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色調(diào)劑和雙組分顯影劑的制作方法

文檔序號(hào):5815824閱讀:677來(lái)源:國(guó)知局
專利名稱:色調(diào)劑和雙組分顯影劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及用于復(fù)印機(jī)、激光打印機(jī)、普通紙傳真機(jī)、彩色PPC、彩色激光打印機(jī)、彩色傳真機(jī)以及這些機(jī)器的復(fù)合機(jī)的色調(diào)劑和雙組分顯影劑。
背景技術(shù)
近年來(lái),電子照相裝置已經(jīng)從辦公室使用的目的轉(zhuǎn)為個(gè)人使用,并同時(shí)需要實(shí)現(xiàn)小型化、高速化、高圖像質(zhì)量化、免維護(hù)等的技術(shù)。因此這些裝置所要求的條件是不需要清除轉(zhuǎn)印后留下的廢色調(diào)劑而在顯影中回收廢色調(diào)劑的凈化器的處理、或利用可以高速輸出彩色圖像的串列式彩色處理和無(wú)油定影,同時(shí)要求良好的維護(hù)、低臭氧排放等條件,所述無(wú)油定影是在定影時(shí)不使用用于防止粘臟的定影油,并可以兼顧具有高光澤性和高透光性的尖銳的彩色圖像和無(wú)粘臟性。所有這些功能必須同時(shí)兼顧,并且不僅僅改善這些處理,改善色調(diào)劑的特性也是重要的因素。
在彩色打印機(jī)中,在定影處理中,對(duì)于彩色圖像,必須使彩色色調(diào)劑熔融混色,并提高透光性。如果產(chǎn)生色調(diào)劑的熔融不好,則在色調(diào)劑圖像的表面或內(nèi)部產(chǎn)生光的散射,損害色調(diào)劑色素本身的色調(diào),同時(shí),在重疊的部分,光不能入射到其下層,降低色彩再現(xiàn)性。因此,對(duì)于色調(diào)劑而言,具有完全熔融特性、并具有不妨礙色調(diào)的透光性是必要的條件。隨著彩色表示幾率的增加,對(duì)OHP用紙的透光性的需求變得更大。
在獲得彩色圖像時(shí),由于色調(diào)劑粘附至定影輥表面上將產(chǎn)生粘臟(offset),以致必須在定影輥上涂布大量油等,這使加工和裝置的結(jié)構(gòu)復(fù)雜化。因此,為了實(shí)現(xiàn)裝置小型化、無(wú)維護(hù)化,且低成本化,產(chǎn)生了無(wú)油定影的需求,這種無(wú)油定影在定影期間不使用油(如下所述)。為了實(shí)現(xiàn)該目標(biāo),正在使用將蠟等脫模劑添加至具有顯著熔化特性的粘合樹(shù)脂中的結(jié)構(gòu)。
然而,利用這種色調(diào)劑構(gòu)成的課題存在下述問(wèn)題,由于色調(diào)劑的凝聚性具有很強(qiáng)的性質(zhì),因此更顯著的產(chǎn)生轉(zhuǎn)印時(shí)的色調(diào)劑圖像紊亂以及轉(zhuǎn)印差的傾向,從而難以同時(shí)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)印和定影。另外,在作為雙組分顯影使用時(shí),通過(guò)顆粒之間的沖擊和摩擦,或在顆粒和顯影器之間的沖擊和摩擦等的機(jī)械沖擊、摩擦導(dǎo)致的發(fā)熱,容易產(chǎn)生色調(diào)劑中的低熔點(diǎn)成分粘附至載體表面上的消耗,降低載體的帶電能力,并且縮短了顯影劑的使用壽命。
在下述專利文獻(xiàn)1中,提出了一種用于帶正電型色調(diào)劑的向被覆層的有機(jī)硅樹(shù)脂中導(dǎo)入了氟取代烷基的載體。此外,在下述專利文獻(xiàn)2中,作為在高速處理中顯影能力高、其在長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)也不劣化的載體,其公開(kāi)了一種包括導(dǎo)電性碳和交聯(lián)型氟改性有機(jī)硅樹(shù)脂的涂布載體。利用有機(jī)硅樹(shù)脂的優(yōu)異的帶電性質(zhì)的同時(shí),通過(guò)氟取代烷基賦予潤(rùn)滑性、剝離性、疏水性等特征,從而難以產(chǎn)生磨損、剝落、裂痕等,還可以防止消耗;但是,其不能滿足磨損、剝落、裂痕等方面的要求,而且,雖然在具有帶正電性的色調(diào)劑中可以獲得恰當(dāng)?shù)膸щ娏?,但?dāng)使用具有帶負(fù)電性的色調(diào)劑時(shí),帶電量過(guò)低,大量地生成反帶電性的色調(diào)劑(帶正電性的色調(diào)劑),產(chǎn)生灰霧或色調(diào)劑飛散等的惡化,因而,這種色調(diào)劑不適于實(shí)際應(yīng)用。
另外,在色調(diào)劑中,還提出了各種構(gòu)成。眾所周知,在電子照相方法中所用的靜電荷顯影的色調(diào)劑一般包括作為粘合樹(shù)脂的樹(shù)脂成分、由顏料或染料形成的著色成分、增塑劑、電荷控制劑和根據(jù)需要使用的脫模劑等添加成分。作為樹(shù)脂成分,可以單獨(dú)或適當(dāng)組合使用天然或合成樹(shù)脂。然后,在以適當(dāng)比例預(yù)先混合上述添加劑后,將混合物通過(guò)熱熔融加熱混練、通過(guò)氣流式碰撞板方式微粉碎、微粉分級(jí),由此制備色調(diào)劑母體。另外,還有通過(guò)化學(xué)聚合方法來(lái)制備色調(diào)劑母體的方法。然后,將例如疏水性二氧化硅等外部添加劑外部添加到色調(diào)劑母體中,從而制得色調(diào)劑。單組份顯影僅由用色調(diào)劑構(gòu)成,通過(guò)將色調(diào)劑和由磁性粒子形成的載體混合,可以得到的雙組分顯影劑。
在現(xiàn)有的混煉粉碎法中的進(jìn)行粉碎和分級(jí)中,雖說(shuō)是小粒徑化,但從經(jīng)濟(jì)和性能條件來(lái)考慮,實(shí)際提供的粒徑也只能達(dá)到約8μm。目前,正在考慮通過(guò)各種方法來(lái)制備小粒徑的色調(diào)劑。此外,也正在考慮在色調(diào)劑熔融混煉時(shí),將蠟等脫模劑添加到低軟化點(diǎn)的樹(shù)脂中而實(shí)現(xiàn)無(wú)油定影的方法。但是,這種方法對(duì)可以混合的蠟的量存在限制,而且隨著蠟的添加量的增加,會(huì)產(chǎn)生下列危害,色調(diào)劑的流動(dòng)性降低、轉(zhuǎn)印時(shí)的文字淡化(転寫中拔け,transfer voids)增大、向感光體的熔融以及色調(diào)劑成分對(duì)現(xiàn)有的載體的消耗的增加等弊病。
因此,已經(jīng)研究了使用了不同于混煉粉碎法的各種聚合方法的色調(diào)劑制備方法。
在下述專利文獻(xiàn)3中公開(kāi)了以下技術(shù)通過(guò)至少混合使樹(shù)脂粒子分散在具有極性的分散劑中而得到的樹(shù)脂粒子分散液、以及使著色劑粒子分散在具有極性的分散劑中而得到的著色劑粒子分散液,從而制備混合液的混合液制備工序,以及使前述混合液中所含的分散劑具有相同的極性,由此可以簡(jiǎn)單、容易地制備出具有優(yōu)良的帶電性和發(fā)色性的可靠的靜電電荷圖像顯影用色調(diào)劑。
在下述專利文獻(xiàn)4中公開(kāi)了以下內(nèi)容該脫模劑至少含有碳原子數(shù)為12~30的高級(jí)醇和碳原子數(shù)為12~30的高級(jí)脂肪酸中的至少一種所形成的酯中的一種,而且該樹(shù)脂粒子包括至少兩種具有不同分子量的樹(shù)脂粒子,由此制備定影性、發(fā)色性、透明性和混色性等優(yōu)異的色調(diào)劑。
作為脫模劑,已經(jīng)公開(kāi)的有聚乙烯、聚丙烯和聚丁烯等低分子量聚烯烴類;硅酮類;油酸酰胺、芥酸酰胺、蓖麻酸酰胺、硬脂酸酰胺等脂肪酸酰胺類;巴西棕櫚蠟、米蠟、小燭樹(shù)蠟、樹(shù)蠟和荷荷巴油等這樣的植物蠟;蜂蠟等動(dòng)物類蠟;褐煤蠟、地蠟、純地蠟、石蠟、微晶蠟和費(fèi)希爾-托普希蠟等這樣的礦物類、石油類蠟;以及它們的改性物。
但是,當(dāng)所添加的脫模劑的分散性降低時(shí),在定影期間熔融的色調(diào)劑圖像中,具有容易產(chǎn)生顏色黯淡的傾向。還降低顏料的分散性,因而色調(diào)劑的發(fā)色性變得不足。在隨后的工序中,當(dāng)樹(shù)脂微粒進(jìn)一步粘附到凝聚體的表面上時(shí),由于該脫模劑等的分散性降低,所以樹(shù)脂微粒的粘附是不穩(wěn)定的。而且,一旦與樹(shù)脂凝聚的脫模劑分離,就立即游離到水性介質(zhì)中。脫模劑的分散會(huì)根據(jù)使用的蠟等的極性、熔點(diǎn)等熱性質(zhì)對(duì)混合凝聚時(shí)的凝聚帶來(lái)很大的影響。
另外,為了實(shí)現(xiàn)在定影時(shí)不使用油的無(wú)油定影,因此大量加入特定的蠟。而且,使蠟和與蠟的熔點(diǎn)、軟化點(diǎn)及粘彈性不同的樹(shù)脂粒子凝聚,通過(guò)加熱在熔合時(shí)保持均勻的狀態(tài)進(jìn)行熔合是困難的。特別是,通過(guò)使用具有規(guī)定酸值和官能團(tuán)的脫模劑可以實(shí)現(xiàn)無(wú)油定影,同時(shí)降低顯影時(shí)的灰霧,并提高轉(zhuǎn)印效率。但是,在制造時(shí),樹(shù)脂微粒和顏料粒子在水性介質(zhì)中的均勻混合凝聚受到妨礙,因而,具有增大在水性介質(zhì)中沒(méi)有參與凝聚的、懸浮的脫模劑的存在、以及增大顏料中的懸浮顏料的存在的傾向。
另外,脫模劑等在均化器等乳化分散機(jī)中的到達(dá)粒徑的界限是幾百納米。而且,為了使色調(diào)劑的粒徑更小,并形成均勻的粒度分布,脫模劑本身也必須形成粒徑微細(xì)的分散體。但是,該分散體的粒度分布成為一個(gè)重要的因素,并不僅僅是微細(xì)化,而且在和樹(shù)脂分散體、顏料分散體混合凝聚時(shí),粗大的粒子不會(huì)混合凝聚,而是懸浮地獨(dú)立存在,而且小粒子在熔融時(shí)容易粘附到攪拌軸和壁面上,造成生產(chǎn)率降低。
專利文獻(xiàn)1特許第2801507號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2特開(kāi)2002-23429號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)3特開(kāi)平10-198070號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)4特開(kāi)平10-301332號(hào)公報(bào)發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于,不需要分級(jí)工序地制造具有尖銳的粒度分布的小粒徑的色調(diào)劑。本發(fā)明的另一目的在于,在定影輥上不使用油的無(wú)油定影中,在色調(diào)劑中使用蠟,從而同時(shí)實(shí)現(xiàn)低溫定影、高溫粘臟性和貯藏穩(wěn)定性。本發(fā)明的又一目的在于,提供一種使用壽命長(zhǎng)的雙組成顯影劑,與含蠟的色調(diào)劑組合使用,也不會(huì)產(chǎn)生消耗(spent)所導(dǎo)致的劣化,耐久性高。本發(fā)明的另一目的在于,提供防止轉(zhuǎn)印時(shí)的文字淡化、飛散,并可以得到高轉(zhuǎn)印效率的圖像形成裝置。另外,本發(fā)明的目的還在于提供可以綜合滿足上述課題的色調(diào)劑和雙組分顯影劑。
鑒于上述課題的本發(fā)明是一種色調(diào)劑,其含有凝聚集合粒子,該凝聚集合粒子是通過(guò)在水性介質(zhì)中至少將分散了樹(shù)脂粒子的樹(shù)脂粒子分散液、分散了著色劑粒子的著色劑粒子分散液和分散了蠟粒子的蠟粒子分散液混合凝聚,通過(guò)加熱處理而形成的,其中前述凝聚集合粒子包含具有以平均粒徑大于1μm的凝聚的蠟內(nèi)包于樹(shù)脂中的狀態(tài)存在的膠囊結(jié)構(gòu)的第一粒子、以及樹(shù)脂和蠟以混合分散的狀態(tài)形成的第二粒子。
本發(fā)明的雙組分顯影劑是包括色調(diào)劑母體、外部添加劑和載體的雙組分顯影劑,其中色調(diào)劑母體含有凝聚集合粒子,該凝聚集合粒子是通過(guò)在水性介質(zhì)中至少將分散了樹(shù)脂粒子的樹(shù)脂粒子分散液、分散了著色劑粒子的著色劑粒子分散液和分散了蠟粒子的蠟粒子分散液混合凝聚,通過(guò)加熱處理而形成的,其中前述色調(diào)劑母體包含具有以平均粒徑大于1μm的凝聚的蠟內(nèi)包于樹(shù)脂中的狀態(tài)存在的膠囊結(jié)構(gòu)的第一粒子、以及樹(shù)脂和蠟以混合分散的狀態(tài)形成的第二粒子。前述外部添加劑是平均粒徑為6nm~150nm的無(wú)機(jī)微細(xì)粉末,而且,相對(duì)于100重量份色調(diào)劑母體添加1.0~6重量份無(wú)機(jī)微細(xì)粉末;前述載體由含有至少芯材的表面用含有氨基硅烷偶聯(lián)劑的氟改性有機(jī)硅樹(shù)脂覆蓋而形成的粒子構(gòu)成。


圖1是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中使用的成像裝置的結(jié)構(gòu)的剖視圖。
圖2是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中使用的定影設(shè)備的結(jié)構(gòu)的剖視圖。
圖3是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中使用的攪拌分散裝置的示意圖。
圖4是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中使用的攪拌分散裝置的俯視圖。
圖5是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中使用的攪拌分散裝置的示意圖。
圖6是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中使用的攪拌分散裝置的俯視圖。
圖7是表示由本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例得到的熔合粒子的TEM(透射型電子顯微鏡)的剖面圖像的圖。
圖8是表示由本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例得到的熔合粒子的TEM(透射型電子顯微鏡)的剖面圖像的圖。
圖9是表示由本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例得到的熔合粒子的TEM(透射型電子顯微鏡)的剖面圖像的圖。
圖10是表示由本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例得到的熔合粒子的TEM(透射型電子顯微鏡)的剖面圖像的圖。
圖11是表示本發(fā)明的比較例的熔合粒子的TEM(透射型電子顯微鏡)的剖面圖像的圖。
1感光體,2帶電輥,3激光信號(hào)光,4顯影輥,5刮刀,10第一轉(zhuǎn)印輥,12轉(zhuǎn)印帶,14第二轉(zhuǎn)印輥,13驅(qū)動(dòng)張力輥,17轉(zhuǎn)印帶單元,18B、18C、18M和18Y圖像形成單元,18圖像形成單元組,201定影輥,202加壓輥,203定影帶,205感應(yīng)加熱器具體實(shí)施方式
在本發(fā)明的色調(diào)劑母體是通過(guò)下列方法得到的,在水性溶液中將分散了樹(shù)脂粒子的樹(shù)脂粒子分散液、分散了著色劑粒子的著色劑粒子分散液和分散了蠟粒子的蠟粒子分散液混合凝聚,并通過(guò)加熱,由此生成色調(diào)劑母體,由此可以減少在水系中沒(méi)有參與凝聚的懸浮的蠟的存在,而且還可以減少顏料中的懸浮顏料的存在,可以不需要分級(jí)工序地制造小粒徑且在均勻且狹窄的范圍內(nèi)具有尖銳的粒度分布的小粒徑色調(diào)劑。另外,即使不涂布油,也可以防止粘臟性,通過(guò)低溫定影而實(shí)現(xiàn)無(wú)油定影。另外,在組合使用含有蠟等蠟的色調(diào)劑中,可以得到不會(huì)產(chǎn)生消耗所導(dǎo)致的變質(zhì)、具有耐久性的雙組分顯影劑。另外,并排配置多個(gè)感光體和具有顯影部的圖像形成站,在轉(zhuǎn)印體上進(jìn)行連續(xù)地依次轉(zhuǎn)印各種顏色的色調(diào)劑而實(shí)施轉(zhuǎn)印處理的串列式彩色處理中,可以防止轉(zhuǎn)印時(shí)的文字淡化和反向轉(zhuǎn)印,并可以得到較高的轉(zhuǎn)印效率。
本發(fā)明對(duì)提供一種小粒徑的靜電電荷圖像顯影用色調(diào)劑、雙組分顯影劑進(jìn)行了銳意地研究,該色調(diào)劑是無(wú)油定影,具有高光澤性、高透光性,還具有優(yōu)異的帶電特性和環(huán)境依賴性、清潔性、轉(zhuǎn)印性,且具有尖銳的粒度分布;而且本發(fā)明對(duì)提供一種圖像形成方法進(jìn)行了銳意地研究,該方法能夠以沒(méi)有色調(diào)劑飛散、灰霧等的高品質(zhì)、高可靠性地形成彩色圖像。
(1)聚合方法樹(shù)脂粒子分散液的制備可以通過(guò)下列方法進(jìn)行通過(guò)將乙烯基系單體在離子性表面活性劑中進(jìn)行乳液聚合和種子聚合等,由此將乙烯基系單體的均聚物或共聚物(乙烯基系樹(shù)脂)的樹(shù)脂粒子分散到離子性表面活性劑中,從而形成分散液。作為制備樹(shù)脂粒子分散液的裝置可以列舉出,例如高速旋轉(zhuǎn)型乳化裝置、高壓乳化裝置、膠體型乳化裝置、具有介質(zhì)的球磨機(jī)、砂磨機(jī)、珠磨機(jī)(Dyno mill)等公知的分散裝置。
樹(shù)脂粒子中的樹(shù)脂在為前述乙烯基系單體的均聚物或共聚物以外的樹(shù)脂時(shí),該樹(shù)脂只要是可以溶解到對(duì)水的溶解度比較低的油性溶劑的樹(shù)脂,就可以使該樹(shù)脂溶解到該油性溶劑中,并可以使用均化器等分散器,將該溶液和離子性表面活性劑或高分子電解質(zhì)一起微粒分散到水中,之后,加熱或減壓使該油性溶劑蒸發(fā),由此可以將乙烯基系樹(shù)脂以外的樹(shù)脂制樹(shù)脂粒子分散到離子性表面活性劑中,從而制備分散液。
作為聚合引發(fā)劑,可以使用2,2′-偶氮二-(2,4-二甲基戊腈),2,2′-偶氮二異丁腈,1,1′-偶氮二(環(huán)己烷-1-腈),2,2′-偶氮二-4-甲氧基-2,4-二甲基戊腈和偶氮二異丁腈等偶氮類或二偶氮類聚合引發(fā)劑。
著色劑粒子的分散液可以通過(guò)在添加了具有極性的表面活性劑的水中,添加著色劑粒子,使用前述分散裝置使其分散而制備。
本方案的色調(diào)劑中添加蠟。本方案的色調(diào)劑是在水性介質(zhì)中將分散了樹(shù)脂粒子的樹(shù)脂粒子分散液、分散了著色劑粒子的著色劑粒子分散液和蠟粒子分散液混合凝聚、加熱而生成凝聚集合粒子,從而得到色調(diào)劑母體。
該凝聚集合粒子優(yōu)選至少包含具有以平均粒徑大于1μm的凝聚的蠟以內(nèi)包含于樹(shù)脂中的狀態(tài)存在的膠囊結(jié)構(gòu)的第一粒子、以及樹(shù)脂和蠟以混合分散的狀態(tài)存在的第二粒子。
另外,本發(fā)明的色調(diào)劑是在分散了凝聚集合粒子的分散液中,混合分散了殼用樹(shù)脂粒子的殼用樹(shù)脂粒子分散液,并進(jìn)行加熱處理,熔合到前述凝聚集合粒子中而生成熔合粒子,從而獲得色調(diào)劑;熔合粒子優(yōu)選為凝聚集合粒子的外殼用厚度0.1μm或以上的殼用樹(shù)脂粒子覆蓋,且包含具有以平均粒徑大于1μm的凝聚的蠟內(nèi)包含于樹(shù)脂中的狀態(tài)存在的膠囊結(jié)構(gòu)的第一粒子、以及樹(shù)脂和蠟以混合分散的狀態(tài)存在的第二粒子。而且,在該凝聚集合粒子中,第二粒子的存在比例優(yōu)選為50個(gè)數(shù)%或以上。此外,第二粒子的存在比例更優(yōu)選為50個(gè)數(shù)%~80個(gè)數(shù)%。
根據(jù)粒子的TEM(透射型電子顯微鏡)而得到的剖面圖像如圖7、8、9、10、11所示。TEM是日立、H-800,加速電壓100kv。以明確樣品內(nèi)部的相分離結(jié)構(gòu)為目的,用釕酸(0.2%水溶液)對(duì)樣品進(jìn)行染色處理后(5分鐘內(nèi),埋入室溫固化型環(huán)氧樹(shù)脂中,通過(guò)超薄切片法TEM觀察樣品剖面。在圖7、8中,501是樹(shù)脂和蠟以混合分散的狀態(tài)形成的第二粒子,502是蠟以內(nèi)包含于樹(shù)脂中的狀態(tài)存在的膠囊結(jié)構(gòu)的第一粒子。在圖9、10中,可以看到輪廓不明顯的樹(shù)脂、蠟和著色劑的混合分散的狀態(tài)(以下,也稱作混合分散狀態(tài))。此外,還可以觀察到能均勻可見(jiàn)的位置為熔合殼用樹(shù)脂的狀態(tài)。501是樹(shù)脂和蠟以混合分散的狀態(tài)形成的第二粒子,504是樹(shù)脂和蠟混合分散狀態(tài)的層,503是熔合的殼用樹(shù)脂層。
在圖11中,502是蠟以內(nèi)包含于樹(shù)脂中的狀態(tài)存在的膠囊結(jié)構(gòu)的第一粒子,聚集在中央部為白色的506是內(nèi)包于樹(shù)脂中的蠟,505是聚集樹(shù)脂和著色劑的層,503是熔合的殼用樹(shù)脂層。圖的最外層看到的黑色薄膜在TEM觀察時(shí),是為了容易看到界面而進(jìn)行的染色處理,和色調(diào)劑無(wú)關(guān)。
在圖7、圖8中,表示混合第一粒子和第二粒子的熔合粒子。圖7中是大半粒子為混合分散狀態(tài)的第二粒子,圖8中是6成左右的粒子為混合分散狀態(tài)的第二粒子。圖9是圖7的部分放大圖。
在TEM觀察圖像中,選擇100個(gè)色調(diào)劑的體積平均粒徑為±1μm大小的粒子來(lái)確定存在比例。
作為凝聚集合粒子,優(yōu)選樹(shù)脂和蠟為混合分散狀態(tài)的第二粒子為一半或以上。由此,即使降低軟化點(diǎn)、減少蠟的量,也可以得到防止低溫下的冷粘臟(cold offset)、改善定影強(qiáng)度的補(bǔ)強(qiáng)等低溫定影性的效果。此外,通過(guò)將外殼樹(shù)脂粒子熔合到凝聚集合粒子上,也可以得到進(jìn)一步改善貯藏穩(wěn)定性的效果。如果第二粒子小于50個(gè)數(shù)%,則難以得到改善低溫定影性的效果和改善貯藏穩(wěn)定性的效果。
通過(guò)使第一粒子成為內(nèi)含蠟的膠囊結(jié)構(gòu),可以對(duì)耐高溫防粘臟性、對(duì)定影時(shí)的紙的分離性產(chǎn)生效果。但是,如果該比例過(guò)多,則在貯藏穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)中,在內(nèi)部產(chǎn)生熔融,即使在外殼設(shè)置較硬的樹(shù)脂層,通過(guò)熱凝聚也容易凝固,在貯藏穩(wěn)定性方面產(chǎn)生問(wèn)題。而且,不利于低溫定影。
第二粒子的膠囊化的蠟的大小如果凝聚為1μm或以上,則貯藏穩(wěn)定性有惡化的傾向。因此,第二粒子的存在比例優(yōu)選少于50個(gè)數(shù)%。更優(yōu)選的是含有大于20個(gè)數(shù)%的第二粒子,從而可以更好地發(fā)揮出耐高溫防粘臟性、對(duì)定影時(shí)的紙的分離性的效果。
通過(guò)以1μm或以下、優(yōu)選為0.5μm或以下的大小成為混合分散狀態(tài),由此可以得到改善低溫定影性的效果和改善貯藏穩(wěn)定性的效果。
熔合粒子優(yōu)選在凝聚粒子的外殼覆蓋厚度為0.1μm或以上的殼用樹(shù)脂粒子。由此,提高色調(diào)劑的耐久性??梢缘玫礁纳聘邷卣撑K性的效果。
該混合分散狀態(tài)可以根據(jù)蠟的熔點(diǎn)、組成、樹(shù)脂的Tg、軟化點(diǎn)、組成、凝聚條件形成。
色調(diào)劑母體可以如下制造在水性介質(zhì)中,混合分散了前述樹(shù)脂粒子的樹(shù)脂粒子分散液、分散了著色劑粒子的著色劑粒子分散液、分散了蠟粒子的蠟粒子分散液,在一定條件下調(diào)整水性介質(zhì)的pH,在無(wú)機(jī)鹽的存在下將水性介質(zhì)的溫度加熱到前述蠟的熔點(diǎn)(通過(guò)DSC法得到的吸熱峰值溫度Tmw)或以上,凝聚集合,由此生成色調(diào)劑母體。調(diào)節(jié)溫度,以使此時(shí)的加熱溫度不會(huì)比Tmw+15℃更高。另外,優(yōu)選組合使用樹(shù)脂的Tg比蠟的熔點(diǎn)低10℃或以上的材料。更優(yōu)選組合使用比蠟的熔點(diǎn)低20℃或以上的材料。進(jìn)一步優(yōu)選組合使用比蠟的熔點(diǎn)低30℃或以上的材料。
具體地,使水性介質(zhì)的加熱溫度在蠟的熔點(diǎn)Tmw~Tmw+15℃的范圍內(nèi),通過(guò)1N的NaOH將水性介質(zhì)的pH調(diào)節(jié)為8或以上。優(yōu)選的pH為8~13。如果pH大于13,則粒子不凝聚,不能形成均勻的粒徑分布的凝聚集合粒子。如果小于8,則粒子凝聚過(guò)快,粒子非常大。如果水性介質(zhì)的溫度小于Tmw,則凝聚不能均勻地進(jìn)行,不能形成粒子。如果大于Tmw+15℃,相反地凝聚過(guò)快,粒子非常大。而且,不能形成混合分散狀態(tài)。
之后,再將水性介質(zhì)的溫度升高5℃或以上,將水性介質(zhì)加熱一定時(shí)間(1小時(shí)~5小時(shí)),將使粒度分布更尖銳的蠟加入樹(shù)脂中,生成為混合分散狀態(tài)的凝聚集合的色調(diào)劑母體。
此時(shí),在將水性介質(zhì)的溫度升高5℃或以上之前,還優(yōu)選將前述混合分散液的pH調(diào)節(jié)為6或以下。通過(guò)給予升溫5℃或以上所產(chǎn)生的熱刺激,可以提高粒子表面的均質(zhì)性,可以使之后的殼用樹(shù)脂的粘附熔合穩(wěn)定。通過(guò)將pH調(diào)節(jié)為6或以下,可以抑制二次凝聚,通過(guò)提供熱刺激,可以形成使粒度分布更尖銳的粒子。根據(jù)使用這些條件來(lái)進(jìn)行制造,可以生成混合分散了樹(shù)脂和蠟的第二粒子存在50個(gè)數(shù)%或以上的凝聚集合粒子。
相對(duì)于此,根據(jù)樹(shù)脂的Tg和蠟的熔點(diǎn)關(guān)系、水性介質(zhì)的處理溫度、pH調(diào)節(jié)值,可以提高蠟以內(nèi)包于樹(shù)脂中的狀態(tài)存在的第一粒子的存在概率。
具體地,優(yōu)選組合使用樹(shù)脂的Tg比蠟的熔點(diǎn)低,但不能低20℃或以上的材料。更優(yōu)選的是組合使用樹(shù)脂的Tg比蠟的熔點(diǎn)低5℃或以上、且不低于15℃或以上的材料,進(jìn)一步優(yōu)選組合使用樹(shù)脂的Tg比蠟的熔點(diǎn)低5℃或以上,且不低于10℃或以上的材料。
而且,優(yōu)選在水性介質(zhì)的溫度比Tmw(蠟的熔點(diǎn))高15℃或以上的溫度下進(jìn)行處理。此時(shí)優(yōu)選將水性介質(zhì)的pH調(diào)節(jié)為11或以上。由于提高了水性介質(zhì)的溫度,所以不調(diào)節(jié)pH的話,凝聚過(guò)快,粒子變得粗大。
這樣,也可以是將分別生成的第一粒子和前述第二粒子以一定比例混合的組成。
另外,還優(yōu)選將分散了凝聚集合的凝聚集合粒子的分散液和使殼用樹(shù)脂粒子分散了的殼用樹(shù)脂粒子分散液混合,在凝聚集合粒子表面粘附熔合殼用樹(shù)脂粒子,制造色調(diào)劑母體。此時(shí)得到的色調(diào)劑母體的體積平均粒徑為3~7μm、變化系數(shù)為25或以下。
此時(shí),還優(yōu)選如下方法將分散凝聚集合粒子的分散液和分散殼用樹(shù)脂粒子的殼用樹(shù)脂粒子分散液混合后,添加水溶性無(wú)機(jī)鹽,在水性介質(zhì)的溫度為70~90℃的條件下,加熱0.5~2小時(shí)左右,將樹(shù)脂粒子粘附到凝聚集合粒子表面。此外,通過(guò)1N的HCl,將pH降到6或以下,在水性介質(zhì)的溫度為80℃或以上、優(yōu)選為90℃或以上的條件下,進(jìn)行1~8小時(shí)熔合處理的方法。通過(guò)將pH降低到6或以下,可以防止二次凝聚,同時(shí)可以進(jìn)行粘附的外殼樹(shù)脂的熔合處理,可以制造具有更均勻的粒度分布的小粒徑粒子。
另外,優(yōu)選在將分散了凝聚集合粒子的分散液和使殼用樹(shù)脂粒子分散的殼用樹(shù)脂粒子分散液混合之前,將分散了凝聚集合粒子的分散液的pH調(diào)節(jié)為8或以上的方法。優(yōu)選的pH為8~13。如果pH大于13,則外殼樹(shù)脂粒子難以粘附到集合粒子上,無(wú)法形成粒徑分布均勻的凝聚粒子。如果小于8,則粘附過(guò)快,粒子巨大。
將pH調(diào)節(jié)為8或以上之后,將分散了凝聚集合而成的凝聚集合粒子的分散液和使殼用樹(shù)脂粒子分散的殼用樹(shù)脂粒子分散液混合后,添加水溶性無(wú)機(jī)鹽,在水性介質(zhì)的溫度為70~90℃的條件下,加熱0.5~2小時(shí)左右,將樹(shù)脂粒子粘附到凝聚集合粒子表面。進(jìn)而通過(guò)1N的HCl,將pH降低到6或以下,在水性介質(zhì)的溫度為80℃或以上、優(yōu)選為90℃或以上的條件下,進(jìn)行1~8小時(shí)熔合處理的方法。
在凝聚集合粒子上所粘附熔合的熔合粒子的外殼樹(shù)脂的厚度優(yōu)選為0.1μm或以上。更優(yōu)選為0.1~3μm、進(jìn)一步優(yōu)選為0.5~3μm、再進(jìn)一步優(yōu)選為1~3μm。如果小于0.1μm,則外殼樹(shù)脂的粘附狀態(tài)不好,水分的影響、外殼樹(shù)脂本身的強(qiáng)度不足。如果大于3μm,則定影性、光澤性降低。
作為無(wú)機(jī)鹽,可以列舉出堿金屬鹽和堿土類金屬鹽。作為堿金屬,可以列舉出鋰、鉀、鈉等,作為堿土類金屬可以列舉出鎂、鈣、鍶、鋇等。其中,優(yōu)選為鉀、鈉、鎂、鈣、鋇。作為前述堿金屬或堿土類金屬的平衡離子(構(gòu)成鹽的陰離子),可以列舉出氯化物離子、溴化物離子、碘化物離子、碳酸離子、硫酸離子等。
作為無(wú)限溶于水的有機(jī)溶劑,可以列舉出甲醇、乙醇、1-丙醇、2-丙醇、乙二醇、丙三醇、丙酮等。其中,優(yōu)選為甲醇、乙醇、1-丙醇、2-丙醇等碳原子數(shù)為3或或以下的醇,特別優(yōu)選為2-丙醇。
之后,經(jīng)過(guò)任意的洗滌工序、固液分離工序和干燥工序,可以得到色調(diào)劑。從提高帶電性的觀點(diǎn)出發(fā),在該洗滌工序中,優(yōu)選使用離子交換水進(jìn)行充分的取代洗滌。作為前述固液分離工序中的分離方法,沒(méi)有特別的限定,從生產(chǎn)率的觀點(diǎn)出發(fā),優(yōu)選列舉出吸濾法和加壓過(guò)濾法等公知的過(guò)濾方法。作為前述干燥工序中的干燥方法,沒(méi)有特別的限定,從生產(chǎn)率的觀點(diǎn)出發(fā),優(yōu)選列舉出閃噴干燥法、流動(dòng)干燥法和振動(dòng)型流動(dòng)干燥法等公知的干燥方法。
作為具有極性的分散劑,可以列舉出含有極性表面活性劑的水性介質(zhì)等。作為水性介質(zhì),可以列舉出如蒸餾水、離子交換水等水,以及醇類等。它們可以單獨(dú)使用,也可以將兩種或兩種以上組合使用。在前述具有極性的分散劑中的前述極性表面活性劑的含量不能統(tǒng)一規(guī)定,可以根據(jù)目的適當(dāng)選擇。
作為極性表面活性劑,例如,可以列舉出硫酸酯鹽類、磺酸酯鹽類、磷酸酯鹽類、皂類等陰離子表面活性劑,以及胺鹽型或季銨鹽型陽(yáng)離子表面活性劑等。
作為前述陰離子表面活性劑的具體例子,可以列舉出十二烷基苯磺酸鈉、十二烷基硫酸鈉、烷基萘磺酸鈉、二烷基磺基琥珀酸鈉等。作為前述陽(yáng)離子表面活性劑的具體例子,可以列舉出烷基苯二甲基氯化銨、烷基三甲基氯化銨、和二硬脂?;然@等。它們可以單獨(dú)使用,可以將2種或2種以上組合使用。
另外,在本發(fā)明中,這些極性表面活性劑可以和非極性表面活性劑組合使用。作為前述非極性表面活性劑,例如,可以列舉出聚乙二醇類、烷基酚環(huán)氧乙烷加成物類、或多元醇類的非離子表面活性劑等。
為了在混合凝聚時(shí),使低熔點(diǎn)的蠟不脫離懸浮,而形成均勻的混合分散狀態(tài),蠟的分散粒度分布、蠟的組成、蠟的溶解性質(zhì)等因素是很重要的。
對(duì)于在樹(shù)脂粒子中使用苯乙烯丙烯酸類共聚物來(lái)說(shuō),和聚丙烯以及聚乙烯等乙烯基蠟相比,通過(guò)使用酯類蠟,在混合凝聚時(shí)不會(huì)脫離懸浮,而達(dá)到混合分散的狀態(tài)。可以排出游離的蠟的影響,防止對(duì)OPC或轉(zhuǎn)印帶的成膜、防止載體消耗,且可以有效防止轉(zhuǎn)印時(shí)的文字淡化、反向轉(zhuǎn)印。
蠟粒子的分散液可以通過(guò)將蠟在離子交換水中加熱,熔融分散到添加了具有極性的表面活性劑的水性介質(zhì)中,由此來(lái)制備。
此時(shí),蠟的分散粒徑在從小粒徑側(cè)累計(jì)時(shí)的體積粒徑累計(jì)分布中達(dá)到以下所述范圍可以被乳化分散,即,分散粒徑為16%粒徑(PR16)為20~200nm,50%粒徑(PR50)為40~300nm,84%粒徑(PR84)為400nm或以下,PR84/PR16為1.2~2.0。優(yōu)選200nm或以下的粒子為65體積%或以上,超過(guò)500nm的粒子為10體積%或以下。
優(yōu)選的是,從小粒徑側(cè)累計(jì)時(shí)的體積粒徑累計(jì)分布中的16%粒徑(PR16)為20~100nm,50%粒徑(PR50)為40~160nm,84%粒徑(PR84)為260nm或以下,PR84/PR16為1.2~1.8。優(yōu)選150nm或以下的粒子為65體積%或以上,超過(guò)400nm的粒子為10體積%或以下。
更優(yōu)選的是,從小粒徑側(cè)累計(jì)時(shí)的體積粒徑累計(jì)分布中的16%粒徑(PR16)為20~60nm,50%粒徑(PR50)為40~120nm,84%粒徑(PR84)為220nm或以下,PR84/PR16為1.2~1.8。優(yōu)選130m或以下的粒子為65體積%或以上,超過(guò)300nm的粒子為10體積%或以下。
在樹(shù)脂粒子分散液、著色劑粒子分散液以及蠟粒子分散液混合凝聚而形成凝聚體粒子時(shí),通過(guò)微細(xì)分散50%粒徑(PR50)為20~200nm,蠟容易進(jìn)入樹(shù)脂粒子間,可以防止蠟自身之間的凝聚,可以進(jìn)行均勻的分散。因而蠟粒子可以進(jìn)入樹(shù)脂粒子中,并懸浮在水中的粒子消失。容易形成混合分散狀態(tài)。
如果PR16大于160nm、50%粒徑(PR500)大于200nm、PR84大于300nm、PR84/PR16大于2.0、200nm或以下的粒子超過(guò)65體積%、超過(guò)500nm的粒子大于10體積%,則蠟難以進(jìn)入樹(shù)脂粒子間,較多出現(xiàn)只在蠟自身之間的凝聚的情形。由于蠟無(wú)法進(jìn)入樹(shù)脂粒子間,所以懸浮于水中的粒子有增大的趨勢(shì)。進(jìn)而,在粘附熔合樹(shù)脂時(shí),在色調(diào)劑母體表面露出游離的蠟的量變多,對(duì)感光體的成膜、對(duì)載體的消耗增加,顯影時(shí)的處理性降低,而且容易產(chǎn)生顯影記憶。
如果PR16小于20nm、50%粒徑(PR50)小于40nm、PR84/PR16小于1.2,則難以維持分散狀態(tài),在放置時(shí)蠟產(chǎn)生再凝聚,粒度分布的放置穩(wěn)定性不好。而且,分散時(shí)的負(fù)荷變大,發(fā)熱變大,生產(chǎn)率降低。
另外,由于從分散到蠟粒子分散液中的蠟粒子的小粒徑側(cè)累計(jì)時(shí)的體積粒徑累計(jì)分布中的50%粒徑(PR50)比形成熔融凝聚體粒子時(shí)的樹(shù)脂粒子的50%粒徑(PR50)更小,蠟容易進(jìn)入樹(shù)脂粒子間,可以防止蠟自身之間的凝聚,并可以進(jìn)行均勻的分散。蠟可以進(jìn)入樹(shù)脂粒子中,且懸浮于水中的粒子消失。在水性介質(zhì)中加熱凝聚體粒子,得到熔融的凝聚集合粒子時(shí),容易達(dá)到混合分散狀態(tài)。更優(yōu)選的是,比樹(shù)脂粒子的50%粒徑(PR50)小于20%或以上。
在添加了保持在蠟的熔點(diǎn)或以上的溫度下的分散劑的介質(zhì)中,將蠟熔融液和固定體通過(guò)一定間隙高速旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)體產(chǎn)生的高剪切力的作用而乳化分散,由此可以將蠟粒子微細(xì)分散,所述蠟熔融液是使前述蠟在蠟濃度為40wt%或以下熔融形成的。
在圖3所示的一定容量的槽內(nèi),在槽壁上設(shè)置0.1mm~10mm左右的間隙,通過(guò)使旋轉(zhuǎn)體以30m/s或以上、優(yōu)選為40m/s或以上、更優(yōu)選為50m/s或以上的高速旋轉(zhuǎn),對(duì)水系統(tǒng)施加強(qiáng)力的剪切力,從而得到微細(xì)粒徑的乳化分散體。通過(guò)處理時(shí)間為30s~5min左右的處理,形成分散體。
另外,相對(duì)于圖4所示的固定的固定體,設(shè)置1~100μm左右的間隙,并施加與以30m/s或以上、優(yōu)選為40m/s或以上、更優(yōu)選為50m/s或以上的速度旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)體的強(qiáng)剪切力作用,由此制造微細(xì)的分散體。
通過(guò)高壓均化器這樣的高壓分散器,也可以使微細(xì)的粒子形成更狹窄尖銳的粒度分布。而且,即使長(zhǎng)時(shí)間放置,形成分散體的微粒也不會(huì)再凝聚,可以保持穩(wěn)定的分散狀態(tài),提高粒度分布的放置穩(wěn)定性。
蠟的熔點(diǎn)較高時(shí),通過(guò)在高壓狀態(tài)下加熱可以制造熔融的溶液。另外,可以使蠟溶解到油性溶劑中。也可以使用圖3、4所示的分散器將該溶液和表面活性劑以及高分子電解質(zhì)一起微粒分散到水中,之后,加熱或減壓,蒸發(fā)該油性溶劑而得到。
粒度測(cè)定可以使用Horiba制作所制造的激光衍射粒度測(cè)定器(LA920)、島津制作所的激光衍射粒度測(cè)定器(SALD2100)等測(cè)定。
(2)蠟作為向本實(shí)施方案的色調(diào)劑中添加的蠟,可以合適地使用酯類蠟。另外,作為這種蠟,優(yōu)選碘值為25或以下、皂化值為30~300的蠟。再色調(diào)劑多層轉(zhuǎn)印時(shí),由色調(diào)劑的電荷作用產(chǎn)生的排斥被緩和,并可以抑制轉(zhuǎn)印效率的降低、轉(zhuǎn)印時(shí)的文字的淡化、反向轉(zhuǎn)印。另外,通過(guò)和后述的載體組合使用,可以抑制對(duì)載體的消耗,提高顯影劑的使用壽命。另外,還可以提高顯影器內(nèi)的處理性,提高顯影的內(nèi)側(cè)、表面?zhèn)鹊膱D像均勻性。另外,還可以降低產(chǎn)生顯影記憶。容易成為混合分散狀態(tài)。如果碘值大于25,則在水系中的混合凝聚性變差,降低均勻分散性,產(chǎn)生顏色渾濁。如果懸浮物增大,其殘留在色調(diào)劑中,則產(chǎn)生感光體等的成膜。再一次轉(zhuǎn)印中的色調(diào)劑多層轉(zhuǎn)印時(shí),色調(diào)劑的電荷作用所產(chǎn)生的排斥。環(huán)境依賴性較大,而且在長(zhǎng)期連續(xù)使用時(shí),材料的帶電性的變化變大,阻礙圖像的穩(wěn)定性。另外,還容易產(chǎn)生顯影記憶。如果皂化值低于30,不皂化物、烴的存在量增加,產(chǎn)生感光體成膜、帶電性變差。導(dǎo)致成膜和連續(xù)使用時(shí)的導(dǎo)電性降低。如果大于300,則混合凝聚時(shí)樹(shù)脂和蠟的分散性變差。難以緩和色調(diào)劑的電荷作用所產(chǎn)生的排斥。而且,導(dǎo)致灰霧和色調(diào)劑飛散增加。
該蠟在220℃下的加熱減重優(yōu)選為8重量%或以下。如果加熱減重超過(guò)8重量%,則會(huì)降低色調(diào)劑的玻璃化轉(zhuǎn)變點(diǎn),損害色調(diào)劑的貯藏穩(wěn)定性。給顯影特性帶來(lái)不好影響,產(chǎn)生灰霧和感光體成膜。乳化分散粒子生成時(shí)的粒度分布變寬。
蠟的凝膠滲透色譜法(GPC)測(cè)定的分子量特性是數(shù)均分子量為100~5000,重均分子量200~10000,重均分子量與數(shù)均分子量的比例(重均分子量/數(shù)均分子量)為1.01~8,Z平均分子量與數(shù)均分子量的比例(Z平均分子量/數(shù)均分子量)為1.02~10,并且在5×102~1×104的分子量范圍內(nèi)至少有一個(gè)分子量最大峰值。更優(yōu)選的是,數(shù)均分子量為500~4500,重均分子量為600~9000,重均分子量與數(shù)均分子量的比例(重均分子量/數(shù)均分子量)為1.01~7,且Z平均分子量與數(shù)均分子量的比例(Z平均分子量/數(shù)均分子量)為1.02~9。進(jìn)一步優(yōu)選的是,數(shù)均分子量為700~4000,重均分子量為800~8000,重均分子量與數(shù)均分子量的比例(重均分子量/數(shù)均分子量)為1.01~6,且Z平均分子量與數(shù)均分子量的比例(Z平均分子量/數(shù)均分子量)為1.02~8。
如果數(shù)均分子量低于100,重均分子量低于200,則分子量最大峰值位于比5×102更小的位置,則保存穩(wěn)定性將變差。另外,顯影器內(nèi)的處理性也降低,阻礙色調(diào)劑濃度的保持均勻性。色調(diào)劑對(duì)感光體成膜。乳化分散粒子生成時(shí)的粒度分布變寬。
如果數(shù)均分子量大于5000,重均分子量大于10,000,重均分子量與數(shù)均分子量的比例(重均分子量/數(shù)均分子量)大于8,Z平均分子量與數(shù)均分子量的比例(Z平均分子量/數(shù)均分子量)大于10,分子量最大峰值位于比1×104的區(qū)域更大的范圍,則耐粘臟性能減弱。難以減小乳化分散粒子生成時(shí)的生成的粒子的粒徑。難以成為混合分散狀態(tài)。
優(yōu)選根據(jù)DSC法得到的吸熱峰值溫度(熔點(diǎn)Tmw)為50~100℃的蠟。優(yōu)選的是熔點(diǎn)為55~95℃的蠟;更優(yōu)選的是熔點(diǎn)為65~85℃的蠟。如果熔點(diǎn)低于50℃,則色調(diào)劑的貯藏穩(wěn)定性變差。如果高于100℃,則難以減小乳化分散粒子生成時(shí)的生成粒子的粒徑。難以成為混合分散狀態(tài)。
此外,優(yōu)選在熔點(diǎn)以上的溫度中的溫度改變10℃時(shí),體積增加率為2~30%的材料。當(dāng)蠟從固體變成液體時(shí)會(huì)有急劇的膨脹,因此通過(guò)定影時(shí)的熱熔融時(shí),將色調(diào)劑相互之間的粘附性被強(qiáng)化,進(jìn)一步提高定影性,而且與定影輥的脫模性也變好,還可以增加抗粘臟性。
相對(duì)于100重量份粘合樹(shù)脂,蠟的添加量?jī)?yōu)選為2~90重量份。相對(duì)于100重量份粘合樹(shù)脂,蠟的添加量更優(yōu)選為5~80重量份,進(jìn)一步優(yōu)選為10~50重量份,更進(jìn)一步優(yōu)選為15~20重量份。如果為2重量份或以下,則無(wú)法得到提高定影性的效果,在為90重量份或以上時(shí),貯藏穩(wěn)定性有困難。
作為蠟優(yōu)選為白芒花油(meadowfoam oil),巴西棕櫚蠟衍生物,荷荷巴油,樹(shù)蠟,蜂蠟,地蠟,巴西棕櫚蠟、小燭樹(shù)蠟,純地蠟和米蠟等材料,而且它們的衍生物也適合使用。可以只使用一種蠟,也可以使用兩種或更多種的組合。特別優(yōu)選的是,使用至少1種、2種或更多種選自如下的蠟根據(jù)DSC法測(cè)定的76-90℃巴西棕櫚蠟,熔點(diǎn)為66-80℃的小燭樹(shù)蠟,熔點(diǎn)為64-78℃的氫化荷荷巴油,熔點(diǎn)為64-78℃的氫化白芒花油,或熔點(diǎn)為74-90℃的米蠟。
皂化值指的是皂化1克試樣所需的氫氧化鉀(KOH)的毫克數(shù)。并且相當(dāng)于酸值和酯化值的總和。為測(cè)量皂化值,在約0.5N的氫氧化鉀的醇溶液中使試樣皂化,然后用0.5N的鹽酸滴定過(guò)量的氫氧化鉀。
碘值如下表示當(dāng)鹵素作用于試樣時(shí),將被吸收的鹵素的量換算為碘,以相對(duì)于100克試樣的克數(shù)來(lái)表示。并且是100克脂肪酸所吸收碘的克數(shù)。該值越大,表示試樣中脂肪酸的不飽和度就越高。將碘和氯化汞(II)的醇溶液或氯化碘的冰醋酸溶液添加至試樣的氯仿或四氯化碳溶液中,并且用硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液對(duì)放置后未反應(yīng)的殘留碘進(jìn)行滴定,以計(jì)算吸收的碘量。
通過(guò)對(duì)樣品管精確稱重至0.1mg(W1mg),將10~15mg試樣置于該管中,并精確稱重至0.1mg(W2mg),由此來(lái)測(cè)量加熱減重。將樣品管置于差熱天平中,并將稱重靈敏度設(shè)定為5mg開(kāi)始測(cè)量。在測(cè)量之后,根據(jù)圖表,當(dāng)試樣溫度達(dá)到220℃時(shí)的重量損失讀取到0.1mg(W3mg)。在此所使用的裝置是Shinku Riko制造的TGD-3000,升溫速率為10℃/分鐘,最高溫度為220℃,停留時(shí)間為1分鐘,并且結(jié)果由下面公式計(jì)算加熱減重(%)=W3/(W2-W1)×100。
另外,使用下列的蠟也是合適的通過(guò)碳原子數(shù)為4~30的長(zhǎng)鏈烷基醇和不飽和多元羧酸或其酸酐以及不飽和烴蠟反應(yīng)而得到的蠟;或者通過(guò)長(zhǎng)鏈烷基胺和不飽和多元羧酸或其酸酐以及不飽和烴蠟反應(yīng)而得到的蠟;或者通過(guò)長(zhǎng)鏈氟代烷基醇和不飽和多元羧酸或其酸酐以及和不飽和烴蠟反應(yīng)而得到的蠟。
在該蠟的GPC的分子量分布中,優(yōu)選重均分子量為1000~6000,Z平均分子量為1500~9000,重均分子量與數(shù)均分子量的比例(重均分子量/數(shù)均分子量)為1.1~3.8,Z平均分子量與數(shù)均分子量的比例(Z平均分子量/數(shù)均分子量)為1.5~6.5,并且在1×103至3×104的區(qū)域內(nèi)至少有一個(gè)分子量最大峰值,并且其中酸值從1~80mgKOH/g,熔點(diǎn)為50~120℃,在25℃時(shí)的針入度為4或更小。
更優(yōu)選的是,重均分子量為1000~5000,Z平均分子量為1700~8000,重均分子量與數(shù)均分子量的比例(重均分子量/數(shù)均分子量)為1.1~2.8,Z平均分子量與數(shù)均分子量的比例(Z平均分子量/數(shù)均分子量)為1.5~4.5,并且在1×103至1×104的區(qū)域內(nèi)至少有一個(gè)分子量最大峰值,并且其中酸值為10~70mgKOH/g,熔點(diǎn)為60~110℃。進(jìn)一步優(yōu)選的是,重均分子量為1000~2500,Z平均分子量為1900~3000,重均分子量與數(shù)均分子量的比例(重均分子量/數(shù)均分子量)為1.2~1.8,Z平均分子量與數(shù)均分子量的比例(Z平均分子量/數(shù)均分子量)為1.7~2.5,并且在1×103至3×103的區(qū)域內(nèi)至少有一個(gè)分子量最大峰值,并且其中酸值從35~50mgKOH/g,熔點(diǎn)為65~95℃。
具有上述分子量的蠟可以顯現(xiàn)出無(wú)油定影的非粘臟性和高光澤性、OHP的高透光性,不會(huì)降低高溫保存性。在薄紙上形成3層彩色色調(diào)劑的圖像時(shí),在提高定影輥或傳送帶的紙的分離性方面特別有效。
另外,通過(guò)混合凝聚還可以和樹(shù)脂顏料均勻凝聚,沒(méi)有懸浮物的存在,抑制顏色渾濁。另外,其后進(jìn)一步粘附熔合之后的樹(shù)脂時(shí),蠟難以出現(xiàn)游離。容易成為混合分散狀態(tài)。
另外,即使在定影輥中使用氟類或有機(jī)硅類部件,也可防止半色調(diào)圖像的粘臟。
通過(guò)將蠟與后述載體結(jié)合使用,不僅可以實(shí)現(xiàn)無(wú)油定影,同時(shí)還可以抑制色調(diào)劑的消耗,延長(zhǎng)顯影劑的使用壽命,還可以保持顯影器內(nèi)的均勻性,并抑制顯影記憶的發(fā)生。此外,還可以得到連續(xù)使用時(shí)的帶電穩(wěn)定性,兼顧定影性和顯影穩(wěn)定性這兩方面。
其中,如果蠟的長(zhǎng)鏈烷基的碳原子數(shù)小于4,則脫模作用變?nèi)酰蛛x性、高溫非粘臟性降低。如果長(zhǎng)鏈烷基的碳原子數(shù)大于30,則和樹(shù)脂的混合凝聚性變差,分散性降低。如果酸值小于1mgKOH/g,則引起色調(diào)劑長(zhǎng)期使用時(shí)的帶電量的降低。如果酸值超過(guò)80mgKOH/g,則耐濕性降低,高濕下的灰霧增多。如果過(guò)高,則難以減小乳化分散粒子生成時(shí)的生成粒子的粒徑。難以成為混合分散狀態(tài)。
如果熔點(diǎn)小于50℃,則色調(diào)劑的貯藏穩(wěn)定性降低。如果熔點(diǎn)大于120℃,則脫模作用變?nèi)?,不粘臟的溫度范圍變窄。如果過(guò)高,則難以減小乳化分散粒子生成時(shí)的生成粒子的粒徑。
如果25℃的針入度大于4,則韌性降低,長(zhǎng)期使用時(shí),容易產(chǎn)生感光體成膜。
如果重均分子量小于1000,Z平均分子量小于1500,重均分子量/數(shù)均分子量小于1.1,Z平均分子量/數(shù)均分子量小于1.5,如果分子量最大峰值位于比1×103更小的范圍,則色調(diào)劑的貯存穩(wěn)定性降低,并且在感光體或中間轉(zhuǎn)印體上成膜。另外,顯影器內(nèi)的處理性降低,并且色調(diào)劑濃度的均勻性也降低。另外,顯影記憶更容易發(fā)生。在高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的高剪切力作用時(shí),乳化分散粒子生成時(shí)的生成粒子的粒度分布變寬。
如果重均分子量大于6000,Z平均分子量大于9000,重均分子量/數(shù)均分子量大于3.8,Z平均分子量/數(shù)均分子量大于6.5,如果分子量最大峰值位于比3×104更大的區(qū)域,則脫模作用將變?nèi)?,并且定影粘臟性也降低。難以減小乳化分散粒子生成時(shí)的生成粒子的粒徑。難以成為混合分散狀態(tài)。
作為醇,可以使用具有長(zhǎng)鏈烷基鏈的醇,如辛醇,十二烷醇,十八烷醇,二十九烷醇或十五烷醇等。另外,作為可使用的胺,優(yōu)選N-甲基己基胺,壬胺,硬脂?;泛褪虐返?。作為可使用的氟烷基醇,優(yōu)選1-甲氧基-(全氟代-2-甲基-1-丙烯),六氟丙酮和3-全氟辛基-1,2-環(huán)氧丙烷等。作為不飽和多元羧酸或其酸酐,可以使用馬來(lái)酸、馬來(lái)酸酐、衣康酸、衣康酸酐、檸康酸、檸康酸酐等中的1種、2種或更多種。其中,優(yōu)選的是馬來(lái)酸和馬來(lái)酸酐。作為不飽和烴蠟,優(yōu)選乙烯、丙烯、α-烯烴等。
使用醇或胺使不飽和多元羧酸或其酸酐進(jìn)行聚合,然后在過(guò)氧化二枯基或叔-丁基過(guò)氧化異丙基單碳酸酯等的存在下將該聚合物添加至合成烴蠟中獲得。
其添加量,優(yōu)選為每100重量份粘合樹(shù)脂添加2~90重量份。優(yōu)選的是每100重量份粘合樹(shù)脂添加5~50重量份,更優(yōu)選為10~30重量份,進(jìn)一步優(yōu)選為15~20重量份。如果添加量為1重量份或以下,則無(wú)法得到提高定影性的效果,如果為90重量份或以上,則在貯藏穩(wěn)定性方面有困難。
另外,作為本方案的色調(diào)劑中添加的蠟,優(yōu)選為羥基硬脂酸衍生物、甘油脂肪酸酯,乙二醇脂肪酸酯,脫水山梨醇脂肪酸酯等多元醇脂肪酸酯等材料,這些材料可以單獨(dú)使用,將兩種或更多種結(jié)合使用也是有效的。不僅可以實(shí)現(xiàn)無(wú)油定影,而且還可以延長(zhǎng)顯影劑的使用壽命,而且可以在保持顯影器內(nèi)的均勻性,也可以抑制顯影記憶的發(fā)生。
作為羥基硬脂酸衍生物,優(yōu)選的材料是12-羥基硬脂酸甲酯,12-羥基硬脂酸丁酯,丙二醇單-12羥基硬脂酸酯,甘油單12-羥基硬脂酸酯和乙二醇單12-羥基硬脂酸酯等。這些物質(zhì)具有下列作用,在無(wú)油定影中,防止卷繞到紙張上、及防止成膜。
作為甘油脂肪酸酯,優(yōu)選的材料是單硬脂酸甘油酯、甘油三硬酯酸酯、甘油硬脂酸酯、甘油單棕櫚酸酯和甘油三棕櫚酸酯等。這些物質(zhì)具有如下作用在無(wú)油定影中簡(jiǎn)化低溫下的冷粘臟性和防止轉(zhuǎn)印性的下降。
作為乙二醇脂肪酸酯,優(yōu)選的材料是丙二醇單棕櫚酸酯、單硬脂酸丙二醇酯等丙二醇脂肪酸酯,以及乙二醇單硬脂酸酯和乙二醇單棕櫚酸酯等乙二醇脂肪酸酯。這些物質(zhì)具有如下作用提供無(wú)油定影,改善顯影中的潤(rùn)滑性,并防止載體上消耗。
作為脫水山梨醇脂肪酸酯,優(yōu)選的材料是脫水山梨醇單棕櫚酸酯、脫水山梨醇單硬脂酸酯,脫水山梨醇三棕櫚酸酯和脫水山梨醇三硬脂酸酯。其它優(yōu)選的材料包括季戊四醇的硬脂酸酯、己二酸和硬脂酸或油酸的混合酯等,這些物質(zhì)可單獨(dú)使用或兩種或多種組合使用。這些物質(zhì)具有如下作用在無(wú)油定影中,防止卷繞至紙張上和防止成膜。
另外,也可以使用聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯等低分子量聚烯烴,固體石蠟,微晶蠟、費(fèi)希爾-托普希蠟等蠟。
另外,通過(guò)組合使用熔點(diǎn)不同的2種或更多種蠟,可以根據(jù)蠟的熔點(diǎn)差和混合比生成第一粒子和第二粒子。
例如,優(yōu)選為如下組成將聚乙烯、聚丙烯、固體石蠟、微晶蠟、費(fèi)希爾-托普希蠟等熔點(diǎn)較高的蠟和羥基硬脂酸衍生物、甘油脂肪酸酯、乙二醇脂肪酸酯、脫水山梨醇脂肪酸酯等多元醇脂肪酸酯等熔點(diǎn)比前述蠟更低的蠟混合后使用。通過(guò)將聚乙烯、聚丙烯、固體石蠟、微晶蠟、費(fèi)希爾-托普希蠟等的混合比例設(shè)定為50wt%或以上,可以進(jìn)行在樹(shù)脂和蠟混合分散的狀態(tài)下所形成的第二粒子,并且生成的第二粒子可以達(dá)到50個(gè)數(shù)%或以上。
或者,還優(yōu)選將聚乙烯、聚丙烯、固體石蠟、微晶蠟、費(fèi)希爾-托普希蠟等蠟和熔點(diǎn)比前述蠟更低且碘值為25或以下、皂化值為30~300的蠟混合后使用。通過(guò)將聚乙烯、聚丙烯、固體石蠟、微晶蠟、費(fèi)希爾-托普希蠟等的混合比例設(shè)定為50wt%或以上,可以形成在樹(shù)脂和蠟混合分散的狀態(tài)下形成的第二粒子,并且生成的第二粒子設(shè)定為50個(gè)數(shù)%或以上。
或者,還優(yōu)選將羥基硬脂酸衍生物、甘油脂肪酸酯、乙二醇脂肪酸酯、脫水山梨醇脂肪酸酯等多元醇脂肪酸酯等蠟和熔點(diǎn)比這些蠟更低且碘值為25或以下、皂化值為30~300的蠟混合后使用。通過(guò)將羥基硬脂酸衍生物、甘油脂肪酸酯、乙二醇脂肪酸酯、脫水山梨醇脂肪酸酯等多元醇脂肪酸酯等蠟的混合比例設(shè)定為50wt%或以上,可以形成在樹(shù)脂和蠟混合分散的狀態(tài)下形成的第二粒子,并且生成的第二粒子為50個(gè)數(shù)%或以上。
或者,還優(yōu)選將碘值為25或以下、皂化值為30~300的蠟和碳原子為4~30的長(zhǎng)鏈烷基醇與不飽和多元羧酸或其酸酐以及不飽和烴蠟反應(yīng)得到的蠟混合后使用。同樣地,通過(guò)使該不飽和烴蠟形成的蠟的混合比例為50wt%或以上,可以形成在樹(shù)脂和蠟混合分散的狀態(tài)下形成的第二粒子,并且生成的第二粒子為50個(gè)數(shù)%或以上。
可以認(rèn)為,上述這些歸因于樹(shù)脂和蠟在分子組成上不同之處所產(chǎn)生的效果、以及在熔點(diǎn)上的不同之處所產(chǎn)生的效果。
(3)樹(shù)脂可以列舉熱塑性粘合樹(shù)脂作為本實(shí)施方案的色調(diào)劑的樹(shù)脂微粒的例子。具體地,可以列舉出苯乙烯、對(duì)氯苯乙烯和α-甲基苯乙烯等苯乙烯類;丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丙酯、丙烯酸月桂酯、丙烯酸2-乙基己酯等丙烯酸類單體;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-乙基己酯等甲基丙烯酸類單體;以及丙烯酸、甲基丙烯酸、苯乙烯磺酸鈉等烯屬不飽和酸單體;以及丙烯腈、甲基丙烯腈等乙烯基腈類;乙烯基甲基醚、乙烯基異丁基醚等乙烯基醚類;乙烯基甲基酮、乙烯基乙基酮、乙烯基異丙烯基酮等乙烯基酮類;乙烯、丙烯、丁二烯等烯烴類等單體等的均聚物,將其中的2種或更多種組合而形成的共聚物,或它們的混合物,以及環(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)脂等非乙烯基縮合樹(shù)脂,或者它們和前述乙烯基系樹(shù)脂的混合物;在它們的共同存在下,將乙烯基系樹(shù)脂聚合而得到的接枝聚合物等。
在這些樹(shù)脂中,尤其優(yōu)選乙烯基系樹(shù)脂。這種乙烯基系樹(shù)脂的優(yōu)點(diǎn)在于使用離子性表面活性劑等,通過(guò)乳液聚合或種子聚合可以容易地制備樹(shù)脂粒子分散液。作為前述乙烯基系單體,可以列舉出例如丙烯酸、甲基丙烯酸、馬來(lái)酸、肉桂酸、富馬酸、乙烯基磺酸、吖丙啶、乙烯基吡啶或乙烯基胺等作為乙烯基系高分子酸和乙烯基系高分子堿的原料單體。在本發(fā)明中,前述樹(shù)脂粒子優(yōu)選含有作為單體成分的前述乙烯基系單體。在本發(fā)明中,考慮到乙烯基系樹(shù)脂的成反應(yīng)的容易性等,在這些乙烯基系樹(shù)脂中,更優(yōu)選乙烯基系高分子酸。從控制聚合程度或玻璃化轉(zhuǎn)變點(diǎn)的觀點(diǎn)出發(fā),具體地,特別優(yōu)選具有羧基作為離解基團(tuán)的離解乙烯基系單體,例如丙烯酸、甲基丙烯酸、馬來(lái)酸、肉桂酸、富馬酸等。
在樹(shù)脂粒子分散液中的前述樹(shù)脂粒子的含量通常為5~50重量%,優(yōu)選為10~30重量%。可以使用幾種類型的單分散性聚苯乙烯作為標(biāo)準(zhǔn)試樣,通過(guò)凝膠滲透色譜法(GPC)測(cè)量樹(shù)脂、蠟及色調(diào)劑的分子量。
裝置是TOSOH公司制造的HPLC8120系列,使用TSK gel superHM-H H4000/H3000/H2000(直徑7.8mm,150mm×3)作為分析柱,THF(四氫呋喃)作為洗脫液,其流量為0.6ml/分鐘,試樣濃度為0.1%,注入量為20μl,檢測(cè)器為RI,測(cè)定溫度為40℃,測(cè)定前處理是將試樣溶解在THF在中,之后用0.45μm的過(guò)濾器過(guò)濾,對(duì)除去二氧化硅等的添加劑的樹(shù)脂成分進(jìn)行測(cè)量。測(cè)量條件為目標(biāo)試樣的分子量分布被包含在下列范圍內(nèi)的條件,所述范圍是由多個(gè)單分散性聚苯乙烯標(biāo)樣所獲得的分析曲線中的分子量的對(duì)數(shù)值和計(jì)算值形成直線的范圍。
對(duì)于由碳原子數(shù)4~30的長(zhǎng)鏈烷基醇、不飽和多元羧酸或其酐、以及不飽和烴蠟反應(yīng)而得的蠟的測(cè)定,裝置是使用Waters公司制造的GPC-150C,將Shodex HT-806M(8.0mmI.D.-30厘米×2)作為分析柱,使用鄰-二氯苯作為洗脫液,其流量為1.0ml/分鐘,試樣濃度為0.3%,注入量為200μl,檢測(cè)器為RI,溫度為130℃,測(cè)定前處理是將試樣溶解在溶劑中,然后用0.5μm的金屬燒結(jié)過(guò)濾器進(jìn)行過(guò)濾處理。測(cè)定前處理是將試樣溶解在THF在中,之后用0.45μm的過(guò)濾器過(guò)濾,對(duì)除去二氧化硅等的添加劑的樹(shù)脂成分進(jìn)行測(cè)量。測(cè)量條件為目標(biāo)試樣的分子量分布被包含在下列范圍內(nèi)的條件,所述范圍是由多個(gè)單分散性聚苯乙烯標(biāo)樣所獲得的分析曲線中的分子量的對(duì)數(shù)值和計(jì)算值形成直線的范圍。
可以使用島津制作公司制造的恒定載荷擠出型毛細(xì)管流變儀(CFT-500)來(lái)測(cè)定粘合樹(shù)脂的軟化點(diǎn)。將約為9.8×105N/m2的負(fù)載通過(guò)柱塞施加到1cm3的試樣上,同時(shí)以6℃/分鐘的升溫速度加熱試樣,使得試樣從直徑1mm和長(zhǎng)1mm的口模中擠出。根據(jù)該柱塞的活塞行程和溫度關(guān)系中的與升溫溫度特性的關(guān)系,當(dāng)活塞行程開(kāi)始上升的溫度為流出開(kāi)始溫度(Tfb),求得在曲線的最小值和流出結(jié)束點(diǎn)的差值的1/2,然后,將得到的值和曲線的最小值相加而得到的點(diǎn)的位置的溫度作為1/2法中的熔融溫度(軟化點(diǎn)Tm)。
另外,樹(shù)脂的玻璃化轉(zhuǎn)變點(diǎn)可用差示掃描量熱儀(島津制作所DSC-50)來(lái)測(cè)量。將試樣溫度上升到100℃,在該溫度下放置3分鐘后,再以10℃/分鐘的降溫速度冷卻到室溫,對(duì)由此得到的試樣以10℃/分鐘的升溫速度升溫測(cè)量該試樣的熱履歷,此時(shí),將玻璃化轉(zhuǎn)變點(diǎn)的基線的延長(zhǎng)線與峰值升高上升部分到峰值的最高點(diǎn)之間的最大傾斜度的切線的交叉點(diǎn)的溫度稱為玻璃化轉(zhuǎn)變點(diǎn)。
可以使用差示掃描量熱儀(島津制作公司制造的DSC-50)來(lái)測(cè)量蠟根據(jù)DSC法得到的在吸熱峰值中的熔點(diǎn),該方法是以5℃/分鐘的升溫速度升溫到200℃,保溫5分鐘,再快速冷卻到10℃,放置15分鐘后,以5℃/分鐘的速度升溫,然后,由吸熱(熔化)峰值求出熔點(diǎn)。在樣品槽中放置的樣品量為10mg±2mg。
(4)電荷控制劑作為電荷控制劑是丙烯基磺酸類聚合物,優(yōu)選為苯乙烯類單體和具有磺酸基作為極性基團(tuán)的丙酸類單體形成的乙烯基共聚物。特別是,和丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸的共聚物可以發(fā)揮出優(yōu)選的性質(zhì)。通過(guò)和后述的載體組合使用,可以提高顯影器內(nèi)的處理性,提高色調(diào)劑濃度的均勻性。進(jìn)而,可以抑制顯影記憶的產(chǎn)生。另外,作為優(yōu)選的材料,可以使用水楊酸衍生物的金屬鹽。
通過(guò)這種結(jié)構(gòu),可以防止定影時(shí)的帶電作用所導(dǎo)致的圖像混亂。這可以認(rèn)為是蠟的具有酸值的官能團(tuán)和金屬鹽的帶電極性的效果。另外,還可以防止連續(xù)使用時(shí)的帶電量降低。
通過(guò)將這些電荷控制劑熔融到乳液聚合時(shí)的樹(shù)脂單體(例如,合適的是苯乙烯單體)中,將單體乳液聚合,制造添加了CCA的樹(shù)脂微粒分散體。
相對(duì)于100重量份樹(shù)脂,電荷控制劑的添加量?jī)?yōu)選為0.1~5重量份,更優(yōu)選為0.1~2重量份,進(jìn)一步優(yōu)選為0.5~1.5重量份。如果小于0.1重量份,則帶電作用效果消失。如果大于5重量份,則不能均勻分散。彩色圖像中的顏色渾濁非常明顯。
(5)顏料另外,作為本實(shí)施方案中使用的著色劑可以添加碳黑、鐵黑、石墨、苯胺黑、偶氮染料的金屬絡(luò)合物、C.I.顏料黃1、3、74、97和98等乙酰乙酸芳香基酰胺類單偶氮黃色顏料,C.I.顏料黃12、13、14和17等乙酰乙酸芳香基酰胺類二偶氮黃色顏料,C.I.溶劑黃19、77和79,或者C.I.分散黃164。特別優(yōu)選的是C.I.顏料黃93、180和185這樣的苯并咪唑酮系顏料。
也可以加入下列物質(zhì)中的1種、2種或更多種,C.I.顏料紅48、49:1、53:1、57、57:1、81、122和5等紅色顏料,C.I.溶劑紅49、52、58和8等紅色染料,C.I.顏料藍(lán)15:3等酞菁及其衍生物的藍(lán)色染顏料。添加量?jī)?yōu)選為,相對(duì)于每100重量份粘合樹(shù)脂為3~8重量份。
各粒子的中值粒徑通常為1μm或以下,優(yōu)選為0.01~1μm。當(dāng)中值粒徑大于1μm時(shí),最終獲得的靜電電荷圖像顯影用的色調(diào)劑的粒徑分布變寬,產(chǎn)生游離粒子,容易導(dǎo)致性能和可靠性降低。另一方面,當(dāng)前述中值粒徑在上述范圍內(nèi)時(shí),則沒(méi)有上述缺點(diǎn),并且色調(diào)劑之間的偏在減少,提高了顏料粒子在著色劑中的分散,在性能或可靠性的不均勻的降低方面是有利的。另外,通過(guò)由Horiba公司制造的激光衍射粒度測(cè)定儀(LA920)等來(lái)前述測(cè)量中值粒徑。
(6)外部添加劑另外,作為本實(shí)施方案中的外部添加劑,可以使用二氧化硅、氧化鋁、氧化鈦、二氧化鋯、氧化鎂、鐵氧體和磁鐵礦等金屬氧化物微粉末,鈦酸鋇、鈦酸鈣、鈦酸鍶等鈦酸鹽,鋯酸鋇、鋯酸鈣、鋯酸鍶等鋯酸鹽或它們的混合物。根據(jù)需要,外部添加劑可以經(jīng)過(guò)疏水性處理。
作為處理二氧化硅的硅油材料優(yōu)選化學(xué)式(1)所示的物質(zhì)。
化學(xué)式(1) (式中,R2表示碳原子數(shù)為1~3的烷基,R3表示烷基、鹵素改性的烷基、苯基、改性的苯基這樣的硅油改性基團(tuán),R1表示碳原子數(shù)為1~3的烷基或烷氧基,m和n表示1到100的整數(shù)。)優(yōu)選使用如下一種或更多種硅油來(lái)處理二氧化硅二甲基硅油、甲基氫化硅油、甲基苯基硅油、環(huán)狀二甲基硅油、環(huán)氧基改性硅油、羧基改性硅油、甲醇改性硅油、甲基丙烯酸改性硅油、巰基改性硅油、聚醚改性硅油、甲基苯乙烯基改性硅油、烷基改性硅油、氟改性硅油、氨基改性硅油、氯苯基改性硅油。例如,可以使用由Toray-Dow Corning公司制造的SH200、SH510、SF230、SH203、BY16-823、或BY16-855B。這種處理包括下列方法通過(guò)使用亨舍爾混合器等混合器把無(wú)機(jī)微細(xì)粉末和硅油等材料混合的方法;以及對(duì)二氧化硅噴霧硅油類材料的方法;將硅油類材料溶解或分散到溶劑中后,和二氧化硅微細(xì)粉末混合,其后除去溶劑而進(jìn)行制備的方法等。相對(duì)于100重量份無(wú)機(jī)微細(xì)粉末,硅油類材料優(yōu)選添加1~20重量份。
作為硅烷偶聯(lián)劑,包括二甲基二氯硅烷、三甲基氯代硅烷、烯丙基二甲基氯硅烷、六甲基二硅氮烷、烯丙基苯基二氯硅烷、芐基甲基氯代硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷,γ-甲基丙烯氧基丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙酰氧基硅烷、二乙烯基氯硅烷、二甲基乙烯基氯硅烷等。可以通過(guò)干式處理或濕式處理來(lái)進(jìn)行硅烷偶聯(lián)劑處理,在該干式處理中,通過(guò)攪拌等使微細(xì)粉末形成灰漿狀,并使氣化的硅烷偶聯(lián)劑與其反應(yīng);在該濕式處理中,是將分散在溶劑中的硅烷偶聯(lián)劑滴加到微細(xì)粉末中進(jìn)行反應(yīng)的。
在硅烷偶聯(lián)劑處理后處理硅油系材料也是優(yōu)選的。
可以利用氨基硅烷、化學(xué)式(2)所示的氨基改性硅油、環(huán)氧基改性硅油來(lái)處理具有帶正電性的無(wú)機(jī)微細(xì)粉末。
化學(xué)式(2) (R1和R6表示氫、烷基、芳基或烷氧基,R2表示亞烷基、亞苯基,R3表示在結(jié)構(gòu)中具有含氮雜環(huán)的化合物,R4和R5表示氫、烷基、芳基,m是1或以上的數(shù),n、l和o是包括0在內(nèi)的正整數(shù))。
為了提高疏水性處理,還可以組合使用利用六甲基二硅氮烷、二甲基二氯硅烷或其它硅油進(jìn)行的處理。例如,優(yōu)選使用二甲基硅油、甲基苯基硅油和烷基改性硅油中的至少一種來(lái)進(jìn)行處理。
另外,還可以使用脂肪酸酯、脂肪酸酰胺、脂肪酸金屬鹽對(duì)無(wú)機(jī)微細(xì)粉末進(jìn)行表面處理。更優(yōu)選使用任何1種、2種或更多種進(jìn)行過(guò)表面處理的二氧化硅或氧化鈦微細(xì)粉末。
作為脂肪酸和脂肪酸金屬鹽,可以列舉出辛酸、癸酸、十一烷酸、月桂酸、肉豆蔻酸、棕櫚酸、硬脂酸、二十二碳烷酸、褐煤酸、紫膠蠟酸(lacceric acid)、油酸、芥酸、山梨酸和亞油酸等。特別是,優(yōu)選碳原子數(shù)為14~20的脂肪酸。
另外,作為構(gòu)成脂肪酸金屬鹽的金屬,可以列舉出鋁、鋅、鈣、鎂、鋰、鈉、鉛、鋇。在這些金屬中,優(yōu)選鋁、鋅、鈉。特別優(yōu)選二硬脂酸鋁(Al(OH)(C17H35COO)2)或單硬脂酸鋁(Al(OH)2(C17H35COO))等雙脂肪酸鋁或單脂肪酸鋁。由于包含羥基,所以可以防止過(guò)量帶電和抑制轉(zhuǎn)印不佳。而且,可以提高處理時(shí)與二氧化硅等無(wú)機(jī)粉末的處理性。
另外,可以提高小粒徑色調(diào)劑的處理性,因此在顯影和轉(zhuǎn)印處理中能兼顧高的圖像質(zhì)量和轉(zhuǎn)印性能的提高。在顯影中,能更忠實(shí)地再現(xiàn)潛影。而且不會(huì)使轉(zhuǎn)印時(shí)的色調(diào)劑粒子的轉(zhuǎn)印率惡化,從而進(jìn)行轉(zhuǎn)印。在串列式轉(zhuǎn)印的情況下,還能夠防止重新轉(zhuǎn)印,可以抑制文字淡化的發(fā)生。而且,可以減少顯影劑量而取得高的圖像濃度。通過(guò)與后述的載體組合使用,能夠進(jìn)一步提高耐消耗性,而且能夠提高顯影器內(nèi)的處理性,從而增加色調(diào)劑濃度的均勻性。還可以減少顯影記憶的發(fā)生。
相對(duì)于100重量份的色調(diào)劑母體粒子,外部添加1.0~6重量份平均粒徑為6nm~200nm的無(wú)機(jī)微細(xì)粉末。若無(wú)機(jī)微細(xì)粉末的平均粒徑小于6nm,則容易產(chǎn)生二氧化硅懸浮、對(duì)感光體成膜。很難避免轉(zhuǎn)印時(shí)出現(xiàn)反向轉(zhuǎn)印。若平均粒徑大于200nm,則色調(diào)劑的流動(dòng)性降低。若所加入的無(wú)機(jī)微細(xì)粉末少于1.0重量份,則色調(diào)劑的流動(dòng)性降低,很難避免轉(zhuǎn)印時(shí)出現(xiàn)反向轉(zhuǎn)印。若所加入的無(wú)機(jī)微細(xì)粉末超過(guò)6重量份,則容易產(chǎn)生二氧化硅懸浮、并對(duì)感光體成膜。高溫粘臟性變差。
此外,優(yōu)選的構(gòu)成是,相對(duì)于100重量份的色調(diào)劑母體粒子,外部添加0.5~2.5重量份平均粒徑為6nm~20nm的無(wú)機(jī)微細(xì)粉末;以及相對(duì)于100重量份的色調(diào)劑母體粒子,外部添加0.5~3.5重量份平均粒徑為20nm~200nm的無(wú)機(jī)微細(xì)粉末。利用這種構(gòu)成,使用功能分離的硅,可以針對(duì)顯影時(shí)的處理性、轉(zhuǎn)印時(shí)的反向轉(zhuǎn)印、文字淡化與飛散提供更寬的余量。還可以防止載體上的消耗。
此外,平均粒徑為6nm~20m的無(wú)機(jī)微細(xì)粉末的灼燒減重優(yōu)選為1.5~25wt%,平均粒徑20nm~200nm的無(wú)機(jī)微細(xì)粉末的灼燒減重優(yōu)選為0.5~23wt%。
通過(guò)特定二氧化硅的灼燒減重,可以保證對(duì)轉(zhuǎn)印時(shí)的反向轉(zhuǎn)印、文字淡化與飛散提供更寬的余量。另外,通過(guò)和前述載體以及蠟組合使用,則可以進(jìn)一步提高耐消耗性,而且能夠提高顯影器內(nèi)的處理性,從而增加色調(diào)劑濃度的均勻性。還能夠抑制顯影記憶的發(fā)生。
若平均粒徑為6nm~20nm的無(wú)機(jī)微細(xì)粉末的灼燒減重小于1.5wt%,則對(duì)反向轉(zhuǎn)印和文字淡化的轉(zhuǎn)印界限變窄。若灼燒減重大于25wt%,表面處理不均勻,產(chǎn)生帶電不均。灼燒減重優(yōu)選為1.5~20wt%,更優(yōu)選5~19wt%。
若平均粒徑為20nm~200nm的無(wú)機(jī)微細(xì)粉末的灼燒減重小于0.5wt%,則在反向轉(zhuǎn)印和文字淡化的轉(zhuǎn)印界限變窄。若灼燒減重大于23wt%,表面處理不均勻,產(chǎn)生帶電不均。灼燒減重優(yōu)選為1.5~18wt%,更優(yōu)選5~16wt%。
此外,還優(yōu)選如下結(jié)構(gòu)相對(duì)于100重量份色調(diào)劑母體粒子,至少外部添加0.5~1.5重量份平均粒徑為6nm~200nm和灼燒減重為0.5~25wt%的、帶正電性的無(wú)機(jī)微細(xì)粉末。
添加帶正電性的無(wú)機(jī)微細(xì)粉末的效果是,能夠抑止色調(diào)劑長(zhǎng)時(shí)間使用時(shí)的過(guò)量帶電,延長(zhǎng)顯影劑的壽命。此外,還能夠獲得抑制在轉(zhuǎn)印時(shí)由過(guò)量帶電引起的色調(diào)劑的飛散的效果。而且,可以阻止載體上的消耗。若所加入的帶正電性的無(wú)機(jī)微細(xì)粉末小于0.5重量份,則難以得到這些效果。若其大于1.5重量份,則在顯影時(shí)的灰霧增加。灼燒減重優(yōu)選為1.5~20wt%,更優(yōu)選5~19wt%。
干燥減重(%)可以按照下列方式確定。在預(yù)先干燥、放置冷卻、精確稱量的容器中,取約1g試樣,精確稱量。用熱風(fēng)干燥機(jī)在105℃±1℃下干燥2小時(shí)。在保干器中放置冷卻30分鐘后,精確稱量其重量,由下式算出干燥減重干燥減重(%)=通過(guò)干燥引起的減重(克)/試樣量(克)×100。
灼燒減重可以按照下列方式確定。在預(yù)先干燥、放置冷卻、精確稱量的磁性坩堝中,取約1g試樣,精確稱量。在設(shè)定為500℃的電爐中灼燒2小時(shí)。在保干器中放置冷卻1小時(shí)后,精確稱量其重量,由下式算出灼燒減重灼燒減重(%)=通過(guò)灼燒引起的減重(克)/試樣量(克)×100。
另外,經(jīng)過(guò)處理的無(wú)機(jī)微細(xì)粉末的吸水量?jī)?yōu)選為1wt%或以下,更優(yōu)選為0.5wt%或以下,進(jìn)一步優(yōu)選為0.1wt%或以下,更進(jìn)一步優(yōu)選為0.05wt%或以下。若其超過(guò)1wt%,則帶電性變差,長(zhǎng)期使用時(shí)在感光體上形成薄膜??梢允褂眠B續(xù)蒸汽吸收裝置(由BEL JAPAN公司制造的BELSORP 18)作為水分吸收裝置來(lái)測(cè)量吸水量。
疏水率可以按照下列方式確定。在裝有50ml蒸餾水的250ml燒杯中稱取所要試驗(yàn)的產(chǎn)物0.2克。然后,從其頂端浸漬在液體中的滴定管加入甲醇,直到整個(gè)無(wú)機(jī)精細(xì)粉末變濕,此時(shí)用電磁攪拌器連續(xù)地慢慢攪拌??梢愿鶕?jù)完全弄濕無(wú)機(jī)微細(xì)粉末所需要的甲醇量a(ml)有下式算出疏水率疏水率(%)=(a/(50+a))×100(%)。
(7)色調(diào)劑的粉體物性在本實(shí)施方案中,至少含有粘合樹(shù)脂、著色劑和蠟的色調(diào)劑母體粒子的體積平均粒徑為3~7μm,優(yōu)選3~6.5μm,更優(yōu)選3~4.5μm。粒度分布為個(gè)數(shù)分布中具有2.52~4μm的粒徑的色調(diào)劑母體粒子的含量為5~65個(gè)數(shù)%,體積分布中具有6.35~10.1μm的粒徑的色調(diào)劑母體粒子為5~35體積%。體積平均粒徑的變化系數(shù)為25或以下。
更優(yōu)選的粒度分布是個(gè)數(shù)分布中具有2.52~4μm的粒徑的色調(diào)劑母體粒子的含量為15~65個(gè)數(shù)%,體積分布中具有6.35~10.1μm的粒徑的色調(diào)劑母體粒子為5~25體積%。體積平均粒徑的變化系數(shù)為20或以下。
進(jìn)一步優(yōu)選的粒度分布是個(gè)數(shù)分布中具有2.52~4μm的粒徑的色調(diào)劑母體粒子的含量為25~65個(gè)數(shù)%,體積分布中具有6.35~10.1μm的粒徑的色調(diào)劑母體粒子為5~15體積%。體積平均粒徑的變化系數(shù)為18或以下。
具有上述特征的色調(diào)劑母體粒子可以兼顧高分辨率的圖像質(zhì)量、串列式轉(zhuǎn)印中的反向轉(zhuǎn)印的防止、文字淡化的防止、以及實(shí)現(xiàn)無(wú)油定影。
若體積平均粒徑超過(guò)7μm,則圖像質(zhì)量和轉(zhuǎn)印性不能同時(shí)兼顧。若體積平均粒徑小于3μm,則顯影中的色調(diào)劑粒子的處理特性降低。若個(gè)數(shù)分布中具有2.52~4μm的粒徑的色調(diào)劑母體粒子的含量小于5個(gè)數(shù)%,則圖像質(zhì)量和轉(zhuǎn)印性不能同時(shí)兼顧。若其大于65個(gè)數(shù)%,則顯影中的色調(diào)劑母體粒子的處理性困難。若體積分布中具有6.35~10.1μm的粒徑的色調(diào)劑母體粒子超過(guò)35體積%而較多的含有,則圖像質(zhì)量和轉(zhuǎn)印性不能同時(shí)兼顧。若其小于5體積%,則色調(diào)劑生產(chǎn)率下降,而成本增加。
色調(diào)劑母體粒子的體積粒徑分布的變化系數(shù)優(yōu)選為10~25%,個(gè)數(shù)粒徑分布的變化系數(shù)優(yōu)選為10~28%。更優(yōu)選的是,體積粒徑分布的變化系數(shù)優(yōu)選為10~20%,個(gè)數(shù)粒徑分布的變化系數(shù)優(yōu)選為10~23%。進(jìn)一步優(yōu)選的是,體積粒徑分布的變化系數(shù)優(yōu)選為10~15%,個(gè)數(shù)粒徑分布的變化系數(shù)優(yōu)選為10~18%。
所述的變化系數(shù)是指,用色調(diào)劑粒徑的標(biāo)準(zhǔn)偏差除以平均粒徑得到的值。該變化系數(shù)是使用Coulter計(jì)數(shù)器(Coulter公司制造)測(cè)定的粒徑為基礎(chǔ)的得到的。標(biāo)準(zhǔn)偏差是在進(jìn)行n個(gè)粒子的粒徑的測(cè)定時(shí),由各測(cè)定值的平均值的差的平方除以(n-1)的值的平方根求得。
換言之,所述的變化系數(shù)表示粒子大小分布的展開(kāi)程度。若體積粒徑分布的變化系數(shù)小于10%,或個(gè)數(shù)粒徑分布的變化系數(shù)小于10%,則生產(chǎn)變得困難,成為成本增加的原因。若體積粒徑分布的變化系數(shù)大于25%,或者個(gè)數(shù)粒徑分布的變化系數(shù)大于28%,則粒度分布變寬,色調(diào)劑的凝聚性變強(qiáng),這可能導(dǎo)致在感光體上成膜、轉(zhuǎn)印不佳、在無(wú)清潔處理中殘留的色調(diào)劑回收困難。
色調(diào)劑中微細(xì)粉末會(huì)影響色調(diào)劑的流動(dòng)性、圖像質(zhì)量、貯藏穩(wěn)定性、對(duì)感光體、以及顯影輥、轉(zhuǎn)印體上的成膜性、時(shí)間變化性,特別是串列方式中的多層轉(zhuǎn)印性。此外,還會(huì)影響微在無(wú)油定影的非粘臟性、光澤度和透光性。為了實(shí)現(xiàn)無(wú)油定影而配合有蠟等蠟的色調(diào)劑中,微細(xì)粉末的量會(huì)影響無(wú)油定影和串列式轉(zhuǎn)印性之間的兼顧。
如果微細(xì)粉末的量過(guò)大,即,具有粒徑為2.52~4μm的色調(diào)劑母體粒子的含量大于65個(gè)數(shù)%,則會(huì)導(dǎo)致在感光體、顯影輥或轉(zhuǎn)印體上成膜。此外,微細(xì)粉末對(duì)熱輥的粘附性也很大,因而具有容易引起粘臟的傾向。在串列方式中,色調(diào)劑的凝聚作用容易變強(qiáng),在多層轉(zhuǎn)印時(shí),第二顏色的轉(zhuǎn)印不良很容易產(chǎn)生。反之,如果微細(xì)粉末的量減少,則圖像質(zhì)量變差,因此,適當(dāng)?shù)姆秶潜仨毜摹?br> 對(duì)于粒度分布的測(cè)定,可以使用Coulter計(jì)數(shù)器TA-II型(Coulter公司制造),連接用于輸出個(gè)數(shù)分布和體積分布的接口(日科機(jī)制造)和個(gè)人計(jì)算機(jī),由此來(lái)進(jìn)行測(cè)定。將約2mg左右測(cè)量用色調(diào)劑加入到約50ml電解液中,該電解液中加入了表面活性劑(十二烷基硫酸鈉),以使?jié)舛冗_(dá)到1%。使用超聲波分散裝置對(duì)懸浮著試樣的電解液進(jìn)行約3分鐘的分散處理,然后,使用孔徑70μm的Coulter計(jì)數(shù)器TA-II進(jìn)行測(cè)量。在該70μm孔徑系統(tǒng)中,粒度分布的測(cè)量區(qū)域是1.26μm~50.8μm。但是,小于2.0μm的區(qū)域不適于實(shí)際使用,因?yàn)樵谕獠吭胍舻鹊挠绊懴聹y(cè)量精度或測(cè)定的再現(xiàn)性低。因此,將測(cè)量區(qū)域設(shè)置為2.0μm~50.8μm。
另外,從靜態(tài)體積密度和動(dòng)態(tài)體積密度算出的壓縮比可以作為色調(diào)劑的流動(dòng)性的一個(gè)指標(biāo)。色調(diào)劑的流動(dòng)性受到色調(diào)劑的粒度分布、色調(diào)劑的粒子形狀、外部添加劑以及蠟的種類或數(shù)量的影響。若色調(diào)劑的粒度分布狹窄,微細(xì)粉末較少時(shí),色調(diào)劑表面凹凸較少,色調(diào)劑形狀近似球形時(shí),外部添加劑的添加量較多時(shí)、以及外部添加劑的粒徑較小時(shí),則壓縮比變小,色調(diào)劑流動(dòng)性增加。壓縮比優(yōu)選為5~40%,更優(yōu)選為10~30%。這可以兼顧實(shí)現(xiàn)無(wú)油定影,以及串列方式中的多層轉(zhuǎn)印性。若壓縮比小于5%,則定影性變差,尤其是透過(guò)性容易變差。而且,來(lái)自顯影輥的色調(diào)劑飛散容易增加。若壓縮比超過(guò)40%,則轉(zhuǎn)印性降低,引起串列方式中的文字淡化、轉(zhuǎn)印不佳。
(8)載體本實(shí)施方案的樹(shù)脂被覆載體優(yōu)選使用在載體芯材上具有由含有氨基硅烷偶聯(lián)劑的氟改性有機(jī)硅樹(shù)脂形成的被覆樹(shù)脂層。
該載體芯材包括鐵粉載體芯材、鐵氧體載體芯材、磁鐵礦載體芯材或磁體分散在樹(shù)脂中的樹(shù)脂分散型載體芯材等。
其中,作為鐵氧體載體芯材的一個(gè)例子通常由下式表示。
(MO)x(Fe2O3)y式中,M包括從Cu、Zn、Fe、Mg、Mn、Ca、Li、Ti、Ni、Sn、Sr、Al、Ba、Co和Mo等中選取的至少一種。另外,X和Y表示重量摩爾比,并且滿足X+Y=100的條件。
鐵氧體載體芯材是將以Fe2O3作為主要材料、并混合從Cu、Zn、Fe、Mg、Mn、Ca、Li、Ti、Ni、Sn、Sr、Al、Ba、Co和Mo等中選取的至少一種M的氧化物作為原料。
作為鐵氧體載體芯材的制造方法的一個(gè)例子,首先,將上述各種氧化物等原料以適當(dāng)?shù)牧炕旌?,用濕式球磨機(jī)粉碎、混合10小時(shí),干燥后,在950℃下保持4小時(shí)。通過(guò)濕式球磨機(jī)將該混合物粉碎24小時(shí),并加入粘合劑(聚乙烯醇)、消泡劑和分散劑等,從而形成粒徑為5μm或更小的漿液。將該漿液造粒干燥,得到造粒物,一邊控制氧氣濃度,一邊將這種造粒物保持在1300℃下6小時(shí),然后,分級(jí)為所希望的粒度分布。
作為本發(fā)明的樹(shù)脂被覆層中使用的樹(shù)脂,必須是氟改性有機(jī)硅樹(shù)脂。作為這種氟改性有機(jī)硅樹(shù)脂優(yōu)選是通過(guò)含全氟烷基的有機(jī)硅烷化合物和聚有機(jī)硅氧烷之間的反應(yīng)獲得的交聯(lián)性的氟改性有機(jī)硅樹(shù)脂。相對(duì)于100重量份聚有機(jī)硅氧烷,聚有機(jī)硅氧烷和含全氟烷基的有機(jī)硅化合物之間的添加比優(yōu)選為3重量份~20重量份。
聚有機(jī)硅氧烷優(yōu)選具有選自化學(xué)式(3)和化學(xué)式(4)中的至少一個(gè)重復(fù)單元。
化學(xué)式(3) (式中,R1和R2表示氫原子、鹵素原子、羥基、甲氧基、碳原子數(shù)為1~4的烷基或苯基,R3和R4表示碳原子數(shù)為1~4的烷基,m是平均聚合度并且是正整數(shù)(優(yōu)選在2~500的范圍內(nèi),更優(yōu)選在5~200的范圍內(nèi)))。
化學(xué)式(4) (式中,R1和R2是氫原子、鹵素原子、羥基、甲氧基、碳原子數(shù)為1~4的烷基或苯基,R3、R4、R5和R6表示碳原子數(shù)為1~4的烷基,n表示平均聚合度并且是正整數(shù)(優(yōu)選在2~500的范圍內(nèi),更優(yōu)選在5~200的范圍內(nèi)))。
作為含全氟烷基的有機(jī)硅化合物的例子,可以列舉出CF3CH2CH2Si(OCH3)3、C4F9CH2CH2Si(CH3)(OCH3)2、C8F17CH2CH2Si(OCH3)3、C8F17CH2CH2Si(OC2H5)3和(CF)2CF(CF2)8CH2CH2Si(OCH3)3等。特別優(yōu)選含三氟丙基的化合物。
另外,在本實(shí)施方案中,在被覆樹(shù)脂層中含有氨基硅烷偶聯(lián)劑。作為該氨基硅烷偶聯(lián)劑,可以使用已知的材料,可以列舉出,例如γ-(2-氨基乙基)氨基丙基三甲氧基硅烷、γ-(2-氨基乙基)氨基丙基甲基二甲氧基硅烷、十八烷基甲基[3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基]氯化銨(從上面開(kāi)始,對(duì)應(yīng)于由Toray-dow coring公司制造的SH6020、SZ6023和AY43-021),以及KBM602、KBM603、KBE903、KBM573(Shin-EtsuChemical公司制造)等。特別優(yōu)選伯胺。被甲基、乙基、苯基等取代的仲胺或叔胺具有較弱的極性,并且對(duì)色調(diào)劑的電荷上升特性沒(méi)有無(wú)效。當(dāng)氨基部分形成氨基甲基、氨基乙基或氨基苯基時(shí),硅烷偶聯(lián)劑的最頂端是伯胺,但是,從硅烷延伸出的直鏈有機(jī)基團(tuán)中的氨基無(wú)助于電荷上升特性,相反,在高濕度時(shí)受水分的影響,因此,雖然由于最頂端的氨基,對(duì)初期的色調(diào)劑具有充電能力,但是在耐刷中充電能力減小,最終縮短載體壽命。
因此,通過(guò)將這種氨基硅烷偶聯(lián)劑和氟改性有機(jī)硅樹(shù)脂組合使用,可以直接確保對(duì)色調(diào)劑有尖銳的帶電量分布,可能賦予帶負(fù)電性,且對(duì)補(bǔ)充的色調(diào)劑有很快的帶電上升性,減少色調(diào)劑的消耗量。此外,氨基硅烷偶聯(lián)劑還顯示出像交聯(lián)劑這樣的效果,提高作為原料聚合物的氟改性的有機(jī)硅樹(shù)脂層的交聯(lián)度,進(jìn)一步提高被膜樹(shù)脂的硬度,可以減少在長(zhǎng)期使用中的磨損、剝離等,提高耐消耗性,抑制充電能力降低,從而實(shí)現(xiàn)帶電穩(wěn)定化,提高耐久性。
此外,上述色調(diào)劑的構(gòu)成中,以大于等于規(guī)定值的量添加有具有低熔點(diǎn)的蠟的色調(diào)劑表面基本上只有樹(shù)脂,因此其是帶電性略微不穩(wěn)定的面。例如,假設(shè)有帶電性較弱并且電荷上升特性較慢的情形,這容易引起灰霧、整面的固體圖像的均勻性降低、以及在轉(zhuǎn)印時(shí)的文字的跳躍和文字淡化。但是,將色調(diào)劑和該載體組合使用可以解決上述問(wèn)題,并且提高色調(diào)劑在顯影器中處理性,可以改善顯影的內(nèi)側(cè)和表面?zhèn)鹊膱D像濃度的均一性。此外,可以減小所謂的顯影記憶,即獲得固體圖像后遺留的履歷。
氨基硅烷偶聯(lián)劑相對(duì)于樹(shù)脂的使用比例是5~40重量%,優(yōu)選為10~30重量%。當(dāng)比例小于5重量%時(shí),沒(méi)有觀察到氨基硅烷偶聯(lián)劑的作用。當(dāng)大于40重量%時(shí),樹(shù)脂涂層的交聯(lián)程度過(guò)高,容易產(chǎn)生過(guò)度充電現(xiàn)象,這將導(dǎo)致顯影不足等影像缺陷。
另外,在樹(shù)脂被覆層還可以含有導(dǎo)電性微粒以使帶電穩(wěn)定化和防止過(guò)度充電。作為導(dǎo)電性微粒,可以列舉出油爐黑或乙炔黑這樣的碳黑、氧化鈦、氧化鋅等半導(dǎo)體性氧化物、以及用氧化錫、碳黑或金屬被覆表面的氧化鈦、氧化鋅、硫酸鋇、硼酸鋁或鈦酸鉀等粉末。其固有電阻優(yōu)選為1010Ω·cm或以下。在使用導(dǎo)電性微粒時(shí),其含量?jī)?yōu)選為1~15重量%。導(dǎo)電性微粒只要相對(duì)于樹(shù)脂被覆層含有一定數(shù)量即可,可以通過(guò)填料效果提高樹(shù)脂被覆層的硬度。但是,當(dāng)含量大于15重量%時(shí),導(dǎo)電性微粒反而會(huì)妨礙樹(shù)脂涂層的形成,成為降低密合性和硬度的原因。此外,全色顯影劑中的過(guò)過(guò)剩的導(dǎo)電性微粒的含量成為導(dǎo)致轉(zhuǎn)印和定影在紙面上的色調(diào)劑顏色著色的原因。
在本發(fā)明中使用的載體的平均粒徑優(yōu)選為20~70μm。當(dāng)平均粒徑小于20μm時(shí),在載體粒子的分布中,微粒的存在比例變高,這些載體粒子會(huì)降低每個(gè)載體粒子的磁化強(qiáng)度。因此,載體容易在感光體上顯影。另外,如果載體的平均粒徑大于70μm,則載體粒子的比表面積變小,色調(diào)劑保持能力減弱,以至引起色調(diào)劑飛散。對(duì)于固體部分較多的全色圖像,特別是固體部分的重現(xiàn)變差,所以不優(yōu)選。
在載體芯材上形成被覆層的方法沒(méi)有特別的限制,可以使用公知的涂敷方法,例如在被膜層形成用溶液中浸漬作為載體芯材的粉末的浸漬法;將用于被膜層形成用溶液噴霧到載體芯材的表面上的噴霧法;通過(guò)流動(dòng)空氣使載體芯材懸浮的狀態(tài)下,噴霧形成被膜層使用的溶液的流化床法等;以及在捏合涂布機(jī)中混合載體芯材和用于被膜層形成用溶液,并去除溶液的捏合涂布法,除了這些濕式被覆方法外,還可以使用干式被覆方法等。干式被覆方法是,高速混合粉末狀樹(shù)脂和載體芯材,并且通過(guò)利用該摩擦熱將樹(shù)脂粉末融化被覆在載體芯材表面上。在本發(fā)明的含氨基硅烷偶聯(lián)劑的氟改性有機(jī)硅樹(shù)脂的被覆中,特別優(yōu)選使用濕式被覆方法。
被覆層形成用涂布液中使用的溶劑,只要是能溶解前述涂布樹(shù)脂,就沒(méi)有特別的限定,可以按照適合所使用的涂布樹(shù)脂來(lái)選取。通常,可以使用例如甲苯和二甲苯等芳烴類,丙酮、甲基乙基酮等酮類,四氫呋喃、二噁烷等醚類。
相對(duì)于載體芯材,樹(shù)脂被覆量?jī)?yōu)選為0.2~6.0重量%,更優(yōu)選為0.5~5.0重量%,進(jìn)一步優(yōu)選為0.6~4.0重量%,最優(yōu)選為0.7~3重量%。當(dāng)樹(shù)脂的被覆量小于0.2重量%時(shí),在載體表面不能形成均勻的被覆層,載體芯材的性質(zhì)受到很大的影響,并且不能充分發(fā)揮出本發(fā)明的氟改性有機(jī)硅樹(shù)脂和氨基硅烷偶聯(lián)劑的效果。在大于6.0重量%時(shí),被覆層太厚,產(chǎn)生載體粒子間的造粒,具有無(wú)法得到均勻的載體粒子的傾向。
如此,將含有氨基硅烷偶聯(lián)劑的氟改性有機(jī)硅樹(shù)脂被覆到載體芯材表面上后,優(yōu)選進(jìn)行焙燒處理。用于焙燒處理的方式?jīng)]有特別的限制,可以使用外部加熱方式或內(nèi)部加熱方式中的任意一種。例如,可以使用固定式或流動(dòng)式的電爐、旋轉(zhuǎn)窯式電爐或燃燒爐,也可以使用微波來(lái)焙燒。但是,對(duì)于焙燒處理的溫度,應(yīng)該能有效顯現(xiàn)出可以提高所謂的樹(shù)脂被覆層的耐消耗性能的氟化有機(jī)硅樹(shù)脂的效果,優(yōu)選在200~350℃的高溫下進(jìn)行處理,更優(yōu)選在220~280℃下進(jìn)行處理。處理時(shí)間優(yōu)選為1.5~2.5小時(shí)。如果處理溫度較低,則會(huì)降低被覆樹(shù)脂本身的硬度,如果處理溫度過(guò)高,則會(huì)造成電荷的減少。
(9)雙組分顯影在感光體和顯影輥之間施加直流偏壓和交流偏壓。在這種情況下,優(yōu)選的是,頻率為1~10kHz,交流偏壓為1.0~2.5kV(p-p),感光體和顯影輥間的圓周速度比為1∶1.2~1∶2。
更優(yōu)選地,頻率為3.5~8kHz,交流偏壓為1.2~2.0kV(p-p),感光體和顯影輥間的圓周速度比為1∶1.5~1∶1.8。
進(jìn)一步優(yōu)選,頻率為5.5~7kHz,交流偏壓為1.5~2.0kV(p-p),感光體和顯影輥間的圓周速度比為1∶1.6~1∶1.8。
通過(guò)使用該顯影處理構(gòu)成和本方案的色調(diào)劑或雙組份顯影劑,能夠忠實(shí)地再現(xiàn)各點(diǎn),以提高顯影γ特性,并且同時(shí)實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的圖像和無(wú)油定影性。而且,即使用高阻抗載體,也可以防止在低濕度下的充電。即使連續(xù)使用,也能夠得到高的圖像濃度。
據(jù)認(rèn)為,即使色調(diào)劑表面大致為樹(shù)脂主體,通過(guò)該載體組成和交流偏壓組合使用,也可以降低和載體的粘附力,維持圖像濃度,同時(shí)可以降低灰霧,還可以忠實(shí)地再現(xiàn)各點(diǎn)。
若頻率小于1kHz,則點(diǎn)再現(xiàn)性變差,中間色調(diào)的再現(xiàn)性變差。若頻率大于10kHz,則在顯影區(qū)域內(nèi)不能跟隨,并且沒(méi)有顯現(xiàn)出效果。對(duì)于該頻率區(qū)域來(lái)說(shuō),在使用了高阻抗載體的雙組份顯影中,與顯影輥和感光體之間的往復(fù)作用相比,在載體和色調(diào)劑之間的往復(fù)作用更有效,具有從載體中微量地釋放色調(diào)劑的效果。由此,點(diǎn)再現(xiàn)性和中間色再現(xiàn)性良好地進(jìn)行,并且可以提供高的圖像濃度。
若交流偏壓低于1.0kV(p-p),則不能得到抑止充電的效果;若交流偏壓高于2.5kV(p-p),則灰霧增加。若感光體和顯影輥間的圓周速度比小于1∶1.2(顯影輥?zhàn)兟?,則很難保證圖像濃度。若感光體和顯影輥間圓的周速度比大于1∶2(顯影輥速度上升),則色調(diào)劑飛散增加。
(10)串列式彩色處理另外,為了高速形成彩色圖像,在本方案中,具有多個(gè)其中每個(gè)圖包括感光體、帶電裝置和色調(diào)劑圖像形成站。在一次轉(zhuǎn)印處理中,將在圖像載體上形成的靜電潛像顯影而成色調(diào)劑圖像,使環(huán)形的轉(zhuǎn)印體接觸前述圖像載體,從而依次連續(xù)地實(shí)施將上述色調(diào)劑圖像轉(zhuǎn)印到前述轉(zhuǎn)印體上的一次轉(zhuǎn)印處理,在前述轉(zhuǎn)印體上形成多層轉(zhuǎn)印色調(diào)劑圖像,之后,實(shí)施一并將前述在轉(zhuǎn)印體上形成的多層色調(diào)劑圖像一次地轉(zhuǎn)印到紙張或OHP等轉(zhuǎn)印介質(zhì)上的二次轉(zhuǎn)印,在這種轉(zhuǎn)印處理中,設(shè)成滿足下述關(guān)系的轉(zhuǎn)印位置結(jié)構(gòu),其中將從第1個(gè)一次轉(zhuǎn)印位置到第2個(gè)一次轉(zhuǎn)印位置之間的距離記做d1(mm),將感光體的圓周速度記做v(mm/秒)時(shí),滿足d1/v≤0.65,由此能夠同時(shí)實(shí)現(xiàn)機(jī)器的小型化和印刷速度。為了每分鐘處理20張紙或更多的紙(A4),且使機(jī)器尺寸小至可以用作SOHO的目的,在多個(gè)色調(diào)劑圖像形成站之間的距離必須縮短,且處理速度必須提高。因此,為了同時(shí)實(shí)現(xiàn)小型化和印刷速度,將上述值設(shè)定為小于等于0.65是最低限度。
但是,在選取縮短該色調(diào)劑圖像形成站之間的間距的結(jié)構(gòu)時(shí),例如,在作為第一種顏色黃色色調(diào)劑被一次轉(zhuǎn)印后,作為第二種顏色的品紅色調(diào)劑被一次轉(zhuǎn)印為止的時(shí)間非常短,則基本不產(chǎn)生轉(zhuǎn)印體的電荷的減緩或被轉(zhuǎn)印的色調(diào)劑的電荷的減緩,當(dāng)品紅色調(diào)劑被轉(zhuǎn)印到黃色色調(diào)劑上時(shí),它受到黃色色調(diào)劑的電荷作用而被排斥,這可能產(chǎn)生轉(zhuǎn)印效率下降、以及在轉(zhuǎn)印時(shí)字體淡化的問(wèn)題。再將作為第三種顏色的青色色調(diào)劑一次轉(zhuǎn)印到前面的黃色和品紅色調(diào)劑上時(shí),明顯產(chǎn)生青色色調(diào)劑飛散、轉(zhuǎn)印不佳和文字淡化。然后,在重復(fù)使用后,特定粒徑的色調(diào)劑選擇性地顯影,而且由于各個(gè)色調(diào)劑粒子的流動(dòng)性差別很大、磨擦帶電的機(jī)會(huì)不同,因此,帶電量的不均勻,導(dǎo)致使轉(zhuǎn)印性進(jìn)一步降低。
因此,通過(guò)使用本方案的色調(diào)劑或雙組份顯影劑,能夠穩(wěn)定電荷分布,并且抑止色調(diào)劑的過(guò)量帶電,同時(shí)可以抑制流動(dòng)性變化。因此,能夠在沒(méi)有犧牲定影特性情況下,防止轉(zhuǎn)印效率降低、轉(zhuǎn)印時(shí)文字淡化和反向轉(zhuǎn)印。
(11)無(wú)油彩色定影在本實(shí)施方案中,將色調(diào)劑定影的裝置中適合使用電子照相裝置,該裝置不使用油、具有無(wú)油定影的結(jié)構(gòu)的定影處理。作為該加熱裝置,從降低加熱時(shí)間和節(jié)約能源的觀點(diǎn)出發(fā),優(yōu)選電磁感應(yīng)加熱。使用至少包括磁場(chǎng)產(chǎn)生裝置、至少包括由電磁感應(yīng)形成的熱發(fā)生層和釋放層的旋轉(zhuǎn)加熱部件、和與該旋轉(zhuǎn)加熱部件形成有規(guī)定的間隙的旋轉(zhuǎn)加壓部件的加熱加壓裝置,在轉(zhuǎn)印旋轉(zhuǎn)加熱部件和旋轉(zhuǎn)加壓部件之間,使轉(zhuǎn)印有色調(diào)劑的復(fù)印紙等轉(zhuǎn)印介質(zhì)通過(guò),從而進(jìn)行定影。作為它的一個(gè)特征,旋轉(zhuǎn)加熱部件的加熱時(shí)間和目前的使用鹵素?zé)舻那闆r相比,顯示出了非??斓纳仙匦浴R虼?,當(dāng)旋轉(zhuǎn)加壓部件在沒(méi)有充分升溫的狀態(tài)下就進(jìn)行復(fù)印操作,結(jié)果是,需要色調(diào)劑具有低溫定影和寬范圍的抗粘臟性。
還優(yōu)選使用將加熱部件與定影部件分開(kāi)的定影帶的結(jié)構(gòu)。作為該定影帶,合適使用具有耐熱性與自由變形性的鎳電鑄帶或耐熱的聚酰亞胺帶。硅橡膠、氟橡膠、氟樹(shù)脂可用作表面層,以提高脫模性。
在這些定影中,到目前為止,可以涂布脫模油以防止粘臟。不使用油,通過(guò)具有脫模性的色調(diào)劑就不必涂布脫模油。但是,如果不涂布脫模油,則容易帶電。因此,當(dāng)未定影的色調(diào)劑圖像接近加熱部件或定影部件時(shí),由于電荷的影響,可能產(chǎn)生色調(diào)劑的飛散。尤其在低溫低濕度的條件下容易產(chǎn)生這種飛散。
因此,通過(guò)使用本實(shí)施方案的色調(diào)劑,即使不使用油,也可以實(shí)現(xiàn)低溫定影和寬范圍的耐粘臟性,可以得到彩色的高透光性。另外,還可以抑制色調(diào)劑的過(guò)帶電性,并可以抑制加熱部件或定影部件的帶電作用所引起的色調(diào)劑分散。
實(shí)施例接著,通過(guò)實(shí)施例,對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更詳細(xì)地說(shuō)明。但是,本發(fā)明并不受到這些實(shí)施例的限定。
(實(shí)施例1)
(1)載體制造例1將39.7摩爾%的MnO、9.9摩爾%的MgO、49.6摩爾%的Fe2O3換算為和0.8摩爾%的SrO換算為放置在濕式球磨機(jī)中,粉碎10小時(shí),混合、干燥后,在950℃下保持4小時(shí),進(jìn)行預(yù)燒。其由濕式球磨機(jī)粉碎24小時(shí),然后通過(guò)噴霧干燥造粒、干燥,在電爐中、于2%氧濃度的氣氛中、在1270℃下保持6小時(shí),進(jìn)行正式煅燒。之后,粉碎,再進(jìn)行分級(jí),得到平均粒徑為50μm、在施加磁場(chǎng)強(qiáng)度為3000奧斯特時(shí)的飽和磁化值為65emu/g的鐵氧體粒子的芯材。
然后,將250克由化學(xué)式(5)和化學(xué)式(6)表示的聚有機(jī)硅氧烷與21克CF3CH2CH2Si(OCH3)3反應(yīng)來(lái)制備氟改性有機(jī)硅樹(shù)脂,其中,在化學(xué)式(5)中R1、R2為甲基,即(CH3)2SiO2/2單元是15.4摩爾%,在化學(xué)式(6)中R3為甲基,即CH3SiO3/2單元是84.6摩爾%。然后,以固態(tài)成分換算計(jì),稱量100克氟改性有機(jī)硅樹(shù)脂和10克氨基硅烷偶聯(lián)劑(γ-氨基丙基三乙氧基硅烷)并溶解于300cm3甲苯溶劑中。
化學(xué)式(5) (式中,R1、R2、R3和R4是甲基,m是平均聚合度為100)。
化學(xué)式(6) (式中,R1、R2、R3、R4、R5和R6是甲基,n是平均聚合度為80)。
相對(duì)于10kg的鐵氧體粒子,使用液體浸泡干燥式被覆裝置,通過(guò)對(duì)上述涂敷樹(shù)脂溶液攪拌20分鐘來(lái)進(jìn)行涂敷。然后在260℃下焙燒1小時(shí),從而得到載體A1。
(2)載體制造例2除了將CF3CH2CH2Si(OCH3)3變?yōu)镃8F17CH2CH2Si(OCH3)3以外,按照與制造例1相同的工序制備芯材,并進(jìn)行涂布,從而得到載體A2。
(3)載體制造例3除了通過(guò)珠磨機(jī)將導(dǎo)電碳(由Ketjenblack國(guó)際公司制造EC)在樹(shù)脂固化物中分散5wt%外,按照與載體制造例1相同的工序制備芯材,并進(jìn)行涂布,從而得到載體A3。
(4)載體制造例4除了將氨基硅烷偶聯(lián)劑的添加量改變?yōu)?0克以外,按照與制造例3相同的工序制備芯材,并進(jìn)行涂布,從而得到載體A4。
(5)載體制造例5除了將氨基硅烷偶聯(lián)劑的添加量改變?yōu)?0克以外,按照與制造例3相同的工序制備芯材,并進(jìn)行涂布,從而得到載體b1。
(6)載體制造例6以固態(tài)成分換算計(jì),稱量100g純硅樹(shù)脂(由Dow Coring ToraySilcone公司制造的SR-2411)作為被覆樹(shù)脂,并溶解在300cm3的甲苯溶劑中。相對(duì)于10kg的鐵氧體粒子,使用液體浸泡干燥式被覆裝置,通過(guò)對(duì)上述涂敷樹(shù)脂溶液攪拌20分鐘來(lái)進(jìn)行涂敷,然后在210℃下焙燒1小時(shí),從而得到載體b2。
(7)載體制造例7以固態(tài)成分換算計(jì),稱量100g丙烯酸全氟辛基乙酯/甲基丙烯酸全氟辛基乙酯的共聚物作為被覆樹(shù)脂,并溶解在300cc的甲苯溶劑中。通過(guò)使用液體浸泡干燥式被覆裝置,相對(duì)于10kg的鐵氧體粒子,通過(guò)對(duì)上述涂敷樹(shù)脂溶液攪拌20分鐘來(lái)進(jìn)行涂敷,然后在200℃下焙燒1小時(shí),從而得到載體b3。
(8)載體制造例8以固態(tài)成分計(jì),稱量100g丙烯酸改性有機(jī)硅樹(shù)脂(信越化學(xué)公司制造KR9706)作為被覆樹(shù)脂,并溶解在300cc的甲苯溶劑中。相對(duì)于前述10kg的鐵氧體粒子,使用液體浸泡干燥式被覆裝置,通過(guò)攪拌上述涂敷樹(shù)脂溶液20分鐘來(lái)進(jìn)行涂敷,然后在210℃下焙燒1小時(shí),從而得到載體b4。
(實(shí)施例2)樹(shù)脂分散體的制造表1表示所使用的樹(shù)脂的性質(zhì)。Mn表示數(shù)均分子量,Mw表示重均分子量,Mz表示Z平均分子量,Mp表示分子量的峰值,Tm(℃)表示軟化點(diǎn),Tg(℃)表示玻璃化轉(zhuǎn)變點(diǎn)。苯乙烯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸表示其添加量(g)。


(1)樹(shù)脂粒子分散液RL1的制備使用3g陰離子性表面活性劑(第1工業(yè)制藥公司制造NEOGENRK)、6g十二烷基硫醇、1.2g四溴化碳將由96g苯乙烯、24g丙烯酸正丁酯、3.6g丙烯酸形成的單體溶液分散到200g離子交換水中,在其中加入1.2g過(guò)硫酸鉀,在70℃下進(jìn)行6小時(shí)乳液聚合,制備樹(shù)脂粒子分散液RL1,該樹(shù)脂粒子分散液分散了Mn為3900、Mw為10900、Mz為37800、Mp為8100、Tm為115℃、Tg為43℃、中值粒徑為0.12μm的樹(shù)脂粒子。
(2)樹(shù)脂粒子分散液RL2的制備使用6g陰離子性表面活性劑(第1工業(yè)制藥公司制造NEOGENRK)、6g十二烷基硫醇、1.2g四溴化碳將由204g苯乙烯、36g丙烯酸正丁酯、3.6g丙烯酸形成的單體溶液分散到400g離子交換水中,在其中加入1.2g過(guò)硫酸鉀,在70℃下進(jìn)行5小時(shí)乳液聚合,制備樹(shù)脂粒子分散液RL2,該樹(shù)脂粒子分散液分散了Mn為6600、Mw為60300、Mz為259000、Mp為8100、Tm為128℃、Tg為55℃、中值粒徑為0.18μm的樹(shù)脂粒子。
(3)樹(shù)脂粒子分散液RL3的制備使用6g陰離子性表面活性劑(第1工業(yè)制藥公司制造NEOGENRK)、12g十二烷基硫醇、2.4g四溴化碳將由204g苯乙烯、36g丙烯酸正丁酯、3.6g丙烯酸形成的單體溶液分散到400g離子交換水中,在其中加入1.2g過(guò)硫酸鉀,在70℃下進(jìn)行5小時(shí)乳液聚合,制備樹(shù)脂粒子分散液RL3,該樹(shù)脂粒子分散液分散了Mn為2600、Mw為18300、Mz為96200、Mp為2700、Tm為109℃、Tg為45℃、中值粒徑為0.18μm的樹(shù)脂粒子。
(4)樹(shù)脂粒子分散液RL4的制備使用3g陰離子性表面活性劑(第1工業(yè)制藥公司制造NEOGENRK)、0g十二烷基硫醇、0g四溴化碳將由102g苯乙烯、18g丙烯酸正丁酯、1.8g丙烯酸形成的單體溶液分散到200g離子交換水中,在其中加入1.2g過(guò)硫酸鉀,在70℃下進(jìn)行5小時(shí)乳液聚合,制備樹(shù)脂粒子分散液RH4,該樹(shù)脂粒子分散液分散了Mn為43300、Mw為262000、Mz為577000、Mp為182000、Tm為197℃、Tg為77℃、中值粒徑為0.12μm的樹(shù)脂粒子。
(5)樹(shù)脂粒子分散液RL5的制備使用3g陰離子性表面活性劑(第1工業(yè)制藥公司制造NEOGENRK)、0g十二烷基硫醇、0g四溴化碳將由102g溶解了4g水楊酸鋁金屬絡(luò)合物(オリエント化學(xué)公司制造E88)的苯乙烯、18g丙烯酸正丁酯、1.8g丙烯酸形成的單體溶液分散到200g離子交換水中,在其中加入1.2g過(guò)硫酸鉀,在70℃下進(jìn)行5小時(shí)乳液聚合,制備樹(shù)脂粒子分散液RH5,該樹(shù)脂粒子分散液分散了Mn為41000、Mw為242000、Mz為575000、Mp為154000、Tm為193℃、Tg為76℃、中值粒徑為0.22μm的樹(shù)脂粒子。
(實(shí)施例3)顏料分散體的制造表2表示使用的顏料。


(1)著色劑粒子分散液PM1的制備將20g品紅顏料(大日本油墨公司制造KETRED309)、2g陰離子性表面活性劑(第一工業(yè)制藥公司制造NEOGEN R)和78g離子交換水混合,使用超聲波分散器,在振動(dòng)頻率30kHz下,分散20分鐘,制備分散了中值粒徑為0.12μm的著色劑粒子的著色劑粒子分散液PM1。
(2)著色劑粒子分散液PC1的制備將20g青色顏料(大日本油墨公司制造KETBLUE111)、2g陰離子性表面活性劑(第一工業(yè)制藥公司制造NEOGEN R)和78g離子交換水混合,使用超聲波分散器,在振動(dòng)頻率30kHz下,分散20分鐘,制備分散了中值粒徑為0.12μm的著色劑粒子的著色劑粒子分散液PC1。
(3)著色劑粒子分散液PY1的制備將20g黃色顏料(CLARIANT公司制造Y180)、2g陰離子性表面活性劑(第一工業(yè)制藥公司制造NEOGEN R)和78g離子交換水混合,使用超聲波分散器,在振動(dòng)頻率30kHz下,分散20分鐘,制備分散了中值粒徑為0.12μm的著色劑粒子的著色劑粒子分散液PY1。
(4)著色劑粒子分散液PB1的制備將20g黑色顏料(三菱化學(xué)公司制造MA100S)、2g陰離子性表面活性劑(第一工業(yè)制藥公司制造NEOGEN R)和78g離子交換水混合,使用超聲波分散器,在振動(dòng)頻率30kHz下,分散20分鐘,制備分散了中值粒徑為0.12μm的著色劑粒子的著色劑粒子分散液PB1。
(實(shí)施例4)蠟分散體的制造在表3、表4、表5和表6中表示所使用的蠟的性質(zhì)。





(1)蠟粒子分散液WA1的制備圖3表示攪拌分散裝置的示意圖,圖4表示俯視圖。801是外槽,冷卻水從808注入至其內(nèi)部,從807排出。802是堵住被處理液的堰板,在中央部開(kāi)有孔,處理液從此處依次通過(guò)805,排出到外部。803是高速旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)體,固定在軸806上,可以高速旋轉(zhuǎn)。在旋轉(zhuǎn)體的側(cè)面有1~5mm左右的孔,被處理液可以移動(dòng)。槽為120ml,被處理液投入槽的1/2左右。旋轉(zhuǎn)體以50m/s的速度旋轉(zhuǎn)。旋轉(zhuǎn)體的直徑為52mm,槽的內(nèi)徑為56mm。804是連續(xù)處理時(shí)的原料注入口,在成批處理時(shí)是封閉的。
在攪拌分散裝置中加入68g離子交換水、1g陰離子性表面活性劑(三洋化成工業(yè)公司制造SCF)、1g非離子性表面活性劑(日本乳化劑公司制造Newcol 565C)和28g蠟(W-1),在旋轉(zhuǎn)體轉(zhuǎn)速為20m/s下處理5分鐘,之后,將轉(zhuǎn)速升高到50m/s,處理5分鐘,將槽內(nèi)的液體溫度上升到92℃。通過(guò)該熱量,將蠟熔融,通過(guò)強(qiáng)剪切力形成微細(xì)的蠟粒子分散液WA1。
(2)蠟粒子分散液wa2的制備在和(1)相同的條件下,在攪拌分散裝置中加入68g離子交換水、1g陰離子性表面活性劑(三洋化成工業(yè)公司制造scf)、1g非離子性表面活性劑(日本乳化劑公司制造Newcol 565c)和28g蠟(w-2),在旋轉(zhuǎn)體轉(zhuǎn)速為20m/s下處理3分鐘,之后,將轉(zhuǎn)速升高到45m/s,處理5分鐘,形成蠟粒子分散液wa2。
(3)蠟粒子分散液wa3的制備在和(1)相同的條件下,在攪拌分散裝置中加入68g離子交換水、1g陰離子性表面活性劑(三洋化成工業(yè)公司制造scf)、1g非離子性表面活性劑(日本乳化劑公司制造Newcol 565c)和28g蠟(w-2),在旋轉(zhuǎn)體轉(zhuǎn)速為20m/s下處理3分鐘,之后,將轉(zhuǎn)速升高到50m/s,處理4分鐘,形成蠟粒子分散液wa3。
(4)蠟粒子分散液wa4的制備圖5表示攪拌分散裝置的示意圖,圖6表示俯視圖。該裝置是850為原料投入口,852為固定體,具有不固定結(jié)構(gòu)。通過(guò)851的彈簧壓上,以及通過(guò)和旋轉(zhuǎn)體853的高速旋轉(zhuǎn)力的向上的擠壓力,形成1μm~10μm的狹縫。854是與電機(jī)(未圖示)相連的軸。從850投入的原料在固定體和旋轉(zhuǎn)體之間的狹縫間,受到強(qiáng)剪切力,在液體中分散了微細(xì)粒子。經(jīng)過(guò)處理的原料液從856排出。圖6表示俯視圖。排出的原料液855放射狀飛散,將其回收到密閉容器中。旋轉(zhuǎn)體的外徑為100mm。
原料液按下述方法形成將蠟和表面活性劑預(yù)分散到預(yù)先加熱的水性介質(zhì)中,將其從注入口850注入,被瞬間微細(xì)化處理。在供應(yīng)量為1kg/小時(shí),旋轉(zhuǎn)體速度為100m/s下旋轉(zhuǎn)。
在攪拌分散裝置中,加入68ml離子交換水、1g陰離子性表面活性劑(三洋化成工業(yè)公司制造SCF)、1g非離子性表面活性劑(日本乳化劑公司制造Newcol 565C)和28g蠟(W-3),在旋轉(zhuǎn)體速度為100m/s,供應(yīng)量為1kg/小時(shí)下,進(jìn)行處理,形成蠟粒子分散液WA4。
(5)蠟粒子分散液WA5的制備在和(1)相同的條件下,在攪拌分散裝置中加入68g離子交換水、1g陰離子性表面活性劑(三洋化成工業(yè)公司制造SCF)、1g非離子性表面活性劑(日本乳化劑公司制造Newcol 565C)和28g蠟(W-4),在旋轉(zhuǎn)體轉(zhuǎn)速為20m/s下處理3分鐘,之后,將轉(zhuǎn)速升高到40m/s,處理4分鐘,形成蠟粒子分散液WA5。
(6)蠟粒子分散液WA6的制備在和(4)相同的條件下,使旋轉(zhuǎn)體的轉(zhuǎn)速為90m/s,加入68g離子交換水、1g陰離子性表面活性劑(三洋化成工業(yè)公司制造SCF)、1g非離子性表面活性劑(日本乳化劑公司制造Newcol 565C)和28g蠟(W-1),形成蠟粒子分散液WA6。
(7)蠟粒子分散液WA7的制備在和(1)相同的條件下,在攪拌分散裝置中加入68g離子交換水、1g陰離子性表面活性劑(三洋化成工業(yè)公司制造SCF)、1g非離子性表面活性劑(日本乳化劑公司制造Newcol 565C)和28g蠟(W-4),在旋轉(zhuǎn)體轉(zhuǎn)速為20m/s下處理3分鐘,之后,將轉(zhuǎn)速升高到40m/s,處理4分鐘,形成蠟粒子分散液WA5。
(8)蠟粒子分散液WA8的制備在和(1)相同的條件下,在攪拌分散裝置中加入68g離子交換水、1g陰離子性表面活性劑(三洋化成工業(yè)公司制造SCF)、1g非離子性表面活性劑(日本乳化劑公司制造Newcol 565C)和28g蠟(W-5),在旋轉(zhuǎn)體轉(zhuǎn)速為20m/s下處理3分鐘,之后,將轉(zhuǎn)速升高到50m/s,處理2分鐘,形成蠟粒子分散液WA8。
(9)蠟粒子分散液WA9的制備在和(1)相同的條件下,在攪拌分散裝置中加入68g離子交換水、1g陰離子性表面活性劑(三洋化成工業(yè)公司制造SCF)、1g非離子性表面活性劑(日本乳化劑公司制造Newcol 565C)和28g蠟(W-6),在旋轉(zhuǎn)體轉(zhuǎn)速為20m/s下處理3分鐘,之后,將轉(zhuǎn)速升高到50m/s,處理2分鐘,形成蠟粒子分散液WA9。
(10)蠟粒子分散液wa10的制備在攪拌分散裝置中加入68ml離子交換水、1g陰離子性表面活性劑(三洋化成工業(yè)公司制造SCF)、1g非離子性表面活性劑(日本乳化劑公司制造Newcol 565C)和28g固體石蠟(日本精蠟公司制造HNP-10,熔點(diǎn)75℃),在和(1)相同的條件下,使旋轉(zhuǎn)體轉(zhuǎn)速為20m/s下,處理5分鐘,形成蠟粒子分散液wa10。
(11)蠟粒子分散液wa11的制備在攪拌分散裝置中加入68ml離子交換水、1g陰離子性表面活性劑(三洋化成工業(yè)公司制造SCF)、1g非離子性表面活性劑(日本乳化劑公司制造Newcol 565C)和28g費(fèi)希爾-托普希蠟(日本精蠟公司制造FT0070,熔點(diǎn)72℃),在和(1)相同的條件下,使旋轉(zhuǎn)體轉(zhuǎn)速為25m/s下,處理5分鐘,形成蠟粒子分散液wa11。
(12)蠟粒子分散液wa12的制備在均化器中加入68ml離子交換水、1g陰離子性表面活性劑(三洋化成工業(yè)公司制造SCF)、1g非離子性表面活性劑(日本乳化劑公司制造Newcol 565C)和28g烴蠟(日本精蠟公司制造LUVAX2191,熔點(diǎn)83℃),處理30分鐘,形成蠟粒子分散液wa12。
(實(shí)施例5)色調(diào)劑母體的制造制造而成的色調(diào)劑的組成如表7所示。表中,在蠟分散體重,括號(hào)內(nèi)寫的數(shù)字表示2種蠟分散體的添加%。


(1)色調(diào)劑母體M1的制造在2000ml的帶有溫度計(jì)、冷凝管的4口燒瓶中,加入204g樹(shù)脂粒子分散液RL2、20g的濃度為20wt%的著色劑粒子分散液PM1、50g的濃度為30wt%的蠟粒子分散液WA1,200ml離子交換水,使用均化器(IKA公司制造,Ultratalax T50),混合10分鐘,制造混合粒子分散液。
在所得的混合粒子分散液中加入1N的NaOH,使pH為9,之后,添加200g濃度為30%的硫酸鎂水溶液,攪拌10分鐘。之后,以5℃/分鐘的速度從22℃升溫到70℃,之后,在70℃下加熱2小時(shí)。再將溫度升高到76℃,處理5小時(shí),得到凝聚集合粒子。然后,在冷卻后,過(guò)濾反應(yīng)產(chǎn)物(色調(diào)劑母體),用離子交換水洗滌3次。之后,將得到的色調(diào)劑母體在流動(dòng)式干燥器中在40℃下干燥6小時(shí),得到色調(diào)劑母體M1。通過(guò)Coulter計(jì)數(shù)器(Coulter公司制造,Multisizer2)觀察,體積平均粒徑為3.5μm,變化系數(shù)為22.8。在樹(shù)脂和蠟混合分散的狀態(tài)下形成的第二粒子的存在比例為58個(gè)數(shù)%。
如果此時(shí)的pH大于13,則不進(jìn)行凝聚,存在游離的樹(shù)脂、蠟粒子,沒(méi)有粒子的形成。如果pH值為7.5,則體積平均粒徑為12.5μm,變化系數(shù)為26.5,粒子巨大。此時(shí),第二粒子的存在比例為32個(gè)數(shù)%。
通過(guò)組合本發(fā)明的蠟,優(yōu)選的pH值為8~12。更優(yōu)選的pH值為9~12。進(jìn)一步優(yōu)選為11~12。
如果加熱溫度設(shè)定為65℃,則不進(jìn)行凝聚,存在游離的樹(shù)脂、蠟粒子,沒(méi)有粒子的形成。如果加熱溫度設(shè)定為85℃,則體積平均粒徑為14.5μm,變化系數(shù)為20.5,粒子巨大。此時(shí),第二粒子的存在比例為28個(gè)數(shù)%。
(2)色調(diào)劑母體M2的制造在2000ml的帶有溫度計(jì)、冷凝管的4口燒瓶中,加入204g樹(shù)脂粒子分散液RL1、20g的濃度為20wt%的著色劑粒子分散液PM1、50g的濃度為30wt%的蠟粒子分散液WA2,200ml離子交換水,使用均化器(IKA公司制造,Ultratalax T50),混合10分鐘,制造混合粒子分散液。
在所得的混合粒子分散液中加入1N的NaOH,使pH為9,之后,添加200g濃度為30%的硫酸鎂水溶液,攪拌10分鐘。之后,以5℃/分鐘的速度從22℃升溫到86℃,在86℃下加熱2小時(shí)。添加1N HCl,使pH值為5.8,將溫度升高到93℃,處理2小時(shí),得到體積平均粒徑為4.2μm,變化系數(shù)為19.1的凝聚集合粒子。此時(shí),第二粒子的存在比例為62個(gè)數(shù)%。
之后,使水溫為60℃,添加43g濃度為20wt%的殼用樹(shù)脂粒子分散液RH4,添加43g濃度為30%的硫酸鎂水溶液。然后,在水溫為90℃的條件下加熱0.5小時(shí),再在90℃的條件下加熱5小時(shí)。然后,冷卻之后過(guò)濾反應(yīng)產(chǎn)物(色調(diào)劑母體),用離子交換水洗滌3次。之后,將得到的色調(diào)劑母體在流動(dòng)式干燥器中、40℃下干燥6小時(shí),得到體積平均粒徑為5.4μm,變化系數(shù)為20.4的色調(diào)劑母體M2。
(3)色調(diào)劑母體M3的制造在2000ml的帶有溫度計(jì)、冷凝管的4口燒瓶中,加入204g樹(shù)脂粒子分散液RL2、20g的濃度為20wt%的著色劑粒子分散液PM1、50g的濃度為30wt%的蠟粒子分散液WA3,200ml離子交換水,使用均化器(IKA公司制造,Ultratalax T50),混合10分鐘,制造混合粒子分散液。
在所得的混合粒子分散液中加入1N的NaOH,使pH為9,之后,添加200g濃度為30%的硫酸鎂水溶液,攪拌10分鐘。之后,以5℃/分鐘的速度從22℃升溫到75℃,在75℃下加熱2小時(shí)。添加1N HCl,使pH值為5.8,將溫度升高到82℃,處理3小時(shí),得到凝聚集合粒子。然后,在冷卻后,過(guò)濾反應(yīng)產(chǎn)物(色調(diào)劑母體),用離子交換水洗滌3次。之后,將得到的色調(diào)劑母體在流動(dòng)式干燥器中、40℃下,干燥6小時(shí),得到色調(diào)劑母體M3。M3的體積平均粒徑為3.6μm,變化系數(shù)為15.6,粒度分布比M1的更尖銳。此時(shí),第二粒子的存在比例為82個(gè)數(shù)%。
(4)色調(diào)劑母體M4的制造在2000ml的帶有溫度計(jì)、冷凝管的4口燒瓶中,加入204g樹(shù)脂粒子分散液RL3、20g的濃度為20wt%的著色劑粒子分散液PM1、50g的濃度為30wt%的蠟粒子分散液WA4,200ml離子交換水,使用均化器(IKA公司制造,Ultratalax T50),混合10分鐘,制造混合粒子分散液。
在所得的混合粒子分散液中加入1N的NaOH,使pH為10.5,之后,添加200g濃度為30%的硫酸鎂水溶液,攪拌10分鐘。之后,以5℃/分鐘的速度從22℃升溫到74℃,在74℃下加熱2小時(shí)。添加1N HCl,使pH值為5.8,將溫度升高到80℃,處理2小時(shí),得到體積平均粒徑為4.1μm,變化系數(shù)為14.1的凝聚集合粒子。此時(shí),第二粒子的存在比例為80個(gè)數(shù)%。
之后,使水溫為60℃,pH值為8.3,添加43g殼用樹(shù)脂粒子分散液RH4,添加43g濃度為30%的硫酸鎂水溶液。然后,在水溫為75℃的條件下加熱0.5小時(shí),再在水溫為90℃的條件下加熱2小時(shí)。然后,添加1N HCl,使pH值為5.0,在95℃的條件下加熱5小時(shí)。之后,冷卻之后過(guò)濾反應(yīng)產(chǎn)物(色調(diào)劑母體),用離子交換水洗滌3次。之后,將得到的色調(diào)劑母體在流動(dòng)式干燥器中、40℃下干燥6小時(shí),得到體積平均粒徑為5.9μm,變化系數(shù)為14.5的色調(diào)劑母體M4。
(5)色調(diào)劑母體M5的制造在2000ml的帶有溫度計(jì)、冷凝管的4口燒瓶中,加入204g樹(shù)脂粒子分散液RL2、20g的濃度為20wt%的著色劑粒子分散液PM1、50g的濃度為30wt%的蠟粒子分散液WA5,200ml離子交換水,使用均化器(IKA公司制造,Ultratalax T50),混合10分鐘,制造混合粒子分散液。
在所得的混合粒子分散液中加入1N的NaOH,使pH為9,之后,添加200g濃度為30%的硫酸鎂水溶液,攪拌10分鐘。之后,以5℃/分鐘的速度從22℃升溫到93℃,在93℃下加熱2小時(shí)。添加1N HCl,使pH值為5.8,使燒瓶槽內(nèi)為加壓狀態(tài),將溫度升高到98℃,處理2小時(shí),得到凝聚集合粒子。在冷卻后,過(guò)濾反應(yīng)產(chǎn)物(色調(diào)劑母體),用離子交換水洗滌3次。之后,將得到的色調(diào)劑母體在流動(dòng)式干燥器中、40℃下,干燥6小時(shí),得到色調(diào)劑母體M5。M5的體積平均粒徑為4.5μm,變化系數(shù)為14.3。第二粒子的存在比例為83個(gè)數(shù)%。
(6)色調(diào)劑母體M6的制造在2000ml的帶有溫度計(jì)、冷凝管的4口燒瓶中,加入204g樹(shù)脂粒子分散液RL1、20g的濃度為20wt%的著色劑粒子分散液PM1、50g的濃度為30wt%的蠟粒子分散液WA6,200ml離子交換水,使用均化器(IKA公司制造,Ultratalax T50),混合10分鐘,制造混合粒子分散液。
在所得的混合粒子分散液中加入1N的NaOH,使pH為10,之后,添加200g濃度為30%的硫酸鎂水溶液,攪拌10分鐘。之后,以5℃/分鐘的速度從22℃升溫到74℃,在74℃下加熱2小時(shí)。將溫度升高到80℃,處理2小時(shí),得到體積平均粒徑為5.1μm,變化系數(shù)為22.4的凝聚集合粒子。第二粒子的存在比例為54個(gè)數(shù)%。
之后,使水溫為60℃,pH值為8.3,添加43g濃度為20wt%的殼用樹(shù)脂粒子分散液RH5,添加43g濃度為30%的硫酸鎂水溶液。然后,在水溫為75℃的條件下加熱0.5小時(shí),再在水溫為90℃的條件下加熱2小時(shí)。然后,添加1N HCl,使pH值為5.0,在95℃的條件下加熱5小時(shí)。之后,冷卻之后過(guò)濾反應(yīng)產(chǎn)物(色調(diào)劑母體),用離子交換水洗滌3次。之后,將得到的色調(diào)劑母體在流動(dòng)式干燥器中、40℃下干燥6小時(shí),得到體積平均粒徑為6.1μm,變化系數(shù)為22.1的色調(diào)劑母體M6。
(7)色調(diào)劑母體M7的制造在2000ml的帶有溫度計(jì)、冷凝管的4口燒瓶中,加入204g樹(shù)脂粒子分散液RL3、20g的濃度為20wt%的著色劑粒子分散液PM1、50g的濃度為30wt%的蠟粒子分散液WA7,200ml離子交換水,使用均化器(IKA公司制造,Ultratalax T50),混合10分鐘,制造混合粒子分散液。
在所得的混合粒子分散液中加入1N的NaOH,使pH為10,之后,添加200g濃度為30%的硫酸鎂水溶液,攪拌10分鐘。之后,以5℃/分鐘的速度從22℃升溫到74℃,在74℃下加熱2小時(shí)。之后,添加1N HCl,使pH為5.8,在燒瓶槽內(nèi)加壓,將溫度升高到98℃,處理3小時(shí),得到體積平均粒徑為4.6μm,變化系數(shù)為15.2的凝聚集合粒子。第二粒子的存在比例為78個(gè)數(shù)%。
之后,使水溫為60℃,pH值為8.3,添加43g濃度為20wt%的殼用樹(shù)脂粒子分散液RH5,添加43g濃度為30%的硫酸鎂水溶液。然后,在水溫為75℃的條件下加熱0.5小時(shí),再在水溫為90℃的條件下加熱2小時(shí)。然后,添加1N HCl,使pH值為5.0,在95℃的條件下加熱5小時(shí)。之后,冷卻之后過(guò)濾反應(yīng)產(chǎn)物(色調(diào)劑母體),用離子交換水洗滌3次。之后,將得到的色調(diào)劑母體在流動(dòng)式干燥器中、40℃下干燥6小時(shí),得到體積平均粒徑為5.4μm,變化系數(shù)為14.8的色調(diào)劑母體M7。
(8)色調(diào)劑母體M8的制造在2000ml的帶有溫度計(jì)、冷凝管的4口燒瓶中,加入204g樹(shù)脂粒子分散液RL1、20g的濃度為20wt%的著色劑粒子分散液PM1、20g的濃度為30wt%的蠟粒子分散液WA1、30g的濃度為30wt%的蠟粒子分散液WA8,200ml離子交換水,使用均化器(IKA公司制造,Ultratalax T50),混合10分鐘,制造混合粒子分散液。
在所得的混合粒子分散液中加入1N的NaOH,使pH為11.2,之后,添加200g濃度為30%的硫酸鎂水溶液,攪拌10分鐘。之后,以5℃/分鐘的速度從22℃升溫到75℃,然后在75℃下加熱1小時(shí)。將溫度升高到90℃,處理3小時(shí),得到體積平均粒徑為3.8μm,變化系數(shù)為20.4的凝聚集合粒子。第二粒子的存在比例為60個(gè)數(shù)%。
之后,使水溫為60℃,pH值為8.0,添加43g濃度為20wt%的殼用樹(shù)脂粒子分散液RH5,添加43g濃度為30%的硫酸鎂水溶液。然后,在水溫為75℃的條件下加熱0.5小時(shí),再在水溫為90℃的條件下加熱3小時(shí)。然后,冷卻之后過(guò)濾反應(yīng)產(chǎn)物(色調(diào)劑母體),用離子交換水洗滌3次。之后,將得到的色調(diào)劑母體在流動(dòng)式干燥器中、40℃下干燥6小時(shí),得到體積平均粒徑為4.8μm,變化系數(shù)為18.9的色調(diào)劑母體M8。
(9)色調(diào)劑母體M9的制造在2000ml的帶有溫度計(jì)、冷凝管的4口燒瓶中,加入204g樹(shù)脂粒子分散液RL2、20g的濃度為20wt%的著色劑粒子分散液PM1、15g的濃度為30wt%的蠟粒子分散液WA1、35g的濃度為30wt%的蠟粒子分散液WA9,200ml離子交換水,使用均化器(IKA公司制造,Ultratalax T50),混合10分鐘,制造混合粒子分散液。
在所得的混合粒子分散液中加入1N的NaOH,使pH為11.9,之后,添加200g濃度為30%的硫酸鎂水溶液,攪拌10分鐘。之后,以5℃/分鐘的速度從22℃升溫到75℃,在75℃下加熱1小時(shí)。將溫度升高到95℃,處理3小時(shí),得到體積平均粒徑為3.9μm,變化系數(shù)為19.4的凝聚集合粒子。第二粒子的存在比例為72個(gè)數(shù)%。
之后,使水溫為60℃,pH值為8.0,添加43g濃度為20wt%的殼用樹(shù)脂粒子分散液RH5,添加43g濃度為30%的硫酸鎂水溶液。然后,在水溫為75℃的條件下加熱0.5小時(shí),再在水溫為90℃的條件下加熱3小時(shí)。之后,添加1N HCl,使pH為5.0,在95℃的條件下加熱2小時(shí)。然后,冷卻之后過(guò)濾反應(yīng)產(chǎn)物(色調(diào)劑母體),用離子交換水洗滌3次。之后,將得到的色調(diào)劑母體在流動(dòng)式干燥器中、40℃下干燥6小時(shí),得到體積平均粒徑為5.2μm,變化系數(shù)為17.8的色調(diào)劑母體M9。
(10)色調(diào)劑母體M10的制造在2000ml的帶有溫度計(jì)、冷凝管的4口燒瓶中,加入204g樹(shù)脂粒子分散液RL3、20g的濃度為20wt%的著色劑粒子分散液PM1、10g的濃度為30wt%的蠟粒子分散液WA2、40g的濃度為30wt%的蠟粒子分散液WA9,200ml離子交換水,使用均化器(IKA公司制造,Ultratalax T50),混合10分鐘,制造混合粒子分散液。
在所得的混合粒子分散液中加入1N的NaOH,使pH為11.4,之后,添加200g濃度為30%的硫酸鎂水溶液,攪拌10分鐘。之后,以5℃/分鐘的速度從22℃升溫到75℃,在75℃下加熱1小時(shí)。將溫度升高到95℃,處理4小時(shí),得到體積平均粒徑為4.1μm,變化系數(shù)為18.9的凝聚集合粒子。第二粒子的存在比例為78個(gè)數(shù)%。
之后,使水溫為60℃,pH值為8.0,添加43g濃度為20wt%的殼用樹(shù)脂粒子分散液RH5,添加43g濃度為30%的硫酸鎂水溶液。然后,在水溫為75℃的條件下加熱0.5小時(shí),再在水溫為90℃的條件下加熱3小時(shí)。之后,添加1N HCl,使pH為5.0,在95℃的條件下加熱2小時(shí)。然后,冷卻之后過(guò)濾反應(yīng)產(chǎn)物(色調(diào)劑母體),用離子交換水洗滌3次。之后,將得到的色調(diào)劑母體在流動(dòng)式干燥器中、40℃下干燥6小時(shí),得到體積平均粒徑為5.5μm,變化系數(shù)為16.8的色調(diào)劑母體M10。
(11)色調(diào)劑母體M11的制造在2000ml的帶有溫度計(jì)、冷凝管的4口燒瓶中,加入204g樹(shù)脂粒子分散液RL2、20g的濃度為20wt%的著色劑粒子分散液PM1、25g的濃度為30wt%的蠟粒子分散液WA8、25g的濃度為30wt%的蠟粒子分散液WA9,200ml離子交換水,使用均化器(IKA公司制造,Ultratalax T50),混合10分鐘,制造混合粒子分散液。
在所得的混合粒子分散液中加入1N的NaOH,使pH為11.0,之后,添加200g濃度為30%的硫酸鎂水溶液,攪拌10分鐘。之后,以5℃/分鐘的速度從22℃升溫到75℃,在75℃下加熱1小時(shí)。將溫度升高到97℃,處理3小時(shí),得到體積平均粒徑為4.4μm,變化系數(shù)為21.9的凝聚集合粒子。第二粒子的存在比例為52個(gè)數(shù)%。
之后,使水溫為60℃,pH值為8.0,添加43g濃度為20wt%的殼用樹(shù)脂粒子分散液RH5,添加43g濃度為30%的硫酸鎂水溶液。然后,在水溫為75℃的條件下加熱0.5小時(shí),再在水溫為90℃的條件下加熱3小時(shí)。之后,添加1N HCl,使pH為5.0,在95℃的條件下加熱2小時(shí)。然后,冷卻之后過(guò)濾反應(yīng)產(chǎn)物(色調(diào)劑母體),用離子交換水洗滌3次。之后,將得到的色調(diào)劑母體在流動(dòng)式干燥器中、40℃下干燥6小時(shí),得到體積平均粒徑為5.9μm,變化系數(shù)為19.7的色調(diào)劑母體M11。
(12)色調(diào)劑母體m12的制造在2000ml的帶有溫度計(jì)、冷凝管的4口燒瓶中,加入204g樹(shù)脂粒子分散液RL2、20g的濃度為20wt%的著色劑粒子分散液PM1、50g的濃度為30wt%的蠟粒子分散液wa10,200ml離子交換水,使用均化器(IKA公司制造,Ultratalax T50),混合10分鐘,制造混合粒子分散液。
在所得的混合粒子分散液中加入1N的NaOH,使pH為7.5,之后,添加200g濃度為30%的硫酸鎂水溶液,攪拌10分鐘。之后,以5℃/分鐘的速度從22℃升溫到92℃,在92℃下加熱2小時(shí)。將溫度升高到95℃,處理5小時(shí),得到凝聚集合粒子。之后,冷卻之后過(guò)濾反應(yīng)產(chǎn)物(色調(diào)劑母體),用離子交換水洗滌3次。之后,將得到的色調(diào)劑母體在流動(dòng)式干燥器中、40℃下干燥6小時(shí),得到色調(diào)劑母體m12。通過(guò)Coulter計(jì)數(shù)器(Coulter公司制造,Multisizer2)觀察,體積平均粒徑為14.5μm,變化系數(shù)為28.8。在樹(shù)脂和蠟混合分散的狀態(tài)下形成的第二粒子的存在比例為42個(gè)數(shù)%。
(13)色調(diào)劑母體m13的制造在2000ml的帶有溫度計(jì)、冷凝管的4口燒瓶中,加入204g樹(shù)脂粒子分散液RL3、20g的濃度為20wt%的著色劑粒子分散液PM1、50g的濃度為30wt%的蠟粒子分散液wa11,200ml離子交換水,使用均化器(IKA公司制造,Ultratalax T50),混合10分鐘,制造混合粒子分散液。
在所得的混合粒子分散液中加入1N的NaOH,使pH為7.5,之后,添加200g濃度為30%的硫酸鎂水溶液,攪拌10分鐘。之后,以5℃/分鐘的速度從22℃升溫到96℃,在96℃下加熱6小時(shí),得到凝聚集合粒子。之后,冷卻之后過(guò)濾反應(yīng)產(chǎn)物(色調(diào)劑母體),用離子交換水洗滌3次。之后,將得到的色調(diào)劑母體在流動(dòng)式干燥器中、40℃下干燥6小時(shí),得到色調(diào)劑母體m13。m13具有體積平均粒徑為13.9μm、變化系數(shù)為29.9的較寬的粒度分布。第二粒子的存在比例為38個(gè)數(shù)%。
(14)色調(diào)劑母體m14的制造在2000ml的帶有溫度計(jì)、冷凝管的4口燒瓶中,加入204g樹(shù)脂粒子分散液RL2、20g的濃度為20wt%的著色劑粒子分散液PM1、50g的濃度為30wt%的蠟粒子分散液wa12,200ml離子交換水,使用均化器(IKA公司制造,Ultratalax T50),混合10分鐘,制造混合粒子分散液。
在所得的混合粒子分散液中加入1N的NaOH,使pH為8,之后,添加200g濃度為30%的硫酸鎂水溶液,攪拌10分鐘。之后,以5℃/分鐘的速度從22℃升溫到95℃,在95℃下加熱3小時(shí),得到凝聚集合粒子。之后,冷卻之后過(guò)濾反應(yīng)產(chǎn)物(色調(diào)劑母體),用離子交換水洗滌3次。之后,將得到的色調(diào)劑母體在流動(dòng)式干燥器中、40℃下干燥6小時(shí),得到色調(diào)劑母體m14。m14具有體積平均粒徑為13.6μm、變化系數(shù)為32.1的較寬的粒度分布。第二粒子的存在比例為42個(gè)數(shù)%。
(15)色調(diào)劑母體m15的制造除了使pH為13,溫度為75℃以外,在和(10)的色調(diào)劑母體m14相同的條件下進(jìn)行。所得的色調(diào)劑母體具有體積平均粒徑為2.1μm、變化系數(shù)為42.8的較寬的粒度分布。另外,還大量存在的懸浮的蠟粒子,難以形成粒子的狀態(tài)。
表8表示本發(fā)明所使用的外部添加劑。其帶電量通過(guò)和未涂布的鐵氧體載體之間的摩擦起電的吹散(blow-off)法測(cè)定。在25℃、45RH%的環(huán)境下,在100ml的聚乙烯容器中將50g載體和0.1g二氧化硅等混合,以100min-1的速度縱向旋轉(zhuǎn),攪拌5分鐘、30分鐘后,收集0.3g,用1.96×104(Pa)的氮?dú)獯?分鐘。
在帶負(fù)電時(shí),5分鐘的值優(yōu)選為-100~-800μC/g,30分鐘的值優(yōu)選為-50~-600μC/g。對(duì)于添加高帶電量的二氧化硅,以較少的添加量,也可以發(fā)揮出功能。


表9表示本實(shí)施例中使用的色調(diào)劑材料的組成。其它的黑色色調(diào)劑、青色色調(diào)劑、黃色色調(diào)劑還可以使用PB1、PC1、PY1顏料,其它色調(diào)劑的組成也和品紅色調(diào)劑的組成相同。


外部添加劑表示的是相對(duì)于100重量份色調(diào)劑母體的添加量(重量份)。外部添加是在FM20B中,使用Z0S0型攪拌槳,在轉(zhuǎn)速2000min-1,處理時(shí)間5分鐘、添加量1kg下進(jìn)行的。
圖1是表示本實(shí)施例中使用的全色圖像形成用圖像形成裝置的結(jié)構(gòu)的剖視圖。在圖1中,省略了彩色電子照相印刷機(jī)的外框。
轉(zhuǎn)印帶單元包括轉(zhuǎn)印帶12,由彈性體形成的第1種顏色(黃色)轉(zhuǎn)印輥10Y,第2種顏色(品紅)轉(zhuǎn)印輥10M,第3種顏色(青色)轉(zhuǎn)印輥10C,第4種顏色(黑色)轉(zhuǎn)印輥10K,由鋁輥形成的驅(qū)動(dòng)輥11,由彈性體形成的第2轉(zhuǎn)印輥14,第2轉(zhuǎn)印從動(dòng)輥13,用于清潔殘留在轉(zhuǎn)印帶12上的色調(diào)劑圖像的傳動(dòng)帶清潔刮刀16,在與清潔刮刀的相對(duì)位置上設(shè)置輥15。
此時(shí),從第1種顏色(Y)轉(zhuǎn)印位置到第2種顏色(M)轉(zhuǎn)印位置的距離為70mm(從第2種顏色(M)轉(zhuǎn)印位置到第3種顏色(C)轉(zhuǎn)印位置的距離,以及從第3種顏色(C)轉(zhuǎn)印位置到第4種顏色(K)轉(zhuǎn)印位置的距離也相同),感光體的圓周速度為125mm/s。
轉(zhuǎn)印帶12使用在絕緣性聚碳酸酯樹(shù)脂中混煉導(dǎo)電性填料,通過(guò)擠出機(jī)形成的薄膜。在本實(shí)施例中,是在95重量份作為絕緣性樹(shù)脂的聚碳酸酯樹(shù)脂(例如,三菱氣體化學(xué)制造,European Z300)中,加入5重量份導(dǎo)電性碳(例如,KETJENBLACK)形成薄膜后使用。而且,還在表面上涂布氟樹(shù)脂,厚度約為100μm,體積電阻為107~1012Ω·cm,表面電阻為107~1012Ω/口。還可以用于提高點(diǎn)再現(xiàn)性。還可以用于有效防止長(zhǎng)期使用轉(zhuǎn)印帶12引起的松弛和電荷蓄積,而且在通過(guò)氟樹(shù)脂涂布表面時(shí),可以用于有效防止長(zhǎng)期使用而使色調(diào)劑在轉(zhuǎn)印帶表面成膜。如果體積電阻小于107Ω·cm,則容易產(chǎn)生再轉(zhuǎn)印,如果大于1012Ω·cm,則轉(zhuǎn)印效率變差。
第1轉(zhuǎn)印輥是外徑為8mm的碳導(dǎo)電性的發(fā)泡聚氨酯輥,電阻值為102~106Ω。進(jìn)行第1次轉(zhuǎn)印操作時(shí),第1轉(zhuǎn)印輥10通過(guò)轉(zhuǎn)印帶12以1.0~9.8(N)的擠壓力壓接到感光體1上,將感光體上的色調(diào)劑轉(zhuǎn)印到轉(zhuǎn)印帶上。如果電阻值小于102Ω,則容易產(chǎn)生再次轉(zhuǎn)印。如果大于106Ω,則容易產(chǎn)生轉(zhuǎn)印不佳。如果小于1.0(N),則產(chǎn)生轉(zhuǎn)印不佳,如果大于9.8(N),則產(chǎn)生轉(zhuǎn)印文字淡化。
第2轉(zhuǎn)印輥是外徑為10mm的碳導(dǎo)電性發(fā)泡聚氨酯輥,電阻值為102~106Ω。第2轉(zhuǎn)印輥14通過(guò)轉(zhuǎn)印帶12和紙、OHP等轉(zhuǎn)印介質(zhì)19壓接到轉(zhuǎn)印輥13上。該轉(zhuǎn)印輥13是可以追隨轉(zhuǎn)印帶12旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的結(jié)構(gòu)。第2次轉(zhuǎn)印的第2轉(zhuǎn)印輥14和相對(duì)的轉(zhuǎn)印輥13以5.0~21.8(N)的擠壓力壓接,將色調(diào)劑從轉(zhuǎn)印帶轉(zhuǎn)印到紙張等記錄介質(zhì)19上。如果電阻值小于102Ω,則容易產(chǎn)生再次轉(zhuǎn)印。如果大于106Ω,則容易產(chǎn)生轉(zhuǎn)印不佳。如果小于5.0(N),則產(chǎn)生轉(zhuǎn)印不佳,如果大于21.8(N),則負(fù)荷增大,容易產(chǎn)生圖像跳動(dòng)。
用于形成黃色(Y)、品紅(M)、青色(C)和黑色(B)的各種顏色的4組圖像形成單元18Y、18M、18C、18K如圖串聯(lián)配置。
除了放入各圖像形成單元18Y、18M、18C、18K中的顯影劑以外,分別由相同的圖像形成單元構(gòu)成,為了簡(jiǎn)單說(shuō)明,只對(duì)Y顏色使用的圖像形成單元18Y進(jìn)行說(shuō)明,省略其它顏色使用的單元的說(shuō)明。
圖像形成單元如下構(gòu)成。1是感光體,3是像素激光信號(hào)光,4是顯影輥,該顯影輥由在內(nèi)部具有磁力為1200高斯的磁鐵的鋁構(gòu)成,外徑為10mm,且與感光體通過(guò)0.3mm的間隙相對(duì),在箭頭方向旋轉(zhuǎn)。6是攪拌輥,攪拌顯影器內(nèi)的色調(diào)劑和載體,并供應(yīng)給顯影輥。是通過(guò)透磁率傳感器讀取載體和色調(diào)劑的添加比(未圖示),從色調(diào)劑加料斗(未圖示)適時(shí)供應(yīng)的原料。5是金屬制的磁性刮刀,將顯影劑的磁刷層限制在顯影輥上。加入的顯影劑的量是150g。間隙為0.4mm。電源省略。在顯影輥4上可以施加-500V的直流電壓和1.5kV(p-p)、頻率為6kHz的交流電壓。感光體和顯影輥之間的圓周速度為1∶1.6。另外,色調(diào)劑和載體的混合比為93∶7,顯影器內(nèi)的顯影劑的量為150g。
2是由氯醇橡膠形成的外徑為10mm的帶電輥,施加-1.2kv的直流偏壓。感光體1表面帶電為-600V。8是清潔器,9是廢棄色調(diào)劑箱,7是顯影劑。
紙輸送是從轉(zhuǎn)印元件17的下方輸送,通過(guò)紙供應(yīng)輥(未圖示)將紙19輸送到壓接轉(zhuǎn)印帶12和第2轉(zhuǎn)印輥14的壓區(qū)(nip),形成紙輸送線路。
通過(guò)施加到第2轉(zhuǎn)印輥14上的+1000V,將轉(zhuǎn)印帶12上的色調(diào)劑轉(zhuǎn)印到紙19上,輸送到由定影輥201、加壓輥202、定影帶203、加熱介質(zhì)輥204、電感應(yīng)加熱器205構(gòu)成的定影部,在此處定影。
在圖2表示該定影過(guò)程。在定影輥201和熱輥204之間設(shè)置傳動(dòng)帶203。在定影輥201和加壓輥202之間施加規(guī)定的載荷,在轉(zhuǎn)印帶203和加壓輥202之間形成壓區(qū)。熱輥204的外部周圍設(shè)置由鐵氧體芯206和線圈207形成的熱感應(yīng)加熱器205,在外表面配置溫度傳感器208。
轉(zhuǎn)印帶是如下結(jié)構(gòu)以30μm的Ni為基體,在其上層疊150μm的硅橡膠,再在其上重疊30μm的PFA管。
加壓輥202通過(guò)加壓彈簧209壓緊定影輥201。具有色調(diào)劑210的記錄材料19沿著導(dǎo)向板211運(yùn)動(dòng)。
作為定影部件的定影輥201是在長(zhǎng)度為250mm、外徑為14mm、厚度為1mm的鋁制中空輥芯金屬213的表面上,設(shè)置彈性層214形成的,彈性層214是根據(jù)JIS規(guī)格的橡膠硬度(JIS-A)為20度的硅橡膠形成,厚度為3mm。在其上形成3mm厚的硅橡膠層215,定影輥201的外徑約為20mm。受到未圖示的驅(qū)動(dòng)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)力,以125mm/s的速度旋轉(zhuǎn)。
熱輥204由壁厚1mm、外徑20mm的中空管形成。定影帶的表面溫度使用熱敏電阻將表面溫度控制為170℃。
作為加壓部件的加壓輥202的長(zhǎng)度為250mm、外徑為20mm。該加壓輥是在外徑為16mm、厚度為1mm的鋁形成的中空輥芯金屬216的表面設(shè)置彈性層217,該彈性層217是根據(jù)JIS規(guī)格的橡膠硬度(JIS-A)為55度的硅橡膠形成,厚度為2mm。該加壓輥202設(shè)置為可以旋轉(zhuǎn),通過(guò)一側(cè)為147N的加重彈簧209,在加壓輥202和定影輥201之間,形成寬為5.0mm的壓區(qū)的寬度。
以下,對(duì)操作進(jìn)行說(shuō)明。在全色模式下,將Y、M、C、K全部的第一轉(zhuǎn)印輥10提升,通過(guò)轉(zhuǎn)印帶12,擠壓圖像形成單元的感光體1。此時(shí),在第一轉(zhuǎn)印輥上施加+800V的直流偏壓。圖像信號(hào)由激光3輸送,通過(guò)帶電輥2入射到表面帶電的感光體1中,形成靜電潛影。和感光體1接觸、且旋轉(zhuǎn)的顯影輥4上的色調(diào)劑將感光體1上形成的靜電潛影顯影。
此時(shí)的圖像形成單元18Y的圖像形成速度(與感光體的圓周速度相等,為125mm/s)和轉(zhuǎn)印帶12的移動(dòng)速度設(shè)定為感光體速度比轉(zhuǎn)印帶速度慢0.5~1.5%。
通過(guò)圖像形成工序,Y的信號(hào)光3Y輸入到圖像形成單元18Y,通過(guò)Y色調(diào)劑形成圖像。在形成圖像的同時(shí),通過(guò)第1轉(zhuǎn)印輥10Y的作用,Y色調(diào)劑圖像從感光體1Y轉(zhuǎn)印到轉(zhuǎn)印帶12上。此時(shí),在第1轉(zhuǎn)印輥10Y上施加+800V的直流電壓。
在第1種顏色(Y)的第一次轉(zhuǎn)印和第2種顏色(M)的第一次轉(zhuǎn)印間具有時(shí)間延遲,M的信號(hào)光3M輸入至圖像形成單元18M,通過(guò)M色調(diào)劑形成圖像,在形成圖像的同時(shí),通過(guò)第1轉(zhuǎn)印輥10M的作用,從感光體1M將M色調(diào)劑圖像轉(zhuǎn)印到轉(zhuǎn)印帶12上。此時(shí),在形成的第一種顏色(Y)色調(diào)劑上轉(zhuǎn)印M色調(diào)劑。同樣地,通過(guò)C(青色)、K(黑色)色調(diào)劑形成圖像,在形成圖像的同時(shí),通過(guò)第1轉(zhuǎn)印輥10C、10B的作用,在轉(zhuǎn)印帶12上形成YMCK色調(diào)劑圖像。這種方式稱作時(shí)間延遲方式。
在轉(zhuǎn)印帶12上形成彩色圖像,該彩色圖像是將4種顏色的色調(diào)劑圖像位置重合地疊在一起形成的。在轉(zhuǎn)印最后的B色調(diào)劑圖像后,在與定時(shí)器一致,從送紙盒(未圖示)送出的紙19上,通過(guò)的第2轉(zhuǎn)印輥14的作用,一并轉(zhuǎn)印4種顏色的色調(diào)劑圖像。此時(shí),轉(zhuǎn)印輥13接地,在第2轉(zhuǎn)印輥14上施加+1kV的直流電壓。轉(zhuǎn)印到紙上的色調(diào)劑圖像通過(guò)定影輥對(duì)201、202定影。紙張經(jīng)過(guò)其后的排出輥對(duì)(未圖示)排出到裝置外。通過(guò)清潔刮刀16的作用清掃殘留在中間轉(zhuǎn)印帶12上殘留的轉(zhuǎn)印殘留色調(diào)劑。
表10表示通過(guò)圖1的電子照相裝置形成圖像的結(jié)果。表11評(píng)價(jià)了重疊品紅、青色、黃色3種顏色的全色圖像的文字部分的轉(zhuǎn)印不佳的狀態(tài),以及定影時(shí)紙張對(duì)定影帶的卷繞性。
帶電量通過(guò)和鐵氧體載體的摩擦起電的吹散法測(cè)定的。在25℃、45%RH的環(huán)境下,采集0.3g耐久性評(píng)價(jià)樣品,在吹1.96×104(Pa)的氮?dú)?分鐘。



使用顯影劑產(chǎn)生圖像時(shí),沒(méi)有水平線紊亂、色調(diào)劑的飛散、文字的淡化等,黑色的固體圖像均勻,得到再現(xiàn)出16條/mm的圖線的極高分辨率、高畫像質(zhì)量的圖像,可以得到圖像濃度為1.3或以上的高濃度圖像。另外,非圖像部分的位置也不會(huì)產(chǎn)生灰霧。此外,在10萬(wàn)張A4紙的長(zhǎng)期耐久性試驗(yàn)中,流動(dòng)性、圖像濃度的變化也較少,顯示出穩(wěn)定的性質(zhì)。另外,在顯影時(shí),整面形成固體圖像時(shí),均勻性也良好。也不會(huì)產(chǎn)生顯影記憶。在連續(xù)使用時(shí),也不會(huì)產(chǎn)生垂直條紋異常的圖像。也幾乎不會(huì)產(chǎn)生色調(diào)劑成分在載體上的消耗。還可以減少載體電阻的變化,降低帶電量,也沒(méi)有灰霧的產(chǎn)生。色調(diào)劑的快速補(bǔ)給時(shí)的帶電上升性也良好,在高濕環(huán)境下,沒(méi)有發(fā)現(xiàn)灰霧增多的現(xiàn)象。另外,在長(zhǎng)期使用時(shí),可以長(zhǎng)時(shí)間維持高的飽和帶電量。在低溫低濕下,也幾乎沒(méi)有產(chǎn)生帶電量變化。另外,在轉(zhuǎn)印中,文字淡化在實(shí)用上也是沒(méi)有問(wèn)題的級(jí)別,轉(zhuǎn)印效率顯示為95%左右。另外,色調(diào)劑對(duì)感光體、轉(zhuǎn)印帶的成膜也是實(shí)用上沒(méi)有問(wèn)題的級(jí)別。也未出現(xiàn)轉(zhuǎn)印帶的清潔不佳的問(wèn)題。另外,在定影時(shí),也幾乎沒(méi)有色調(diào)劑的紊亂和色調(diào)劑的飛散。另外,在重疊3種顏色的全色圖像中,沒(méi)有產(chǎn)生轉(zhuǎn)印不佳,在定影時(shí),也沒(méi)有產(chǎn)生紙張對(duì)定影帶的卷繞。
在cm1、cm2、cm3中,在色調(diào)劑、顯影劑的處理速度為100mm/s,感光體間的距離為70mm時(shí),轉(zhuǎn)印時(shí)的文字飛散、轉(zhuǎn)印文字的淡化、反向轉(zhuǎn)印性在可以允許的范圍內(nèi),整面的固體圖像的均勻性良好,但是在處理速度提高到125mm/s時(shí)以及感光體間的距離為60mm時(shí),整面固體圖像的均勻性略差。
在cm4、cm5、cm6中,出現(xiàn)帶電上升,圖像濃度降低,而且灰霧也明顯。另外,在通過(guò)雙組分顯影劑連續(xù)形成整面固體圖像,而快速補(bǔ)給色調(diào)劑時(shí),帶電量降低,灰霧增大。在高濕環(huán)境下,該現(xiàn)象特別差。產(chǎn)生轉(zhuǎn)印時(shí)的文字飛散、轉(zhuǎn)印文字淡化、反向轉(zhuǎn)印,是實(shí)用上所不能允許的級(jí)別。另外,還大量產(chǎn)生感光體的成膜和灰霧。另外,還發(fā)現(xiàn)在載體上的消耗較多,載體電阻的變化較大,帶電量降低,灰霧增大的傾向。還發(fā)現(xiàn),在高溫高濕下的帶電量降低所引起的灰霧增多,低溫低濕下的帶電量增大引起的圖像濃度降低。還產(chǎn)生轉(zhuǎn)印效率降低到60~70%左右,對(duì)轉(zhuǎn)印帶的成膜,清潔性差的問(wèn)題。在顯影時(shí),形成整面固體圖像的情況下,在后半部分產(chǎn)生飛白。連續(xù)使用時(shí),在顯影刮刀上蠟被熔融,產(chǎn)生垂直條紋異常的圖像。在輸出3種顏色重疊的圖像時(shí),紙張對(duì)定影帶產(chǎn)生卷繞。在定影時(shí),產(chǎn)生色調(diào)劑飛散。
接著,通過(guò)對(duì)粘附量為1.2mg/cm2的固體圖像的處理速度為125mm/s、使用不涂布油的轉(zhuǎn)印帶的定影裝置,評(píng)價(jià)了OHP透過(guò)率(定影溫度160℃)、高溫下的耐粘臟性、低溫的定影性。低溫定影性表示不產(chǎn)生冷粘臟的最低溫度。OHP透過(guò)率通過(guò)分光光度計(jì)U-3200(日立制作所制造),測(cè)定700nm的光的透過(guò)率。貯藏穩(wěn)定性表示在50℃下放置24小時(shí)后的結(jié)果。
定影壓區(qū)不產(chǎn)生OHP的干擾。在普通紙整面固體綠色圖像中,在20萬(wàn)張紙上都沒(méi)有出現(xiàn)粘臟。即使不在硅樹(shù)脂或氟類定影帶上涂布油,也沒(méi)有發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)印帶表面變質(zhì)現(xiàn)象。OHP透光性顯示為80%或以上,而且在不使用油的定影輥中,也可以得到比較寬的非粘臟溫度范圍。另外,對(duì)于50℃下24小時(shí)的貯藏穩(wěn)定性來(lái)說(shuō),也幾乎沒(méi)有發(fā)現(xiàn)有凝聚(○級(jí))。但是,在tm12、tm13、tm14的色調(diào)劑的貯藏穩(wěn)定性的測(cè)試中,產(chǎn)生凝固,低溫定影性差、高溫耐粘臟性變差。
本發(fā)明除了用于使用感光體的電子照相方式以外,還適合用于直接在紙張上粘附色調(diào)劑的印刷方式等。
權(quán)利要求
1.一種色調(diào)劑,其含有凝聚集合粒子,該凝聚集合粒子是通過(guò)在水系介質(zhì)中至少將分散了樹(shù)脂粒子的樹(shù)脂粒子分散液、分散了著色劑粒子的著色劑粒子分散液和分散了蠟粒子的蠟粒子分散液混合凝聚,并通過(guò)進(jìn)行加熱處理而形成的,其中所述凝聚集合粒子包含具有以平均粒徑大于1μm的凝聚的蠟內(nèi)包于樹(shù)脂中的狀態(tài)存在的膠囊結(jié)構(gòu)的第一粒子、以及樹(shù)脂和蠟以混合分散的狀態(tài)形成的第二粒子。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所記載的色調(diào)劑,其中所述色調(diào)劑是通過(guò)下列方法形成的在形成所述凝聚集合粒子后,在分散液中進(jìn)一步混合分散了殼用樹(shù)脂粒子的殼用樹(shù)脂粒子分散液,并進(jìn)行加熱處理,使所述殼用樹(shù)脂粒子與所述凝聚集合粒子熔合而生成熔合粒子,由此形成所述色調(diào)劑;所述熔合粒子是在所述樹(shù)脂粒子、所述著色劑粒子和所述蠟粒子凝聚集合而成的凝聚集合粒子的外殼上覆蓋厚度為0.1μm或以上的殼用樹(shù)脂粒子。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所記載的色調(diào)劑,其中所述以混合分散的狀態(tài)形成的第二粒子的存在比例為50個(gè)數(shù)%或以上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所記載的色調(diào)劑,其中所述以混合分散的狀態(tài)形成的第二粒子的存在比例為50個(gè)數(shù)%~80個(gè)數(shù)%。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所記載色調(diào)劑,在蠟粒子分散液中分散的蠟粒子的體積粒徑分布中,在從小粒徑側(cè)累計(jì)時(shí)的體積粒徑累計(jì)分布中,16%粒徑(PR16)為20~200nm、50%粒徑(PR50)為40~300nm,84%粒徑(PR84)為400nm或以下。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所記載的色調(diào)劑,其中相對(duì)于100重量份色調(diào)劑母體進(jìn)一步外部添加1.0~6重量份平均粒徑為6nm~200nm的無(wú)機(jī)微細(xì)粉末。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所記載的色調(diào)劑,其中相對(duì)于100重量份色調(diào)劑母體進(jìn)一步外部添加0.5~2.5重量份平均粒徑為6nm~20nm、灼燒減重為1.5~25wt%的無(wú)機(jī)微細(xì)粉末;以及相對(duì)于100重量份色調(diào)劑母體進(jìn)一步外部添加0.5~3.5重量份平均粒徑為20nm~200nm、灼燒減重為0.5~23wt%的無(wú)機(jī)微細(xì)粉末。
8.一種雙組分顯影劑,該顯影劑包括色調(diào)劑母體、外部添加劑和載體,該色調(diào)劑母體含有凝聚集合粒子,該凝聚集合粒子是通過(guò)在水性介質(zhì)中至少將分散了樹(shù)脂粒子的樹(shù)脂粒子分散液、分散了著色劑粒子的著色劑粒子分散液和分散了蠟粒子的蠟粒子分散液混合凝聚,并通過(guò)進(jìn)行加熱處理而形成的,其中所述色調(diào)劑母體包含具有以平均粒徑大于1μm的凝聚的蠟內(nèi)包于樹(shù)脂中的狀態(tài)存在的膠囊結(jié)構(gòu)的第一粒子、以及樹(shù)脂和蠟以混合分散的狀態(tài)形成的第二粒子;相對(duì)于100重量份色調(diào)劑母體,添加1.0~6重量份平均粒徑為6nm~150nm的無(wú)機(jī)微細(xì)粉末作為所述外部添加劑;所述載體是由含有至少芯材表面用含有氨基硅烷偶聯(lián)劑的氟改性有機(jī)硅樹(shù)脂覆蓋的磁性粒子的載體構(gòu)成。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所記載的雙組分顯影劑,其中所述色調(diào)劑母體是通過(guò)下列方法形成的在形成所述凝聚集合粒子后,在分散液中進(jìn)一步混合分散了殼用樹(shù)脂粒子的殼用樹(shù)脂粒子分散液,并進(jìn)行加熱處理,使所述殼用樹(shù)脂粒子與所述凝聚集合粒子熔合而生成熔合粒子,由此形成所述色調(diào)劑母體;所述熔合粒子是在所述樹(shù)脂粒子、所述著色劑粒子和所述蠟粒子凝聚集合而成的凝聚集合粒子的外殼上覆蓋厚度為0.1μm或以上的殼用樹(shù)脂粒子。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所記載的雙組分顯影劑,其中所述以混合分散的狀態(tài)形成的第二粒子的存在比例為50個(gè)數(shù)%或以上。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所記載的雙組分顯影劑,其中所述以混合分散的狀態(tài)形成的第二粒子的存在比例為50個(gè)數(shù)%~80個(gè)數(shù)%。
12.根據(jù)權(quán)利要求8所記載的雙組分顯影劑,其中在蠟粒子分散液中分散的蠟粒子的體積粒徑分布中,在從小粒徑側(cè)累計(jì)時(shí)的體積粒徑累計(jì)分布中,16%粒徑(PR16)為20~200nm、50%粒徑(PR50)為40~300nm,84%粒徑(PR84)為400nm或以下。
13.根據(jù)權(quán)利要求8所記載的雙組分顯影劑,其中相對(duì)于100重量份色調(diào)劑母體進(jìn)一步外部添加1.0~6重量份平均粒徑為6nm~150nm的無(wú)機(jī)微細(xì)粉末。
14.根據(jù)權(quán)利要求8所記載的雙組分顯影劑,其中相對(duì)于100重量份色調(diào)劑母體進(jìn)一步外部添加0.6~2.5重量份平均粒徑為6nm~20nm、灼燒減重為3~15wt%、干燥減重為0.01~1.5wt%的無(wú)機(jī)微細(xì)粉末;以及相對(duì)于100重量份色調(diào)劑母體進(jìn)一步外部添加1.0~3.5重量份平均粒徑為20nm~150nm、灼燒減重為3~15wt%、干燥減重為0.01~1.5wt%的無(wú)機(jī)微細(xì)粉末。
15.根據(jù)權(quán)利要求8所記載的雙組分顯影劑,其中在載體的被覆樹(shù)脂中相對(duì)于100重量份被覆樹(shù)脂含有5~40重量份氨基硅烷偶聯(lián)劑。
16.根據(jù)權(quán)利要求8所記載的雙組分顯影劑,其中相對(duì)于100重量份被覆樹(shù)脂,在被覆樹(shù)脂層中含有1~15重量份導(dǎo)電性微細(xì)粉末。
17.根據(jù)權(quán)利要求8所記載的雙組分顯影劑,其中相對(duì)于100重量份被覆樹(shù)脂,在所述被覆樹(shù)脂層中含有5~40重量份氨基硅烷偶聯(lián)劑。
18.根據(jù)權(quán)利要求8所記載的雙組分顯影劑,其中相對(duì)于100重量份載體芯材,所述被覆樹(shù)脂為0.1~5.0重量份。
全文摘要
本發(fā)明提供一種色調(diào)劑,其含有凝聚集合粒子,該凝聚集合粒子是通過(guò)在水性介質(zhì)中至少將分散了樹(shù)脂粒子的樹(shù)脂粒子分散液、分散了著色劑粒子的著色劑粒子分散液和分散了蠟粒子的蠟粒子分散液混合凝聚,通過(guò)加熱處理形成凝聚集合粒子而得到的色調(diào)劑,前述凝聚集合粒子包含具有以平均粒徑大于1μm的凝聚的蠟內(nèi)包于樹(shù)脂中的狀態(tài)存在的膠囊結(jié)構(gòu)的第一粒子、以及樹(shù)脂和蠟以混合分散的狀態(tài)形成的第二粒子。由此,不進(jìn)行油涂布,不僅在維持高的OHP透光性他同時(shí),可以實(shí)現(xiàn)防止粘臟性的無(wú)油定影,而且載體上的色調(diào)劑對(duì)也不會(huì)消耗而可以得到較長(zhǎng)的使用壽命。
文檔編號(hào)G03G9/113GK1882884SQ20048003441
公開(kāi)日2006年12月20日 申請(qǐng)日期2004年11月2日 優(yōu)先權(quán)日2003年11月20日
發(fā)明者湯淺安仁, 曾我真守, 荒瀨秀和 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社
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