超聲解吸處理而離析、以弱的力附著在調(diào)色劑顆粒上的狀態(tài)(弱附著);以及即使通過后述的超聲解吸處理也不離析、以強的力附著在調(diào)色劑顆粒上的狀態(tài)(強附著)。
即,關(guān)于存在于調(diào)色劑中的脂肪酸金屬鹽顆粒的百分率,未附著在調(diào)色劑顆粒上的脂肪酸金屬鹽顆粒的狀態(tài)的百分率(未附著率),弱附著在調(diào)色劑顆粒上的脂肪酸金屬鹽顆粒的狀態(tài)的百分率(弱附著率),以及強附著在調(diào)色劑顆粒上的脂肪酸金屬鹽顆粒的狀態(tài)的百分率(強附著率)的總值為100%。
在本說明書中,“未附著率”表示超聲解吸處理前未附著在調(diào)色劑顆粒上的脂肪酸金屬鹽顆粒的百分率。具體而言,未附著率表示為當調(diào)色劑分散在水性介質(zhì)中時,調(diào)色劑中與調(diào)色劑顆粒分離的脂肪酸金屬鹽顆粒的量相對于調(diào)色劑(未經(jīng)處理的調(diào)色劑)中所含脂肪酸金屬鹽顆粒的量而確定的百分率。
這里,“未附著在調(diào)色劑顆粒上的脂肪酸金屬鹽顆粒的狀態(tài)”表示當調(diào)色劑分散在水性介質(zhì)中時,通過處理,即使在調(diào)色劑中脂肪酸金屬鹽顆粒與調(diào)色劑顆粒接觸,脂肪酸金屬鹽顆粒與調(diào)色劑顆粒也分離的狀態(tài)。即,“未附著在調(diào)色劑顆粒上的脂肪酸金屬鹽顆粒的狀態(tài)”是在調(diào)色劑分散在水性介質(zhì)中之前,未與調(diào)色劑顆粒接觸的脂肪酸金屬鹽顆粒和與調(diào)色劑顆粒接觸的脂肪酸金屬鹽顆?;旌显谡{(diào)色劑中的狀態(tài)。
在本說明書中,“弱附著率”表示以弱的力附著在調(diào)色劑顆粒上的脂肪酸金屬鹽顆粒的狀態(tài)的百分率,以及從超聲解吸處理后未附著在調(diào)色劑顆粒上的脂肪酸金屬鹽顆粒的百分率中減去上述未附著率而確定的百分率。具體而言,“弱附著率”表示通過計算當調(diào)色劑分散在水性介質(zhì)中并且通過施加超聲波對脂肪酸金屬鹽顆粒進行解吸處理時,調(diào)色劑中與調(diào)色劑顆粒分離的脂肪酸金屬鹽顆粒的量相對于調(diào)色劑(未經(jīng)處理的調(diào)色劑)所含脂肪酸金屬鹽顆粒的量而得到的百分率,并從該百分率中減去上述未附著率而得到的百分率。
所述超聲解吸處理表示通過施加超聲波解吸脂肪酸金屬鹽顆粒的處理。
脂肪酸金屬鹽顆粒的未附著率小于或等于45%。未附著率優(yōu)選小于或等于30%,更優(yōu)選小于或等于25%,還更優(yōu)選小于25%。同時,未附著率的下限沒有特別限制且優(yōu)選為0%。
當脂肪酸金屬鹽顆粒的未附著率在上述范圍內(nèi)時,防止了圖像密度的降低。特別是在高溫高濕環(huán)境中連續(xù)形成具有高圖像密度的圖像的情況下,容易防止圖像密度的降低。
脂肪酸金屬鹽顆粒的弱附著率大于或等于55%。弱附著率優(yōu)選為大于或等于60%,更優(yōu)選為大于或等于65%,還更優(yōu)選為大于或等于75%,特別優(yōu)選為大于75%。同時,弱附著率的上限沒有特別限制且優(yōu)選為小于或等于100%。
當脂肪酸金屬鹽顆粒的弱附著率在上述范圍內(nèi)時,防止了色彩配準偏移的發(fā)生。特別是在高溫高濕環(huán)境中連續(xù)形成具有高圖像密度的圖像時,容易防止色彩配準偏移的發(fā)生。
對脂肪酸金屬鹽顆粒的強附著率沒有特別限制。強附著率的上限小于25%,優(yōu)選小于或等于20%,以防止色彩配準偏移的發(fā)生。同時,強附著率的下限可為0%。
強附著率表示由100%減去弱附著率和未附著率時的剩余百分率。
調(diào)色劑中脂肪酸金屬鹽顆粒的未附著率和弱附著率的詳細測量方法如下。
首先,將作為測量對象的3.75g調(diào)色劑放入0.5%表面活性劑(dks株式會社制造的noigenet-165)水溶液中,并使用臺式輥軋機以不起泡的轉(zhuǎn)速攪拌30分鐘,從而制備調(diào)色劑分散液a。
接著,對該調(diào)色劑分散液a進行超聲解吸處理。使用超聲波均質(zhì)機(sonics&materials株式會社制造的vcx750)對調(diào)色劑分散液a施加超聲波(超聲振動單元從底面起的高度為1.0cm,強度40w,1分鐘),從而制備調(diào)色劑分散液b。
然后,將調(diào)色劑分散液b移至離心管并以2,000rpm離心2分鐘。對通過丟棄離心后的上清液并添加60ml純水使調(diào)色劑沉淀為分散漿而得到的物質(zhì)進行抽濾(具有60φm/m孔徑大小的kiriyama-rohtofilterpaperno.5c,由kiriyamaglass株式會社制造)。過濾后,收集留在濾紙上的調(diào)色劑,使用60ml純水使之成為分散漿,并進行抽濾,以進行洗滌。洗滌后,收集留在濾紙上的調(diào)色劑,并在40℃的恒溫烘箱中干燥8小時。使用自動壓制成型裝置(bre-32,maekawatestingmachinemfg.株式會社制造)在6.0t的負荷和60s的加壓時間的條件下將3g所得調(diào)色劑壓制成直徑30mm、厚度2mm的顆粒,從而得到樣品。將施加超聲波進行超聲解吸處理而制備的樣品設(shè)為樣品1(超聲解吸處理后的樣品)。
然后,在6.0t的負荷和60s的加壓時間的條件下將未進行處理的調(diào)色劑單獨壓制成直徑30mm、厚度2mm的顆粒,從而得到樣品0(未處理樣品)。
將通過除了省略超聲解吸處理以外,與上述步驟相同的工序制造的樣品設(shè)為樣品2(超聲解吸處理前的樣品)。
接著,通過熒光x射線裝置(zsx-100e,rigaku株式會社制造)進行定量分析。測量各樣品的金屬元素含量。作為金屬元素的含量,通過預(yù)先制作的校正曲線計算各比率。
未附著率通過下式(a)計算。
式(a)未附著率={(c0-c2)/c0}×100
(這里,c0表示樣品0的金屬元素含量,c2表示樣品2的金屬元素含量。)
弱附著率通過下式(b)計算。
式(b)弱附著率=[{(c0-c1)/c0}×100]-未附著率
(這里,c0表示樣品0的金屬元素含量,c1表示樣品1的金屬元素含量。)
其它外部添加劑
除了脂肪酸金屬鹽顆粒以外,可向調(diào)色劑外部添加其它外部添加劑。其它外部添加劑的例子包括無機顆粒。無機顆粒的例子包括sio2、tio2、al2o3、cuo、zno、sno2、ceo2、fe2o3、mgo、bao、cao、k2o、na2o、zro2、cao·sio2、k2o·(tio2)n、al2o3·2sio2、caco3、mgco3、baso4和mgso4。
作為其它外部添加劑的無機顆粒的表面優(yōu)選用疏水化劑進行處理。用疏水化劑的處理通過(例如)將無機顆粒浸漬在疏水化劑中來進行。對疏水化劑沒有特別限制,其例子包括硅烷偶聯(lián)劑、硅油、鈦酸酯偶聯(lián)劑、和鋁偶聯(lián)劑。這些可以單獨使用一種,也可以兩種以上組合使用。
相對于100重量份的無機顆粒,疏水化劑的量通常為(例如)1重量份至10重量份。
其它外部添加劑的例子還包括樹脂顆粒(諸如聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯(pmma)、和三聚氰胺樹脂等樹脂顆粒)以及清潔助劑(例如,氟聚合物顆粒)。
相對于調(diào)色劑顆粒,其它外部添加劑的外部添加量(例如)優(yōu)選為0.01重量%至5重量%,且更優(yōu)選為0.01重量%至2.0重量%。
調(diào)色劑制備方法
下面,將對根據(jù)本示例性實施方案的調(diào)色劑的制備方法進行說明。
根據(jù)本示例性實施方案的調(diào)色劑是通過在制備調(diào)色劑顆粒之后向調(diào)色劑顆粒外部添加含有脂肪酸金屬鹽顆粒的外部添加劑而獲得的。
調(diào)色劑顆??梢酝ㄟ^干法(例如,捏合粉碎法)或濕法(例如,聚集凝結(jié)法、懸浮聚合法和溶解懸浮法)中的任意一種來制造。調(diào)色劑顆粒的制備方法并不限定于這些方法,并且可采用已知的方法。
具體而言,例如,當通過聚集凝結(jié)法制備調(diào)色劑顆粒時,調(diào)色劑顆粒是通過如下步驟制備的:制備分散有作為粘結(jié)劑樹脂的樹脂顆粒的樹脂顆粒分散液的步驟(樹脂顆粒分散液制備步驟);使樹脂顆粒分散液中(根據(jù)需要在混合了其它的顆粒分散液之后的分散液中)的樹脂顆粒(根據(jù)需要,其它的顆粒)聚集,從而形成聚集顆粒的步驟(聚集顆粒形成步驟);以及加熱分散有聚集顆粒的聚集顆粒分散液,使聚集顆粒凝結(jié),由此形成調(diào)色劑顆粒的步驟(凝結(jié)步驟)。
特別是,當制備滿足如上所述防粘劑區(qū)域的偏心率b的分散性能的調(diào)色劑(調(diào)色劑顆粒)時,調(diào)色劑顆??蓛?yōu)選通過下述聚集凝結(jié)法來制備。
在下述的聚集凝結(jié)法中,將描述還含有著色劑的調(diào)色劑(調(diào)色劑顆粒)的制備方法,但根據(jù)需要著色劑是調(diào)色劑顆粒中所含的添加劑。
具體而言,調(diào)色劑顆粒優(yōu)選通過以下步驟來制備:制備各分散液的步驟(分散液制備步驟);步驟(第一聚集顆粒形成步驟);步驟(第二聚集顆粒形成步驟);步驟(第三聚集顆粒形成步驟);以及步驟(凝結(jié)步驟)。在第一聚集顆粒形成步驟中,通過混合第一樹脂顆粒分散液和著色劑顆粒分散液得到的分散液中的顆粒發(fā)生聚集,由此形成第一聚集顆粒。第一樹脂顆粒分散液通過將對應(yīng)于粘結(jié)劑樹脂的第一樹脂顆粒分散而獲得,著色劑顆粒分散液通過將著色劑的顆粒(下面也稱作“著色劑顆粒”)分散而獲得。在第二聚集顆粒形成步驟中,制備了將對應(yīng)于粘結(jié)劑樹脂的第二樹脂顆粒和防粘劑的顆粒(下面也稱作“防粘劑顆粒”)分散于其中的分散液混合物。制備了第一聚集顆粒分散于其中的第一聚集顆粒分散液之后,在分散液混合物中防粘劑顆粒的濃度緩慢增加的同時,將分散液混合物順序加入第一聚集顆粒分散液。因此,第二樹脂顆粒和防粘劑顆粒聚集在第一聚集顆粒表面上,由此形成了第二聚集顆粒。在第三聚集顆粒形成步驟中,制備了第二聚集顆粒分散于其中的第二聚集顆粒分散液之后,對應(yīng)于粘結(jié)劑樹脂的第三樹脂顆粒分散于其中的第三樹脂顆粒分散液與第二聚集顆粒分散液進一步互相混合。因此,第三樹脂顆粒發(fā)生聚集使之附著到第二聚集顆粒的表面,由此形成第三聚集顆粒。在凝結(jié)步驟中,加熱第三聚集顆粒分散于其中的第三聚集顆粒分散液以凝結(jié)第三聚集顆粒,由此形成調(diào)色劑顆粒。
調(diào)色劑顆粒的制備方法不限于上述記載。例如,在混合樹脂顆粒分散液和著色劑顆粒分散液得到的分散液混合物中顆粒發(fā)生聚集。然后,在聚集步驟中緩慢提高添加速度或提高防粘劑顆粒的濃度將防粘劑顆粒分散液添加到分散液混合物中。因此,進一步進行顆粒的聚集,由此形成聚集顆粒。調(diào)色劑顆??梢酝ㄟ^凝結(jié)該聚集顆粒而形成。
下面,將詳細描述各步驟。
分散液的制備步驟
首先,通過聚集凝結(jié)法制備各分散液。具體而言,制備了對應(yīng)于粘結(jié)劑樹脂的第一樹脂顆粒分散于其中的第一樹脂顆粒分散液、著色劑顆粒分散于其中的著色劑顆粒分散液、對應(yīng)于粘結(jié)劑樹脂的第二樹脂顆粒分散于其中的第二樹脂顆粒分散液、對應(yīng)于粘結(jié)劑樹脂的第三樹脂顆粒分散于其中的第三樹脂顆粒分散液、以及防粘劑顆粒分散于其中的防粘劑顆粒分散液
在分散液制備步驟中,將第一樹脂顆粒、第二樹脂顆粒和第三樹脂顆粒統(tǒng)稱為“樹脂顆?!边M行說明。
樹脂顆粒分散液通過(例如)使用表面活性劑將樹脂顆粒分散在分散介質(zhì)中來制備。
用于樹脂顆粒分散液的分散介質(zhì)的例子包括水性介質(zhì)。
水性介質(zhì)的例子包括:諸如蒸餾水和離子交換水等水,和醇類。這些可以單獨使用,或兩種以上組合使用。
表面活性劑的例子包括:硫酸酯鹽、磺酸鹽、磷酸酯和皂類等陰離子表面活性劑;胺鹽、季銨鹽等陽離子表面活性劑;以及諸如聚乙二醇、烷基苯酚環(huán)氧乙烷加合物類和多元醇類等非離子表面活性劑。這些當中,特別優(yōu)選陰離子表面活性劑和陽離子表面活性劑。非離子表面活性劑可以與陰離子表面活性劑或陽離子表面活性劑組合使用。
表面活性劑可以單獨使用或兩種以上組合使用。
關(guān)于樹脂顆粒分散液,作為將樹脂顆粒分散到分散介質(zhì)中的方法,使用常規(guī)的分散方法,例如,使用旋轉(zhuǎn)剪切型均質(zhì)機、或者帶有介質(zhì)的球磨機、砂磨機或dyno磨。根據(jù)樹脂顆粒的種類,可以通過(例如)轉(zhuǎn)相乳化法將樹脂顆粒分散到樹脂顆粒分散液中。
轉(zhuǎn)相乳化法包括:使將要分散的樹脂溶解在可以溶解該樹脂的疏水性有機溶劑中;向有機連續(xù)相(o相)中加入堿進行中和;通過加入水性介質(zhì)(w相)將樹脂從w/o轉(zhuǎn)化到o/w(所謂的轉(zhuǎn)相)從而形成非連續(xù)相,由此該樹脂以顆粒的形式分散在水性介質(zhì)中。
分散在樹脂顆粒分散液中的樹脂顆粒的體均粒徑優(yōu)選為(例如)0.01μm至1μm,更優(yōu)選為0.08μm至0.8μm,還更優(yōu)選為0.1μm至0.6μm。
關(guān)于樹脂顆粒的體均粒徑,使用通過激光衍射型粒度分布測量儀(例如,horibaseisakushoco.,ltd.制造的la-700)測定的粒徑分布,對于所劃分的粒度范圍(通道),從小直徑一側(cè)開始繪制體積累積分布,并且測量體積累積分布達到全部顆粒的50%處的粒徑作為體均粒徑d50v。其它分散液中的顆粒的體均粒徑用同樣的方法測定。
樹脂顆粒分散液中所含的樹脂顆粒的含量優(yōu)選為(例如)5重量%至50重量%,更優(yōu)選為10重量%至40重量%。
例如,著色劑顆粒分散液和防粘劑顆粒分散液也可以采用與樹脂顆粒分散液相同的方法來制備。即,在顆粒體均粒徑、分散介質(zhì)、分散方法以及顆粒含量方面,分散在著色劑顆粒分散液中的著色劑顆粒和分散在防粘劑顆粒分散液中的防粘劑顆粒與樹脂顆粒分散液中的顆粒相同。
第一聚集顆粒形成步驟
接著,將第一樹脂顆粒分散液與著色劑顆粒分散液混合在一起。
第一樹脂顆粒和著色劑顆粒在分散液混合物中發(fā)生異質(zhì)聚集,由此形成包含第一樹脂顆粒和著色劑顆粒的第一聚集顆粒。
具體而言,例如,往分散液混合物中添加凝集劑,并將分散液混合物的ph調(diào)節(jié)到酸性范圍(例如,ph為2至5)。根據(jù)需要向其中添加分散穩(wěn)定劑。然后,加熱到第一樹脂顆粒的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(具體而言,例如,從低于第一樹脂顆粒的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度30℃到低于其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度10℃)以使分散液混合物中分散的顆粒聚集,由此形成第一聚集顆粒。
在第一聚集顆粒形成步驟中,例如,可以在室溫(例如,25℃)下用旋轉(zhuǎn)剪切型均質(zhì)機攪拌下加入凝集劑,并且可將分散液混合物的ph調(diào)節(jié)為酸性(例如,ph為2至5),根據(jù)需要可以添加分散穩(wěn)定劑,然后可進行加熱。
凝集劑的例子包括:具有與添加到分散液混合物中用作分散劑的表面活性劑的極性相反的極性的表面活性劑、無機金屬鹽、和二價或更高價金屬絡(luò)合物。具體而言,金屬絡(luò)合物用作凝集劑時,表面活性劑的用量減少并且充電性能提高。
根據(jù)需要可以使用與凝集劑的金屬離子形成絡(luò)合物或類似鍵的添加劑。螯合劑優(yōu)選用作該添加劑。
無機金屬鹽的例子包括:金屬鹽,例如氯化鈣、硝酸鈣、氯化鋇、氯化鎂、氯化鋅、氯化鋁、和硫酸鋁,以及無機金屬鹽聚合物,例如聚氯化鋁、聚氫氧化鋁和聚硫化鈣。
水溶性的螯合劑可用作螯合劑。螯合劑的例子包括:諸如酒石酸、檸檬酸和葡萄糖酸等羥基羧酸(oxycarboxylicacid)、亞氨基二乙酸(ida)、次氮基三乙酸(nta)、以及乙二胺四乙酸(edta)。
相對于100重量份的第一樹脂顆粒,螯合劑的添加量優(yōu)選為(例如)0.01重量份至5.0重量份,并且更優(yōu)選為0.1重量份至小于3.0重量份。
第二聚集顆粒形成步驟
接著,在得到第一聚集顆粒分散于其中的第一聚集顆粒分散液之后,在該分散液混合物中防粘劑顆粒的濃度緩慢增加的同時,將第二樹脂顆粒和防粘劑顆粒分散于其中的分散液混合物順序加入第一聚集顆粒分散液。
第二樹脂顆粒可以是與第一樹脂顆粒相同的種類或不同的種類。
在第一聚集顆粒、第二樹脂顆粒、以及防粘劑顆粒分散于其中的分散液中,第二樹脂顆粒和防粘劑顆粒聚集在第一聚集顆粒表面上。具體而言,例如,在第一聚集顆粒形成步驟中,當?shù)谝痪奂w粒的粒徑達到所需粒徑時,在防粘劑顆粒的濃度緩慢增加的同時,將第二樹脂顆粒和防粘劑顆粒分散于其中的分散液混合物加入第一聚集顆粒分散液。將分散液加熱至等于或低于第二樹脂顆粒的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的溫度。
通過該步驟,形成了第二樹脂顆粒和防粘劑顆粒附著在第一聚集顆粒表面的聚集顆粒。即,形成了第二樹脂顆粒和防粘劑顆粒的聚集體附著在第一聚集顆粒表面的第二聚集顆粒。此時,由于在分散液混合物中防粘劑顆粒的濃度緩慢增加的同時將第二樹脂顆粒和防粘劑顆粒分散于其中的分散液混合物順序加入第一聚集顆粒分散液,因此朝著顆粒徑向向外方向防粘劑顆粒的濃度(豐度比)緩慢變大,并且第二樹脂顆粒和防粘劑顆粒的聚集體附著在第一聚集顆粒表面。
作為添加分散液混合物的方法,可優(yōu)選使用動力進料添加法(powerfeedingadditionmethod)??梢酝ㄟ^使用動力進料添加法將分散液混合物添加到第一聚集顆粒分散液中,其中分散液混合物中防粘劑顆粒的濃度逐漸增加。
將參照附圖描述使用動力進料添加法添加分散液混合物的方法。
圖3示出了動力進料添加法中使用的裝置。在圖3中,附圖標記311表示第一聚集顆粒分散液,附圖標記312表示第二樹脂分散液,附圖標記313表示防粘劑顆粒分散液。
圖3所示裝置包括第一儲存罐321、第二儲存罐322、以及第三儲存罐323。在第一儲存罐321中,儲存了第一聚集顆粒分散于其中的第一聚集顆粒分散液。在第二儲存罐322中,儲存了第二聚集顆粒分散于其中的第二聚集顆粒分散液。在第三儲存罐323中,儲存了防粘劑顆粒分散于其中的防粘劑顆粒分散液。
第一儲存罐321和第二儲存罐322通過第一液體輸送管331相互連接。第一液體輸送泵341設(shè)置在第一液體輸送管331路徑的中間。第一液體輸送泵341的驅(qū)動導(dǎo)致儲存在第二儲存罐322內(nèi)的分散液通過第一液體輸送管331輸送到儲存在第一儲存罐321內(nèi)的分散液。
第一攪拌裝置351設(shè)置在第一儲存罐321中。當?shù)谝粩嚢柩b置351的驅(qū)動導(dǎo)致儲存在第二儲存罐322內(nèi)的分散液輸送到儲存在第一儲存罐321內(nèi)的分散液時,第一儲存罐321內(nèi)的分散液被攪拌并混合。
第二儲存罐322和第三儲存罐323通過第二液體輸送管332相互連接。第二液體輸送泵342設(shè)置在第二液體輸送管332路徑的中間。第二液體輸送泵342的驅(qū)動導(dǎo)致儲存在第三儲存罐323內(nèi)的分散液通過第二液體輸送管332輸送到儲存在第二儲存罐322內(nèi)的分散液。
第二攪拌裝置352設(shè)置在第二儲存罐322中。當?shù)诙嚢柩b置352的驅(qū)動導(dǎo)致儲存在第三儲存罐323內(nèi)的分散液輸送到儲存在第二儲存罐322內(nèi)的分散液時,第二儲存罐322內(nèi)的分散液被攪拌并混合。
在圖3中所示的裝置中,首先,在第一儲存罐321中進行第一聚集顆粒形成步驟并由此制備了第一聚集顆粒分散液。第一聚集顆粒分散液儲存在第一儲存罐321中。可在另一個罐中進行第一聚集顆粒形成步驟并由此可制備第一聚集顆粒分散液,然后,可將第一聚集顆粒分散液儲存在第一儲存罐321中。
在這種狀態(tài)下,驅(qū)動第一液體輸送泵341和第二液體輸送泵342。該驅(qū)動導(dǎo)致存儲在第二儲存罐322內(nèi)的第二樹脂顆粒分散液被輸送到存儲在第一儲存罐321內(nèi)的第一聚集顆粒分散液。第一攪拌裝置351的驅(qū)動導(dǎo)致第一儲存罐321內(nèi)的分散液被攪拌并混合。
儲存在第三儲存罐323內(nèi)的防粘劑顆粒分散液被輸送到存儲在第二儲存罐322內(nèi)的第二樹脂顆粒分散液。第二攪拌裝置352的驅(qū)動導(dǎo)致第二儲存罐322內(nèi)的分散液被攪拌并混合。
此時,將防粘劑顆粒分散液順序輸送到存儲在第二儲存罐322內(nèi)的第二樹脂顆粒分散液,由此防粘劑顆粒的濃度緩慢變高。因此,第二樹脂顆粒和防粘劑顆粒分散于其中的分散液混合物存儲在第二儲存罐322內(nèi),并且該分散液混合物被輸送到存儲在第一儲存罐321內(nèi)的第一聚集顆粒分散液。持續(xù)輸送該分散液混合物,且伴隨著分散液混合物中防粘劑顆粒分散液的濃度提高。
以這種方式,通過使用動力進料添加法,可在防粘劑顆粒的濃度的逐漸增加的同時,將第二樹脂顆粒和防粘劑顆粒分散于其中的分散液混合物添加到第一聚集顆粒分散液中。
在動力進料添加法中,調(diào)色劑的防粘劑區(qū)域的分布性能通過調(diào)節(jié)分別儲存在第二儲存罐322和第三儲存罐323內(nèi)的各分散液的液體輸送起始時間和液體輸送速度來調(diào)節(jié)。在動力進料添加法中,也通過調(diào)節(jié)分別儲存在第二儲存罐322和第三儲存罐323內(nèi)的分散液的輸送步驟中的液體輸送速度,來調(diào)節(jié)調(diào)色劑的防粘劑區(qū)域的分布性能。
具體而言,例如,防粘劑區(qū)域的偏心率b的分布的最頻值依靠防粘劑顆粒分散液從第三儲存罐323到第二儲存罐322的輸送結(jié)束時的時間段來調(diào)節(jié)。更具體而言,例如,如果防粘劑顆粒分散液從第三儲存罐323到第二儲存罐322的輸送結(jié)束在從第二儲存罐322到第一儲存罐321的液體輸送結(jié)束之前,第二儲存罐322的分散液混合物中的防粘劑顆粒的濃度從那個時間點開始不再增加。因此,防粘劑區(qū)域的偏心率b的分布的最頻值變小。
例如,防粘劑區(qū)域的偏心率b的分布中的偏度依靠分散液分別從第二儲存罐322和第三儲存罐323輸送時的時間段,以及分散液從第二儲存罐322輸送到第一儲存罐321的液體輸送速度來調(diào)節(jié)。更具體而言,例如,如果防粘劑顆粒分散液從第三儲存罐323的液體輸送起始時間和分散液從第二儲存罐322的液體輸送起始時間較早,并且分散液從第二儲存罐322的液體輸送速度較低,則實現(xiàn)了防粘劑顆粒從形成的聚集顆粒的較內(nèi)側(cè)到其較外側(cè)設(shè)置的狀態(tài)。因此,防粘劑區(qū)域的偏心率b的分布中的偏度變大。
上述動力進料添加法并不限于以上方法。例如,可以采用各種方法。各種方法的例子包括:分別設(shè)置儲存第二樹脂顆粒分散液的儲存罐,以及儲存第二樹脂顆粒和防粘劑顆粒分散于其中的分散液混合物的儲存罐,并且在改變液體輸送速度的同時將各分散液從各自的儲存罐輸送到第一儲存罐321的方法;分別設(shè)置儲存防粘劑顆粒分散液的儲存罐,以及儲存第二樹脂顆粒和防粘劑顆粒分散于其中的分散液混合物的儲存罐,并且在改變液體輸送速度的同時將各分散液從各自的儲存罐輸送到第一儲存罐321的方法等。
如上所述,得到了第二樹脂顆粒和防粘劑顆粒附著到第一聚集顆粒表面并聚集的第二聚集顆粒。
第三聚集顆粒形成步驟
接著,得到第二聚集顆粒分散于其中的第二聚集顆粒分散液之后,對應(yīng)于粘結(jié)劑樹脂的第三樹脂顆粒分散于其中的第三樹脂顆粒分散液和第二聚集顆粒分散液進一步相互混合。
第三樹脂顆??梢允桥c第一或第二樹脂顆粒相同的種類或不同的種類。
第三樹脂顆粒聚集在第二聚集顆粒和第三樹脂顆粒分散于其中的分散液中的第二聚集顆粒的表面上。具體而言,例如,在第二聚集顆粒形成步驟中,當?shù)诙奂w粒的粒徑達到所需粒徑時,將第三樹脂顆粒分散液加入第二聚集顆粒分散液,并將該分散液加熱至等于或低于第三樹脂顆粒的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的溫度。
通過將分散液的ph設(shè)在(例如)約6.5至8.5的范圍內(nèi),停止了聚集過程。
凝結(jié)步驟
然后,將其中分散有第三聚集顆粒的第三聚集顆粒分散液加熱到(例如)第一、第二、和第三樹脂顆粒的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度以上(例如,比第一、第二、和第三樹脂顆粒的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度高10℃至30℃的溫度)以使第三聚集顆粒凝結(jié)并形成調(diào)色劑顆粒。
通過上述步驟得到了調(diào)色劑顆粒。
通過進行上述步驟,所得調(diào)色劑顆粒(調(diào)色劑)中防粘劑區(qū)域的偏心率b的分布性能在上述范圍內(nèi)。
凝結(jié)步驟結(jié)束后,對形成于溶液中的調(diào)色劑顆粒進行公知的洗滌步驟,公知的固液分離步驟,公知的干燥步驟,由此獲得干燥的調(diào)色劑顆粒。
關(guān)于洗滌步驟,從充電性能的觀點來看,可優(yōu)選使用離子交換水充分地進行置換洗滌。固液分離步驟沒有特別限制,但是從生產(chǎn)性的觀點來看,可以優(yōu)選進行減壓過濾、加壓過濾等。干燥步驟的方法沒有特別限制,但是從生產(chǎn)性的觀點來看,可以優(yōu)選進行冷凍干燥、閃噴干燥、流化床干燥、振動流化床干燥等。
接著,將描述制造包括調(diào)色劑顆粒的調(diào)色劑的情況,其中調(diào)色劑顆粒含有脲改性的聚酯樹脂。
含有脲改性的聚酯樹脂作為粘結(jié)劑樹脂的調(diào)色劑顆粒可以通過以下溶解懸浮法得到。另外,將描述得到含有未改性聚酯樹脂和脲改性的聚酯樹脂作為粘結(jié)劑樹脂的調(diào)色劑顆粒的方法,但調(diào)色劑顆粒可以僅含有脲改性的聚酯樹脂作為粘結(jié)劑樹脂。
油相溶液制備過程
制備了通過將調(diào)色劑顆粒材料溶解或分散在有機溶劑中而獲得的油相溶液(油相溶液制備過程),該調(diào)色劑顆粒材料包含:未改性聚酯樹脂、含有異氰酸酯基團的聚酯預(yù)聚物、胺化合物、明亮的顏料、以及防粘劑。這個油相溶液制備過程是將調(diào)色劑顆粒材料溶解或分散在有機溶劑中以獲得調(diào)色劑材料的混合溶液的步驟。
所述油相溶液通過以下方法制備,例如:1)通過將調(diào)色劑材料共同溶解或分散在有機溶劑中來制備油相溶液的方法,2)通過預(yù)先將調(diào)色劑材料捏合并將該捏合材料溶解或分散在有機溶劑中來制備油相溶液的方法,3)通過將未改性聚酯樹脂、含有異氰酸酯基團的聚酯預(yù)聚物以及胺化合物溶解在有機溶劑中并將明亮的顏料和防粘劑分散在該有機溶劑中來制備油相溶液的方法,4)通過將明亮的顏料和防粘劑分散在有機溶劑中并將未改性聚酯樹脂、含有異氰酸酯基團的聚酯預(yù)聚物以及胺化合物溶解在該有機溶劑中來制備油相溶液的方法,5)通過將除了含有異氰酸酯基團的聚酯預(yù)聚物和胺化合物以外的調(diào)色劑顆粒材料(未改性聚酯樹脂、明亮的顏料、和防粘劑)溶解或分散在有機溶劑中并將含有異氰酸酯基團的聚酯預(yù)聚物以及胺化合物溶解在該有機溶劑中來制備油相溶液的方法,或者6)通過將除了含有異氰酸酯基團的聚酯預(yù)聚物或胺化合物以外的調(diào)色劑顆粒材料(未改性聚酯樹脂、明亮的顏料、和防粘劑)溶解或分散在有機溶劑中并將含有異氰酸酯基團的聚酯預(yù)聚物或胺化合物溶解在該有機溶劑中來制備油相溶液的方法。制備油相溶液的方法并不限于此。
油相溶液的有機溶劑的例子包括:酯溶劑,例如乙酸甲酯或乙酸乙酯;酮溶劑,例如甲乙酮或甲基異丙基酮;脂肪烴溶劑,例如己烷或環(huán)己烷;鹵代烴溶劑,例如二氯甲烷、氯仿或三氯乙烯。優(yōu)選這些有機溶劑溶解粘接劑樹脂,這些有機溶劑在水中的溶解比率約為0重量%至30重量%,并且沸點等于或低于100℃。在這些有機溶劑中,優(yōu)選乙酸乙酯。
懸浮液制備步驟
接著,通過將所得油相溶液分散在水相溶液中來制備懸浮液(懸浮液制備步驟)。
含有異氰酸酯基團的聚酯預(yù)聚物與胺化合物之間的反應(yīng)和懸浮液的制備一起進行。通過該反應(yīng)形成脲改性的聚酯樹脂。該反應(yīng)伴隨著分子鏈的交聯(lián)反應(yīng)和擴鏈反應(yīng)的至少一個反應(yīng)。含有異氰酸酯基團的聚酯預(yù)聚物與胺化合物之間的反應(yīng)可與下面的有機溶劑移除步驟一起進行。
這里,反應(yīng)條件根據(jù)聚酯預(yù)聚物中所含的異氰酸酯基團結(jié)構(gòu)與胺化合物之間的反應(yīng)性來選擇。作為例子,反應(yīng)時間優(yōu)選為10分鐘至40小時并且更優(yōu)選為2小時至24小時。反應(yīng)溫度優(yōu)選為0℃至150℃并且更優(yōu)選為40℃至98℃。另外,在脲改性的聚酯樹脂的形成中,根據(jù)需要可以使用公知的催化劑(月桂酸二丁基錫或月桂酸二辛基錫)。即,可將催化劑添加到油相溶液或懸浮液中。
作為水相溶液,使用了通過將顆粒分散劑(例如有機顆粒分散劑或無機顆粒分散劑)分散在水性溶劑中得到的水相溶液。另外,作為水相溶液,也使用通過將顆粒分散劑分散在水性溶劑并將聚合物分散劑溶解在水性溶劑中得到的水相溶液。此外,可將公知的添加劑,例如表面活性劑,添加到水相溶液中。
作為水性溶劑,使用了水(例如,普通離子交換水,蒸餾水,或純水)。水性溶劑可以是包含水和有機溶劑的溶劑,所述有機溶劑例如醇(甲醇、異丙醇、或乙二醇),二甲基甲酰胺,四氫呋喃,溶纖劑(甲基溶纖劑),或低級酮(丙酮或甲乙酮)。
作為有機顆粒分散劑,使用了親水性有機顆粒分散劑。作為有機顆粒分散劑,使用了聚(甲基)丙烯酸烷基酯樹脂(例如,聚甲基丙烯酸甲酯樹脂)、聚苯乙烯樹脂,或聚(苯乙烯-丙烯腈)樹脂的顆粒。作為有機顆粒分散劑,也使用苯乙烯丙烯酸樹脂的顆粒。
作為無機顆粒分散劑,使用了親水性無機顆粒分散劑。無機顆粒分散劑的具體例子包括二氧化硅、氧化鋁、二氧化鈦、碳酸鈣、碳酸鎂、磷酸三鈣、粘土、硅藻土、膨潤土的顆粒,并且優(yōu)選碳酸鈣的顆粒。無機顆粒分散劑可單獨使用或兩種以上組合使用。
顆粒分散劑的表面可以通過包含羧基的聚合物進行表面處理。
作為包含羧基的聚合物,使用了α,β-單烯鍵式不飽和羧酸或α,β-單烯鍵式不飽和羧酸的羧基被堿金屬、堿土金屬、氨、或胺中和的鹽(堿金屬鹽、堿土金屬鹽、銨鹽、胺鹽)的至少一種與α,β-單烯鍵式不飽和羧酸酯的共聚物。作為包含羧基的聚合物,也使用α,β-單烯鍵式不飽和羧酸與α,β-單烯鍵式不飽和羧酸酯的共聚物的羧基被堿金屬、堿土金屬、氨、或胺中和的鹽(堿金屬鹽、堿土金屬鹽、銨鹽、胺鹽)。包含羧基的聚合物可以單獨使用或兩種以上組合使用。
α,β-單烯鍵式不飽和羧酸的代表性例子包括α,β-不飽和單羧酸(丙烯酸、甲基丙烯酸、或巴豆酸),以及α,β-不飽和二羧酸(馬來酸、富馬酸、或衣康酸)。α,β-單烯鍵式不飽和羧酸酯的代表性例子包括(甲基)丙烯酸的烷基酯,含有烷氧基的(甲基)丙烯酸酯,含有環(huán)己基的(甲基)丙烯酸酯,含有羥基的(甲基)丙烯酸酯,以及聚亞烷基二醇單(甲基)丙烯酸酯。
作為聚合物分散劑,使用了親水性聚合物分散劑。作為聚合物分散劑,具體而言,使用了包含羧基并且不包含親油基(羥丙基或甲氧基)的聚合物分散劑(例如,水溶性纖維素醚,諸如羧甲基纖維素或羧乙基纖維素)。
溶劑移除步驟
接著,通過從所得的懸浮液中移除有機溶劑得到調(diào)色劑分散液(溶劑移除步驟)。溶劑移除步驟是通過移除分散在懸浮液中的水相溶液的液滴中所含有機溶劑而形成調(diào)色劑顆粒的步驟。從懸浮液中移除有機溶劑的方法可以在懸浮液制備步驟后立即進行,或者可以在懸浮液制備步驟后1分鐘或更久之后進行。
在溶劑移除步驟中,可通過冷卻或加熱所得懸浮液使其具有(例如)0℃至100℃的范圍內(nèi)的溫度,從而從懸浮液中移除有機溶劑。
作為有機溶劑移除方法的具體方法,使用了以下方法。
(1)使氣流吹過懸浮液以強制更新懸浮液表面上的氣相的方法。在這種情況下,氣體可以吹入懸浮液內(nèi)。
(2)減壓的方法。在這種情況下,由于氣體填充,可強制更新懸浮液表面上的氣相,或者氣體可進一步吹入懸浮液中。
通過上述步驟得到了調(diào)色劑顆粒。
這里,溶劑移除步驟結(jié)束后,對形成于調(diào)色劑顆粒分散液中的調(diào)色劑顆粒進行公知的洗滌步驟,公知的固液分離步驟,以及公知的干燥步驟,并由此獲得干燥的調(diào)色劑顆粒。
關(guān)于洗滌步驟,從充電性能的觀點來看,可優(yōu)選使用離子交換水充分地進行置換洗滌。
固液分離步驟沒有特別限制,但是從生產(chǎn)性的觀點來看,可以優(yōu)選進行減壓過濾、加壓過濾等。干燥步驟的方法沒有特別限制,但是從生產(chǎn)性的觀點來看,可以優(yōu)選進行冷凍干燥、閃噴干燥、流化床干燥、振動流化床干燥等。
根據(jù)本示例性實施方案的調(diào)色劑通過(例如)將外部添加劑添加到所得干燥的調(diào)色劑顆粒并與之混合來制備。
將調(diào)色劑顆粒和外部添加劑相互混合的方法沒有特別限制,只要得到本示例性實施方案的調(diào)色劑即可。
然而,用(例如)henschel混合器將調(diào)色劑顆粒和含有脂肪酸金屬鹽顆粒的外部添加劑立即相互混合的話,調(diào)色劑顆粒和含有脂肪酸金屬鹽顆粒的外部添加劑之間的粘合力可能變得過強。因此,可通過(例如)以下混合方法將調(diào)色劑顆粒和含有脂肪酸金屬鹽顆粒的外部添加劑相互混合。通過該方法將調(diào)色劑顆粒和含有脂肪酸金屬鹽顆粒的外部添加劑相互混合的話,容易得到公知的脂肪酸金屬鹽顆粒具有令人滿意的未附著率和弱附著率的調(diào)色劑。
具體而言,首先,使用混合裝置(例如,v型攪拌機、henschel混合器、
在通過上述方法進行混合時的未附著率和弱附著率的調(diào)節(jié)中,使用了這樣的方法:改變從脂肪酸金屬鹽顆粒向收集器的添加起到該收集器開始停止動作為止的時間。
靜電荷圖像顯影劑
根據(jù)本示例性實施方案的靜電荷圖像顯影劑至少包含根據(jù)本示例性實施方案的調(diào)色劑。
根據(jù)本示例性實施方案的靜電荷圖像顯影劑可以是只包含根據(jù)本示例性實施方案的調(diào)色劑的單組分顯影劑,或通過將調(diào)色劑與載體混合得到的雙組份顯影劑。
載體沒有特別的限定,并可列舉周知的載體。載體的例子包括:包覆載體,其中,由磁性顆粒制成的芯材的表面包覆有包覆樹脂;磁性顆粒分散型載體,其中,磁性顆粒分散并混合于基體樹脂中;以及樹脂浸漬型載體,其中,磁性顆粒浸漬有樹脂。
磁性顆粒分散型載體以及樹脂浸漬型載體可以是這樣的載體:其中載體的構(gòu)成顆粒為芯材,并且該芯材包覆有包覆樹脂。
磁性顆粒的例子包括:磁性金屬,如鐵、鎳和鈷;以及磁性氧化物,如鐵氧體和磁鐵礦。
包覆樹脂和基體樹脂的例子包括聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚乙酸乙烯酯、聚乙烯醇、聚乙烯醇縮丁醛、聚氯乙烯、聚乙烯基醚、聚乙烯基酮、氯乙烯-乙酸乙烯共聚物、苯乙烯-丙烯酸共聚物、包含有機硅氧烷鍵的直鏈有機硅樹脂或其改性產(chǎn)物、氟樹脂、聚酯、聚碳酸酯、酚醛樹脂、和環(huán)氧樹脂。
包覆樹脂和基體樹脂可含有其它添加劑,如導(dǎo)電性顆粒等。
導(dǎo)電性顆粒的例子包括:諸如金、銀和銅等金屬顆粒,炭黑顆粒,氧化鈦顆粒,氧化鋅顆粒,氧化錫顆粒,硫酸鋇顆粒,硼酸鋁顆粒,和鈦酸鉀顆粒。
這里,使用包覆層形成溶液的包覆方法用包覆樹脂包覆芯材的表面,其中在所述包覆層形成溶液中,包覆樹脂以及根據(jù)需要的各種添加劑溶解于適當?shù)娜軇┲?。溶劑沒有特別的限定,但可以通過考慮所使用的包覆樹脂、涂布適應(yīng)性等來選擇。
樹脂包覆方法的具體例子包括:浸漬法,其中將芯材浸漬在包覆層形成溶液中;噴霧法,其中將包覆層形成溶液噴灑至芯材的表面上;流化床法,其中在通過流動空氣使芯材漂浮的狀態(tài)下噴灑包覆層形成溶液;或者捏合機涂布法,其中在捏合涂布機中將載體的芯材與包覆層形成溶液互相混合并除去溶劑。
在雙組分顯影劑中,調(diào)色劑與載體之間的混合比(重量比)優(yōu)選為1:100至30:100,并且更優(yōu)選為3:100至20:100(調(diào)色劑:載體)。
成像裝置/成像方法
將對本示例性實施方案的成像裝置和成像方法進行說明。
本示例性實施方案的成像裝置包括:圖像保持部件;充電單元,其對圖像保持部件的表面進行充電;靜電荷圖像形成單元,其在已充電的圖像保持部件的表面上形成靜電荷圖像;顯影單元,該顯影單元容納有靜電荷圖像顯影劑,并且利用靜電荷圖像顯影劑使形成于圖像保持部件的表面上的靜電荷圖像顯影,從而形成調(diào)色劑圖像;轉(zhuǎn)印單元,其將形成于圖像保持部件的表面上的調(diào)色劑圖像轉(zhuǎn)印到記錄介質(zhì)的表面上;清潔單元,其包含清潔圖像保持部件表面的清潔刮刀;以及定影單元,其使轉(zhuǎn)印到記錄介質(zhì)的表面上的調(diào)色劑圖像定影。作為靜電荷圖像顯影劑,采用了本示例性實施方案的靜電荷圖像顯影劑。
在根據(jù)本示例性實施方案的成像裝置中,實施了如下成像方法(根據(jù)本示例性實施方案的成像方法),所述成像方法包括:對圖像保持部件的表面進行充電的充電工序;在已充電的所述圖像保持部件的表面上形成靜電荷圖像的靜電荷圖像形成工序;利用本示例性實施方案的靜電荷圖像顯影劑使形成于圖像保持部件的表面上的靜電荷圖像顯影從而形成調(diào)色劑圖像的顯影工序;將形成于圖像保持部件的表面上的調(diào)色劑圖像轉(zhuǎn)印到記錄介質(zhì)的表面上的轉(zhuǎn)印工序;用清潔刮刀清潔圖像保持部件的表面的清潔工序;以及使轉(zhuǎn)印到記錄介質(zhì)的表面上的調(diào)色劑圖像定影的定影工序。
作為根據(jù)本示例性實施方案的成像裝置,使用了公知的成像裝置,例如,直接轉(zhuǎn)印式裝置,其中形成于圖像保持部件的表面上的調(diào)色劑圖像被直接轉(zhuǎn)印到記錄介質(zhì)上;中間轉(zhuǎn)印式裝置,其中形成于圖像保持部件的表面上的調(diào)色劑圖像被一次轉(zhuǎn)印到中間轉(zhuǎn)印介質(zhì)的表面上,并且轉(zhuǎn)印到中間轉(zhuǎn)印介質(zhì)的表面上的調(diào)色劑圖像被二次轉(zhuǎn)印到記錄介質(zhì)的表面上;或者設(shè)置有除電單元的裝置,在轉(zhuǎn)印調(diào)色劑圖像之后和充電之前,所述除電單元用除電光照射圖像保持部件的表面以進行除電。
在中間轉(zhuǎn)印式裝置的情況下,轉(zhuǎn)印單元具有,例如,中間轉(zhuǎn)印部件,調(diào)色劑圖像轉(zhuǎn)印至其表面上;一次轉(zhuǎn)印單元,其將形成于圖像保持部件的表面上的調(diào)色劑圖像一次轉(zhuǎn)印到中間轉(zhuǎn)印部件的表面上;以及二次轉(zhuǎn)印單元,其將轉(zhuǎn)印到中間轉(zhuǎn)印部件的表面上的調(diào)色劑圖像二次轉(zhuǎn)印到記錄介質(zhì)的表面上。
在根據(jù)本示例性實施方案的成像裝置中,例如,包括顯影單元的部分可以具有能夠從成像裝置上拆卸下來的盒結(jié)構(gòu)(處理盒)。作為處理盒,例如,優(yōu)選使用容納有根據(jù)本示例性實施方案的靜電荷圖像顯影劑并設(shè)有顯影單元的處理盒。
以下將描述根據(jù)本示例性實施方案的成像裝置的例子。然而,其并不限于此。將對圖所示的主要部分進行說明,而省略對其他部分的說明。
圖1是示意性示出根據(jù)本發(fā)明示例性實施方案的成像裝置的構(gòu)造圖。
圖1所示的成像裝置包括第一至第四電子照相成像單元(成像單元)10y、10m、10c和10k,它們根據(jù)分色的圖像數(shù)據(jù)分別輸出包括黃色(y)、品紅色(m)、青色(c)和黑色(k)的各色圖像。這些成像單元(下面,也可簡稱為“單元”)10y、10m、10c和10k在水平方向上以預(yù)定間隔并排布置。這些單元10y、10m、10c和10k可以是能夠從成像裝置上拆卸下來的處理盒。
作為中間轉(zhuǎn)印部件的中間轉(zhuǎn)印帶20延伸并穿過圖中各單元10y、10m、10c和10k的上方。中間轉(zhuǎn)印帶20纏繞在與中間轉(zhuǎn)印帶20的內(nèi)表面接觸的驅(qū)動輥22和支撐輥24上,所述驅(qū)動輥22和支撐輥24在圖中從左到右的方向上彼此遠離,并且中間轉(zhuǎn)印帶20沿著從第一單元10y至第四單元10k的方向運行。通過彈簧等(未示出)施加一個力將支撐輥24推向遠離驅(qū)動輥22的方向,從而向纏繞在驅(qū)動輥22和支撐輥24上的中間轉(zhuǎn)印帶20施加張力。另外,在中間轉(zhuǎn)印帶20的圖像保持部件一側(cè)的表面上設(shè)置有與驅(qū)動輥22相對的中間轉(zhuǎn)印部件清潔裝置30。
包括四種顏色的調(diào)色劑的顯影劑分別儲存在各個單元10y、10m、10c和10k的顯影裝置(顯影單元)4y、4m、4c和4k中。此外,分別容納在調(diào)色劑盒8y、8m、8c和8k中的黃色調(diào)色劑、品紅色調(diào)色劑、青色調(diào)色劑和黑色調(diào)色劑供給顯影裝置4y、4m、4c和4k。
第一至第四單元10y、10m、10c和10k具有相同的構(gòu)造。因此,這里將只對布置在中間轉(zhuǎn)印帶的運行方向的上游側(cè)、并且形成黃色圖像的第一單元10y進行描述。與第一單元10y中相同的部分將通過加入品紅色(m)、青色(c)和黑色(k)參考符號代替黃色(y)來表示,而省略對第二至第四單元10m、10c和10k的描述。
第一單元10y具有充當圖像保持部件的感光體1y。在感光體1y周圍依次設(shè)置有下列部件:充電輥2y(充電單元的例子),其將感光體1y的表面充電至預(yù)定電位;曝光裝置(靜電荷圖像形成單元的例子)3,其基于分色的圖像信號,使用激光束3y將帶電的表面曝光,從而形成靜電荷圖像;顯影裝置(顯影單元的例子)4y,其將帶電的調(diào)色劑供應(yīng)到靜電荷圖像上從而使該靜電荷圖像顯影;一次轉(zhuǎn)印輥(一次轉(zhuǎn)印單元的例子)5y,其將被顯影的調(diào)色劑圖像轉(zhuǎn)印至中間轉(zhuǎn)印帶20上;以及感光體清潔裝置(清潔單元的例子)6y,其包括在一次轉(zhuǎn)印之后除去殘留在感光體1y的表面上的調(diào)色劑的清潔刮刀6y-1。
將一次轉(zhuǎn)印輥5y設(shè)置在中間轉(zhuǎn)印帶20的內(nèi)側(cè),并且設(shè)置在面對感光體1y的位置。此外,將用于施加一次轉(zhuǎn)印偏壓的各個偏壓電源(未示出)連接至各個一次轉(zhuǎn)印輥5y、5m、5c和5k。各偏壓電源在控制部分(未示出)的控制下改變施加至各一次轉(zhuǎn)印輥的轉(zhuǎn)印偏壓。
下文將描述在第一單元10y中形成黃色圖像的操作。
首先,在操作前,通過充電輥2y將感光體1y的表面充電至-600v至-800v的電位。
感光體1y是通過在導(dǎo)電基體(例如,20℃下的體積電阻率:1×10-6ωcm以下)上層疊感光層而形成的。該感光層通常具有高電阻(與普通樹脂的電阻大約相同),并且具有這樣的性質(zhì):其中,當被激光束3y照射時,被激光束照射的部分的電阻率發(fā)生變化。因此,根據(jù)從控制器(未示出)發(fā)送出的黃色圖像數(shù)據(jù),通過曝光裝置3將激光束3y輸出到感光體1y的已充電表面。采用激光束3y照射位于感光體1y的表面上的感光層,由此在感光體1y的表面上形成黃色圖案的靜電荷圖像。
靜電荷圖像是通過充電在感光體1y的表面上形成的圖像,并且其是通過以下方式形成的所謂的負潛像(negativelatentimage):激光束3y照射到感光層上使得被照射部分的電阻率降低,從而電荷在感光體1y的表面上流動,同時電荷停留在未被激光束3y照射的部分上。
隨著感光體1y的運行,在感光體1y上形成的靜電荷圖像被旋轉(zhuǎn)至預(yù)定的顯影位置。在該顯影位置處,感光體1y上的靜電荷圖像通過顯影裝置4y可視化(顯影)為調(diào)色劑圖像。
顯影裝置4y容納有(例如)靜電荷圖像顯影劑,該顯影劑至少含有黃色調(diào)色劑和載體。通過在顯影裝置4y中攪拌該黃色調(diào)色劑從而使之摩擦帶電,從而具有與感光體1y上的充電電荷相同極性(負極性)的電荷并將該黃色調(diào)色劑保持于顯影劑輥(顯影劑保持部件的例子)上。通過使感光體1y的表面經(jīng)過顯影裝置4y,黃色調(diào)色劑靜電附著在感光體1y表面上的經(jīng)過除電的潛像部分上,從而通過黃色調(diào)色劑使該潛像顯影。接著,其上形成有黃色調(diào)色劑圖像的感光體1y隨后以預(yù)定的速度運行,并將在感光體1y上顯影的調(diào)色劑圖像傳送至預(yù)定的一次轉(zhuǎn)印位置。
當感光體1y上的黃色調(diào)色劑圖像被傳送至一次轉(zhuǎn)印位置時,將一次轉(zhuǎn)印偏壓施加至一次轉(zhuǎn)印輥5y,并且由感光體1y朝向一次轉(zhuǎn)印輥5y的靜電力作用于調(diào)色劑圖像,由此感光體1y上的調(diào)色劑圖像被轉(zhuǎn)印至中間轉(zhuǎn)印帶20上。此時施加的轉(zhuǎn)印偏壓的極性(+)與調(diào)色劑極性(-)相反,并且例如,通過控制部分(未示出)將第一單元10y中的該轉(zhuǎn)印偏壓控制為+10μa。
另一方面,通過感光體清潔裝置6y的清潔刮刀6y-1除去并收集殘留在感光體1y上的調(diào)色劑。
以與第一單元的情況相同的方式,同樣控制施加至第二單元10m以及后續(xù)單元的一次轉(zhuǎn)印輥5m、5c和5k上的一次轉(zhuǎn)印偏壓。
以此方式,中間轉(zhuǎn)印帶20(黃色調(diào)色劑圖像從第一單元10y轉(zhuǎn)印至其上)被依次傳送經(jīng)過第二至第四單元10m、10c和10k,并以疊加的方式多次轉(zhuǎn)印各種顏色的調(diào)色劑圖像。
中間轉(zhuǎn)印帶20(通過第一至第四單元將四種顏色的調(diào)色劑圖像多次轉(zhuǎn)印至其上)到達二次轉(zhuǎn)印部分,該二次轉(zhuǎn)印部分由中間轉(zhuǎn)印帶20、支撐輥24和二次轉(zhuǎn)印輥26(二次轉(zhuǎn)印單元的例子)構(gòu)成,其中支撐輥24與該中間轉(zhuǎn)印帶內(nèi)表面接觸,且二次轉(zhuǎn)印輥26設(shè)置在中間轉(zhuǎn)印帶20的圖像保持表面一側(cè)上。與此同時,通過供給機構(gòu)在預(yù)定的時間將記錄紙p(記錄介質(zhì)的例子)供給至二次轉(zhuǎn)印輥26與中間轉(zhuǎn)印帶20彼此接觸的間隙處,并且將二次轉(zhuǎn)印偏壓施加至支撐輥24。此時所施加的轉(zhuǎn)印偏壓具有與調(diào)色劑的極性相同的極性,并且從中間轉(zhuǎn)印帶20朝向記錄紙p的靜電力作用于調(diào)色劑圖像,由此將中間轉(zhuǎn)印帶20上的調(diào)色劑圖像轉(zhuǎn)印到記錄紙p上。在這種情況下,根據(jù)通過電阻檢測單元(未示出)(其用于檢測二次轉(zhuǎn)印部分的電阻)檢測到的電阻來確定二次轉(zhuǎn)印偏壓,并且是電壓控制的。
其后,將記錄紙p供應(yīng)到定影裝置28(定影單元的例子)中的一對定影輥之間的壓接部分(輥隙部分)處,使得調(diào)色劑圖像定影至記錄紙p上,由此形成定影圖像。
轉(zhuǎn)印調(diào)色劑圖像于其上的記錄紙p的例子包括用于電子照相復(fù)印機、打印機等的普通紙。作為記錄介質(zhì),除了記錄紙p之外,還列舉ohp紙。
為了進一步提高進行了定影之后圖像表面的平滑性,記錄紙p的表面優(yōu)選是光滑的。例如,優(yōu)選使用通過用樹脂等包覆普通紙的表面而獲得的包覆紙或印刷用銅板紙等。
將在其上完成了彩色圖像定影的記錄紙p排出到排出部,一系列的彩色圖像形成操作結(jié)束。
處理盒和顯影劑盒
將對根據(jù)本示例性實施方案的處理盒進行說明。
根據(jù)本示例性實施方案的處理盒設(shè)置有顯影單元,該顯影單元容納有根據(jù)本示例性實施方案的靜電荷圖像顯影劑,并且利用所述靜電荷圖像顯影劑將形成于圖像保持部件的表面上的靜電荷圖像顯影,從而形成調(diào)色劑圖像,并且該處理盒能夠從成像裝置上拆卸下來。
本示例性實施方案的處理盒并不局限于上述構(gòu)造,其可被構(gòu)造為包括顯影裝置,并且根據(jù)需要還可包括選自諸如圖像保持部件、充電單元、靜電荷圖像形成單元、和轉(zhuǎn)印單元等其他單元中的至少一者。
下面,將示出根據(jù)本示例性實施方案的處理盒的例子。然而,處理盒不限于此。將對圖中示出的主要部件進行說明,而省略對其他部件的說明。
圖2是示出根據(jù)本示例性實施方案的處理盒的構(gòu)造的示意圖。
圖2所示出的處理盒200包括感光體107(圖像保持部件的例子)和設(shè)置在感光體107的周圍的充電輥108(充電單元的例子)、顯影裝置111(顯影單元的例子)、以及包含清潔刮刀113-1的感光體清潔裝置113(清潔單元的例子),所有的這些整體地組合并由(例如)具有安裝導(dǎo)軌116和曝光用開口部118的殼體117支持以形成盒子。
在圖2中,參考符號109表示曝光裝置(靜電荷圖像形成單元的例子),參考符號112表示轉(zhuǎn)印裝置(轉(zhuǎn)印單元的例子),參考符號115表示定影裝置(定影單元的例子),并且參考符號300表示記錄紙(記錄介質(zhì)的例子)。
接著,將說明根據(jù)本示例性實施方案的調(diào)色劑盒。
根據(jù)本示例性實施方案的調(diào)色劑盒為這樣的調(diào)色劑盒,其容納有本示例性實施方案的調(diào)色劑并且能夠從成像裝置上拆卸下來。調(diào)色劑盒容納有補給用調(diào)色劑,以供應(yīng)至安裝在成像裝置中的顯影單元。調(diào)色劑盒可以具有容納調(diào)色劑的容器。
圖1所示出的成像裝置是具有這樣的構(gòu)造的成像裝置,其中,調(diào)色劑盒8y、8m、8c和8k可被拆卸下來,并且顯影裝置4y、4m、4c和4k通過調(diào)色劑供應(yīng)管(未示出)而與對應(yīng)于各顯影裝置(顏色)的調(diào)色劑盒相連接。另外,當容納在各調(diào)色劑盒中的調(diào)色劑的量變少時,更換調(diào)色劑盒。
例子
以下將通過實施例和比較例更具體地描述本示例性實施方案,但本示例性實施方案不限于以下實施例。除非特別說明,“份”和“%”表示“重量份”和“重量%”。
脂肪酸金屬鹽顆粒的制備
硬脂酸鋅顆粒(znst1)至(znst3)的制備
將1,422份硬脂酸添加到10,000份乙醇中并在75℃的溶液溫度下混合,將507份氫氧化鋅緩慢加入其中,結(jié)束添加之后攪拌并混合1小時。其后,在20℃的溶液溫度下冷卻產(chǎn)物并過濾以除去乙醇和反應(yīng)殘余物,取出固體物。使用加熱型真空干燥器于150℃下將所得固體物干燥3小時。從干燥器中取出所得固體物并冷卻,由此得到硬脂酸鋅的固體物。
所得固體物通過用噴射磨粉碎并通過彎管噴射分級機(elbowjetclassifier,matsubo株式會社制造)分級,從而得到了硬脂酸鋅顆粒(znst1)。
除了調(diào)節(jié)使用噴射磨進行的粉碎,通過與硬脂酸鋅顆粒(znst1)的制備相同的方法得到硬脂酸鋅顆粒(znst2)和(znst3)。
通過已知方法測量所得硬脂酸鋅(znst1)至(znst3)的體均粒徑如下。
硬脂酸鋅顆粒(znst1):1.2μm
硬脂酸鋅顆粒(znst2):0.9μm
硬脂酸鋅顆粒(znst3):1.5μm
月桂酸鋅顆粒(zula1)的制備
將1,001份月桂酸添加到10,000份乙醇中并在75℃的溶液溫度下混合,將507份氫氧化鋅緩慢加入其中,結(jié)束添加之后攪拌并混合1小時。其后,在20℃的溶液溫度下冷卻產(chǎn)物并過濾以除去乙醇和反應(yīng)殘余物,并且使用加熱型真空干燥器于150℃下將所得固體物干燥3小時。從干燥器中取出所得固體物并冷卻,由此得到月桂酸鋅的固體物。所得固體物用與硬脂酸鋅顆粒(znst1)的情況相同的方法粉碎并分級,從而得到了月桂酸鋅顆粒。
通過已知方法測量所得月桂酸鋅的體均粒徑如下。
月桂酸鋅顆粒(znla1):1.5μm
調(diào)色劑顆粒a的制備
聚酯樹脂分散液(1)的制備
·1,9-壬二醇:45摩爾份
·十四烷二酸:55摩爾份
將上述成分加入加熱且干燥的三頸燒瓶。進一步加入0.05摩爾份二丁基氧化錫作為催化劑。然后,通過進行減壓操作用氮氣將容器內(nèi)的空氣轉(zhuǎn)換為惰性氣氛,并用機械攪拌在180℃下攪拌并回流該混合物2小時。其后,在減壓下將溫度緩慢升高到230℃,攪拌該混合物5小時,并且在得到粘稠狀態(tài)時,進行空氣冷卻以停止反應(yīng),從而合成了聚酯樹脂。當通過凝膠滲透色譜(聚苯乙烯換算)測量所得聚酯樹脂的重均分子量(mw)時,重均分子量為25,000。
然后,將3,000份所得聚酯樹脂,10,000份離子交換水,以及90份作為表面活性劑的十二烷基苯磺酸鈉加入高溫高壓乳化裝置(cavitroncd1010,狹縫:0.4mm)的乳化罐中,130℃下加熱并熔化,在110℃下以3l/m的流速、10,000轉(zhuǎn)分散30分鐘,使之通過冷卻箱以收集結(jié)晶聚酯樹脂分散液(高溫高壓乳化裝置(cavitroncd1010,狹縫:0.4mm),eurotec株式會社制造),由此得到固體含量20%的聚酯樹脂分散液(1)。
聚酯樹脂分散液(2)的制備
將上述成分加入加熱且干燥的三頸燒瓶。向其中加入其量相對于以上酸組分(對苯二甲酸、正十二烯基琥珀酸、偏苯三酸、和富馬酸的總摩爾數(shù))為0.05摩爾份的二丁基氧化錫。然后,向容器中引入氮氣以保持惰性氣氛并升溫以使共縮聚在150℃至230℃下進行12小時至20小時。其后,在210℃至250℃下緩慢降低壓力,從而合成了聚酯樹脂。該樹脂的重均分子量(mw)為65,000。
然后,將3,000份所得聚酯樹脂,10,000份離子交換水,以及90份作為表面活性劑的十二烷基苯磺酸鈉加入高溫高壓乳化裝置(cavitroncd1010,狹縫:0.4mm)的乳化罐中,130℃下加熱并熔化,在110℃下以3l/m的流速、10,000轉(zhuǎn)分散30分鐘,使之通過冷卻箱以收集結(jié)晶聚酯樹脂分散液(高溫高壓乳化裝置(cavitroncd1010,狹縫:0.4mm),eurotec株式會社制造),由此得到固體含量20%的聚酯樹脂分散液(2)。
著色劑顆粒分散液(1)的制備
·青色顏料(銅酞菁,c.i.顏料藍15:3,dainichiseikacolor和chemicalsmfg.株式會社制造):100份
·陰離子表面活性劑neogenrk(dks株式會社制造):10份
·離子交換水:400份
將以上材料互相混合并用均質(zhì)機(ultraturraxt50,ikaworks株式會社制造)分散10分鐘,向其中加入離子交換水,由此得到體均粒徑190nm、固體含量20%的著色劑顆粒分散液(1)。
防粘劑顆粒分散液(1)的制備
·石蠟(hnp9,nipponseiro株式會社制造:熔點75℃):46份
·陰離子表面活性劑neogenrk(dks株式會社制造):5份
·離子交換水:200份
將以上材料互相混合并加熱到100℃,使用均質(zhì)機(ultraturraxt50,ikaworks株式會社制造)充分分散。然后,用pressuredischargetypegaulinhomogenizer(gaulin株式會社制造)分散該混合物,由此得到體均粒徑200nm、固體含量20%的防粘劑顆粒分散液(1)。
調(diào)色劑顆粒(a-1)的制備
將上述材料加入不銹鋼燒瓶中,使用均質(zhì)機(ultraturraxt50,ikaworks株式會社制造)混合并分散。然后,將0.20份聚氯化鋁加入其中并使用該均質(zhì)機繼續(xù)分散操作。在加熱油浴中攪拌燒瓶中的組分的同時,將燒瓶加熱到48℃。將燒瓶在48℃下保持60分鐘后,又向其中加入70份聚酯樹脂分散液(2)。然后,在使用0.5n氫氧化鈉水溶液將體系內(nèi)的ph調(diào)節(jié)到8.0之后,將不銹鋼燒瓶密封,使用磁密封持續(xù)攪拌的同時加熱到96℃,并保持3小時。反應(yīng)結(jié)束后,冷卻混合物,過濾,并用離子交換水洗滌,通過nutsche型抽濾進行固液分離。另外,用1,000份30℃的離子交換水將固體成分再次分散,以300rpm攪拌并洗滌15分鐘。該操作再重復(fù)5次。當濾液的ph為7.5且電導(dǎo)率為7.0μs/cm時,使用no.5a濾紙通過nutsche型抽濾進行固液分離。接著,真空干燥持續(xù)12小時,由此得到調(diào)色劑顆粒(a-1)。
通過已知方法測量所得調(diào)色劑顆粒(a-1)的體均粒徑時,體均粒徑為5.8μm。
測量防粘劑區(qū)域的偏心率b的分布的最頻值和偏度時,最頻值為0.65,偏度為-0.50。
調(diào)色劑顆粒(a-2)的制備
將調(diào)色劑顆粒(a-1)中使用的組分加入不銹鋼燒瓶中,使用均質(zhì)機(ultraturraxt50,ikaworks株式會社制造)混合并分散。然后,在加熱油浴中攪拌燒瓶中的組分的同時,將燒瓶加熱到30℃。將燒瓶在30℃下保持20分鐘。提高加熱油浴的溫度并將燒瓶在45℃保持60分鐘后,又向其中加入26份聚酯樹脂分散液(2),并將加熱油浴的溫度提高到50℃并保持20分鐘。然后,在使用1n氫氧化鈉將體系內(nèi)的ph調(diào)節(jié)到5.0之后,將不銹鋼燒瓶密封,使用磁密封持續(xù)攪拌的同時加熱到80℃,并保持3小時。反應(yīng)結(jié)束后,通過與調(diào)色劑顆粒(a-1)相同的方法進行冷卻,固液分離,并進行真空干燥,由此得到調(diào)色劑顆粒(a-2)。
通過已知方法測量所得調(diào)色劑顆粒(a-2)的體均粒徑時,體均粒徑為4.1μm。
測量防粘劑區(qū)域的偏心率b的分布的最頻值和偏度時,最頻值為0.70,偏度為-0.60。
調(diào)色劑顆粒(b)的制備
聚酯樹脂分散液(3)的制備
將以上成分加入配有攪拌器、氮氣導(dǎo)入管、溫度傳感器、和精餾塔的5l燒瓶中。然后,用1小時將溫度升高到210℃,對于100份以上材料加入1份四乙氧基鈦。蒸餾除去生成的水的同時用0.5小時將溫度升高到230℃,在該溫度下繼續(xù)脫水縮合反應(yīng)1小時,然后冷卻反應(yīng)物從而得到聚酯樹脂。當通過凝膠滲透色譜(聚苯乙烯換算)測量所得聚酯樹脂的重均分子量(mw),重均分子量為18,500。
然后,加入40份乙酸乙酯和25份2-丁醇形成混合溶液,緩慢加入100份聚酯樹脂并分散,向其中加入10重量%氨水溶液(以摩爾比計,相當于樹脂的酸值的三倍的量)并攪拌30分鐘。
接著,用干燥氮氣置換容器內(nèi)的氣氛,將溫度保持在40℃,在攪拌混合溶液的同時,以2份/分鐘的速度向其中滴加400份離子交換水,由此進行乳化。進行滴加后,乳化液的溫度回到室溫(20℃至25℃),在攪拌的同時用干燥氮氣進行48小時鼓泡,以將乙酸乙酯和2-丁醇的含量降低到小于等于1,000ppm,由此得到體均粒徑200nm的樹脂顆粒分散于其中的樹脂顆粒分散液。向樹脂顆粒分散液中添加離子交換水從而得到固體含量20重量%的聚酯樹脂分散液(3)。
調(diào)色劑顆粒(b-1)的制備
準備了這樣的裝置(參照圖3):其中,通過管泵a將圓形不銹鋼燒瓶與容器a相互連接,通過驅(qū)動管泵a將容器a所含溶液輸送到燒瓶中,通過管泵b將容器a與容器b相互連接,通過驅(qū)動管泵b將容器b所含溶液輸送到容器a中。使用該裝置進行以下操作。
·聚酯樹脂分散液(3):500份
·著色劑顆粒分散液(1):40份
·陰離子表面活性劑(taycapower):2份
將以上材料加入圓形不銹鋼燒瓶中,加入0.1n的硝酸以調(diào)節(jié)ph至3.5,然后加入含有10重量%濃度的聚氯化鋁的硝酸水溶液。然后,用均質(zhì)機(ultraturraxt50,ikaworks株式會社制造)在30℃下分散所得物質(zhì),從而在加熱油浴中以1℃/30分鐘的速率升溫的同時提高聚集顆粒的粒徑。
與此同時,將150份聚酯樹脂分散液(3)加入聚酯瓶容器a中同樣將25份防粘劑顆粒分散液(1)加入容器b中。然后,將管泵a的溶液輸送速率設(shè)為0.70份/1分鐘,將管泵b的溶液輸送速率設(shè)為0.14份/1分鐘,在聚集顆粒的形成過程中圓形不銹鋼燒瓶的溫度達到37℃時驅(qū)動管泵a和b,開始各分散液的輸送。由此,在緩慢提高防粘劑顆粒的濃度的同時,樹脂顆粒和防粘劑顆粒分散于其中的混合分散液從容器a輸送到聚集顆粒的形成過程中的圓形不銹鋼燒瓶。
各分散液向燒瓶的輸送完成并且燒瓶內(nèi)的溫度變?yōu)?8℃之后,將所得物質(zhì)保持30分鐘,由此形成第二聚集顆粒。
其后,向其中緩慢加入50份聚酯樹脂分散液(3)并保持1小時。通過添加0.1n氫氧化鈉水溶液將ph調(diào)節(jié)到8.5之后,在持續(xù)攪拌的同時將溫度提高到85℃,并保持5小時。然后,以20℃/分鐘的速度將溫度降至20℃,過濾所得物質(zhì),用離子交換水充分洗滌并干燥,得到調(diào)色劑顆粒(b-1)。
通過已知方法測量所得調(diào)色劑顆粒(b-1)的體均粒徑時,體均粒徑為6.0μm。
測量防粘劑區(qū)域的偏心率b的分布的最頻值和偏度時,最頻值為0.88,偏度為-0.80。
調(diào)色劑顆粒(b-2)的制備
除了將管泵a的溶液輸送速率設(shè)為0.70份/1分鐘,將管泵b的溶液輸送速率設(shè)為0.14份/1分鐘,并且在燒瓶內(nèi)的溫度達到40.0℃時驅(qū)動管泵a和b以外,按照與調(diào)色劑顆粒(b-1)的制備相同的方法得到調(diào)色劑顆粒(b-2).
通過已知方法測量所得調(diào)色劑顆粒(b-2)的體均粒徑時,體均粒徑為6.0μm。
測量防粘劑區(qū)域的偏心率b的分布的最頻值和偏度時,最頻值為0.97,偏度為-0.79。
調(diào)色劑顆粒(b-3)的制備
除了將管泵a的溶液輸送速率設(shè)為0.85份/1分鐘,將管泵b的溶液輸送速率設(shè)為0.14份/1分鐘,并且在燒瓶內(nèi)的溫度達到37.0℃時驅(qū)動管泵a和b以外,按照與調(diào)色劑顆粒(b-1)的制備相同的方法得到調(diào)色劑顆粒(b-3).
通過已知方法測量所得調(diào)色劑顆粒(b-3)的體均粒徑時,體均粒徑為6.0μm。
測量防粘劑區(qū)域的偏心率b的分布的最頻值和偏度時,最頻值為0.85,偏度為-0.52。
調(diào)色劑顆粒(c)的制備
未改性聚酯樹脂(1)的制備
·對苯二甲酸:1243摩爾份
·雙酚a環(huán)氧乙烷加成物:1830摩爾份
·雙酚a環(huán)氧丙烷加成物:840摩爾份
將以上組分加熱到180℃并互相混合,向其中加入3份二丁基氧化錫,在220℃下加熱同時蒸餾除去水,由此得到了聚酯樹脂。將1,500份環(huán)己酮加入所得聚酯中以溶解聚酯樹脂,向該環(huán)己酮溶液中加入250份乙酸酐并在130℃下加熱。加熱該溶液,降低其壓力以除去溶劑和未反應(yīng)的酸,由此得到未改性聚酯樹脂(1)。所得未改性聚酯樹脂(1)的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為60℃。
聚酯預(yù)聚物(1)的制備
·對苯二甲酸:1243摩爾份
·雙酚a環(huán)氧乙烷加成物:1830摩爾份
·雙酚a環(huán)氧丙烷加成物:840摩爾份
將以上組分加熱到180℃并互相混合,向其中加入3份二丁基氧化錫,在220℃下加熱同時蒸餾除去水,由此得到了聚酯預(yù)聚物。將350份所得聚酯預(yù)聚物,50份甲苯二異氰酸酯,以及450份乙酸乙酯放入容器中并將其混合物在130℃下加熱3小時,由此得到包含異氰酸酯基團的聚酯預(yù)聚物(1)(以下稱為“異腈酸酯改性聚酯預(yù)聚物(1)”)。
酮亞胺化合物(1)的制備
將50份甲乙酮和150份六亞甲基二胺放入容器中并在60℃下攪拌以獲得酮亞胺化合物(1)。
防粘劑顆粒分散液(2)的制備
·石蠟(熔點89℃):30份
·乙酸乙酯:270份
通過微珠分散機(dcp磨)對冷卻至10℃的狀態(tài)下的以上組分進行濕法粉碎,由此得到防粘劑顆粒分散液(2)。
油相溶液(1)的制備
·未改性聚酯樹脂(1):136份
·乙酸乙酯:56份
攪拌并混合以上組分后,向獲得混合物中加入75份防粘劑顆粒分散液(2),并攪拌該混合物以獲得油相溶液(1)。
苯乙烯丙烯酸樹脂顆粒分散液(1)的制備
在燒瓶中,將以上組分互相混合,在將6份非離子表面活性劑(nonipol400,sanyochemicalindustries株式會社制造)和10份陰離子表面活性劑(neogensc,dks株式會社制造)溶于560份離子交換水中得到的水溶性溶液中將溶解后的混合物分散并乳化,在混合10分鐘的同時加入4份過硫酸銨溶于50份離子交換水中得到的水溶液,進行氮置換,然后在攪拌燒瓶中的物質(zhì)的同時在油浴中進行加熱直到內(nèi)容物的溫度變?yōu)?0℃,并且繼續(xù)乳化和聚合5小時。由此,得到具有180nm的平均粒徑和15,500的重均分子量(mw)的樹脂顆粒分散于其中的苯乙烯丙烯酸樹脂顆粒分散液(1)。該苯乙烯丙烯酸樹脂顆粒的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為59℃。
水相溶液(1)的制備
·苯乙烯丙烯酸樹脂顆粒分散液(1):60份
·serogenbs-h(dks株式會社制造)的2%水溶性溶液:200份
·離子交換水:200份
將以上組分攪拌并互相混合以得到水相溶液(1)。
調(diào)色劑顆粒(c-1)的制備
·油相溶液(1):300份
·異氰酸酯改性聚酯預(yù)聚物(1):25份
·酮亞胺化合物(1):0.5份
將以上組分放入容器中并使用均質(zhì)機(ultraturraxt50,ikaworks株式會社制造)攪拌這些組分2分鐘以獲得油相溶液(1p)后,將1,000份水相溶液(1)加入容器中并使用均質(zhì)機攪拌20分鐘。然后,在常壓(1個大氣壓)室溫下(25℃)使用附加螺旋槳的攪拌器攪拌該混合溶液48小時,使異氰酸酯改性聚酯預(yù)聚物(1)與酮亞胺化合物(1)之間發(fā)生反應(yīng)以形成脲改性的聚酯樹脂,除去有機溶劑,形成粒狀物。接著,將該粒狀物洗滌、干燥、并分級,由此得到調(diào)色劑顆粒(c-1)。
通過已知方法測量所得調(diào)色劑顆粒(c)的體均粒徑時,體均粒徑為6.1μm。
測量防粘劑區(qū)域的偏心率b的分布的最頻值和偏度時,最頻值為0.66,偏度為-0.60。
調(diào)色劑的制備
實施例1
相對于100份調(diào)色劑顆粒a-1添加1.0份二氧化鈦顆粒(平均一次粒徑15nm,jmt-150ib,tayca制造)和1.5份二氧化硅顆粒(平均一次粒徑40nm,aerosilry50,nipponaerosil株式會社制造),并用亨舍爾混合機以40米/秒的圓周速度攪拌10分鐘。然后,使用風(fēng)力分級機(例如,hi-bolter300,shintokyokikai制造)篩分該混合物后。其后,從cyclone收集器的收集罐的上部添加0.5份硬脂酸鋅顆粒(znst1)并在5分鐘后停止cyclone收集器的操作,由此得到實施例1的調(diào)色劑。
比較例1
相對于100份調(diào)色劑顆粒(a-1)添加1.0份二氧化鈦顆粒(平均一次粒徑15nm,jmt-150ib,tayca制造),1.5份二氧化硅顆粒(平均一次粒徑40nm,aerosilry50,nipponaerosil株式會社制造),以及0.5份硬脂酸鋅顆粒(znst1),并用亨舍爾混合機以40米/秒的圓周速度攪拌10分鐘。其后,使用孔徑45μm的振動篩篩分該混合物,由此得到比較例1的調(diào)色劑。
比較例2
向100份調(diào)色劑顆粒(a-1)中添加1.5份二氧化硅顆粒(ufp-35,nihonanodizing株式會社制造),用亨舍爾混合機以13米/秒的圓周速度攪拌1分鐘,進一步以40米/秒的圓周速度攪拌10分鐘。向其中加入0.5份體均粒徑20nm的二氧化鈦顆粒,用亨舍爾混合機以13米/秒的圓周速度攪拌1分鐘,進一步以40米/秒的圓周速度攪拌10分鐘。進一步向其中加入2.0份二氧化硅顆粒(h1303,clariant制造),用亨舍爾混合機以13米/秒的圓周速度攪拌1分鐘,進一步以40米/秒的圓周速度攪拌10分鐘。向其中加入0.2份硬脂酸鋅顆粒(znst1),用亨舍爾混合機以13米/秒的圓周速度攪拌1分鐘,進一步以40米/秒的圓周速度攪拌10分鐘。攪拌結(jié)束后,將混合物通過孔徑500μm的篩眼以除去粗粉,由此制備了比較例2的調(diào)色劑。
比較例3和4
除了用亨舍爾混合機以40米/秒的圓周速度攪拌15分鐘代替以40米/秒的圓周速度攪拌10分鐘以外,通過與比較例1的調(diào)色劑的制備相同的方法制備比較例3的調(diào)色劑。
除了在添加硬脂酸鋅顆粒后以13米/秒的圓周速度攪拌5分鐘代替以13米/秒的圓周速度攪拌1分鐘并以40米/秒的圓周速度攪拌10分鐘以外,通過與比較例2的調(diào)色劑的制備相同的方法制備比較例4的調(diào)色劑。
實施例2至6
除了改變從cyclone收集器的收集罐的上部添加0.5份硬脂酸鋅顆粒(znst1)起到cyclone收集器的操作停止的時間以外,用與實施例1中相同的工序制備實施例2至6的調(diào)色劑。到cyclone收集器的操作停止的時間如下。
實施例2:7分鐘
實施例3:10分鐘
實施例4:12分鐘
實施例5:3分鐘
實施例6:2分鐘
實施例7至14
根據(jù)表1,除了改變調(diào)色劑顆粒的種類和脂肪酸金屬鹽顆粒的種類以外,用與實施例1中制備調(diào)色劑相同的工序制備實施例7至14的調(diào)色劑。
載體的制備
通過攪拌器將除了鐵氧體顆粒以外的以上組分分散10分鐘以制備包覆膜形成溶液,將該包覆膜形成溶液和鐵氧體顆粒放入真空脫氣型捏合機,在60℃下攪拌30分鐘,減壓下除去甲苯,從而在鐵氧體顆粒的表面上形成樹脂包覆膜,由此制備了載體。所得載體的體均粒徑為51μm。
顯影劑的制備
將8份各例子所得調(diào)色劑與100份如上所述制備的載體混合并使用v型混合器攪拌20分鐘,由此得到顯影劑。
評價
將制備的顯影劑容納在改造的fujixerox株式會社制造的“docucentrecolor450”的顯影裝置中,并在高溫高濕環(huán)境(溫度40℃和濕度90%rh)下保持一天。其后,印刷了30張在進紙方向上距離紙的邊緣3cm的位置面積覆蓋率(圖像密度)為10%的圖像(圖像1)。然后,印刷了100,000張面積覆蓋率為80%的圖像(圖像2)。更進一步地,在與圖像1相同的位置上再次印刷了30張面積覆蓋率為10%的圖像(圖像3)。
圖像密度的評價
在圖像2(面積覆蓋率為80%的圖像)中,使用圖像密度計(x-rite938,x-rite株式會社制造)測量第10張圖像的圖像密度和第100,000張圖像的圖像密度,并確定圖像密度的測量結(jié)果之間的差(δ圖像密度:第100,000張圖像的圖像密度-第10張圖像的圖像密度),基于以下評價標準進行判斷。到g3為止的級別為可接受范圍。
評價標準
g1:0<δ圖像密度≤0.03
g2:0.03<δ圖像密度≤0.06
g3:0.06<δ圖像密度≤0.10
g4:0.10<δ圖像密度≤0.20
g5:0.20<δ圖像密度
色彩配準偏移的評價(圖像位置偏移)
對于30張圖像1(最初印刷的面積覆蓋率為10%的圖像)和30張圖像3(最后印刷的面積覆蓋率為10%的圖像),測量紙邊緣部分與形成的圖像之間的距離,基于以下評價標準進行判斷。到g3為止的級別為可接受范圍。
紙邊緣部分與形成的圖像之間的距離為平均值。
評價標準
g1:0<色彩配準偏移量≤0.5mm
g2:0.5mm<色彩配準偏移量≤1.0mm
g3:1.0mm<色彩配準偏移量≤2mm
g4:2mm<色彩配準偏移量(進紙故障)≤5mm
g5:5mm<色彩配準偏移量(進紙故障)
表1
表1中,“znst”表示“硬脂酸鋅”,“znla”表示“月桂酸鋅”。
“a/b”比表示“調(diào)色劑顆粒的體均粒徑/脂肪酸金屬鹽顆粒的體均粒徑”。
從以上結(jié)果可見,與比較例相比,實施例中圖像評價的結(jié)果優(yōu)異。
提供對本發(fā)明示例性實施方案的上述描述是為了說明和描述。并非旨在窮舉,或?qū)⒈景l(fā)明限制為所公開的精確形式。明顯地,對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言,許多變型和修改將是顯而易見的。選擇并描述這些實施方案為的是更好地說明本發(fā)明的原理及其實際應(yīng)用,從而使得本領(lǐng)域技術(shù)人員理解本發(fā)明的多種實施方案,并且其多種變型適用于所預(yù)期的特定用途。本發(fā)明的范圍期望通過所附權(quán)利要求及其等同形式來限定。