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靜電潛像顯影用調(diào)色劑、其制備方法、靜電潛像顯影劑和成像方法

文檔序號(hào):2760103閱讀:177來源:國知局
專利名稱:靜電潛像顯影用調(diào)色劑、其制備方法、靜電潛像顯影劑和成像方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及用于通過電子照相法或靜電記錄法等使靜電潛像顯影的靜電潛像顯影用調(diào)色劑、其制備方法、靜電潛像顯影劑和成像方法。
背景技術(shù)
諸如電子照相法等通過形成靜電潛像并使其顯影的步驟使圖像信息可視化的方法如今已被應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。采用此類方法的成像通過以下步驟來進(jìn)行使感光體表面均勻帶電,根據(jù)圖像信息通過用激光束曝光感光體表面來形成靜電潛像,然后通過用包含調(diào)色劑的顯影劑使靜電潛像顯影來形成調(diào)色劑圖像,并且最終將調(diào)色劑圖像轉(zhuǎn)印并定影在記錄介質(zhì)表面上。
作為用在所述電子照相法中的顯影劑,由調(diào)色劑和載體制成的雙組分顯影劑和僅使用磁性調(diào)色劑或者非磁性調(diào)色劑的單組分顯影劑是公知的。通常,通過捏和粉碎法制備調(diào)色劑,該捏和粉碎法由如下步驟組成將熱塑性樹脂與顏料、電荷控制劑和諸如蠟的防粘劑熔融混合并冷卻,然后對(duì)其進(jìn)行微粉碎和分級(jí)。為了改善流動(dòng)性和清潔性,可以使用帶有添加至調(diào)色劑顆粒的表面的無機(jī)顆?;蛘哂袡C(jī)顆粒的調(diào)色劑。
近年來,由于在由各種方法創(chuàng)建的信息文檔的展示中需要具有更高圖像品質(zhì)的圖像,因此已經(jīng)對(duì)各種成像方法中的高圖像品質(zhì)化進(jìn)行了大量的研究。從這一點(diǎn)來看,使用電子照相法的成像方法也不例外。在電子照相法中,具體來說,為了實(shí)現(xiàn)更高精細(xì)度的圖像,需要具有較小粒徑的具有更窄粒度分布的高功能調(diào)色劑。
另一方面,近年來,對(duì)電子照相法的節(jié)能的需求也有較大增長,并且為了降低在復(fù)印機(jī)和打印機(jī)中所用的能量,對(duì)用較低能量來定影調(diào)色劑的技術(shù)以及可以在較低溫度下定影的調(diào)色劑有很大的需求。作為用于降低調(diào)色劑定影溫度的方法,降低構(gòu)成調(diào)色劑的樹脂(粘合劑樹脂)的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的技術(shù)是通常公知的。然而,通過降低玻璃化轉(zhuǎn)變溫度,即使可以提供極佳的低溫定影性,也容易產(chǎn)生調(diào)色劑顆粒的凝集(結(jié)塊),使得會(huì)產(chǎn)生諸如白色條紋、落屑(dropping)、調(diào)色劑分裂條紋(split stripes)等圖像品質(zhì)缺陷。
因此,在實(shí)際使用中,用于傳統(tǒng)調(diào)色劑的粘合劑樹脂的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的下限值為大約50℃。而且,在所用的調(diào)色劑使用玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為50℃的粘合劑樹脂的情況下,最低的定影溫度為140℃,盡管這也取決于定影機(jī)的種類。在該情況下,可以使用增塑劑來進(jìn)一步降低最低定影溫度。然而,在這種情況下,如同降低粘合劑樹脂的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的情況一樣,會(huì)出現(xiàn)調(diào)色劑儲(chǔ)存性下降的問題。
為了解決這些問題,使用結(jié)晶性樹脂作為構(gòu)成調(diào)色劑的粘合劑樹脂的方法是早已公知的用于同時(shí)獲得防結(jié)塊性和低溫定影性的手段(例如,參見日本特公昭(JP-B)56-13943號(hào)公報(bào)、62-39428號(hào)公報(bào)和63-25335號(hào)公報(bào))。然而,根據(jù)這些技術(shù),由于所用的結(jié)晶性樹脂的熔點(diǎn)太低,所以存在結(jié)塊性、對(duì)紙的定影性不足等問題。
因此,為了改善對(duì)紙的定影性,已經(jīng)提出了使用結(jié)晶性聚酯樹脂的技術(shù)。例如,已經(jīng)提出了使用非結(jié)晶性聚酯樹脂和結(jié)晶性聚酯樹脂的混合物作為粘合劑樹脂的調(diào)色劑(參見日本特公昭62-39428號(hào)公報(bào))。然而,根據(jù)該技術(shù),由于結(jié)晶性聚酯樹脂的熔點(diǎn)較高,存在低溫定影性不能進(jìn)一步提高的問題。
作為解決這些問題的方法,已經(jīng)提出了使用下述調(diào)色劑的技術(shù),該調(diào)色劑是熔點(diǎn)小于或等于110℃的結(jié)晶性樹脂和非結(jié)晶性樹脂的混合物(參見日本特公平4-30014號(hào)公報(bào))。然而,在混合非結(jié)晶性樹脂和結(jié)晶性樹脂的情況下,降低了所述調(diào)色劑的熔點(diǎn)并且發(fā)生了調(diào)色劑結(jié)塊,因此該方法在實(shí)際使用中存在問題。而且,在非結(jié)晶性樹脂組分相對(duì)于結(jié)晶性樹脂組分的比例較高的情況中,由于突出反映非結(jié)晶性樹脂組分的特性,所以很難提供低于傳統(tǒng)調(diào)色劑的定影溫度。此外,由于降低了非結(jié)晶性樹脂的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度,因此會(huì)損害結(jié)塊性。
此外,由于結(jié)晶度較高,結(jié)晶性樹脂具有低電阻。因此,當(dāng)使用由結(jié)晶性樹脂制成的調(diào)色劑成像時(shí),特別是在高溫高濕環(huán)境下,會(huì)產(chǎn)生諸如注入重疊和轉(zhuǎn)印不良等圖像缺陷。而且,由于該調(diào)色劑對(duì)紙的粘著性也很差,所以定影后所形成的圖像的強(qiáng)度也不夠。
即使當(dāng)使用與非結(jié)晶性樹脂混合的結(jié)晶性樹脂時(shí),也不能改善這些問題。即,當(dāng)用于調(diào)色劑的粘合劑樹脂中的結(jié)晶性樹脂的比例較高時(shí),即使低溫定影性很優(yōu)異,抗結(jié)塊性、圖像強(qiáng)度(對(duì)紙的粘著性)和帶電性(電阻)也很差。另一方面,當(dāng)非結(jié)晶性樹脂的比例較高時(shí),即使改善了抗結(jié)塊性、圖像強(qiáng)度和帶電性(電阻),作為最重要特性的低溫定影性也會(huì)不足。
如上所述,尚未得到能夠同時(shí)實(shí)現(xiàn)足夠的低溫定影性和儲(chǔ)存特性(抗結(jié)塊性)的調(diào)色劑。
另一方面,對(duì)于替代上述調(diào)色劑的組分材料的調(diào)色劑的制造方法,傳統(tǒng)上用所謂的捏和粉碎法制備常用和廣泛使用的調(diào)色劑(例如,參見日本特開昭51-23354號(hào)公報(bào))。該制造方法通過以下步驟得到調(diào)色劑將用各種方法制備的粘合劑樹脂和著色劑以及必要時(shí)的防粘劑、電荷控制劑、磁性材料等用干法混合的混合物熔融捏和,然后粉碎和分級(jí);從而得到調(diào)色劑。
當(dāng)通過捏和粉碎法制造具有優(yōu)異低溫定影性的調(diào)色劑時(shí),需要包含具有低玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的粘合劑樹脂。然而,由于缺乏脆性,所以不能粉碎包含該粘合劑樹脂的熔融捏和物,而且所述的粘合劑樹脂會(huì)熔融粘著在各種制造設(shè)備上,例如其制備中所用的管道和收集裝置。因此,不能通過捏和粉碎法工業(yè)化地制備具有優(yōu)異低溫定影性的調(diào)色劑。考慮到由于難以將熔融捏和物粉碎會(huì)導(dǎo)致例如產(chǎn)率下降,當(dāng)使用結(jié)晶性樹脂作為粘合劑樹脂時(shí),也存在同樣的問題。
另一方面,當(dāng)非結(jié)晶性樹脂與結(jié)晶性樹脂組合使用作為粘合劑樹脂,而且其中非結(jié)晶性樹脂占較大比例時(shí),由于非結(jié)晶性樹脂在熔融捏和物中形成連續(xù)相,所以它可以被粉碎。然而,由于具有該組成的調(diào)色劑的熔融特性取決于非結(jié)晶性樹脂,所以很難實(shí)現(xiàn)低溫定影性。
如上所述,根據(jù)傳統(tǒng)的捏和粉碎法,從制造方法看,已經(jīng)很難得到能夠?qū)崿F(xiàn)低溫定影的調(diào)色劑。
不過,近來已經(jīng)提出了不同于捏和粉碎法的使用各種聚合方法的調(diào)色劑的制造方法。例如,已經(jīng)提出了利用懸浮聚合法的調(diào)色劑制備方法、利用分散聚合法的制備方法(參見日本特開昭62-073276號(hào)公報(bào)和特開平5-027476號(hào)公報(bào))和利用乳液聚合凝集法的制備方法。
在這些制造方法中,即使通過懸浮聚合法或者分散聚合法可以在一定程度上改善調(diào)色劑的粒度分布,但由于與通過捏和粉碎法得到的調(diào)色劑相比不能顯著地改善粒度分布,所以存在在大多數(shù)情況下需要進(jìn)行分級(jí)操作的缺點(diǎn)。
另一方面,乳液聚合凝集法提供了窄的粒度分布,而且它能夠?qū)⒄{(diào)色劑形狀控制在球形和馬鈴薯形之間。因此,具體來說,近來開始使用該調(diào)色劑作為優(yōu)選的調(diào)色劑,用在帶有廉價(jià)的高畫質(zhì)清潔系統(tǒng)的成像裝置中,并且該調(diào)色劑已大量上市。
乳液聚合凝集法是以下所述的用于制造調(diào)色劑的方法通過諸如乳液聚合的聚合方法制造樹脂顆粒的分散液,并且通過將著色劑分散在溶劑中來制造著色劑分散液,混合這些分散液,通過進(jìn)行加熱、控制pH和/或添加凝集劑等將上述的樹脂顆粒和著色劑凝集至所需粒徑以形成凝集顆粒,然后使該凝集顆粒生長到所需的粒徑,并且最終在高于或等于樹脂顆粒玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的溫度下加熱和融合該凝集顆粒。
所述的新制造方法的優(yōu)點(diǎn)是在控制調(diào)色劑結(jié)構(gòu)時(shí)自由度較高,這是通過捏和粉碎法所不能得到的優(yōu)點(diǎn)。
例如,對(duì)于將用于無油定影的調(diào)色劑而言,在其中包含諸如蠟的防粘劑。在此,當(dāng)降低通過傳統(tǒng)的捏和粉碎法得到的調(diào)色劑的粒度以實(shí)現(xiàn)高圖像品質(zhì)時(shí),流動(dòng)性嚴(yán)重降低,以至于由于軟結(jié)塊而出現(xiàn)黑色條紋、落屑污染等,或者由于調(diào)色劑分散性下降使得不能控制濃度,從而出現(xiàn)問題。這是因?yàn)橛捎谀蠛腿廴谖锏姆鬯樵诜稚⒂诨|(zhì)中的蠟相的界面處進(jìn)行,所以大量的蠟會(huì)存在于所得的調(diào)色劑的表面上。
另一方面,對(duì)于通過新制造方法得到的調(diào)色劑,由于可以實(shí)現(xiàn)用于包封防粘劑的結(jié)構(gòu),即,其中用粘合劑樹脂制成的殼層被覆包含防粘劑的芯層的芯殼結(jié)構(gòu),所以不會(huì)產(chǎn)生流動(dòng)性等的下降。
已經(jīng)提出了嘗試?yán)眯轮圃旆椒▉淼玫骄哂械蜏囟ㄓ靶缘恼{(diào)色劑的許多方法(例如,參見日本特開平10-123748號(hào)公報(bào))。具體來說,已經(jīng)提出了具有芯殼結(jié)構(gòu)的調(diào)色劑,該芯殼結(jié)構(gòu)使用具有低玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的、適于低溫定影的粘合劑樹脂作為芯層粘合劑樹脂,并使用具有相對(duì)高的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的粘合劑樹脂作為構(gòu)成用于被覆芯層的殼層的粘合劑樹脂。
在具有芯殼結(jié)構(gòu)的調(diào)色劑中,由于可以將不同種類和不同物理特性的粘合劑樹脂用于芯層和殼層,所以各個(gè)層可以很容易地分別具有特定的功能。通過使調(diào)色劑結(jié)構(gòu)成為芯殼結(jié)構(gòu),可以獲得將調(diào)色劑所需的兩種或多于兩種的功能分別分配給芯層和殼層的效果(此后,也被稱為“功能分配效果”);然而,在通過傳統(tǒng)的捏和粉碎法制備的具有單層結(jié)構(gòu)的調(diào)色劑中,不能得到功能分配效果。
因此,在通過傳統(tǒng)的捏和粉碎法制造的具有單層結(jié)構(gòu)的調(diào)色劑中,即使當(dāng)使用具有不同玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的兩種粘合劑樹脂時(shí),由于它們以相容的狀態(tài)存在于調(diào)色劑中,所以不能實(shí)現(xiàn)低溫定影性和在高溫環(huán)境下的優(yōu)良的調(diào)色劑儲(chǔ)存性。然而,具有芯殼結(jié)構(gòu)的調(diào)色劑可以容易地同時(shí)實(shí)現(xiàn)低溫定影性和儲(chǔ)存性。
然而,為了實(shí)現(xiàn)節(jié)能,調(diào)色劑需要具有在比傳統(tǒng)構(gòu)造更低的溫度下定影的性能(超低溫定影性)。而且,由于處理速度的增加不可避免地導(dǎo)致定影溫度的實(shí)質(zhì)性降低,所以為了實(shí)現(xiàn)高速化也需要超低溫定影性。然而,在具有傳統(tǒng)芯殼結(jié)構(gòu)的調(diào)色劑中,即使在為了確保在更低的溫度下的定影性而僅僅重新考慮用于芯層和殼層的粘合劑樹脂材料的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度時(shí),也很難同時(shí)實(shí)現(xiàn)超低溫定影性和足夠的儲(chǔ)存性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的第一方面提供靜電潛像顯影用調(diào)色劑,所述調(diào)色劑至少包含芯層,所述芯層至少包含著色劑和第一粘合劑樹脂;以及殼層,所述殼層用于被覆所述的芯層,并包含第二粘合劑樹脂;其中,動(dòng)態(tài)粘彈性的損耗角正切值(tanδ)的兩個(gè)局部極大值在小于或等于90℃的溫度范圍內(nèi),所述的兩個(gè)局部極大值之一在低于60℃的范圍內(nèi),另一局部極大值在大于或等于60℃且小于或等于90℃的范圍內(nèi)。
本發(fā)明的第二方面提供靜電潛像顯影用顯影劑,所述顯影劑使用第一方面所述的調(diào)色劑。
本發(fā)明的第三方面提供第一方面所述的調(diào)色劑的制造方法,所述的調(diào)色劑至少包含芯層,所述芯層至少包含著色劑和第一粘合劑樹脂;以及殼層,所述殼層用于被覆所述的芯層,并包含第二粘合劑樹脂;所述的制造方法包括凝集步驟,該步驟通過將凝集劑添加到至少混合有第一樹脂顆粒分散液和著色劑分散液的分散液混合物中,并進(jìn)行加熱來形成凝集顆粒,所述第一樹脂顆粒分散液分散有由上述第一粘合劑樹脂構(gòu)成的體積平均粒徑小于或等于1μm的第一樹脂顆粒,所述的著色劑分散液分散有著色劑;附著步驟,該步驟將第二樹脂顆粒分散液添加到形成有上述凝集顆粒的上述分散液混合物中,以便在上述凝集顆粒的表面上附著上述第二樹脂顆粒,從而形成附著樹脂凝集顆粒,所述第二樹脂顆粒分散液分散有由上述第二粘合劑樹脂構(gòu)成的體積平均粒徑小于或等于1μm的第二樹脂顆粒;和融合步驟,該步驟在等于或高于上述第二粘合劑樹脂的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的溫度下使上述附著樹脂凝集顆粒融合。
本發(fā)明的第四方面提供成像方法,該方法包括充電步驟,該步驟使?jié)撓癯休d體表面帶電;靜電潛像形成步驟,該步驟根據(jù)圖像信息通過對(duì)上述的帶電的潛像承載體表面進(jìn)行曝光來形成靜電潛像;顯影步驟,該步驟通過采用含調(diào)色劑的顯影劑使上述的靜電潛像顯影來形成調(diào)色劑圖像;轉(zhuǎn)印步驟,該步驟將上述的調(diào)色劑圖像轉(zhuǎn)印到記錄介質(zhì)的表面上;和定影步驟,該步驟通過加熱和加壓對(duì)轉(zhuǎn)印到上述的記錄介質(zhì)的表面上的上述的調(diào)色劑圖像進(jìn)行定影,其中,上述的調(diào)色劑是第一方面所述的調(diào)色劑。
具體實(shí)施例方式
為了實(shí)現(xiàn)上述的目的,本發(fā)明人深入研究了具有傳統(tǒng)芯殼結(jié)構(gòu)的調(diào)色劑很難同時(shí)獲得超低溫定影性和儲(chǔ)存性的原因。
首先,對(duì)于具有芯殼結(jié)構(gòu)的調(diào)色劑,如上所述,包含在芯層中的粘合劑樹脂具有確保低溫定影性的功能,包含在殼層中的粘合劑樹脂具有確保調(diào)色劑在高溫環(huán)境下的儲(chǔ)存性的功能。因此,在理論上,通過再次檢查包含在每一層中的粘合劑樹脂的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度,在確保儲(chǔ)存性的同時(shí)可以實(shí)現(xiàn)在較低溫度下的定影。例如,為了在確保具有與傳統(tǒng)芯殼結(jié)構(gòu)的調(diào)色劑相同程度的儲(chǔ)存性的同時(shí)實(shí)現(xiàn)在較低溫度下的定影,據(jù)認(rèn)為,需要使包含在芯層中的所述粘合劑樹脂的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度變得更低。
然而,根據(jù)本發(fā)明人的研究,可以確定,僅通過上述的簡單方法,很難同時(shí)獲得超低溫定影性和儲(chǔ)存性。由此,本發(fā)明人已經(jīng)考慮到,如果只關(guān)注用于芯層和殼層的粘合劑樹脂的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度,不能同時(shí)獲得超低溫定影性和儲(chǔ)存性。
另一方面,為了使具有芯殼結(jié)構(gòu)的調(diào)色劑發(fā)揮所設(shè)計(jì)的性能,需要在制備所述調(diào)色劑時(shí)使得用于形成芯層的粘合劑樹脂和用于形成殼層的粘合劑樹脂完全分離地存在,即,應(yīng)充分發(fā)揮功能分配效果。而且,對(duì)于具有單層結(jié)構(gòu)的傳統(tǒng)調(diào)色劑,超低溫定影性和儲(chǔ)存性是具有此消彼長關(guān)系的特性,即,隨著其中一種特性的改善會(huì)導(dǎo)致另一特性的惡化。因此,除非這兩種粘合劑樹脂在所述調(diào)色劑中以充分分離的狀態(tài)存在,否則將不能以高水平同時(shí)獲得超低溫定影性和儲(chǔ)存性。
因此,本發(fā)明人已經(jīng)考慮到,在具有傳統(tǒng)芯殼結(jié)構(gòu)的調(diào)色劑中難以同時(shí)獲得超低溫定影性和儲(chǔ)存性的原因是,包含在芯層中的粘合劑樹脂和包含在殼層中的粘合劑樹脂盡管不會(huì)像具有單層結(jié)構(gòu)的調(diào)色劑那樣呈完全相容的狀態(tài),但在一定程度上會(huì)相容。即,換句話說,可以認(rèn)為,沒有充分發(fā)揮出作為芯殼結(jié)構(gòu)所固有的特征的功能分配效果。
而且,即使忽略相容狀態(tài)的產(chǎn)生,以同時(shí)獲得超低溫定影性和儲(chǔ)存性為目的制得具有芯殼結(jié)構(gòu)的調(diào)色劑,無疑也很難同時(shí)獲得這兩種特性,而且接著可能會(huì)產(chǎn)生帶電維持性下降、轉(zhuǎn)印維持性下降等。
不可避免地,由于粘合劑樹脂彼此相容,構(gòu)成殼層的粘合劑樹脂的表觀玻璃化轉(zhuǎn)變溫度下降。由于構(gòu)成芯層的粘合劑樹脂必須是玻璃化轉(zhuǎn)變溫度低于傳統(tǒng)構(gòu)造的粘合劑樹脂,構(gòu)成殼層的粘合劑樹脂的表觀玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的降低程度要大于傳統(tǒng)構(gòu)造中玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的降低程度。此外,構(gòu)成芯層的粘合劑樹脂的表觀玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的增加程度大于傳統(tǒng)構(gòu)造中表觀玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的增加程度。即,不能發(fā)揮原本預(yù)期的功能分配效果。
因此,作為結(jié)果,很難同時(shí)獲得超低溫定影性和儲(chǔ)存性。此外,由于在成像裝置中向所述調(diào)色劑施加外部應(yīng)力和加熱,外部添加劑向所述調(diào)色劑內(nèi)的包埋變得很劇烈,這使得很容易出現(xiàn)帶電維持性下降或者轉(zhuǎn)印維持性下降。
從上述的事實(shí)看,本發(fā)明人已經(jīng)考慮到,如果通過改善包含在芯層中的粘合劑樹脂和包含在殼層中的粘合劑樹脂的相容狀態(tài),充分發(fā)揮作為所述的芯殼結(jié)構(gòu)所固有的特征的功能分配效果,可以同時(shí)獲得超低溫定影性和儲(chǔ)存性,由此得到了下述發(fā)明。
即,本發(fā)明提供(1)靜電潛像顯影用調(diào)色劑,所述調(diào)色劑至少包含芯層,所述芯層至少包含著色劑和第一粘合劑樹脂;以及殼層,所述殼層用于被覆所述芯層,并包含第二粘合劑樹脂,其中,動(dòng)態(tài)粘彈性的損耗角正切值(tanδ)的兩個(gè)局部極大值在小于或等于90℃的溫度范圍內(nèi),所述的兩個(gè)局部極大值之一在低于60℃的范圍內(nèi),另一局部極大值在大于或等于60℃且小于或等于90℃的范圍內(nèi)。
(2)如(1)所述的靜電潛像顯影用調(diào)色劑,其中,上述的兩個(gè)局部極大值之一所處的溫度與上述的另一局部極大值所處的溫度之差為大于或等于5℃。
(3)如(1)所述的靜電潛像顯影用調(diào)色劑,其中,上述第一粘合劑樹脂的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度在大于或等于25℃且小于50℃的范圍內(nèi),上述第二粘合劑樹脂的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度在大于或等于50℃且小于或等于75℃的范圍內(nèi)。
(4)如(1)所述的靜電潛像顯影用調(diào)色劑,其中,在上述芯層中包含防粘劑。
(5)如(1)所述的靜電潛像顯影用調(diào)色劑,其中,使用體積平均粒徑為50nm至250nm的磁性金屬顆粒作為上述著色劑。
(6)如(5)所述的靜電潛像顯影用調(diào)色劑,其中,上述磁性金屬顆粒的表面被覆有被覆層,在上述被覆層中包含選自由Si、Ti、Ca和P組成的組中的至少一種元素,而且在上述被覆層的表面中包含選自由SO3-基團(tuán)和COO-基團(tuán)組成的組中的至少一種極性基團(tuán)。
(7)如(1)所述的靜電潛像顯影用調(diào)色劑,其中,體積平均粒徑在5μm至9μm的范圍內(nèi)。
(8)如(1)所述的靜電潛像顯影用調(diào)色劑,其中,形狀因子SF1在125至145的范圍內(nèi)。
(9)如(1)所述的靜電潛像顯影用調(diào)色劑,所述調(diào)色劑通過至少下述步驟制得凝集步驟,該步驟通過將凝集劑添加到至少混合有第一樹脂顆粒分散液和著色劑分散液的分散液混合物中,并進(jìn)行加熱來形成凝集顆粒,所述第一樹脂顆粒分散液分散有由上述第一粘合劑樹脂構(gòu)成的體積平均粒徑小于或等于1μm的第一樹脂顆粒,所述著色劑分散液分散有著色劑;附著步驟,該步驟將第二樹脂顆粒分散液添加到形成有上述凝集顆粒的上述分散液混合物中,以便在上述凝集顆粒的表面上附著上述第二樹脂顆粒,從而形成附著樹脂凝集顆粒,所述第二樹脂顆粒分散液分散有由上述第二粘合劑樹脂構(gòu)成的體積平均粒徑小于或等于1μm的第二樹脂顆粒;和融合步驟,該步驟在等于或高于上述第二粘合劑樹脂的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的溫度下使上述附著樹脂凝集顆粒融合。
(10)如(1)所述的靜電潛像顯影用調(diào)色劑,其中,上述第一粘合劑樹脂的SP值與上述第二粘合劑樹脂的SP值之差的絕對(duì)值在0.1至1.5的范圍內(nèi)。
(11)如(1)所述的靜電潛像顯影用調(diào)色劑,其中,從外部添加平均粒徑為40nm至150nm的外部添加劑。
(12)用于使靜電潛像顯影的包含調(diào)色劑的顯影劑,其中,將以下靜電潛像顯影用調(diào)色劑用作上述調(diào)色劑,所述調(diào)色劑至少包含芯層,所述芯層至少包含著色劑和第一粘合劑樹脂;以及殼層,所述殼層用于被覆所述芯層,并包含第二粘合劑樹脂;其中,動(dòng)態(tài)粘彈性的損耗角正切值(tanδ)的兩個(gè)局部極大值在小于或等于90℃的溫度范圍內(nèi),所述的兩個(gè)局部極大值之一在低于60℃的范圍內(nèi),另一局部極大值在大于或等于60℃且小于或等于90℃的范圍內(nèi)。
(13)制造靜電潛像顯影用調(diào)色劑的方法,所述調(diào)色劑至少包含芯層,所述芯層至少包含著色劑和第一粘合劑樹脂;以及殼層,所述殼層用于被覆所述芯層,并包含第二粘合劑樹脂;其中,動(dòng)態(tài)粘彈性的損耗角正切值(tanδ)的兩個(gè)局部極大值在小于或等于90℃的溫度范圍內(nèi),所述的兩個(gè)局部極大值之一在低于60℃的范圍內(nèi),另一局部極大值在大于或等于60℃且小于或等于90℃的范圍內(nèi),所述制造方法包括凝集步驟,該步驟通過將凝集劑添加到至少混合有第一樹脂顆粒分散液和著色劑分散液的分散液混合物中,并進(jìn)行加熱來形成凝集顆粒,所述第一樹脂顆粒分散液分散有由上述第一粘合劑樹脂構(gòu)成的體積平均粒徑小于或等于1μm的第一樹脂顆粒,所述著色劑分散液分散有著色劑;附著步驟,該步驟將第二樹脂顆粒分散液添加到形成有上述凝集顆粒的上述分散液混合物中,以便在上述凝集顆粒的表面上附著上述第二樹脂顆粒,從而形成附著樹脂凝集顆粒,所述第二樹脂顆粒分散液分散有由上述第二粘合劑樹脂構(gòu)成的體積平均粒徑小于或等于1μm的第二樹脂顆粒;和融合步驟,該步驟在等于或高于上述第二粘合劑樹脂的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的溫度下使上述附著樹脂凝集顆粒融合。
(14)如(13)所述的制造靜電潛像顯影用調(diào)色劑的方法,其中,使用分散有體積平均粒徑為50nm至250nm的磁性金屬顆粒的磁性金屬顆粒分散液作為上述著色劑分散液。
(15)如(13)所述的制造靜電潛像顯影用調(diào)色劑的方法,其中,用于上述凝集步驟的上述分散液混合物中包含分散有防粘劑的防粘劑分散液。
(16)如(13)所述的制造靜電潛像顯影用調(diào)色劑的方法,其中,上述第一粘合劑樹脂的SP值與上述第二粘合劑樹脂的SP值之差的絕對(duì)值在0.1至1.5的范圍內(nèi)。
(17)成像方法,所述方法包括充電步驟,該步驟使?jié)撓癯休d體表面帶電;靜電潛像形成步驟,該步驟根據(jù)圖像信息通過對(duì)上述的帶電的潛像承載體表面進(jìn)行曝光來形成靜電潛像;顯影步驟,該步驟通過采用含調(diào)色劑的顯影劑使上述的靜電潛像顯影來形成調(diào)色劑圖像;轉(zhuǎn)印步驟,該步驟將上述的調(diào)色劑圖像轉(zhuǎn)印到記錄介質(zhì)的表面上;和定影步驟,該步驟通過加熱和加壓對(duì)轉(zhuǎn)印到上述的記錄介質(zhì)的表面上的調(diào)色劑圖像進(jìn)行定影,其中,上述的調(diào)色劑是第一方面所述的調(diào)色劑。
如上所述,根據(jù)本發(fā)明,可以提供靜電潛像顯影用調(diào)色劑、其制造方法、靜電潛像顯影用顯影劑和成像方法,所述調(diào)色劑可在低于傳統(tǒng)構(gòu)造的溫度下定影,并具有優(yōu)異的儲(chǔ)存性。
<靜電潛像顯影用調(diào)色劑及其制造方法>
本發(fā)明的靜電潛像顯影用調(diào)色劑(此后,簡稱為“調(diào)色劑”)至少包含芯層,所述芯層至少包含著色劑和第一粘合劑樹脂;以及殼層,所述殼層用于被覆所述的芯層,并包含第二粘合劑樹脂;其中,動(dòng)態(tài)粘彈性的損耗角正切值(tanδ)的兩個(gè)局部極大值在小于或等于90℃的溫度范圍內(nèi),所述的兩個(gè)局部極大值之一在低于60℃的范圍內(nèi),另一局部極大值在大于或等于60℃且小于或等于90℃的范圍內(nèi)。
在此,在本發(fā)明中,作為在小于或等于90℃的范圍內(nèi)的損耗角正切值的局部極大值確認(rèn)的峰值僅表示起因于包含在調(diào)色劑中的粘合劑樹脂的主鏈運(yùn)動(dòng)的峰值,因此排除了起因于粘合劑樹脂的除主鏈以外的部分的峰值。
在考慮用于調(diào)色劑的粘合劑樹脂的物理特性特別是在低于30℃的范圍內(nèi)的物理特性時(shí),在大多數(shù)情況下,不僅要考慮基本上起因于粘合劑樹脂的主鏈衍生的峰值,還要考慮起因于粘合劑樹脂的除主鏈以外的部分的峰值。因此,實(shí)際上,損耗角正切值的兩個(gè)峰值均存在于大于或等于30℃且小于或等于90℃的溫度范圍內(nèi)是可接受的。當(dāng)然,根據(jù)需要,起因于粘合劑樹脂的主鏈的峰值在小于30℃的范圍內(nèi)的粘合劑樹脂也可用于本發(fā)明的調(diào)色劑。
因此,兩個(gè)峰值存在于小于或等于90℃的范圍內(nèi)的情況表示調(diào)色劑中的這兩種粘合劑樹脂互相之間以非相容狀態(tài)獨(dú)立存在,而只有一個(gè)峰值存在于小于或等于90℃的范圍內(nèi)的情況則表示這兩種粘合劑樹脂互相之間是相容的。
本發(fā)明的調(diào)色劑中,由于兩個(gè)峰值均存在于小于或等于90℃的范圍內(nèi),所以包含在芯層中的第一粘合劑樹脂(此后,簡稱為“芯層用粘合劑樹脂”)和包含在殼層中的第二粘合劑樹脂(此后,簡稱為“殼層用粘合劑樹脂”)彼此不相容地存在于調(diào)色劑中。因此,本發(fā)明的調(diào)色劑中,由于充分發(fā)揮出作為芯殼結(jié)構(gòu)所固有的特性的功能分配效果,因此可以極其容易地以高水平同時(shí)獲得超低溫定影性和儲(chǔ)存性。
另一方面,在具有傳統(tǒng)芯殼結(jié)構(gòu)的調(diào)色劑中,由于只有一個(gè)峰值存在于小于或等于90℃的范圍內(nèi),所以不能充分發(fā)揮出功能分配效果,使得即使在使用玻璃化轉(zhuǎn)變溫度極為不同的兩種粘合劑樹脂的情況下,也很難以高水平同時(shí)獲得超低溫定影性和儲(chǔ)存性。即,在產(chǎn)生了相容狀態(tài)的情況下,芯層用粘合劑樹脂的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度相對(duì)于設(shè)計(jì)值增大,殼層的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度降低。
而且,由于兩種樹脂以非相容狀態(tài)存在,所以一個(gè)峰值(此后,稱為“第一峰值”)起因于第一粘合劑樹脂,另一個(gè)峰值(此后,稱為“第二峰值”)起因于第二粘合劑樹脂。由于以峰值測(cè)定的溫度水平與玻璃化轉(zhuǎn)變溫度水平關(guān)系密切,因此可以將以峰值測(cè)定的溫度作為表示調(diào)色劑熔融特性的指標(biāo)處理。
在此,為了確保超低溫定影性,用第一峰值測(cè)定的溫度需要在小于60℃的范圍內(nèi),該溫度優(yōu)選為小于或等于55℃,更優(yōu)選為小于或等于50℃。在用第一峰值測(cè)定的溫度大于60℃的情況中,不能實(shí)現(xiàn)在低于傳統(tǒng)構(gòu)造的溫度下的定影。然而,考慮到諸如調(diào)色劑生產(chǎn)性等實(shí)用性,用第一峰值測(cè)定的溫度優(yōu)選為大于或等于30℃。
在本發(fā)明中,盡管超低溫定影也取決于所使用的定影系統(tǒng)(處理速度和壓力),但超低溫定影表示在使用處理速度大約為160mm/s的雙輥式定影機(jī)的情況下采用在約90℃至130℃范圍內(nèi)的最低定影溫度所進(jìn)行的定影,由此,它表示通過比在具有傳統(tǒng)芯殼結(jié)構(gòu)的調(diào)色劑中所能實(shí)現(xiàn)的最低定影溫度(定影溫度=約140℃至160℃的范圍)低約10℃至70℃的定影溫度來進(jìn)行的定影。
而且,為了確保儲(chǔ)存性,用第二峰值測(cè)定的溫度需要在大于或等于60℃的范圍內(nèi),所述溫度優(yōu)選為大于或等于65℃,更優(yōu)選為大于或等于70℃。在用第二峰值測(cè)定的溫度小于60℃的情況中,在將調(diào)色劑置于高溫環(huán)境中時(shí)其殼層會(huì)熔融,使得儲(chǔ)存性下降。
然而,考慮到確保超低溫定影性,用第二峰值測(cè)定的溫度需要為小于或等于90℃。在其超過90℃的情況中,殼層在定影時(shí)不熔融,使得定影本身不能進(jìn)行。
而且,用第一峰值測(cè)定的溫度和用第二峰值測(cè)定的溫度之差優(yōu)選為大于或等于5℃,更優(yōu)選為大于或等于8℃,進(jìn)一步優(yōu)選為大于或等于10℃。在用這兩個(gè)峰值測(cè)定的溫度之差小于5℃的情況中,由于兩種粘合劑樹脂的熔融特性幾乎沒有差異,所以不能同時(shí)獲得超低溫定影性和儲(chǔ)存性。
在本發(fā)明中,通過用正弦波振動(dòng)法測(cè)量的動(dòng)態(tài)粘彈性來計(jì)算損耗角正切值。為了測(cè)量動(dòng)態(tài)粘彈性,可以使用ARES測(cè)量裝置(RheometricScientific.,Ltd.制造)。
按如下方法進(jìn)行動(dòng)態(tài)粘彈性的測(cè)量。首先,在使調(diào)色劑成型為片狀之后,將其放在直徑8mm的平行板上。設(shè)置法向力為0之后,以6.28弧度/秒的振動(dòng)頻率施加正弦波振動(dòng)。接下來,在以1℃/min的速率從20℃升溫到100℃的同時(shí),按30秒的測(cè)量時(shí)間間隔進(jìn)行測(cè)量。
測(cè)量前,從20℃至100℃按10℃的間隔確認(rèn)變形量的應(yīng)力依賴性,以便得到在各溫度下應(yīng)力與變形量具有線性關(guān)系的變形量范圍。利用該結(jié)果,將各個(gè)測(cè)量溫度下的變形量保持在0.01%至0.5%的范圍內(nèi),以便控制應(yīng)力和變形量使兩者在所有的測(cè)量溫度范圍內(nèi)保持線性關(guān)系,與此同時(shí)進(jìn)行動(dòng)態(tài)粘彈性測(cè)量。
在芯層所用的第一粘合劑樹脂的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度低于25℃的情況中,可以實(shí)現(xiàn)更低溫度的定影。然而,在通過后述的適于制備本發(fā)明的調(diào)色劑的乳液聚合凝集法制造調(diào)色劑的情況中,在制造方面會(huì)產(chǎn)生問題。
具體來說,在制造樹脂顆粒的階段或者制造調(diào)色劑顆粒的階段,在反應(yīng)體系溫度高于第一粘合劑樹脂的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的情況下,很容易產(chǎn)生樹脂乳化顆粒的彼此凝集或者在調(diào)色劑制造裝置上附著或固著等現(xiàn)象。盡管可以冷卻調(diào)色劑制造裝置、管道等以防止附著或固著的產(chǎn)生,但是這需要過多的成本,因此是不現(xiàn)實(shí)的。
而且,即使花費(fèi)了高成本以冷卻調(diào)色劑制造裝置、管道等,由于在凝集步驟中第一粘合劑樹脂顆粒彼此凝集可能過于緊密,也會(huì)產(chǎn)生諸如其他顆粒組分(例如,著色劑顆粒和防粘劑顆粒)的分散急劇劣化以及進(jìn)一步在凝集步驟中將所述其他顆粒組分帶入所形成的凝集顆粒(調(diào)色劑前體)等問題。
另一方面,在玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為大于或等于50℃的情況中,不能得到超低溫定影性。
而且,用于形成殼層的第二粘合劑樹脂的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度優(yōu)選為大于或等于50℃且小于或等于75℃,更優(yōu)選為大于或等于55℃且小于或等于70℃。
因此,即使在高溫環(huán)境下也可以得到良好的儲(chǔ)存性。在玻璃化轉(zhuǎn)變溫度低于50℃的情況中,儲(chǔ)存性會(huì)下降。而且,根據(jù)當(dāng)前成像裝置小型化的要求,使用調(diào)色劑的處理單元可能與具有加熱源的定影機(jī)相鄰放置。對(duì)于該成像裝置,內(nèi)部溫度可升高到大約50℃。在該情況中,如果調(diào)色劑儲(chǔ)存性較差,調(diào)色劑可能會(huì)附著在處理單元中,或者引起結(jié)塊,使得產(chǎn)生圖像品質(zhì)缺陷。
另一方面,在玻璃化轉(zhuǎn)變溫度超過75℃的情況中,在進(jìn)行超低溫定影時(shí)殼層的融合可能不充分,使得定影本身變得困難。
而且,在利用后述的乳液聚合凝集法制造本發(fā)明的調(diào)色劑的情況中,在融合步驟中顆??赡懿荒艹浞值乇舜巳诤蠟橐惑w,使得芯層中所包含的第一粘合劑樹脂組分暴露在表面上。在該情況中,不能得到良好的儲(chǔ)存性。
接下來,將解釋本發(fā)明的調(diào)色劑的制造方法、構(gòu)成材料等。本發(fā)明的調(diào)色劑的制造方法不受特別的限制,只要是能夠制造具有所謂芯殼結(jié)構(gòu)的調(diào)色劑的方法就可以,所述的芯殼結(jié)構(gòu)具有包含第一粘合劑樹脂和著色劑的芯層,以及用于被覆芯層并包含第二粘合劑樹脂的殼層,由此可以利用已知的方法。通常,優(yōu)選使用濕式制法,特別是,優(yōu)選使用乳液聚合凝集法。
在該情況中,優(yōu)選本發(fā)明的調(diào)色劑通過至少下述步驟制得凝集步驟,該步驟通過將凝集劑添加到作為至少混合有第一樹脂顆粒分散液和著色劑分散液的混合物而制得的分散液中,并進(jìn)行加熱來形成凝集顆粒,所述第一樹脂顆粒分散液分散有由上述第一粘合劑樹脂構(gòu)成的體積平均粒徑小于或等于1μm的第一樹脂顆粒,所述的著色劑分散液分散有著色劑;附著步驟,該步驟將第二樹脂顆粒分散液添加到形成有上述凝集顆粒的上述分散液混合物中,以便在上述凝集顆粒的表面上附著上述第二樹脂顆粒,從而形成附著樹脂凝集顆粒,所述第二樹脂顆粒分散液分散有由上述第二粘合劑樹脂構(gòu)成的體積平均粒徑小于或等于1μm的第二樹脂顆粒;和融合步驟,該步驟在等于或高于所述第二粘合劑樹脂的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的溫度下使所述附著樹脂凝集顆粒融合。
而且,本發(fā)明的調(diào)色劑在芯層中包含第一粘合劑樹脂和著色劑,在殼層中包含第二粘合劑樹脂。此外,根據(jù)需要,可以在內(nèi)部添加諸如防粘劑等各種添加劑,或者可以從外部添加諸如流化助劑等各種外部添加劑。而且,在使用本發(fā)明的調(diào)色劑作為單組分顯影劑的情況中,可以使用磁性金屬顆粒作為著色劑。通常,諸如防粘劑等內(nèi)部添加劑組分包含在芯層中。
此后,將考慮用于上述的乳液聚合凝集法的情況,更詳細(xì)地解釋本發(fā)明的調(diào)色劑的構(gòu)成材料及其物理特性。當(dāng)然,在通過其他制造方法制造本發(fā)明的調(diào)色劑的情況中也可以使用下述的材料。
-粘合劑樹脂-對(duì)于本發(fā)明的調(diào)色劑,使用了兩種樹脂。將第一粘合劑樹脂用于形成芯層,并將第二粘合劑樹脂用于形成殼層。此處第一粘合劑樹脂的SP值(溶解度參數(shù))和第二粘合劑樹脂的SP值之差的絕對(duì)值(ΔSPcs)優(yōu)選在0.1至1.5的范圍內(nèi),更優(yōu)選在0.2至1.0的范圍內(nèi)。
在ΔSPcs小于0.1的情況中,在調(diào)色劑中產(chǎn)生第一粘合劑樹脂和第二粘合劑樹脂的相容,使得所得的調(diào)色劑在小于或等于90℃的范圍內(nèi)只出現(xiàn)一個(gè)損耗正切值的峰值。在該情況中,由于可能不能發(fā)揮出作為芯殼結(jié)構(gòu)所固有的特性的功能分配效果,因此很難同時(shí)獲得超低溫定影性和儲(chǔ)存性。
而且,在ΔSPcs大于1.5的情況中,在通過乳液聚合凝集法制造調(diào)色劑時(shí),構(gòu)成殼層的第二粘合劑樹脂的顆粒很難均勻地附著在最終形成芯層的凝集顆粒的表面上。
因此,在制造本發(fā)明的調(diào)色劑時(shí),優(yōu)選組合使用第一粘合劑樹脂和第二粘合劑樹脂以滿足上述的ΔSPcs值。
而且,在本發(fā)明的調(diào)色劑在芯層中包含防粘劑的情況中,防粘劑的SP值與粘合劑樹脂(第一粘合劑樹脂和第二粘合劑樹脂兩者)的SP值之差的絕對(duì)值(ΔSPrs)優(yōu)選在1.0至2.5的范圍內(nèi),更優(yōu)選在1.2至2.2的范圍內(nèi)。由此,在通過乳液聚合凝集法制造調(diào)色劑時(shí),可以將防粘劑加入調(diào)色劑中,而無需大量使用凝集劑或表面活性劑,而且可以進(jìn)一步防止與用以形成殼層的第二粘合劑樹脂相容。
在ΔSPrs小于1.0的情況中,由于第二粘合劑樹脂和防粘劑是相容的,使得殼層的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度低于設(shè)計(jì)值,所以儲(chǔ)存性可能下降。而且,在ΔSPrs大于2.5的情況中,由于防粘劑與第一粘合劑樹脂的親和性極差,防粘劑很難內(nèi)包在調(diào)色劑中。此外,如果為了解決這個(gè)問題而使用大量凝集劑或表面活性劑來制造調(diào)色劑,則可能會(huì)產(chǎn)生粗粉末或者粒度分布可能很容易變寬,使得不能得到良好的圖像品質(zhì)。
存在計(jì)算SP值(溶解度參數(shù))的各種方法,例如Small方法和Fedors方法。這里使用Fedors方法來計(jì)算所述的溶解度參數(shù)。
該情況下的SP值由下述的公式(1)定義公式(1)SP=ΔEV=ΣiΔeiΣiΔvi]]>在公式(1)中,SP表示溶解度參數(shù),ΔE表示凝集能(卡/摩爾,cal/mol),V表示摩爾體積(cm3/mol),Δei表示第i個(gè)原子或原子團(tuán)的蒸發(fā)能(cal/原子或原子團(tuán)),Δvi表示第i個(gè)原子或原子團(tuán)的摩爾體積(cm3/原子或原子團(tuán)),i表示1或大于1的整數(shù)。
計(jì)算由公式(1)表示的SP值,按慣例得到其單位為[cal1/2/cm3/2],并且以無量綱的形式表示該值。此外,在本發(fā)明中,由于兩種化合物之間的SP值的相對(duì)差值是有意義的,所以使用根據(jù)上述慣例計(jì)算的值并以無量綱的形式表示。
作為參考,在將公式(1)表示的SP值轉(zhuǎn)化為SI(標(biāo)準(zhǔn)國際)單位[J1/2/m3/2]的情況中,將該值乘以2046。
-第一粘合劑樹脂(芯層用粘合劑樹脂)-可以利用已知的非結(jié)晶性或結(jié)晶性樹脂作為本發(fā)明中所用的第一粘合劑樹脂。在該樹脂是非結(jié)晶性樹脂的情況中,具體來說,可以利用下述材料。
即,作為非結(jié)晶性樹脂,可以列出下述單體的聚合物諸如苯乙烯、對(duì)氯苯乙烯和α-甲基苯乙烯等苯乙烯類;諸如丙烯酸甲基酯、丙烯酸乙基酯、丙烯酸正丙基酯、丙烯酸月桂基酯、丙烯酸2-乙基己基酯、甲基丙烯酸甲基酯、甲基丙烯酸乙基酯、甲基丙烯酸正丙基酯、甲基丙烯酸月桂基酯和甲基丙烯酸2-乙基己基酯等具有乙烯基的酯;諸如丙烯腈和甲基丙烯腈等乙烯基腈;諸如乙烯基甲基醚和乙烯基異丁基醚等乙烯基醚;諸如乙烯基甲基酮、乙烯基乙基酮和乙烯基異丙烯基酮等乙烯基酮;諸如乙烯、丙烯和丁二烯等聚烯烴;作為兩種或兩種以上單體的組合的共聚物,或者這些聚合物或共聚物的混合物。
而且,可以列出上述的樹脂;諸如環(huán)氧樹脂、聚酯樹脂、聚氨酯樹脂、聚酰胺樹脂、纖維素樹脂和聚醚樹脂等非乙烯基縮聚樹脂或其混合物;以及使用上述乙烯基類單體合成的乙烯基類樹脂;在它們共存的狀態(tài)下通過乙烯基類單體的聚合得到的接枝聚合物等??梢詥为?dú)使用這些樹脂中的一種或者將其中兩種或兩種以上組合使用。
在這些樹脂中,在使用乙烯基類單體的情況中,通過進(jìn)行使用離子性表面活性劑的乳液聚合或者種子聚合等,可以制造樹脂顆粒分散液。在使用其他樹脂的情況中,通過下述方法可以制造所需的樹脂顆粒分散液將樹脂溶解在對(duì)水的溶解度相對(duì)較低的油性溶劑中,通過諸如均質(zhì)器等分散機(jī)在離子性表面活性劑或高分子電解質(zhì)共存的條件下將顆粒分散在水中,然后通過加熱或減壓來蒸發(fā)所述溶劑。
通過配入可離解的乙烯基類單體,可以以通過乳液聚合等得到的顆粒的形式穩(wěn)定地制造上述的熱塑性粘合劑樹脂。
可離解的乙烯基類單體的實(shí)例包括丙烯酸、甲基丙烯酸、馬來酸、肉桂酸、富馬酸、乙烯基磺酸、乙撐亞胺、乙烯基吡啶、乙烯基胺等,由此可使用可作為聚合物酸或者聚合物堿的原料的單體。出于聚合物形成反應(yīng)的容易程度等的考慮,聚合物酸是優(yōu)選的。此外,對(duì)于聚合度的控制和玻璃化轉(zhuǎn)變點(diǎn)的控制,諸如丙烯酸、甲基丙烯酸、馬來酸、肉桂酸和富馬酸等具有羧基的可離解的乙烯基類單體是特別有效的。
接下來,后文將解釋使用非結(jié)晶性聚酯樹脂作為芯層用粘合劑樹脂的情況的實(shí)例,但是本發(fā)明并不限于此。
聚酯樹脂由多元羧酸組分和多元醇組分來合成。在本發(fā)明中,可以使用市售產(chǎn)品作為所述聚酯樹脂,也可以使用任意合成的樹脂作為所述聚酯樹脂。
作為多元醇組分,例如作為二元醇組分,可以使用乙二醇、丙二醇、1,4-丁烷二醇、2,3-丁烷二醇、二甘醇、三甘醇、1,5-戊烷二醇、1,6-己烷二醇、新戊二醇、1,4-環(huán)己烷二甲醇、二丙二醇、聚乙二醇、聚丙二醇、雙酚A、氫化的雙酚A等。而且,可以使用丙三醇、山梨醇、1,4-山梨聚糖(sorbitane)、三羥甲基丙烷等作為三元醇組分或更高元的醇組分。
而且,作為要與上述的多元醇組分縮合的二元羧酸組分,可以使用例如馬來酸、馬來酸酐、富馬酸、鄰苯二甲酸、對(duì)苯二甲酸、間苯二甲酸、丙二酸、琥珀酸、戊二酸、十二碳烯基琥珀酸、正辛基琥珀酸和這些酸的低級(jí)烷基酯。
作為多元羧酸組分,可以使用例如草酸、琥珀酸、戊二酸、己二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、1,9-壬烷二羧酸、1,10-癸烷二羧酸、1,12-十二烷二羧酸、1,14-十四烷二羧酸和1,18-十八烷二羧酸等脂肪族二羧酸;諸如鄰苯二甲酸、間苯二甲酸、對(duì)苯二甲酸、亞萘基-2,6-二羧酸、丙二酸和甲基富馬酸等二元酸。此外,也可以使用其酸酐和其低級(jí)烷基酯,但是并不限于此。
作為三元或更高級(jí)的羧酸,可以使用例如1,2,4-苯三羧酸、1,2,5-苯三羧酸、1,2,4-萘三羧酸、其酸酐、其低級(jí)烷基酯等??梢詥为?dú)使用它們中的一種或者組合使用兩種或兩種以上。
而且,作為酸組分,除了上述的脂肪族二羧酸和芳香族二羧酸以外,優(yōu)選還包括含有磺酸基團(tuán)的二羧酸組分。從優(yōu)選分散諸如顏料等著色劑來看,上述的含有磺酸基團(tuán)的二羧酸是有效的。而且,通過在水中乳化或者懸浮全部樹脂來制備粘合劑樹脂顆粒分散液時(shí),如果二羧酸組分含有磺酸基團(tuán),不使用后述的表面活性劑就可以進(jìn)行乳化或者懸浮。
另一方面,通過下述方法可以得到包含由用于調(diào)色劑制備的第一粘合劑樹脂制成的樹脂顆粒的分散液將樹脂在諸如水等水性介質(zhì)中與諸如離子性表面活性劑、聚合物酸和聚合物堿等高分子電解質(zhì)一起分散,將該分散液加熱到樹脂的熔點(diǎn)溫度或高于該熔點(diǎn)溫度,并且用能夠施加強(qiáng)剪切力的均質(zhì)器或者壓力釋放型分散機(jī)進(jìn)行處理。可以使用多種樹脂的混合物作為芯層用粘合劑樹脂。
第一粘合劑樹脂的樹脂顆粒的體積平均粒徑優(yōu)選為小于或等于1μm,更優(yōu)選在0.02至0.5μm的范圍內(nèi)。如果樹脂顆粒的體積平均粒徑超過1μm,則最終得到的調(diào)色劑的粒度分布或者形狀分布會(huì)較寬,或者會(huì)產(chǎn)生游離顆粒,從而引起調(diào)色劑組成的不均勻分布,由此導(dǎo)致性能下降或者可靠性下降。
另一方面,如果樹脂顆粒的體積平均粒徑在上述的范圍內(nèi),不僅不會(huì)帶來上述的缺點(diǎn),而且可以減少調(diào)色劑中的不均勻分布,從而改善調(diào)色劑中的分散,以減少性能和可靠性的不規(guī)則性,因此這是有利的??梢允褂美鏼icro track等測(cè)量樹脂顆粒的體積平均粒徑。
-第二粘合劑樹脂(殼層用粘合劑樹脂)-接下來,作為本發(fā)明中所用的殼層用粘合劑樹脂,可以使用與上述的芯層用粘合劑樹脂相同的材料。然而,如上所述,優(yōu)選根據(jù)所使用的芯層用粘合劑樹脂來選擇殼層用粘合劑樹脂,使得ΔSPcs值在0.1至1.5的范圍內(nèi)。
按照與第一粘合劑樹脂的情況中相同的方法,可以制造包含用于制備調(diào)色劑的第二粘合劑樹脂的樹脂顆粒的分散液。在此,第二粘合劑樹脂的樹脂顆粒的體積平均粒徑優(yōu)選為小于或等于1μm,更優(yōu)選在0.02至0.3μm的范圍內(nèi)。
在第二粘合劑樹脂的樹脂顆粒的體積平均粒徑超過1μm的情況中,最終所得到的調(diào)色劑的粒度分布或者形狀分布會(huì)較寬,或者會(huì)產(chǎn)生游離顆粒,從而引起調(diào)色劑組成的不均勻分布,由此導(dǎo)致性能下降或者可靠性下降。
另一方面,如果樹脂顆粒的體積平均粒徑在上述的范圍內(nèi),則不僅不會(huì)出現(xiàn)上述的缺點(diǎn),而且還由于可以通過少量的殼在調(diào)色劑表面均勻地形成殼,因此是更優(yōu)選的。
為了發(fā)揮功能分配效果,除了關(guān)注ΔSPcs值之外,對(duì)于用于制備調(diào)色劑的第一粘合劑樹脂和第二粘合劑樹脂的組合,考慮到對(duì)文檔儲(chǔ)存性的改善,優(yōu)選組合使用非結(jié)晶性聚酯樹脂作為第一和第二粘合劑樹脂。
其原因是從玻璃化轉(zhuǎn)變溫度處的脆性的角度看,與乙烯基類樹脂相比,聚酯樹脂是更優(yōu)異的,這使得能夠?qū)崿F(xiàn)低分子量設(shè)計(jì);由此,可以使得用于獲得同一定影溫度的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度設(shè)計(jì)比乙烯基類樹脂的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度高約10至15℃。
即,由于定影時(shí)的變形,低粘度防粘劑會(huì)滲出,這使得即使定影圖像表面處于被覆有低粘度防粘劑但不完全被覆的狀態(tài),定影后的圖像儲(chǔ)存性也取決于調(diào)色劑中的粘合劑樹脂的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。因此,能夠使得芯層的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度更高的聚酯樹脂具有優(yōu)異的文檔儲(chǔ)存性。此外,由于聚酯樹脂在殼層側(cè)的粘合劑樹脂處的脆性方面是優(yōu)異的,所以可以采用低分子量,從而使得熔融粘度變低,因此不會(huì)妨礙超低溫定影。為此,在將非結(jié)晶性聚酯樹脂組合用于芯層和殼層兩者的情況中,不僅能夠?qū)崿F(xiàn)超低溫定影、獲得優(yōu)異的調(diào)色劑儲(chǔ)存性,而且還能夠得到優(yōu)異的圖像儲(chǔ)存性(文檔儲(chǔ)存性)。
-著色劑-可以使用已知的著色劑作為本發(fā)明中所用的著色劑??梢詥为?dú)使用下述物質(zhì)中的一種或者將其中的兩種或兩種以上組合使用例如,各種顏料,諸如炭黑、鉻黃、漢撒黃、聯(lián)苯胺黃、陰丹士林黃、喹啉黃、永固黃、永久橙GTR、吡唑啉酮橙、弗爾肯(Vulcan)橙、色淀紅(Watchung red)、永久紅、亮洋紅3B、亮洋紅6B、杜邦油紅、吡唑啉酮紅、甲階酚醛樹脂紅、若丹明B色淀、色淀紅C、玫瑰紅、苯胺藍(lán)、群青藍(lán)、chalcoyl藍(lán)、亞甲藍(lán)氯化物、酞菁藍(lán)、酞菁綠和孔雀綠草酸鹽;各種染料,諸如吖啶類染料、呫噸類染料、偶氮類染料、苯醌類染料、吖嗪類染料、蒽醌類染料、硫靛類染料、二噁嗪類染料、噻嗪類染料、偶氮甲堿類染料、靛藍(lán)類染料、硫靛類染料、酞菁類染料、三苯甲烷類染料、二苯甲烷類染料、噻嗪類染料、噻唑類染料和呫噸類染料等。
對(duì)于在制造調(diào)色劑時(shí)所使用的著色劑分散液的制備,可以利用已知的分散方法。例如,可以使用諸如旋轉(zhuǎn)剪切型均質(zhì)器、具有介質(zhì)的球磨機(jī)、砂磨機(jī)、珠磨機(jī)和ultimizer等普通分散手段,并且沒有任何限制。將著色劑在水中與諸如離子性表面活性劑、聚合物酸和聚合物堿等高分子電解質(zhì)一起分散。所分散的著色劑顆粒的體積平均粒徑為小于或等于1μm。如果該體積平均粒徑在80至500nm的范圍內(nèi),則該著色劑可有利地分散在調(diào)色劑中而不會(huì)損害凝集性,因此是優(yōu)選的。
-磁性金屬顆粒-在使用本發(fā)明的調(diào)色劑作為用于單組分顯影劑的調(diào)色劑的情況中,優(yōu)選使用磁性金屬顆粒作為所述著色劑。
作為所述磁性金屬顆粒,可以使用已知的可在磁場(chǎng)中磁化的物質(zhì),因此可以利用鐵、鈷或鎳等的鐵磁性粉末和諸如鐵酸鹽和磁鐵礦等化合物的顆粒。對(duì)于在制備調(diào)色劑時(shí)所用的磁性金屬顆粒分散液的制備,可以通過與上述著色劑分散液的情況相同的方法制備。
而且,從在調(diào)色劑中的內(nèi)包性(encapsulating property)的角度看,磁性金屬顆粒的體積平均粒徑優(yōu)選為50nm至250nm。如果體積平均粒徑小于50nm,在分散步驟后它們會(huì)再次凝集,從而形成具有大粒徑的粗顆粒,使得內(nèi)包性下降。而且,為了抑制再凝集,需要大量分散劑。在該情況中,會(huì)導(dǎo)致電荷下降。
另一方面,如果體積平均粒徑大于250nm,則由于形成調(diào)色劑時(shí)的分散可控性下降,從而難以進(jìn)行任意的控制,并會(huì)干擾磁性金屬顆粒的內(nèi)包,而且容易使磁性金屬顆粒在分散液混合物中單獨(dú)存在,結(jié)果,它們會(huì)附著在調(diào)色劑表面上,從而引起帶電性能下降。在通過乳液聚合凝集法制造本發(fā)明的調(diào)色劑的情況中,由于在水相中得到調(diào)色劑,所以應(yīng)注意磁性金屬顆粒向水相中的遷移性、溶解性和氧化性。因此,在制造調(diào)色劑時(shí),優(yōu)選使用預(yù)先施加了諸如疏水化處理等表面改性的磁性金屬顆粒。
由于磁性金屬顆粒的表面容易氧化或還原,所以其表面特性會(huì)因?yàn)檫@些反應(yīng)而發(fā)生劇烈變化。因此,在通過諸如乳液聚合凝集法的濕式制造法制造調(diào)色劑的情況中,使用已發(fā)生表面劣化的磁性金屬顆粒會(huì)導(dǎo)致調(diào)色劑帶電性的下降。
例如,在酸性環(huán)境中,磁性金屬顆粒表面會(huì)被氧化,使得色調(diào)變成紅棕色;或者在堿性環(huán)境中,在磁性金屬顆粒包括鐵的情況下,會(huì)產(chǎn)生氫氧化鐵顆粒,從而產(chǎn)生磁性變化。
而且,在酸性環(huán)境中,在水性介質(zhì)中存在通過溶解磁性金屬顆粒金屬而生成的金屬離子。因此,對(duì)于乳液聚合凝集法,由于凝集體系的離子平衡被破壞,會(huì)難以控制凝集速度;或者對(duì)于懸浮聚合法,會(huì)發(fā)生聚合干擾。在該情況中,特別是粒徑難以得到控制。而且,對(duì)于溶解懸浮造粒法或者乳液聚合凝集法,會(huì)出現(xiàn)在造?;蛉榛瘯r(shí)難以使顆粒得到穩(wěn)定化的問題。
從上述觀點(diǎn)出發(fā),磁性金屬顆粒對(duì)于50℃的1mol/l HNO3水溶液的溶解度優(yōu)選為小于或等于500mg/g·l。在溶解度超過500mg/g·l的情況中,由于在形成調(diào)色劑顆粒時(shí)離子平衡被破壞,不僅磁性金屬顆粒的穩(wěn)定性下降,而且它容易被氧化,從而不能得到足夠的黑色度。
為了降低溶解度,可以使用用于磁性金屬顆粒的普通表面處理技術(shù)。例如,在使用磁性鐵酸鹽、磁鐵礦或黑氧化鈦的情況下,優(yōu)選施加耐酸性處理、耐堿性處理。
例如,可以施加利用偶聯(lián)材料進(jìn)行的表面被覆;利用金、鉑、碳沉積等進(jìn)行的表面被覆;或者利用聚丙烯酸鈉、聚甲基丙烯酸鉀或苯乙烯-丙烯酸共聚物進(jìn)行的表面被覆。被覆的厚度按重量平均膜厚度來計(jì)優(yōu)選為10至200nm。在其小于10nm的情況中,由于被覆不均勻,被覆效果較差,使得耐酸性和耐堿性較差,因此不能防止溶出或分解。而且,在其超過500nm的情況中,不僅經(jīng)被覆處理的磁性金屬顆粒的粒徑分布較寬,而且在經(jīng)濟(jì)性上也是不利的。
此外,為了穩(wěn)定磁性金屬顆粒在水性介質(zhì)中的分散性,優(yōu)選在用于被覆所述磁性金屬顆粒的表面的被覆層的表面中包含諸如COO-基團(tuán)和SO3-基團(tuán)等極性基團(tuán)。因此,優(yōu)選在所述被覆層中以0.01質(zhì)量%至3質(zhì)量%的量包含含有該極性基團(tuán)的化合物,所述化合物為例如烷基苯磺酸鈉或者包含烷基苯磺酸鈉的混合物、丙烯酸鈉、甲基丙烯酸鈉和甲基丙烯酸鉀。
在被覆層中含有極性基團(tuán)的化合物的含量小于0.01質(zhì)量%的情況中,由于磁性金屬顆粒的分散效果較差,所以磁性金屬顆粒不能得到足夠的在調(diào)色劑中的內(nèi)包性,或者分散處理后磁性金屬顆粒容易在分散有磁性金屬顆粒的分散液中再次凝集。
而且,在被覆層中含有極性基團(tuán)的化合物的含量大于3質(zhì)量%的情況中,在對(duì)最終所得的調(diào)色劑顆粒進(jìn)行洗滌處理時(shí),充分去除所需的時(shí)間過長,因此在經(jīng)濟(jì)性上是不利的。
另一方面,用于單組分顯影劑的調(diào)色劑會(huì)出現(xiàn)為該類調(diào)色劑所特有的問題由于圖像強(qiáng)度減弱、特別是彎曲強(qiáng)度減弱,在紙張彎曲時(shí)會(huì)出現(xiàn)圖像缺陷。其原因是與不含磁性粉末的雙組分顯影劑相比,由于內(nèi)包在調(diào)色劑中的磁性粉末的量,用于單組分顯影劑的調(diào)色劑在定影時(shí)調(diào)色劑對(duì)紙張的浸染性較弱。
然而,在被覆層的表面中包含諸如COO-基團(tuán)和SO3-基團(tuán)等極性基團(tuán)的情況中,由于磁性金屬顆粒在調(diào)色劑中具有良好的分散性,可使得內(nèi)包在調(diào)色劑中的磁性金屬顆粒的含量進(jìn)一步降低。因此,可以改善在定影時(shí)調(diào)色劑對(duì)紙張的浸染性,從而改善圖像強(qiáng)度。
而且,從防止磁性金屬顆粒氧化和調(diào)色劑帶電的角度看,優(yōu)選被覆層中包含選自由Si、Ti、Ca和P組成的組中的一種或多種元素。即,通過施加以包含這些元素的偶聯(lián)處理為代表的處理等,可以盡可能地抑制磁性金屬顆粒表面的暴露,因此,可以減少磁性金屬顆粒的變色,而且還可以在提供調(diào)色劑時(shí)通過對(duì)傳導(dǎo)通路的遮蔽來減少對(duì)介電損耗的影響,因此從彩色圖像品質(zhì)、轉(zhuǎn)印等角度看,這是優(yōu)選的。
盡管不特別限定磁性金屬顆粒的形狀,但是可以使用球形、八面體、長方體等,并且可以以混合物形式使用不同形狀的磁性金屬顆粒。而且,可以與諸如炭黑等著色劑一起使用磁性金屬顆粒。由于在凝集步驟中隨著炭黑的使用,可以很容易地將細(xì)粉末帶入凝集顆粒,所以可以使得最終所得到的調(diào)色劑的粒度分布變得更窄。
-防粘劑-對(duì)于本發(fā)明的調(diào)色劑,根據(jù)需要,可以使用防粘劑??梢允褂靡阎幕衔镒鳛榉勒硠?。其實(shí)例包括諸如聚乙烯、聚丙烯和聚丁烯等低分子量聚烯烴;加熱時(shí)具有軟化點(diǎn)的硅酮;諸如油酰胺、芥酰胺、蓖麻酰胺和硬脂酰胺等脂肪族酰胺;諸如巴西棕櫚蠟、米糠蠟、小燭樹蠟、木蠟和霍霍巴油等植物類蠟;諸如蜂蠟等動(dòng)物類蠟;諸如褐煤蠟、地蠟、白地蠟、固體石蠟、微晶蠟、費(fèi)托合成蠟等礦物、石油類蠟、合成蠟及其改性物。
在這些已知的防粘劑中,具體來說,通過使用熔點(diǎn)在75至100℃的范圍內(nèi)的固體石蠟,可得到顯著的改善定影特性的效果,特別是顯著的在高溫范圍內(nèi)的耐油墨沾污的效果。
而且,在固體石蠟中,具體來說,通過使用熔點(diǎn)在75至100℃的范圍內(nèi)的費(fèi)托合成蠟,在具有從低速范圍到高速范圍的任何處理速度的成像裝置中,在高溫范圍內(nèi)的耐油墨沾污性良好。另外,在成像裝置所使用的清潔單元是清潔刮板的情況中,可以提供優(yōu)異的刮板清潔適用性。
在使用除了固體石蠟或費(fèi)托合成蠟以外的蠟作為防粘劑的情況中,從低速范圍到高速范圍的所有范圍不能都令人滿意,就像即使可以提供低速處理的速度適用性但是不能提供高速處理的速度適用性那樣。
而且,在熔點(diǎn)低于75℃的情況中,由于調(diào)色劑分散性會(huì)隨著調(diào)色劑儲(chǔ)存性和流動(dòng)性的劣化而下降,因此會(huì)出現(xiàn)諸如低濃度等圖像缺陷,并且會(huì)由于調(diào)色劑固化而使調(diào)整器(trimmer)部分發(fā)生阻塞(白色條紋)。另一方面,在熔點(diǎn)超過100℃的情況中,由于防粘劑在定影時(shí)很難有效地滲出到調(diào)色劑圖像和定影部件表面之間,所以在高溫下會(huì)產(chǎn)生油墨沾污。
調(diào)色劑中防粘劑的含量優(yōu)選為5至20質(zhì)量%,更優(yōu)選為7至13質(zhì)量%。在其小于5質(zhì)量%的情況中,會(huì)在高溫下發(fā)生油墨沾污。在其大于20質(zhì)量%的情況中,由于防粘劑向調(diào)色劑內(nèi)的進(jìn)入性極度下降,即使提供了芯殼結(jié)構(gòu)形式的調(diào)色劑結(jié)構(gòu),由于存在游離的防粘劑或附著在調(diào)色劑表面上的防粘劑等,調(diào)色劑流動(dòng)性也會(huì)下降。
對(duì)于防粘劑分散液的制備,通過下述方法可以得到該分散液將防粘劑在水中與諸如離子性表面活性劑、聚合物酸或聚合物堿等高分子電解質(zhì)一起分散,將該分散液加熱到防粘劑熔點(diǎn)溫度或高于該熔點(diǎn)溫度的溫度,并且用能夠施加強(qiáng)剪切力的均質(zhì)器或壓力釋放型分散機(jī)進(jìn)行分散處理。因此,可以得到以下的防粘劑分散液,該分散液包含體積平均粒徑為小于或等于1μm的防粘劑顆粒。防粘劑顆粒的體積平均粒徑更優(yōu)選為100至500nm。
在所述體積平均粒徑小于100nm的情況中,盡管它也取決于所使用的粘合劑樹脂的特性,但通常這樣的防粘劑組分很難進(jìn)入調(diào)色劑中。而且,在該體積平均粒徑大于500nm的情況中,防粘劑在調(diào)色劑中的分散狀態(tài)可能不充分。在凝集步驟中,可以添加防粘劑分散液,并且與諸如樹脂顆粒分散液等各種分散液一起同時(shí)進(jìn)行攪拌,或者它們可以分成多個(gè)階段分別添加。
-凝集劑-接下來,將對(duì)凝集劑、分散介質(zhì)、表面活性劑等作為在通過乳液聚合凝集法制備本發(fā)明的調(diào)色劑時(shí)所使用的第二組分進(jìn)行說明。
作為凝集劑,除了相對(duì)于用于樹脂顆粒分散液或著色劑分散液的表面活性劑具有相反極性的表面活性劑以外,還可優(yōu)選使用二價(jià)或二價(jià)以上的無機(jī)金屬鹽。具體來說,在使用無機(jī)金屬鹽的情況中,可以減少表面活性劑的用量并且可以改善調(diào)色劑帶電特性,因此是優(yōu)選的。
作為無機(jī)金屬鹽,例如,可以使用諸如氯化鈣、硝酸鈣、氯化鋇、氯化鎂、氯化鋅、氯化鋁和硫酸鋁等金屬鹽;以及諸如聚氯化鋁、聚氫氧化鋁和聚硫酸鈣等無機(jī)金屬鹽聚合物等。具體來說,在這些實(shí)例中,鋁鹽及其聚合物是優(yōu)選的。為了得到更窄的粒度分布,對(duì)于無機(jī)金屬鹽的化合價(jià),二價(jià)比一價(jià)更優(yōu)選,三價(jià)比二價(jià)更優(yōu)選,四價(jià)比三價(jià)更優(yōu)選,對(duì)于相同的化合價(jià),聚合型的無機(jī)金屬鹽聚合物是更優(yōu)選的。
盡管凝集劑的添加量還取決于凝集時(shí)的離子濃度,但相對(duì)于分散液混合物的固體組分(調(diào)色劑組分),凝集劑的添加量優(yōu)選為約0.05質(zhì)量%至1.00質(zhì)量%,更優(yōu)選為0.10質(zhì)量%至0.50質(zhì)量%。在其小于0.05質(zhì)量%的情況中,很難表現(xiàn)出凝集劑效果;在其大于1.00質(zhì)量%的情況中,由于過度凝集,容易產(chǎn)生大粒徑的調(diào)色劑,從而產(chǎn)生由于轉(zhuǎn)印不良而引起的圖像缺陷。此外,在裝置中會(huì)發(fā)生劇烈凝集,因此從制造的角度看是不優(yōu)選的。
-分散介質(zhì)-作為用于制造各種分散液的分散介質(zhì),可舉出例如水性介質(zhì)。作為上述的水性介質(zhì),例如,可以使用諸如蒸餾水和離子交換水等水或乙醇等??梢詥为?dú)使用它們中的一種或者將兩種或兩種以上組合使用。
-表面活性劑-在本發(fā)明中,優(yōu)選在各種分散液中添加表面活性劑并進(jìn)行混合。作為上述的表面活性劑,例如,優(yōu)選使用諸如硫酸酯類表面活性劑、磺酸鹽類表面活性劑、磷酸酯類表面活性劑和金屬脂肪酸鹽類表面活性劑等陰離子表面活性劑;諸如胺鹽型和季銨鹽型等陽離子表面活性劑;諸如聚乙二醇類表面活性劑、烷基酚氧化乙烯加合物類表面活性劑和多元醇類表面活性劑等非離子性表面活性劑等。在這些實(shí)例中,離子性表面活性劑是優(yōu)選的,陰離子表面活性劑和陽離子表面活性劑是更優(yōu)選的。
優(yōu)選與上述的陰離子表面活性劑或者陽離子表面活性劑組合使用上述的非離子性表面活性劑。可以單獨(dú)使用上述表面活性劑中的一種或者將兩種或兩種以上組合使用。
作為上述的陰離子表面活性劑的具體實(shí)例,可以舉出諸如月桂酸鉀、油酸鈉和蓖麻油鈉的脂肪酸金屬鹽;諸如硫酸辛酯、月桂基硫酸酯、月桂基醚硫酸酯和壬基苯基醚硫酸酯等硫酸酯;諸如烷基萘磺酸鈉、月桂基磺酸鹽、十二烷基磺酸鹽、十二烷基苯磺酸鹽、三異丙基萘磺酸鹽和二丁基萘磺酸鹽、萘磺酸福爾馬林縮合物、月桂酰胺磺酸鹽和油酰胺磺酸鹽等磺酸鹽;諸如月桂基磷酸酯、異丙基磷酸酯和壬基苯基醚磷酸酯等磷酸酯;諸如磺基丁二酸單辛基酯、磺基丁二酸二辛基酯、丁二酸二烷基酯磺酸鈉等磺基丁二酸酯,其中丁二酸二烷基酯磺酸鈉為例如丁二酸二辛基酯磺酸鈉、丁二酸月桂基酯磺酸二鈉和丁二酸月桂基聚氧乙烯酯磺酸二鈉;等等。
作為上述的陽離子表面活性劑的具體實(shí)例,可以舉出諸如月桂胺鹽酸鹽、硬脂胺鹽酸鹽、油胺乙酸鹽、硬脂胺乙酸鹽和硬脂基氨丙基胺乙酸鹽等胺鹽;諸如月桂基三甲基氯化銨、二月桂基二甲基氯化銨、二硬脂基氯化銨、二硬脂基二甲基氯化銨、二硬脂基二甲基氯化銨、月桂基二羥基乙基甲基氯化銨、油烯基雙聚氧乙烯甲基氯化銨、月桂酰氨丙基二甲基乙基銨乙基硫酸鹽、月桂酰氨基丙基二甲基羥基乙基高氯酸銨、烷基苯二甲基氯化銨和烷基三甲基氯化銨等季銨鹽等。
作為上述的非離子性表面活性劑的具體實(shí)例,可以舉出諸如聚氧乙烯辛基醚、聚氧乙烯月桂基醚、聚氧乙烯硬脂基醚和聚氧乙烯油烯基醚等烷基醚;諸如聚氧乙烯辛基苯基醚和聚氧乙烯壬基苯基醚等烷基苯基醚;諸如聚氧乙烯月桂酸酯、聚氧乙烯硬脂酸酯和聚氧乙烯油酸酯等烷基酯;諸如聚氧乙烯月桂基氨基醚、聚氧乙烯硬脂基氨基醚、聚氧乙烯油烯基氨基醚、聚氧乙烯大豆氨基醚和聚氧乙烯牛脂氨基醚等烷基胺;諸如聚氧乙烯月桂酰胺、聚氧乙烯硬脂酰胺和聚氧乙烯油酰胺等烷基酰胺;諸如聚氧乙烯蓖麻油醚和聚氧乙烯菜籽油醚等植物油醚;諸如二乙醇月桂酰胺、二乙醇硬脂酰胺和二乙醇油酰胺等鏈烷醇酰胺;諸如聚氧乙烯山梨聚糖單月桂酸酯、聚氧乙烯山梨聚糖單棕櫚酸酯、聚氧乙烯山梨聚糖單硬脂酸酯和聚氧乙烯山梨聚糖單油酸酯等山梨聚糖酯醚;等等。
-乳液聚合凝集法-接下來,將對(duì)通過已經(jīng)描述過的包括凝集步驟、附著步驟和融合步驟的乳液聚合凝集法制備調(diào)色劑的方法的各個(gè)步驟依次進(jìn)行說明。
首先,通過按預(yù)定比率混合各種用于凝集步驟的分散液來制備分散液混合物。在此,作為所述分散液,至少使用了第一樹脂顆粒分散液和著色劑分散液,并且根據(jù)需要,在其中可以混合防粘劑分散液。
在混合三種分散液的情況中,樹脂顆粒的含量相對(duì)于包含在分散液混合物中的全部固體組分為小于或等于40質(zhì)量%,優(yōu)選為約2質(zhì)量%至20質(zhì)量%。而且,著色劑顆粒的含量為小于或等于50質(zhì)量%,優(yōu)選為約2質(zhì)量%至40質(zhì)量%。此外,防粘劑顆粒的含量為小于或等于50質(zhì)量%,優(yōu)選為5質(zhì)量%至40質(zhì)量%。在使用分散有磁性金屬顆粒的磁性金屬顆粒分散液而不是著色劑分散液的情況中,磁性金屬顆粒的含量為小于或等于50質(zhì)量%,優(yōu)選為約2質(zhì)量%至40質(zhì)量%。
此外,在使用除上述組分以外的組分(顆粒)的情況中,其含量可以達(dá)到不妨礙同時(shí)獲得超低溫定影性和儲(chǔ)存性的程度。即,該含量通常為極低量,具體來說,該含量相對(duì)于固體組分為約0.01質(zhì)量%至5質(zhì)量%,優(yōu)選為約0.5質(zhì)量%至2質(zhì)量%。
不特別限定制備各種分散液的方法,可以采用根據(jù)目的任意選擇的方法。不特別限定分散手段。作為可用的裝置,可以舉出已知的分散裝置,例如均勻混合器(Homomixer;特殊機(jī)化工業(yè)株式會(huì)社)、Slusher(三井礦山株式會(huì)社)、Cavitron(Eurotech,LTD.)、微流化器(Micro Fluidizer;Mizuho Industrial Co.,LTD.)、Manton-Gorin均質(zhì)器(Gorin Corp.)、Nanomizer(Nanomizer Corp.)、靜態(tài)混合器(Noritake Company)等。
-凝集步驟在凝集步驟中,首先,通過將凝集劑添加到分散液混合物并且在第一粘合劑樹脂的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度附近加熱來形成具有各組分的顆粒的凝集顆粒,所述分散液混合物通過混合第一粘合劑樹脂分散液、著色劑分散液以及根據(jù)需要而使用的防粘劑分散液和其他組分而得到。在制備用于單組分顯影劑的調(diào)色劑的情況中,可以使用分散有磁性金屬顆粒的磁性金屬顆粒分散液作為所述著色劑分散液。
通過在室溫下添加凝集劑同時(shí)用旋轉(zhuǎn)剪切型均質(zhì)器進(jìn)行攪拌來形成凝集顆粒。作為在凝集步驟中所用的凝集劑,優(yōu)選使用極性與用作所述分散液的分散劑的表面活性劑的極性相反的表面活性劑、上述的無機(jī)金屬鹽和二價(jià)金屬的絡(luò)合物或二價(jià)以上金屬的絡(luò)合物。
具體來說,在使用金屬絡(luò)合物的情況中,可以減少表面活性劑的用量并且可以改善帶電特性,因此是特別優(yōu)選的。
-附著步驟-在附著步驟中,通過將第二粘合劑樹脂的樹脂顆粒附著在通過上述的凝集步驟形成的包含第一粘合劑樹脂的凝集顆粒上以形成被覆層(此后,在凝集顆粒表面上提供有被覆層的凝集顆粒將被稱為“附著樹脂凝集顆?!?。在此,被覆層對(duì)應(yīng)于通過后述的融合步驟形成的本發(fā)明的調(diào)色劑的殼層。
通過將第二樹脂顆粒分散液添加到具有在凝集步驟中形成的凝集顆粒的分散液中來形成被覆層;并且根據(jù)需要,可以同時(shí)添加諸如凝集劑的其他組分。
通過在上述的凝集顆粒的表面上均勻地附著被覆層而形成上述的附著樹脂凝集顆粒,并且在后述的融合步驟中加熱融合上述的附著樹脂凝集顆粒,使包含在凝集顆粒的表面上的被覆層中的第二粘合劑樹脂的樹脂顆粒熔融,以形成殼層。因此,可以有效地防止設(shè)置于殼層之內(nèi)的芯層中所包含的防粘劑暴露至調(diào)色劑的表面,或者防止諸如第一粘合劑樹脂等所具有的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度低于第二粘合劑樹脂的組分暴露至調(diào)色劑的表面。
不特別限定在附著步驟中添加和混合第二粘合劑顆粒分散液的方法。例如,該方法可以逐步連續(xù)地進(jìn)行,或者分多個(gè)階段來進(jìn)行。因此,通過添加和混合第二粘合劑樹脂顆粒分散液,可以抑制微小顆粒的產(chǎn)生,使所得到的調(diào)色劑的粒度分布變得更窄。
本發(fā)明中,進(jìn)行所述附著步驟的次數(shù)可以是一次或者多次。
在將第二粘合劑樹脂的樹脂顆粒附著于上述的凝集顆粒時(shí)的條件如下所述。即,附著步驟中的加熱溫度優(yōu)選處于包含在凝集顆粒中的第一粘合劑樹脂的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度附近直至第二粘合劑樹脂的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度附近的溫度范圍內(nèi)。具體來說,以第一粘合劑樹脂的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為基準(zhǔn),在該情況下的加熱溫度范圍的下限值優(yōu)選在-5℃至+10℃的范圍內(nèi);以第二粘合劑樹脂的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為基準(zhǔn),所述加熱溫度范圍的上限值優(yōu)選在-10℃至+10℃的范圍內(nèi)。
在比第一粘合劑樹脂顆粒的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度低-5℃以上的低溫進(jìn)行加熱操作的情況下,存在于凝集顆粒的表面上的第一粘合劑樹脂的樹脂顆粒和附著在凝集顆粒的表面上的第二粘合劑樹脂的樹脂顆粒很難附著,因此所形成的殼層的厚度是不均勻的。
此外,由于不能附著在凝集顆粒上的第二粘合劑樹脂的樹脂顆粒在體系中獨(dú)立地存在,因而在通過壓濾機(jī)等進(jìn)行固液分離的情況下會(huì)產(chǎn)生阻塞,而且在提供調(diào)色劑時(shí)它們會(huì)獨(dú)立地作為超細(xì)粉末存在,特別是在雙組分顯影劑的情況中容易發(fā)生載體污染等。
而且,在比第二粘合劑樹脂顆粒的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度高+10℃以上的高溫進(jìn)行加熱操作的情況中,存在于凝集顆粒表面上的第一粘合劑樹脂的樹脂顆粒和附著在凝集顆粒表面上的第二粘合劑樹脂的樹脂顆粒容易附著。
然而,由于附著性過大,也會(huì)產(chǎn)生附著樹脂凝集顆?;ハ喔街谝黄鸬那闆r,從而損害所得到的調(diào)色劑的粒度分布。此外,由于存在不包含著色劑或者根據(jù)需要而添加的防粘劑的大量的附著凝集顆粒,所以會(huì)產(chǎn)生諸如微小白點(diǎn)等圖像缺陷。
由于附著步驟中的加熱時(shí)間取決于加熱溫度,因此不能一概而論,但是加熱時(shí)間通常為約5分鐘至2小時(shí)。
在附著步驟中,可以將由第二樹脂顆粒分散液添加至具有所形成的凝集顆粒的分散液混合物而得到的分散液靜置,或者用混合器等適度攪拌。由于在后一種情況中容易形成均勻的附著樹脂凝集顆粒,因此它是優(yōu)選的。
盡管在附著步驟中第二樹脂顆粒分散液的用量取決于包含在其中的樹脂顆粒的粒徑,但是優(yōu)選對(duì)所述用量進(jìn)行選擇使得最終所形成的殼層的厚度為約20至500nm。第二粘合劑樹脂的用量基于固體組分優(yōu)選為調(diào)色劑總量的1質(zhì)量%至40質(zhì)量%,更優(yōu)選為5質(zhì)量%至30質(zhì)量%。
在殼層厚度小于20nm的情況中,不能得到良好的儲(chǔ)存性。而且,在殼層厚度大于500nm的情況中,可能會(huì)妨礙超低溫定影性。
-融合步驟-在融合步驟中,通過對(duì)附著步驟中得到的附著樹脂凝集顆粒進(jìn)行加熱而使其融合。在等于或高于第二粘合劑樹脂的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的溫度下進(jìn)行融合步驟。對(duì)于融合時(shí)間,加熱溫度高則短時(shí)間就夠了;而加熱溫度低則需要長時(shí)間。即,由于融合時(shí)間取決于加熱溫度,因此不能一概而論,但是通常為30分鐘至10小時(shí)。
在融合步驟中,在進(jìn)行加熱操作的同時(shí)可進(jìn)行交聯(lián)反應(yīng),或者可以在完成融合操作后進(jìn)行交聯(lián)反應(yīng)。
-洗滌/干燥步驟-對(duì)于通過融合步驟得到的融合顆粒,可進(jìn)行諸如過濾、洗滌和干燥等固液分離。因此,可以得到未添加外部添加劑的調(diào)色劑。
在該情況中,為了確保調(diào)色劑具有足夠的帶電特性和可靠性,優(yōu)選對(duì)調(diào)色劑進(jìn)行充分洗滌。在洗滌步驟中,通過用諸如硝酸、硫酸和鹽酸等酸或者使用以氫氧化鈉為代表的堿溶液進(jìn)行處理,并且用離子交換水等進(jìn)行洗滌,可以獲得明顯的洗滌效果。在干燥步驟中,可以采用任意的方法,例如普通的振動(dòng)型流化干燥法、噴霧干燥法、冷凍干燥法和快速噴射法。優(yōu)選將干燥后的調(diào)色劑顆粒的水分含量調(diào)節(jié)至小于或等于2質(zhì)量%,更優(yōu)選為小于或等于1質(zhì)量%。
-外部添加劑和內(nèi)部添加劑-為了調(diào)節(jié)電荷、提供流動(dòng)性、提供電荷交換能力等,可以向所得的調(diào)色劑顆粒添加和附著以二氧化硅、氧化鈦和氧化鋁為代表的無機(jī)氧化物??梢杂美鏥型攪拌器、亨舍爾混合器、Redige混合器等進(jìn)行所述操作,以便分多個(gè)階段進(jìn)行附著。
作為無機(jī)顆粒,可以舉出例如,二氧化硅、氧化鋁、氧化鈦、鈦酸鋇、鈦酸鎂、鈦酸鈣、鈦酸鍶、氧化鋅、石英砂、粘土、云母、硅灰石、硅藻土、氯化鈰、紅色氧化鐵、氧化鉻、氧化鈰、三氧化銻、氧化鎂、氧化鋯、碳化硅、氮化硅等。在這些實(shí)例中,二氧化硅顆粒是優(yōu)選的,具體來說,經(jīng)過疏水化處理的二氧化硅顆粒是優(yōu)選的。
通常,為了提高流動(dòng)性而使用上述的無機(jī)顆粒。在上述的無機(jī)顆粒中,偏鈦酸TiO(OH)2能夠在不影響透明性的前提下提供具有下述特性的顯影劑良好的帶電性、環(huán)境穩(wěn)定性、流動(dòng)性、防結(jié)塊性、穩(wěn)定的負(fù)帶電性和穩(wěn)定的圖像品質(zhì)保持性。而且,偏鈦酸的經(jīng)過疏水化處理的化合物優(yōu)選具有大于或等于1010Ωcm的電阻,由此使得在將其處理成著色顆粒而用作調(diào)色劑時(shí),即使升高轉(zhuǎn)印電場(chǎng),也不會(huì)使調(diào)色劑帶上相反極性的電荷,從而可得到高轉(zhuǎn)印性。為了提供流動(dòng)性,作為初級(jí)顆粒的粒徑,外部添加劑的體積平均粒徑優(yōu)選在1至40nm的范圍內(nèi),更優(yōu)選在5至20nm的范圍內(nèi)。而且,為了改善轉(zhuǎn)印性,外部添加劑的體積平均粒徑優(yōu)選在50至500nm的范圍內(nèi)??紤]到使帶電性和顯影性穩(wěn)定化,優(yōu)選對(duì)外部添加劑顆粒進(jìn)行諸如疏水化處理的表面改性。
作為用于上述的表面改性的手段,可以使用傳統(tǒng)已知的方法。具體來說,可以舉出使用硅烷、鈦酸鹽、鋁酸鹽等進(jìn)行偶聯(lián)處理。不特別限定用于所述偶聯(lián)處理的偶聯(lián)劑。例如,作為優(yōu)選的實(shí)例,可以舉出諸如甲基三甲氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、甲基苯基二甲氧基硅烷、二苯基二甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、γ-氨基丙基三甲氧基硅烷、γ-氯丙基三甲氧基硅烷、γ-溴丙基三甲氧基硅烷、γ-縮水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-巰基丙基三甲氧基硅烷、γ-脲基丙基三甲氧基硅烷、氟代烷基三甲氧基硅烷和六甲基二硅氮烷等硅烷偶聯(lián)劑;鈦酸鹽偶聯(lián)劑;鋁酸鹽偶聯(lián)劑;等等。
此外,根據(jù)需要可以添加各種添加劑。這些添加劑包括其他流化劑;諸如聚苯乙烯顆粒、聚甲基丙烯酸甲酯顆粒、聚偏二氟乙烯顆粒等清潔助劑;諸如硬脂酰胺鋅、鈦酸鍶等用于去除感光體附著物的研磨劑。
相對(duì)于100重量份的處于未添加外部添加劑的狀態(tài)的調(diào)色劑,上述的外部添加劑的添加量優(yōu)選在0.1至5重量份的范圍內(nèi),更優(yōu)選在0.3至2重量份的范圍內(nèi)。在添加量小于0.1重量份的情況中,不能充分獲得調(diào)色劑流動(dòng)性,而且會(huì)造成諸如不能充分提供電荷、電荷交換性下降等問題,因此是不優(yōu)選的。另一方面,在添加量超過5重量份的情況中,會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)過度被覆的狀態(tài),使得過量的無機(jī)氧化物遷移到接觸部件上,從而引起二次故障。
而且,根據(jù)需要,進(jìn)行外部添加后可以使用超聲波篩選機(jī)、振動(dòng)篩選機(jī)、風(fēng)力篩選機(jī)等去除調(diào)色劑的粗顆粒。
此外,除了上述的外部添加劑以外,還可以添加諸如內(nèi)部添加劑、電荷控制劑、有機(jī)顆粒、潤滑劑和研磨劑等其他組分(顆粒)。
所述內(nèi)部添加劑包括鐵酸鹽、磁鐵礦、還原鐵、鈷、錳、鎳等金屬或合金,或者諸如包含這些金屬的化合物等磁性物質(zhì)等。它們的使用量可達(dá)到不妨礙作為調(diào)色劑特性的帶電性的程度。
不特別限定電荷控制劑。特別是在使用彩色調(diào)色劑的情況中,優(yōu)選使用無色電荷控制劑或者淺色電荷控制劑。例如,可以舉出季銨鹽化合物;苯胺黑類化合物;鋁、鐵、鉻等的絡(luò)合物的染料;三苯甲烷類顏料等。
有機(jī)顆粒包括通常用作用于調(diào)色劑表面的外部添加劑的所有顆粒,例如乙烯基類樹脂、聚酯樹脂和硅樹脂。可以使用這些無機(jī)顆?;蛘哂袡C(jī)顆粒作為流化助劑、清潔助劑等。
潤滑劑包括諸如亞乙基雙硬脂酰胺和油酰胺等脂肪族酰胺;以及諸如硬脂酸鋅和硬脂酸鈣等脂肪族金屬鹽等。
研磨劑包括上述的氧化鋁、氧化鈰等。
此外,在本發(fā)明中,為了改善調(diào)色劑儲(chǔ)存性,優(yōu)選在調(diào)色劑顆粒表面上從外部添加體積平均粒徑為40至150nm的顆粒。使用體積平均粒徑小于40nm的顆粒時(shí),不能充分改善儲(chǔ)存性。使用體積平均粒徑大于150nm的顆粒時(shí),由于不能牢固地附著在調(diào)色劑表面上,所以這些顆粒容易從調(diào)色劑顆粒表面脫落,從而引起載體污染、刮傷感光體表面或者發(fā)生成膜。
為改善儲(chǔ)存性而使用的外部添加劑的具體實(shí)例包括諸如二氧化硅、氧化鈦、氧化鋅、氧化鍶、氧化鋁、氧化鈣、氧化鎂、氧化鈰及其復(fù)合氧化物等無機(jī)氧化物的顆粒;以及乙烯基類樹脂、聚酯樹脂和硅樹脂等有機(jī)顆粒。
在這些實(shí)例中,從粒徑、粒度分布和生產(chǎn)性的角度看,優(yōu)選使用二氧化硅和氧化鈦。具體來說,形狀為球形并利用溶膠凝膠法制備的二氧化硅顆粒是優(yōu)選的。
盡管不特別限定外部添加劑相對(duì)于調(diào)色劑的添加量,但是優(yōu)選所述外部添加劑在0.1質(zhì)量%至10質(zhì)量%的范圍內(nèi)使用,更優(yōu)選在約0.3質(zhì)量%至5質(zhì)量%的范圍內(nèi)。
在添加量小于0.1質(zhì)量%的情況中,不能充分獲得添加效果。而且,在其大于10質(zhì)量%的情況中,由于從調(diào)色劑顆粒表面脫落的外部添加劑增多,會(huì)發(fā)生對(duì)感光體的附著,即所謂的成膜,或者會(huì)刮傷感光體表面。
考慮到使帶電性和顯影性穩(wěn)定化,優(yōu)選對(duì)這些外部添加劑施用諸如疏水化處理等表面改性??梢允褂脗鹘y(tǒng)已知的方法作為用于表面改性的手段。具體來說,可以舉出上述的使用硅烷、鈦酸鹽或鋁酸鹽進(jìn)行的偶聯(lián)處理。
接下來,將對(duì)本發(fā)明的調(diào)色劑的例如形狀和粒徑等形態(tài)方面的優(yōu)選特性進(jìn)行說明。
對(duì)于本發(fā)明的調(diào)色劑的粒度分布指數(shù),體積平均粒度分布指數(shù)GSDv優(yōu)選為小于或等于1.30。而且,體積平均粒度分布指數(shù)GSDv與數(shù)均粒度分布指數(shù)GSDp的比率(GSDv/GSDp)優(yōu)選為大于或等于0.95。
在體積平均粒度分布指數(shù)GSDv小于或等于1.30的情況中,由于在調(diào)色劑粒度分布中細(xì)粉末側(cè)和粗粉末側(cè)的組分都減少,所以可以在顯影性、轉(zhuǎn)印性和清潔性方面保持良好狀態(tài)。此外,在GSDv/GSDp大于或等于0.95的情況中,可以得到特別是電荷分布尖銳的調(diào)色劑,由此可以提供優(yōu)異的顯影性和轉(zhuǎn)印性,從而可得到具有高圖像品質(zhì)的圖像。
此外,本發(fā)明的調(diào)色劑的體積平均粒徑優(yōu)選在5至9μm的范圍內(nèi)。在體積平均粒徑小于5μm的情況中,不僅不能得到所需的圖像濃度,而且在背景部分容易起灰霧,并且容易因?yàn)檎{(diào)色劑飛散而在裝置中產(chǎn)生污染。另一方面,在其大于9μm的情況中,不能得到高精細(xì)的圖像。
此外,本發(fā)明的調(diào)色劑的形狀因子SF1優(yōu)選在125至145的范圍內(nèi)。在形狀因子SF1小于125的情況中,會(huì)產(chǎn)生清潔不良;而在其大于145的情況中,會(huì)降低轉(zhuǎn)印效率。
不特別限定本發(fā)明的調(diào)色劑的表面積,它可以處于普通調(diào)色劑所用的范圍內(nèi)。具體來說,在使用BET方法的情況中,它在0.5至10m2/g的范圍內(nèi),優(yōu)選在1.0至7m2/g的范圍內(nèi),更優(yōu)選在大約1.2至5m2/g的范圍內(nèi)。進(jìn)一步優(yōu)選在1.2至3m2/g的范圍內(nèi)。
<靜電潛像顯影用顯影劑>
不特別限定本發(fā)明的靜電潛像顯影用顯影劑(此后簡稱為“顯影劑”),只要它含有本發(fā)明的調(diào)色劑即可,它可以是僅使用調(diào)色劑的單組分顯影劑,或者是包括調(diào)色劑和載體的雙組分顯影劑。對(duì)于單組分顯影劑,可以使用含磁性金屬顆粒的調(diào)色劑。
例如,在使用載體的情況中不特別限定載體,可以舉出已知的載體。例如,可以舉出諸如在日本特開昭62-39879號(hào)公報(bào)、特開昭56-11461號(hào)公報(bào)等公報(bào)中所披露的被覆有樹脂的載體等已知載體。
載體的具體實(shí)例包括下述的樹脂被覆載體。作為載體所用的核顆粒,可以使用普通鐵粉末、鐵酸鹽、磁鐵礦顆粒等。其體積平均粒徑在約30至200μm的范圍內(nèi)。
而且,作為上述樹脂被覆載體所用的被覆樹脂,可以舉出含有下述單體的均聚物或者共聚物例如,諸如苯乙烯、對(duì)氯苯乙烯和α-甲基苯乙烯等苯乙烯類;諸如丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丙酯、丙烯酸月桂酯、丙烯酸2-乙基己基酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸正丙酯、甲基丙烯酸月桂酯和甲基丙烯酸2-乙基己基酯等α-甲叉基脂肪酸單羧酸;諸如甲基丙烯酸二甲基氨基乙基酯等含氮的丙烯酸類;諸如丙烯腈和甲基丙烯腈等乙烯基腈類;諸如2-乙烯基吡啶和4-乙烯基吡啶等乙烯基吡啶類;諸如乙烯基甲基醚和乙烯基異丁基醚等乙烯基醚類;諸如乙烯基甲基酮、乙烯基乙基酮和乙烯基異丙烯基酮等乙烯基酮類;諸如乙烯和丙烯等烯烴;諸如偏二氟乙烯、四氟乙烯和六氟乙烯等乙烯基類含氟單體等;還可以舉出含甲基硅酮、甲基苯基硅酮等的硅樹脂;含雙酚、二醇等的聚酯類;環(huán)氧樹脂、聚氨酯樹脂、聚酰胺樹脂、纖維素樹脂、聚醚樹脂、聚碳酸酯樹脂等。這些樹脂可以單獨(dú)使用或?qū)⑵渲械膬煞N或兩種以上組合使用。相對(duì)于100重量份的上述核顆粒,所述被覆樹脂的被覆量優(yōu)選在0.1至10重量份的范圍內(nèi),更優(yōu)選在0.5至3.0重量份的范圍內(nèi)。
對(duì)于載體的制備,可以使用加熱型捏和機(jī)、加熱型亨舍爾混合器、UM混合器等。根據(jù)上述的被覆樹脂的量,可以使用加熱型流化旋轉(zhuǎn)床、加熱型窯式烘干機(jī)等。
在靜電潛像顯影劑中,不特別限定上述本發(fā)明的靜電潛像顯影用調(diào)色劑與載體的混合比率,可以根據(jù)用途任意地選擇所述混合比率。
<成像方法和成像裝置>
接下來,將對(duì)使用本發(fā)明的調(diào)色劑的成像方法和成像裝置進(jìn)行說明。本發(fā)明的調(diào)色劑可以用于利用已知的電子照相法的成像方法。具體來說,可以用在具有下述步驟的成像方法中。
即,優(yōu)選所述成像方法包括下述步驟充電步驟,該步驟使?jié)撓癯休d體表面帶電;靜電潛像形成步驟,該步驟根據(jù)圖像信息通過對(duì)所述的帶電的潛像承載體表面進(jìn)行曝光來形成靜電潛像;顯影步驟,該步驟通過采用含調(diào)色劑的顯影劑使所述的靜電潛像顯影來形成調(diào)色劑圖像;轉(zhuǎn)印步驟,該步驟將所述的調(diào)色劑圖像轉(zhuǎn)印到記錄介質(zhì)的表面上;和定影步驟,該步驟通過加熱和加壓對(duì)轉(zhuǎn)印到所述的記錄介質(zhì)的表面上的調(diào)色劑圖像進(jìn)行定影。此外,還可以設(shè)置其他步驟。例如,優(yōu)選具有清潔步驟,該步驟在調(diào)色劑圖像被轉(zhuǎn)印之后清潔所述潛像承載體表面上的殘留調(diào)色劑。而且,在轉(zhuǎn)印步驟中,可以使用中間轉(zhuǎn)印部件,以便作為媒介將調(diào)色劑圖像從潛像承載體轉(zhuǎn)印到記錄介質(zhì)。
此外,作為成像裝置,可以使用利用上述成像方法的成像裝置。具體來說,可以舉出以下的成像裝置,該成像裝置至少包括潛像承載體;充電單元,用于使?jié)撓癯休d體表面帶電;靜電潛像形成單元(曝光單元),用于根據(jù)圖像信息通過對(duì)所述的帶電的潛像承載體表面進(jìn)行曝光來形成靜電潛像;顯影單元,用于通過采用含調(diào)色劑的顯影劑使所述的靜電潛像顯影來形成調(diào)色劑圖像;轉(zhuǎn)印單元,用于將所述的調(diào)色劑圖像轉(zhuǎn)印到記錄介質(zhì)的表面上;和定影單元,用于通過加熱和加壓對(duì)轉(zhuǎn)印到所述的記錄介質(zhì)的表面上的調(diào)色劑圖像進(jìn)行定影。除此之外,還可以設(shè)置以下公知的單元例如,清潔單元,如清潔刮板,用于在轉(zhuǎn)印調(diào)色劑圖像之后清潔所述潛像承載體表面上的殘留調(diào)色劑;或中間轉(zhuǎn)印單元(中間轉(zhuǎn)印部件),其用作媒介而將調(diào)色劑圖像從潛像承載體轉(zhuǎn)印到記錄介質(zhì)。此外,在形成彩色圖像時(shí),可以使用包括對(duì)應(yīng)于各色調(diào)色劑的多個(gè)潛像承載體的成像裝置,即,所謂的串聯(lián)式成像裝置。
由于本發(fā)明的調(diào)色劑可以進(jìn)行超低溫定影,因此成像時(shí)的能量消耗量相對(duì)于傳統(tǒng)構(gòu)造可以得到進(jìn)一步抑制。
以下,將參考實(shí)施例詳細(xì)解釋本發(fā)明,但是本發(fā)明并不限于此。
<測(cè)量各種顆粒的方法>
首先,將對(duì)在下述的實(shí)施例和比較例中所用的諸如調(diào)色劑等各種顆粒的測(cè)量和評(píng)估方法進(jìn)行說明。
(粘合劑樹脂顆粒、著色劑顆粒和防粘劑顆粒的粒徑的測(cè)量方法)通過激光衍射型粒度分布測(cè)量裝置(LA-700,由堀場(chǎng)制作所制造)來測(cè)量粘合劑樹脂顆粒、著色劑顆粒和防粘劑顆粒的粒徑。
(調(diào)色劑的粒徑和粒度分布等的測(cè)量方法)對(duì)于粒徑和粒度分布指數(shù),使用TA II型庫爾特粒度儀(由BeckmanCoulter,Inc.制造),并且使用ISOTON-II(由Beckman Coulter,Inc.制造)作為電解液。
對(duì)于測(cè)量方法,通過將0.5至50mg的測(cè)量試樣添加到2ml的表面活性劑中來制備分散劑,表面活性劑優(yōu)選為5%的烷基苯磺酸鈉的水溶液。將其添加到100至150ml的上述的電解液中。
用超聲波分散裝置對(duì)懸浮有試樣的電解液進(jìn)行分散處理約1分鐘。用上述的TA-II型庫爾特粒度儀,使用10μm光圈作為光圈尺寸測(cè)量2至60μm顆粒的粒度分布,以得到體積平均分布和數(shù)均分布。
對(duì)于所測(cè)得的粒度分布的經(jīng)劃分的粒徑范圍(區(qū)段),從小粒徑側(cè)起分別繪制體積和數(shù)量的累積分布,其前提是,定義體積累計(jì)至16%的粒徑為D16v和數(shù)量累計(jì)至16%的粒徑為D16p,體積累計(jì)至50%的粒徑為D50v和數(shù)量累計(jì)至50%的粒徑為D50p。按同樣的方法,定義體積累計(jì)至84%的粒徑為D84v和數(shù)量累計(jì)至84%的粒徑為D84p。在此,體積平均粒徑指的是D50v,體積平均粒度分布指數(shù)(GSDv)表示為(D84v/D16v)0.5,數(shù)均粒度分布指數(shù)(GSDp)表示為(D84p/D16p)0.5。
(調(diào)色劑的形狀因子SF1的測(cè)量)對(duì)于調(diào)色劑的形狀因子SF1,通過攝像機(jī)將分散在載玻片上的調(diào)色劑的光學(xué)顯微鏡圖像輸入到Ruzex圖像分析儀中,并測(cè)量50個(gè)或50個(gè)以上的調(diào)色劑的最大長度和調(diào)色劑投影面積,根據(jù)下述公式(2)計(jì)算調(diào)色劑的形狀因子SF1。在計(jì)算中,計(jì)算50個(gè)或50個(gè)以上的調(diào)色劑的平均值。
公式(2)SF1=((調(diào)色劑粒徑的絕對(duì)最大長度)2/調(diào)色劑投影面積)×(π/4)×100(粘合劑樹脂的分子量的測(cè)量方法)對(duì)于粘合劑樹脂的分子量測(cè)量,使用“HLC-8120GPC,SC-8020(TosohCorporation制造)”作為GPC(凝膠滲透色譜儀),使用兩個(gè)“TSK gel,Super HM-H(Tosoh Corporation制造),6.0mm內(nèi)徑×15cm”作為色譜柱,使用THF(四氫呋喃)作為洗脫溶劑。
用0.5%試樣濃度、0.6ml/min流動(dòng)速率、10μl試樣注入量、40℃的測(cè)量溫度和IR(紅外)檢測(cè)儀進(jìn)行所述測(cè)量。而且,用Tosoh Corporation制造的“聚苯乙烯標(biāo)準(zhǔn)試樣TSK standard”的10個(gè)試樣“A-500”、“F-1”、“F-10”、“F-80”、“F-380”、“A-2500”、“F-4”、“F-40”、“F-128”和“F-700”來繪制校正曲線。
在后文中,將參考實(shí)施例更詳細(xì)地介紹本發(fā)明,但是本發(fā)明并不限于這些實(shí)施例。在下述描述中,除非另有規(guī)定,“份”指“質(zhì)量份”。
<樹脂顆粒分散液A的制備>
●苯乙烯(由和光純藥制造)270重量份●丙烯酸-N-丁基酯(由和光純藥制造) 140重量份●丙烯酸-β-羧基乙酯(由Rodia Nikka制造) 12重量份●1,10-癸烷二醇二丙烯酸酯(由新中村化學(xué)制造)1.5重量份●十二烷硫醇(由和光純藥制造)6.5重量份在燒瓶中向混合和溶解有上述組分的溶液添加4份陰離子表面活性劑Dowfacs(由Dow Chemical Corp.制造)溶解在550份離子交換水中而形成的溶液,以便將其分散和乳化。緩慢攪拌混合該分散液10分鐘,同時(shí)向其中倒入溶解有6份過硫酸銨的50份離子交換水。
然后,在容器中充分進(jìn)行氮?dú)庵脫Q后,在攪拌燒瓶的同時(shí)用油浴進(jìn)行加熱操作直到容器內(nèi)部變?yōu)?5℃,按原樣繼續(xù)進(jìn)行乳化聚合5小時(shí)。
由此,可以得到樹脂顆粒分散液A,該分散液包含體積平均粒徑為192nm的陰離子樹脂,具有43質(zhì)量%的固體組分含量,玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為31.3℃,重均分子量Mw為31,000。該樹脂的SP值經(jīng)計(jì)算為9.87。
<樹脂顆粒分散液B的制備>
●苯乙烯(由和光純藥制造)40重量份●丙烯酸-N-丁基酯(由和光純藥制造) 60重量份●甲基丙烯酸甲酯(由和光純藥制造)310重量份●丙烯酸β-羧基乙酯(RodiaNikka制造) 12重量份●1,10-癸烷二醇二丙烯酸酯(由新中村化學(xué)制造)1.5重量份●十二烷硫醇(由和光純藥制造)6.5重量份在燒瓶中向混合和溶解有上述組分的溶液添加4份陰離子表面活性劑Dowfacs(Dow Chemical Corp.制造)溶解在550份離子交換水中而形成的溶液,以將其分散和乳化。緩慢攪拌混合該溶液10分鐘,同時(shí)向其中倒入溶解有6份過硫酸銨的50份離子交換水。
然后,在容器中充分進(jìn)行氮?dú)庵脫Q后,在攪拌燒瓶的同時(shí)用油浴進(jìn)行加熱操作直到容器內(nèi)部變?yōu)?5℃,按原樣繼續(xù)進(jìn)行乳化聚合5小時(shí)。由此,可以得到樹脂顆粒分散液B,該分散液包含體積平均粒徑為173nm的陰離子樹脂,具有43質(zhì)量%的固體組分含量,玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為68.7℃,重均分子量Mw為29,000。該樹脂的SP值經(jīng)計(jì)算為9.60。
<樹脂顆粒分散液C的制備>
在將29.0g的1,9-壬烷二醇、205.2g的雙酚A的EO(氧乙烯)加合物、90.0g的對(duì)苯二甲酸二甲酯、90.0g的間苯二甲酸二甲酯和作為催化劑的0.12g的氧化二丁錫放入加熱和干燥過的三頸燒瓶中之后,通過減壓操作對(duì)容器中的空氣進(jìn)行抽真空,而且在用氮?dú)庵苽涞牡獨(dú)鈿夥罩校谶M(jìn)行機(jī)械攪拌的同時(shí)在180℃進(jìn)行回流6小時(shí)。
隨后,通過減壓蒸餾在溫度逐漸升高到200℃的同時(shí)攪拌5小時(shí),在達(dá)到粘性狀態(tài)時(shí),用GPC(凝膠滲透色譜儀)確認(rèn)分子量。在得到10,500的重均分子量時(shí),停止減壓蒸餾。通過以空氣進(jìn)行冷卻,得到芯層用粘合劑樹脂。酸值為9.8mgKOH/g。而且,玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為44.9℃。
然后,在熔融狀態(tài)下通過Cavitron CD1010(由Eurotech公司制造)以100g每分鐘的速率進(jìn)行傳送。采用單獨(dú)準(zhǔn)備的通過在水性介質(zhì)槽中使用離子交換水稀釋試劑級(jí)氨水所制備的0.37質(zhì)量%濃度的稀氨水,在通過熱交換器將其加熱到120℃的同時(shí),以0.1升每分鐘的速率將其與上述的聚酯樹脂熔融物同時(shí)傳送到上述的Cavitron。在該狀態(tài)下,在轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)速率為60Hz且壓力為5kg/cm2的條件下,操作Cavitron以得到樹脂顆粒分散液C,其中含有體積平均粒徑為0.38μm的粘合劑樹脂顆粒。而且,調(diào)節(jié)水含量使得樹脂顆粒濃度為20質(zhì)量%。該樹脂的SP值經(jīng)計(jì)算為9.80。
<樹脂顆粒分散液D的制備>
●雙酚A-氧化丙烯加合物(平均加成摩爾量為2.2)400份●三羥甲基丙烷 400份●對(duì)苯二甲酸 1,600份除使用混合有上述組分的溶液外,通過與樹脂顆粒分散液C的制備相同的方法,進(jìn)行反應(yīng)直到酸值達(dá)到10.5mgKOH/g、軟化點(diǎn)達(dá)到110℃,從而得到重均分子量為10,500、玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為62.5℃的粘合劑樹脂。
然后,在與樹脂顆粒分散液C的制備條件相同的條件下,用Cavitron將所述粘合劑樹脂乳化和分散以得到樹脂顆粒分散液D,其中含有體積平均粒徑為0.10μm的無定形聚酯樹脂。而且,調(diào)節(jié)水含量使得樹脂顆粒濃度為20質(zhì)量%。該樹脂的SP值經(jīng)計(jì)算為10.21。
<樹脂顆粒分散液E的制備>
●苯乙烯(由和光純藥制造)315重量份●丙烯酸-N-丁基酯(由和光純藥制造) 95重量份●丙烯酸-β-羧基乙酯(RodiaNikka制造)12重量份●1,10-癸烷二醇二丙烯酸酯(由新中村化學(xué)制造)1.5重量份●十二烷硫醇(由和光純藥制造)6.0重量份在燒瓶中向混合和溶解有上述組分的溶液添加4份陰離子表面活性劑Dowfacs(Dow Chemical Corp.制造)溶解在550份離子交換水中而形成的溶液,以將其分散和乳化。緩慢攪拌混合該溶液10分鐘,同時(shí)向其中倒入溶解有6份過硫酸銨的50份離子交換水。
然后,在容器中充分進(jìn)行氮?dú)庵脫Q后,在攪拌燒瓶的同時(shí)用油浴進(jìn)行加熱操作直到容器內(nèi)部變?yōu)?5℃,按原樣繼續(xù)進(jìn)行乳化聚合5小時(shí)。
由此,可以得到樹脂顆粒分散液E,其中包含體積平均粒徑為200nm的陰離子樹脂,具有43質(zhì)量%的固體組分含量,玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為51.5℃,重均分子量Mw為31,000。該樹脂的SP值經(jīng)計(jì)算為9.94。
<樹脂顆粒分散液F的制備>
●苯乙烯(由和光純藥制造)290重量份●丙烯酸-N-丁基酯(由和光純藥制造) 120重量份●丙烯酸-β-羧基乙酯(Rodia Nikka制造) 12重量份●1,10-癸烷二醇二丙烯酸酯(由新中村化學(xué)制造)1.5重量份
●十二烷硫醇(由和光純藥制造) 6.0重量份在燒瓶中向混合和溶解有上述組分的溶液添加4份陰離子表面活性劑Dowfacs(Dow Chemical Corp.制造)溶解在550份離子交換水中而形成的溶液,以將其分散和乳化。緩慢攪拌混合該溶液10分鐘,同時(shí)向其中倒入溶解有6份過硫酸銨的50份離子交換水。
然后,在容器中充分進(jìn)行氮?dú)庵脫Q后,在攪拌燒瓶的同時(shí)用油浴進(jìn)行加熱操作直到容器內(nèi)部變?yōu)?5℃,按原樣繼續(xù)進(jìn)行乳化聚合5小時(shí)。
由此,可以得到樹脂顆粒分散液F,其中包含體積平均粒徑為195nm的陰離子樹脂,具有43質(zhì)量%的固體組分含量,玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為41.1℃,重均分子量Mw為29,500。該樹脂的SP值經(jīng)計(jì)算為9.90。
<著色劑分散液H的制備>
●炭黑(R330,由Cavot公司制造) 50重量份●離子性表面活性劑(Neogen RK,由第一工業(yè)制藥制造)4重量份●離子交換水 250重量份通過下述步驟來得到含有體積平均粒徑為150nm的著色劑顆粒的著色劑分散液H混合和溶解上述的組分,用均質(zhì)器(IKA Ultra Tarrax)分散10分鐘,并且用超聲波分散機(jī)照射28kHz的超聲波10分鐘。
<著色劑分散液I的制備>
●銅酞菁顏料(由BASF公司制造)50重量份●離子性表面活性劑(Neogen SC,由第一工業(yè)制藥制造)8重量份●離子交換水250重量份通過下述步驟來得到含有體積平均粒徑為180nm的著色劑顆粒的著色劑分散液I混合和溶解上述的組分,用均質(zhì)器(IKA Ultra Tarrax)分散10分鐘,并且用超聲波分散機(jī)照射超聲波20分鐘。
<磁性金屬顆粒分散液H的制備>
向100重量份的具有90nm中心粒徑的鐵酸鹽顆粒(MTS010由戶田工業(yè)社制造)添加以下溶液,以便在適度攪拌30分鐘的同時(shí)在鐵酸鹽顆粒表面形成被覆層,所述溶液通過在100重量份的純水中溶解作為表面處理劑的5重量份的γ-氨基丙基三乙氧基甲硅烷而制得。
然后,通過添加5質(zhì)量%的表面活性劑Neogen SC(由第一工業(yè)制藥制造),將溫度升高到40℃并且攪拌30分鐘,可以得到磁性金屬顆粒分散液H,其中表面活性劑被吸附在磁性金屬顆粒的表面。
<磁性金屬顆粒分散液I的制備>
按照與制備磁性金屬顆粒分散液H的情況相同的操作來得到磁性金屬顆粒分散液I,不同之處在于,使用具有120nm粒徑的EPM012S1(由戶田工業(yè)社制造)代替所述鐵酸鹽顆粒,使用異丙基三異硬脂酸鈦代替所述表面處理劑,并使用十二烷基苯磺酸鈉(添加量為8.4重量份)代替所述表面活性劑。
<磁性金屬顆粒分散液J的制備>
除未用表面處理劑處理鐵酸鹽顆粒表面外,按照與制備磁性金屬顆粒分散液H相同的操作來制得磁性顆粒分散液J。
<磁性金屬顆粒分散液K的制備>
除使用具有300nm粒徑的MTH009F(由戶田工業(yè)社制造)代替所述鐵酸鹽顆粒且未施加表面處理而進(jìn)行使用之外,按照與制備磁性金屬顆粒分散液I相同的方法來得到磁性顆粒分散液K。
<防粘劑分散液L的制備>
●固體石蠟FNP0090(熔點(diǎn)90.2℃,由日本精蠟社制造)50重量份●離子性表面活性劑(Neogen RK,由第一工業(yè)制藥制造)
5重量份●離子交換水200重量份通過下述步驟來得到含有體積平均粒徑為220nm的25質(zhì)量%的固體含量的防粘劑分散液對(duì)混合有上述組分的溶液進(jìn)行加熱,用IKA制造的Ultra Tarrax T50將其充分分散,并且用壓力釋放型Gorin均質(zhì)器施加分散處理。
<防粘劑分散液M的制備>
除使用聚乙烯蠟PW725(熔點(diǎn)104℃,Toyo Petrolite制造)代替固體石蠟FNP0090(熔點(diǎn)90.2℃,由日本精蠟社制造)外,按照與制備防粘劑分散液L相同的操作來得到體積平均粒徑為210nm的防粘劑分散液M。
-用于雙組分顯影劑的調(diào)色劑的制造-<調(diào)色劑母顆粒O1的制造>
●樹脂顆粒分散液A 80重量份●著色劑分散液H30重量份●防粘劑分散液L30重量份將上述組分在圓形不銹鋼燒瓶中攪拌的同時(shí)將上述組分加熱到20℃。隨后,用Ultra Tarrux T50對(duì)其進(jìn)行充分混合和分散。
然后,向其中添加1.2重量份的聚氯化鋁,用Ultra Tarrax繼續(xù)進(jìn)行分散操作。隨后,在加熱油浴中攪拌的同時(shí)將燒瓶加熱到30℃。在30℃保持60分鐘后,向其中緩慢地加入40重量份的樹脂顆粒分散液B。
然后,在通過加入0.5mol/l的氫氧化鈉水溶液使得容器中的pH為5.5之后,緊密密封不銹鋼燒瓶。在繼續(xù)用磁力密封進(jìn)行攪拌操作的同時(shí),將溫度升高到95℃并且維持5小時(shí)。在保持該溫度的同時(shí),使用0.5mol/L的氫氧化鈉或者0.5mol/l的硝酸將形狀因子SF1調(diào)整為132。
完成反應(yīng)后,將其冷卻、過濾并且用離子交換水充分洗滌。然后,用Nutsche型真空過濾器進(jìn)行固液分離。進(jìn)一步地,在40℃的3L離子交換水中將其再次分散,以300rpm進(jìn)行攪拌并洗滌15分鐘。
通過將該操作再重復(fù)5次,在濾液的pH值為6.6并且電導(dǎo)率為12μS/cm時(shí)通過Nutsche型真空過濾器使用5A號(hào)濾紙進(jìn)行固液分離。然后,連續(xù)進(jìn)行真空干燥12小時(shí)。
用庫爾特粒度儀測(cè)量此時(shí)的粒徑,得到體積平均粒徑為6.5μm。體積平均粒度分布指數(shù)GSDv為1.20。
<調(diào)色劑母顆粒P1的制造>
●樹脂顆粒分散液C 170重量份●著色劑分散液I30重量份●防粘劑分散液M30重量份將上述組分在圓形不銹鋼燒瓶中攪拌的同時(shí)將其加熱到20℃。隨后,在用Ultra Tarrax T50在熱油浴中分散的同時(shí),添加1.4重量份的聚氯化鋁。將溫度升高到45℃,并保持50分鐘。然后,添加60重量份的樹脂顆粒分散液D,然后將容器中的pH值調(diào)節(jié)為3.2。
因此,僅用攪拌操作進(jìn)行顆粒生長2小時(shí)。在粒徑變?yōu)?.6μm時(shí),將容器中的pH值調(diào)節(jié)為9。將溫度再次升高到98℃之后,通過pH值和保持時(shí)間來調(diào)節(jié)調(diào)色劑形狀,并且將形狀因子調(diào)整為130。保持時(shí)間因此為3小時(shí)。
完成反應(yīng)后,將其冷卻、過濾并且用離子交換水充分洗滌。然后,用Nutsche型真空過濾器進(jìn)行固液分離。此外,在40℃的3L離子交換水中將其再次分散,以300rpm進(jìn)行攪拌并洗滌15分鐘。
通過將該操作再重復(fù)5次,在濾液的pH值為6.6并且電導(dǎo)率為12μS/cm時(shí)通過Nutsche型真空過濾器使用5A號(hào)濾紙進(jìn)行固液分離。然后,連續(xù)進(jìn)行真空干燥12小時(shí)。
用庫爾特粒度儀測(cè)量此時(shí)的粒徑,得到體積平均粒徑為6.7μm。體積平均粒度分布指數(shù)GSDv為1.26。
<調(diào)色劑母顆粒Q1的制造>
除使用樹脂顆粒分散液F代替樹脂顆粒分散液A外,按照與制備調(diào)色劑母顆粒O1相同的方法得到調(diào)色劑母顆粒Q1,其形狀因子SF1為131,體積平均粒徑為6.4μm。體積平均粒度分布指數(shù)GSDv為1.20。
<調(diào)色劑母顆粒R1的制造>
除使用樹脂顆粒分散液A代替樹脂顆粒分散液B外,按照與制備調(diào)色劑母顆粒O1相同的方法得到調(diào)色劑母顆粒R1,其形狀因子SF1為127,體積平均粒徑為6.5μm。體積平均粒度分布指數(shù)GSDv為1.21。
<調(diào)色劑母顆粒S1的制造>
除使用樹脂顆粒分散液E代替樹脂顆粒分散液B并且融合時(shí)間變?yōu)?小時(shí)以外,按照與制備調(diào)色劑母顆粒O1相同的方法得到調(diào)色劑母顆粒S1,其形狀因子SF1為129,體積平均粒徑為6.4μm。體積平均粒度分布指數(shù)GSDv為1.20。
<調(diào)色劑母顆粒T1的制造>
●樹脂顆粒分散液D 175重量份●著色劑分散液I30重量份●防粘劑分散液M30重量份將上述組分在圓形不銹鋼燒瓶中攪拌的同時(shí)將其加熱到20℃。隨后,在用Ultra Tarrux T50在熱油浴中分散的同時(shí),添加1.4重量份的聚氯化鋁。在充分分散后,將溫度升高到65℃,并保持30分鐘。然后,添加60重量份的樹脂顆粒分散液B,然后將容器中的pH值調(diào)節(jié)為3.2。隨后,僅用攪拌操作進(jìn)行顆粒生長1小時(shí)。在粒徑變?yōu)?.3μm時(shí),將容器中的pH值調(diào)節(jié)為9.5。
將溫度再次升高到98℃之后,通過pH值和保持時(shí)間來調(diào)節(jié)調(diào)色劑形狀,并且將形狀因子SF1調(diào)整為130。保持時(shí)間因此為3小時(shí)。
完成反應(yīng)后,將其冷卻、過濾并且用離子交換水充分洗滌。然后,用Nutsche型真空過濾器進(jìn)行固液分離。進(jìn)一步地,在40℃的3L離子交換水中將其再次分散,以300rpm進(jìn)行攪拌并洗滌15分鐘。
通過將該操作再重復(fù)5次,在濾液的pH值為7.5并且電導(dǎo)率為23μS/cm時(shí)通過Nutsche型真空過濾器使用5A號(hào)濾紙進(jìn)行固液分離。然后,連續(xù)進(jìn)行真空干燥10小時(shí),以得到調(diào)色劑母顆粒T1。
用庫爾特粒度儀測(cè)量此時(shí)的粒徑,得到體積平均粒徑為6.9μm。體積平均粒度分布指數(shù)GSDv為1.26。
<調(diào)色劑母顆粒U1的制造>
除使用樹脂顆粒分散液E代替樹脂顆粒分散液A以及凝集時(shí)的溫度由32℃變?yōu)?0℃外,按照與制備調(diào)色劑母顆粒O1相同的方法得到調(diào)色劑母顆粒U1,其形狀因子SF1為130,體積平均粒徑為6.8μm。體積平均粒度分布指數(shù)GSDv為1.20。
<調(diào)色劑母顆粒V1的制造>
除使用樹脂顆粒分散液C代替樹脂顆粒分散液B外,按照與制備調(diào)色劑母顆粒O1相同的方法得到調(diào)色劑母顆粒V1,其形狀因子SF1為135,體積平均粒徑為6.5μm。體積平均粒度分布指數(shù)GSDv為1.22。
-用于單組分顯影劑的調(diào)色劑的制造-<調(diào)色劑母顆粒O2的制造>
●樹脂顆粒分散液A80重量份●磁性金屬顆粒分散液H80重量份●防粘劑分散液L 40重量份將上述組分在圓形不銹鋼燒瓶中攪拌的同時(shí)將其加熱到20℃。隨后,用Ultra Tarrux T50將其充分混合和分散。
然后,向其中添加1.2重量份的聚氯化鋁,用Ultra Tarrux繼續(xù)進(jìn)行分散操作。隨后,在熱油浴中攪拌的同時(shí)將燒瓶加熱到30℃。在30℃保持50分鐘后,緩慢地向其中加入40重量份的樹脂顆粒分散液B。
然后,在通過加入0.5mol/l的氫氧化鈉水溶液使得容器中的pH變?yōu)?.5之后,緊密密封不銹鋼燒瓶。在繼續(xù)用磁力密封進(jìn)行攪拌操作的同時(shí),將溫度升高到95℃并且維持5小時(shí)。在保持該溫度的同時(shí),使用0.5mol/l的氫氧化鈉或者0.5mol/l的硝酸將形狀因子SF1調(diào)整為135。
完成反應(yīng)后,將其冷卻、過濾并且用離子交換水充分洗滌。然后,用Nutsche型真空過濾器進(jìn)行固液分離。進(jìn)一步地,在40℃的3L離子交換水中將其再次分散,以300rpm進(jìn)行攪拌并洗滌15分鐘。
通過將該操作再重復(fù)5次,在濾液的pH值為7.0并且電導(dǎo)率為25μS/cm時(shí)通過Nutsche型真空過濾器使用5A號(hào)濾紙進(jìn)行固液分離。然后,連續(xù)進(jìn)行真空冷凍干燥12小時(shí)。
用庫爾特粒度儀測(cè)量此時(shí)的粒徑,得到體積平均粒徑為6.5μm。體積平均粒度分布指數(shù)GSDv為1.23。
<調(diào)色劑母顆粒P2的制造>
●樹脂顆粒分散液C 170重量份●著色劑分散液I90重量份●防粘劑分散液M40重量份將上述組分在圓形不銹鋼燒瓶中攪拌的同時(shí)將其加熱到20℃。隨后,在用Ultra Tarrux T50在熱油浴中進(jìn)行分散的同時(shí),添加1.4重量份的聚氯化鋁。將溫度升高到45℃并保持50分鐘。然后,添加60重量份的樹脂顆粒分散液D,然后將容器中的pH值調(diào)節(jié)為3.2。
因此,僅用攪拌操作進(jìn)行顆粒生長2小時(shí)。在粒徑變?yōu)?.6μm時(shí),將容器中的pH值調(diào)節(jié)為9。將溫度再次升高到98℃之后,通過pH值和保持時(shí)間來調(diào)節(jié)調(diào)色劑形狀,并且將形狀因子調(diào)整為128。保持時(shí)間因此為3小時(shí)。
完成反應(yīng)后,將其冷卻、過濾并且用離子交換水充分洗滌。然后,用Nutsche型真空過濾器進(jìn)行固液分離。進(jìn)一步地,在40℃的3L離子交換水中將其再次分散,以300rpm進(jìn)行攪拌并洗滌15分鐘。
通過將該操作再重復(fù)5次,在濾液的pH值為7.2并且電導(dǎo)率為18μS/cm時(shí)通過Nutsche型真空過濾器使用5A號(hào)濾紙進(jìn)行固液分離。然后,連續(xù)進(jìn)行真空干燥12小時(shí)。
用庫爾特粒度儀測(cè)量此時(shí)的粒徑,得到體積平均粒徑為7.1μm。體積平均粒度分布指數(shù)GSDv為1.22。
<調(diào)色劑母顆粒Q2的制造>
除使用樹脂顆粒分散液F代替樹脂顆粒分散液A,并且使用磁性金屬顆粒分散液I代替磁性金屬顆粒分散液H以外,按照與制備調(diào)色劑母顆粒O2相同的方法得到調(diào)色劑母顆粒Q2,其形狀因子SF1為135,體積平均粒徑為6.8μm。體積平均粒度分布指數(shù)GSDv為1.21。
<調(diào)色劑母顆粒R2的制造>
除使用樹脂顆粒分散液A代替樹脂顆粒分散液B外,按照與制備調(diào)色劑母顆粒O2相同的方法得到調(diào)色劑母顆粒R2,其形狀因子SF1為127,體積平均粒徑為6.4μm。體積平均粒度分布指數(shù)GSDv為1.22。
<調(diào)色劑母顆粒S2的制造>
除使用樹脂顆粒分散液E代替樹脂顆粒分散液B、使用磁性金屬顆粒分散液J代替磁性金屬顆粒分散液H并將融合時(shí)間變?yōu)?小時(shí)外,按照與制備調(diào)色劑母顆粒O2相同的方法得到調(diào)色劑母顆粒S2,其形狀因子SF1為134,體積平均粒徑為6.4μm。體積平均粒度分布指數(shù)GSDv為1.20。
<調(diào)色劑母顆粒T2的制造>
●樹脂顆粒分散液D175重量份●磁性金屬顆粒分散液I80重量份●防粘劑分散液M 30重量份將上述組分在圓形不銹鋼燒瓶中攪拌的同時(shí)將其加熱到20℃。隨后,在用Ultra Tarrux T50在熱油浴中進(jìn)行分散的同時(shí),添加1.4重量份的聚氯化鋁。在充分分散后,將溫度升高到50℃,并保持30分鐘。然后,添加60重量份的樹脂顆粒分散液B,然后將容器中的pH值調(diào)節(jié)為3.2。
隨后,僅用攪拌操作進(jìn)行顆粒生長1小時(shí)。在粒徑變?yōu)?.3μm時(shí),將容器中的pH值調(diào)節(jié)為9.5。將溫度再次升高到98℃之后,通過pH值和保持時(shí)間來調(diào)節(jié)調(diào)色劑形狀,并且將形狀因子SF1調(diào)整為135。保持時(shí)間因此為3小時(shí)。
完成反應(yīng)后,將其冷卻、過濾并且用離子交換水充分洗滌。然后,用Nutsche型真空過濾器進(jìn)行固液分離。進(jìn)一步地,在40℃的3L離子交換水中將其再次分散,以300rpm進(jìn)行攪拌并洗滌15分鐘。
通過將該操作再重復(fù)5次,在濾液的pH值為7.5并且電導(dǎo)率為23μS/cm時(shí)通過Nutsche型真空過濾器使用5A號(hào)濾紙進(jìn)行固液分離。然后,連續(xù)進(jìn)行真空干燥10小時(shí),以得到調(diào)色劑母顆粒T2。
用庫爾特粒度儀測(cè)量此時(shí)的粒徑,得到體積平均粒徑為6.9μm。體積平均粒度分布指數(shù)GSDv為1.26。
<調(diào)色劑母顆粒U2的制造>
除使用樹脂顆粒分散液E代替樹脂顆粒分散液A并將凝集時(shí)的溫度由32℃變?yōu)?0℃外,按照與制備調(diào)色劑母顆粒O2相同的方法得到調(diào)色劑母顆粒U2,其形狀因子SF1為132,體積平均粒徑為6.8μm。體積平均粒度分布指數(shù)GSDv為1.22。
<調(diào)色劑母顆粒V2的制造>
除使用磁性金屬顆粒分散液K代替磁性金屬顆粒分散液J外,按照與制備調(diào)色劑母顆粒S2相同的方法得到調(diào)色劑母顆粒V2。所得的調(diào)色劑母顆粒的粒徑為7.3μm,體積平均粒度分布指數(shù)GSDv為1.28。然而,在制備時(shí)通過觀察濾液,可以確認(rèn)磁性金屬顆粒游離存在或者未進(jìn)入調(diào)色劑顆粒中而明顯存在于母顆粒表面上。
-外部添加劑的添加和顯影劑的制造-對(duì)于按上述方法制造的調(diào)色劑母顆粒O1至V1和調(diào)色劑母顆粒O2至V2,向100重量份的調(diào)色劑母顆粒添加作為外部添加劑的0.8質(zhì)量份的用癸基三甲氧基硅烷處理過的體積平均粒徑為30nm的氧化鈦和1.2重量份的用六甲基二硅氮烷處理過的體積平均粒徑為70nm的二氧化硅,用5L的亨舍爾混合器(由三井三池加工機(jī)(株)制造)混合10分鐘,然后用旋轉(zhuǎn)篩(網(wǎng)眼開口為45μm)進(jìn)行篩選,以分別得到調(diào)色劑A1至A8和調(diào)色劑B1至B8(顯影劑B1至B8)。
進(jìn)一步地,對(duì)于調(diào)色劑母顆粒O1、Q1,通過與上述相同的方法制造未添加以六甲基二硅氮烷處理過的二氧化硅的調(diào)色劑,從而得到調(diào)色劑A9、A10。
此外,通過用V型混合器混合93重量份的載體和各7重量份的上述調(diào)色劑A1至A10來得到顯影劑A1至A10,所述的載體是通過使用捏和裝置以0.8質(zhì)量%的硅樹脂(SR2411由Toray-Dow Corning Silicone Corp.制造)被覆粒徑為35μm的鐵酸鹽核而得到。
<雙組分顯影劑的評(píng)估>
對(duì)于所制得的雙組分顯影劑A1至A10,使用處理速度可變的DocuColor 500的改造機(jī)在下列條件下進(jìn)行定影試驗(yàn)處理速度固定為140mm/秒,定影溫度在80至180℃的范圍內(nèi)變化。
此外,對(duì)于所得的顯影劑A1至A10,使用DocuColor 500的改造機(jī)在下述條件下進(jìn)行50,000頁圖像品質(zhì)保持性試驗(yàn)在30℃、90%相對(duì)濕度的環(huán)境下,定影溫度為最低定影溫度+20℃,處理速度為160mm/秒。此外,使用在圖像品質(zhì)保持性試驗(yàn)中得到的試樣進(jìn)行文檔儲(chǔ)存性的評(píng)估。
此外,將所得的調(diào)色劑/顯影劑A1至A10在50℃、50%相對(duì)濕度環(huán)境中以及55℃、50%相對(duì)濕度環(huán)境中靜置60小時(shí)后,使用上述的DocuColor 500的改造機(jī)在下述條件下進(jìn)行1,000頁初始圖像品質(zhì)試驗(yàn)定影溫度為最低定影溫度+20℃,處理速度為160mm/秒。
此外,對(duì)于靜置后的調(diào)色劑,用106μm孔徑的篩網(wǎng)對(duì)其中的100g進(jìn)行手工篩選,以便觀察結(jié)塊狀態(tài)。
此外,對(duì)于所得的調(diào)色劑,由動(dòng)態(tài)粘彈性測(cè)量計(jì)算損耗角正切值,并且對(duì)峰的數(shù)量和出現(xiàn)峰值的位置的溫度進(jìn)行測(cè)量。
<單組分顯影劑的評(píng)估>
對(duì)于所制得的單組分顯影劑B1至B8,使用處理速度可變的Able3350的改造機(jī)在下列條件下進(jìn)行定影試驗(yàn)處理速度固定在180mm/秒,定影溫度在80至180℃的范圍內(nèi)變化。
此外,對(duì)于所得的顯影劑B1至B8,使用Able 3350的改造機(jī)在下述條件下進(jìn)行10,000頁圖像品質(zhì)保持性試驗(yàn)在30℃、90%相對(duì)濕度的環(huán)境下,定影溫度為最低定影溫度+20℃,處理速度為180mm/秒。此外,使用在圖像品質(zhì)保持性試驗(yàn)中得到的試樣進(jìn)行圖像彎曲強(qiáng)度的評(píng)估。
此外,將所得的顯影劑B1至B8(調(diào)色劑B 1至B8)在50℃、50%相對(duì)濕度環(huán)境中以及55℃、50%相對(duì)濕度環(huán)境中靜置60小時(shí)后,使用上述的Able 3350的改造機(jī)在下述條件下進(jìn)行1,000頁初始圖像品質(zhì)試驗(yàn),其中定影溫度為最低定影溫度+20℃,處理速度為180mm/秒。
此外,對(duì)于靜置后的調(diào)色劑,用106μm孔徑的篩網(wǎng)對(duì)其中的100g進(jìn)行手工篩選,以便觀察結(jié)塊狀態(tài)。
此外,對(duì)于所得的調(diào)色劑,由動(dòng)態(tài)粘彈性測(cè)量計(jì)算損耗角正切值,并且對(duì)峰的數(shù)量和出現(xiàn)峰值的位置的溫度進(jìn)行測(cè)量。
<損耗角正切值的測(cè)量>
用正弦波振動(dòng)法通過動(dòng)態(tài)粘彈性測(cè)量來測(cè)定損耗角正切值。對(duì)于動(dòng)態(tài)粘彈性的測(cè)量,可以使用Rheometric Scientific Ltd.制造的ARES測(cè)量裝置。對(duì)于動(dòng)態(tài)粘彈性的測(cè)量,使調(diào)色劑成形為片狀后,將其放在直徑8mm的平行板上。設(shè)置法向力為0之后,以6.28弧度/秒的振動(dòng)頻率施加正弦波振動(dòng)。從20℃開始測(cè)量,持續(xù)到100℃。
測(cè)量時(shí)間間隔為30秒,升溫速率為1℃/分鐘。而且,在進(jìn)行測(cè)量前,從20℃至100℃按10℃的間隔確認(rèn)變形量的應(yīng)力依賴性,從而得到在各溫度下應(yīng)力與變形量具有線性關(guān)系的變形量范圍。測(cè)量時(shí)將各個(gè)測(cè)量溫度下的變形量保持在0.01%至0.5%的范圍內(nèi),以便控制應(yīng)力和變形量使兩者在所有的測(cè)量溫度范圍內(nèi)保持線性關(guān)系,與此同時(shí)由測(cè)量結(jié)果計(jì)算儲(chǔ)能彈性模量、損耗彈性模量和損耗角正切值。
這些調(diào)色劑的定影性、儲(chǔ)存性(手工篩選試驗(yàn)、初始圖像品質(zhì))、圖像品質(zhì)保持性、文檔儲(chǔ)存性和圖像彎曲強(qiáng)度的評(píng)估結(jié)果如表1和2所示。
表1

*難以確定峰表2

表1和2中的評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)如下所示。
(定影性評(píng)估)對(duì)于定影性評(píng)估,在改變定影溫度的同時(shí),測(cè)量不發(fā)生油墨沾污的最低的定影溫度(最低定影溫度),并且根據(jù)下述標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評(píng)估。
G1最低定影溫度小于100℃G2最低定影溫度大于或等于100℃且小于110℃G3最低定影溫度大于或等于110℃且小于120℃G4最低定影溫度大于或等于120℃且小于130℃G5最低定影溫度大于或等于130℃(儲(chǔ)存性(手工篩選試驗(yàn)))在各環(huán)境下儲(chǔ)存后,用106μm孔徑的標(biāo)準(zhǔn)篩對(duì)100g的調(diào)色劑進(jìn)行篩選時(shí),測(cè)量殘留在篩網(wǎng)上的調(diào)色劑的殘留量,并且根據(jù)下述標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評(píng)估。
G1殘留量為0gG2殘留量大于0g且小于0.5gG3殘留量大于0.5g且小于1.0gG4殘留量大于1.0g且小于2.0gG5殘留量大于2.0g(儲(chǔ)存性(初始圖像品質(zhì)的評(píng)估))將調(diào)色劑在各環(huán)境下儲(chǔ)存后,制得顯影劑并且將其放置在實(shí)際機(jī)器中,以用于觀察初始圖像品質(zhì)的圖像品質(zhì)缺陷狀態(tài)(第1到第1,000)。評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)如下所述。
G1在感光體和圖像品質(zhì)方面沒有問題G2在圖像品質(zhì)方面沒有問題G3在圖像品質(zhì)方面存在輕微問題,但是為容許值或小于容許值G4在圖像品質(zhì)(黑色條紋、落屑)方面存在嚴(yán)重缺陷,而且劣于容許值-圖像品質(zhì)保持性評(píng)估-對(duì)于圖像品質(zhì)保持性,評(píng)估三個(gè)方面起灰霧、諸如黑色條紋和落屑等缺陷以及濃度再現(xiàn)保持性。
(起灰霧)目視觀察印刷10,000頁之后的感光體(潛像承載體)的表面的灰霧,以及印刷10,000頁之后成像后的印刷物表面。評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)如下所述。
G1在感光體上沒有起灰霧G2在感光體上有輕微灰霧G3在感光體上觀察到起灰霧,但是在印刷物上沒有起灰霧G4在印刷物上也觀察到起灰霧(諸如黑色條紋和落屑等缺陷)目視觀察印刷10,000頁之后感光體(潛像承載體)表面的諸如條紋和落屑等圖像缺陷,以及印刷10,000頁之后成像后的印刷物表面。評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)如下所述。
G1未發(fā)生G2在感光體上產(chǎn)生輕微缺陷但沒有問題G3在感光體上產(chǎn)生缺陷,但是在復(fù)印件上沒有缺陷G4在復(fù)印件上產(chǎn)生缺陷(濃度再現(xiàn)保持性)對(duì)于濃度再現(xiàn)保持性,用Macbeth濃度計(jì)來測(cè)量印刷初始狀態(tài)的濃度(Ci)和印刷10,000頁之后的濃度(Ce),以得到濃度比率(Ce/Ci),并且根據(jù)下述標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評(píng)估。
G1濃度比率大于或等于0.8且小于或等于1.2G2濃度比率大于或等于0.65且小于0.8
G3濃度比率大于或等于0.5且小于0.65G4濃度比率小于0.5(文檔儲(chǔ)存性)將Cin 100%的圖像疊加在白紙上并且施加20g/cm2的壓力負(fù)荷,將其在恒溫恒濕容器中在50℃、50%的相對(duì)濕度下保存5天,以觀察儲(chǔ)存后的圖像遷移性。
G1圖像一點(diǎn)都沒有遷移到白紙上G2盡管在剝離時(shí)產(chǎn)生輕微的剝離聲,但是沒有遷移G3圖像有少量(小于或等于10面積%)遷移到白紙部分上G4大量(大于或等于10%)遷移到白紙部分上(圖像彎曲強(qiáng)度)將Cin 100%的圖像朝內(nèi)布置,將其對(duì)折,而且,施加10g/cm2壓力負(fù)荷1分鐘。然后,打開折疊的圖像,用量規(guī)輕輕擦拭折疊部分,從而目視評(píng)估圖像的缺失程度。
G1完全沒有圖像缺陷G2觀察到少量條紋(寬度小于或等于100μm)G3觀察到圖像缺失但是在可容忍的范圍之內(nèi)(寬度小于或等于500μm)G4嚴(yán)重圖像缺陷,達(dá)到不可容忍的范圍(寬度大于或等于500μm)。
權(quán)利要求
1.靜電潛像顯影用調(diào)色劑,所述調(diào)色劑至少包含芯層,所述芯層至少包含著色劑和第一粘合劑樹脂;以及殼層,所述殼層用于被覆所述芯層,并包含第二粘合劑樹脂,其中,動(dòng)態(tài)粘彈性的損耗角正切值(tanδ)的兩個(gè)局部極大值在小于或等于90℃的溫度范圍內(nèi),所述的兩個(gè)局部極大值之一在低于60℃的范圍內(nèi),另一局部極大值在大于或等于60℃且小于或等于90℃的范圍內(nèi)。
2.如權(quán)利要求1所述的靜電潛像顯影用調(diào)色劑,其中,所述的兩個(gè)局部極大值之一所處的溫度與所述的另一局部極大值所處的溫度之差為大于或等于5℃。
3.如權(quán)利要求1所述的靜電潛像顯影用調(diào)色劑,其中,所述第一粘合劑樹脂的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度在大于或等于25℃且小于50℃的范圍內(nèi),所述第二粘合劑樹脂的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度在大于或等于50℃且小于或等于75℃的范圍內(nèi)。
4.如權(quán)利要求1所述的靜電潛像顯影用調(diào)色劑,其中,在所述芯層中包含防粘劑。
5.如權(quán)利要求1所述的靜電潛像顯影用調(diào)色劑,其中,使用體積平均粒徑為50nm至250nm的磁性金屬顆粒作為所述著色劑。
6.如權(quán)利要求5所述的靜電潛像顯影用調(diào)色劑,其中,所述磁性金屬顆粒的表面被覆有被覆層,所述被覆層包含選自由Si、Ti、Ca和P組成的組中的至少一種元素,而且在所述被覆層的表面中包含選自由SO3-基團(tuán)和COO-基團(tuán)組成的組中的至少一種極性基團(tuán)。
7.如權(quán)利要求1所述的靜電潛像顯影用調(diào)色劑,其中,所述調(diào)色劑的體積平均粒徑在5μm至9μm的范圍內(nèi)。
8.如權(quán)利要求1所述的靜電潛像顯影用調(diào)色劑,其中,所述調(diào)色劑的形狀因子SF1在125至145的范圍內(nèi)。
9.如權(quán)利要求1所述的靜電潛像顯影用調(diào)色劑,其中,所述第一粘合劑樹脂的SP值與所述第二粘合劑樹脂的SP值之差的絕對(duì)值在0.1至1.5的范圍內(nèi)。
10.如權(quán)利要求1所述的靜電潛像顯影用調(diào)色劑,其中,從外部向所述的調(diào)色劑添加平均粒徑為40nm至150nm的外部添加劑。
11.如權(quán)利要求1所述的靜電潛像顯影用調(diào)色劑,所述調(diào)色劑通過至少下述步驟制得通過將凝集劑添加到至少混合有第一樹脂顆粒分散液和著色劑分散液的分散液混合物中,并進(jìn)行加熱來形成凝集顆粒,所述第一樹脂顆粒分散液分散有由第一粘合劑樹脂構(gòu)成的體積平均粒徑小于或等于1μm的第一樹脂顆粒,所述著色劑分散液分散有著色劑;通過將第二樹脂顆粒分散液添加到形成有所述凝集顆粒的所述分散液混合物中,以便將第二樹脂顆粒附著在所述凝集顆粒的表面上,從而形成附著樹脂凝集顆粒,所述第二樹脂顆粒分散液分散有由所述第二粘合劑樹脂構(gòu)成的體積平均粒徑小于或等于1μm的第二樹脂顆粒;和在等于或高于所述第二粘合劑樹脂的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的溫度下使所述附著樹脂凝集顆粒融合。
12.用于使靜電潛像顯影的包含調(diào)色劑的顯影劑,其中,將以下靜電潛像顯影用調(diào)色劑用作所述調(diào)色劑,所述調(diào)色劑至少包含芯層,所述芯層至少包含著色劑和第一粘合劑樹脂;以及殼層,所述殼層用于被覆所述芯層,并包含第二粘合劑樹脂;其中,動(dòng)態(tài)粘彈性的損耗角正切值(tanδ)的兩個(gè)局部極大值在小于或等于90℃的溫度范圍內(nèi),所述的兩個(gè)局部極大值之一在低于60℃的范圍內(nèi),另一局部極大值在大于或等于60℃且小于或等于90℃的范圍內(nèi)。
13.制造權(quán)利要求1所述的靜電潛像顯影用調(diào)色劑的方法,所述方法包括通過將凝集劑添加到至少混合有第一樹脂顆粒分散液和著色劑分散液的分散液混合物中,并進(jìn)行加熱來形成凝集顆粒,所述第一樹脂顆粒分散液分散有由第一粘合劑樹脂構(gòu)成的體積平均粒徑小于或等于1μm的第一樹脂顆粒,所述著色劑分散液分散有著色劑;通過將第二樹脂顆粒分散液添加到形成有所述凝集顆粒的所述分散液混合物中,以便將第二樹脂顆粒附著在所述凝集顆粒的表面上,從而形成附著樹脂凝集顆粒,所述第二樹脂顆粒分散液分散有由所述第二粘合劑樹脂構(gòu)成的體積平均粒徑小于或等于1μm的第二樹脂顆粒;和在等于或高于所述第二粘合劑樹脂的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的溫度下使所述附著樹脂凝集顆粒融合。
14.如權(quán)利要求13所述的制造靜電潛像顯影用調(diào)色劑的方法,其中,使用分散有體積平均粒徑為50nm至250nm的磁性金屬顆粒的磁性顆粒分散液作為所述的著色劑分散液。
15.如權(quán)利要求13所述的制造靜電潛像顯影用調(diào)色劑的方法,其中,在形成所述凝集顆粒時(shí)所使用的分散液混合物中包含分散有防粘劑的防粘劑分散液。
16.如權(quán)利要求13所述的制造靜電潛像顯影用調(diào)色劑的方法,其中,所述第一粘合劑樹脂的SP值與所述第二粘合劑樹脂的SP值之差的絕對(duì)值在0.1至1.5的范圍內(nèi)。
17.成像方法,所述方法包括使?jié)撓癯休d體表面帶電;根據(jù)圖像信息通過對(duì)所述帶電的潛像承載體表面進(jìn)行曝光來形成靜電潛像;通過采用含調(diào)色劑的顯影劑使所述靜電潛像顯影來形成調(diào)色劑圖像;將所述調(diào)色劑圖像轉(zhuǎn)印到記錄介質(zhì)的表面上;和通過加熱和加壓對(duì)轉(zhuǎn)印到所述記錄介質(zhì)的表面上的調(diào)色劑圖像進(jìn)行定影,其中,所述調(diào)色劑是權(quán)利要求1所述的調(diào)色劑。
全文摘要
本發(fā)明提供了靜電潛像顯影用調(diào)色劑,所述調(diào)色劑至少包含芯層,所述芯層至少包含著色劑和第一粘合劑樹脂;以及殼層,所述殼層用于被覆所述芯層,并包含第二粘合劑樹脂,其中,動(dòng)態(tài)粘彈性的損耗角正切值(tanδ)的兩個(gè)局部極大值在小于或等于90℃的溫度范圍內(nèi),所述的兩個(gè)局部極大值之一在低于60℃的范圍內(nèi),另一局部極大值在大于或等于60℃且小于或等于90℃的范圍內(nèi)。此外,還提供了制造靜電潛像顯影用調(diào)色劑的方法、使用調(diào)色劑使靜電潛像顯影的顯影劑和成像方法。
文檔編號(hào)G03G9/083GK1834794SQ20061006481
公開日2006年9月20日 申請(qǐng)日期2006年3月14日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月15日
發(fā)明者中沢博, 石山孝雄, 二宮正伸 申請(qǐng)人:富士施樂株式會(huì)社
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