本發(fā)明涉及一種靜電荷圖像顯影用色調(diào)劑、靜電荷圖像顯影劑、色調(diào)劑盒、處理盒、圖像形成裝置和圖像形成方法。
背景技術(shù):
通過電子照相法等經(jīng)靜電荷圖像而使圖像信息可視化的方法目前正用于各種領(lǐng)域中。在電子照相法中,在圖像保持體表面通過充電步驟和曝光步驟將圖像信息形成為靜電荷圖像,并使用包含色調(diào)劑的顯影劑在圖像保持體表面上形成色調(diào)劑圖像。通過將色調(diào)劑圖像轉(zhuǎn)印至記錄介質(zhì)上的轉(zhuǎn)印步驟和使色調(diào)劑圖像在記錄介質(zhì)表面上定影的定影步驟而使色調(diào)劑圖像可視化。
例如,專利文獻1公開了一種包含色調(diào)劑基材和附著至色調(diào)劑基材表面上的外添劑的色調(diào)劑,其中,色調(diào)劑基材包含結(jié)晶性樹脂、非晶性樹脂、防粘劑和著色劑,外添劑含有脂肪酸金屬鹽顆粒和一種或多種無機顆粒,并且脂肪酸金屬鹽顆粒的游離率為30%~90%。
專利文獻2公開了一種包含色調(diào)劑母粒和外添劑的色調(diào)劑,色調(diào)劑母粒至少包含粘合劑樹脂和著色劑,外添劑包含無機顆粒和脂肪酸金屬鹽顆粒,其中,無機顆粒至少包含疏水性二氧化硅顆粒,并且疏水性二氧化硅顆粒與色調(diào)劑的游離率ya為1重量%~20重量%,并且脂肪酸金屬鹽顆粒從色調(diào)劑的游離率yb為30重量%~90重量%。
專利文獻1:日本特開2013-156489號公報
專利文獻2:日本特開2013-156430號公報
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于提供一種靜電荷圖像顯影用色調(diào)劑,與靜電荷圖像顯影用色調(diào)劑具有色調(diào)劑顆粒和包含脂肪酸金屬鹽顆粒和研磨劑顆粒的外添劑、且超聲游離處理后從色調(diào)劑顆粒游離的研磨劑顆粒的游離量b與超聲游離處理后從色調(diào)劑顆粒游離的脂肪酸金屬鹽顆粒的游離量a之比(b/a)小于0.3或大于2.0的情況相比,該靜電荷圖像顯影用色調(diào)劑可防止在前一圖像形成循環(huán)中作為非圖像部的區(qū)域中形成的圖像濃度的減小。
上述目的通過下述構(gòu)成實現(xiàn)。
根據(jù)本發(fā)明的第一方面,提供了一種靜電荷圖像顯影用色調(diào)劑,其包含:
含有粘合劑樹脂和防粘劑的色調(diào)劑顆粒;和
含有脂肪酸金屬鹽顆粒和研磨劑顆粒的外添劑,
其中,超聲游離處理后從色調(diào)劑顆粒游離的研磨劑顆粒的游離量b與超聲游離處理后從色調(diào)劑顆粒游離的脂肪酸金屬鹽顆粒的游離量a之比(b/a)為0.3~2.0。
根據(jù)本發(fā)明的第二方面,在第一方面所述的靜電荷圖像顯影用色調(diào)劑中,所述研磨劑顆粒的總量d與所述脂肪酸金屬鹽顆粒的總量c之比(d/c)為0.25~0.9。
根據(jù)本發(fā)明的第三方面,在第一方面所述的靜電荷圖像顯影用色調(diào)劑中,所述色調(diào)劑顆粒的體積平均粒徑da與所述脂肪酸金屬鹽顆粒的數(shù)均粒徑db之比(da/db)為2.5~7。
根據(jù)本發(fā)明的第四方面,在第一方面所述的靜電荷圖像顯影用色調(diào)劑中,所述研磨劑顆粒的數(shù)均粒徑dc與所述脂肪酸金屬鹽顆粒的數(shù)均粒徑db之比(dc/db)為1.5~6.0。
根據(jù)本發(fā)明的第五方面,在第一方面所述的靜電荷圖像顯影用色調(diào)劑中,所述脂肪酸金屬鹽顆粒的游離量a為3.0mg~20mg,所述研磨劑顆粒的游離量b為3.0mg~20mg。
根據(jù)本發(fā)明的第六方面,在第一方面所述的靜電荷圖像顯影用色調(diào)劑中,所述色調(diào)劑具有包含粘合劑樹脂的海部和包含防粘劑的島部的海-島結(jié)構(gòu),
包含防粘劑的島部的下述偏心度b的分布中的最頻值為0.71~1.00,并且
下述偏心度b的分布中的偏度為-1.10~-0.50,
所述偏心度b由以下表達式(1)表示:
偏心度b=2d/d(1)
其中,d表示在觀察所述色調(diào)劑顆粒的截面時所述色調(diào)劑顆粒的等效圓直徑(μm),d表示在觀察所述色調(diào)劑顆粒的截面時所述色調(diào)劑顆粒的重心與包含防粘劑的所述島部的重心的距離(μm)。
根據(jù)本發(fā)明的第七方面,在第一方面所述的靜電荷圖像顯影用色調(diào)劑中,所述色調(diào)劑顆粒包含聚酯樹脂作為粘合劑樹脂。
根據(jù)本發(fā)明的第八方面,在第七方面所述的靜電荷圖像顯影用色調(diào)劑中,所述聚酯樹脂的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為50℃~65℃。
根據(jù)本發(fā)明的第九方面,在第一方面所述的靜電荷圖像顯影用色調(diào)劑中,所述色調(diào)劑顆粒包含脲改性聚酯樹脂作為粘合劑樹脂。
根據(jù)本發(fā)明的第十方面,在第九方面所述的靜電荷圖像顯影用色調(diào)劑中,所述脲改性聚酯樹脂的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為45℃~60℃。
根據(jù)本發(fā)明的第十一方面,在第一方面所述的靜電荷圖像顯影用色調(diào)劑中,所述色調(diào)劑顆粒的平均圓形度為0.90~0.97。
根據(jù)本發(fā)明的第十二方面,在第一方面所述的靜電荷圖像顯影用色調(diào)劑中,所述研磨劑顆粒為鈦酸鍶顆粒。
根據(jù)本發(fā)明的第十三方面,在第一方面所述的靜電荷圖像顯影用色調(diào)劑中,所述脂肪酸金屬鹽顆粒為硬脂酸鋅顆粒。
根據(jù)本發(fā)明的第十四方面,在第一方面所述的靜電荷圖像顯影用色調(diào)劑中,超聲游離處理后從色調(diào)劑顆粒游離的脂肪酸金屬鹽顆粒的量相對于超聲游離處理前從色調(diào)劑顆粒游離的脂肪酸金屬鹽顆粒的量的游離率為35%~小于90%。
根據(jù)本發(fā)明的第十五方面,提供了一種靜電荷圖像顯影劑,其包含:
第一至第十四方面中任一方面所述的靜電荷圖像顯影用色調(diào)劑。
根據(jù)本發(fā)明的第十六方面,提供了一種色調(diào)劑盒,其包含:
容納有第一至第十四方面中任一方面所述的靜電荷圖像顯影用色調(diào)劑的容器,
所述色調(diào)劑盒可在圖像形成裝置上裝卸。
根據(jù)本發(fā)明的第十七方面,提供了一種處理盒,其可在圖像形成裝置上裝卸,并包含:
顯影單元,其容納有第十五方面所述的靜電荷圖像顯影劑,并使用所述靜電荷圖像顯影劑將圖像保持體表面上形成的靜電荷圖像顯影從而形成色調(diào)劑圖像。
根據(jù)本發(fā)明的第十八方面,提供了一種圖像形成裝置,其包括:
圖像保持體;
對所述圖像保持體的表面充電的充電單元;
在所述圖像保持體的充電表面上形成靜電荷圖像的靜電荷圖像形成單元;
容納有第十五方面所述的靜電荷圖像顯影劑并使用所述靜電荷圖像顯影劑將所述圖像保持體表面上形成的靜電荷圖像顯影從而形成色調(diào)劑圖像的顯影單元;
將所述圖像保持體表面上形成的所述色調(diào)劑圖像轉(zhuǎn)印至記錄介質(zhì)表面上的轉(zhuǎn)印單元;
具有清潔所述圖像保持體表面的清潔刮板的清潔單元;和
使轉(zhuǎn)印至所述記錄介質(zhì)表面上的色調(diào)劑圖像定影的定影單元。
根據(jù)本發(fā)明的第十九方面,提供了一種圖像形成方法,其包括:
對圖像保持體的表面充電;
在所述圖像保持體的充電表面上形成靜電荷圖像;
使用第十五方面所述的靜電荷圖像顯影劑將所述圖像保持體表面上形成的靜電荷圖像顯影從而形成色調(diào)劑圖像;
將所述圖像保持體表面上形成的色調(diào)劑圖像轉(zhuǎn)印至記錄介質(zhì)表面上;
通過清潔刮板清潔所述圖像保持體的表面;和
使轉(zhuǎn)印至所述記錄介質(zhì)表面上的色調(diào)劑圖像定影。
本發(fā)明的第一方面至第五方面、第七方面、第八方面和第十一方面各自提供了一種靜電荷圖像顯影用色調(diào)劑,其中,與靜電荷圖像顯影用色調(diào)劑具有色調(diào)劑顆粒和包含脂肪酸金屬鹽顆粒和研磨劑顆粒的外添劑、且超聲游離處理后從色調(diào)劑顆粒游離的研磨劑顆粒的游離量b與超聲游離處理后從色調(diào)劑顆粒游離的脂肪酸金屬鹽顆粒的游離量a之比(b/a)小于0.3或大于2.0的情況相比,可防止在前一圖像形成循環(huán)中作為非圖像部的區(qū)域中形成的圖像濃度的減小。
本發(fā)明的第六方面提供了一種靜電荷圖像顯影用色調(diào)劑,其中,與色調(diào)劑顆粒的包含防粘劑的島部的偏心度b的分布的眾數(shù)小于0.71或大于1.00或偏心度b分布的偏度小于-1.10或大于-0.50的情況相比,可防止在前一圖像形成循環(huán)中作為非圖像部的區(qū)域中形成的圖像濃度的減小。
本發(fā)明的第九或第十方面提供了一種靜電荷圖像顯影用色調(diào)劑,其中,與色調(diào)劑顆粒僅包含未改性聚酯樹脂作為粘合劑樹脂的情況相比,可防止在前一圖像形成循環(huán)中作為非圖像部的區(qū)域中形成的圖像濃度的減小。
本發(fā)明的第十二方面提供了一種靜電荷圖像顯影用色調(diào)劑,其中,與超聲游離處理后從色調(diào)劑顆粒游離的研磨劑顆粒的游離量b與超聲游離處理后從色調(diào)劑顆粒游離的脂肪酸金屬鹽顆粒的游離量a之比(b/a)小于0.3或大于2.0的情況相比,研磨劑顆粒是鈦酸鍶顆粒,并可防止在前一圖像形成循環(huán)中作為非圖像部的區(qū)域中形成的圖像濃度的減小。
本發(fā)明的第十三方面提供了一種靜電荷圖像顯影用色調(diào)劑,其中,與脂肪酸金屬鹽顆粒為月桂酸鋅顆粒的情況相比,可防止在前一圖像形成循環(huán)中作為非圖像部的區(qū)域中形成的圖像濃度的減小。
本發(fā)明的第十四方面提供了一種靜電荷圖像顯影用色調(diào)劑,其中,與超聲游離處理后從色調(diào)劑顆粒游離的脂肪酸金屬鹽顆粒相對于超聲游離處理前的色調(diào)劑的游離率為90%以上的情況相比,可防止在前一圖像形成循環(huán)中作為非圖像部的區(qū)域中形成的圖像濃度的減小。
本發(fā)明第十五至第十九方面中的任一方面提供了靜電荷圖像顯影劑、色調(diào)劑盒、處理盒、圖像形成裝置或圖像形成方法,其中,與采用的靜電荷圖像顯影用色調(diào)劑具有色調(diào)劑顆粒和包含脂肪酸金屬鹽顆粒的外添劑且超聲游離處理后從色調(diào)劑顆粒游離的研磨劑顆粒的游離量b與超聲游離處理后從色調(diào)劑顆粒游離的脂肪酸金屬鹽顆粒的游離量a之比(b/a)小于0.3或大于2.0的情況相比,可防止在前一圖像形成循環(huán)中作為非圖像部的區(qū)域中形成的圖像濃度的減小。
附圖說明
現(xiàn)將基于附圖詳細描述本發(fā)明的示例性實施方式,其中:
圖1是示例性實施方式的圖像形成裝置的實例的構(gòu)造圖;
圖2是示例性實施方式的處理盒的實例的構(gòu)造圖;
圖3是用于描繪自動進料添加方法的示意圖;和
圖4是示出了示例性實施方式的色調(diào)劑中的防粘劑域的偏心度b的分布的圖。
具體實施方式
下面,將詳細描述作為本發(fā)明實例的示例性實施方式。
靜電荷圖像顯影用色調(diào)劑
示例性實施方式的靜電荷圖像顯影用色調(diào)劑(下文還簡稱為“色調(diào)劑”)具有含有粘合劑樹脂和防粘劑的色調(diào)劑顆粒和含有脂肪酸金屬鹽顆粒和研磨劑顆粒的外添劑。超聲游離處理后從色調(diào)劑顆粒游離的研磨劑顆粒的游離量b與超聲游離處理后從色調(diào)劑顆粒游離的脂肪酸金屬鹽顆粒的游離量a之比(b/a)(下面還稱為游離量比(b/a))為0.3~2.0。
由于本示例性實施方式的色調(diào)劑具有上述構(gòu)造,可防止在前一圖像形成循環(huán)中作為非圖像部的區(qū)域中(即,在前一圖像形成循環(huán)中形成的圖像中作為非圖像部的區(qū)域中,在下一圖像形成循環(huán)中形成的作為圖像部的另一圖像)形成的圖像濃度的減小。盡管其原因尚不清楚,不過據(jù)認為由于以下原因。
當(dāng)使用配備了具有清潔刮板的清潔單元的電子照相圖像形成裝置形成圖像時,在圖像保持體上的色調(diào)劑圖像轉(zhuǎn)印后,色調(diào)劑殘留在圖像保持體上。當(dāng)殘余色調(diào)劑到達清潔刮板時,將形成色調(diào)劑堆積物(色調(diào)劑壩),并由此改善清潔性。通過清潔刮板刮除殘余色調(diào)劑,并清潔圖像保持體表面。
例如,為了保持穩(wěn)定的清潔性,可使用具有色調(diào)劑顆粒和含有脂肪酸金屬鹽顆粒的外添劑的色調(diào)劑形成圖像。在使用此種色調(diào)劑形成圖像的情況中,由于外添劑包含脂肪酸金屬鹽,因而色調(diào)劑堆積物的內(nèi)聚力增大且色調(diào)劑壩強化。另外,由于外添劑包含脂肪酸金屬鹽顆粒,清潔刮板的潤滑性提高。
此處,脂肪酸金屬鹽顆??赡艽嬖谟趫D像保持體上的非圖像部。當(dāng)圖像保持體上的非圖像部中存在過量的脂肪酸金屬鹽顆粒時,非圖像部可能具有過高的潤滑性。當(dāng)非圖像部的潤滑性過高時,清潔刮板的姿勢容易改變,因而清潔性容易降低。為了防止這一現(xiàn)象,可以使用具有除了脂肪酸金屬鹽顆粒以外還包含研磨劑顆粒的外添劑的色調(diào)劑。在使用具有包含脂肪酸金屬鹽顆粒和研磨劑顆粒的外添劑的色調(diào)劑形成圖像的情況下,因為脂肪酸金屬鹽顆粒和研磨劑顆粒將一起行進,脂肪酸金屬鹽顆粒和研磨劑顆粒還起到調(diào)節(jié)例如轉(zhuǎn)印介質(zhì)(例如,中間轉(zhuǎn)印帶:中間轉(zhuǎn)印體的實例)上的潤滑性的作用。
不過,發(fā)現(xiàn)在通過使用具有包含脂肪酸金屬鹽顆粒和研磨劑顆粒的外添劑的色調(diào)劑的設(shè)置有中間轉(zhuǎn)印體的圖像裝置形成圖像的情況下,容易引起由缺陷轉(zhuǎn)印造成的缺陷圖像(在前一圖像形成循環(huán)中作為非圖像部的區(qū)域中形成的圖像)。關(guān)于這一現(xiàn)象,在低溫低濕環(huán)境(例如,溫度為10℃,濕度為15%rh)下連續(xù)形成圖像時,由缺陷轉(zhuǎn)印造成的缺陷圖像的發(fā)生尤其明顯。
在具有包含脂肪酸金屬鹽顆粒和研磨劑顆粒的外添劑的色調(diào)劑中,在脂肪酸金屬鹽顆粒的游離量比研磨劑顆粒的游離量大得多的情況下,圖像保持體上的非圖像部中存在的脂肪酸金屬鹽顆粒的量容易增大。另外,在圖像保持體上的色調(diào)劑圖像轉(zhuǎn)印至中間轉(zhuǎn)印體上時圖像保持體上的非圖像部接觸中間轉(zhuǎn)印體的情況下,非圖像部中存在的脂肪酸金屬鹽顆粒移動至中間轉(zhuǎn)印體上對應(yīng)于非圖像部的區(qū)域。因此,中間轉(zhuǎn)印體上對應(yīng)于非圖像部的區(qū)域中存在的脂肪酸金屬鹽顆粒的量增大,因此中間轉(zhuǎn)印體上對應(yīng)于非圖像部的區(qū)域中的防粘性增大。隨后,在作為非圖像部的區(qū)域中形成下一圖像形成循環(huán)中作為圖像部的另一圖像的情況下,當(dāng)將圖像保持體上的色調(diào)劑圖像轉(zhuǎn)印至中間轉(zhuǎn)印體上時(一次轉(zhuǎn)印),由于中間轉(zhuǎn)印體上對應(yīng)于非圖像部的區(qū)域中的防粘性增大,色調(diào)劑圖像將很難轉(zhuǎn)印,由此容易出現(xiàn)色調(diào)劑圖像的缺陷轉(zhuǎn)印。結(jié)果,在前一圖像形成循環(huán)中作為非圖像部的區(qū)域中,在下一圖像形成循環(huán)中形成的作為圖像部的另一圖像的濃度容易降低。
在研磨劑顆粒的游離量比脂肪酸金屬鹽顆粒的游離量大得多的情況下,圖像保持體上的非圖像部中存在的研磨劑顆粒的量增大。另外,在圖像保持體上的色調(diào)劑圖像轉(zhuǎn)印至中間轉(zhuǎn)印體上時圖像保持體上的非圖像部接觸中間轉(zhuǎn)印體的情況下,非圖像部中存在的研磨劑顆粒移動至中間轉(zhuǎn)印體上對應(yīng)于非圖像部的區(qū)域。因此,中間轉(zhuǎn)印體上對應(yīng)于非圖像部的區(qū)域中存在的研磨劑顆粒的量增大,因此中間轉(zhuǎn)印體上對應(yīng)于非圖像部的區(qū)域中的中間轉(zhuǎn)印體與色調(diào)劑圖像之間的粘附性增大。隨后,在作為非圖像部的區(qū)域中形成下一圖像形成循環(huán)中作為圖像部的另一圖像的情況下,在圖像保持體上的色調(diào)劑圖像轉(zhuǎn)印至中間轉(zhuǎn)印體上后的色調(diào)劑圖像在轉(zhuǎn)印至記錄介質(zhì)上時(二次轉(zhuǎn)印),由于與中間轉(zhuǎn)印體的粘附性增大而很難轉(zhuǎn)印,由此容易出現(xiàn)缺陷轉(zhuǎn)印。結(jié)果,在前一圖像形成循環(huán)中作為非圖像部的區(qū)域中,在下一圖像形成循環(huán)中形成的作為圖像部的另一圖像的濃度容易降低。
由于本示例性實施方式的游離量比(b/a)為0.3~2.0,因此據(jù)認為容易防止從圖像保持體上對應(yīng)于非圖像部的區(qū)域移動至中間轉(zhuǎn)印體的脂肪酸金屬鹽顆?;蜓心╊w粒的量的過度增大。因此,在中間保持體上對應(yīng)于非圖像部的區(qū)域中容易保持適當(dāng)?shù)姆勒承?。在中間轉(zhuǎn)印體上作為非圖像部的區(qū)域中在下一圖像形成循環(huán)中形成作為圖像部的另一圖像的情況下,可以防止在將圖像保持體上的色調(diào)劑圖像轉(zhuǎn)印至中間轉(zhuǎn)印體上時缺陷轉(zhuǎn)印的發(fā)生和在將轉(zhuǎn)印帶上的色調(diào)劑圖像轉(zhuǎn)印至記錄介質(zhì)上時缺陷轉(zhuǎn)印的發(fā)生。結(jié)果,據(jù)認為可以防止伴隨缺陷轉(zhuǎn)印發(fā)生的在前一圖像形成循環(huán)中作為非圖像部的區(qū)域中形成的圖像濃度的減小。
由于本示例性實施方式的色調(diào)劑具有上述構(gòu)造,可防止在前一圖像形成循環(huán)中作為非圖像部的區(qū)域中形成的圖像濃度的減小。另外,即使在低溫低濕環(huán)境(例如,溫度為10℃,濕度為15%rh)下連續(xù)形成圖像時,也容易防止在前一圖像形成循環(huán)中作為非圖像部的區(qū)域中形成的圖像濃度的減小。
下面,將詳細描述本示例性實施方式的色調(diào)劑。
本示例性實施方式的色調(diào)劑具有色調(diào)劑顆粒和含有脂肪酸金屬鹽顆粒和研磨劑顆粒的外添劑。必要時,外添劑包含脂肪酸金屬鹽顆粒和研磨劑顆粒以外的外添劑。
色調(diào)劑顆粒
色調(diào)劑顆粒包含例如粘合劑樹脂、防粘劑和必要時的著色劑和其他添加劑。
粘合劑樹脂
粘合劑樹脂的實例包括乙烯基樹脂:其由如苯乙烯(例如,苯乙烯、對氯苯乙烯和α-甲基苯乙烯)、(甲基)丙烯酸酯(例如,丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸月桂酯、丙烯酸2-乙基己酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸正丙酯、甲基丙烯酸月桂酯和甲基丙烯酸2-乙基己酯)、烯鍵式不飽和腈(例如,丙烯腈和甲基丙烯腈)、乙烯基醚(例如,乙烯基甲醚和乙烯基異丁醚)、乙烯基酮(例如,乙烯基甲基酮、乙烯基乙基酮和乙烯基異丙烯基酮)和烯烴(例如,乙烯、丙烯和丁二烯)等單體的均聚物形成,或由通過將兩種以上這些單體組合而獲得的共聚物形成。
作為粘合劑樹脂,還可以舉出非乙烯基樹脂,如環(huán)氧樹脂、聚酯樹脂、聚氨酯樹脂、聚酰胺樹脂、纖維素樹脂、聚醚樹脂、改性松香;其與以上乙烯基樹脂的混合物;和通過在此種非乙烯基樹脂共存下聚合以上乙烯基單體獲得的接枝共聚物。
這些粘合劑樹脂可以單獨使用,或者兩種以上類型組合使用。
聚酯樹脂適合作為粘合劑樹脂。
聚酯樹脂的實例包括已知的聚酯樹脂。
聚酯樹脂的實例包括多元羧酸和多元醇的縮聚物??梢允褂檬惺燮坊蚝铣僧a(chǎn)物作為聚酯樹脂。
多元羧酸的實例包括:脂肪族二羧酸(如草酸、丙二酸、馬來酸、富馬酸、檸康酸、衣康酸、戊烯二酸、琥珀酸、烯基琥珀酸、己二酸和癸二酸)、脂環(huán)族二羧酸(如環(huán)己烷二羧酸)、芳香族二羧酸(如對苯二甲酸、間苯二甲酸、鄰苯二甲酸和萘二羧酸)以及它們的酸酐和低級烷基酯(例如,具有1~5個碳原子)。在這些多元羧酸中,例如,芳香族二羧酸優(yōu)選作為多元羧酸。
多元羧酸可以組合使用二羧酸和采用交聯(lián)結(jié)構(gòu)或支化結(jié)構(gòu)的三元以上的羧酸。三元以上的羧酸的實例包括偏苯三酸、均苯四酸以及它們的酸酐和低級烷基酯(例如,具有1~5個碳原子)。
上述多元羧酸可以單獨使用,或兩種以上類型組合使用。
多元醇的實例包括:脂肪族二醇(如乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、丙二醇、丁二醇、己二醇和新戊二醇)、脂環(huán)族二醇(如環(huán)己烷二醇、環(huán)己二甲醇和氫化雙酚a)和芳香族二醇(如雙酚a的氧化乙烯加合物和雙酚a的氧化丙烯加合物)。在這些醇中,例如,芳香族二醇和脂環(huán)族二醇優(yōu)選作為所述多元醇,更優(yōu)選的是芳香族二醇。
多元醇可以組合使用二醇與采用交聯(lián)結(jié)構(gòu)或支化結(jié)構(gòu)的三元以上的多元醇。三元以上的多元醇的實例包括丙三醇、三羥甲基丙烷和季戊四醇。
上述多元醇可以單獨使用,或兩種以上類型組合使用。
聚酯樹脂的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(tg)優(yōu)選為50℃~80℃,更優(yōu)選為50℃~65℃。
玻璃化轉(zhuǎn)變溫度從差示掃描量熱法(dsc)獲得的dsc曲線確定。更具體來說,玻璃化轉(zhuǎn)變溫度根據(jù)jisk7121-1987的“塑料轉(zhuǎn)變溫度的測試方法”中的獲得玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的方法中描述的“外推玻璃化轉(zhuǎn)變開始溫度”獲得。
聚酯樹脂的重均分子量(mw)優(yōu)選為5,000~1,000,000,更優(yōu)選為7,000~500,000。
聚酯樹脂的數(shù)均分子量(mn)優(yōu)選為2,000~100,000。
聚酯樹脂的分子量分布mw/mn優(yōu)選為1.5~100,更優(yōu)選為2~60。
通過凝膠滲透色譜法(gpc)來測定重均分子量和數(shù)均分子量。利用thf溶劑和作為測定設(shè)備的gpchlc-8120gpc(tosohcorporation制造)以及作為柱的tskgelsuperhm-m(15cm)(tosohcorporation制造),來進行通過gpc的分子量測定。從上述測定結(jié)果采用由單分散聚苯乙烯標樣繪制的分子量校準曲線計算出重均分子量和數(shù)均分子量。
可以使用已知制備方法制備聚酯樹脂。其具體實例包括下述方法:通過在設(shè)定為180℃~230℃的聚合溫度下且必要時在反應(yīng)體系中減壓下進行反應(yīng),同時除去縮合過程中生成的水和醇。
當(dāng)原材料單體在反應(yīng)溫度下不溶或不相容時,可以添加高沸點溶劑作為增溶劑來溶解單體。在這種情況下,在蒸除增溶劑的同時進行縮聚反應(yīng)。當(dāng)縮聚反應(yīng)中存在相容性較差的單體時,可以先使相容性較差的單體和要與該單體縮聚的酸或醇縮聚,再與主成分進行縮聚。
此處,作為聚酯樹脂,除上述未改性聚酯樹脂以外還可以舉出改性聚酯樹脂。改性聚酯樹脂是以下聚酯樹脂,其中具有酯鍵以外的鍵合基團的聚酯樹脂與不同于該聚酯樹脂的樹脂成分經(jīng)共價鍵或離子鍵鍵合。改性聚酯樹脂的實例包括具有通過活性氫化合物與聚酯樹脂的反應(yīng)而改性的端部的樹脂,其中,將與酸基或羥基反應(yīng)的諸如異氰酸酯基等官能團引入至端部。
作為改性聚酯樹脂,特別優(yōu)選的是脲改性聚酯樹脂。當(dāng)包含脲改性聚酯樹脂作為粘合劑樹脂時,容易防止在前一圖像形成循環(huán)中作為非圖像部的區(qū)域中形成的圖像濃度的減小。據(jù)認為,其原因是由于脲改性聚酯樹脂的交聯(lián)和化學(xué)結(jié)構(gòu)(具體而言,因脲改性聚酯樹脂的交聯(lián)所致的樹脂的物理特性和具有極性的鍵合基團與具有極性的脂肪酸金屬鹽顆粒之間的親和性的化學(xué)特性),因而容易改善色調(diào)劑顆粒與脂肪酸金屬鹽顆粒和研磨劑顆粒之間的粘附,并且容易控制研磨劑顆粒的游離量與脂肪酸金屬鹽顆粒的游離量之比的范圍。出于此原因,相對于全部粘合劑樹脂,脲改性聚酯樹脂的含量優(yōu)選為5重量%~50重量%,更優(yōu)選為7重量%~20重量%。
脲改性聚酯樹脂優(yōu)選通過具有異氰酸酯基的聚酯樹脂(聚酯預(yù)聚物)和胺化合物的反應(yīng)(交聯(lián)反應(yīng)和伸長反應(yīng)中的至少一種)獲得。脲改性聚酯樹脂可以包含氨基甲酸酯鍵和脲鍵。
具有異氰酸酯基的聚酯預(yù)聚物的實例包括通過多元異氰酸酯化合物與下述聚酯的反應(yīng)而獲得的預(yù)聚物,所述聚酯為多元羧酸和多元醇的縮聚物并具有活性氫。聚酯的具有活性氫的基團的實例包括羥基(醇羥基和酚羥基)、氨基、羧基和巰基。優(yōu)選的是醇羥基。
在具有異氰酸酯基的聚酯預(yù)聚物中,作為多元羧酸和多元醇,可舉出與上述聚酯樹脂的描述中的多元羧酸和多元醇相似的化合物。
多元異氰酸酯化合物的實例包括:脂肪族多異氰酸酯(四亞甲基二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯、2,6-二異氰酸酯基己酸甲酯等);脂環(huán)族多異氰酸酯(異佛爾酮二異氰酸酯、環(huán)己基甲烷二異氰酸酯等);芳香族二異氰酸酯(甲苯二異氰酸酯、二苯基甲烷二異氰酸酯等);芳香族脂肪族二異氰酸酯(α,α,α’,α’-四甲基苯二甲基二異氰酸酯等);異氰脲酸酯;和上述多異氰酸酯用諸如苯酚衍生物、肟或己內(nèi)酰胺等封端劑進行封端的封端多異氰酸酯。
上述多元異氰酸酯可以單獨使用,或兩種以上類型組合使用。
關(guān)于多元異氰酸酯化合物的比例,異氰酸酯基[nco]與具有羥基的聚酯預(yù)聚物的羥基[oh]的當(dāng)量比([nco]/[oh])優(yōu)選為1/1~5/1,更優(yōu)選為1.2/1~4/1,還更優(yōu)選為1.5/1~2.5/1。當(dāng)[nco]/[oh]為1/1~5/1時,更容易防止在前一圖像形成循環(huán)中作為非圖像部的區(qū)域中形成的圖像濃度的減小。當(dāng)[nco]/[oh]為5以下時,容易防止低溫定影性的降低。
相對于全部的具有異氰酸酯基的聚酯預(yù)聚物,具有異氰酸酯基的聚酯預(yù)聚物中來源于多元異氰酸酯化合物的成分的含量優(yōu)選為0.5重量%~40重量%,更優(yōu)選為1重量%~30重量%,還更優(yōu)選為2重量%~20重量%。當(dāng)來源于多元異氰酸酯的成分的含量為0.5重量%~40重量%時,更容易防止在前一圖像形成循環(huán)中作為非圖像部的區(qū)域中形成的圖像濃度的減小。當(dāng)來源于多元異氰酸酯化合物的成分的含量為40重量%以下時,容易防止低溫定影性的降低。
具有異氰酸酯基的聚酯預(yù)聚物的分子中包含的異氰酸酯基的個數(shù)優(yōu)選為平均1個以上,更優(yōu)選為平均1.5~3個,還更優(yōu)選為平均1.8~2.5個。當(dāng)分子中的異氰酸酯基的個數(shù)為1以上時,脲改性聚酯樹脂在反應(yīng)后的分子量增大,并且更容易防止在前一圖像形成循環(huán)中作為非圖像部的區(qū)域中形成的圖像濃度的減小。
與具有異氰酸酯基的聚酯預(yù)聚物反應(yīng)的胺化合物的實例包括:二胺、三元以上的多胺;氨基醇、氨基硫醇、氨基酸和將這些胺的氨基封端的化合物。
二胺的實例包括:芳香族二胺(苯二胺、二乙基甲苯二胺、4,4’-二氨基二苯基甲烷等);脂環(huán)族二胺(4,4’-二氨基-3,3’-二甲基二環(huán)己基甲烷、二氨基環(huán)己烷、異佛爾酮二胺等);和脂肪族二胺(乙二胺、四亞甲基二胺、六亞甲基二胺等)。
三元以上的多胺的實例包括二乙三胺和三乙四胺。
氨基醇的實例包括乙醇胺和羥基乙基苯胺。
氨基硫醇的實例包括氨基乙基硫醇和氨基丙基硫醇。
氨基酸的實例包括氨基丙酸和氨基己酸。
將這些胺的氨基封端的化合物的實例包括由諸如二胺、三元以上的多胺、氨基醇、氨基硫醇和氨基酸等胺化合物與酮化合物(丙酮、甲基乙基酮、甲基異丁基酮等)獲得的酮亞胺化合物和噁唑啉化合物。
在這些胺化合物中,優(yōu)選的是酮亞胺化合物。
上述胺化合物可以單獨使用或兩種以上類型組合使用。
脲改性聚酯樹脂可以是下述樹脂:反應(yīng)后的分子量通過用使交聯(lián)反應(yīng)和伸長反應(yīng)中的至少一種停止的停止劑(下文也稱為“交聯(lián)/伸長反應(yīng)停止劑”)調(diào)節(jié)具有異氰酸酯基的聚酯樹脂(聚酯預(yù)聚物)和胺化合物的反應(yīng)(交聯(lián)反應(yīng)和伸長反應(yīng)中的至少一種)而進行調(diào)節(jié)。
交聯(lián)/伸長反應(yīng)停止劑的實例包括一元胺(二乙胺、二丁胺、丁胺、月桂胺等)和通過封端一元胺制備的封端胺(酮亞胺化合物)。
關(guān)于胺化合物的比例,具有異氰酸酯基的聚酯預(yù)聚物中的異氰酸酯基[nco]與胺中的氨基[nhx]的當(dāng)量比([nco]/[nhx])優(yōu)選為1/2~2/1,更優(yōu)選為1/1.5~1.5/1,還更優(yōu)選為1/1.2~1.2/1。當(dāng)[nco]/[nhx]處于上述范圍時,反應(yīng)后脲改性聚酯樹脂的分子量增大,并且更容易防止在前一圖像形成循環(huán)中作為非圖像部的區(qū)域中形成的圖像濃度的減小。
脲改性聚酯樹脂的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度優(yōu)選為40℃~65℃,更優(yōu)選為45℃~60℃。數(shù)均分子量優(yōu)選為2,500~50,000,更優(yōu)選為2,500~30,000。重均分子量優(yōu)選為10,000~500,000,更優(yōu)選為30,000~100,000。
相對于全部色調(diào)劑顆粒,粘合劑樹脂的含量例如優(yōu)選為40重量%~95重量%,更優(yōu)選為50重量%~90重量%,還更優(yōu)選為60重量%~85重量%。
著色劑
著色劑的實例包括:各種顏料,例如,炭黑、鉻黃、漢撒黃、聯(lián)苯胺黃、還原黃、喹啉黃、顏料黃、永久橙gtr、吡唑啉酮橙、弗爾肯橙、色淀紅(watchungred)、永久紅、亮洋紅3b、亮洋紅6b、杜邦油紅、吡唑啉酮紅、立索紅、若丹明b色淀、色淀紅c、顏料紅、玫瑰紅、苯胺藍、群青藍、calco油藍、亞甲藍氯化物、酞菁藍、顏料藍、酞菁綠和孔雀綠草酸鹽;以及各種染料,例如,吖啶染料、呫噸染料、偶氮染料、苯醌染料、吖嗪染料、蒽醌染料、硫靛染料、二噁嗪染料、噻嗪染料、偶氮甲堿染料、靛藍染料、酞菁染料、苯胺黑染料、聚甲炔染料、三苯甲烷染料、二苯甲烷染料和噻唑染料。
著色劑可以單獨使用,或兩種以上類型組合使用。
作為著色劑,在必要時可以使用經(jīng)表面處理的著色劑,并可以與分散劑組合使用。另外,著色劑可以多種類型組合使用。
相對于全部色調(diào)劑顆粒,著色劑的含量例如優(yōu)選為1重量%~30重量%,更優(yōu)選為3重量%~15重量%。
防粘劑
防粘劑的實例包括:烴蠟,如巴西棕櫚蠟、米糠蠟和小燭樹蠟等天然蠟,如褐煤蠟等合成或礦物/石油蠟,如脂肪酸酯、褐煤酸酯等酯類蠟。防粘劑不限于此。
防粘劑的熔融溫度優(yōu)選為50℃~110℃,更優(yōu)選為60℃~100℃。
熔融溫度從差示掃描量熱法(dsc)獲得的dsc曲線根據(jù)jisk7121-1987的“塑料轉(zhuǎn)變溫度的測試方法”中獲得熔融溫度的方法中描述的“熔融峰溫度”確定。
相對于全部色調(diào)劑顆粒,防粘劑的含量例如優(yōu)選為1重量%~20重量%,更優(yōu)選為5重量%~15重量%。
其他添加劑
其他添加劑的實例包括已知的添加劑,如磁性材料、充電控制劑和無機粉末。色調(diào)劑顆粒包含這些添加劑作為內(nèi)添劑。
色調(diào)劑顆粒的特性
色調(diào)劑顆??梢跃哂袉螌咏Y(jié)構(gòu)或由芯部(芯顆粒)和被覆在芯部上的涂層(殼層)構(gòu)成的所謂的芯-殼結(jié)構(gòu)。
此處,具有芯-殼結(jié)構(gòu)的色調(diào)劑顆粒優(yōu)選由例如配置為包含粘合劑樹脂和必要時的其他添加劑(如著色劑和防粘劑)的芯部和配置為包含粘合劑樹脂的涂層構(gòu)成。
色調(diào)劑顆粒的體積平均粒徑(d50v)優(yōu)選為2μm~10μm,更優(yōu)選為4μm~8μm。
色調(diào)劑顆粒的各種平均粒徑和各種粒徑分布指數(shù)使用coultermultisizerii(由beckmancoulter,inc.制造)和作為電解液的isoton-ii(由beckmancoulter,inc.制造)來測量。
在測量中,將0.5mg~50mg測量樣品添加于2ml作為分散劑的5%表面活性劑(優(yōu)選烷基苯磺酸鈉)水溶液中。將所獲得的材料添加至100ml~150ml電解液中。
使用超聲分散器對懸浮有樣品的電解液進行分散處理1分鐘,并利用孔徑為100μm的孔通過coultermultisizerii測量粒徑為2μm~60μm的顆粒的粒徑分布。取樣50000個顆粒。
相對于基于所測得的粒徑分布劃分的粒徑范圍(區(qū)段),從最小直徑側(cè)起繪制體積和個數(shù)的累積分布。將累積百分比變?yōu)?6%時的粒徑定義為對應(yīng)于體積粒徑d16v和數(shù)量粒徑d16p,而將累積百分比變?yōu)?0%時的粒徑定義為對應(yīng)體積平均粒徑d50v和累積數(shù)均粒徑d50p。另外,將累積百分比變?yōu)?4%時的粒徑定義為對應(yīng)于體積粒徑d84v和數(shù)量粒徑d84p。
利用這些值,將體積粒徑分布指數(shù)(gsdv)計算為(d84v/d16v)1/2,而將數(shù)量粒徑分布指數(shù)(gsdp)計算為(d84p/d16p)1/2。
色調(diào)劑的平均圓形度優(yōu)選為0.88~0.98,更優(yōu)選為0.90~0.97。
色調(diào)劑的平均圓形度通過sysmexcorporation制造的fpia-3000測量。在該設(shè)備中,采用將分散在水等中的色調(diào)劑顆粒通過流動圖像分析法進行測量的系統(tǒng)。將浸泡的顆粒的懸浮液引入平鞘流動池中,并通過鞘液形成樣品流。通過用閃光燈照射樣品流,利用ccd相機經(jīng)物鏡對流動過程中的顆粒進行靜態(tài)圖像的拍攝。將拍攝的顆粒圖像進行二維圖像處理,并由此從投影面積和周長計算出圓形度。關(guān)于圓形度,對至少4,000個顆粒進行圖像分析,并進行統(tǒng)計處理以獲得平均圓形度。
式:圓形度=等效圓直徑周長/周長=[2×(aπ)1/2]/pm
在上式中,a表示投影面積,且pm表示周長。
在測量中,使用hpf(高分辨率)模式,且稀釋比為1.0。在數(shù)據(jù)分析中,為了除去測量噪聲,圓形度分析范圍為0.40~1.00。
從更容易防止在前一圖像形成循環(huán)中作為非圖像部的區(qū)域中形成的圖像濃度的減小的觀點來看,色調(diào)劑顆粒具有含有包含粘合劑樹脂的海部和包含防粘劑的島部的海-島結(jié)構(gòu)(即,色調(diào)劑顆粒具有防粘劑以島狀存在于粘合劑樹脂的連續(xù)相中的海-島結(jié)構(gòu)),島部的下述偏心度b的分布中的最頻值優(yōu)選為0.71~1.00,且偏心度b的分布中的偏度優(yōu)選為-1.10~-0.50。
此處,將說明具有上述特性的色調(diào)劑。包含防粘劑的島部(下面還稱為“防粘劑域”)的偏心度b是指示防粘劑域的重心偏離色調(diào)劑顆粒的重心有多遠的指標。偏心度b顯示,隨著其值變得越大,防粘劑域離色調(diào)劑表面越近存在,并且隨著其值變得越小,防粘劑域離色調(diào)劑的中心越近存在。偏心度b的分布中的最頻值是指在色調(diào)劑顆粒的徑向上存在最大數(shù)量的防粘劑域的部分。偏心度b的分布的偏度指示分布的對稱性。具體而言,偏心度b的分布的偏度是指從最頻值起的分布的裙邊程度。也就是說,偏心度b的分布的偏度是指防粘劑域以何種程度從存在最大數(shù)目的防粘劑域的部分起在色調(diào)劑顆粒的徑向上分布。
也就是說,當(dāng)防粘劑域的偏心度b的分布中的最頻值處于0.71~1.00的范圍內(nèi)時,這表明色調(diào)劑顆粒的表層部分中存在最大數(shù)目的防粘劑域。當(dāng)防粘劑域的偏心度b的分布中的偏度處于-1.10~-0.50的范圍內(nèi)時,這表明防粘劑域從色調(diào)劑顆粒的表層部分向內(nèi)部以梯度分布(見圖4)。
防粘劑域的偏心度b的分布的最頻值和偏度滿足上述范圍的色調(diào)劑是下述色調(diào)劑,其中,在表層部分中存在最大數(shù)目的防粘劑域,并且同時防粘劑域從色調(diào)劑顆粒的內(nèi)部向表層部分以梯度分布。
在具有上述特性的色調(diào)劑中,表層部分具有最大量的防粘劑。
因此,當(dāng)色調(diào)劑顆粒具有上述特性時,更容易防止在前一圖像形成循環(huán)中作為非圖像部的區(qū)域中形成的圖像濃度的減小。盡管其原因尚不清楚,不過據(jù)推測如下。由于防粘劑存在于色調(diào)劑顆粒的表層部分,色調(diào)劑顆粒與脂肪酸金屬鹽顆粒之間的親和性增大,因而脂肪酸金屬鹽顆粒容易附著至色調(diào)劑顆粒的表面。結(jié)果,據(jù)認為容易將研磨劑顆粒的游離量與脂肪酸金屬鹽顆粒的游離量之比控制在上述范圍內(nèi)。
在具有海-島結(jié)構(gòu)的色調(diào)劑中,從更容易防止在前一圖像形成循環(huán)中作為非圖像部的區(qū)域中形成的圖像濃度的減小的觀點來看,防粘劑域(包含防粘劑的島部)的下述偏心度b的分布中的最頻值優(yōu)選為0.75~0.95,更優(yōu)選為0.80~0.95,甚至還更優(yōu)選為0.85~0.90。
防粘劑域(包含防粘劑的島部)的偏心度b的分布的偏度為-1.10~-0.50,從更容易防止在前一圖像形成循環(huán)中作為非圖像部的區(qū)域中形成的圖像濃度的減小的觀點來看,優(yōu)選為-1.00~-0.60,更優(yōu)選為-0.95~-0.65。
此處,將描述色調(diào)劑顆粒的海-島結(jié)構(gòu)的確認方法。
色調(diào)劑顆粒的海-島結(jié)構(gòu)通過例如下述方法確認:通過透射電子顯微鏡觀察色調(diào)劑顆粒的界面的方法,或用四氧化釕對色調(diào)劑顆粒的截面染色并通過掃描電子顯微鏡觀察截面的方法。從可以更清楚地觀察色調(diào)劑顆粒的截面中的防粘劑域的觀點來看,優(yōu)選的是通過掃描電子顯微鏡觀察截面的方法。掃描電子顯微鏡優(yōu)選為本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的型號,其實例包括hitachihigh-technologiescorporation制造的su8020和jeolltd制造的jsm-7500f。
具體而言,觀察方法如下。首先,將作為測量目標的色調(diào)劑顆粒埋入環(huán)氧樹脂中,并使環(huán)氧樹脂固化。使用配備有金剛石刀片的微切片機對固化產(chǎn)物進行切片,以獲得露出色調(diào)劑顆粒的截面的觀察樣品。對觀察樣品切片施用四氧化釕染色,并用掃描電子顯微鏡觀察色調(diào)劑顆粒的截面。通過該觀察方法,可在色調(diào)劑顆粒的截面中觀察到海-島結(jié)構(gòu),其中,由于染色度差異,具有亮度差(對比度)的防粘劑以島狀存在于粘合劑樹脂的連續(xù)相中。
現(xiàn)將描述防粘劑域的偏心度b的測量方法。
防粘劑域的偏心度b的測量如下。首先,使用海-島確認方法,在高至足以在視場中捕獲一個色調(diào)劑顆粒的截面的倍率下記錄圖像。所記錄的圖像在0.010000μm/像素的條件下通過使用圖像分析軟件(winroof,mitanicorporation制造)進行分析。通過此種圖像分析,借助于用于包埋的環(huán)氧樹脂和色調(diào)劑顆粒的粘合劑樹脂之間的亮度差(對比度)提取色調(diào)劑顆粒的截面形狀?;谒崛〉纳{(diào)劑顆粒的截面形狀獲得投影面積。從該投影面積獲得等效圓直徑。等效圓直徑通過下式算出:
基于所提取的色調(diào)劑顆粒截面形狀獲得重心位置。隨后,借助于粘合劑樹脂和防粘劑之間的亮度差(對比度)提取防粘劑域的形狀,并獲得防粘劑域的重心位置。具體而言,這些重心位置各自作為通過以下假設(shè)獲得的值得到:相對于色調(diào)劑顆粒或防粘劑域的提取區(qū)域,該區(qū)域中的像素數(shù)目為n,且各像素的xy坐標為xi和yi(i=1,2,…,n),且將各自的xi坐標值之和除以n得到重心的x坐標,或?qū)⒏髯缘膟i坐標值之和除以n得到重心的y坐標。然后獲得色調(diào)劑顆粒截面的重心位置與防粘劑域的重心位置之間的距離。將所得的距離定義為在色調(diào)劑顆粒截面的觀察中從色調(diào)劑顆粒的重心至包含防粘劑的島部的重心的距離d。
最后,由等效圓直徑d和距離d,利用表達式(1):偏心度b=2d/d來獲得防粘劑域的偏心度b。對一個色調(diào)劑顆粒截面中存在的多個防粘劑域各自進行上述相同的操作,由此獲得防粘劑域的偏心度b。
接下來,將描述防粘劑域的偏心度b的分布中的最頻值的計算方法。
首先,對200個色調(diào)劑顆粒進行上述的防粘劑域的偏心度b的測量。對各防粘劑域的偏心度b獲得的數(shù)據(jù)以0.01的步進從0開始對數(shù)據(jù)段進行統(tǒng)計分析處理,以獲得偏心度b的分布。獲得所得分布中的最頻值,即防粘劑域的偏心度b的分布中最為頻繁出現(xiàn)的數(shù)據(jù)段的值。將該數(shù)據(jù)段值定義為防粘劑域的偏心度b分布中的最頻值。
接下來,將描述防粘劑域的偏心度b的分布的偏度。
首先,如上所述獲得防粘劑域的偏心度b的分布。根據(jù)下述表達式獲得偏心度b的分布的偏度。在下式中,偏度為sk,防粘劑域的偏心度b的數(shù)據(jù)個數(shù)為n,各防粘劑域的偏心度b的數(shù)據(jù)值為xi(i=1,2,…,n),防粘劑域的偏心度b的全部數(shù)據(jù)的平均值為
在色調(diào)劑制備方法中將描述滿足色調(diào)劑顆粒中的防粘劑域的偏心度b的分布特性的方法。
外添劑
脂肪酸金屬鹽顆粒
在本實施方式中,色調(diào)劑具有作為外添劑的脂肪酸金屬鹽顆粒。脂肪酸金屬鹽顆粒為包含脂肪酸和金屬的鹽的顆粒。
脂肪酸可以是飽和脂肪酸或不飽和脂肪酸。關(guān)于脂肪酸的碳原子數(shù),可舉出具有10~25個碳原子(優(yōu)選為12~22個碳原子)的脂肪酸。脂肪酸的碳原子數(shù)包括羧基的碳原子。
脂肪酸的具體實例包括:飽和脂肪酸,如山崳酸、硬脂酸、棕櫚酸、肉豆蔻酸和月桂酸;和不飽和脂肪酸,如油酸、亞油酸和蓖麻油酸。在這些脂肪酸中,優(yōu)選的是硬脂酸和月桂酸,更優(yōu)選的是硬脂酸。
作為金屬,可以使用二價金屬。金屬的特定實例包括鎂、鈣、鋁、鋇和鋅。其中,優(yōu)選的是鋅。
脂肪酸金屬鹽顆粒的具體實例包括:硬脂酸的金屬鹽,如硬脂酸鋁、硬脂酸鈣、硬脂酸鉀、硬脂酸鎂、硬脂酸鋇、硬脂酸鋰、硬脂酸鋅、硬脂酸銅、硬脂酸鉛、硬脂酸鎳、硬脂酸鍶、硬脂酸鈷和硬脂酸鈉;棕櫚酸的金屬鹽,如棕櫚酸鋅、棕櫚酸鈷、棕櫚酸銅、棕櫚酸鎂、棕櫚酸鋁和棕櫚酸鈣;月桂酸的金屬鹽,如月桂酸鋅、月桂酸錳、月桂酸鈣、月桂酸鐵、月桂酸鎂和月桂酸鋁;油酸的金屬鹽,如油酸鋅、油酸錳、油酸鐵、油酸鋁、油酸銅、油酸鎂和油酸鈣;亞油酸的金屬鹽,亞油酸鋅、亞油酸鈷和亞油酸鈣;和蓖麻油酸的金屬鹽,如蓖麻油酸鋅和蓖麻油酸鋁。
其中,從清潔性和材料可用性來看,作為脂肪酸金屬鹽顆粒,優(yōu)選的是硬脂酸的金屬鹽或月桂酸的金屬鹽的顆粒,更優(yōu)選的是硬脂酸鋅或月桂酸鋅的顆粒,還更優(yōu)選的是硬脂酸鋅顆粒。
脂肪酸金屬鹽顆粒的制備方法沒有特別限制,其實例包括:對脂肪酸堿金屬鹽進行陽離子取代的方法;和使脂肪酸和金屬氫氧化物直接反應(yīng)的方法。
例如,作為脂肪酸金屬鹽顆粒的硬脂酸鋅顆粒的制備方法的實例包括:對硬脂酸鈉進行陽離子取代的方法;和使硬脂酸與氫氧化鋅反應(yīng)的方法。
相對于100重量份色調(diào)劑顆粒,脂肪酸金屬鹽顆粒的外添量可以是,例如0.02重量份~5重量份,優(yōu)選為0.05重量份~3.0重量份,更優(yōu)選為0.08重量份~1.0重量份。
脂肪酸金屬鹽顆粒的數(shù)均粒徑
出于同樣的原因,脂肪酸金屬鹽顆粒的數(shù)均粒徑可以是例如0.1μm~10μm(優(yōu)選為0.3μm~6μm)。
脂肪酸金屬鹽顆粒的數(shù)均粒徑是通過下述方法測量的值。
首先,通過掃描電子顯微鏡(sem)觀察作為測量目標的色調(diào)劑。通過圖像分析獲得作為測量目標的100個脂肪酸金屬鹽顆粒的等效圓直徑,并將基于個數(shù)的分布中從最小直徑側(cè)起的個數(shù)累積為50%(第50個顆粒)的等效圓直徑定義為數(shù)均粒徑。
在獲得作為測量目標的100個脂肪酸金屬鹽顆粒的等效圓直徑的圖像分析中,使用分析儀(era-8900:elionixinc.制造)拍攝放大倍率為10,000倍的二維圖像,并通過使用圖像分析軟件winroof(mitanicorporation制造)在0.010000μm/像素的條件下獲得投影面積,并通過下式得到等效圓直徑:
色調(diào)劑顆粒和脂肪酸金屬鹽顆粒之間的粒徑比
在本示例性實施方式的色調(diào)劑中,當(dāng)將色調(diào)劑顆粒的體積平均粒徑表示為da,將脂肪酸金屬鹽顆粒的數(shù)均粒徑表示為db時,色調(diào)劑顆粒的體積平均粒徑da與脂肪酸金屬鹽顆粒的數(shù)均粒徑db之比(da/db)優(yōu)選滿足2.5≤da/db≤7(優(yōu)選3.0≤da/db≤6.0)。
當(dāng)該比例(da/db)處于上述范圍時,更容易防止在前一圖像形成循環(huán)中作為非圖像部的區(qū)域中形成的圖像濃度的減小。
研磨劑顆粒
研磨劑顆粒沒有特別限制。
從更容易防止在前一圖像形成循環(huán)中作為非圖像部的區(qū)域中形成的圖像濃度的減小的觀點來看,研磨劑顆粒的比重可以是4.0以上(優(yōu)選為6.0~7.0)。
研磨劑顆粒的具體實例包括:無機顆粒,如金屬氧化物(如氧化鈰、氧化鎂、氧化鋁(釩土)、氧化鋅和氧化鋯)、碳化物(如碳化硅)、氮化物(如氮化硼)、焦磷酸鹽(焦磷酸鈣顆粒)、碳酸鹽(如碳酸鈣和碳酸鋇)和金屬鈦酸鹽顆粒(如鈦酸鋇、鈦酸鎂、鈦酸鈣和鈦酸鍶)。研磨劑顆粒可以單獨使用或兩種以上類型組合使用。其中,優(yōu)選的是金屬鈦酸鹽顆粒作為研磨劑顆粒,并且從發(fā)揮研磨劑功能、可用性和成本來看,更優(yōu)選的是鈦酸鍶顆粒。
研磨劑顆粒的表面可以用疏水化劑進行疏水化處理。疏水化劑的實例包括已知的具有烷基(如甲基、乙基、丙基和丁基)的有機硅化合物,且其具體實例包括硅氮烷化合物(如硅烷化合物,例如甲基三甲氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷、三甲基氯硅烷和三甲基甲氧基硅烷,以及六甲基二硅氮烷和四甲基二硅氮烷)。疏水化劑可以單獨使用,或兩種以上類型組合使用。
從更容易防止在前一圖像形成循環(huán)中作為非圖像部的區(qū)域中形成的圖像濃度的減小的觀點來看,研磨劑顆粒的數(shù)均粒徑優(yōu)選為2μm~10μm,更優(yōu)選為3μm~7μm,還更優(yōu)選為4μm~6μm。
研磨劑的數(shù)均粒徑是通過以下方法測得的值。
首先,將作為測量目標的色調(diào)劑添加至甲醇中,分散并攪拌。然后,將所得材料在超聲浴中處理,由此可以使脂肪酸金屬鹽顆粒和研磨劑顆粒與色調(diào)劑分離。分離的容易性由外添劑的粒徑和比重確定,并且由于具有大直徑和高比重的許多研磨劑顆粒容易分離,因而研磨劑顆??梢酝ㄟ^設(shè)定弱超聲處理條件或通過使如色調(diào)劑等樹脂顆粒組合物不會下沉的程度的弱離心分離進行沉降而分離。所分離的研磨劑顆粒進行干燥,然后通過掃描電子顯微鏡(sem)觀察。通過圖像分析獲得作為測量目標的100個研磨劑顆粒的等效圓直徑,并將基于個數(shù)的分布中從最小直徑側(cè)起的個數(shù)累積為50%(第50個顆粒)的等效圓直徑定義為數(shù)均粒徑。
在獲得作為測量目標的100個研磨劑顆粒的等效圓直徑的圖像分析中,使用分析儀(era-8900:elionixinc.制造)拍攝放大倍率為10,000倍的二維圖像,并通過使用圖像分析軟件winroof(mitanicorporation制造)在0.010000μm/像素的條件下獲得投影面積,并通過下式得到等效圓直徑:
脂肪酸金屬鹽顆粒和研磨劑顆粒可以彼此區(qū)分。研磨劑顆粒通過經(jīng)分離方法收集的樣品而區(qū)分,并且脂肪酸金屬鹽可以作為通過下述方法觀察的顆粒而進行觀察:對在分離研磨劑顆粒后的上清液中包含的色調(diào)劑組合物進行干燥而獲得的收集材料中的脂肪酸金屬鹽粒徑進行觀察。區(qū)分方法包括通過元素分布像進行區(qū)分,并且沒有特別限制,只要可以進行區(qū)分即可。
從更容易防止在前一圖像形成循環(huán)中作為非圖像部的區(qū)域中形成的圖像濃度的減小的觀點來看,相對于色調(diào)劑顆粒,研磨劑顆粒的外添量可以是0.01重量%~5重量%,優(yōu)選為0.02重量%~2重量%,更優(yōu)選為0.05重量%~1.5重量%,還更優(yōu)選為0.1重量%~1重量%。
研磨劑顆粒與脂肪酸金屬鹽顆粒的含量的總量比
從更容易防止在前一圖像形成循環(huán)中作為非圖像部的區(qū)域中形成的圖像濃度的減小的觀點來看,外添劑中的研磨劑顆粒的總量d與脂肪酸金屬鹽顆粒的總量c之比(d/c)可以是0.25≤d/c≤0.9(優(yōu)選0.30≤d/c≤0.80,更優(yōu)選0.35≤d/c≤0.75)。
脂肪酸金屬鹽顆粒與研磨劑顆粒的粒徑比
在本示例性實施方式的色調(diào)劑中,當(dāng)將脂肪酸金屬鹽顆粒的數(shù)均粒徑表示為db,將研磨劑顆粒的數(shù)均粒徑表示為dc時,研磨劑顆粒的數(shù)均粒徑dc與脂肪酸金屬鹽顆粒的數(shù)均粒徑db之比(dc/db)滿足0.1≤dc/db≤16.7。該比例(dc/db)更優(yōu)選滿足1.0≤dc/db≤8.0,還更優(yōu)選滿足1.5≤dc/db≤6.0。
當(dāng)該比例(dc/db)處于上述范圍時,更容易防止在前一圖像形成循環(huán)中作為非圖像部的區(qū)域中形成的圖像濃度的減小。
研磨劑顆粒與脂肪酸金屬鹽顆粒的游離量比
在本示例性實施方式的色調(diào)劑中,該游離量比(b/a)為0.3≤b/a≤2.0。當(dāng)該游離量比(b/a)處于上述范圍時,可防止在前一圖像形成循環(huán)中作為非圖像部的區(qū)域中形成的圖像濃度的減小。
從更容易防止在前一圖像形成循環(huán)中作為非圖像部的區(qū)域中形成的圖像濃度的減小的觀點來看,游離量比(b/a)優(yōu)選滿足0.3≤b/a≤1.5,更優(yōu)選滿足0.32≤b/a≤1.2,還更優(yōu)選滿足0.35≤b/a≤1.0。
游離量比(b/a)是通過下述方法獲得的值:測量經(jīng)下述方法獲得的脂肪酸金屬鹽顆粒的游離量和研磨劑顆粒的游離量,并將研磨劑顆粒的游離量b除以脂肪酸金屬鹽顆粒的游離量a。
脂肪酸金屬鹽顆粒的游離量和研磨劑顆粒的游離量是通過對色調(diào)劑進行游離處理獲得的值,該游離處理通過施加超聲波進行。具體而言,游離量是通過以下描述的方法獲得的值。
脂肪酸金屬鹽顆粒的游離量包括在超聲處理前(未處理)在色調(diào)劑中從色調(diào)劑顆粒游離的脂肪酸金屬鹽顆粒,和通過下文描述的超聲游離處理而游離的脂肪酸金屬鹽顆粒。這在研磨劑顆粒的游離量的情況中也相同。
從更容易防止在前一圖像形成循環(huán)中作為非圖像部的區(qū)域中形成的圖像濃度的減小的觀點來看,脂肪酸金屬鹽顆粒的游離量a可以是3.0mg~20mg。出于相同的原因,研磨劑顆粒的游離量b可以是3.0mg~20mg。
脂肪酸金屬鹽顆粒的游離率可以是30%~小于90%(優(yōu)選35%~小于90%,更優(yōu)選35%~80%,還更優(yōu)選40%~70%)。
當(dāng)脂肪酸金屬鹽顆粒的游離率為30%以上時,容易防止圖像保持體上圖像部中存在的脂肪酸金屬鹽顆粒的量的過度增大。因此,容易防止圖像保持體上的色調(diào)劑圖像和轉(zhuǎn)印介質(zhì)(例如,中間轉(zhuǎn)印帶)之間的粘附性的減小(也就是,容易防止色調(diào)劑圖像至轉(zhuǎn)印介質(zhì)的轉(zhuǎn)印性的減小)。另外,容易防止在圖像保持體的色調(diào)劑圖像轉(zhuǎn)印至轉(zhuǎn)印介質(zhì)上時缺陷轉(zhuǎn)印的發(fā)生。結(jié)果,容易防止圖像部的濃度減小。
當(dāng)脂肪酸金屬鹽顆粒的游離率小于90%時,容易防止圖像保持體上的非圖像部中存在的脂肪酸金屬鹽顆粒的量的過度增大。因此,容易防止圖像保持體上的非圖像部存在的脂肪酸金屬鹽顆粒的量移動至轉(zhuǎn)印介質(zhì)上。因此,在對應(yīng)于轉(zhuǎn)印介質(zhì)上的非圖像部的區(qū)域中容易防止與色調(diào)劑圖像的粘附性的減小。另外,在作為非圖像部的區(qū)域中形成下一圖像形成循環(huán)中作為圖像部的圖像的情況下,更容易防止在色調(diào)劑圖像從圖像保持體轉(zhuǎn)印至轉(zhuǎn)印介質(zhì)上時色調(diào)劑圖像的缺陷轉(zhuǎn)印的發(fā)生。結(jié)果,更容易防止在前一圖像形成循環(huán)中作為非圖像部的區(qū)域中形成的圖像濃度的減小。
脂肪酸金屬鹽顆粒的超聲游離處理
將作為測量目標的2g色調(diào)劑添加并分散在40ml0.2%表面活性劑(聚氧乙烯聚合度為10的聚氧乙烯(10)辛基苯基醚)的水溶液中。在分散后,使用超聲均化器(us300t,nisseicorporation制造)施加輸出為20w且頻率為20khz的超聲振動1分鐘,以使外添劑與色調(diào)劑顆粒分離。隨后,將分散液放入50ml的連接有沉降管的高速離心分離器(型號:m160iv,sakumaseisakusho制造)中,以在3,000rpm下通過沉降分離色調(diào)劑顆粒7分鐘,使用孔徑分別為5μm和0.22μm的膜過濾器(fhlp02500和gsep047s0,milliporecorporation制造)依次過濾上清液,并干燥濾液。通過重復(fù)上述操作獲得干燥樣品。使用壓片機將3g所獲得的干燥樣品在10t/cm2的壓力下形成為40mmφ丸粒,并定義為樣品1(脂肪酸金屬鹽顆粒在超聲游離處理后的樣品)。
研磨劑顆粒的超聲游離處理
將作為測量目標的2g色調(diào)劑添加并分散在40ml0.2%表面活性劑(聚氧乙烯聚合度為10的聚氧乙烯(10)辛基苯基醚)的水溶液中,從而用水溶液潤濕色調(diào)劑。在這種狀態(tài)下,使用超聲均化器(us300t,nisseicorporation制造)施加輸出為20w且頻率為20khz的超聲振動1分鐘,以使外添劑與色調(diào)劑顆粒分離。將多鎢酸鈉添加至該分散液中,并將所得材料的比重調(diào)節(jié)為1.5~2.0。隨后,將該材料放入50ml的連接有沉降管的高速離心分離器(型號:m160iv,sakumaseisakusho制造)中,以在3,000rpm下進行離心分離7分鐘。然后,將60ml純凈水添加至上層的色調(diào)劑中,以獲得分散漿液,并進行抽濾(kiriyamafunnel濾紙,5c號,60φm/m,kiriyamaglassco.制造)。將60ml純凈水添加至濾紙上殘留的色調(diào)劑以獲得分散漿液,并對分散漿液進行抽濾并洗滌。收集濾紙上殘留的色調(diào)劑,并在40℃的恒溫浴中干燥8小時。通過重復(fù)上述操作獲得干燥樣品。使用壓片機將3g所獲得的干燥樣品在10t/cm2的壓力下形成為40mmφ丸粒,并定義為樣品2(研磨劑顆粒在超聲游離處理后的樣品)。
使用壓片機將3g未經(jīng)超聲游離處理的色調(diào)劑在10t/cm2的壓力下形成為40mmφ丸粒,并定義為未處理樣品。
各游離量的測量
通過熒光x射線設(shè)備測量各個樣品的金屬元素含量。通過預(yù)先繪制的校準曲線獲得來源于脂肪酸金屬鹽顆粒的金屬元素含量和來源于研磨劑顆粒的金屬元素含量。
隨后,從所得的脂肪酸金屬鹽顆粒包含的金屬含量的結(jié)果,通過下式(a)獲得脂肪酸金屬鹽顆粒的游離量。
式(a):脂肪酸金屬鹽顆粒的游離量(a)=c01–c1
其中,c01表示未處理樣品的脂肪酸金屬鹽顆粒的金屬元素含量,且c1表示樣品1的脂肪酸金屬鹽顆粒的金屬元素含量。
從所得的研磨劑顆粒中包含的金屬含量,通過下式(b)獲得研磨劑顆粒的游離量。
式(b):研磨劑顆粒的游離量(b)=c02–c2
其中,c02表示未處理樣品的研磨劑顆粒的金屬元素含量,且c2表示樣品2的研磨劑顆粒的金屬元素含量。
通過下式(c)獲得脂肪酸金屬鹽的游離率。
式(c):脂肪酸金屬鹽顆粒的游離率={(c01–c1)/c01}×100
其他外添劑
可以在色調(diào)劑中外部添加除脂肪酸金屬鹽顆粒以外的外添劑。該外添劑的實例包括無機顆粒。無機顆粒的實例包括sio2、tio2、cuo、sno2、fe2o3、bao、cao、k2o、na2o、cao·sio2、al2o3·2sio2、baso4和mgso4。
優(yōu)選對用作外添劑的無機顆粒的表面進行疏水化處理。例如,疏水化處理通過將無機顆粒浸入疏水化處理劑中進行。疏水化處理劑不受特別限制,其實例包括硅烷偶聯(lián)劑、硅油、鈦酸鹽偶聯(lián)劑和鋁偶聯(lián)劑。這些疏水化處理劑可以單獨使用,或者兩種以上類型組合使用。
通常,例如,相對于100重量份無機顆粒,疏水化處理劑的量通常為1重量份~10重量份。
外添劑的實例還包括樹脂顆粒(如聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯(pmma)和三聚氰胺樹脂等樹脂顆粒)和清潔助劑(例如,氟聚合物顆粒)。
相對于色調(diào)劑顆粒,外添劑的外添量例如優(yōu)選為0.01重量%~5重量%,且更優(yōu)選為0.01重量%~約2.0重量%。
色調(diào)劑制備方法
下面將描述本示例性實施方式的色調(diào)劑制備方法。
本示例性實施方式的色調(diào)劑通過在制備色調(diào)劑顆粒之后將包含脂肪酸金屬鹽顆粒和研磨劑顆粒的外添劑經(jīng)外部添加至色調(diào)劑顆粒而獲得。
色調(diào)劑顆??梢酝ㄟ^干法(例如,混煉粉碎法)和濕法(例如,凝集聚并法、懸浮聚合法和溶解懸浮法)中的任一種來制備。色調(diào)劑顆粒制備方法不限于這些方法,可以采用已知的制備方法。
其中,優(yōu)選使用凝集聚并法獲得色調(diào)劑顆粒。
具體而言,例如,在使用凝集聚并法制備色調(diào)劑顆粒的情況下,色調(diào)劑顆粒通過以下步驟制造:制備其中分散有作為粘合劑樹脂的樹脂顆粒的樹脂顆粒分散液(樹脂顆粒分散液制備步驟),使樹脂顆粒分散液中(必要時在混合其他顆粒分散液之后的分散液中)的樹脂顆粒(必要時,有其他顆粒)凝集而形成凝集顆粒(凝集顆粒形成步驟),和加熱分散有凝集顆粒的凝集顆粒分散液以使凝集顆粒聚并由此形成色調(diào)劑顆粒(聚并步驟)。
特別是,在制備滿足上述的防粘劑的偏心度b的分布特性的色調(diào)劑(色調(diào)劑顆粒)的情況中,色調(diào)劑顆粒優(yōu)選通過下述凝集聚并法制得。
在下述凝集聚并法中,將描述獲得還含有著色劑的色調(diào)劑(色調(diào)劑顆粒)的方法。不過,著色劑在必要時才包含在色調(diào)劑顆粒中。
具體而言,色調(diào)劑顆粒優(yōu)選通過以下步驟制備:
制備分散液(分散液制備步驟);
通過混合其中分散有作為粘合劑樹脂的第一樹脂顆粒的第一樹脂顆粒分散液與其中分散有著色劑的顆粒(下文還稱為“著色劑顆粒”)的著色劑顆粒分散液而獲得分散液,通過使該分散液中的顆粒凝集而形成第一凝集顆粒(第一凝集顆粒形成步驟);
在獲得其中分散有第一凝集顆粒的第一凝集顆粒分散液后,繼續(xù)向第一凝集顆粒分散液中添加其中分散有作為粘合劑樹脂的第二樹脂顆粒和防粘劑的顆粒(下文還稱為“防粘劑顆?!?的混合分散液,同時緩慢增大混合分散液中的防粘劑的濃度,以在第一凝集顆粒的表面上進一步凝集第二樹脂顆粒和防粘劑顆粒,從而形成第二凝集顆粒(第二凝集顆粒形成步驟);
在獲得其中分散有第二凝集顆粒的第二凝集顆粒分散液后,進一步混合第二凝集顆粒分散液與其中分散有作為粘合劑樹脂的第三樹脂顆粒的第三樹脂顆粒分散液,以在第二凝集顆粒表面上進一步凝集第三樹脂顆粒從而附著于其上,由此形成第三凝集顆粒(第三凝集顆粒形成步驟);和
加熱其中分散有第三凝集顆粒的第三凝集顆粒分散液,從而使第三凝集顆粒聚并,由此形成色調(diào)劑顆粒(聚并步驟)。
色調(diào)劑顆粒制備方法不限于上述方法。例如,可以在通過混合樹脂顆粒分散液與著色劑顆粒分散液而獲得的混合分散液中使顆粒凝集。接下來,在凝集的過程中,向混合分散液中添加防粘劑顆粒分散液,同時緩慢增大添加速率或增大防粘劑顆粒的濃度,并使各顆粒的凝集進一步進行以形成凝集顆粒??梢酝ㄟ^凝集顆粒的聚并而形成色調(diào)劑顆粒。
下面,將詳細描述各步驟。
制備分散液的步驟
首先,制備凝集聚并法中使用的分散液。具體而言,制備如下分散液:其中分散有作為粘合劑樹脂的第一樹脂顆粒的第一樹脂顆粒分散液,其中分散有著色劑顆粒的著色劑顆粒分散液,其中分散有作為粘合劑樹脂的第二樹脂顆粒的第二樹脂顆粒分散液,其中分散有作為粘合劑樹脂的第三樹脂顆粒的第三樹脂顆粒分散液,和其中分散有防粘劑顆粒的防粘劑顆粒分散液。
在制備分散液的步驟中,將第一樹脂顆粒、第二樹脂顆粒和第三樹脂顆粒稱為“樹脂顆?!币员阏f明。
此處,樹脂顆粒分散液例如用表面活性劑將樹脂顆粒分散在分散介質(zhì)中而制備。
用于樹脂顆粒分散液中的分散介質(zhì)的實例包括水性介質(zhì)。
水性介質(zhì)的實例包括如蒸餾水和離子交換水等水,和醇等。這些介質(zhì)可以單獨使用,或者兩種以上類型組合使用。
表面活性劑的實例包括:陰離子表面活性劑,如硫酸鹽、磺酸鹽、磷酸鹽和皂類表面活性劑;陽離子表面活性劑,如胺鹽和季銨鹽陽離子表面活性劑;和非離子表面活性劑,如聚乙二醇、烷基酚的氧化乙烯加合物和多元醇非離子表面活性劑。其中,特別優(yōu)選的是陰離子表面活性劑和陽離子表面活性劑。非離子表面活性劑可以與陰離子表面活性劑或陽離子表面活性劑組合使用。
表面活性劑可以單獨使用,或者兩種以上類型組合使用。
關(guān)于樹脂顆粒分散液,作為將樹脂顆粒分散于分散介質(zhì)中的方法,例如,可以舉出例如使用旋轉(zhuǎn)剪切型均化器或者具有介質(zhì)的球磨機、砂磨機或戴諾磨的常規(guī)分散法。取決于樹脂顆粒的種類,可以例如通過轉(zhuǎn)相乳化法將樹脂顆粒分散在樹脂顆粒分散液中。
轉(zhuǎn)相乳化法包括:將要分散的樹脂溶解在能夠溶解該樹脂的疏水性有機溶劑中;通過向有機連續(xù)相(o相)添加堿進行中和;通過添加水性介質(zhì)(w相)以將樹脂由w/o轉(zhuǎn)化為o/w(所謂的轉(zhuǎn)相)以形成非連續(xù)相,以使樹脂以顆粒狀分散在水性介質(zhì)中。
分散在樹脂顆粒分散液中的樹脂顆粒的體積平均粒徑例如優(yōu)選為0.01μm~1μm,更優(yōu)選為0.08μm~0.8μm,還更優(yōu)選為0.1μm~0.6μm。
關(guān)于樹脂顆粒的體積平均粒徑,相對于使用通過激光衍射型粒徑分布測量裝置(如la-700,由horiba,ltd.制造)測量獲得的粒徑分布劃分的粒徑范圍(區(qū)段)從最小直徑側(cè)起繪制體積累積分布,并將累積百分比變?yōu)榭傤w粒的50%時的粒徑測量為體積平均粒徑d50v。其他分散液中顆粒的體積平均粒徑也以同樣的方式測量。
例如,包含于樹脂顆粒分散液中的樹脂顆粒的含量優(yōu)選為5重量%~50重量%,且更優(yōu)選為10重量%~40重量%。
例如,可以以與樹脂顆粒分散液的情況中相同的方式,制備著色劑顆粒分散液和防粘劑顆粒分散液。也就是,在體積平均粒徑、分散介質(zhì)、分散方法和顆粒含量方面,樹脂顆粒分散液中的顆粒與著色劑顆粒分散液中分散的著色劑顆粒和防粘劑分顆粒散體中分散的防粘劑顆粒相同。
第一凝集顆粒形成步驟
接下來,將第一樹脂顆粒分散液與著色劑顆粒分散液混合在一起。
在該混合分散液中,第一樹脂顆粒和著色劑顆粒異質(zhì)凝集而形成包含第一樹脂顆粒和著色劑顆粒的第一凝集顆粒。
具體而言,例如,將凝集劑添加至混合分散液,并將混合分散液的ph調(diào)節(jié)至酸性(例如,ph為2~5)。必要時,添加分散穩(wěn)定劑。隨后,將混合分散液在樹脂顆粒的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(具體而言,例如,從比第一樹脂顆粒的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度低30℃的溫度至比玻璃化轉(zhuǎn)變溫度低10℃的溫度)加熱以使分散于混合分散液中的顆粒凝集,由此形成第一凝集顆粒。
在第一凝集顆粒形成步驟中,例如,可以在使用旋轉(zhuǎn)剪切型均化器攪拌混合分散液下于室溫(例如,25℃)添加凝集劑,并將混合分散液的ph調(diào)節(jié)至酸性(例如,ph為2~5),可以在必要時添加分散穩(wěn)定劑,隨后可進行加熱。
凝集劑的實例包括極性與添加至混合分散液的用作分散劑的表面活性劑的極性相反的表面活性劑,例如無機金屬鹽和二價以上金屬絡(luò)合物。特別是,在使用金屬絡(luò)合物作為凝集劑的情況下,表面活性劑的使用量降低,并且改善了充電特性。
必要時,可以使用與凝集劑的金屬離子形成絡(luò)合物或類似鍵的添加劑。作為該添加劑,優(yōu)選使用螯合劑。
無機金屬鹽的實例包括:金屬鹽,如氯化鈣、硝酸鈣、氯化鋇、氯化鎂、氯化鋅、氯化鋁和硫酸鋁;和無機金屬鹽聚合物,如聚氯化鋁、聚氫氧化鋁和多硫化鈣。
可以使用水溶性螯合劑作為螯合劑。螯合劑的實例包括:羥基羧酸,如酒石酸、檸檬酸和葡糖酸;亞氨基二乙酸(ida);次氮基三乙酸(nta);和乙二胺四乙酸(edta)。
相對于100重量份第一樹脂顆粒,螯合劑的添加量例如優(yōu)選為0.01重量份~5.0重量份,且更優(yōu)選為0.1重量份至小于3.0重量份。
第二凝集顆粒形成步驟
接下來,在獲得其中分散有第一凝集顆粒的第一凝集顆粒分散液后,將其中分散有第二樹脂顆粒和防粘劑顆粒的混合分散液繼續(xù)添加至第一凝集顆粒分散液中,同時緩慢增大混合分散液中防粘劑顆粒的濃度。
第二樹脂顆??梢耘c第一樹脂顆粒是相同類型或不同類型。
第二樹脂顆粒和防粘劑顆粒在其中分散有第一凝集顆粒、第二樹脂顆粒和防粘劑顆粒的分散液中在第一凝集顆粒表面上凝集。具體而言,例如,在第一凝集顆粒形成步驟中,當(dāng)?shù)谝荒w粒達到目標粒徑時,將其中分散有第二樹脂顆粒和防粘劑顆粒的混合分散液添加到第一凝集顆粒分散液中,同時緩慢增大防粘劑顆粒的濃度,并且將該分散液在等于或低于第二樹脂顆粒的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的溫度下加熱。
通過該步驟形成凝集顆粒,其中第二樹脂顆粒和防粘劑顆粒粘附在第一凝集顆粒的表面上。也就是說,形成了其中第二樹脂顆粒和防粘劑顆粒的凝集體粘附在第一凝集顆粒表面上的第二凝集顆粒。此時,由于將其中分散有第二樹脂顆粒和防粘劑顆粒的混合分散液繼續(xù)添加至第一凝集顆粒分散液,同時緩慢增大防粘劑顆粒的濃度,因而第二樹脂顆粒和防粘劑顆粒的凝集體粘附在第一凝集顆粒的表面上,使得防粘劑顆粒的濃度(存在率)在顆粒的徑向上向外緩慢增大。
此處,優(yōu)選使用自動進料添加法作為添加混合分散液的添加方法。使用該自動進料添加方法,可以向第一凝集顆粒分散液中添加混合分散液,同時緩慢增大混合分散液中的防粘劑顆粒的濃度。
下面,將參照附圖描述使用自動進料添加方法添加混合分散液的方法。
圖3顯示了自動進料添加方法中使用的裝置。在圖3中,附圖標記311表示第一凝集顆粒分散液,附圖標記312表示第二樹脂顆粒分散液,附圖標記313表示防粘劑顆粒分散液。
圖3中顯示的裝置具有:容納其中分散有第一分散顆粒的第一分散顆粒分散液的第一收容槽321,容納其中分散有第二樹脂顆粒的第二樹脂顆粒分散液的第二收容槽322,和容納其中分散有防粘劑顆粒的防粘劑顆粒分散液的第三收容槽323。
第一收容槽321和第二收容槽322通過第一液體供給管331連接。第一液體供給泵341存在于第一液體供給管331路徑中間。通過驅(qū)動第一液體供給泵341,通過第一液體供給管331將第二收容槽322中包含的分散液供給至第一收容槽321中容納的分散液。
第一攪拌器351設(shè)置在第一收容槽321中。通過驅(qū)動第一攪拌器351,在將第二收容槽322中容納的分散液供給至第一收容槽321中容納的分散液時,攪拌并混合第一收容槽321中的分散液。
第二收容槽322和第三收容槽323通過第二液體供給管332連接。第二液體供給泵342存在于第二液體供給管332路徑中間。通過驅(qū)動第二液體供給泵342,通過第二液體供給管332將第三收容槽323中包含的分散液供給至第二收容槽322中容納的分散液。
第二攪拌器352設(shè)置在第二收容槽322中。通過驅(qū)動第二攪拌器352,在將第三收容槽323中容納的分散液供給至第二收容槽322中容納的分散液時,攪拌并混合第二收容槽322中的分散液。
在圖3所示的裝置中,首先,在第一收容槽321中進行第一凝集顆粒形成步驟,以制備第一凝集顆粒分散液,并將第一凝集顆粒分散液容納在第一收容槽321中。第一凝集顆粒形成步驟可以在另一槽中進行來制備第一凝集顆粒分散液,并可以將第一凝集顆粒分散液容納在第一收容槽321中。
在此狀態(tài)下,驅(qū)動第一液體供給泵341和第二液體供給泵342。通過此種驅(qū)動,將第二收容槽322中容納的第二樹脂顆粒分散液供給至第一收容槽321中容納的第一凝集顆粒分散液中。另外,通過驅(qū)動第一攪拌器351,在第一收容槽321中攪拌并混合分散液。
將第三收容槽323中容納的防粘劑顆粒分散液供給至第二收容槽322中容納的第二樹脂顆粒分散液。另外,通過驅(qū)動第二攪拌器352,在第二收容槽322中攪拌并混合分散液。
此時,將防粘劑顆粒分散液繼續(xù)供給至第二收容槽322中容納的第二樹脂顆粒分散液,并緩慢增大防粘劑顆粒的濃度。因此,在第二收容槽322中,容納其中分散有第二樹脂顆粒和防粘劑顆粒的混合分散液,并將該混合分散液供給至第一收容槽321中容納的第一凝集顆粒分散液中。連續(xù)進行混合分散液的供給,同時增大混合分散液中的防粘劑顆粒分散液的濃度。
使用自動進料添加法,可以向第一凝集顆粒分散液中添加其中分散有第二樹脂顆粒和防粘劑顆粒的混合分散液,同時緩慢增大防粘劑顆粒的濃度。
在自動進料添加法中,通過調(diào)節(jié)第二收容槽322和第三收容槽323中容納的分散液的液體供給開始時間和液體供給速率,來調(diào)節(jié)色調(diào)劑的防粘劑域的分布特性。另外,在自動進料添加法中,還通過在第二收容槽322和第三收容槽323中容納的分散液的供給中調(diào)節(jié)液體供給速率,來調(diào)節(jié)色調(diào)劑的防粘劑域的分布特性。
具體而言,例如,根據(jù)防粘劑顆粒分散液從第三收容槽323向第二收容槽322的供給結(jié)束的時刻調(diào)節(jié)防粘劑域的偏心度b的分布中的最頻值。更具體而言,例如,當(dāng)防粘劑顆粒分散液從第三收容槽323向第二收容槽322的供給在從第二收容槽322向第一收容槽321的供給結(jié)束之前結(jié)束時,第二收容槽322中混合分散液中的防粘劑顆粒的濃度在該時刻后不會增大。因此,可以減小防粘劑域的偏心度b的分布中的最頻值。
防粘劑域的偏心度b的分布的偏度根據(jù)第二收容槽322和第三收容槽323的分散液的液體供給時間和分散液從第二收容槽322至第一收容槽321的液體供給速率來調(diào)節(jié)。更具體而言,例如,當(dāng)通過加快第三收容槽323的防粘劑顆粒分散液的液體供給開始時間和第二收容槽322的分散液的液體供給開始時間來降低第二收容槽322的分散液的液體供給速率時,防粘劑顆粒從顆粒的內(nèi)側(cè)至要形成的凝集顆粒的外部排列。由此,防粘劑域的偏心度b的分布的偏度增大。
上述自動進料添加法不限于以上方法。例如,可以采用各種方法,例如:1)分別提供容納第二樹脂顆粒分散液的收容槽和容納其中分散有第二樹脂顆粒和防粘劑顆粒的混合分散液的收容槽,并將各個分散液從各收容槽供給至第一收容槽321,同時改變液體供給速率的方法;和2)分別提供容納防粘劑顆粒分散液的收容槽和容納其中分散有第二樹脂顆粒和防粘劑顆粒的混合分散液的收容槽,并將各個分散液從各收容槽供給至第一收容槽321,同時改變液體供給速率的方法。
由此,獲得第二凝集顆粒,其中第二樹脂顆粒和防粘劑顆粒凝集在第一凝集顆粒的表面上從而附著于其上。
第三凝集顆粒形成步驟
接下來,在獲得其中分散有第二凝集顆粒的第二凝集顆粒分散液后,將第二凝集顆粒分散液進一步與其中分散有作為粘合劑樹脂的第三樹脂顆粒的第三樹脂顆粒分散液混合。
第三樹脂顆粒可以與第一或第二樹脂顆粒是相同類型或不同類型。
在其中分散有第二凝集顆粒和第三凝集顆粒的分散液中,第三凝集顆粒將凝集在第二凝集顆粒表面上。具體而言,例如,在第二凝集顆粒形成步驟中,當(dāng)?shù)诙w粒達到目標粒徑時,將第三樹脂顆粒分散液添加至第二凝集顆粒分散液中,并將該分散液在等于或低于第三樹脂顆粒的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的溫度下加熱。
通過將分散液的ph從例如約6.5調(diào)節(jié)至8.5來使凝集的進行停止。
聚并步驟
接下來,通過將其中分散有第三凝集顆粒的第三凝集顆粒分散液在等于或高于第一、第二和第三樹脂顆粒的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的溫度(例如,比第一、第二和第三樹脂顆粒的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度高10℃~30℃的溫度)下加熱,以使第三凝集顆粒聚并并形成色調(diào)劑顆粒。
通過上述步驟獲得色調(diào)劑顆粒。
由于上述步驟,在所得色調(diào)劑顆粒(色調(diào)劑)中防粘劑域的偏心度b的分布特性處于上述范圍內(nèi)。
此處,在聚并步驟結(jié)束之后,對形成于溶液中的色調(diào)劑顆粒進行公知的洗滌步驟、固液分離步驟和干燥步驟,由此獲得干燥的色調(diào)劑顆粒。
考慮到充電性,在洗滌步驟中,優(yōu)選進行通過使用離子交換水的充分置換洗滌。此外,固液分離步驟沒有特別限制,不過考慮到生產(chǎn)率,可以優(yōu)選進行抽濾或壓濾等。此外,干燥步驟的方法沒有特別限制,不過考慮到生產(chǎn)率,可以優(yōu)選進行冷凍干燥、閃速噴射干燥、流化干燥或振動式流化干燥等。
接下來,將描述制備具有包含脲改性聚酯樹脂的色調(diào)劑顆粒的色調(diào)劑的情況。
包含脲改性聚酯樹脂作為粘合劑樹脂的色調(diào)劑顆粒優(yōu)選通過以下溶解懸浮法獲得?,F(xiàn)將示出獲得包含未改性聚酯樹脂和脲改性聚酯樹脂作為粘合劑樹脂的色調(diào)劑顆粒的方法。不過,色調(diào)劑顆??梢詢H包含脲改性聚酯樹脂作為粘合劑樹脂。
油相液體制備步驟
制備如下的油相液體,其中包含未改性聚酯樹脂、具有異氰酸酯基的聚酯預(yù)聚物、胺化合物、光亮性顏料和防粘劑的色調(diào)劑顆粒材料溶解或分散在有機溶劑中(油相液體制備步驟)。該油相液體制備步驟是通過將色調(diào)劑顆粒材料溶解或分散在有機溶劑中而獲得色調(diào)劑材料的混合液的步驟。
油相液體的制備方法的實例包括:1)包括將色調(diào)劑材料共同溶解或分散在有機溶劑中的制備方法;2)包括預(yù)先混煉色調(diào)劑材料并將混煉材料溶解或分散在有機溶劑中的制備方法;3)包括使未改性聚酯樹脂、具有異氰酸酯基的聚酯預(yù)聚物和胺化合物溶解在有機溶劑中并反應(yīng),并將光亮性顏料和防粘劑分散在有機溶劑中的制備方法;4)包括將光亮性顏料和防粘劑分散在有機溶劑中,使未改性聚酯樹脂、具有異氰酸酯基的聚酯預(yù)聚物和胺化合物溶解在有機溶劑中的制備方法;5)包括將具有異氰酸酯基的聚酯預(yù)聚物和胺化合物以外的色調(diào)劑顆粒材料(未改性聚酯樹脂、光亮性顏料和防粘劑)溶解或分散在有機溶劑中,并將具有異氰酸酯基的聚酯預(yù)聚物和胺化合物溶解在有機溶劑中的制備方法;和6)包括將具有異氰酸酯基的聚酯預(yù)聚物和胺化合物以外的色調(diào)劑顆粒材料(未改性聚酯樹脂、光亮性顏料和防粘劑)溶解或分散在有機溶劑中,并將具有異氰酸酯基的聚酯預(yù)聚物或胺化合物溶解在有機溶劑中的制備方法。油相液體制備方法不限于此。
油相液體的有機溶劑的實例包括:酯類溶劑,如乙酸甲酯和乙酸乙酯;酮類溶劑,如甲基乙基酮和甲基異丁基酮;脂肪族烴類溶劑,如己烷和環(huán)己烷;和鹵代烴類溶劑,如二氯甲烷、氯仿和三氯乙烷。這些有機溶劑可溶解粘合劑樹脂。其在水中的溶解比為約0重量%~30重量%,并且其沸點優(yōu)選為100℃以下。在這些有機溶劑中,優(yōu)選乙酸乙酯。
懸浮液制備步驟
接下來,通過將所得的油相液體分散在水相液體中而制備懸浮液(懸浮液制備步驟)。
在制備懸浮液的同時使具有異氰酸酯基的聚酯預(yù)聚物和胺化合物反應(yīng)。由于該反應(yīng)形成脲改性聚酯樹脂。該反應(yīng)與分子鏈的交聯(lián)反應(yīng)和伸長反應(yīng)的至少一種相關(guān)聯(lián)。具有異氰酸酯基的聚酯預(yù)聚物和胺化合物之間的反應(yīng)還可以與下述的有機溶劑除去步驟一起進行。
此處,反應(yīng)條件根據(jù)聚酯預(yù)聚物的異氰酸酯基結(jié)構(gòu)和與胺化合物的反應(yīng)性而選擇。例如,反應(yīng)時間優(yōu)選為10分鐘~40小時,更優(yōu)選為2小時~24小時。反應(yīng)溫度優(yōu)選為0℃~150℃,更優(yōu)選為40℃~98℃。為了形成脲改性聚酯樹脂,必要時可以使用已知的催化劑(月桂酸二丁基錫、月桂酸二辛基錫等)。也就是說,可以在油相液體或懸浮液中添加催化劑。
作為水相液體,可舉出將諸如有機顆粒分散劑或無機顆粒分散劑等顆粒分散劑分散在水性溶劑中的水相液體。作為水相液體,還可舉出在顆粒分散劑分散在水性溶劑中時將聚合物分散劑溶解在水性溶劑中的水相液體??梢栽谒嘁后w中添加諸如表面活性劑等已知添加劑。
水性溶劑的實例包括水(如通常為離子交換水、蒸餾水和純凈水)。除了水,水性溶劑還可以含有有機溶劑,如醇(甲醇、異丙醇、乙二醇等)、二甲基甲酰胺、四氫呋喃、溶纖劑(甲基溶纖劑等)和低級酮(丙酮、甲基乙基酮等)。
可舉出親水性有機顆粒分散劑作為有機顆粒分散劑。有機顆粒分散劑的實例包括:聚(甲基)丙烯酸烷基酯樹脂(如聚甲基丙烯酸甲酯)、聚苯乙烯樹脂和聚(苯乙烯-丙烯腈)樹脂的顆粒。有機顆粒分散劑的實例還包括苯乙烯-丙烯酸類樹脂的顆粒。
可舉出親水性無機顆粒分散劑作為無機顆粒分散劑。無機顆粒分散劑的具體實例包括以下顆粒:二氧化硅、氧化鋁、二氧化鈦、碳酸鈣、碳酸鎂、磷酸三鈣、粘土、硅藻土和膨潤土,并且優(yōu)選的是碳酸鈣顆粒。無機顆粒分散劑可以單獨使用,或者兩種以上類型組合使用。
顆粒分散劑可以用具有羧基的聚合物進行表面處理。
作為具有羧基的聚合物,可舉出α,β-單烯鍵式不飽和羧酸酯與選自通過用堿金屬、堿土金屬、銨和胺等中和α,β-單烯鍵式不飽和羧酸或α,β-單烯鍵式不飽和羧酸的羧基而獲得的鹽(堿金屬鹽、堿土金屬鹽、銨鹽和胺鹽等)中的至少一種的共聚物。作為具有羧基的聚合物,還可舉出通過用堿金屬、堿土金屬、銨和胺等中和α,β-單烯鍵式不飽和羧酸和α,β-單烯鍵式不飽和羧酸酯的共聚物的羧基而獲得的鹽(堿金屬鹽、堿土金屬鹽、銨鹽和胺鹽等)。具有羧基的聚合物可以單獨使用,或兩種以上類型組合使用。
α,β-單烯鍵式不飽和羧酸的代表性實例包括:α,β-不飽和單羧酸(丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆酸等)和α,β-不飽和二羧酸(馬來酸、富馬酸、衣康酸等)。α,β-單烯鍵式不飽和羧酸酯的代表性實例包括:(甲基)丙烯酸的烷基酯、具有烷氧基的(甲基)丙烯酸酯、具有環(huán)己基的(甲基)丙烯酸酯、具有羥基的(甲基)丙烯酸酯和聚亞烷基二醇單(甲基)丙烯酸酯。
可舉出親水性聚合物分散劑作為聚合物分散劑。聚合物分散劑的具體實例包括具有羧基但不具有親油基(羥基丙氧基、甲氧基等)的聚合物分散劑(水溶性纖維素醚,如羧甲基纖維素和羧乙基纖維素)。
溶劑除去步驟
接下來,通過從所得懸浮液中除去有機溶劑而獲得色調(diào)劑顆粒分散液(溶劑除去步驟)。在該溶劑除去步驟中,將懸浮液中分散的水相液體的液滴中包含的有機溶劑除去以獲得色調(diào)劑顆粒。從懸浮液中除去有機溶劑的過程可以在懸浮液制備步驟后即刻進行。在懸浮液制備步驟結(jié)束起1分鐘以上之后,可以除去有機溶劑。
在溶劑除去步驟中,有機溶劑可通過在0℃~100℃的溫度下冷卻或加熱所得懸浮液來從懸浮液中除去。
具體的有機溶劑的除去方法如下。
(1)通過向懸浮液吹送氣體而使懸浮液的液體表面上的氣相強制更新的方法。在這種情況中,氣體可以吹入懸浮液中。
(2)降低壓力的方法。在這種情況中,可通過氣體填充而使懸浮液的液體表面上的氣相強制更新,或可將氣體吹入懸浮液中。
通過以上步驟獲得色調(diào)劑顆粒。
此處,在溶劑除去步驟結(jié)束之后,對形成于色調(diào)劑顆粒分散液中的色調(diào)劑顆粒進行公知的洗滌步驟、固液分離步驟和干燥步驟,由此獲得干燥的色調(diào)劑顆粒。
考慮到充電性,在洗滌步驟中,優(yōu)選進行通過使用離子交換水的充分置換洗滌。
固液分離步驟沒有特別限制,不過考慮到生產(chǎn)率,可以優(yōu)選進行抽濾或壓濾等。此外,干燥步驟的方法也沒有特別限制,不過考慮到生產(chǎn)率,可以優(yōu)選進行冷凍干燥、閃速噴射干燥、流化干燥或振動式流化干燥等。
本示例性實施方式的色調(diào)劑通過將外添劑添加到已經(jīng)獲得的干燥色調(diào)劑顆粒并將其混合而制得。
將色調(diào)劑顆粒與外添劑混合的方法沒有特別限制,只要可獲得本示例性實施方式的色調(diào)劑即可。
不過,例如,當(dāng)色調(diào)劑顆粒與同時包含脂肪酸金屬鹽顆粒和研磨劑顆粒的外添劑混合時,研磨劑顆粒具有較高比重,由此脂肪酸金屬鹽顆粒與色調(diào)劑顆粒之間的附著可能因研磨劑顆粒而過強。
因此,例如,色調(diào)劑顆粒優(yōu)選與包含脂肪酸金屬鹽顆粒和研磨劑顆粒的外添劑通過以下說明中舉出的方法進行混合。當(dāng)色調(diào)劑顆粒與包含脂肪酸金屬鹽顆粒和研磨劑顆粒的外添劑通過此種方法進行混合時,容易獲得滿足研磨劑顆粒的游離量與脂肪酸金屬鹽顆粒的游離量的上述比例的色調(diào)劑。
具體而言,首先,通過使用混合器(v型混合器、亨舍爾混合器和
研磨劑顆粒的游離量與脂肪酸金屬鹽顆粒的游離量之比的調(diào)節(jié)方法的實例包括:改變從向收集器中添加研磨劑顆粒至開始收集器的停止操作的時長的方法。
靜電荷圖像顯影劑
本示例性實施方式的靜電荷圖像顯影劑至少包含本示例性實施方式的色調(diào)劑。
本示例性實施方式的靜電荷圖像顯影劑可以是僅包含本示例性實施方式的色調(diào)劑的單組分顯影劑,也可以是通過混合色調(diào)劑和載體而獲得的雙組分顯影劑。
載體沒有具體限制,可以使用公知的載體。載體的實例包括由磁性顆粒制成的芯材的表面被覆有被覆層樹脂的被覆型載體;磁性顆粒分散并混合在基質(zhì)樹脂中的磁性顆粒分散型載體;和磁性顆粒用樹脂浸漬的樹脂浸漬型載體。
磁性顆粒分散型載體和樹脂浸漬型載體可以是載體的構(gòu)成顆粒為芯材并被覆有被覆樹脂的載體。
磁性顆粒的實例包括磁性金屬,如氧化鐵、鎳或鈷;以及磁性氧化物,如鐵氧體和磁鐵礦。
被覆樹脂和基質(zhì)樹脂的實例包括聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚乙酸乙烯酯、聚乙烯醇、聚乙烯縮丁醛、聚氯乙烯、聚乙烯基醚、聚乙烯基酮、氯乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、苯乙烯-丙烯酸共聚物、含有有機硅氧烷鍵的純硅酮樹脂或其改性產(chǎn)物、氟樹脂、聚酯、聚碳酸酯、酚醛樹脂和環(huán)氧樹脂。
被覆樹脂和基質(zhì)樹脂可以包含如導(dǎo)電顆粒等其他添加劑。
導(dǎo)電顆粒的實例包括金、銀或銅等金屬、炭黑、二氧化鈦、氧化鋅、氧化錫、氧化鋇、硼酸鋁或鈦酸鉀的顆粒。
此處,為了用被覆樹脂被覆芯材的表面,可以使用下述方法:利用被覆層形成用溶液(在合適的溶劑中溶解有被覆樹脂和必要時的各種添加劑)的被覆方法。所述溶劑沒有具體限制,可以根據(jù)待用的被覆樹脂和涂布適用性來選擇。
樹脂被覆方法的具體實例包括:浸漬法(將芯材浸漬在被覆層形成用溶液中)、噴霧法(將被覆層形成用溶液噴至芯材的表面)、流化床法(通過用流動空氣使芯材懸浮的狀態(tài)下噴射被覆層形成用溶液)、混煉涂布機法(使載體的芯材與被覆層形成用溶液在混煉涂布機中相互混合并除去溶劑)。
在雙組分顯影劑中,色調(diào)劑與載體的混合比(重量比)優(yōu)選為1:100~30:100(色調(diào)劑:載體),更優(yōu)選為3:100~20:100。
圖像形成裝置和形成圖像的方法
現(xiàn)將描述本示例性實施方式的圖像形成裝置和圖像形成方法。
本示例性實施方式的圖像形成裝置設(shè)置有:圖像保持體,對所述圖像保持體的表面充電的充電單元,在所述圖像保持體的充電表面形成靜電荷圖像的靜電荷圖像形成單元;容納有靜電荷圖像顯影劑并使用靜電荷圖像顯影劑將圖像保持體表面上形成的靜電荷圖像顯影從而形成色調(diào)劑圖像的顯影單元;將圖像保持體表面上形成的色調(diào)劑圖像轉(zhuǎn)印至記錄介質(zhì)表面的轉(zhuǎn)印單元;具有清潔所述圖像保持體表面的清潔刮板的清潔單元;和使轉(zhuǎn)印至記錄介質(zhì)表面的色調(diào)劑圖像定影的定影單元。作為靜電荷圖像顯影劑,采用本示例性實施方式的靜電荷圖像顯影劑。
在本示例性實施方式的圖像形成裝置中,圖像形成方法(本示例性實施方式的圖像形成方法)包括以下步驟:對圖像保持體的表面充電;在圖像保持體的充電表面上形成靜電荷圖像;使用本示例性實施方式的靜電荷圖像顯影劑將圖像保持體表面上形成的靜電荷圖像顯影從而形成色調(diào)劑圖像;將圖像保持體表面上形成的色調(diào)劑圖像轉(zhuǎn)印至記錄介質(zhì)表面;使用清潔刮板清潔圖像保持體的表面;和使轉(zhuǎn)印至記錄介質(zhì)表面的色調(diào)劑圖像定影。
作為本示例性實施方式的圖像形成裝置,可以使用已知圖像形成裝置,如直接轉(zhuǎn)印型裝置,所述裝置將形成于圖像保持體表面上的色調(diào)劑圖像直接轉(zhuǎn)印至記錄介質(zhì)上;中間轉(zhuǎn)印型裝置,所述裝置將形成于圖像保持體表面上的色調(diào)劑圖像一次轉(zhuǎn)印至中間轉(zhuǎn)印體表面上,并將轉(zhuǎn)印至中間轉(zhuǎn)印體表面上的色調(diào)劑圖像二次轉(zhuǎn)印至記錄介質(zhì)的表面上;或設(shè)置有擦除單元的裝置,所述擦除單元在色調(diào)劑圖像轉(zhuǎn)印后且充電前使用擦除光照射圖像保持體表面以進行擦除。
在中間轉(zhuǎn)印型裝置的情形中,例如,轉(zhuǎn)印單元被配置為具有:例如,中間轉(zhuǎn)印體,其具有待轉(zhuǎn)印色調(diào)劑圖像的表面;一次轉(zhuǎn)印單元,其將形成于圖像保持體表面上的色調(diào)劑圖像一次轉(zhuǎn)印至中間轉(zhuǎn)印體的表面上;和二次轉(zhuǎn)印單元,其將轉(zhuǎn)印至中間轉(zhuǎn)印體表面上的色調(diào)劑圖像二次轉(zhuǎn)印至記錄介質(zhì)的表面上。
在本示例性實施方式的圖像形成裝置中,例如,包括顯影單元的部分可以具有可在圖像形成裝置上裝卸的盒結(jié)構(gòu)(處理盒)。作為處理盒,例如,優(yōu)選使用的是設(shè)置有容納有本示例性實施方式的靜電荷圖像顯影劑的顯影單元的處理盒。
下面,將示出本示例性實施方式的圖像形成裝置的一個實例。但是,圖像形成裝置并不限于此。將描述附圖中所示的主要部分,而省略對于其他部分的描述。
圖1是本示例性實施方式的圖像形成裝置的構(gòu)造圖。
圖1所示的圖像形成裝置設(shè)置有分別基于分色圖像數(shù)據(jù)輸出黃色(y)、品紅色(m)、青色(c)和黑色(k)圖像的第一至第四電子照相圖像形成單元(圖像形成單元)10y、10m、10c和10k。這些圖像形成單元(下文中,可簡稱為“單元”)10y、10m、10c和10k在水平方向以預(yù)定的間隔并列排布。這些單元10y、10m、10c和10k可以是可在圖像形成裝置上裝卸的處理盒。
圖中在各單元10y、10m、10c和10k的上方安裝有中間轉(zhuǎn)印帶20作為中間轉(zhuǎn)印體延伸通過各單元。中間轉(zhuǎn)印帶20卷繞在與中間轉(zhuǎn)印帶20內(nèi)表面接觸的驅(qū)動輥22和支持輥24上,驅(qū)動輥22和支持輥24在附圖中的左側(cè)和右側(cè)彼此分開,并沿從第一單元10y向第四單元10k的方向行進。支持輥24通過彈簧等(未示出)沿與驅(qū)動輥22分離的方向加壓,并對卷繞在上述兩個輥上的中間轉(zhuǎn)印帶20施加張力。此外,在中間轉(zhuǎn)印帶20的位于圖像保持體側(cè)的表面上,設(shè)置與驅(qū)動輥22相對的中間轉(zhuǎn)印體清潔裝置30。
分別容納于色調(diào)劑盒8y、8m、8c和8k中的包括四種顏色的色調(diào)劑(即黃色色調(diào)劑、品紅色色調(diào)劑、青色色調(diào)劑和黑色色調(diào)劑)供給至上述單元10y、10m、10c和10k的顯影裝置(顯影單元)4y、4m、4c和4k。
第一至第四單元10y、10m、10c和10k具有相同的構(gòu)造。此處,將以設(shè)置在中間轉(zhuǎn)印帶行進方向上游側(cè)以形成黃色圖像的第一單元10y作為代表描述。與第一單元10y相同的部件將由用代替黃色(y)而附加的品紅色(m)、青色(c)和黑色(k)的附圖標記表示,并將省略對于第二至第四單元10m、10c和10k的描述。
第一單元10y包括充當(dāng)圖像保持體的感光體1y。在感光體1y周圍依次配置有:充電輥(充電單元的實例)2y,其將感光體1y的表面充電至預(yù)定電位;曝光裝置(靜電荷圖像形成單元的實例)3,其基于分色圖像信號利用激光束3y將經(jīng)充電的表面曝光以形成靜電荷圖像;顯影裝置(顯影單元的實例)4y,其將帶電的色調(diào)劑供給至靜電荷圖像以使靜電荷圖像顯影;一次轉(zhuǎn)印輥(一次轉(zhuǎn)印單元的實例)5y,其將顯影的色調(diào)劑圖像轉(zhuǎn)印至中間轉(zhuǎn)印帶20上;和具有清潔刮板6y-1的感光體清潔裝置(清潔單元的實例)6y,其除去一次轉(zhuǎn)印后殘留在感光體1y表面上的色調(diào)劑。
一次轉(zhuǎn)印輥5y設(shè)置在中間轉(zhuǎn)印帶20內(nèi)側(cè)從而設(shè)置在與感光體1y相對的位置。此外,將施加一次轉(zhuǎn)印偏壓的偏壓電源(未示出)分別連接于一次轉(zhuǎn)印輥5y、5m、5c和5k。各偏壓電源在控制器(未示出)控制下改變供給至各一次轉(zhuǎn)印輥的一次轉(zhuǎn)印偏壓。
下面描述第一單元10y中形成黃色圖像的操作。
首先,在操作之前,先通過充電輥2y將感光體1y的表面充電至-600v~-800v的電位。
感光體1y通過在導(dǎo)電性基材(例如,20℃時的體積電阻率:1×10-6ωcm以下)上層積感光層而形成。通常,該感光層具有高電阻(與普通樹脂相似的電阻),但具有在施加激光束3y時由激光束照射的部分的比電阻改變的性質(zhì)。因此,根據(jù)從控制器(未示出)送出的黃色圖像數(shù)據(jù),通過曝光裝置3,激光束3y輸出至感光體1y的充電表面。激光束3y施加在感光體1y的表面上的感光層,由此在感光體1y的表面上形成具有黃色圖像圖案的靜電荷圖像。
靜電荷圖像是通過充電形成在感光體1y表面上的圖像,并且是所謂的負潛像,即通過將激光束3y施加至感光層從而使照射的部分的比電阻降低從而使電荷在感光體1y的表面上流動同時使電荷停留在未施加激光束3y的部分而形成。
伴隨著感光體1y的行進,形成于感光體1y上的靜電荷圖像將旋轉(zhuǎn)至預(yù)定的顯影位置。在該顯影位置,通過顯影裝置4y使感光體1y上的靜電荷圖像可視化(顯影)為色調(diào)劑圖像。
顯影裝置4y容納有例如至少含有黃色色調(diào)劑和載體的靜電荷圖像顯影劑。黃色色調(diào)劑在顯影裝置4y中通過攪拌而摩擦帶電,從而具有與感光體1y上的電荷相同極性(負極性)的電荷,并由此保持在顯影劑輥(作為顯影劑保持體的實例)上。當(dāng)使感光體1y的表面通過顯影裝置4y時,黃色色調(diào)劑靜電附著于感光體1y表面上的擦除潛像部分,由此用黃色色調(diào)劑使?jié)撓耧@影。接下來,其上形成有黃色色調(diào)劑圖像的感光體1y以預(yù)定速率行進,將感光體1y上顯影的色調(diào)劑圖像輸送至預(yù)定的一次轉(zhuǎn)印位置。
當(dāng)感光體1y上的黃色色調(diào)劑圖像輸送至一次轉(zhuǎn)印位置時,對一次轉(zhuǎn)印輥5y施加一次轉(zhuǎn)印偏壓,由感光體1y指向一次轉(zhuǎn)印輥5y的靜電力作用于色調(diào)劑圖像上,并將感光體1y上的色調(diào)劑圖像轉(zhuǎn)印至中間轉(zhuǎn)印帶20上。此時施加的轉(zhuǎn)印偏壓具有與色調(diào)劑極性(-)相反的極性(+),并由第一單元10y的控制器(未示出)控制為+10μa。
另一方面,通過感光體清潔裝置6y的清潔刮板6y-1除去殘留在感光體1y上的色調(diào)劑并將其收集。
還與第一單元的情況相同的方式控制施加于第二單元10m和后續(xù)單元的一次轉(zhuǎn)印輥5m、5c和5k的一次轉(zhuǎn)印偏壓。
以此方式,在第一單元10y中已經(jīng)轉(zhuǎn)印有黃色色調(diào)劑圖像的中間轉(zhuǎn)印帶20依次輸送通過第二至第四單元10m、10c和10k,并使各顏色的色調(diào)劑圖像以疊加方式多次轉(zhuǎn)印。
通過第一至第四單元而多次轉(zhuǎn)印上四種色調(diào)劑圖像的中間轉(zhuǎn)印帶20到達二次轉(zhuǎn)印部分,所述二次轉(zhuǎn)印部分由中間轉(zhuǎn)印帶20、與中間轉(zhuǎn)印帶內(nèi)表面接觸的支持輥24和位于中間轉(zhuǎn)印帶20的圖像保持表面?zhèn)壬系亩无D(zhuǎn)印輥(二次轉(zhuǎn)印單元的實例)26構(gòu)成。同時,通過供紙機構(gòu),在預(yù)定時機,將記錄紙p(記錄介質(zhì)的實例)供給至彼此壓力接觸的二次轉(zhuǎn)印輥26與中間轉(zhuǎn)印帶20之間的間隙,并對支持輥24施加二次轉(zhuǎn)印偏壓。此時施加的轉(zhuǎn)印偏壓具有與色調(diào)劑的極性(-)相同的極性(-),并且從中間轉(zhuǎn)印帶20指向記錄紙p的靜電力作用在色調(diào)劑圖像上,由此將中間轉(zhuǎn)印帶20上的色調(diào)劑圖像轉(zhuǎn)印至記錄紙p上。在此情形中,二次轉(zhuǎn)印偏壓根據(jù)通過檢測二次轉(zhuǎn)印部分的電阻的電阻檢測器(未示出)所檢測的電阻而確定,并且是電壓受控的。
之后,將記錄紙p送至定影裝置(定影單元的實例)28中的一對定影輥之間的壓力接觸部分(輥隙部分),將色調(diào)劑圖像定影至記錄紙p上,由此形成定影圖像。
其上要轉(zhuǎn)印色調(diào)劑圖像的記錄紙p的實例包括用于電子照相復(fù)印機和打印機等的普通紙。作為記錄介質(zhì),除了記錄紙p以外,可以舉出ohp紙等。
記錄紙p的表面優(yōu)選是光滑的,從而進一步改善定影后圖像表面的光滑度。例如,優(yōu)選使用通過用樹脂等涂布普通紙的表面而獲得的涂布紙、用于打印的美術(shù)紙等。
將已結(jié)束彩色圖像的定影的記錄紙p向排出部排出,由此一系列彩色圖像形成操作結(jié)束。
處理盒和色調(diào)劑盒
下面將描述本示例性實施方式的處理盒。
本示例性實施方式的處理盒設(shè)置有顯影單元并且可在圖像形成裝置上裝卸,所述顯影單元容納本示例性實施方式的靜電荷圖像顯影劑,并使用靜電荷圖像顯影劑使形成于圖像保持體表面上的靜電荷圖像顯影從而形成色調(diào)劑圖像。
本示例性實施方式的處理盒并不限于上述構(gòu)造,可以被配置為包括顯影裝置以及必要時的選自如圖像保持體、充電單元、靜電荷圖像形成單元和轉(zhuǎn)印單元等其他單元中的至少一種。
下面,將顯示本示例性實施方式的處理盒的一個實例。不過,處理盒并不限于此。將描述附圖中所示的主要部分,而省略其他部分的描述。
圖2是本示例性實施方式的處理盒的構(gòu)造圖。
圖2所示的處理盒200被形成為具有以下構(gòu)造的處理盒:其中,感光體107(圖像保持體的實例)、設(shè)置在感光體107周圍的充電輥108(充電單元的實例)、顯影裝置111(顯影單元的實例)和具有清潔刮板113-1的感光體清潔裝置113(清潔單元的實例)由例如設(shè)置有安裝軌116和曝光用開口118的殼體117一體化結(jié)合并保持。
圖2中,附圖標記109表示曝光裝置(靜電荷圖像形成單元的實例),附圖標記112表示轉(zhuǎn)印裝置(轉(zhuǎn)印單元的實例),附圖標記115表示定影裝置(定影單元的實例),且附圖標記300表示記錄紙(記錄介質(zhì)的實例)。
接下來,將描述本示例性實施方式的色調(diào)劑盒。
本示例性實施方式的色調(diào)劑盒是容納本示例性實施方式的色調(diào)劑并可在圖像形成裝置上裝卸的色調(diào)劑盒。色調(diào)劑盒可以包括容納色調(diào)劑的容器。色調(diào)劑盒容納用于供給至設(shè)置于圖像形成裝置中的顯影單元的補充用色調(diào)劑。
圖1所示的圖像形成裝置具有下述構(gòu)造,其中色調(diào)劑盒8y、8m、8c和8k可在其上裝卸,并且顯影裝置4y、4m、4c和4k通過色調(diào)劑供給管(未示出)分別與對應(yīng)于各顯影裝置(顏色)的色調(diào)劑盒相連。此外,在容納于色調(diào)劑盒中的色調(diào)劑快用完的情況下,可以更換色調(diào)劑盒。
實施例
下面將使用實施例和比較例更詳細地描述本示例性實施方式,但本示例性實施方式不限于以下實施例。除非另有說明,否則“份”和“%”分別為“重量份”和“重量%”。
脂肪酸金屬鹽顆粒的制備
硬脂酸鋅顆粒(znst1)的制備
將1,422份硬脂酸添加至10,000份液體溫度為75℃的乙醇中并與其混合。然后,向其中逐漸少量添加507份氫氧化鋅,并在添加結(jié)束后攪拌并混合1小時。隨后,將混合物冷卻至液體溫度為20℃。通過過濾分離產(chǎn)物,以除去乙醇和反應(yīng)殘余物,由此獲得固體材料。使用加熱型真空干燥器,將所得固體材料在150℃干燥3小時。將固體材料從干燥器中取出并冷卻,由此獲得硬脂酸鋅的固體材料。
所得的固體材料進行粉碎,然后通過elbow-jetclassifier(matsubocorporation制造)分級,由此獲得硬脂酸鋅顆粒(znst1)。
經(jīng)上述方法測得的所得硬脂酸鋅(znst1)的數(shù)均粒徑如下。
硬脂酸鋅顆粒(znst1):1.2μm。
月桂酸鋅顆粒(znla1)的制備
將1,001份月桂酸添加至10,000份液體溫度為75℃的乙醇中并與其混合。然后,向其中逐漸少量添加507份氫氧化鋅,并在添加結(jié)束后攪拌并混合1小時。隨后,將混合物冷卻至液體溫度為20℃。通過過濾分離產(chǎn)物,以除去乙醇和反應(yīng)殘余物,并且使用加熱型真空干燥器,將所得固體材料在150℃干燥3小時。將固體材料從干燥器中取出并冷卻,由此獲得月桂酸鋅的固體材料。所得的固體材料進行粉碎并以硬脂酸鋅顆粒(znst1)的情況相同的方式進行分級,由此獲得月桂酸鋅顆粒。
經(jīng)上述方法測得的所得月桂酸鋅的數(shù)均粒徑如下。
硬脂酸鋅顆粒(znst1):1.5μm。
研磨劑顆粒的制備
將相對于二氧化鈦等摩爾量的氯化鍶添加至偏鈦酸漿液中。然后,使摩爾數(shù)為二氧化鈦摩爾數(shù)的2倍的二氧化碳以1l/分鐘的流速流動,同時添加氨水。此時,ph值為8。對沉淀物進行水洗,然后在110℃干燥24小時。所得材料在800℃燒結(jié),機械粉碎并分級,由此制得鈦酸鍶的研磨劑顆粒(a)。另外,通過調(diào)節(jié)粉碎條件和分級條件,制得鈦酸鍶的研磨劑顆粒(b)和(c)。所得研磨劑顆粒(a)~(c)的數(shù)均粒徑如下。
研磨劑顆粒(a):鈦酸鍶顆粒(數(shù)均粒徑:5.0μm)
研磨劑顆粒(b):鈦酸鍶顆粒(數(shù)均粒徑:3.2μm)
研磨劑顆粒(c):鈦酸鍶顆粒(數(shù)均粒徑:6.9μm)
除了上述研磨劑顆粒(a)~(c)以外,還制備了以下研磨劑顆粒作為研磨劑顆粒。
研磨劑顆粒(d):鈦酸鈣顆粒(數(shù)均粒徑:4.3μm)
研磨劑顆粒(e):氧化鈰顆粒(數(shù)均粒徑:5.0μm)
色調(diào)劑顆粒a的制備
聚酯樹脂分散液(1)的制備
1,9-壬二醇:45摩爾份
十二烷二羧酸:55摩爾份
將上述成分放入經(jīng)加熱干燥的三頸燒瓶中。向其中放入0.05摩爾份的氧化二丁基錫作為催化劑。然后,通過減壓操作供給氮氣,使得容器中的空氣處于惰性氣氛下,并在180℃進行機械攪拌和再循環(huán)2小時。然后,在減壓下將溫度緩慢增大至230℃,并進行攪拌5小時。在所得材料變粘的時刻,進行空冷以使反應(yīng)停止,由此合成聚酯樹脂。通過凝膠滲透色譜法(以聚苯乙烯計)測得的所得聚酯樹脂的重均分子量(mw)為25,000。
接下來,將3,000份所得聚酯樹脂、10,000份離子交換水和90份表面活性劑十二烷基苯磺酸鈉放入高溫/高壓乳化裝置(cavitroncd1010,狹縫:0.4mm)的乳化槽中,然后通過在130℃加熱而熔化。然后,將所得材料在110℃和3l/m的流速下進行10,000rpm的分散30分鐘,并通過冷卻槽收集結(jié)晶性聚酯樹脂分散液(高溫/高壓乳化裝置(cavitroncd1010,狹縫:0.4mm),eurotec,ltd.制造),由此獲得固體含量為20%的聚酯樹脂分散液(1)。
聚酯樹脂分散液(2)的制備
將上述成分放入經(jīng)加熱干燥的三頸燒瓶中。向其中放入相對于酸成分(對苯二甲酸、正十二碳烯基琥珀酸、偏苯三酸和富馬酸的總摩爾數(shù))為0.05摩爾份的氧化二丁基錫。然后,將氮氣充入容器中,使得容器中的空氣保持在惰性氣氛下,并增大溫度。然后,在150℃~230℃進行共縮聚反應(yīng)12小時~20小時。隨后,在210℃~250℃緩慢降低壓力,以合成聚酯樹脂。該樹脂的重均分子量(mw)為65,000。
接下來,將3,000份所得聚酯樹脂、10,000份離子交換水和90份表面活性劑十二烷基苯磺酸鈉放入高溫/高壓乳化裝置(cavitroncd1010,狹縫:0.4mm)的乳化槽中,然后通過在130℃加熱而熔化。然后,所得材料在110℃和3l/m的流速下進行10,000rpm的分散30分鐘,并通過冷卻槽收集聚酯樹脂分散液(高溫/高壓乳化裝置(cavitroncd1010,狹縫:0.4mm),eurotec,ltd.制造),由此獲得固體含量為20%的聚酯樹脂分散液(2)。
著色劑顆粒分散液(1)的制備
青色顏料(酞菁銅,c.i.顏料藍15:3,dainichiseikacolor&chemicalsmfg.co.,ltd.制造):100份
陰離子表面活性劑neogenrk(dksco.ltd.制造):10份
離子交換水:400份
混合上述材料,并使用均化器(ultra-turraxt50,ika制造)分散10分鐘,然后添加離子交換水,由此獲得具有體積平均粒徑為190nm且固體含量為20重量%的著色劑顆粒分散液(1)。
防粘劑顆粒分散液(1)的制備
固體石蠟(hnp-9,nipponseiroco.,ltd.制造,熔化溫度75℃):46份
陰離子表面活性劑neogenrk(dksco.,ltd.制造):5份
離子交換水:200份
混合上述材料,在100℃加熱,并使用均化器(ultra-turraxt50,ika制造)充分分散。然后,使用壓力排出型gorlin均化器(gorlinco.,ltd.制造)進行分散處理,由此獲得具有體積平均粒徑為200nm且固體含量為20重量%的防粘劑顆粒分散液(1)。
色調(diào)劑顆粒(a-1)的制備
將上述成分放入不銹鋼燒瓶中,使用均化器(ultra-turraxt50,ika制造)進行混合分散。向其中加入0.20份聚氯化鋁,并使用該均化器繼續(xù)分散操作。將燒瓶中的分散液在加熱油浴中于攪拌下加熱至48℃。在48℃保持60分鐘后,另外添加70份聚酯樹脂分散液(2)。隨后,利用0.5n氫氧化鈉水溶液將系統(tǒng)的ph調(diào)節(jié)至8.0,然后密封不銹鋼燒瓶。使用磁性密封,在繼續(xù)攪拌的同時將分散液加熱至96℃,并保持3小時。在反應(yīng)結(jié)束時,進行冷卻、過濾和用離子交換水清洗,然后通過nutsche型抽濾進行固液分離。將所得材料重新分散在1,000份30℃離子交換水中,在300rpm攪拌15分鐘并清洗。該操作重復(fù)5次,并且當(dāng)濾液的ph為7.5且導(dǎo)電率為7.0μs/cm時,使用5號濾紙通過nutsche型抽濾進行固液分離。接下來,繼續(xù)進行真空干燥12小時,由此獲得色調(diào)劑顆粒(a-1)。
通過上述方法測得的所得色調(diào)劑顆粒(a-1)的體積平均粒徑為5.8μm。
通過上述方法測得的防粘劑域的偏心度b的分布的最頻值和偏度分別為0.65和-0.50。
色調(diào)劑顆粒b的制備
聚酯樹脂分散液(3)的制備
將上述成分放入內(nèi)容積為5l且設(shè)置有攪拌器、氮氣引入管、溫度傳感器和回流柱的燒瓶中。然后,用1小時將溫度增大至210℃,并放入相對于100份材料為1份的四氧化鈦。用0.5小時將溫度增大至230℃,同時餾除生成的水,并在230℃繼續(xù)進行脫水縮合反應(yīng)1小時。然后,冷卻反應(yīng)物,由此獲得聚酯樹脂。通過凝膠滲透色譜法(以聚苯乙烯換算)測得的所得聚酯樹脂的重均分子量(mw)為18,500。
接下來,放入40份乙酸乙酯和25份2-丁醇以獲得混合溶劑。然后,緩慢放入100份聚酯樹脂并溶解,并向其中添加10重量%氨水溶液(以摩爾比計相當(dāng)于樹脂的酸值的3倍)并攪拌30分鐘。
接下來,將容器的氣氛用干燥氮氣置換,并將溫度保持在40℃。在攪拌混合液的同時,以2份/分鐘的速率滴加400份離子交換水以進行乳化。在滴加結(jié)束時,將乳液返回室溫(20℃~25℃),并在攪拌中用干燥氮氣進行鼓泡48小時,以將乙酸乙酯和2-丁醇的含量降低至1,000ppm以下,由此獲得其中分散有體積平均粒徑為200nm的樹脂顆粒的樹脂顆粒分散液。向樹脂顆粒分散液中添加離子交換水,由此獲得固體含量為20重量%的聚酯樹脂分散液(3)。
色調(diào)劑顆粒(b-1)的制備
準備下述裝置(見圖3),其中,圓底不銹鋼燒瓶和容器a通過管泵a彼此連接,以通過管泵的驅(qū)動將容器a中容納的液體供給至燒瓶中,并且容器a和容器b通過管泵b彼此連接,以通過管泵b的驅(qū)動將容器b中容納的液體供給至容器a。使用該裝置,進行下述操作。
聚酯樹脂分散液(3):500份
著色劑顆粒分散液(1):40份
陰離子表面活性劑(taycapower):2份
將上述材料放入圓底不銹鋼燒瓶中,并向其中添加0.1n硝酸以調(diào)節(jié)ph至3.5。然后,添加30份聚氯化鋁濃度為10重量%的硝酸水溶液。接下來,在30℃使用均化器(ultraturraxt50,ika制造)對混合物進行分散,然后在加熱油浴中將溫度以1℃/30分鐘的速率升高的同時,增大凝集顆粒的粒徑。
將150份聚酯樹脂分散液(3)放入作為聚酯瓶的容器a中,相似地,將25份防粘劑顆粒分散液(1)放入容器b中。接下來,將管泵a的液體供給速率設(shè)定為0.70份/分鐘,將管泵b的液體供給速率設(shè)定為0.14份/分鐘。從在凝集顆粒的形成過程中圓底不銹鋼燒瓶中的溫度達到37℃的時刻起,驅(qū)動管泵a和b以開始分散液的供給。因此,在緩慢增大防粘劑顆粒的濃度時,在凝集顆粒形成的過程中將其中分散有樹脂顆粒和防粘劑顆粒的混合分散液從容器a供給至圓底不銹鋼燒瓶。
從向燒瓶供給分散液結(jié)束且燒瓶中的溫度達到48℃開始,將分散液保持30分鐘,并形成第二凝集顆粒。
隨后,將50份聚酯樹脂分散液(3)緩慢添加并保持1小時,并添加0.1n氫氧化鈉水溶液以調(diào)節(jié)ph至8.5。然后,在繼續(xù)攪拌的同時將所得材料加熱至85℃,并保持5小時。隨后,其以20℃/分鐘的速率冷卻至20℃,過濾,用離子交換水充分清洗,干燥,由此獲得色調(diào)劑顆粒(b-1)。
通過上述方法測得的所得色調(diào)劑顆粒(b-1)的體積平均粒徑為6.0μm。
通過上述方法測得的防粘劑域的偏心度b的分布的最頻值和偏度分別為0.88和-0.80。
色調(diào)劑顆粒(b-2)的制備
以與色調(diào)劑顆粒(b-1)的情況相同的方式獲得色調(diào)劑顆粒(b-2),不同之處在于,在制備色調(diào)劑顆粒(b-1)時,將管泵a的液體供給速率設(shè)定為0.70份/分鐘,將管泵b的液體供給速率設(shè)定為0.14份/分鐘,并從燒瓶中的溫度達到40.0℃的時刻起驅(qū)動管泵a和b。
通過上述方法測得的所得色調(diào)劑顆粒(b-2)的體積平均粒徑為6.0μm。
通過上述方法測得的防粘劑域的偏心度b的分布的最頻值和偏度分別為0.97和-0.79。
色調(diào)劑顆粒(b-3)
以與色調(diào)劑顆粒(b-1)的情況相同的方式獲得色調(diào)劑顆粒(b-3),不同之處在于,在制備色調(diào)劑顆粒(b-1)時,將管泵a的液體供給速率設(shè)定為0.85份/分鐘,將管泵b的液體供給速率設(shè)定為0.14份/分鐘,并從燒瓶中的溫度達到37.0℃的時刻起驅(qū)動管泵a和b。
通過上述方法測得的所得色調(diào)劑顆粒(b-3)的體積平均粒徑為6.0μm。
通過上述方法測得的防粘劑域的偏心度b的分布的最頻值和偏度分別為0.85和-0.52。
色調(diào)劑c的制備
未改性聚酯樹脂(1)的制備
對苯二甲酸:1,243份
雙酚a的氧化乙烯加合物:1,830份
雙酚a的氧化丙烯加合物:840份
將上述成分在180℃加熱并混合,然后向其中添加3份氧化二丁基錫。混合物在220℃加熱的同時餾除水,由此獲得聚酯樹脂。向所得聚酯樹脂中,添加1,500份環(huán)己酮以溶解該聚酯樹脂,并向該環(huán)已酮溶液中添加250份乙酸酐并在130℃加熱。此外,將該溶液在減壓下加熱以除去溶劑和未反應(yīng)的酸,并獲得未改性聚酯樹脂(1)。所得未改性聚酯樹脂(1)的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為60℃。
聚酯預(yù)聚物(1)的制備
對苯二甲酸:1,243份
雙酚a的氧化乙烯加合物:1,830份
雙酚a的氧化丙烯加合物:840份
將上述成分在180℃加熱并混合,然后向其中添加3份氧化二丁基錫。混合物在220℃加熱的同時餾除水,由此獲得聚酯預(yù)聚物。將350份所得聚酯預(yù)聚物、50份甲苯二異氰酸酯和450份乙酸乙酯放入容器中。通過將該混合物在130℃加熱3小時,獲得具有異氰酸酯基的聚酯預(yù)聚物(1)(下文為“異氰酸酯改性聚酯預(yù)聚物”(1))。
酮亞胺化合物(1)的制備
將50份甲基乙基酮和150份六亞甲基二胺放入容器中,并在60℃攪拌,由此獲得酮亞胺化合物(1)。
防粘劑分散液(2)的制備
固體石蠟(熔化溫度:89℃):30份
乙酸乙酯:270份
在將上述成分在10℃冷卻的狀態(tài)下,使用微珠型分散器(dcp磨)對該成分進行濕式粉碎,由此獲得防粘劑分散液(2)。
油相液體(1)的制備
未改性聚酯樹脂(1):136份
乙酸乙酯:56份
上述成分進行攪拌混合,并且向所得混合物中,添加75份防粘劑顆粒分散液(2)并攪拌。由此,獲得油相液體(1)。
苯乙烯-丙烯酸類樹脂顆粒分散液(1)的制備
將通過混合并溶解上述成分獲得的混合物在水溶液中分散乳化,該水溶液是在燒瓶中通過將6份非離子表面活性劑(sanyochemicalindustries,ltd.制造:nonipol400)和10份陰離子表面活性劑(dksco.,ltd.制造:neogensc)溶解在560份離子交換水中獲得的。然后,在將上述成分混合10分鐘的同時,向其中添加通過將4份過硫酸銨溶解在50份離子交換水中獲得的水溶液,并進行氮氣置換。然后,在攪拌的同時,在油浴中加熱燒瓶中的內(nèi)容物,直至其溫度升高至70℃,并繼續(xù)進行乳化聚合5小時。以此方式,獲得其中分散有平均粒徑為180nm且重均分子量(mw)為15,500的樹脂顆粒的苯乙烯-丙烯酸類樹脂顆粒分散液(1)(樹脂顆粒濃度:40重量%)。苯乙烯-丙烯酸樹脂顆粒的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為59℃。
水相液體(1)的制備
苯乙烯-丙烯酸樹脂顆粒分散液(1):60份
2%serogenbs-h水溶液(dksco.,ltd.制造):200份
離子交換水:200份
將上述成分攪拌混合以獲得水相液體(1)。
色調(diào)劑顆粒(c-1)的制備
油相液體(1):300份
異氰酸酯改性聚酯預(yù)聚物(1):25份
酮亞胺化合物(1):0.5份
將上述成分放入容器中并使用均化器(ultra-turrax,ika制造)攪拌2分鐘,以獲得油相液體(1p)。然后,將1,000份油相液體(1)添加至容器中,并使用該均化器攪拌20分鐘。接下來,該混合物使用槳式攪拌器在常壓(1atm)室溫(25℃)下攪拌48小時,并使異氰酸酯改性聚酯預(yù)聚物(1)和酮亞胺化合物(1)反應(yīng)來制備脲改性聚酯樹脂,將有機溶劑除去并形成粒狀材料。接下來,對該粒狀材料進行水洗、干燥和分級,由此獲得色調(diào)劑顆粒(c-1)。
通過上述方法測得的所得色調(diào)劑顆粒(c-1)的體積平均粒徑為6.1μm。
通過上述方法測得的防粘劑域的偏心度b的分布的最頻值和偏度分別為0.66和-0.60。
色調(diào)劑的制備
實施例1
相對于100份色調(diào)劑顆粒(a-1),使用亨舍爾混合機將1.0份二氧化鈦顆粒(體積平均粒徑:15nm,jmt-150ib,tayca制造)、1.5份二氧化硅顆粒(體積平均粒徑:40nm,aerosilry50,nipponaerosilco.,ltd.制造)和0.5份硬脂酸鋅顆粒(znst1)以40m/s的圓周速度攪拌10分鐘。
接下來,混合物用風(fēng)力分級機(如hi-bolter300,shintokyokikaikk制造)進行篩分。隨后,從cyclone收集器的收集槽上部添加0.2份鈦酸鍶(研磨劑顆粒(a)),并在5分鐘后,停止cyclone收集器的操作以制得實施例1的色調(diào)劑。
比較例1
相對于100份色調(diào)劑顆粒(a-1),添加1.0份二氧化鈦顆粒(體積平均粒徑:15nm,jmt-150ib,tayca制造)、1.5份二氧化硅顆粒(體積平均粒徑:40nm,aerosilry50,nipponaerosilco.,ltd.制造)、0.5份硬脂酸鋅顆粒(znst1)和0.5份鈦酸鍶(研磨劑顆粒(a))并使用亨舍爾混合機以40m/s的圓周速度攪拌10分鐘。因此,使用開口為45μm的振動篩分機對所得材料進行篩分,由此制得比較例1的色調(diào)劑。
比較例2
以與比較例1的色調(diào)劑制備中相同的方式制備比較例2的色調(diào)劑,不同之處在于,將鈦酸鍶(研磨劑顆粒(a))的添加量改變?yōu)?.3份。
比較例3
相對于100份色調(diào)劑顆粒(a-1),添加1.0份二氧化鈦顆粒(體積平均粒徑:15nm,jmt-150ib,tayca制造)、1.5份二氧化硅顆粒(體積平均粒徑:40nm,aerosilry50,nipponaerosilco.,ltd.制造)和0.5份鈦酸鍶(研磨劑顆粒(a))并使用亨舍爾混合機以40m/s的圓周速度攪拌10分鐘。在混合結(jié)束后,向亨舍爾混合機添加0.5份硬脂酸鋅顆粒(znst1),并以30m/s的圓周速度攪拌混合物2分鐘。然后,使用開口為45μm的振動篩分機對所得材料進行篩分,由此制得比較例3的色調(diào)劑。
比較例4
相對于100份色調(diào)劑顆粒(a-1),添加1.0份二氧化鈦顆粒(體積平均粒徑:15nm,jmt-150ib,tayca制造)、1.5份二氧化硅顆粒(體積平均粒徑:40nm,aerosilry50,nipponaerosilco.,ltd.制造)和0.5份鈦酸鍶(研磨劑顆粒(a))并使用亨舍爾混合機以40m/s的圓周速度攪拌10分鐘。在混合結(jié)束后,向亨舍爾混合機添加0.5份硬脂酸鋅顆粒(znst1),并以40m/s的圓周速度攪拌混合物2分鐘。然后,使用開口為45μm的振動篩分機對所得材料進行篩分,由此制得比較例4的色調(diào)劑。
實施例2~8
以與實施例1中相同的程序制備實施例2~8的色調(diào)劑,不同之處在于,改變從cyclone收集器的收集槽上部添加的鈦酸鍶的量和cyclone收集器的操作停止前的時間。cyclone收集器的操作停止前的時間如下。
實施例2:0.2份,12分鐘
實施例3:0.2份,8分鐘
實施例4:0.45份,5分鐘
實施例5:0.45份,12分鐘
實施例6:0.45份,8分鐘
實施例7:0.2份,1分鐘
實施例8:0.2份,15分鐘
實施例9~21
以與實施例1中相同的程序制備實施例9~21的色調(diào)劑,不同之處在于,根據(jù)表1改變色調(diào)劑顆粒的類型、脂肪酸金屬鹽顆粒的類型和含量和研磨劑顆粒的類型和含量。
載體的制備
在上述成分中,將除鐵氧體顆粒以外的成分用攪拌器分散10分鐘,以制備涂層形成液。將該涂層形成液和鐵氧體顆粒放入真空脫氣型混煉機中,在60℃攪拌30分鐘。然后,減壓除去甲苯,由此在鐵氧體顆粒表面形成樹脂涂層,并制得載體。所得載體的體積平均粒徑為51μm。
顯影劑的制備
相對于100份如上制得的載體,混合8份各實施例和比較例中獲得的色調(diào)劑,并利用v型混合器將所得混合物攪拌20分鐘,以獲得顯影劑。
評價
將所制備的顯影劑容納在富士施樂株式會社制造的“docucentrecolor450”的改裝裝置的顯影機中,并在低溫低濕環(huán)境(溫度10℃,濕度15%rh)下保持1天。隨后,將面積覆蓋率(圖像濃度)為50%的圖像在供紙方向上距紙端部3cm的位置連續(xù)輸出在100張紙上。將這些圖像定義為圖像1。
接下來,在100張紙上連續(xù)輸出全實地圖像。將這些圖像定義為圖像2。
在100,000張紙上連續(xù)輸出與圖像1相同的圖像,并將最后100個圖像定義為圖像3。
在100張紙上連續(xù)輸出與圖像2相同的圖像。將這些圖像定義為圖像4。
圖像1的圖像部的圖像濃度差的評價
使用圖像濃度計(x-rite938,x-riteinc.制造)測量圖像1和圖像3的圖像部的圖像濃度,以獲得圖像1和圖像3之間的圖像濃度差(圖像1的圖像濃度-圖像3的圖像濃度)。使用以下評價標準進行測定。g1~g3為可接受水平。
評價標準
g1:0<圖像濃度差(圖像1–圖像3)≤0.1
g2:0.1<圖像濃度差(圖像1–圖像3)≤0.2
g3:0.2<圖像濃度差(圖像1–圖像3)≤0.3
g4:0.3<圖像濃度差(圖像1–圖像3)≤0.5
g5:0.5<圖像濃度差(圖像1–圖像3)
形成在圖像1的非圖像部中的圖像中的圖像濃度差的評價
使用圖像濃度計(x-rite938,x-riteinc.制造)測量圖像2和圖像4的圖像部的圖像濃度,以獲得圖像2和圖像4之間的圖像濃度差(圖像2的圖像濃度-圖像4的圖像濃度)。使用以下評價標準進行測定。g1~g3為可接受水平。
評價標準
g1:0<圖像濃度差(圖像2–圖像4)≤0.1
g2:0.1<圖像濃度差(圖像2–圖像4)≤0.2
g3:0.2<圖像濃度差(圖像2–圖像4)≤0.3
g4:0.3<圖像濃度差(圖像2–圖像4)≤0.5
g5:0.5<圖像濃度差(圖像2–圖像4)
在表1中,“znst”表示硬脂酸鋅,且“znla”表示月桂酸鋅。
“b/a”表示“研磨劑顆粒的游離量b與脂肪酸金屬鹽顆粒的游離量a”之比。
“d/c”表示“研磨劑顆粒的總量d與脂肪酸金屬鹽顆粒的總量c”之比。
從上述結(jié)果發(fā)現(xiàn),實施例中的圖像評價結(jié)果優(yōu)于比較例。
提供對本發(fā)明的示例性實施方式的以上描述是為了說明和描述的目的。它的意圖不在于窮舉或?qū)⒈景l(fā)明限制于所披露的精確形式。顯然,許多改進和變化對于本領(lǐng)域技術(shù)人員是顯而易見的。選擇并描述這些示例性實施方式是為了能夠最大限度地解釋本發(fā)明的原理及其實際用途,由此使得本領(lǐng)域的其他技術(shù)人員能夠理解適用于所期望的特定用途的本發(fā)明的各種實施方式和各種改進方案。本發(fā)明的范圍由下述權(quán)利要求及其等同物所限定。