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靜電圖像顯影用調(diào)色劑、靜電圖像顯影劑和調(diào)色劑盒的制作方法

文檔序號(hào):11518051閱讀:266來(lái)源:國(guó)知局
靜電圖像顯影用調(diào)色劑、靜電圖像顯影劑和調(diào)色劑盒的制造方法與工藝

本發(fā)明涉及靜電圖像顯影用調(diào)色劑、靜電圖像顯影劑、調(diào)色劑盒、處理盒、成像裝置和成像方法。



背景技術(shù):

通過(guò)根據(jù)電子照相法等形成的靜電圖像使圖像信息可視化的方法目前應(yīng)用于各種領(lǐng)域中。在電子照相法中,通過(guò)充電工序以及隨后的曝光工序而在圖像保持體(感光體)的表面上將圖像信息形成為靜電圖像,利用包含調(diào)色劑的顯影劑通過(guò)顯影在圖像保持體的表面上使靜電圖像轉(zhuǎn)化為調(diào)色劑圖像,隨后對(duì)該調(diào)色劑圖像進(jìn)行轉(zhuǎn)印工序,其中將調(diào)色劑圖像轉(zhuǎn)印到如紙張等記錄材料上,并進(jìn)一步對(duì)轉(zhuǎn)印的圖像進(jìn)行定影工序,其中使轉(zhuǎn)印的圖像定影至記錄材料的表面上,由此,使圖像信息以圖像的形式可視化。

例如,專利文獻(xiàn)1已經(jīng)提出了“非磁性靜電圖像顯影用調(diào)色劑,其包含正帶電性的調(diào)色劑母顆粒、負(fù)帶電性的疏水二氧化硅微細(xì)顆粒、通過(guò)bet法測(cè)定比表面積為250m2/g以上的正帶電性的疏水性二氧化硅微細(xì)顆粒a以及通過(guò)bet法測(cè)定比表面積低于250m2/g的正帶電性的疏水性二氧化硅微細(xì)顆粒b”。

專利文獻(xiàn)2已經(jīng)提出了“一種有機(jī)樹(shù)脂組合物,其包含有機(jī)樹(shù)脂以及基本流動(dòng)能為500mj以下且粒徑范圍為0.005μm至0.09μm的球狀疏水性二氧化硅微細(xì)顆?!薄?/p>

專利文獻(xiàn)3已經(jīng)提出了“一種靜電荷顯影用調(diào)色劑,包含:至少具有粘結(jié)劑樹(shù)脂和著色劑的調(diào)色劑顆粒,以及至少包含疏水性二氧化硅a和疏水性二氧化硅b的外部添加劑,其中所述疏水性二氧化硅a的比表面積和所述疏水性二氧化硅b的比表面積滿足特定的關(guān)系并且疏水性二氧化硅a的疏水性以及疏水性二氧化硅b的疏水性滿足特定的要求”。

專利文獻(xiàn)4已經(jīng)提出了“一種調(diào)色劑,其不僅包含至少具有粘結(jié)劑樹(shù)脂和著色劑的調(diào)色劑顆粒,還包含無(wú)機(jī)微細(xì)顆粒,其中所述無(wú)機(jī)微細(xì)顆粒是數(shù)均粒徑在80nm至150nm的顆粒,并且所述調(diào)色劑顆粒的在掃描探針顯微鏡下通過(guò)觀察測(cè)定的平均谷深和x方向上凹凸間的平均間隔滿足特定的條件”。

專利文獻(xiàn)5已經(jīng)提出了“一種電子照相用調(diào)色劑,其不僅包含具有粘結(jié)劑樹(shù)脂的調(diào)色劑母顆粒,而且還包含平均粒徑為30nm至100nm的疏水性二氧化硅,其中相對(duì)于每100重量份的調(diào)色劑母顆粒,以至少2重量份至10重量份的量外部添加該疏水性二氧化硅,在該調(diào)色劑中,當(dāng)通過(guò)顆粒分析法進(jìn)行測(cè)定時(shí),硅原子對(duì)碳原子的游離率在特定的范圍內(nèi),并且碳原子和硅原子的同期發(fā)光點(diǎn)處的一次回歸曲線的斜率在特定范圍內(nèi)”。

專利文獻(xiàn)6已經(jīng)提出了“一種非磁性單組分顯影用調(diào)色劑,其包含調(diào)色劑母顆粒和至少3種外部添加劑,所述外部添加劑的第一組分是由疏水性二氧化硅構(gòu)成的外部添加劑a,該二氧化硅的一次顆粒的數(shù)均粒徑為10nm以下;其第二組分是由疏水性無(wú)機(jī)氧化物構(gòu)成的外部添加劑b,該無(wú)機(jī)氧化物的一次顆粒的數(shù)均粒徑為10nm至50nm;并且其第三組分是由鈦酸鹽微細(xì)顆粒構(gòu)成的外部添加劑c,該鈦酸鹽微細(xì)顆粒的形狀為長(zhǎng)方體,并且當(dāng)將粒徑定義為對(duì)角線長(zhǎng)度時(shí),其一次顆粒的數(shù)均粒徑為20nm至300nm”。

專利文獻(xiàn)7已經(jīng)提出了“一種磁性單組分調(diào)色劑組合物,其包含:含有粘結(jié)劑樹(shù)脂、磁性物質(zhì)和電荷控制劑的磁性調(diào)色劑顆粒;經(jīng)過(guò)疏水化處理且比表面積為20m2/g至80m2/g的疏水性二氧化硅;經(jīng)過(guò)疏水化處理且比表面積為130m2/g至230m2/g的疏水性二氧化硅;以及金屬氧化物的細(xì)粉末”。

專利文獻(xiàn)8已經(jīng)提出了“一種調(diào)色劑,其包含:至少含有粘結(jié)劑樹(shù)脂和著色劑的調(diào)色劑顆粒以及兩種數(shù)均粒徑不同的無(wú)機(jī)微細(xì)顆粒a和b,其中所述調(diào)色劑顆粒的重量平均粒徑為2μm至8μm,且圓度為0.955至0.998,所述無(wú)機(jī)微細(xì)顆粒a是數(shù)均粒徑為30nm以上至小于100nm的疏水性二氧化硅微細(xì)顆粒,并且所述無(wú)機(jī)微細(xì)顆粒b是數(shù)均粒徑為100nm以上至小于500nm并且具有金紅石型晶體結(jié)構(gòu)的二氧化鈦微細(xì)顆?!?。

專利文獻(xiàn)9已經(jīng)提出了“一種雙組份顯影劑用調(diào)色劑,其用于將有機(jī)感光體的表面上形成的靜電潛像顯影,該調(diào)色劑不僅包含由至少粘結(jié)劑樹(shù)脂和著色劑構(gòu)成的調(diào)色劑顆粒,而且還包含平均一次粒徑為18nm以下的疏水性二氧化硅(a)以及平均一次粒徑為40nm至70nm的疏水性二氧化硅(b),其中所述疏水性二氧化硅(a)和所述疏水性二氧化硅(b)處于分別以15%至50%和25%至65%的被覆率附著到各調(diào)色劑顆粒表面的狀態(tài)下(假定總被覆率不超過(guò)100%)”。

[專利文獻(xiàn)]

專利文獻(xiàn)1:jp-a-2013-122499

專利文獻(xiàn)2:jp-t-2008-273757(如本文所用的術(shù)語(yǔ)“jp-t”是指公布的pct專利申請(qǐng)的日文譯文)

專利文獻(xiàn)3:jp-a-2006-072093

專利文獻(xiàn)4:jp-a-2007-279400

專利文獻(xiàn)5:jp-a-2008-145652

專利文獻(xiàn)6:jp-a-2006-259169

專利文獻(xiàn)7:jp-t-2005-516241

專利文獻(xiàn)8:jp-a-11-338182

專利文獻(xiàn)9:jp-a-2003-167375



技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

順帶提及,為了提高調(diào)色劑的流動(dòng)性,已進(jìn)行了預(yù)先從外部將小直徑的二氧化硅顆粒(以下也簡(jiǎn)稱為小直徑二氧化硅顆粒)添加至調(diào)色劑顆粒。

然而,小直徑二氧化硅顆粒易于聚集,并且向調(diào)色劑顆粒外部添加聚集狀態(tài)的小直徑二氧化硅顆粒會(huì)導(dǎo)致小直徑二氧化硅顆粒在調(diào)色劑顆粒中的不均勻分布,由此會(huì)難以實(shí)現(xiàn)調(diào)色劑的流動(dòng)性。即使當(dāng)向調(diào)色劑顆粒的表面外部添加還未聚集狀態(tài)的小直徑二氧化硅顆粒時(shí),通過(guò)在顯影單元中的攪拌負(fù)荷,也會(huì)使小直徑二氧化硅顆粒嵌入調(diào)色劑顆粒的表面,由此導(dǎo)致調(diào)色劑顆粒的流動(dòng)性降低。

此外,當(dāng)利用通過(guò)向調(diào)色劑顆粒外部添加小直徑二氧化硅顆粒而制備的調(diào)色劑進(jìn)行成像時(shí),調(diào)色劑與顯影單元中的載體一起攪拌可能會(huì)引發(fā)調(diào)色劑顆粒上的靜電荷量過(guò)多的現(xiàn)象(以下也稱為充電(charge-up))。充電的調(diào)色劑難以移動(dòng)(轉(zhuǎn)印)到記錄材料,由此可獲得與預(yù)期生產(chǎn)的圖像相比密度降低的圖像。

本發(fā)明提供了一種靜電荷顯影用調(diào)色劑,相比于以下情況中的調(diào)色劑,該靜電荷顯影用調(diào)色劑具有優(yōu)異流動(dòng)性,并且能夠抑制圖像密度的降低,上述情況中的調(diào)色劑包含作為附著于調(diào)色劑顆粒的外部添加劑的二氧化硅顆粒,該二氧化硅顆粒僅由平均圓當(dāng)量直徑為10nm至120nm的第一二氧化硅顆粒和壓縮聚集度(compressiveagglomerationdegree)為低于60%或高于95%的二氧化硅顆粒、或者顆粒壓縮比(particlecompressionratio)低于0.20或高于0.40的二氧化硅顆粒、或者平均圓當(dāng)量直徑等于或小于第一二氧化硅顆粒的平均圓當(dāng)量直徑的二氧化硅顆粒構(gòu)成。

本發(fā)明包含以下方面。

(1)一種靜電圖像顯影用調(diào)色劑,包含:

調(diào)色劑顆粒,

第一二氧化硅顆粒,其平均圓當(dāng)量直徑為10nm至120nm,以及

第二二氧化硅顆粒,其壓縮聚集度為60%至95%、顆粒壓縮比為0.20至0.40、且平均圓當(dāng)量直徑大于所述第一二氧化硅顆粒的平均圓當(dāng)量直徑。

(2)如(1)所述的靜電圖像顯影用調(diào)色劑,其中所述第一二氧化硅顆粒是利用油進(jìn)行了表面處理的二氧化硅顆粒。

(3)如(2)所述的靜電圖像顯影用調(diào)色劑,其中所述油為硅油。

(4)如(1)至(3)中任一項(xiàng)所述的靜電圖像顯影用調(diào)色劑,其中所述第一二氧化硅顆粒是相對(duì)于所述調(diào)色劑顆粒,以0.5質(zhì)量%至5質(zhì)量%的量外部添加至所述調(diào)色劑顆粒的二氧化硅顆粒。

(5)如(1)至(4)中任一項(xiàng)所述的靜電圖像顯影用調(diào)色劑,其中所述第二二氧化硅顆粒的平均圓當(dāng)量直徑為40nm至200nm。

(6)如(1)至(5)中任一項(xiàng)所述的靜電圖像顯影用調(diào)色劑,其中所述第二二氧化硅顆粒的顆粒分散度為90%至100%。

(7)如(1)至(6)中任一項(xiàng)所述的靜電圖像顯影用調(diào)色劑,其中所述第二二氧化硅顆粒是利用粘度為1,000cst至50,000cst的硅氧烷化合物進(jìn)行了表面處理的二氧化硅顆粒,并且附著到所述第二二氧化硅顆粒的表面的所述硅氧烷化合物的量為0.01質(zhì)量%至5質(zhì)量%。

(8)如(7)所述的靜電圖像顯影用調(diào)色劑,其中所述硅氧烷化合物是硅油。

(9)如(1)至(8)中任一項(xiàng)所述的靜電圖像顯影用調(diào)色劑,其中所述調(diào)色劑顆粒包含玻璃化轉(zhuǎn)變溫度tg為50℃至80℃的聚酯樹(shù)脂。

(10)如(1)至(9)中任一項(xiàng)所述的靜電圖像顯影用調(diào)色劑,其中所述調(diào)色劑顆粒包含重均分子量mw為5,000至1,000,000的聚酯樹(shù)脂。

(11)如(1)至(10)中任一項(xiàng)所述的靜電圖像顯影用調(diào)色劑,其中所述調(diào)色劑顆粒包含數(shù)均分子量mn為2,000至100,000的聚酯樹(shù)脂。

(12)如(1)至(11)中任一項(xiàng)所述的靜電圖像顯影用調(diào)色劑,其中所述調(diào)色劑顆粒包含分子量分布mw/mn為1.5至100的聚酯樹(shù)脂。

(13)如(1)至(12)中任一項(xiàng)所述的靜電圖像顯影用調(diào)色劑,其中相對(duì)于所述調(diào)色劑顆粒的全部量,所述調(diào)色劑顆粒包含比例為40質(zhì)量%至95質(zhì)量%的粘結(jié)劑樹(shù)脂。

(14)如(1)至(13)中任一項(xiàng)所述的靜電圖像顯影用調(diào)色劑,其中相對(duì)于所述調(diào)色劑顆粒的全部量,所述調(diào)色劑顆粒包含比例為1質(zhì)量%至30質(zhì)量%的著色劑。

(15)如(1)至(14)中任一項(xiàng)所述的靜電圖像顯影用調(diào)色劑,其中相對(duì)于所述調(diào)色劑顆粒的全部量,所述調(diào)色劑顆粒包含比例為1質(zhì)量%至20質(zhì)量%的防粘劑。

(16)如(15)所述的靜電圖像顯影用調(diào)色劑,其中所述防粘劑的熔融溫度為50℃至110℃。

(17)如(1)至(16)中任一項(xiàng)所述的靜電圖像顯影用調(diào)色劑,其中所述調(diào)色劑顆粒的平均圓度為0.90至0.98。

(18)一種靜電圖像顯影劑,其包含如(1)至(17)中任一項(xiàng)所述的靜電圖像顯影用調(diào)色劑和載體。

(19)如(18)所述的靜電圖像顯影劑,其中所述載體是表面被覆有含炭黑樹(shù)脂的載體。

(20)一種調(diào)色劑盒,其容納有如(1)至(17)中任一項(xiàng)所述的靜電圖像顯影用調(diào)色劑,該調(diào)色劑盒可安裝至成像裝置上,并且可從成像裝置上拆下來(lái)。

根據(jù)本發(fā)明,可以提供一種靜電圖像顯影用調(diào)色劑,相比于以下情況的調(diào)色劑,該靜電圖像顯影用調(diào)色劑具有優(yōu)異流動(dòng)性,并且能夠抑制圖像密度降低,上述情況中的調(diào)色劑包含作為附著于調(diào)色劑顆粒的外部添加劑的二氧化硅顆粒,該二氧化硅顆粒僅由平均圓當(dāng)量直徑為10nm至120nm的第一二氧化硅顆粒,和壓縮聚集度為低于60%或高于95%的二氧化硅顆粒、或者顆粒壓縮比低于0.20或高于0.40的二氧化硅顆粒、或者平均圓當(dāng)量直徑等于或小于第一二氧化硅顆粒的平均圓當(dāng)量直徑的二氧化硅顆粒構(gòu)成。

附圖說(shuō)明

圖1是示出了根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施方案的成像裝置的一個(gè)例子的結(jié)構(gòu)示意圖;以及

圖2是示出了根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施方案的處理盒的一個(gè)例子的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

以下將對(duì)本發(fā)明的示例性實(shí)施方案進(jìn)行說(shuō)明。

<靜電圖像顯影用調(diào)色劑>

根據(jù)本發(fā)明示例性的實(shí)施方案的靜電圖像顯影用調(diào)色劑(以下稱為調(diào)色劑)是包含調(diào)色劑顆粒和外部添加劑的調(diào)色劑。

外部添加劑包含平均圓當(dāng)量直徑為10nm至120nm的第一二氧化硅顆粒(以下也稱為小直徑二氧化硅顆粒),以及第二二氧化硅顆粒(以下也稱為特定二氧化硅顆粒),其壓縮聚集度為60%至95%、顆粒壓縮比為0.20至0.40、且平均圓當(dāng)量直徑大于所述第一二氧化硅顆粒的平均圓當(dāng)量直徑。

在此,使用為了增強(qiáng)流動(dòng)性而向調(diào)色劑顆粒中外部添加小直徑的二氧化硅顆粒的傳統(tǒng)調(diào)色劑時(shí),可能會(huì)引發(fā)調(diào)色劑顆粒上的靜電荷量過(guò)多的現(xiàn)象(以下也稱為充電)。

更具體而言,當(dāng)調(diào)色劑顆粒中外部添加有小直徑二氧化硅顆粒的調(diào)色劑與載體一起在顯影單元中被攪拌時(shí),小直徑二氧化硅顆粒與載體直接接觸,并且在其中產(chǎn)生摩擦,導(dǎo)致過(guò)度帶電。作為過(guò)度帶電的原因,據(jù)認(rèn)為即使當(dāng)少量添加小直徑顆粒時(shí),由于它們的直徑小,所以在調(diào)色劑顆粒的表面上也能實(shí)現(xiàn)高被覆率,作為結(jié)果,二氧化硅顆粒與載體的接觸面積變大。

外部添加大量處于過(guò)度帶電狀態(tài)的小直徑二氧化硅顆粒的調(diào)色劑顆粒將變?yōu)檎w過(guò)度帶電狀態(tài)(充電狀態(tài))。

另一方面,通過(guò)組合使用作為外部添加劑的小直徑二氧化硅顆粒和大直徑二氧化硅顆粒,可以抑制充電現(xiàn)象的發(fā)生。

更具體而言,大直徑二氧化硅顆粒通過(guò)外部添加產(chǎn)生緩沖效果(以下稱為隔離物效果),并且大直徑二氧化硅顆粒與載體的接觸使得小直徑二氧化硅顆粒與載體難以直接接觸。因此通過(guò)與載體的摩擦而過(guò)度帶電的小直徑二氧化硅顆粒的比例減小。與此相反,即使當(dāng)大直徑二氧化硅顆粒直接與載體接觸時(shí),其與載體的接觸面積也較小,由此與小直徑二氧化硅顆粒相比,難以過(guò)度帶電。因此,組合使用小直徑二氧化硅顆粒和大直徑二氧化硅顆粒能夠降低附著有外部添加劑的調(diào)色劑顆粒的總帶電量,從而抑制充電現(xiàn)象。

然而,在使用傳統(tǒng)大直徑二氧化硅顆粒的情況下,難以進(jìn)行以幾乎均勻的狀態(tài)將傳統(tǒng)的大直徑二氧化硅顆粒外部添加至調(diào)色劑顆粒的表面并保持該狀態(tài)。更具體而言,在使用(例如)經(jīng)過(guò)油處理而得到高聚集力的大直徑二氧化硅顆粒的情況下,向調(diào)色劑顆粒的表面外部添加處于聚集狀態(tài)的大直徑二氧化硅顆粒傾向于導(dǎo)致大直徑二氧化硅顆粒不均勻分布的現(xiàn)象。另一方面,在使用(例如)高分散性的大直徑二氧化硅顆粒的情況下,即使大直徑二氧化硅顆??梢砸詭缀蹙鶆虻臓顟B(tài)被外部添加到調(diào)色劑顆粒的表面上,在此后于顯影單元中施加的攪拌負(fù)荷下他們變得易于在調(diào)色劑顆粒的表面上移動(dòng)。作為結(jié)果,外部添加結(jié)構(gòu)改變,從而大直徑二氧化硅顆粒有可能落入不均勻分布的狀態(tài)。

當(dāng)大直徑二氧化硅顆粒以如上所述的方式不均勻地分布時(shí),難以在許多小直徑二氧化硅顆粒上實(shí)現(xiàn)由大直徑二氧化硅顆粒產(chǎn)生的隔離物效果;作為結(jié)果,許多小直徑二氧化硅顆粒與載體直接接觸,并可能過(guò)度帶電。當(dāng)許多外部添加的小直徑二氧化硅顆粒過(guò)度帶電時(shí),附著有外部添加劑的調(diào)色劑顆粒的總電量增加,并可能發(fā)生充電。

與正常調(diào)色劑顆粒相比,處于充電狀態(tài)的調(diào)色劑顆粒的電場(chǎng)強(qiáng)度變高,該電場(chǎng)強(qiáng)度是在轉(zhuǎn)印工序中將調(diào)色劑顆粒轉(zhuǎn)印到記錄材料上所必須的。換言之,當(dāng)在調(diào)節(jié)為適合轉(zhuǎn)印未充電的正常調(diào)色劑顆粒的轉(zhuǎn)印電場(chǎng)中進(jìn)行成像時(shí),處于充電狀態(tài)的調(diào)色劑顆粒難以轉(zhuǎn)印,因此得到的圖像其密度將會(huì)低于預(yù)期的圖像密度?;蛘?,當(dāng)在調(diào)節(jié)為適合轉(zhuǎn)印正常調(diào)色劑顆粒的轉(zhuǎn)印電場(chǎng)中且在易于使調(diào)色劑顆粒帶電的設(shè)定中繼續(xù)成像時(shí),顯影單元中充電的調(diào)色劑顆粒的數(shù)目增加,由此得到的圖像密度可能會(huì)繼續(xù)下降。

另一方面,關(guān)于調(diào)色劑的流動(dòng)性,在單獨(dú)使用小直徑二氧化硅顆粒作為外部添加劑的情況下,也難以獲得調(diào)色劑本身的流動(dòng)性,盡管使用小直徑二氧化硅顆粒的最初目的是賦予調(diào)色劑流動(dòng)性。

更具體而言,小直徑二氧化硅顆粒易于聚集,因此向調(diào)色劑顆粒中外部添加聚集狀態(tài)的小直徑二氧化硅顆粒易于導(dǎo)致在調(diào)色劑顆粒中小直徑二氧化硅顆粒的不均勻分布。當(dāng)小直徑二氧化硅顆粒分布不均時(shí),調(diào)色劑顆粒表面具有不存在小直徑二氧化硅顆粒的部分,這種情況可能會(huì)降低調(diào)色劑的流動(dòng)性,并且與其中以幾乎均勻的狀態(tài)外部添加小直徑二氧化硅顆粒的情況相比,難以獲得流動(dòng)性。

另外,通過(guò)顯影單元中的攪拌負(fù)荷,處于還未聚集狀態(tài)的小直徑二氧化硅顆粒傾向于嵌入調(diào)色劑顆粒的表面中,由此通過(guò)小直徑二氧化硅顆粒的嵌入可能會(huì)引發(fā)調(diào)色劑顆粒流動(dòng)性的下降。

在根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施方案的調(diào)色劑中,因此將小直徑二氧化硅顆粒和特定二氧化硅顆粒組合用作為外部添加劑,由此能夠?qū)崿F(xiàn)優(yōu)異的流動(dòng)性能,并抑制圖像密度的降低。據(jù)推測(cè)具有這些效果的原因如下所述。

以下給出了關(guān)于特定二氧化硅顆粒的說(shuō)明。

具有在上述范圍內(nèi)的壓縮聚集度和顆粒壓縮比的特定二氧化硅顆粒是流動(dòng)性和相對(duì)于調(diào)色劑顆粒的分散性高的二氧化硅顆粒,而且還具有高聚集性以及對(duì)于調(diào)色劑顆粒的高附著性。

在一般情況下,二氧化硅顆粒的流動(dòng)性雖然令人滿意,但堆積密度低,因此附著性低且難以聚集。

另一方面,不僅為了改善二氧化硅顆粒的流動(dòng)性還為了提高對(duì)于調(diào)色劑顆粒的分散性,利用疏水化處理劑來(lái)對(duì)二氧化硅顆粒的表面進(jìn)行處理的技術(shù)是已經(jīng)公知的。按照這樣的技術(shù),二氧化硅顆粒在流動(dòng)性和相對(duì)于調(diào)色劑顆粒的分散性方面得到改進(jìn),但它們?nèi)匀槐A袅说透街院筒畹木奂浴?/p>

此外,已知公知的另一種技術(shù)是組合使用疏水化處理劑和硅油來(lái)對(duì)二氧化硅顆粒的表面進(jìn)行處理。按照這樣的技術(shù),二氧化硅顆粒不僅在對(duì)調(diào)色劑顆粒的附著性方面得到改進(jìn),還提高了其聚集性,但相反的是,它們的流動(dòng)性和對(duì)于調(diào)色劑顆粒的分散性傾向于降低。

也就是說(shuō),二氧化硅顆粒在流動(dòng)性和對(duì)調(diào)色劑顆粒的分散性的組合與聚集性和對(duì)調(diào)色劑顆粒的附著性的組合之間存在權(quán)衡關(guān)系。

相反,如上所述,特定二氧化硅顆粒通過(guò)將其壓縮聚集度和顆粒壓縮比調(diào)節(jié)到上述范圍內(nèi),從而改進(jìn)了四種特性,即,流動(dòng)性、對(duì)調(diào)色劑顆粒的分散性、聚集性和對(duì)調(diào)色劑顆粒的附著性。

接著,將依次對(duì)特定二氧化硅顆粒的壓縮聚集度和顆粒壓縮比的特定范圍的意義進(jìn)行說(shuō)明。

首先,對(duì)將特定二氧化硅顆粒的壓縮聚集度限制在60%至95%的范圍的意義進(jìn)行說(shuō)明。

壓縮聚集度是二氧化硅顆粒的聚集性和二氧化硅顆粒對(duì)調(diào)色劑顆粒的附著性的指標(biāo)。該指標(biāo)定義為通過(guò)壓縮二氧化硅顆粒獲得成型體后當(dāng)使該二氧化硅顆粒的成型體落下時(shí),成型體的抗碎程度。

因此,二氧化硅顆粒的壓縮聚集度越高,二氧化硅顆粒越易于變得具有更高的堆積密度,其間的聚集力(分子間力)趨于變強(qiáng),并且二氧化硅顆粒對(duì)調(diào)色劑顆粒的附著力也趨于變強(qiáng)。順帶提及,以下將對(duì)測(cè)定壓縮聚集度的方法進(jìn)詳細(xì)說(shuō)明。

因此,將調(diào)節(jié)為具有60%至95%的高壓縮聚集度的特定二氧化硅顆粒在對(duì)于調(diào)色劑顆粒的附著性以及聚集性方面令人滿意。在此,從一邊將二氧化硅顆粒對(duì)調(diào)色劑顆粒的附著性以及二氧化硅顆粒的聚集性維持在令人滿意的狀態(tài)下,一邊確保二氧化硅顆粒的流動(dòng)性和二氧化硅顆粒相對(duì)于調(diào)色劑顆粒的分散性的觀點(diǎn)出發(fā),將壓縮聚集度的上限值設(shè)為95%。

其次,對(duì)將特定二氧化硅顆粒的顆粒壓縮比限制為0.20至0.40的范圍的意義進(jìn)行說(shuō)明。

顆粒壓縮比是表示二氧化硅顆粒的流動(dòng)性的指標(biāo)。更具體來(lái)說(shuō),顆粒壓縮比定義為二氧化硅顆粒的壓縮表觀比重(hardenedapparentspecificgravity)與松散表觀比重(loosenedapparentspecificgravity)之差與二氧化硅顆粒的壓縮表觀比重之間的比值((壓縮表觀比重-松散表觀比重)/壓縮表觀比重)。

因此,二氧化硅顆粒的顆粒壓縮比越低,表明其流動(dòng)性越高。此外,隨著二氧化硅顆粒的流動(dòng)性增加,二氧化硅顆粒相對(duì)于調(diào)色劑顆粒的分散性趨向于變高。順帶提及,以下將對(duì)測(cè)定顆粒壓縮比的方法進(jìn)詳細(xì)描述。

因此,調(diào)節(jié)為具有0.20至0.40的低顆粒壓縮比的特定二氧化硅顆粒不僅具有令人滿意的流動(dòng)性,而且還具有令人滿意的相對(duì)于調(diào)色劑顆粒的分散性。在此,從一邊將二氧化硅顆粒的流動(dòng)性和對(duì)調(diào)色劑顆粒的分散性維持在令人滿意的狀態(tài),一邊增強(qiáng)聚集性和二氧化硅顆粒對(duì)調(diào)色劑顆粒的附著性的觀點(diǎn)出發(fā),將顆粒壓縮比的下限值設(shè)為0.20。

由上所述,特定二氧化硅顆粒的獨(dú)特特征在于它們易于流動(dòng),它們易于分散在調(diào)色劑顆粒中,進(jìn)一步地它們具有高的聚集性并對(duì)調(diào)色劑顆粒具有高附著力。因此,壓縮聚集度和顆粒壓縮比落入上述范圍的特定二氧化硅顆粒變?yōu)檫@樣的二氧化硅顆粒,其不僅具有高流動(dòng)性和對(duì)調(diào)色劑顆粒的高分散性,而且還具有高的聚集性并對(duì)調(diào)色劑顆粒具有高附著力。

再次,將對(duì)通過(guò)組合使用小直徑二氧化硅顆粒和特定二氧化硅顆粒作為外部添加劑而帶來(lái)的假定作用進(jìn)行說(shuō)明。

如上所述,特定二氧化硅顆粒具有高流動(dòng)性和高聚集性。

另一方面,小直徑二氧化硅顆粒由于其直徑小因此趨于引起聚集,它們易于形成聚集體。

一般而言,經(jīng)由通過(guò)在機(jī)械負(fù)荷下攪拌而使調(diào)色劑顆粒和外部添加劑混合,以將外部添加劑附著到調(diào)色劑顆粒的工序,從而得到包含調(diào)色劑顆粒和調(diào)色劑顆粒上附著有外部添加劑的調(diào)色劑(以下也稱為外部添加工序)。

在外部添加工序中,即使當(dāng)小直徑二氧化硅顆粒形成聚集體時(shí),這些聚集體通過(guò)與聚集性高以及流動(dòng)性高的特定二氧化硅顆粒形成的聚集體發(fā)生碰撞而粉碎,此后特定二氧化硅顆粒本身的聚集體也發(fā)生解體。

以這種方式,由于特定二氧化硅顆粒在聚集性和流動(dòng)性之間具有相容性,它們?cè)谕獠刻砑庸ば蛑蟹磸?fù)形成聚集體并解體,在該過(guò)程中,該聚集體也使小直徑二氧化硅顆粒的聚集體繼續(xù)破碎。因此,小直徑二氧化硅顆粒變得易于以幾乎均勻的狀態(tài)附著到調(diào)色劑顆粒的表面上。另外,特定二氧化硅顆粒相對(duì)于調(diào)色劑顆粒具有高分散性,由此它們也易于以幾乎均勻的狀態(tài)附著到調(diào)色劑顆粒的表面上。

由于特定二氧化硅顆粒對(duì)于調(diào)色劑顆粒具有高附著性,所以一旦它們附著到調(diào)色劑顆粒上,即使在顯影單元的內(nèi)部通過(guò)攪拌等施加機(jī)械負(fù)荷時(shí),它們也難以移動(dòng)并從調(diào)色劑顆粒上釋放。

換言之,當(dāng)將小直徑二氧化硅顆粒和特定二氧化硅顆粒組合使用作為外部添加劑時(shí),小直徑二氧化硅顆粒以幾乎均勻的狀態(tài)外部添加并且特定二氧化硅顆粒也以幾乎均勻的狀態(tài)外部添加,而且,即使在機(jī)械負(fù)荷下也易于保持外部添加劑的幾乎均勻的結(jié)構(gòu)。

另一方面,特定二氧化硅顆粒的平均圓當(dāng)量直徑大于小直徑二氧化硅顆粒,由此特定二氧化硅顆粒用作間隔物。通過(guò)該間隔物效果,在顯影單元中,載體變得難以與存在于特定二氧化硅顆粒附近的小直徑二氧化硅顆粒相接觸,作為結(jié)果,由于小直徑顆粒和載體之間的摩擦所導(dǎo)致的小直徑二氧化硅顆的過(guò)度帶電的發(fā)生率趨于降低。

如上所述,由于特定二氧化硅顆粒以幾乎均勻的狀態(tài)附著到調(diào)色劑顆粒的表面上,所以由于特定二氧化硅顆粒的間隔物效果,附著到調(diào)色劑顆粒表面上的許多小直徑二氧化硅顆粒不會(huì)與載體直接接觸,由此防止它們過(guò)度帶電。因此難以發(fā)生調(diào)色劑顆粒的充電現(xiàn)象。

此外,如上所述,易于保持小直徑二氧化硅顆粒和特定二氧化硅顆粒的外部添加結(jié)構(gòu),因此附著到調(diào)色劑顆粒表面上的許多小直徑二氧化硅顆粒難以與載體直接接觸,并且易于維持非過(guò)度帶電的狀態(tài)。由此,易于保持調(diào)色劑顆粒的充電被抑制的狀態(tài)。

由上所述,可以推斷,將小直徑二氧化硅顆粒和特定二氧化硅顆粒組合使用作為外部添加劑時(shí),易于保持調(diào)色劑顆粒的充電被抑制的狀態(tài),并且能夠抑制由充電導(dǎo)致的圖像密度的降低。

此外,關(guān)于調(diào)色劑的流動(dòng)性,可以推斷,通過(guò)將小直徑二氧化硅顆粒和特定二氧化硅顆粒組合使用作為外部添加劑,從而使小直徑二氧化硅顆粒以幾乎均勻的狀態(tài)外部添加,由此易于產(chǎn)生改進(jìn)調(diào)色劑顆粒流動(dòng)性的效果,這是利用小直徑二氧化硅顆粒的最初目的。

基于上述內(nèi)容考慮,推斷出根據(jù)本發(fā)明示例性的實(shí)施方案的調(diào)色劑具有優(yōu)異的流動(dòng)性并且能夠防止圖像密度降低。

在根據(jù)本發(fā)明示例性的實(shí)施方案的調(diào)色劑中,特定二氧化硅顆粒進(jìn)一步優(yōu)選具有90%至100%的顆粒分散度。

在此,將對(duì)使特定二氧化硅顆粒的顆粒分散度設(shè)為90%至100%的意義進(jìn)行說(shuō)明。

顆粒分散度是表示二氧化硅顆粒的分散性的指標(biāo)。該指標(biāo)定義為一次顆粒狀態(tài)的二氧化硅顆粒在調(diào)色劑顆粒中的易分散程度。更具體而言,當(dāng)調(diào)色劑顆粒表面上的二氧化硅顆粒的計(jì)算的被覆率和實(shí)際測(cè)得的被覆率分別以co和c來(lái)表示時(shí),將顆粒分散度定義為在附著對(duì)象上實(shí)際測(cè)得的被覆率c和計(jì)算的被覆率co之間的比值(實(shí)際測(cè)得的被覆率c/計(jì)算的被覆率co)。

因此,顆粒分散度越高,二氧化硅顆粒越難以聚集,并且易于使二氧化硅顆粒以一次顆粒狀態(tài)分散于調(diào)色劑顆粒中。順帶提及,以下將對(duì)顆粒分散度的計(jì)算方法進(jìn)行詳細(xì)描述。

在將壓縮聚集度和顆粒壓縮比控制在上述范圍內(nèi)的同時(shí),通過(guò)將顆粒分散度調(diào)節(jié)至90%至100%的高值范圍內(nèi),能夠進(jìn)一步提高特定二氧化硅顆粒相對(duì)于調(diào)色劑顆粒的分散性。作為結(jié)果,進(jìn)一步提高了調(diào)色劑整體的流動(dòng)性,除此之外還易于維持增強(qiáng)的流動(dòng)性。此外,特定二氧化硅顆粒本身易于以幾乎均勻的狀態(tài)附著到調(diào)色劑顆粒的表面上,由此易于防止圖像密度的降低。

作為特定二氧化硅的合適的例子,可以提及表面附著有重均分子量相對(duì)高的硅氧烷化合物的二氧化硅,該特定二氧化硅包含于根據(jù)本發(fā)明示例性的實(shí)施方案的調(diào)色劑中,并且具有上述特征,即,不僅具有高的流動(dòng)性和對(duì)于調(diào)色劑顆粒的高分散性,而且還有高聚集性和對(duì)于調(diào)色劑顆粒的高附著性。更具體而言,特定二氧化硅顆粒的合適的例子是優(yōu)選以0.01質(zhì)量%至5質(zhì)量%的表面附著量表面附著有粘度為1,000cst至50,000cst的硅氧烷化合物的二氧化硅顆粒。作為此類(lèi)特定二氧化硅顆粒的制備方法,可以提及的是利用具有相對(duì)高重均分子量的硅氧烷化合物并使該硅氧烷化合物附著到二氧化硅顆粒表面的方法。更具體來(lái)說(shuō),此類(lèi)特定二氧化硅顆??梢酝ㄟ^(guò)以下方法得到:使用粘度為1,000cst至50,000cst的硅氧烷化合物,并利用該硅氧烷化合物對(duì)二氧化硅顆粒進(jìn)行表面處理,以使硅氧烷化合物以0.01質(zhì)量%至5質(zhì)量%的表面附著量附著于二氧化硅顆粒的表面。

在此,將表面附著量定義為相對(duì)于二氧化硅顆粒的表面進(jìn)行表面處理前的二氧化硅顆粒(未經(jīng)處理的二氧化硅顆粒)的比例。在此,也將進(jìn)行表面處理前的二氧化硅顆粒(即,未經(jīng)處理的二氧化硅顆粒)簡(jiǎn)稱為二氧化硅顆粒。

通過(guò)利用粘度為1,000cst至50,000cst的硅氧烷化合物對(duì)二氧化硅顆粒的表面進(jìn)行表面處理,以使表面附著量達(dá)到0.01重量%至5重量%,從而制備特定二氧化硅顆粒,該特定二氧化硅顆粒在流動(dòng)性和相對(duì)于調(diào)色劑顆粒的分散性以及聚集性和對(duì)調(diào)色劑顆粒的附著性方面均有所改進(jìn),并且其壓縮聚集度和顆粒壓縮比容易滿足上述要求。作為結(jié)果,易于抑制流動(dòng)性的降低以及圖像密度的降低。盡管原因尚未明確,但據(jù)推測(cè)上述作用是由如下原因?qū)е碌摹?/p>

當(dāng)具有在上述范圍內(nèi)的相對(duì)高粘度的硅氧烷化合物以上述范圍內(nèi)的較少的量附著到二氧化硅顆粒的表面上時(shí),展示出來(lái)自二氧化硅顆粒表面上的硅氧烷化合物的性質(zhì)的功能。雖然其機(jī)理尚未明確,但是據(jù)推測(cè),當(dāng)特定二氧化硅顆粒流動(dòng)時(shí),由于相對(duì)高粘度的硅氧烷化合物以上述特定范圍內(nèi)的較少的量附著到特定二氧化硅顆粒的表面上,所以傾向于展示出源于硅氧烷化合物的防粘特性,或者通過(guò)降低由于硅氧烷化合物的空間位阻所產(chǎn)生的顆粒間力,從而使二氧化硅顆粒之間的附著性降低。由此,二氧化硅顆粒的流動(dòng)性和二氧化硅顆粒相對(duì)于調(diào)色劑顆粒的分散性得以進(jìn)一步提高。

另一方面,當(dāng)壓縮二氧化硅顆粒時(shí),二氧化硅顆粒的表面上的硅氧烷化合物分子的長(zhǎng)鏈彼此纏結(jié),從而使二氧化硅顆粒的緊密填充度增加,并且二氧化硅顆粒之間的聚集力得以增強(qiáng)。此外,據(jù)認(rèn)為,由于硅氧烷化合物分子的長(zhǎng)鏈彼此纏繞而在二氧化硅顆粒之間產(chǎn)生的聚集力通過(guò)二氧化硅顆粒的流動(dòng)而解除。除此之外,二氧化硅顆粒表面上的硅氧烷化合物分子的長(zhǎng)鏈也提高了相對(duì)于調(diào)色劑顆粒的附著性。

由此,將表面以上述特定范圍內(nèi)的較少的量附著有粘度在上述特定范圍內(nèi)的硅氧烷化合物的特定二氧化硅顆粒變得易于滿足上述要求,這些要求不僅涉及壓縮聚集度和顆粒壓縮比,而且還與顆粒分散度相關(guān)。

以下將對(duì)調(diào)色劑組成進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。

(調(diào)色劑顆粒)

調(diào)色劑顆粒包含(例如)粘結(jié)劑樹(shù)脂。調(diào)色劑顆粒根據(jù)需要可包含著色劑、防粘劑和其他添加劑。

-粘結(jié)劑樹(shù)脂-

作為粘結(jié)劑樹(shù)脂的例子,可以提及乙烯基樹(shù)脂,包括由以下相同種類(lèi)的單體形成的均聚物,這些單體為:苯乙烯類(lèi)(例如苯乙烯、對(duì)氯苯乙烯、α-甲基苯乙烯);(甲基)丙烯酸酯類(lèi)(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、甲基丙烯酸2-乙基己酯);烯鍵式不飽和腈類(lèi)(例如丙烯腈、甲基丙烯腈);乙烯基醚類(lèi)(例如,乙烯基甲基醚、乙烯基異丁基醚);乙烯基酮類(lèi)(例如乙烯基甲基酮、乙烯基乙基酮、乙烯基異丙烯基酮);或烯烴類(lèi)(例如乙烯、丙烯、丁二烯);以及通過(guò)將上述兩種或多種的單體組合而形成的共聚物。

粘結(jié)劑樹(shù)脂的其他例子還包括非乙烯基樹(shù)脂,如環(huán)氧樹(shù)脂、聚酯樹(shù)脂、聚氨酯樹(shù)脂、聚酰胺樹(shù)脂、纖維素樹(shù)脂、聚醚樹(shù)脂和改性松香、這些非乙烯基樹(shù)脂與上述乙烯基樹(shù)脂的混合物、以及通過(guò)在上述樹(shù)脂或混合物的存在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(shù)脂可以單獨(dú)使用,或者可以將兩種以上組合使用。

在這些粘結(jié)劑樹(shù)脂中,相對(duì)于其他樹(shù)脂而言優(yōu)選聚酯樹(shù)脂。

聚酯樹(shù)脂的例子包括公知的聚酯樹(shù)脂。

聚酯樹(shù)脂的例子包括由多元羧酸和多元醇構(gòu)成的縮聚物。順帶提及,在此可以使用的聚酯樹(shù)脂可以是市售可得的聚酯樹(shù)脂、或者是合成聚酯樹(shù)脂中的任一者。

多元羧酸的例子包括脂肪族二羧酸(例如草酸、丙二酸、馬來(lái)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)式二羧酸(例如環(huán)己烷二甲酸),芳香族二羧酸(例如對(duì)苯二甲酸、間苯二甲酸、鄰苯二甲酸和萘二甲酸),上述列舉的酸的酸酐,或者上述列舉的酸的低級(jí)烷基酯(具有例如1至5個(gè)碳原子數(shù))。其中,優(yōu)選的多元羧酸例如為芳香族二羧酸。

作為多元羧酸,可以與二元羧酸一起組合使用具有交聯(lián)結(jié)構(gòu)或支鏈結(jié)構(gòu)的三元或更多元的羧酸。此類(lèi)三元或更多元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(jí)烷基酯(具有例如1至5個(gè)碳原子數(shù))。

這些多元羧酸可以單獨(dú)使用,或者可以將兩種以上組合使用。

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)式二醇(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、雙酚a的環(huán)氧丙烷加合物)。其中,例如,優(yōu)選的多元醇為芳香族二醇和脂環(huán)式二醇,更優(yōu)選的多元醇為芳香族二醇。

作為多元醇,可以與二元醇一起組合使用具有交聯(lián)結(jié)構(gòu)或支鏈結(jié)構(gòu)的三元或更多元的醇。三元或更多元的多元醇的例子包括丙三醇、三羥甲基丙烷和季戊四醇。

多元醇可以單獨(dú)使用其中的一種,也可以組合使用兩種或更多種。

聚酯樹(shù)脂的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(tg)優(yōu)選為50℃至80℃,更優(yōu)選為50℃至65℃。

順帶提及,玻璃化轉(zhuǎn)變溫度是由通過(guò)差示掃描量熱法(dsc)得到的dsc曲線而確定的,更具體而言,是根據(jù)jisk-7121-1987“塑料的轉(zhuǎn)變溫度測(cè)量方法”的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的獲得方法中所描述的“外推玻璃化轉(zhuǎn)變起始溫度”而確定的。

聚酯樹(shù)脂的重均分子量(mw)優(yōu)選為5,000至1,000,000,更優(yōu)選為7,000至500,000。

聚酯樹(shù)脂的數(shù)均分子量(mn)優(yōu)選為2,000至100,000。

聚酯樹(shù)脂的分子量分布mw/mn優(yōu)選為1.5至100,更優(yōu)選為2至60。

順帶提及,通過(guò)凝膠滲透色譜法(gpc)來(lái)測(cè)定重均分子量和數(shù)均分子量。通過(guò)gpc測(cè)量分子量的方法是通過(guò)如下方式進(jìn)行的:使用tosoh公司制造的gpc·hlc-8120gpc作為測(cè)量裝置,使用tosoh公司制造的tskgelsuperhm-m(15cm)作為柱子,并使用thf作為溶劑。通過(guò)單分散聚苯乙烯標(biāo)準(zhǔn)樣品獲得分子量校正曲線,利用該校正曲線并由上述測(cè)量所獲得的測(cè)量結(jié)果計(jì)算重均分子量和數(shù)均分子量。

采用公知的制備方法來(lái)制備聚酯樹(shù)脂。更具體而言,聚酯樹(shù)脂可以通過(guò)例如以下方法來(lái)制備:在180℃至230℃的溫度下并且根據(jù)需要在減壓的條件下,在反應(yīng)體系中進(jìn)行聚合反應(yīng),同時(shí)除去反應(yīng)體系中縮合過(guò)程中產(chǎn)生的水和醇。

另外,當(dāng)作為原料的單體在反應(yīng)溫度下不溶解或不相容的情況下,可以添加高沸點(diǎn)溶劑作為溶解助劑來(lái)溶解單體。在這種情況下,在進(jìn)行縮聚反應(yīng)的同時(shí)通過(guò)蒸餾從反應(yīng)體系中將溶解助劑除去。在存在相容性較差的單體的情況下,適合的是相容性較差的單體可以預(yù)先與待與該單體縮聚的酸或醇縮合,然后再與主要成分縮聚。

例如,相對(duì)于調(diào)色劑顆粒的全部量,粘結(jié)劑樹(shù)脂的適宜含量為例如40重量%至95重量%,優(yōu)選為50重量%至90重量%,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、永久橙gtr、吡唑啉酮橙、伍爾坎橙、萬(wàn)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(lán)、群青藍(lán)、銅油藍(lán)、氯化亞甲基藍(lán)、酞菁藍(lán)、顏料藍(lán)、酞菁綠和孔雀石綠草酸鹽,以及各種染料,如吖啶型染料、呫噸型染料、偶氮型染料、苯醌型染料、吖嗪型染料、蒽醌型染料、硫靛型染料、二噁嗪型染料、噻嗪型染料、偶氮甲堿型染料、靛青型染料、酞菁型染料、苯胺黑型染料、聚甲川型染料、三苯甲烷型染料、二苯甲烷型染料以及噻唑型染料。

作為著色劑,可以單獨(dú)使用一種著色劑,或者可以將兩種以上組合使用。

根據(jù)需要,也可以使用經(jīng)表面處理的這些著色劑中的任意一者,或可以將著色劑和分散劑組合使用。另外,也可以將兩種以上不同的著色劑組合使用。

相對(duì)于調(diào)色劑顆粒的全部量,著色劑的合適含量例如為1重量%至30重量%,優(yōu)選為3重量%至15重量%。

-防粘劑-

防粘劑的例子包括但不限于:天然蠟,如烴蠟、巴西棕櫚蠟、米糠蠟或小燭樹(shù)蠟;合成或礦物/石油蠟,如褐煤蠟;以及脂肪酸酯和酯蠟,如褐煤酸酯。

防粘劑的熔融溫度優(yōu)選為50℃至110℃,更優(yōu)選為60℃至100℃。

順帶提及,熔融溫度是作為利用jisk-7121-1987的“塑料的轉(zhuǎn)變溫度的測(cè)量方法”中獲得熔融溫度的方法中所描述的融化峰值溫度,由差示掃描量熱法(dsc)得到的dsc曲線來(lái)確定的。

相對(duì)于調(diào)色劑顆粒的全部量,防粘劑的合適含量為(例如)1重量%至20重量%,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公知的添加劑,例如磁性物質(zhì)、靜電控制劑和無(wú)機(jī)粉末。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??梢詾榫哂袉螌咏Y(jié)構(gòu)的調(diào)色劑顆粒,或者可以為具有所謂的核/殼結(jié)構(gòu)的調(diào)色劑顆粒,該核/殼結(jié)構(gòu)是由核部(核顆粒)和被覆所述核部的層(殼層)構(gòu)成的。

在此,適宜的是具有核/殼結(jié)構(gòu)的各調(diào)色劑顆粒由包含粘結(jié)劑樹(shù)脂和根據(jù)需要的其他添加劑(如著色劑和防粘劑)的核部以及包含粘結(jié)劑樹(shù)脂的被覆層構(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。

順帶提及,使用coultermultisizerii(beckmancoulterinc.)、并使用isoton-ii(beckmancoulterinc.)作為電解液來(lái)測(cè)量調(diào)色劑顆粒的各種平均粒徑和各種粒度分布指數(shù)。

測(cè)量時(shí),將0.5mg至50mg的待測(cè)量的樣品添加到作為分散劑的2ml5%的表面活性劑(優(yōu)選為烷基苯磺酸鈉)的水溶液中。將所得混合物添加到100ml至150ml的電解液中。

使用超聲波分散器將懸浮有樣品的電解液分散處理1分鐘,通過(guò)設(shè)置有孔徑為100μm的孔的coultermultisizerii,對(duì)粒徑為2μm至60μm的顆粒的粒度分布進(jìn)行測(cè)量。在此,取樣的顆粒數(shù)目為50,000。

相對(duì)于基于所測(cè)得的粒度分布而劃分的粒度范圍(通道),從最小直徑一側(cè)開(kāi)始繪制體積累積分布和數(shù)量累積分布,并分別將累積百分?jǐn)?shù)達(dá)到16%時(shí)的粒徑定義為體均粒徑d16v和數(shù)均粒徑d16p,將累積百分?jǐn)?shù)達(dá)到50%時(shí)的粒徑定義為體均粒徑d50v和數(shù)均粒徑d50p,此外,將累積百分?jǐn)?shù)達(dá)到84%時(shí)的粒徑定義為體均粒徑d84v和數(shù)均粒徑d84p。

通過(guò)使用這些數(shù)據(jù),由(d84v/d16v)1/2計(jì)算體均粒度分布指數(shù)(gsdv),并且由(d84p)/(d16p)1/2計(jì)算數(shù)均粒度分布指數(shù)(gsdp)。

調(diào)色劑顆粒的平均圓度優(yōu)選為0.90至0.98,更優(yōu)選為0.95至0.98。

調(diào)色劑顆粒的平均圓度是通過(guò)計(jì)算(當(dāng)量圓周長(zhǎng))/(周長(zhǎng))的比值[(具有與顆粒圖像相同投影面積的圓的周長(zhǎng))/(顆粒投影圖像的周長(zhǎng))比值]而確定的。更具體而言,其是通過(guò)以下方法測(cè)定的值。

首先,將作為測(cè)量對(duì)象的調(diào)色劑(顯影劑)分散于包含表面活性劑的水中。然后通過(guò)超聲處理從調(diào)色劑中除去外部添加劑,由此得到調(diào)色劑顆粒。

將由此得到的調(diào)色劑顆粒在吸濾下收集,形成扁平流,快速暴露于頻閃發(fā)光中,由此捕獲顆粒圖像作為靜態(tài)圖像,然后利用流動(dòng)型顆粒圖像分析儀(sysmex公司制fpia-2100),由顆粒圖像的圖像分析確定顆粒圖像的平均圓度。用于確定平均圓度的取樣數(shù)設(shè)為3,500。

(外部添加劑)

外部添加劑包括小直徑二氧化硅顆粒和特定二氧化硅顆粒。外部添加劑可包括除小直徑二氧化硅顆粒和特定二氧化硅顆粒之外的其他外部添加劑。換句話說(shuō),可以僅將小直徑二氧化硅顆粒和特定二氧化硅顆粒的組合外部添加至調(diào)色劑顆粒,或者可以將小直徑二氧化硅顆粒、特定二氧化硅顆粒和其他添加劑一起外部添加至調(diào)色劑顆粒。

-油類(lèi)-

二氧化硅顆??梢杂糜瓦M(jìn)行表面處理。作為在二氧化硅顆粒的表面處理所使用的油的例子,可提及選自由潤(rùn)滑劑、油脂構(gòu)成的組中的一種或多種化合物。油的例子包括硅油、石蠟油、含氟油和植物油。至于油,可以僅使用一種油,或可以組合使用兩種或更多種油。

硅油的例子包括二甲基硅油、甲基苯基硅油、氯苯基硅油、甲基氫硅油、烷基改性硅油、氟改性硅油、聚醚改性硅油、醇改性硅油、氨基改性硅油、環(huán)氧基改性硅油、環(huán)氧基-聚醚改性硅油、苯酚改性硅油、羧基改性硅油、巰基改性硅油、丙烯?;蚣谆;男怨栌秃挺?甲基苯乙烯改性硅油。

作為石蠟油的例子,可以提及液體石蠟。

作為含氟油的例子,可以提及含氟油和含氟油氯化物。

作為礦物油的例子,可提及機(jī)油。

作為植物油的例子,可以提及菜籽油和棕櫚油。

這些油中,根據(jù)調(diào)色劑的電荷保持特性和清潔性能,硅油優(yōu)選好于其他油類(lèi)。在應(yīng)用硅油時(shí),容易以油在二氧化硅顆粒表面上形成幾乎均勻的薄層的狀態(tài)對(duì)二氧化硅顆粒表面進(jìn)行表面處理。

[小直徑二氧化硅顆粒]

小直徑二氧化硅顆粒是平均圓當(dāng)量直徑為10nm至120nm的二氧化硅顆粒。

對(duì)于小直徑二氧化硅顆粒,只要是以二氧化硅(或sio2)作為主要成分即可,并且其可為晶態(tài)或非晶態(tài)。此外,二氧化硅顆??梢允褂弥T如水玻璃或烷氧基硅烷之類(lèi)的硅化合物作為原料而制備,或者可以是通過(guò)對(duì)石英進(jìn)行粉碎而獲得的。

小直徑二氧化硅顆粒的例子包括溶膠-凝膠二氧化硅顆粒、水膠體二氧化硅顆粒、醇類(lèi)二氧化硅顆粒、通過(guò)氣相法獲得的熱解二氧化硅顆粒、以及熔融二氧化硅顆粒。在這些二氧化硅顆粒中,從易于增強(qiáng)調(diào)色劑顆粒的被覆率的觀點(diǎn)出發(fā),熔融二氧化硅顆粒優(yōu)于其他二氧化硅顆粒。

可以對(duì)小直徑二氧化硅顆粒進(jìn)行疏水化處理。例如可以在進(jìn)行疏水化處理之前通過(guò)將二氧化硅顆粒浸入疏水化處理劑中來(lái)進(jìn)行疏水化處理。

作為用于疏水化處理的疏水化處理劑的例子,可以提及硅烷偶聯(lián)劑和硅油。

硅烷偶聯(lián)劑的例子包括六甲基二硅氮烷、三甲基硅烷、三甲基氯硅烷、二甲基二氯硅烷、甲基三氯硅烷、烯丙基二甲基氯硅烷、芐基二甲基氯硅烷、甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、異丁基三甲氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷、三甲基甲氧基硅烷、羥丙基三甲氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、正丁基三甲氧基硅烷、正十六烷基三甲氧基硅烷、正十八烷基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷和乙烯基三乙酰氧基硅烷。

硅油的例子包括二甲基聚硅氧烷、甲基氫聚硅氧烷和甲基苯基聚硅氧烷。

在這些疏水化處理劑中,優(yōu)選三甲基甲氧基硅烷和六甲基二硅氮烷等具有三甲基甲硅烷基的有機(jī)硅化合物,尤其是六甲基二硅氮烷。

此外,疏水化處理劑的其他例子包括公知的疏水化處理劑,如鈦酸酯偶聯(lián)劑和鋁偶聯(lián)劑。

可單獨(dú)使用一種疏水化處理劑,或者組合使用兩種或多種疏水化處理劑。

對(duì)于處理中所使用的疏水化處理劑的量沒(méi)有特別的限制,但是從實(shí)現(xiàn)疏水化效果來(lái)看,相對(duì)于進(jìn)行疏水化處理之前的二氧化硅顆粒的總質(zhì)量,疏水化處理劑的量?jī)?yōu)選1質(zhì)量%至60質(zhì)量%,更優(yōu)選5質(zhì)量%至40質(zhì)量%,進(jìn)一步優(yōu)選10質(zhì)量%至30質(zhì)量%。

順帶提及,諸如硅油之類(lèi)的油(選自由潤(rùn)滑劑、油脂構(gòu)成的組中的一種以上的化合物)可以用作為疏水化處理劑。在這種情況下,從保持調(diào)色劑流動(dòng)性的觀點(diǎn)出發(fā),相對(duì)于進(jìn)行疏水化處理之前的二氧化硅顆粒的總質(zhì)量,疏水化處理劑的量?jī)?yōu)選為5質(zhì)量%以下,更優(yōu)選為3質(zhì)量%以下,進(jìn)一步優(yōu)選為1質(zhì)量%以下。

另外,當(dāng)將油(如硅油)用作為疏水化處理劑時(shí),鑒于調(diào)色劑的流動(dòng)性,游離油的量?jī)?yōu)選為3質(zhì)量%以下,更優(yōu)選為3質(zhì)量%,進(jìn)一步優(yōu)選為0質(zhì)量%。

在此,將游離油的量定義為游離油占全部小直徑二氧化硅顆粒的比例。游離油的量為通過(guò)以下方式測(cè)定的值。

通過(guò)利用jeolltd.制al-400(磁場(chǎng):9.4t(h核,400mhz))對(duì)于小直徑二氧化硅顆粒進(jìn)行質(zhì)子nmr測(cè)定。將樣品、氘化氯仿溶劑以及作為基準(zhǔn)物質(zhì)的tms裝入氧化鋯樣品管(直徑:5mm)中。將該樣品管置于al-400中,并例如在以下條件下進(jìn)行測(cè)定:頻率為δ87khz/400mhz(=δ20ppm),測(cè)量溫度為25℃,合計(jì)次數(shù)為16,并且分辨率為0.24hz(32,000點(diǎn)),并且借助于校正曲線,由來(lái)自游離油的峰強(qiáng)度計(jì)算游離油的量。

例如,當(dāng)使用二甲基硅油作為油時(shí),對(duì)未經(jīng)處理的二氧化硅顆粒和二甲基硅油(以大約5個(gè)水平的量噴灑)進(jìn)行nmr測(cè)定,由此制備的校正曲線示出了游離油的量與nmr峰強(qiáng)度之間的關(guān)系?;谛U€計(jì)算出游離油的量。

-平均圓當(dāng)量直徑-

小直徑二氧化硅顆粒的平均圓當(dāng)量直徑為10nm至120nm,就調(diào)色劑的流動(dòng)性并抑制圖像密度降低而言,優(yōu)選為20nm至115nm,更優(yōu)選為30nm至110nm,進(jìn)一步優(yōu)選為40nm至100nm。

由于在根據(jù)本發(fā)明示例性的實(shí)施方案中使用了具有在上述范圍內(nèi)的平均圓當(dāng)量直徑的小直徑二氧化硅顆粒,因此與二氧化硅顆粒的平均圓當(dāng)量直徑小于上述范圍的情況相比,在外部添加工序中,小直徑二氧化硅顆粒的聚集體更易于被特定二氧化硅顆粒的聚集體破碎。因此,如上所述,小直徑二氧化硅顆粒易于以幾乎均勻的狀態(tài)附著到調(diào)色劑顆粒的表面上,由此據(jù)推測(cè),抑制了圖像密度的降低。

另外,與使用平均圓當(dāng)量直徑超過(guò)上述范圍的二氧化硅顆粒的情況相比,在根據(jù)本發(fā)明示例性的實(shí)施方案中使用具有在上述范圍內(nèi)的平均圓當(dāng)量直徑的小直徑二氧化硅顆粒更易于獲得特定二氧化硅顆粒的間隔物效果。因此,如上所述,小直徑二氧化硅顆粒難以與載體直接接觸,因此據(jù)推測(cè)抑制了由充電導(dǎo)致的圖像密度降低。

按照與如下所述的特定二氧化硅顆粒相同的方式確定小直徑二氧化硅顆粒的平均圓當(dāng)量直徑。

順帶提及,當(dāng)旨在確定來(lái)自調(diào)色劑的小直徑二氧化硅顆粒的平均圓當(dāng)量直徑時(shí),將外部添加劑與調(diào)色劑分離,并且按照以下方法從分離的外部添加劑中分離小直徑二氧化硅顆粒。

將調(diào)色劑裝入并分散于甲醇中。攪拌后,用超聲浴處理分散液,由此外部添加劑從調(diào)色劑表面上剝離。此后,通過(guò)離心分離使調(diào)色劑沉淀,并且只回收分散有外部添加劑的甲醇。然后使該甲醇揮發(fā),以便能夠提取外部添加劑。將由此得到的外部添加劑裝入并分散于3:7水-甲醇混合液中,并攪拌。此后,通過(guò)離心分離使小直徑二氧化硅顆粒以外的成分沉淀,并僅回收其中分散有小直徑二氧化硅顆粒的溶液。然后將回收的溶液蒸發(fā),由此,能夠提取小直徑二氧化硅顆粒。

-外部添加劑的量-

就調(diào)色劑的流動(dòng)性和抑制圖像密度降低而言,相對(duì)于調(diào)色劑顆粒,小直徑二氧化硅顆粒的外部添加量?jī)?yōu)選為0.5質(zhì)量%至5.0質(zhì)量%,更優(yōu)選為0.8質(zhì)量%至3.0質(zhì)量%。

[特定二氧化硅顆粒]

-壓縮聚集度-

特定二氧化硅顆粒的壓縮聚集度為60%至95%,但是從使特定二氧化硅顆粒的聚集性和對(duì)調(diào)色劑顆粒的附著性保持在令人滿意的條件的同時(shí),確保特定二氧化硅顆粒的流動(dòng)性和相對(duì)于調(diào)色劑顆粒的分散的觀點(diǎn)出發(fā)(即,從抑制調(diào)色劑的流動(dòng)性和圖像密度降低的觀點(diǎn)出發(fā)),優(yōu)選為65%至95%,更優(yōu)選為70%至95%,還更優(yōu)選為80%至95%。

通過(guò)以下方法計(jì)算壓縮聚集度。

將6.0g的特定二氧化硅顆粒裝入到直徑為6cm的盤(pán)形模具中。接著,使用壓縮機(jī)(由maekawatestingmachinemfg.有限公司制造),在5.0t/cm2的壓力下將模具壓縮60秒,從而獲得盤(pán)形特定二氧化硅顆粒的壓縮成型體(以下,稱為“下落前成型體”)。然后,測(cè)量下落前成型體的質(zhì)量。

接著,將下落前成型體放置在網(wǎng)孔為600μm的篩網(wǎng)上,并利用振動(dòng)篩分機(jī)(產(chǎn)品編號(hào):vibratingmvb-1,由tsutsuiscientificinstruments有限公司制造的產(chǎn)品),在1mm振幅和1分鐘的振動(dòng)時(shí)間的條件下使其下落。由此,使特定二氧化硅顆粒通過(guò)篩網(wǎng)由下落前成型體中下落,并且特定二氧化硅顆粒的成型體保留在篩網(wǎng)上。此后,對(duì)剩余的特定二氧化硅顆粒成型體(以下,稱為“下落后成型體”)的質(zhì)量進(jìn)行測(cè)量。

然后,由下落后成型體的質(zhì)量與下落前成型體的質(zhì)量之比,利用以下式(1)計(jì)算壓縮聚集度。

·式(1):壓縮聚集度=(下落后成型體的質(zhì)量/下落前成型體的質(zhì)量)×100

-顆粒壓縮比-

特定二氧化硅顆粒的顆粒壓縮比為0.20至0.40,但是從使特定二氧化硅顆粒的聚集性和對(duì)調(diào)色劑顆粒的附著性保持在令人滿意的條件的同時(shí),確保特定二氧化硅顆粒的流動(dòng)性和相對(duì)于調(diào)色劑顆粒的分散的觀點(diǎn)出發(fā)(即,從抑制調(diào)色劑的流動(dòng)性和圖像密度降低的觀點(diǎn)出發(fā)),優(yōu)選為0.24至0.38,并且更優(yōu)選為0.28至0.36。

通過(guò)以下方法計(jì)算顆粒壓縮比。

使用粉末測(cè)試儀(產(chǎn)品編號(hào):pt-s型,由hosokawamicron公司制造)測(cè)定二氧化硅顆粒的松散表觀比重和壓縮表觀比重。然后,使用以下式(2),通過(guò)計(jì)算二氧化硅顆粒的壓縮表觀比重和松散表觀比重之差與二氧化硅顆粒的壓縮表觀比重之比,從而確定顆粒壓縮比。

·式(2):顆粒壓縮比=(壓縮表觀比重-松散表觀比重)/壓縮表觀比重

在此,術(shù)語(yǔ)“松散表觀比重”是這樣的一個(gè)測(cè)量值,利用二氧化硅顆粒填充容積為100cm3的容器,并測(cè)量填充有二氧化硅顆粒的容器的重量,“松散表觀比重”是指特定二氧化硅顆粒自然下落到容器中的狀態(tài)下的填充比重。術(shù)語(yǔ)“壓縮表觀比重”是指處于這樣一種狀態(tài)的表觀比重,即在18mm的沖擊長(zhǎng)度和50次/分鐘的敲擊速度的條件下,反復(fù)向容積的底部施加沖擊(敲擊)180次,從而特定二氧化硅顆粒脫氣、重排且更致密填充于容器的狀態(tài)。

-顆粒分散度-

從進(jìn)一步提高特定二氧化硅顆粒對(duì)于調(diào)色劑顆粒的分散性(換言之,抑制圖像密度降低)的觀點(diǎn)出發(fā),特定二氧化硅顆粒的顆粒分散度優(yōu)選為90%至100%,更優(yōu)選為95%至100%。

顆粒分散度是指調(diào)色劑顆粒上的實(shí)際測(cè)量的被覆率c與計(jì)算的被覆率co之間的比值,并且該值通過(guò)利用以下式(3)來(lái)計(jì)算。

·式(3):顆粒分散度=實(shí)際測(cè)量的被覆率c/計(jì)算的被覆率co

在此,當(dāng)由dt(m)表示調(diào)色劑顆粒的體均粒徑,由da(m)表示特定二氧化硅顆粒的平均圓當(dāng)量直徑,由ρt表示調(diào)色劑顆粒的比重,由ρa(bǔ)表示特定二氧化硅顆粒的比重,由wt(kg)表示調(diào)色劑顆粒的重量,并由wa(kg)表示特定二氧化硅顆粒的添加量時(shí),可以使用以下式(3-1)來(lái)計(jì)算調(diào)色劑顆粒表面上的特定二氧化硅顆粒的計(jì)算的被覆率c0。

·式(3-1):計(jì)算的被覆率c0=√3/(2π)×(ρt/ρa(bǔ))×(dt/da)×(wa/wt)×100(%)

調(diào)色劑顆粒表面上的特定二氧化硅顆粒的實(shí)際測(cè)量的被覆率c通過(guò)以下方式算出:利用x射線光電子能譜儀(xps)(jps-9000mx,由jeolltd.制造),分別相對(duì)于單獨(dú)的調(diào)色劑顆粒、單獨(dú)的特定二氧化硅顆粒以及被覆(附著于)調(diào)色劑顆粒表面的特定二氧化硅顆粒,對(duì)源自特定二氧化硅顆粒的硅原子的信號(hào)強(qiáng)度進(jìn)行測(cè)定,并根據(jù)以下式(3-2)來(lái)計(jì)算。

·式(3-2):實(shí)際測(cè)量的被覆率c=(z-x)/(y-x)×100(%)

在等式(3-2)中,x表示相對(duì)于單獨(dú)的調(diào)色劑顆粒,源自特定二氧化硅顆粒的硅原子的信號(hào)強(qiáng)度,y表示相對(duì)于單獨(dú)的特定二氧化硅顆粒,源自特定二氧化硅顆粒的硅原子的信號(hào)強(qiáng)度,z表示相對(duì)于被覆(附著)有特定二氧化硅顆粒的調(diào)色劑顆粒,源自特定二氧化硅顆粒的硅原子的信號(hào)強(qiáng)度。

-平均圓當(dāng)量直徑–

對(duì)于特定二氧化硅顆粒的平均圓當(dāng)量直徑?jīng)]有特別的限制,只要其大于小直徑二氧化硅顆粒的平均圓當(dāng)量直徑即可,但是從使特定二氧化硅顆粒具有滿意的流動(dòng)性、相對(duì)于調(diào)色劑顆粒的分散性、聚集性以及相對(duì)于調(diào)色劑顆粒的附著性的觀點(diǎn)出發(fā)(特別是從流動(dòng)性和抑制圖像密度降低的觀點(diǎn)出發(fā)),該平均圓當(dāng)量直徑優(yōu)選為40nm至200nm,更優(yōu)選為50nm至180nm,進(jìn)一步優(yōu)選為60nm至160nm。

另外,就調(diào)色劑的流動(dòng)性并抑制圖像密度降低而言,特定二氧化硅顆粒的平均圓當(dāng)量直徑優(yōu)選比小直徑二氧化硅顆粒的大1.2至25倍,更優(yōu)選大1.8至15倍,進(jìn)一步優(yōu)選大2.4至10倍。

通過(guò)以下方式獲得特定二氧化硅顆粒的平均圓當(dāng)量直徑d50:在將特定二氧化硅顆粒外部添加至調(diào)色劑顆粒后得到一次顆粒,在掃描電子顯微鏡(sem)(由hitachi公司制造的s-4100)下觀察該一次顆粒,并將一次顆粒拍照,捕獲該拍照的圖像并導(dǎo)入圖像分析器(luzexiii,nireco的產(chǎn)品)中,通過(guò)一次顆粒的圖像分析測(cè)定各顆粒的面積,并由這些面積值計(jì)算圓當(dāng)量直徑。在得到的圓當(dāng)量直徑的基于體積的累積頻率中,將累積頻率為50%的50%直徑(d50)定義為特定二氧化硅顆粒的平均圓當(dāng)量直徑d50。另外,調(diào)節(jié)電子顯微鏡的放大倍數(shù)使得在1個(gè)視野中可顯示出約10個(gè)至約50個(gè)特定二氧化硅顆粒,并結(jié)合多個(gè)視野中的觀察結(jié)果來(lái)確定一次顆粒的當(dāng)量圓直徑。

-平均圓度–

特定二氧化硅顆粒的形狀可以是球形形狀或不規(guī)則的形狀,但是從使特定二氧化硅顆粒具有滿意的流動(dòng)性、相對(duì)于調(diào)色劑顆粒的分散性、聚集性和相對(duì)于調(diào)色劑顆粒的附著性的觀點(diǎn)出發(fā)(特別是就流動(dòng)性和抑制圖像密度降低而言),特定二氧化硅顆粒的平均圓度優(yōu)選為0.85至0.98,更優(yōu)選為0.90至0.98,進(jìn)一步優(yōu)選為0.93至0.98。

通過(guò)以下方法確定特定二氧化硅顆粒的平均圓度。

首先,在sem下觀察外部添加有二氧化硅顆粒的調(diào)色劑顆粒的一次顆粒并成像,然后由一次顆粒的成像平面圖像的分析,將特定二氧化硅顆粒的圓度確定為通過(guò)下式計(jì)算的100/sf2。

·式:圓度(100/sf2)=4π×(a/i2)

在上式中,i表示成像圖像中一次顆粒的周長(zhǎng),并且a表示一次顆粒的投影面積。

在通過(guò)以上平面圖像分析獲得的100個(gè)一次顆粒的圓度的累積頻率中,以50%圓度的形式得到特定二氧化硅顆粒的平均圓度。

現(xiàn)在,將對(duì)確定調(diào)色劑中特定二氧化硅顆粒特征(壓縮聚集度、顆粒壓縮比、顆粒分散度和平均圓度)的方法進(jìn)行說(shuō)明。

首先,按照以下方式由調(diào)色劑中分離出外部添加劑。將調(diào)色劑裝入并分散于甲醇中。攪拌后,用超聲浴處理分散液,由此外部添加劑從調(diào)色劑表面上剝離。此后,通過(guò)離心分離使調(diào)色劑沉淀,并且只回收分散有外部添加劑的甲醇。然后使該甲醇揮發(fā),以便能夠提取外部添加劑。將由此得到的外部添加劑裝入并分散于3:7水-甲醇混合液中,并攪拌。此后,通過(guò)離心分離使特定二氧化硅顆粒沉淀,回收然后干燥。由此,能夠從調(diào)色劑中提取特定二氧化硅顆粒。

使用分離的特定二氧化硅顆粒對(duì)上述特征進(jìn)行測(cè)定。

以下,將對(duì)特定二氧化硅顆粒的構(gòu)成進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。

-特定二氧化硅顆粒–

特定二氧化硅顆粒是含有二氧化硅(即,sio2)作為主要成分的顆粒,其可以處于結(jié)晶態(tài)或非晶態(tài)。特定二氧化硅顆??梢允鞘褂霉杌衔?如水玻璃或烷氧基硅烷)制備的顆粒,或者它們可以是通過(guò)粉碎石英而獲得的顆粒。

特定二氧化硅顆粒的例子包括由溶膠-凝膠法制造的二氧化硅顆粒(以下,稱為“溶膠-凝膠二氧化硅顆粒”)、水性膠體二氧化硅顆粒、醇類(lèi)二氧化硅顆粒、由氣相方法得到的熱解二氧化硅顆粒和熔融二氧化硅顆粒。在這些二氧化硅顆粒中,溶膠-凝膠二氧化硅顆粒是優(yōu)選的。

-表面處理-

為了使特定二氧化硅顆粒的壓縮聚集度、顆粒壓縮比和顆粒分散度分別在上述特定范圍內(nèi),優(yōu)選利用硅氧烷化合物對(duì)特定二氧化硅顆粒進(jìn)行表面處理。

作為表面處理的方法,適合的是利用超臨界二氧化碳,并且在超臨界二氧化碳中對(duì)特定二氧化硅顆粒的表面進(jìn)行表面處理。順帶提及,以下將詳細(xì)描述表面處理的方法。

-硅氧烷化合物–

對(duì)于硅氧烷化合物沒(méi)有特別限制,只要在分子結(jié)構(gòu)內(nèi)具有硅氧烷骨架即可。

硅氧烷化合物例如可以為硅油或有機(jī)硅樹(shù)脂。在這些化合物中,從能夠以幾乎均勻的狀態(tài)對(duì)待處理的特定二氧化硅顆粒的表面進(jìn)行處理的觀點(diǎn)出發(fā),優(yōu)選硅油。

硅油的例子包括二甲基硅油、甲基氫硅油、甲基苯基硅油、氨基改性硅油、環(huán)氧基改性硅油、羧基改性硅油、甲醇改性硅油、甲基丙烯?;男怨栌?、巰基改性硅油、苯酚改性硅油、聚醚改性硅油、甲基苯乙烯基改性硅油、烷基改性硅油、高級(jí)脂肪酸酯改性硅油、高級(jí)脂肪酸酰胺改性硅油和氟改性硅油。在這些硅油中,相比于其他,優(yōu)選的是二甲基硅油、甲基氫硅油和氨基改性硅油。

上述硅氧烷化合物可以單獨(dú)使用或者將兩種以上組合使用。

-粘度–

從賦予特定二氧化硅顆粒具有滿意的流動(dòng)性、相對(duì)于調(diào)色劑顆粒的分散性、聚集性和相對(duì)于調(diào)色劑顆粒的附著性(特別是令人滿意的流動(dòng)性并抑制圖像密度降低)的觀點(diǎn)出發(fā),硅氧烷化合物的粘度(動(dòng)力粘度)優(yōu)選為1,000cst到50,000cst,更優(yōu)選為2,000cst到30,000cst,進(jìn)一步優(yōu)選為3,000cst到10,000cst。

通過(guò)以下方法獲得硅氧烷化合物的粘度。將特定二氧化硅顆粒添加到甲苯中,然后利用超聲分散機(jī)使特定二氧化硅顆粒在甲苯中分散30分鐘。此后,收集上清液。此時(shí),獲得含有濃度為1g/100ml的硅氧烷化合物的甲苯溶液。通過(guò)下式(a)確定該甲苯溶液的比粘度[ηsp](25℃)。

·式(a):ηsp=(η/η0)–1

(η0:甲苯粘度、η:溶液粘度)

接著,將比粘度[ηsp]代入由以下式(b)表示的huggins關(guān)系式中,由此確定固有粘度[η]。

·式(b):ηsp=[η]+k’[η]2

(k’:huggins常數(shù)、k’=0.3(適用η=1至3時(shí)))

接著,將固有粘度[η]代入由下式(c)表示的a.kolorlov等式中,由此確定分子量m。

·式(c):[η]=0.215×10-4m0.65

將分子量m代入由下式(d)表示的a.j.barry等式中,由此確定硅氧烷粘度[η]。

·式(d):logη=1.00+0.123m0.5

-表面附著量–

從確保特定二氧化硅顆粒具有滿意的流動(dòng)性、相對(duì)于調(diào)色劑顆粒的分散性、聚集性和相對(duì)于調(diào)色劑顆粒的附著性(特別是令人滿意的流動(dòng)性并抑制圖像密度降低)的觀點(diǎn)出發(fā),相對(duì)于二氧化硅顆粒(進(jìn)行表面處理前的二氧化硅顆粒),附著于特定二氧化硅顆粒表面上的硅氧烷化合物的量?jī)?yōu)選為0.01重量%至5重量%,更優(yōu)選0.05重量%至3重量%,進(jìn)一步優(yōu)選為0.10重量%至2重量%。

通過(guò)以下方法測(cè)定表面附著量。

將100mg的特定二氧化硅顆粒分散在1ml的氯仿中,并向其中添加1μl的作為內(nèi)標(biāo)的dmf(n,n-二甲基甲酰胺)。此后,利用超聲清洗機(jī)將所得的分散液進(jìn)行超聲處理30分鐘,從而將硅氧烷化合物萃取到氯仿溶劑中。然后,利用jnm-al400型核磁共振波譜儀(jeoldatumco.ltd.制)對(duì)獲得的萃取液進(jìn)行氫核光譜測(cè)定,并且由硅氧烷化合物衍生峰面積與dmf衍生峰面積之比測(cè)定硅氧烷化合物的量。然后,由測(cè)定的硅氧烷化合物的量得到表面附著量。

在此,優(yōu)選的是利用粘度為1,000cst至50,000cst的硅氧烷化合物對(duì)特定二氧化硅顆粒進(jìn)行表面處理,并且附著于特定二氧化硅顆粒表面上的硅氧烷化合物的量為0.01質(zhì)量%至5質(zhì)量%。

通過(guò)滿足上述要求,易于獲得這樣的特定二氧化硅顆粒,其不僅具有令人滿意的流動(dòng)性和相對(duì)于調(diào)色劑顆粒的分散性,而且還具有改進(jìn)的聚集性和對(duì)于調(diào)色劑顆粒的附著性。

-外部添加量–

就調(diào)色劑的流動(dòng)性和抑制圖像密度降低而言,相對(duì)于調(diào)色劑顆粒,特定二氧化硅顆粒的外部添加量(含量)優(yōu)選為0.1質(zhì)量%至6.0質(zhì)量%,更優(yōu)選為0.3質(zhì)量%至4.0質(zhì)量%,進(jìn)一步優(yōu)選為0.5質(zhì)量%至2.5質(zhì)量%。

另外,就調(diào)色劑的流動(dòng)性和抑制圖像密度降低而言,特定二氧化硅顆粒的外部添加量(含量)優(yōu)選大于小直徑二氧化硅顆粒的外部添加量(含量)的0.3至5倍,更優(yōu)選0.4至4倍。

[特定二氧化硅顆粒的制備方法]

以使表面附著量相對(duì)于二氧化硅顆粒達(dá)到0.01質(zhì)量%至5質(zhì)量%的方式,利用粘度為1,000cst至50,000的硅氧烷化合物對(duì)二氧化硅顆粒的表面進(jìn)行表面處理,從而制備特定二氧化硅顆粒。

根據(jù)制備特定二氧化硅顆粒的該方法,可以制備出這樣的二氧化硅顆粒,其不僅具有令人滿意的流動(dòng)性和對(duì)于調(diào)色劑顆粒的分散性,而且還具有改進(jìn)的聚集性和對(duì)于調(diào)色劑顆粒的附著性。

上述表面處理方法的例子包括這樣的方法:在超臨界二氧化碳中,利用硅氧烷化合物對(duì)二氧化硅顆粒的表面進(jìn)行表面處理的方法,以及在空氣中,利用硅氧烷化合物對(duì)二氧化硅顆粒的表面進(jìn)行表面處理的方法。

更具體而言,作為上述表面處理方法的例子,可以提及:利用超臨界二氧化碳使硅氧烷化合物溶解于超臨界二氧化碳中,從而使硅氧烷化合物附著于二氧化硅顆粒表面上的方法;通過(guò)在空氣中,將包含硅氧烷化合物和能夠溶解硅氧烷化合物的溶劑的溶液施加(例如,噴涂或涂布)到二氧化硅顆粒的表面,從而使硅氧烷化合物附著于二氧化硅顆粒表面上的方法;以及在空氣中向二氧化硅顆粒分散液中添加包含硅氧烷化合物和能溶解硅氧烷化合物的溶劑的溶液,原樣保持上述溶液和二氧化硅顆粒分散液的混合物,此后使該混合物干燥的方法。

在這些表面處理方法中,優(yōu)選的是利用超臨界二氧化碳將硅氧烷化合物附著到二氧化硅顆粒表面的方法

當(dāng)在超臨界二氧化碳中進(jìn)行表面處理時(shí),存在這樣一種狀態(tài),其中硅氧烷化合物溶解于超臨界二氧化碳中。由于超臨界二氧化碳具有低界面張力的特性,所以推斷以溶解于超臨界二氧化碳中的狀態(tài)存在的硅氧烷化合物傾向于與超臨界二氧化碳一起擴(kuò)散到達(dá)二氧化硅顆粒表面的孔的深部,由此不僅二氧化硅顆粒的表面受到硅氧烷化合物的表面處理,而且表面處理也延伸到了二氧化硅顆粒表面的孔的深部。

因此,據(jù)認(rèn)為在超臨界二氧化碳中,利用硅氧烷化合物進(jìn)行表面處理的二氧化硅顆粒是表面幾乎被硅氧烷化合物均勻處理的狀態(tài)(例如,以薄膜形狀形成表面處理層的狀態(tài))的二氧化硅顆粒。

另外,在特定二氧化硅顆粒的制備方法中,可以通過(guò)在超臨界二氧化碳中,使用疏水化處理劑與硅氧烷化合物一起進(jìn)行對(duì)二氧化硅顆粒的表面賦予疏水性的表面處理。

在這種情況下,推斷存在這樣一種狀態(tài),其中疏水化處理劑和硅氧烷化合物一起溶解在超臨界二氧化碳中,并且以溶解于超臨界二氧化碳中的狀態(tài)存在的硅氧烷化合物和疏水化處理劑與超臨界二氧化碳一起擴(kuò)散到達(dá)二氧化硅顆粒表面的孔的深部,據(jù)認(rèn)為不僅二氧化硅的表面受到硅氧烷化合物和疏水化處理劑的表面處理,而且孔的深部也受到硅氧烷化合物和疏水化處理劑的表面處理。

因此,在超臨界二氧化碳中,經(jīng)過(guò)硅氧烷化合物和疏水化處理劑進(jìn)行表面處理的二氧化硅顆粒處于這樣一種狀態(tài),不僅它們的表面幾乎均勻地受到硅氧烷化合物和疏水化處理劑的處理,而且還傾向于獲得高疏水性。

另外,關(guān)于特定二氧化硅顆粒的制備方法,在二氧化硅顆粒的其他制備工序(例如,溶劑除去工序)中,可以利用超臨界二氧化碳。

作為在其他制備工序中利用超臨界二氧化碳的特定二氧化硅顆粒的制備方法的例子,可以提及具有以下工序的二氧化硅顆粒制備方法:根據(jù)溶膠凝膠法準(zhǔn)備包含二氧化硅顆粒和由醇和水組成的溶劑的二氧化硅顆粒分散液的工序(以下,稱為“分散液準(zhǔn)備工序”);通過(guò)使超臨界二氧化碳流通,從而從二氧化硅顆粒分散液中除去溶劑的工序(以下,稱為“溶劑除去工序”);以及在超臨界二氧化碳中,利用硅氧烷化合物對(duì)除去溶劑后的二氧化硅顆粒的表面進(jìn)行表面處理的工序(以下,稱為“表面處理工序”)。

當(dāng)利用超臨界二氧化碳進(jìn)行從二氧化硅顆粒分散液中除去溶劑的工序時(shí),易于抑制粗粉的形成。

盡管該現(xiàn)象的原因尚未明確,但是據(jù)推測(cè)例如由以下幾點(diǎn)原因構(gòu)成:1)在從二氧化硅顆粒分散液中除去溶劑的情況下,由于超臨界二氧化碳具有表面張力不作用的性質(zhì),因此可以在沒(méi)有由除去溶劑時(shí)的液橋力引起的顆粒間聚集的情況下除去溶劑,和2)由于超臨界二氧化碳的特征在于超臨界二氧化碳是高于臨界點(diǎn)的溫度和壓力的狀態(tài)下的二氧化碳,并具有氣體的擴(kuò)散性和液體的溶解性兩者,因此在相對(duì)較低的溫度(例如,250℃以下)下超臨界二氧化碳也與溶劑高效接觸,并且溶劑溶解于其中,去除溶解有溶劑的超臨界二氧化碳使得能夠去除二氧化硅顆粒分散液中的溶劑,而沒(méi)有通過(guò)硅烷醇基團(tuán)的縮合而形成諸如二次聚集體等的粗粉。

在此,溶劑除去工序和表面處理工序可獨(dú)立進(jìn)行,但優(yōu)選連續(xù)地進(jìn)行這些工序(換言之,在沒(méi)有向大氣壓開(kāi)放的狀態(tài)下進(jìn)行各工序)。通過(guò)連續(xù)進(jìn)行這些工序,在溶劑除去工序之后,二氧化硅顆粒沒(méi)有機(jī)會(huì)吸附水分,由此能夠在抑制二氧化硅顆粒吸附過(guò)量水分的狀態(tài)下進(jìn)行表面處理工序。因此,這可以避免(例如)使用大量的硅氧烷化合物的需要,以及在高溫過(guò)度加熱的條件下進(jìn)行溶劑除去工序和表面處理工序的需要。作為結(jié)果,傾向于更有效地抑制粗粉的形成。

以下,將基于各工序?qū)μ囟ǘ趸桀w粒的制備方法進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。

順帶提及,特定二氧化硅顆粒的制備方法不應(yīng)當(dāng)被視為限于下述方法,而是該制備方法可以根據(jù)1)其中超臨界二氧化碳僅用于表面處理工序中的實(shí)施方案,或者2)其中獨(dú)立地進(jìn)行各工序的實(shí)施方案等來(lái)完成。

以下將對(duì)各工序進(jìn)行詳細(xì)描述。

-分散液準(zhǔn)備工序–

在分散液準(zhǔn)備工序中,準(zhǔn)備了包含二氧化硅顆粒和由(例如)醇和水構(gòu)成的溶劑的二氧化硅顆粒分散液。

具體而言,在分散液準(zhǔn)備工序中,例如,通過(guò)濕法(例如溶膠凝膠法)制備二氧化硅顆粒分散液,由此準(zhǔn)備該二氧化硅顆粒分散液。特別地,合適的是通過(guò)作為濕法的溶膠凝膠法制備二氧化硅顆粒分散液,更具體而言,通過(guò)在堿催化劑的存在下,在水醇混合溶劑中通過(guò)誘導(dǎo)四烷氧基硅烷的反應(yīng)(水解反應(yīng)和縮合反應(yīng))而生成二氧化硅顆粒,由此制備二氧化硅顆粒分散液。

順帶提及,二氧化硅顆粒的平均圓當(dāng)量直徑以及二氧化硅顆粒的平均圓度的合適的范圍與上文所述相同。

在分散液準(zhǔn)備工序中,當(dāng)通過(guò)(例如)濕法形成二氧化硅顆粒時(shí),以包含分散于溶劑中的二氧化硅顆粒的分散液(二氧化硅顆粒分散液)的狀態(tài)得到二氧化硅顆粒。

當(dāng)進(jìn)行到溶劑除去工序時(shí),在制備的二氧化硅顆粒分散液中水與醇的質(zhì)量比適合為(例如)0.05至1.0,優(yōu)選為0.07至0.5,更優(yōu)選為0.1至0.3。

當(dāng)將二氧化硅顆粒分散液中水與醇的質(zhì)量比調(diào)節(jié)在上述范圍內(nèi)時(shí),減少了經(jīng)表面處理后二氧化硅顆粒粗粉的形成,并且易于得到具有令人滿意電阻的二氧化硅顆粒。

當(dāng)水與醇的質(zhì)量比為低于0.05時(shí),在溶劑除去工序中,除去溶劑時(shí)二氧化硅顆粒的表面上的硅烷醇基團(tuán)的縮合減小,從而除去溶劑后吸附到二氧化硅顆粒表面上的水分量增加,并且存在其中經(jīng)表面處理工序后的二氧化硅顆粒電阻變得過(guò)低的情況。另一方面,當(dāng)水與醇的質(zhì)量比為高于1.0時(shí),在溶劑除去工序中,大量的水殘留在二氧化硅基顆粒分散液中除去水的終點(diǎn)附近,因此由液橋力引起的二氧化硅顆粒的聚集趨向于發(fā)生,并且存在其中二氧化硅顆粒在表面處理后以粗粉形式存在的情況。

另外,當(dāng)進(jìn)行到溶劑除去工序時(shí),在制備的二氧化硅顆粒分散液中水與二氧化硅顆粒的質(zhì)量比適宜為(例如)0.02至3,優(yōu)選為0.05至1,更優(yōu)選為0.1至0.5。

當(dāng)將二氧化硅顆粒分散液中的水與二氧化硅顆粒的質(zhì)量比調(diào)整到上述范圍內(nèi)時(shí),容易獲得形成較少粗粉且具有令人滿意的電阻的二氧化硅顆粒。

當(dāng)在二氧化硅顆粒分散液中的水與二氧化硅顆粒的質(zhì)量比小于0.02時(shí),在溶劑除去工序中,除去溶劑時(shí)的二氧化硅顆粒的表面上的硅烷醇基團(tuán)的縮合反應(yīng)極度降低,從而除去溶劑后吸附到二氧化硅顆粒表面上的水分量增多,并且存在其中二氧化硅顆粒的電阻變得過(guò)低的情況。

另一方面,當(dāng)水與二氧化硅顆粒的質(zhì)量比高于3時(shí),在溶劑除去工序中,大量的水殘留在二氧化硅顆粒分散液中的除去水的終點(diǎn)附近,并有這樣的情況,其中由液橋力引起的二氧化硅顆粒的聚集易于發(fā)生。

此外,當(dāng)進(jìn)行到溶劑除去工序時(shí),在所制備的二氧化硅顆粒分散液中二氧化硅顆粒與二氧化硅顆粒分散液的質(zhì)量比適宜為(例如)0.05至0.7,優(yōu)選為0.2至0.65,更優(yōu)選為0.3至0.6。

當(dāng)二氧化硅顆粒與二氧化硅顆粒分散液的質(zhì)量比小于0.05時(shí),二氧化硅顆粒分散液中的超臨界二氧化碳的量變大,并且存在其中生產(chǎn)率降低的情況。

另一方面,當(dāng)二氧化硅顆粒與二氧化硅顆粒分散液的質(zhì)量比高于0.7時(shí),二氧化硅顆粒分散液中的二氧化硅顆粒之間的距離變小,并且存在其中由于二氧化硅顆粒的聚集和凝膠化而易于形成粗粉的情況。

-溶劑除去工序–

溶劑除去工序(例如)是通過(guò)使超臨界二氧化碳流通從而除去二氧化硅顆粒分散液中的溶劑的工序。

換言之,溶劑除去工序是這樣一個(gè)工序,其中通過(guò)使超臨界二氧化碳流通,從而使超臨界二氧化碳與溶劑接觸,以便除去溶劑。

具體而言,在溶劑除去工序中,將二氧化硅顆粒分散液裝入(例如)密閉反應(yīng)器中。此后,將液化二氧化碳添加到密閉反應(yīng)器中,加熱該反應(yīng)器,然后利用高壓泵使反應(yīng)器中的壓力增加,以便使二氧化碳達(dá)到超臨界狀態(tài)。在將超臨界二氧化碳引入到密閉反應(yīng)器的步驟中,將超臨界二氧化碳從密閉反應(yīng)器中排出。換言之,使超臨界二氧化碳流通穿過(guò)密閉反應(yīng)器,即,二氧化硅顆粒分散液。

因此,在將溶劑(醇和水)溶解于超臨界二氧化碳的同時(shí),將夾帶溶劑的超臨界二氧化碳排出到二氧化硅顆粒分散液的外部(密閉反應(yīng)器的外部),從而除去溶劑。

在此,術(shù)語(yǔ)超臨界二氧化碳是指處于高于臨界點(diǎn)的溫度和壓力下的狀態(tài)的二氧化碳,并同時(shí)具有氣體分散性和液體溶解性。

用于除去溶劑的溫度條件或者超臨界二氧化碳的溫度可以為(例如)31℃至350℃,優(yōu)選為60℃至300℃,更優(yōu)選為80℃至250℃。

當(dāng)該溫度低于上述范圍時(shí),溶劑難以溶解在超臨界二氧化碳中,存在難以除去溶劑的情況,并且,據(jù)認(rèn)為存在這樣一種情況,即由于溶劑和超臨界二氧化碳的液橋力而易于形成粗粉末。另一方面,當(dāng)該溫度超過(guò)上述范圍時(shí),據(jù)認(rèn)為存在這樣一種情況,即通過(guò)二氧化硅顆粒表面的硅烷醇基團(tuán)的縮合易于形成諸如二次聚集體等粗粉末。

用于除去溶劑的壓力條件或者超臨界二氧化碳的壓力可以為(例如)7.38mpa至40mpa,優(yōu)選為10mpa至35mpa,更優(yōu)選為15mpa至25mpa。

當(dāng)該壓力低于上述范圍時(shí),傾向于難以使溶劑溶解在超臨界二氧化碳中,另一方面,當(dāng)該壓力超過(guò)上述范圍時(shí),設(shè)備成本傾向于變高。

引入到密閉反應(yīng)器中并從密閉反應(yīng)器中排出的超臨界二氧化碳的量(例如)可以為15.4l/分鐘/m3至1,540l/分鐘/m3,優(yōu)選為77l/分鐘/m3至770l/分鐘/m3。

當(dāng)其引入和排出量小于15.4l/分鐘/m3時(shí),需要花費(fèi)較長(zhǎng)的時(shí)間以除去溶劑,因此存在生產(chǎn)性易于降低的趨勢(shì)。

另一方面,當(dāng)引入和排出量超過(guò)1,540l/分鐘/m3時(shí),超臨界二氧化碳的通過(guò)時(shí)間較短,從而與二氧化硅顆粒分散液的接觸時(shí)間變短,因此存在難以有效地除去溶劑的趨勢(shì)。

-表面處理工序–

表面處理工序是(例如)在溶劑除去工序之后,在超臨界二氧化碳中利用硅氧烷化合物對(duì)二氧化硅顆粒的表面進(jìn)行處理的工序。

更具體而言,在表面處理工序中,例如,在由溶劑除去工序轉(zhuǎn)移到該工序之前,在不暴露于空氣中的情況下在超臨界二氧化碳中利用硅氧烷化合物對(duì)二氧化硅顆粒的表面進(jìn)行表面處理。

具體而言,在表面處理工序中,例如,在停止溶劑除去工序中的向密閉反應(yīng)器中引入超臨界二氧化碳以及從密閉反應(yīng)器中排出超臨界二氧化碳之后,調(diào)整密閉反應(yīng)器內(nèi)的溫度和壓力,并在超臨界二氧化碳存在于密閉反應(yīng)器中的狀態(tài)下,將硅氧烷化合物裝入密閉反應(yīng)器中,其中硅氧烷化合物與二氧化硅顆粒具有特定的比例。在保持該狀態(tài)的狀態(tài)下,即,在超臨界二氧化碳中,使硅氧烷化合物與二氧化硅顆粒發(fā)生反應(yīng),從而對(duì)二氧化硅顆粒進(jìn)行表面處理。

在此,在表面處理工序中,只要硅氧烷化合物的反應(yīng)在超臨界二氧化碳中(即,在超臨界二氧化碳的氣氛下)進(jìn)行即可,可以在使超臨界二氧化碳流通的同時(shí)(即,在向密閉反應(yīng)器中引入超臨界二氧化碳并從該密閉容器中排出超臨界二氧化碳的同時(shí))進(jìn)行表面處理,或者還可以在不使超臨界二氧化碳流通的同時(shí)進(jìn)行表面處理。

在表面處理工序中,相對(duì)于反應(yīng)器的容積,二氧化硅顆粒的量(即,投入量)可以為(例如)30g/l至600g/l,優(yōu)選為50g/l至500g/l,且更優(yōu)選為80g/l至400g/l。

當(dāng)該量低于上述范圍時(shí),超臨界二氧化碳中硅氧烷化合物的濃度降低,從而降低了硅氧烷化合物與二氧化硅表面接觸的可能性,由此反應(yīng)變得難以進(jìn)行。另一方面,當(dāng)該量超過(guò)上述范圍時(shí),超臨界二氧化碳中硅氧烷化合物的濃度升高,硅氧烷化合物不能完全溶解于超臨界二氧化碳中,導(dǎo)致分散性差;作為結(jié)果,二氧化硅顆粒易于形成粗聚集體。

超臨界二氧化碳的密度可以為(例如)0.10g/ml至0.80g/ml,優(yōu)選為0.10g/ml至0.60g/ml,更優(yōu)選為0.2g/ml至0.50g/ml。

當(dāng)該密度低于上述范圍時(shí),超臨界二氧化碳中硅氧烷化合物的溶解度降低,傾向于形成聚集體。相反,當(dāng)該密度超過(guò)上述范圍時(shí),向二氧化硅孔中的擴(kuò)散性降低,并存在表面處理變得不足的情況。特別地,適宜的是對(duì)含有大量硅烷醇基團(tuán)的溶膠-凝膠二氧化硅顆粒進(jìn)行上述密度范圍內(nèi)的表面處理。

順帶提及,通過(guò)溫度、壓力等調(diào)節(jié)超臨界二氧化碳的密度。

硅氧烷化合物的例子包括與上述引用的那些相同的化合物。另外,硅氧烷化合物密度的優(yōu)選范圍與上述所述的那些相同。

當(dāng)從硅氧烷化合物中選擇硅油并應(yīng)用時(shí),硅油易于以幾乎均勻的狀態(tài)附著到二氧化硅顆粒的表面上,由此,易于提高二氧化硅顆粒的流動(dòng)性、分散性和可處理性。

從易于將硅氧烷化合物在二氧化硅顆粒上的表面附著量控制在0.01重量%至5重量%范圍內(nèi)的觀點(diǎn)出發(fā),相對(duì)于二氧化硅顆粒,硅氧烷化合物的使用量可以為(例如)0.05重量%至3重量%,優(yōu)選為0.1重量%至2重量%,更優(yōu)選0.15重量%至1.5重量%。

順帶提及,盡管硅氧烷化合物可以單獨(dú)使用,但也可以以其與溶劑的液體混合物的形式使用,其中硅氧烷化合物易于溶解于所述溶劑中。此類(lèi)溶劑的例子包括甲苯、甲基乙基酮和甲基異丁基酮。

在表面處理工序中,二氧化硅顆粒的表面處理可通過(guò)使用包含疏水化處理劑和硅氧烷化合物的混合物來(lái)進(jìn)行。

疏水化處理劑的例子包括硅烷系疏水化處理劑。硅烷系疏水化處理劑例如為具有烷基(如甲基、乙基、丙基或丁基)的公知硅化合物,并且其例子包括硅烷化合物(如甲基三甲氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷、三甲基氯硅烷和三甲基甲氧基硅烷)和硅氮烷環(huán)合物(如六甲基二硅氮烷和四甲基二硅氮烷)。這些疏水化處理劑可以單獨(dú)使用,也可以兩種或更多種組合使用。

在硅烷系疏水化處理劑中,優(yōu)選具有甲基的硅化合物,例如三甲基甲氧基硅烷和六甲基二硅氮烷(hmds),特別是六甲基二硅氮烷(hmds)。

對(duì)于硅烷系疏水化處理劑的用量沒(méi)有特別的限制,但是,相對(duì)于二氧化硅顆粒,該用量可以是(例如)1重量%至100重量%,優(yōu)選為3重量%至80重量%,更優(yōu)選5重量%至50重量%。

順帶提及,盡管硅烷系疏水化處理劑可以單獨(dú)使用,但也可以以其與溶劑的液體混合物的形式使用,其中硅烷系疏水化處理劑易于溶解于所述溶劑中。此類(lèi)溶劑的例子包括甲苯、甲基乙基酮和甲基異丁基酮。

表面處理的溫度條件或者超臨界二氧化碳的溫度可以為(例如)80℃至300℃,優(yōu)選為100℃至250℃,更優(yōu)選為120℃至200℃。

當(dāng)該溫度低于上述范圍時(shí),存在通過(guò)硅氧烷化合物提供表面處理的能力降低的情況。相反,當(dāng)該溫度超過(guò)上述范圍時(shí),存在二氧化硅顆粒的硅烷醇基團(tuán)之間進(jìn)行縮合反應(yīng),由此發(fā)生顆粒聚集的情況。特別地,對(duì)于含有大量硅烷醇基團(tuán)的溶膠-凝膠二氧化硅顆粒,在上述溫度范圍內(nèi)進(jìn)行表面處理是合適的。

此外,只要用于表面處理的壓力條件或者超臨界二氧化碳的壓力為滿足上述特定密度范圍的壓力即可,并且合適的壓力為8mpa至30mpa,優(yōu)選為10mpa至25mpa,更優(yōu)選為15mpa至20mpa。

通過(guò)進(jìn)行上述的工序,制備了特定二氧化硅顆粒。

[其他外部添加劑]

作為其他外部添加劑的例子,可以提及無(wú)機(jī)顆粒。

(調(diào)色劑的制備方法)

以下將描述根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施方案的調(diào)色劑的制備方法。

在制備調(diào)色劑顆粒之后,以外部添加的方式向調(diào)色劑顆粒中加入外部添加劑,從而獲得根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施方案的調(diào)色劑。

調(diào)色劑顆粒可以采用干式制法(例如,捏合粉碎法)和濕式制法(例如,聚集凝結(jié)法、懸浮聚合法和溶解懸浮法)中的任意一者制得。調(diào)色劑顆粒的制備方法并不限于這些方法,可采用公知的制備方法中的任一者。

在這些制備方法中,聚集凝結(jié)法更適合用于制備調(diào)色劑顆粒。

具體而言,例如,在用聚集凝結(jié)法制備調(diào)色劑顆粒時(shí),調(diào)色劑顆粒是通過(guò)如下步驟制備的:準(zhǔn)備樹(shù)脂顆粒分散液(其中分散有形成粘結(jié)劑樹(shù)脂的樹(shù)脂顆粒)的步驟(樹(shù)脂顆粒分散液準(zhǔn)備步驟);使樹(shù)脂顆粒(根據(jù)需要,與其他顆粒一起)在樹(shù)脂顆粒分散液(根據(jù)需要與另一種顆粒分散液混合后的分散液)中聚集,以形成聚集顆粒的步驟(聚集顆粒形成步驟);以及加熱其中分散有聚集顆粒的聚集顆粒分散液從而使聚集顆粒融合并使其凝結(jié),以形成調(diào)色劑顆粒的步驟(融合凝結(jié)步驟)。

下面將對(duì)各步驟進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。

順帶提及,在以下說(shuō)明中,將描述包含著色劑和防粘劑的調(diào)色劑顆粒的制備方法,但是僅根據(jù)需要時(shí)才使用著色劑和防粘劑。當(dāng)然,調(diào)色劑顆粒可以包含除了著色劑和防粘劑以外的其他添加劑。

-樹(shù)脂顆粒分散液準(zhǔn)備步驟–

首先,不僅準(zhǔn)備了其中分散有形成粘結(jié)劑樹(shù)脂的樹(shù)脂顆粒的樹(shù)脂顆粒分散液,還準(zhǔn)備了其中分散有著色劑顆粒的著色劑顆粒分散液以及其中分散有防粘劑顆粒的防粘劑顆粒分散液等其它分散液。

在此,例如,通過(guò)借助于表面活性劑將樹(shù)脂顆粒分散在分散介質(zhì)中,從而制備了樹(shù)脂顆粒分散液。

作為分散介質(zhì)的例子,可以提及水系介質(zhì)。

水系介質(zhì)的例子包括水(如蒸餾水或離子交換水)以及含水醇類(lèi)??梢詥为?dú)使用這些介質(zhì),或者兩種或更多種組合使用。

表面活性劑的例子包括:硫酸酯鹽系、磺酸鹽系、磷酸酯系和皂系陰離子表面活性劑;胺鹽型和季銨鹽型陽(yáng)離子表面活性劑;以及聚乙二醇系、烷基苯基環(huán)氧乙烷加合物系和多元醇系非離子表面活性劑。在這些表面活性劑中,尤其使用陰離子表面活性劑和陽(yáng)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(yáng)離子表面活性劑組合使用。

可以單獨(dú)使用一種表面活性劑,或者兩種或多種表面活性劑組合使用。

在制備樹(shù)脂顆粒分散液的過(guò)程中,用于將樹(shù)脂顆粒分散在分散介質(zhì)中的方法可以為利用(例如)旋轉(zhuǎn)剪切式勻化器、或者具有介質(zhì)的球磨機(jī)、砂磨機(jī)或dyno磨的常規(guī)分散方法??蛇x地,取決于樹(shù)脂顆粒的種類(lèi),可以采用(例如)相反轉(zhuǎn)乳化法使樹(shù)脂顆粒分散在樹(shù)脂顆粒分散液中。

順帶提及,相反轉(zhuǎn)乳化法是這樣的一種方法:將待分散的樹(shù)脂溶解在樹(shù)脂可溶于其中的疏水性有機(jī)溶劑中;向有機(jī)連續(xù)相(o相)中加堿以使其中和;然后向有機(jī)連續(xù)相中加入水性介質(zhì)(w相)以使樹(shù)脂由w/o轉(zhuǎn)變?yōu)閛/w(所謂的相反轉(zhuǎn))以形成不連續(xù)相,并將樹(shù)脂以顆粒狀分散在水性介質(zhì)中。

分散于樹(shù)脂顆粒分散液中的樹(shù)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,進(jìn)一步優(yōu)選為0.1μm至0.6μm。

順帶提及,通過(guò)使用由激光衍射式粒度分布分析儀(例如,horiba,ltd.制造的la-700)進(jìn)行測(cè)量而得到的粒度分布,對(duì)于劃分的粒度范圍(通道)從小直徑一側(cè)開(kāi)始繪制體積累積分布,并且將相對(duì)于全部顆粒的累積百分比達(dá)到50%時(shí)的粒徑定義為體均粒徑d50v,從而確定樹(shù)脂顆粒的體均粒徑。另外,其他分散液中的顆粒的體均粒徑也以同樣方式測(cè)定。

樹(shù)脂顆粒分散液中的樹(shù)脂顆粒的含量?jī)?yōu)選為(例如)5重量%至50重量%,更優(yōu)選為10重量%至40重量%。

此外,按照與樹(shù)脂顆粒分散液的制備中相同的方式,還制備了著色劑顆粒分散液和防粘劑顆粒分散液等。也就是說(shuō),關(guān)于樹(shù)脂顆粒分散液中的顆粒的體均粒徑、分散介質(zhì)、分散方法和含量,對(duì)于著色劑顆粒分散液中的著色劑顆粒以及防粘劑顆粒分散液中的防粘劑顆粒是相同的。

-聚集顆粒形成步驟-

接下來(lái),將樹(shù)脂顆粒分散液與著色劑顆粒分散液和防粘劑顆粒分散液混合在一起。在混合分散液中,使樹(shù)脂顆粒、著色劑顆粒和防粘劑顆粒異質(zhì)聚集,由此形成包含樹(shù)脂顆粒、著色劑顆粒和防粘劑顆粒的聚集顆粒,該聚集顆粒的直徑接近調(diào)色劑顆粒的目標(biāo)直徑。

更具體而言,例如,將聚集劑加入到混合分散液中,與此同時(shí)將混合分散液的ph值調(diào)節(jié)為酸性(例如,2至5)。根據(jù)需要加入分散穩(wěn)定劑后,加熱所得混合分散液至低于樹(shù)脂顆粒的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的溫度(具體而言,從比樹(shù)脂顆粒的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度低30℃的溫度至比該玻璃化轉(zhuǎn)變溫度低10℃的溫度),以使分散在混合分散液中的顆粒聚集,從而形成聚集顆粒。

可選地,在聚集顆粒形成步驟中,可以在室溫(例如25℃)下,在用(例如)旋轉(zhuǎn)剪切型均化器攪拌混合分散液的條件下加入聚集劑,然后將混合分散液的ph值調(diào)節(jié)至酸性(例如,2至5)并加入分散穩(wěn)定劑,然后可以對(duì)混合分散液進(jìn)行加熱。

聚集劑的例子包括極性與用作添加至混合分散液中的分散劑的表面活性劑的極性相反的表面活性劑,例如無(wú)機(jī)金屬鹽以及二價(jià)或更高價(jià)的金屬絡(luò)合物。尤其是,當(dāng)使用金屬絡(luò)合物作為聚集劑時(shí),表面活性劑的用量降低并且?guī)щ娞匦缘靡蕴岣摺?/p>

根據(jù)需要,可使用與聚集劑的金屬離子形成絡(luò)合物或類(lèi)似的鍵的添加劑。適宜使用螯合劑作為該添加劑。

無(wú)機(jī)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(wú)機(jī)金屬鹽聚合物,如聚氯化鋁、聚氫氧化鋁以及多硫化鈣等。

作為螯合劑,可使用水溶性螯合劑。螯合劑的例子包括:酒石酸、檸檬酸和葡萄糖酸之類(lèi)的羥基羧酸,亞氨基二乙酸(ida),次氮基三乙酸(nta)和乙二胺四乙酸(edta)。

相對(duì)于100質(zhì)量份的樹(shù)脂顆粒,螯合劑的添加量(例如)優(yōu)選為0.01質(zhì)量份至5.0質(zhì)量份,更優(yōu)選為0.1質(zhì)量份至3質(zhì)量份。

-融合凝結(jié)步驟–

接下來(lái),將其中分散有聚集顆粒的聚集顆粒分散液加熱至等于或高于樹(shù)脂顆粒的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的溫度(例如,不低于比樹(shù)脂顆粒的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度高10℃至30℃的溫度的溫度),從而使聚集顆粒融合凝結(jié),以形成調(diào)色劑顆粒。

通過(guò)進(jìn)行上述步驟,獲得了調(diào)色劑顆粒。

可選地,可通過(guò)如下步驟制備調(diào)色劑顆粒:制備其中分散有聚集顆粒的聚集顆粒分散液的步驟;進(jìn)一步將該聚集顆粒分散液與其中分散有樹(shù)脂顆粒的樹(shù)脂顆粒分散液混合,從而以使得樹(shù)脂顆粒附著在聚集顆粒的表面上的方式使樹(shù)脂顆粒聚集,從而形成第二聚集顆粒的步驟;以及對(duì)其中分散有第二聚集顆粒的第二聚集顆粒分散液加熱,并使第二聚集顆粒融合凝結(jié),從而形成具有核/殼結(jié)構(gòu)的調(diào)色劑顆粒的步驟。

在融合凝結(jié)步驟完成后,通過(guò)對(duì)在分散液中形成的調(diào)色劑顆粒進(jìn)行公知的洗滌步驟、固-液分離步驟和干燥步驟,從而得到干燥狀態(tài)的調(diào)色劑顆粒。

在洗滌步驟中,從帶電性能的觀點(diǎn)出發(fā),優(yōu)選對(duì)調(diào)色劑顆粒用離子交換水充分地進(jìn)行置換清洗。另外,對(duì)固液分離步驟雖然沒(méi)有特別的限制,但是從生產(chǎn)性的觀點(diǎn)來(lái)看,優(yōu)選例如通過(guò)抽濾或壓濾進(jìn)行固液分離。此外,對(duì)干燥步驟的方法雖然也沒(méi)有特別的限制,但是從生產(chǎn)性的觀點(diǎn)來(lái)看,優(yōu)選通過(guò)例如冷凍干燥、氣流干燥、流化干燥或振動(dòng)型流化干燥進(jìn)行干燥步驟。

例如,通過(guò)向所獲得的干燥調(diào)色劑顆粒中添加外部添加劑并混合所述材料,從而制備根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施方案的調(diào)色劑??梢允褂?例如)v型攪拌機(jī)、henschel混合器、loedige混合器等進(jìn)行混合。另外,根據(jù)需要,例如可以用振動(dòng)篩分機(jī)、風(fēng)力篩分機(jī)等除去調(diào)色劑的粗顆粒。

<靜電圖像顯影劑>

根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施方案的靜電圖像顯影劑是至少包含根據(jù)本示例性實(shí)施方案的調(diào)色劑的靜電圖像顯影劑。

根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施方案的靜電圖像顯影劑可以是僅包含本示例性實(shí)施方案的調(diào)色劑的單組分顯影劑、或者是通過(guò)將調(diào)色劑與載體混合而獲得的雙組分顯影劑。

對(duì)載體沒(méi)有特別的限定,在此可以使用公知的載體。載體的例子包括:被覆載體,其通過(guò)用被覆樹(shù)脂被覆由磁性粉末制成的芯材的表面而形成;磁性粉末分散型載體,其通過(guò)將磁性粉末分散于基體樹(shù)脂中并與之混合而形成;以及樹(shù)脂浸漬型載體,其通過(guò)利用樹(shù)脂浸漬多孔磁性粉末而形成。

此外,磁性粉末分散型載體以及樹(shù)脂浸漬型載體可以是這樣的被覆載體:其通過(guò)利用被覆樹(shù)脂被覆由其構(gòu)成顆粒制成的芯材而形成。

磁性粉末的例子包括:磁性金屬(如鐵、鎳和鈷)的粉末;以及磁性氧化物(如鐵素體和磁鐵礦)的粉末。

被覆樹(shù)脂和基體樹(shù)脂的例子包括:聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚醋酸乙烯酯、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-乙酸乙烯酯共聚物、苯乙烯-丙烯酸共聚物、包含有機(jī)硅氧烷鍵作為構(gòu)成元素的直鏈有機(jī)硅樹(shù)脂和其改性產(chǎn)物、氟碳樹(shù)脂、聚酯、聚碳酸酯、酚醛樹(shù)脂以及環(huán)氧樹(shù)脂。

順帶提及,被覆樹(shù)脂和基體樹(shù)脂中可摻入其他添加劑,如導(dǎo)電性顆粒。

導(dǎo)電性顆粒的例子包括:金屬(如金、銀和銅)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。

作為利用被覆樹(shù)脂被覆芯材的表面的方法的例子,可以提及這樣的方法:用被覆層形成用溶液被覆芯材的表面的方法,其中在被覆層形成用溶液中,將被覆樹(shù)脂以及根據(jù)需要的各種添加劑溶解于適當(dāng)?shù)娜軇┲?。?duì)于溶劑沒(méi)有特別的限定,可以考慮所使用的被覆樹(shù)脂、涂布適應(yīng)性等來(lái)進(jìn)行選擇。

樹(shù)脂被覆方法的具體例子包括:其中將芯材浸漬在被覆層形成用溶液中的浸漬法;其中將被覆層形成用溶液噴灑至芯材表面上的噴霧法;其中在通過(guò)流動(dòng)空氣使芯材處于漂浮的狀態(tài)下噴灑被覆層形成用溶液的流化床法;以及其中在捏合涂布機(jī)中將載體的芯材與被覆層形成用溶液混合、并除去溶劑的捏合機(jī)涂布法。

雙組分顯影劑中,調(diào)色劑與載體之間的混合比(調(diào)色劑:載體)(質(zhì)量比)優(yōu)選為1:100至30:100,更優(yōu)選為3:100至20:100。

<成像裝置和成像方法>

下面對(duì)本發(fā)明示例性實(shí)施方案的成像裝置和成像方法進(jìn)行說(shuō)明。

根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施方案的成像裝置配備有:圖像保持體;對(duì)圖像保持體的表面充電的充電單元;在圖像保持體的帶電表面上形成靜電圖像的靜電圖像形成單元;顯影單元,其用于容納靜電圖像顯影劑,并且利用該靜電圖像顯影劑使形成于圖像保持體表面上的靜電圖像顯影為調(diào)色劑圖像的形式;將形成于圖像保持體表面上的調(diào)色劑圖像轉(zhuǎn)印到記錄材料表面上的轉(zhuǎn)印單元;以及定影單元,其用于將已轉(zhuǎn)印至記錄材料表面上的調(diào)色劑圖像定影。使用根據(jù)該示例性實(shí)施方案的靜電圖像顯影劑作為靜電圖像顯影劑。

在根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施方案的成像裝置中,實(shí)施了如下成像方法(根據(jù)本示例性實(shí)施方案的成像方法),包括:充電工序,其中對(duì)圖像保持體的表面進(jìn)行充電;靜電圖像形成工序,其中在圖像保持體的帶電表面上形成靜電圖像;顯影工序,其中利用根據(jù)本發(fā)明本示例性實(shí)施方案的靜電圖像顯影劑使形成于帶電圖像保持體表面上的靜電圖像顯影為調(diào)色劑圖像的形式;轉(zhuǎn)印工序,其中將形成于圖像保持體上的調(diào)色劑圖像轉(zhuǎn)印到記錄材料的表面上;以及定影工序,其中使轉(zhuǎn)印至記錄材料表面上的調(diào)色劑圖像定影。

作為根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施方案的成像裝置,可以采用公知的成像裝置,例如:直接轉(zhuǎn)印式裝置,其中將形成于圖像保持體表面上的調(diào)色劑圖像直接轉(zhuǎn)印到記錄材料上;中間轉(zhuǎn)印式裝置,其中將形成于圖像保持體表面上的調(diào)色劑圖像一次轉(zhuǎn)印到中間轉(zhuǎn)印體的表面上,并且將已轉(zhuǎn)印至中間轉(zhuǎn)印體表面上的調(diào)色劑圖像二次轉(zhuǎn)印到記錄材料的表面上;設(shè)置有清潔單元的裝置,所述清潔單元在充電之前清潔圖像保持體的表面;或者設(shè)置有除電單元的裝置,其中在調(diào)色劑圖像轉(zhuǎn)印之后、充電之前,該除電單元通過(guò)暴露于除電光而對(duì)圖像保持體的表面進(jìn)行除電。

中間轉(zhuǎn)印式裝置采用具有(例如)以下單元作為轉(zhuǎn)印單元的結(jié)構(gòu):中間轉(zhuǎn)印體,調(diào)色劑圖像將被轉(zhuǎn)印至該中間轉(zhuǎn)印體的表面上;一次轉(zhuǎn)印單元,其用于將形成于圖像保持體表面上的調(diào)色劑圖像一次轉(zhuǎn)印到中間轉(zhuǎn)印體的表面上;以及二次轉(zhuǎn)印單元,其用于將已轉(zhuǎn)印至中間轉(zhuǎn)印體表面上的調(diào)色劑圖像二次轉(zhuǎn)印到記錄材料的表面上。

順帶提及,在根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施方案的成像裝置中,包括顯影單元的部分可以具有(例如)能夠從成像裝置上拆卸下來(lái)的盒結(jié)構(gòu)(處理盒)。作為處理盒的例子適合使用這樣的處理盒:其配備有容納根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施方案的靜電圖像顯影劑的顯影單元。

以下將示出根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施方案的成像裝置的例子,但是,本發(fā)明不受該例子的限制。

順帶提及,將對(duì)附圖中所示的主要部分進(jìn)行說(shuō)明,而省略對(duì)其他部分的說(shuō)明。

圖1為示出根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施方案的成像裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖1中示出的成像裝置配備有照相系統(tǒng)的第一至第四電子成像單元10y、10m、10c和10k,其根據(jù)分色的圖像數(shù)據(jù),分別輸出黃色(y)、品紅色(m)、青色(c)和黑色(k)四種顏色的圖像。這些成像單元(在下文中也可簡(jiǎn)稱為“單元”)10y、10m、10c和10k在水平方向上以預(yù)定間隔彼此并排布置。順帶提及,這些單元10y、10m、10c和10k可以是能夠從成像裝置上拆卸下來(lái)的處理盒。

在附圖中的單元10y、10m、10c和10k的上方,作為中間轉(zhuǎn)印體的中間轉(zhuǎn)印帶20延伸通過(guò)各單元。中間轉(zhuǎn)印帶20設(shè)置為沿圖中從左至右的方向上纏繞在與中間轉(zhuǎn)印帶20的內(nèi)表面接觸的、以預(yù)定間距設(shè)置的驅(qū)動(dòng)輥22和支撐輥24上,并且被構(gòu)造為沿著從第一單元10y至第四單元10k的方向運(yùn)行。此外,利用例如彈簧等(未示出)沿著使支撐輥24與驅(qū)動(dòng)輥22分離的方向?qū)χ屋?4施加壓力,從而對(duì)中間轉(zhuǎn)印帶20施加張力。此外,在中間轉(zhuǎn)印帶20的圖像保持面一側(cè)上,設(shè)置有與驅(qū)動(dòng)輥22相對(duì)的中間轉(zhuǎn)印體清潔裝置30。

四種顏色(即,黃色、品紅色、青色和黑色)的調(diào)色劑分別被供給至單元10y、10m、10c和10k中的顯影裝置(顯影單元)4y、4m、4c和4k中,其中這四種顏色的調(diào)色劑分別容納在調(diào)色劑盒8y、8m、8c和8k中。

由于第一至第四單元10y、10m、10c和10k結(jié)構(gòu)相同,因此,將僅以設(shè)置在中間轉(zhuǎn)印帶的運(yùn)行方向的上游側(cè)、并且形成黃色圖像的第一單元10y為這些單元的代表進(jìn)行描述。順帶提及,用附有品紅色(m)、青色(c)和黑色(k)的參考符號(hào)替代黃色(y)來(lái)表示與第一單元10y的相同部分對(duì)應(yīng)的部分,而省略對(duì)第二至第四單元10m、10c和10k的描述。

第一單元10y具有作為圖像保持體的感光體1y。在感光體1y周?chē)来卧O(shè)置有: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3(靜電圖像形成單元的例子),其基于分色的圖像信號(hào),通過(guò)將帶電的表面曝光于激光束3y,從而形成靜電圖像;顯影裝置4y(顯影單元的例子),其通過(guò)將帶電的調(diào)色劑供給到靜電圖像上從而使該靜電圖像顯影;一次轉(zhuǎn)印輥5y(一次轉(zhuǎn)印單元的例子),其將顯影后的調(diào)色劑圖像轉(zhuǎn)印至中間轉(zhuǎn)印帶20上;以及具有清潔刮刀6y-1的感光體清潔裝置6y(清潔單元的例子),其在一次轉(zhuǎn)印之后清潔殘留在感光體1y表面上的調(diào)色劑。

順帶提及,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)置為與感光體1y相對(duì)。此外,將用于施加一次轉(zhuǎn)印偏壓的偏壓電源(未示出)分別連接至一次轉(zhuǎn)印輥5y、5m、5c和5k。通過(guò)圖中未示出的控制部來(lái)控制各偏壓電源,并改變施加至各一次轉(zhuǎn)印輥的轉(zhuǎn)印偏壓。

以下將描述在第一單元10y中形成黃色圖像的操作。

在開(kāi)始操作前,首先使用充電輥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(guò)在導(dǎo)電性基體(例如,20℃下的體積電阻率為1×10-6ωcm以下)上層疊感光層而形成的。該感光層在正常條件下具有高的電阻(普通樹(shù)脂的電阻),但其具有這樣的性質(zhì):當(dāng)暴露于激光束3y時(shí),其暴露部分的比電阻將發(fā)生變化。因此,根據(jù)從圖中未示出的控制部發(fā)送出的黃色圖像數(shù)據(jù),通過(guò)曝光裝置3將激光束3y輸出到感光體1y的帶電表面上。激光束3y被施加到位于感光體1y表面上的感光層上,由此使得對(duì)應(yīng)于黃色圖像圖案的靜電圖像形成于感光體1y的表面上。

靜電圖像是通過(guò)充電而在感光體1y的表面上形成的圖像,它們其是通過(guò)以下方式形成的所謂的負(fù)潛像:從通過(guò)暴露于激光束3y而使得比電阻降低的感光層的暴露部中除去感光體1y的帶電表面上的電荷,而保留沒(méi)有暴露于激光3y的感光體的部分上的電荷。

隨著感光體1y的運(yùn)行,在感光體1y上形成的靜電圖像移動(dòng)至預(yù)定的顯影位置。在該顯影位置處,通過(guò)顯影單元4y將感光體1y上的靜電圖像轉(zhuǎn)化為作為調(diào)色劑圖像的可視化圖像(顯影圖像)。

在顯影裝置4y的內(nèi)部,容納有靜電圖像顯影劑,該顯影劑(例如)至少包含黃色調(diào)色劑和載體。通過(guò)在顯影裝置4y中攪拌該黃色調(diào)色劑,使之摩擦帶電,由此使之具有與位于感光體1y上的電荷相同極性(負(fù)極性)的電荷,這樣,黃色調(diào)色劑就保持在顯影劑輥(顯影劑保持體的例子)上。通過(guò)使感光體1y的表面通過(guò)顯影裝置4y,由此黃色調(diào)色劑以靜電方式附著在位于感光體1y表面上的已被除電的潛像部分上,從而利用黃色調(diào)色劑使?jié)撓耧@影。接下來(lái),使其上形成有黃色調(diào)色劑圖像的感光體1y以預(yù)定的速度連續(xù)運(yùn)行,并且使在感光體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(dāng)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(shí),將一次轉(zhuǎn)印偏壓施加至一次轉(zhuǎn)印輥5y,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(shí)施加的轉(zhuǎn)印偏壓的極性(+)與調(diào)色劑極性(-)相反,并且在第一單元10y中,通過(guò)控制部(圖中未示出)將該轉(zhuǎn)印偏壓控制為(例如)+10μa。另一方面,通過(guò)感光體清潔裝置6y除去并回收保留在感光體1y上的調(diào)色劑。

順帶提及,以與第一單元相同的方式控制施加至第二單元10m以及隨后單元的一次轉(zhuǎn)印輥5m、5c和5k上的一次轉(zhuǎn)印偏壓。

中間轉(zhuǎn)印帶20(在第一單元10y中,黃色調(diào)色劑圖像被轉(zhuǎn)印至其上)被依次傳送通過(guò)第二至第四單元10m、10c和10k,由此,四種顏色的調(diào)色劑圖像彼此疊加以實(shí)現(xiàn)多次轉(zhuǎn)印。

通過(guò)第一至第四單元在中間轉(zhuǎn)印帶20上多次轉(zhuǎn)印有四色調(diào)色劑圖像,該中間轉(zhuǎn)印帶20到達(dá)二次轉(zhuǎn)印部,該二次轉(zhuǎn)印部由中間轉(zhuǎn)印帶20、與中間轉(zhuǎn)印帶內(nèi)表面接觸的支撐輥24和布置在中間轉(zhuǎn)印帶20的圖像保持表面一側(cè)上的二次轉(zhuǎn)印輥26(二次轉(zhuǎn)印單元的例子)構(gòu)成。另一方面,通過(guò)供給機(jī)構(gòu)的介質(zhì),以預(yù)定的時(shí)間將記錄紙p(記錄材料的例子)供入彼此接觸的二次轉(zhuǎn)印輥26與中間轉(zhuǎn)印帶20之間的間隙處,并且將二次轉(zhuǎn)印偏壓施加至支撐輥24。此時(shí)所施加的轉(zhuǎn)印偏壓的極性(-)與調(diào)色劑的極性(-)相同,并且由中間轉(zhuǎn)印帶20朝向記錄紙p的靜電力作用于調(diào)色劑圖像,由此使中間轉(zhuǎn)印帶20上的調(diào)色劑圖像轉(zhuǎn)印至記錄紙p上。順帶提及,根據(jù)由電阻檢測(cè)單元(圖中未示出)檢測(cè)到的二次轉(zhuǎn)印部的電阻來(lái)確定此時(shí)的二次轉(zhuǎn)印偏壓,并且控制其電壓。

此后,將記錄紙p供應(yīng)到定影裝置28(定影單元的例子)中的定影輥對(duì)之間的壓接部(輥隙部),使得調(diào)色劑圖像定影至記錄紙p上,由此形成定影圖像。

作為用于轉(zhuǎn)印調(diào)色劑圖像的記錄紙p的例子,可以提及用于電子照相復(fù)印機(jī)或打印機(jī)等中的普通紙。除了記錄紙p之外,還可使用ohp紙等作為記錄材料。

為了進(jìn)一步提高定影之后圖像表面的平滑性,適合的是記錄紙p的表面是光滑的。適宜用于該目的的記錄紙的例子包括通過(guò)用樹(shù)脂涂覆普通紙的表面而獲得的涂覆紙、印刷用銅版紙等。

已完成彩色圖像的定影后,將記錄紙p排向排出部,由此完成一系列的彩色圖像形成操作。

<處理盒/調(diào)色劑盒>

以下將對(duì)根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施方案的處理盒進(jìn)行說(shuō)明。

根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施方案的處理盒是這樣的處理盒,其容納有根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施方案的靜電圖像顯影劑并且配備有顯影單元,在該顯影單元中,利用靜電圖像顯影劑使形成于圖像保持體上的靜電圖像顯影為調(diào)色劑圖像的形式,并且該處理盒可從成像裝置上拆卸下來(lái)。

順帶提及,與本發(fā)明的實(shí)施方案相關(guān)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,以及根據(jù)需要的包括選自諸如圖像保持體、充電單元、靜電圖像形成單元和轉(zhuǎn)印單元之類(lèi)的其他單元中的至少一個(gè)單元。

以下將示出根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施方案的處理盒的例子。然而,本發(fā)明并不限于此例子。在此,將對(duì)圖中示出的主要部件進(jìn)行說(shuō)明,而省略對(duì)其它部件的描述。

圖2為示出根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施方案的處理盒的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2所示的處理盒200被構(gòu)造為,通過(guò)利用配備有安裝導(dǎo)軌116和曝光用開(kāi)口118的殼體117,從而一體化地組合并保持有感光體107(圖像保持體的例子)和布置在感光體107周?chē)难b置,包括充電輥108(充電單元的例子)、顯影裝置111(顯影單元的例子)、以及配備有清潔刮刀113-1的感光體清潔裝置113(清潔單元的例子)。

順帶提及,在圖2中,109表示曝光裝置(靜電圖像形成單元的例子),112表示轉(zhuǎn)印裝置(轉(zhuǎn)印單元的例子),115表示定影裝置(定影單元的例子),300表示記錄紙(記錄材料的例子)。

接下來(lái)將描述根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施方案的調(diào)色劑盒。

本示例性實(shí)施方案的調(diào)色劑盒容納有本發(fā)明示例性實(shí)施方案的調(diào)色劑并且能夠從成像裝置上拆卸下來(lái)。調(diào)色劑盒容納有補(bǔ)給用調(diào)色劑,以供應(yīng)至設(shè)置于成像裝置內(nèi)部的顯影單元中。

順帶提及,圖1所示的成像裝置具有這樣的構(gòu)造:調(diào)色劑盒8y、8m、8c和8k能從成像裝置上拆卸下來(lái),并且顯影裝置4y、4m、4c和4k通過(guò)圖中未示出的調(diào)色劑供應(yīng)管而分別與對(duì)應(yīng)于各顯影裝置(顏色)的調(diào)色劑盒相連接。另外,在容納在調(diào)色劑盒中的調(diào)色劑變少的情況下,更換調(diào)色劑盒。

實(shí)施例

下面,將參考以下實(shí)施例對(duì)本示例性實(shí)施方案進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明,但是示例性實(shí)施方案不限于這些實(shí)施例。此外,在以下說(shuō)明中除非另有說(shuō)明,否則所有“份”和“%”基于質(zhì)量計(jì)算。

[調(diào)色劑顆粒的制備]

(調(diào)色劑顆粒(1)的制備)

-聚酯樹(shù)脂顆粒分散液的制備–

·乙二醇[wakopurechemicalindustriesltd.的產(chǎn)品]37份

·新戊二醇[wakopurechemicalindustriesltd.的產(chǎn)品]65份

·1,9-壬二醇[wakopurechemicalindustriesltd.的產(chǎn)品]32份

·對(duì)苯二甲酸[wakopurechemicalindustriesltd.的產(chǎn)品]96份

將上述單體裝入燒瓶中,并在一小時(shí)內(nèi)加熱至200℃,在確認(rèn)于反應(yīng)體系中攪拌后,將1.2份的二丁基氧化錫裝入燒瓶中。此外,在6小時(shí)內(nèi)將溫度從上述溫度升溫至240℃,同時(shí)將形成的水蒸餾除去,在240℃下繼續(xù)進(jìn)行脫水縮聚4小時(shí),由此制得酸值為9.4mgkoh/g、重均分子量為13,000、且玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為62℃的聚酯樹(shù)脂a。

然后,將熔融狀態(tài)的聚酯樹(shù)脂a以每分鐘100份的速率輸送到cavitroncd1010(eurotec的產(chǎn)品)。通過(guò)用離子交換水稀釋氨水試劑來(lái)制備0.37%的稀釋氨水,并將其裝入到單獨(dú)制備的水性介質(zhì)槽中,在使用熱交換器在120℃下加熱的同時(shí),以0.1升每分鐘的速率將其與熔融聚酯樹(shù)脂一起輸送到前述cavitron中。在以下條件下運(yùn)行cavitron:轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速為60hz,且壓力為5kg/cm2,由此得到聚酯樹(shù)脂顆粒分散液(1),其中分散的樹(shù)脂顆粒的體均粒徑為160nm,固形物含量為30%,玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為62℃且重均分子量mw為13,000。

-著色劑顆粒分散液的制備–

·青色顏料[顏料藍(lán)15,dainichiseikacolor&chemicalsmfg.co.ltd.的產(chǎn)品]10份

·陰離子表面活性劑[neogensc,dks有限公司的產(chǎn)品]2份

·離子交換水80份

將上述組分一起混合,并使用高壓沖擊型分散器ultimizer[hjp30006,suginomachinelimited的產(chǎn)品]進(jìn)行分散1小時(shí),由此制備了體積粒徑為180nm、且固形物含量為20%的著色劑顆粒分散液。

-防粘劑顆粒分散液的制備–

·巴西棕櫚蠟[rc-160,熔融溫度:84℃,toakasei有限公司的產(chǎn)品]50份

·陰離子表面活性劑[neogensc,dks有限公司的產(chǎn)品]2份

·離子交換水200份

將上述組分加熱到120℃,并使用由ika有限公司制造ultratalaxt50進(jìn)行混合分散,然后使用壓力排出型均化器對(duì)所得物進(jìn)行分散處理,由此獲得體均粒徑為200nm、固形物含量為20%的防粘劑顆粒分散液。

-調(diào)色劑顆粒(1)的制備–

·聚酯樹(shù)脂顆粒分散液(1)200份

·著色劑顆粒分散液25份

·防粘劑顆粒分散液30份

·聚氯化鋁0.4份

·離子交換水100份

將上述組分裝入不銹鋼燒瓶中,利用由ika有限公司制造ultratalaxt50進(jìn)行混合分散,然后在加熱用油浴中加熱至48℃,同時(shí)向燒瓶?jī)?nèi)施加攪拌。將得到的分散液在48℃下保持30分鐘后,進(jìn)一步向其中添加70份的聚酯樹(shù)脂顆粒分散液(1)。

此后,通過(guò)使用0.5mol/l濃度的氫氧化鈉水溶液將反應(yīng)體系的ph調(diào)節(jié)至8.0,然后將不銹鋼燒瓶密封。攪拌軸上的密封為磁力密封,并且繼續(xù)在攪拌同時(shí)進(jìn)行加熱直到溫度達(dá)到90℃。在此溫度下,將反應(yīng)體系保持3小時(shí)。反應(yīng)結(jié)束后,以2℃/分鐘的降溫速度進(jìn)行冷卻,并進(jìn)一步連續(xù)進(jìn)行過(guò)濾、用離子交換水洗滌以及通過(guò)nutsche抽濾進(jìn)行固液分離。將由此得到的固體再分散到3l的30℃下的離子交換水中,并以300rpm攪拌洗滌15分鐘。另外,該洗滌操作重復(fù)6次,并當(dāng)濾液的ph變?yōu)?.54、導(dǎo)電率變?yōu)?.5μs/cm時(shí),按照nutsche抽濾法,使用濾紙no.5a進(jìn)行固液分離。隨后對(duì)其進(jìn)行持續(xù)真空干燥12小時(shí),從而制備調(diào)色劑顆粒(1)。

調(diào)色劑顆粒(1)的體均粒徑d50v和平均圓度分別為5.8μm和0.95。

(調(diào)色劑顆粒(2)的制備)

·苯乙烯-丙烯酸丁酯共聚物(共聚比=80:20,重均分子量mw:13×104,玻璃化轉(zhuǎn)變溫度tg:59℃)88份

·青色顏料(c.i.顏料藍(lán)15:3)6份

·低分子量聚丙烯(軟化溫度:148℃)6份

利用henschel混合器將上述成分混合,并通過(guò)擠出機(jī)在加熱下進(jìn)行捏合。冷卻后,將捏合物粗粉碎和細(xì)粉碎,并進(jìn)一步對(duì)粉碎物分級(jí)。由此,制備了體均粒徑為6.5μm且平均圓度為0.91的調(diào)色劑顆粒(2)。

[外部添加劑的制備]

(疏水性二氧化硅顆粒(a1)的制備)

將100份量的二氧化硅顆粒(aerosil200,nipponaerosil的產(chǎn)品)置于混合器中,加熱至200℃的同時(shí),在氮?dú)鈿夥障乱?00rpm攪拌。相對(duì)于100份的粉末狀二氧化硅顆粒,以10份/小時(shí)的滴加速度滴加總量為30份的六甲基二硅氮烷(hmds),完成hmds的全部滴加后,繼續(xù)使反應(yīng)進(jìn)行2小時(shí),然后冷卻。通過(guò)上述疏水化處理,制備了平均圓當(dāng)量直徑為62nm的疏水性二氧化硅顆粒(a1)。

(疏水性二氧化硅顆粒(a2)的制備)

按照與疏水性二氧化硅顆粒(a1)相同的條件,以相同的方式制備平均圓當(dāng)量直徑為14nm的疏水性二氧化硅顆粒(a2),不同之處在于將二氧化硅顆粒變?yōu)閍erosil300(nipponaerosil的產(chǎn)品)并且將六甲基二硅氮烷(hmds)的總滴加量變?yōu)?5份。

(疏水性二氧化硅顆粒(a3)的制備)

按照與疏水性二氧化硅顆粒(a1)相同的條件,以相同的方式制備平均圓當(dāng)量直徑為116nm的疏水性二氧化硅顆粒(a3),不同之處在于將二氧化硅顆粒變?yōu)閍erosilox50(nipponaerosil的產(chǎn)品)。

(疏水性二氧化硅顆粒(c1)的制備)

按照與疏水性二氧化硅顆粒(a1)相同的條件,以相同的方式制備平均圓當(dāng)量直徑為9nm的疏水性二氧化硅顆粒(c1),不同之處在于將二氧化硅顆粒變?yōu)閍erosil380(nipponaerosil的產(chǎn)品)并且將六甲基二硅氮烷(hmds)的總滴加量變?yōu)?份。

(疏水性二氧化硅顆粒(c2)的制備)

按照與疏水性二氧化硅顆粒(a1)相同的條件,以相同的方式制備平均圓當(dāng)量直徑為136nm的疏水性二氧化硅顆粒(c2),不同之處在于將二氧化硅顆粒變?yōu)閍erosilox50(nipponaerosil的產(chǎn)品)并且將六甲基二硅氮烷(hmds)的總滴加量變?yōu)?5份。

(疏水性二氧化硅顆粒(a4)的制備)

按照與疏水性二氧化硅顆粒(a1)相同的條件,以相同的方式制備平均圓當(dāng)量直徑為98nm的疏水性二氧化硅顆粒(a4),不同之處在于將二氧化硅顆粒變?yōu)閍erosilox50(nipponaerosil的產(chǎn)品)并且將六甲基二硅氮烷(hmds)的總滴加量變?yōu)?5份。

(疏水性二氧化硅顆粒(a5)的制備)

按照與疏水性二氧化硅顆粒(a1)相同的條件,以相同的方式制備平均圓當(dāng)量直徑為32nm的疏水性二氧化硅顆粒(a5),不同之處在于將二氧化硅顆粒變?yōu)閍erosil300(nipponaerosil的產(chǎn)品)并且將六甲基二硅氮烷(hmds)的總滴加量變?yōu)?5份。

(二氧化硅顆粒分散液(1)的制備)

將300份甲醇和70份10%的氨水裝入配備有攪拌器、滴液噴嘴和溫度計(jì)的1.5l的玻璃反應(yīng)容器中,并使其彼此混合,由此獲得堿性催化劑溶液。

在攪拌下將堿性催化劑溶液調(diào)節(jié)至30℃,向其中同時(shí)滴加185份的四甲氧基硅烷和50份的8.0%的氨水,由此得到親水性二氧化硅顆粒分散液(固形物濃度:12.0質(zhì)量%)。在此,將滴加時(shí)間設(shè)定為30分鐘。

通過(guò)旋轉(zhuǎn)過(guò)濾器r-fine(kotobukiindustsries有限公司的產(chǎn)品)使得到的二氧化硅顆粒分散液濃縮至固形物濃度為40質(zhì)量%。將該濃縮的二氧化硅顆粒分散液定義為二氧化硅顆粒分散液(1)。

(二氧化硅顆粒分散液(2)至(8)的制備)

按照與制備二氧化硅顆粒分散液(1)相同的方式制備二氧化硅顆粒分散液(2)至(8),不同之處在于根據(jù)表1分別改變堿性催化劑溶液(甲醇含量和10%氨水的含量)和二氧化硅顆粒形成條件(四甲氧基硅烷(由tmos表示)的總滴加量、8%氨水的總滴加量、以及滴加時(shí)間)。

在下表1中總結(jié)了二氧化硅顆粒分散液(1)至(8)的細(xì)節(jié)。

表1

(經(jīng)表面處理的二氧化硅顆粒(s1)的制備)

在超臨界二氧化碳?xì)夥障?,利用硅氧烷化合物?duì)二氧化硅顆粒分散液(1)所包含的二氧化硅顆粒進(jìn)行表面處理。在此,使用配備有二氧化碳泵、二氧化碳?xì)飧?、夾帶劑泵(entrainerpump)、配備有攪拌器的高壓釜(容量:500ml)和壓力閥的裝置進(jìn)行表面處理。

首先,將250份的二氧化硅顆粒分散液(1)裝入配備有攪拌器的高壓釜(容量:500ml)中,并且使攪拌器以100rpm旋轉(zhuǎn)。然后,將液化二氧化碳注入到高壓釜中,在通過(guò)加熱器使高壓釜內(nèi)的溫度升高的同時(shí),通過(guò)二氧化碳泵增加高壓釜中的內(nèi)部壓力,直至高壓釜的內(nèi)部達(dá)到150℃和15mpa的超臨界狀態(tài)。利用壓力閥使高壓釜內(nèi)的壓力保持在15mpa,同時(shí)利用二氧化碳泵使超臨界二氧化碳流通,由此從二氧化硅顆粒分散液(1)中去除甲醇和水(溶劑除去工序),并獲得二氧化硅顆粒(未經(jīng)處理的二氧化硅顆粒)。

接著,當(dāng)流通的超臨界二氧化碳的流通量(累積量:以標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的二氧化碳的流通量測(cè)定)達(dá)到900份時(shí)停止超臨界二氧化碳的流通。

此后,利用加熱器將溫度保持為150℃,并利用二氧化碳泵將壓力維持在15mpa,并在高壓釜內(nèi)部保持二氧化碳的超臨界狀態(tài)的條件下,相對(duì)于100份的上述二氧化硅顆粒(未經(jīng)處理的二氧化硅顆粒),通過(guò)夾帶劑泵將處理劑溶液注入高壓釜中,然后在攪拌下,使其在180℃下反應(yīng)20分鐘,其中該處理劑溶液是預(yù)先通過(guò)將作為硅氧烷化合物的粘度為10,000cst的二甲基硅油(dso,商標(biāo)名:kf-96,shin-etsuchemical有限公司的產(chǎn)品)0.3份溶解于20份的作為疏水化處理劑的六甲基二硅氮烷(hmds,yukigoseikogyo有限公司的產(chǎn)品)而獲得的。然后,再次使超臨界二氧化碳流通,從而去除多余的處理劑溶液。然后停止攪拌,通過(guò)打開(kāi)壓力閥使高壓釜中的內(nèi)部壓力降為大氣壓,并使高壓釜中的溫度降至室溫(25℃)。

如此,依次進(jìn)行了溶劑除去工序以及利用硅氧烷化合物的表面處理,從而得到了經(jīng)表面處理的二氧化硅顆粒(s1)。

(經(jīng)表面處理的二氧化硅顆粒(s2)至(s5)、(s7)至(s9)和(s12)至(s17)的制備)

按照與制備經(jīng)表面處理的二氧化硅顆粒(s1)相同的方法制備經(jīng)表面處理的二氧化硅顆粒(s2)至(s5)、(s7)至(s9)和(s12)至(s17),不同之處在于根據(jù)表2分別改變二氧化硅顆粒分散液和表面處理?xiàng)l件(處理氣氛、硅氧烷化合物(種類(lèi)、粘度和添加量)、以及疏水化處理劑及其添加量)。

(經(jīng)表面處理的二氧化硅顆粒(s6)的制備)

使用與制備經(jīng)表面處理的二氧化硅顆粒(s1)中所用的二氧化硅顆粒分散液(1)相同的分散液,按照以下方式在空氣氣氛下利用硅氧烷化合物對(duì)二氧化硅顆粒進(jìn)行表面處理。

將酯適配器(esteradapter)和冷凝器安裝在與二氧化硅顆粒分散液(1)的制備中所用的反應(yīng)容器相同的容器上,將二氧化硅顆粒分散液(1)加熱到60℃至70℃從而去除其中的甲醇。此時(shí),將得到的分散液與水混合,進(jìn)一步加熱到70℃至90℃以去除其中的甲醇。由此得到二氧化硅顆粒的水性分散液。在室溫(25℃)下,向水性分散液中的100份的二氧化硅固形物中添加3份的甲基三甲氧基硅烷(mtms,shin-etsuchemical有限公司的產(chǎn)品),使反應(yīng)進(jìn)行2小時(shí),由此進(jìn)行二氧化硅顆粒的表面處理。向經(jīng)表面處理的分散液中添加甲基異丁基酮,并將該分散液加熱到80℃至110℃從而去除其中的甲醇。然后,室溫下,向所獲得的分散液中的100份二氧化硅固形物中加入80份的六甲基二硅氮烷(hmds,yukigoseikogyo有限公司的產(chǎn)品)和作為硅氧烷化合物的粘度為10,000cst的二甲基硅油(dso,商標(biāo)名:kf-96,shin-etsuchemical有限公司的產(chǎn)品)1.0份,接著在120℃下反應(yīng)3小時(shí),冷卻,并通過(guò)噴霧干燥進(jìn)行干燥。由此,得到經(jīng)表面處理的二氧化硅顆粒(s6)。

(經(jīng)表面處理的二氧化硅顆粒(s10)的制備)

按照與制備經(jīng)表面處理的二氧化硅顆粒(s1)相同的方式制備經(jīng)表面處理的二氧化硅顆粒(s10),不同之處在于,使用熱解二氧化硅ox50(aerosilox50,nipponaerosil的產(chǎn)品)代替二氧化硅顆粒分散液(1)。更具體而言,將100份的ox50裝入到配備有攪拌器的高壓釜中,該高壓釜與制備經(jīng)表面處理的二氧化硅顆粒(s1)所使用的高壓釜相同,并且使攪拌器以100rpm旋轉(zhuǎn)。此后,將液化二氧化碳注入到高壓釜中,并且通過(guò)加熱器使高壓釜內(nèi)的溫度升高,同時(shí)通過(guò)二氧化碳泵增加高壓釜中的內(nèi)部壓力,直到高壓釜的內(nèi)部達(dá)到180℃和15mpa的超臨界狀態(tài)。利用壓力閥使高壓釜內(nèi)的壓力保持在15mpa的同時(shí),通過(guò)夾帶劑泵將處理劑溶液注入高壓釜中,然后在攪拌下,使其在180℃下反應(yīng)20分鐘,然后,使超臨界二氧化碳流通,從而去除多余的處理劑溶液,其中該處理劑溶液是預(yù)先通過(guò)將作為硅氧烷化合物的粘度為10,000cst的二甲基硅油(dso,商標(biāo)名:kf-96,shin-etsuchemical有限公司的產(chǎn)品)0.3份溶解于20份的作為疏水化處理劑的六甲基二硅氮烷(hmds,yukigoseikogyo有限公司的產(chǎn)品)中而獲得的。由此得到經(jīng)表面處理的二氧化硅顆粒(s10)。

(經(jīng)表面處理的二氧化硅顆粒(s11)的制備)

按照與制備經(jīng)表面處理的二氧化硅顆粒(s1)相同方式制備經(jīng)表面處理的二氧化硅顆粒(s11),不同之處在于,使用熱解二氧化硅a50(aerosila50,nipponaerosil的產(chǎn)品)代替二氧化硅顆粒分散液(1)。更具體而言,將100份的a50裝入到配備有攪拌器的高壓釜中,該高壓釜與制備經(jīng)表面處理的二氧化硅顆粒(s1)所使用的高壓釜相同,并且使攪拌器以100rpm旋轉(zhuǎn)。此后,將液化二氧化碳注入到高壓釜中,并且通過(guò)加熱器使高壓釜內(nèi)的溫度升高,同時(shí)通過(guò)二氧化碳泵增加高壓釜中的內(nèi)部壓力,直到高壓釜的內(nèi)部達(dá)到180℃和15mpa的超臨界狀態(tài)。利用壓力閥使高壓釜內(nèi)的壓力保持在15mpa的同時(shí),通過(guò)夾帶劑泵將處理劑溶液注入高壓釜中,然后在攪拌下,使其在180℃下反應(yīng)20分鐘,然后,使超臨界二氧化碳流通,從而去除多余的處理劑溶液,其中該處理劑溶液是預(yù)先通過(guò)將作為硅氧烷化合物的粘度為10,000cst的二甲基硅油(dso,商標(biāo)名:kf-96,shin-etsuchemical有限公司的產(chǎn)品)1.0份溶解于40份的作為疏水化處理劑的六甲基二硅氮烷(hmds,yukigoseikogyo有限公司的產(chǎn)品)中而獲得的。由此得到經(jīng)表面處理的二氧化硅顆粒(s11)。

(經(jīng)表面處理的二氧化硅顆粒(sc1)的制備)

按照與制備經(jīng)表面處理的二氧化硅顆粒(s1)相同的方式制備經(jīng)表面處理的二氧化硅顆粒(sc1),不同之處在于,不添加制備經(jīng)表面處理的二氧化硅顆粒(s1)所使用的硅氧烷化合物。

(經(jīng)表面處理的二氧化硅顆粒(sc2)至(sc4)的制備)

按照與制備經(jīng)表面處理的二氧化硅顆粒(s1)相同的方式制備經(jīng)表面處理的二氧化硅顆粒(sc2)至(sc4),不同之處在于根據(jù)表3所示分別改變二氧化硅顆粒分散液和表面處理?xiàng)l件(處理氣氛、硅氧烷化合物(種類(lèi)、粘度和添加量)、以及疏水化處理劑及其添加量)。

(經(jīng)表面處理的二氧化硅顆粒(sc5)的制備)

按照與制備經(jīng)表面處理的二氧化硅顆粒(s6)相同的方式制備經(jīng)表面處理的二氧化硅顆粒(sc5),不同之處在于,不添加制備經(jīng)表面處理的二氧化硅顆粒(s6)所使用的硅氧烷化合物。

(經(jīng)表面處理的二氧化硅顆粒(sc6)的制備)

將二氧化硅顆粒分散液(8)過(guò)濾,在120℃下干燥,并將干燥物置于電爐中,在400℃下燃燒6小時(shí),然后,相對(duì)于二氧化硅顆粒分散液(8)中的100份的二氧化硅顆粒添加10份的hmds,接著對(duì)得到的顆粒進(jìn)行噴霧干燥,從而制備了經(jīng)表面處理的二氧化硅顆粒(sc6)。

(經(jīng)表面處理的二氧化硅顆粒的物理性質(zhì))

根據(jù)上面已經(jīng)描述的方法對(duì)各上述制備的經(jīng)表面處理的二氧化硅顆粒的平均圓當(dāng)量直徑、平均圓度、附著到未經(jīng)處理的二氧化硅顆粒的硅氧烷化合物的量(在表中記為“表面附著量”)、壓縮聚集度、顆粒壓縮比和顆粒分散度進(jìn)行測(cè)量。

在表2和表3中,經(jīng)表面處理的二氧化硅顆粒的細(xì)節(jié)如下表所示。順帶提及,表2和表3中的縮寫(xiě)形式表示以下化合物。

dso:二甲基硅油

hmds:六甲基二硅氮烷

[實(shí)施例1至22和比較例1至8]

在各實(shí)施例和比較例中,相對(duì)于如表4所示的100份合適的調(diào)色劑顆粒,通過(guò)添加如表4所示的適量的疏水性二氧化硅顆粒和如表4所示的適量的經(jīng)表面處理的二氧化硅顆粒,并利用henschel混合器以2,000rpm將這三種類(lèi)型的顆?;旌?分鐘,從而制得調(diào)色劑。

將由此得到的各調(diào)色劑和載體以5:95的質(zhì)量比裝入到v型共混機(jī)中并攪拌20分鐘,由此得到各顯影劑。

按照以下方式制備在此使用的載體。

·鐵氧體顆粒(體均粒徑:50μm)100份

·甲苯14份

·苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物(構(gòu)成單元之間的比例為:90/10,mw:80,000)2份

·炭黑(r330,cabot公司的產(chǎn)品)0.2份

首先,將鐵氧體顆粒以外的上述成分用攪拌器攪拌10分鐘并制成涂布分散液。接著,將該涂布分散液和鐵氧體顆粒裝入真空除氣型捏合機(jī)中,60℃下攪拌30分鐘后,隨著溫度進(jìn)一步升高,進(jìn)行減壓脫氣,然后干燥。由此得到了載體。

[評(píng)價(jià)]

對(duì)于各實(shí)施例和各比較例中制備的調(diào)色劑和顯影劑,進(jìn)行流動(dòng)性和圖像密度保持性的評(píng)價(jià)。所得結(jié)果示于表4中。

(調(diào)色劑的流動(dòng)性)

將各實(shí)施例和比較例中制備的顯影劑裝入成像裝置(docucentre-iiic7600,富士施樂(lè)株式會(huì)社的產(chǎn)品)的顯影單元中,并且將各實(shí)施例和比較例中制備的調(diào)色劑(補(bǔ)充用調(diào)色劑)裝入調(diào)色劑盒中。通過(guò)使用該成像裝置中,在30℃-80%rh的環(huán)境下,向10,000張a4尺寸的紙張輸出具有50%圖像密度的圖像。在此操作過(guò)程中,分別在輸出1,000張、2,000張和5,000張后將調(diào)色劑盒取出,并測(cè)量輸送的調(diào)色劑重量相對(duì)于驅(qū)動(dòng)時(shí)間的關(guān)系。基于以下標(biāo)準(zhǔn)由1分鐘內(nèi)輸送的調(diào)色劑重量評(píng)估調(diào)色劑的流動(dòng)性。順帶提及,對(duì)于流動(dòng)性分級(jí)為d的調(diào)色劑未進(jìn)行圖像密度保持性的評(píng)價(jià)。

a:200g以上

b:150g至低于200g

c:100g至低于150g

d:低于100g

(圖像密度保持性)

將各實(shí)施例和比較例中制備的顯影劑裝入成像裝置(docucentre-iiic7600,富士施樂(lè)株式會(huì)社的產(chǎn)品)的顯影單元中。通過(guò)利用該成像裝置,在30℃-80%rh的環(huán)境下,向20,000張a4尺寸的紙張輸出具有80%圖像密度的圖像。在該操作過(guò)程中,利用圖像密度計(jì)(x-rite404a,x-riteincorporated的產(chǎn)品)對(duì)第10,000次輸出的紙、第15,000次輸出的紙和第20,000次輸出的紙的圖像部分上的5個(gè)點(diǎn)分別進(jìn)行圖像密度測(cè)定,計(jì)算圖像密度的平均值,并基于以下標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評(píng)價(jià)。順帶提及,對(duì)于分級(jí)為d的顯影劑未進(jìn)行進(jìn)一步評(píng)價(jià)。

評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)如下所述。

a:圖像密度的平均值為78以上。

b:圖像密度的平均值為72至低于78。

c:圖像密度的平均值為67至低于72。

d:圖像密度的平均值低于67。

由上述結(jié)果可以看出,與比較例相比,實(shí)施例中的調(diào)色劑流動(dòng)性高并在很大程度上抑制了圖像密度的降低。

特別地,可以看出,在利用壓縮聚集度為70%至95%且顆粒壓縮比為0.28至0.36的特定二氧化硅顆粒作為外部添加劑的實(shí)施例1至5和實(shí)施例14中,與利用其他特定二氧化硅顆粒作為外部添加劑的實(shí)施例6至13和實(shí)施例15至17相比,確保了更高的調(diào)色劑流動(dòng)性,并得到了更好的抑制圖像密度降低的效果。

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