CN101339370B - 静电图像显影用调色剂、不可见信息用调色剂、静电图像显影剂、处理盒和成像设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及静电图像显影用调色剂,其包含酞菁型化合物和萘酞菁型化合物中的至少一种和至少一种由下列结构式(1)-(10)所示的化合物:其中,R1-R57分别表示氢原子、烷基、芳基、芳烷基、氨基、卤基、烷氧基、烷硫基、硝基、羟基、硫醇基、烷羰基、烷氧羰基、烷羰基氨基、烷氧羰基氨基、羧基酰胺基或硝基亚氨基,其中在R1-R57中,任何两个相邻的R基可形成碳环,且连接到相同碳原子的任何两个R基可形成氧代基、亚氨基或硫代基。
Description
发明背景
技术领域
本发明涉及静电图像显影用调色剂、不可见信息用调色剂(invisibleinformation toner)、静电图像显影剂、处理盒(process cartridge)和成像设备。
相关技术
用于通过静电图像形成成像信息的方法(比如电子照相方法)用于多种领域中。在电子照相方法中,在荷电(charge)和曝光过程中在图像载体上形成静电潜像(潜像形成过程),并且静电潜像使用含有静电图像显影用调色剂(以下,根据情况简称为“调色剂”)的静电图像显影剂(以下根据情况简称为“显影剂”)进行显影,随后经过转印过程(transfer process)和定影过程(fixing process)使图像可见。这里所用的显影剂包括含有调色剂和载体的双组分显影剂,和只使用磁性调色剂或非磁性调色剂的单组分显影剂。制备调色剂的常规方法使用捏和碾磨法(kneading milling method),其中将粘合剂树脂(比如热塑性树脂)熔化并与着色剂(比如颜料、电荷控制剂、脱模剂(比如蜡))等一起捏合,将得到的混合物冷却、碾磨并进一步筛分。以此方式得到的调色剂颗粒有时根据需要通过向这些调色剂颗粒的表面添加无机或有机颗粒来处理,以改善这些调色剂颗粒的流动性和清洁性能。
另外,作为制备静电图像显影用调色剂的方法,已开发了多种化学调色剂制备方法并投入实际应用,其代表为通过悬浮聚合法和包括乳液聚合凝集法的溶解混悬法(dissolution suspension method)来制备调色剂。例如,在乳液聚合凝集法中,在表面活性剂存在下,在搅拌下,将通过乳液聚合粘合剂树脂的可聚合单体形成的分散液、着色剂的颗粒分散液、脱模剂等混合,以凝集并热融合(fuse),从而制备彩色树脂颗粒,其为具有特定粒径、粒度、形状和结构的调色剂。
近年来,彩色电子照相法已显著推广开来,并且应用此方法的领域已随彩色照相法的推广而拓宽。这些领域的实例包括,用于数字产品(比如静态图像(stationary images))版权保护的不可见信息用调色剂(不可见调色剂),和通过以叠加方式(superimposed manner)将记录附加信息的数据嵌入在图像中,以防止伪造和提高安全性,防止非法复制并用于身份证等领域。
特别地,复印印刷机近年来的发展已使复制纸币、户籍证明复印件、书面合同等变得容易,引起有关非法复印和非法使用的问题。
用于防止这种非法复印等目的的不可见信息用调色剂指在可见波长区内几乎没有吸收,但在紫外波长区或近红外波长区内有吸收的调色剂,这使其可以通过任何紫外线或近红外线读取信息。为此,采用调色剂使条形码和任何代码成像,以嵌入个人或公司信息、语音信息等,并且所嵌入的信息可以由扫描器等(例如,JP 2006-038933A、JP 2006-078888A、JP2006-251378A和JP 2006-267511A)读取。
这种不可见信息用调色剂的特征在于其在可见波长区内没有吸收(或几乎没有吸收),而在近红外波长区内的任何波长处具有强吸收的特点。这里,例如为了提高图像读取准确度,为增大调色剂在近红外波长区内的光吸收,可采用某些常规方法,包括其中向调色剂中添加大量近红外线吸收剂的方法和其中减小调色剂中近红外线吸收剂粒径的方法。
本发明涉及静电图像显影用调色剂,其能形成对近红外线吸收高的不可见图像,还涉及不可见信息用调色剂、含有所述调色剂的静电图像显影剂、含有所述静电图像显影剂的处理盒以及含有所述静电图像显影剂的成像设备。
发明概述
根据本发明的一个方面,提供了静电图像显影用调色剂,其包括酞菁型化合物和萘酞菁型化合物中的至少一种和至少一种由下列结构式(1)-(10)表示的化合物:
在式(1)-(10)中,R1-R57分别表示氢原子、烷基、芳基、芳烷基、氨基、卤基、烷氧基、烷硫基、硝基、羟基、硫醇基、烷羰基、烷氧羰基、烷羰基氨基、烷氧羰基氨基、羧基酰胺基(carboxyamide)或硝基亚氨基。在R1-R57中,任何两个相邻的R基可形成碳环,且连接到相同碳原子的任何两个R基可形成氧代基、亚氨基或硫代基。
此外,在所述静电图像显影用调色剂中,由结构式(1)-(10)表示的化合物优选具有10℃-200℃的熔化温度。
此外,在所述静电图像显影用调色剂中,酞菁型化合物或萘酞菁型化合物优选具有1μm或更小的平均分散直径(average dispersion diameter)。
此外,在所述静电图像显影用调色剂中,酞菁型化合物或萘酞菁型化合物优选在可见波长区内和近红外波长区内有吸收,并且最大吸收波长在近红外波长区内。
此外,在所述静电图像显影用调色剂中,调色剂优选具有3μm-6μm的体积平均粒径D50v。
此外,在所述静电图像显影用调色剂中,调色剂优选具有1.0-1.3的体积平均粒度分布指数GSDv。
此外,在所述静电图像显影用调色剂中,调色剂优选具有110-140的形状因子SF1。
根据本发明的另一方面,提供了不可见信息用调色剂,其包含酞菁型化合物和萘酞菁型化合物中的至少一种和至少一种由下列结构式(1)-(10)表示的化合物。
在式(1)-(10)中,R1-R57分别表示氢原子、烷基、芳基、芳烷基、氨基、卤基、烷氧基、烷硫基、硝基、羟基、硫醇基、烷羰基、烷氧羰基、烷羰基氨基、烷氧羰基氨基、羧基酰胺基或硝基亚氨基。在R1-R57中,任何两个相邻的R基可形成碳环,且连接到相同碳原子的任何两个R基可形成氧代基、亚氨基或硫代基。
此外,在所述不可见信息用调色剂中,由结构式(1)-(10)表示的化合物优选具有10℃-200℃的熔化温度。
此外,在所述不可见信息用调色剂中,酞菁型化合物或萘酞菁型化合物优选具有1μm或更小的平均分散直径。
此外,在所述不可见信息用调色剂中,酞菁型化合物或萘酞菁型化合物优选在近红外波长区内有吸收,并且最大吸收波长在近红外波长区内。
此外,在所述不可见信息用调色剂中,基于组成调色剂的固体总重,酞菁型化合物或萘酞菁型化合物的总含量优选为0.1重量%-10重量%。
此外,在所述不可见信息用调色剂中,酞菁型化合物或萘酞菁型化合物的最大吸收波长λmax优选为800nm-1200nm.
此外,在所述不可见信息用调色剂中,调色剂优选具有3μm-6μm的体积平均粒径D50v。
此外,在所述不可见信息用调色剂中,调色剂优选具有1.0-1.3的体积平均粒度分布指数GSDv。
此外,在所述不可见信息用调色剂中,调色剂优选具有110-140的形状因子SF1。
根据本发明的其它方式,提供了包括静电图像显影用调色剂的静电图像显影剂和基于载体表面树脂涂布率为50%-98%的载体,所述静电图像显影用调色剂包括酞菁型化合物和萘酞菁型化合物中的至少一种和至少一种由下列结构式(1)-(10)表示的化合物:
在式(1)-(10)中,R1-R57分别表示氢原子、烷基、芳基、芳烷基、氨基、卤基、烷氧基、烷硫基、硝基、羟基、硫醇基、烷羰基、烷氧羰基、烷羰基氨基、烷氧羰基氨基、羧基酰胺基或硝基亚氨基。在R1-R57中,任何两个相邻的R基可形成碳环,且连接到相同碳原子的任何两个R基可形成氧代基、亚氨基或硫代基。
根据本发明的更进一步的方面,提供了含有所述静电图像显影剂的处理盒。
根据本发明的更进一步的方面,提供了使用所述静电图像显影剂的成像设备。
根据本发明的第一方面,可以提供能够形成不可见图像的静电图像显影用调色剂,其在近红外波长区内有强吸收。
根据本发明的第二方面,可以提供能够形成不可见图像的静电图像显影用调色剂,其在近红外波长区内有更强吸收。
根据本发明的第三方面,可以提供能够形成不可见图像的静电图像显影用调色剂,其在近红外波长区内有更强吸收。
根据本发明的第四方面,可以提供能够形成不可见图像的静电图像显影用调色剂,其在近红外波长区内有更强吸收。
根据本发明的第五方面,可以提供能够形成不可见图像的静电图像显影用调色剂,其在近红外波长区内有更强吸收。
根据本发明的第六方面,可以提供能够形成不可见图像的静电图像显影用调色剂,其在近红外波长区内有更强吸收。
根据本发明的第七方面,可以提供能够形成不可见图像的静电图像显影用调色剂,其在近红外波长区内有更强吸收。
根据本发明的第八方面,可以提供能够形成不可见图像的不可见信息用调色剂,其在近红外波长区内有强吸收。
根据本发明的第九方面,可以提供能够形成不可见图像的不可见信息用调色剂,其在近红外波长区内有更强吸收。
根据本发明的第十方面,可以提供能够形成不可见图像的不可见信息用调色剂,其在近红外波长区内有更强吸收。
根据本发明的第十一方面,可以提供能够形成不可见图像的不可见信息用调色剂,其在近红外波长区内有更强吸收。
根据本发明的第十二方面,可以提供能够形成不可见图像的不可见信息用调色剂,其在近红外波长区内有更强吸收。
根据本发明的第十三方面,可以提供能够形成不可见图像的不可见信息用调色剂,其在近红外波长区内有更强吸收。
根据本发明的第十四方面,可以提供能够形成不可见图像的不可见信息用调色剂,其在近红外波长区内有更强吸收。
根据本发明的第十五方面,可以提供能够形成不可见图像的不可见信息用调色剂,其在近红外波长区内有更强吸收。
根据本发明的第十六方面,可以提供能够形成不可见图像的不可见信息用调色剂,其在近红外波长区内有更强吸收。
根据本发明的第十七方面,可以提供能够形成不可见图像的静电图像显影剂,其在近红外波长区内有强吸收,并且细线再现性(reproducibility offine lines)优异。
根据本发明的第十八方面,可以提供能形成不可见图像的处理盒,其在近红外波长区内有强吸收,并且细线再现性优异。
根据本发明的第十九方面,可以提供能形成不可见图像的成像设备,其在近红外波长区内有强吸收,并且细线再现性优异。
附图简述
下面基于下述附图详细描述本发明的示例实施方案,其中:
图1的示意图显示了根据本发明中示例实施方案的形成不可见图像和可见图像的成像设备的结构实例。
图2的示意图显示了根据本发明中示例实施方案的形成不可见图像和可见图像的处理盒的结构实例。
发明详述
下面说明本发明的示例实施方案。这些实施方案为本发明的实例,不用来限制本发明。
(电子照相用调色剂)
根据本发明的示例实施方案的静电图像显影用调色剂含有酞菁型化合物和萘酞菁型化合物中的至少一种和至少一种由下列结构式(1)-(10)表示的化合物:
在式(1)-(10)中,R1-R57分别表示氢原子、烷基、芳基、芳烷基、氨基、卤基、烷氧基、烷硫基、硝基、羟基、硫醇基、烷羰基、烷氧羰基、烷羰基氨基、烷氧羰基氨基、羧基酰胺基或硝基亚氨基。在R1-R57中,任何两个相邻的R基可形成碳环,且连接到相同碳原子的任何两个R基可形成氧代基、亚氨基或硫代基。
R1-R57的实例包括氢原子;直链、支链或环状烷基(比如甲基、乙基、丙基和丁基);芳基(比如苯基和萘基);芳烷基(比如苄基);氨基;卤基(比如氟、氯、溴和碘);烷氧基(比如甲氧基和乙氧基);烷硫基(比如甲硫基和乙硫基);硝基;羟基;硫醇基;烷羰基(比如甲基羰基和乙基羰基);烷氧羰基(比如甲氧羰基和乙氧羰基);烷羰基氨基(比如甲基羰基氨基、乙基羰基氨基和三氟甲基羰基氨基);烷氧羰基氨基(比如甲氧羰基氨基、乙氧羰基氨基和叔丁氧羰基氨基);羧基酰胺基及硝基亚氨基。在R1-R57中,任何两个相邻的R基可形成碳环(比如苯环),且连接到相同碳原子的任何两个R基可形成氧代基(>C=O)、亚氨基(>C=NH)或硫代基(>C=S)。
此外,芳基(比如苯基和萘基)可具有含1-4个碳原子的烷基(比如甲基)和卤基。
对于近红外吸收剂(比如酞菁型化合物或萘酞菁型化合物),为了提高在近红外波长区内的吸收能力,一般增大所述化合物的含量或减小近红外吸收剂的粒径来制备调色剂。在前一情况下,制备的调色剂可能容易受到近红外吸收剂本身具有的可见波长区内的吸收的影响。在后一情况下,即使减小近红外吸收剂的粒径来制备调色剂,在调色剂制备中也会发生二级凝集(secondary coagulation),因为酞菁型化合物或萘酞菁化合物的颗粒容易凝集,结果在许多情况下得不到所期望的这种红外线的高吸收。
在这种情况下,添加结构近似于酞菁或萘酞菁型化合物结构的化合物(以下,视情况称为“添加剂”),以抑制调色剂中二级凝集的发生。因此,比起近红外吸收剂颗粒中的二级凝集,更多地进行近红外吸收剂颗粒与添加剂的凝集,从而抑制了近红外吸收剂颗粒的二级凝集,结果近红外吸收剂容易以初级颗粒或粒径较小的次级颗粒的形式存在,使增大近红外线吸收成为可能。
这里,所述添加剂为至少一种含氮杂环化合物,其具有由上述式(1)-(10)所示的结构。由于由上述式(1)-(10)表示的添加剂的结构接近于酞菁型化合物或萘酞菁型化合物结构的一部分,它对例如萘酞菁型化合物可具有高亲合力,从而可能使近红外吸收剂颗粒与添加剂的凝集比近红外吸收剂颗粒间的凝集更容易发生。
具有上述式(1)所示结构的含氮杂环化合物可以改善稳定性,降低日光等引起的发黄,并且与其它含两个或更多氮原子的含氮杂环化合物相比容易降低调色剂的变色,因为在前者化合物的环中氮原子数量是一。另外,由于它可能也几乎不溶于水,通过聚合方法(比如乳液聚合凝集法)获得调色剂是理想的。
具有上述式(2)或(3)所示结构的含氮杂环化合物可改善稳定性,降低日光等引起的发黄,并且与其它具有三个或更多氮原子的含氮杂环化合物相比,可容易降低调色剂的变色,因为环中的氮原子数量较小。
具有上述式(4)-(8)所示结构的含氮杂环化合物,特别是具有式(7)和(8)所示结构的含氮杂环化合物,可降低日光或热引起的氧化劣化,从而容易降低调色剂的变色,因为与具有多个双键的那些(比如具有两个或更多双键的含氮杂环化合物)相比,它们的环中的双键数量减少。
具有上述式(9)所示结构的含氮杂环化合物可降低日光或热引起的氧化劣化,因此与具有多个双键的那些(比如具有两个或更多双键的含氮杂环化合物)相比,容易降低调色剂的变色,因为前者化合物环中没有双键。
具有上述式(10)所示结构的含氮杂环化合物在五元环骨架中含有四个氮原子,因此容易亲合酞菁或萘酞菁五元环的氮原子。尽管也存在具有五个氮原子的杂环化合物,但它们可能容易分解,因此优选具有四个氮原子的杂环化合物。
在这些式(1)-(10)所示的化合物中,环中具有更多氮原子的那些对近红外吸收剂(比如酞菁型化合物或萘酞菁型化合物)的亲合力增大,并且更容易抑制近红外吸收剂颗粒的二级凝集。当氮原子数量较小时,所述化合物可改善稳定性,并且也可减小日光等引起的发黄,导致调色剂变色的减少。然而,当环中氮原子或双键数量减小时,化合物的熔化温度可能降低,使得化合物可能变成液态,因此,当采用此调色剂形成调色剂图像时,化合物可能渗出图像,容易引起偏移。由此观点来看,具有两个氮原子和两个双键的含氮杂环化合物(比如式(4)、(5)和(6)所示化合物)是理想的,因为在限制近红外吸收剂颗粒二级凝集和调色剂颜色稳定性之间可以得到好的平衡。
当上述添加剂的结构含有取代基时,尽管可存在或不存在除氢原子之外的取代基,如果取代基体积过大,取代基可能对近红外吸收剂颗粒有空间位阻,并且有减小添加剂对近红外吸收剂颗粒亲合力的情况,因此优选体积尽可能小(non-bulky)的取代基。所以,R1-R57分别优选氢原子、具有1-4个碳原子的直链烷基、具有1-4个碳原子的直链烷氧基、具有1-4个碳原子的直链烷硫基、或具有1-4个碳原子的直链烷氧羰基。此外,可能有近红外吸收剂所吸收的光波长被近红外吸收剂颗粒与添加剂的凝集作用拉长的情况。因此,从对酞菁型化合物或萘酞菁型化合物的亲合力和近红外吸收剂的拉长的波长的观点看,R1-R57分别优选给电子取代基,例如,具有1-4个碳原子的直链烷基、苯基、氨基、具有1-4个碳原子的直链烷氧基或具有1-4个碳原子的直链烷硫基。此外,当调色剂用于不可见调色剂应用时,其着色时是不可见的,因此优选几乎无色但微弱着色的化合物,并更优选白色化合物。
此外,由于如上的同样原因,氢原子外的取代基数量优选为0-5,更优选为0-3,并更加优选为0或1。此外,当氢原子外的取代基数量为1或更大时,添加剂可能具有大的结构(bulky structure),并因而可能担心对近红外吸收剂颗粒的亲合力也劣化。因此,式(1)中R1-R5中的至少四个、式(2)中R6-R9中的至少三个、式(3)中R10-R13中的至少三个、式(4)中R14-R19中的至少五个、式(5)中R20-R24中的至少四个、式(6)中R25-R30中的至少五个、式(7)中R31-R38中的至少七个、式(8)中R39-R45中的至少七个、式(9)中R47-R55中的至少八个和式(10)中R56-R57中的至少一个优选为氢原子。
此外,上述式(1)-(10)所示化合物的熔化温度优选为10℃-200℃,并更优选为20℃-100℃。当化合物的熔化温度小于10℃时,添加剂可能渗出调色剂,并可能出现偏移的情况。此外,当熔化温度超过200℃时,该温度高于普通定影温度,因此当制备调色剂或调色剂定影时可能不熔化。因此,可能难以赋予添加剂对近红外吸收剂颗粒的亲合力,并且防止近红外吸收剂凝集的作用容易劣化。
作为根据本发明的示例实施方案的调色剂,由杂凝集法(hetero-coagulation method)制备的调色剂优选于由捏合碾磨法制备的调色剂。在捏合碾磨法情况中,捏合温度可为100℃或更高,流动性可能不高,并因此可能难以赋予添加剂对近红外吸收剂颗粒的亲合力。此外,可能有添加剂被机械碰撞分解的情况。
基于调色剂的重量,上述式(1)-(10)所示化合物的量优选为0.1重量份-10重量份,并更优选为0.5重量份-8重量份。当化合物的量小于0.1重量份时,可能出现添加剂的作用降低的情况,而当化合物的量超过10重量份时,粘合剂树脂的比率降低,并可能因而出现调色剂的强度降低和调色剂的荷电率(chargeability)受到不利影响的情况。
如果调色剂是由杂凝聚法制备的,另一方面,当制备调色剂时调色剂中的流动性可能高并且机械碰撞可能低,因此可容易地赋予添加剂对近红外吸收剂颗粒的亲合力。
(调色剂制备方法)
虽然根据本发明的示例实施方案的静电图像显影用调色剂在其用途上没有特别的限制,只要是用作调色剂,但考虑到调色剂特性,其适于用作不可见信息图案形成用调色剂(不可见信息用调色剂)。
作为制备调色剂的方法,可采用任何捏合碾磨法、乳液聚合凝集法和悬浮聚合法。然而,在赋予添加剂对近红外吸收剂亲合力的难易方面,杂凝聚法(比如乳液聚合凝集法或悬浮聚合法)比捏合碾磨法更理想。
下面将更详细地说明根据乳液聚合凝集法制备调色剂的方法。首先,将分散有树脂颗粒的树脂分散液、近红外吸收分散液和添加剂分散液进行混合,制备包括含有树脂颗粒、近红外吸收剂和添加剂的凝集颗粒的分散溶液(视情况而定,凝集颗粒是进一步含有着色剂的彩色颗粒)。然后,将得到的分散溶液加热到高于树脂颗粒玻璃转变温度或熔化温度的温度,以熔融和融合这些配料,从而形成调色剂颗粒。
用于调色剂的粘合剂树脂优选,但不特别限于,通过聚合具有乙烯基型双键的可聚合单体得到的树脂(例如,在采用乳液聚合凝集法的情况中),并更优选含有不饱和羧酸重复单元的苯乙烯/丙烯醛基型共聚物树脂。具体地说,可使用下述物质。
单体的实例包括例如苯乙烯(比如苯乙烯和对氯苯乙烯);乙烯酯(比如乙烯基萘、氯乙烯、溴乙烯、氟乙烯、醋酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、苯甲酸乙烯酯和丁酸乙烯酯);亚甲基脂肪族羧酸酯(比如丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸十二烷酯、丙烯酸正辛酯、丙烯酸2-氯乙酯、丙烯酸苯酯、α-氯丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯和甲基丙烯酸丁酯);丙烯腈;甲基丙烯腈;丙烯酰胺;乙烯醚(比如乙烯基甲基醚、乙烯基乙基醚和乙烯基异丁基醚);含有包括氮元素的极性基团的单体,例如,N-乙烯基化合物(比如N-乙烯基吡咯、N-乙烯基咔唑、N-乙烯基吲哚和N-乙烯基吡咯烷酮);及乙烯基羧酸(比如甲基丙烯酸、丙烯酸、肉桂酸和羧乙基丙烯酸酯。
在乳液聚合方法中,乳化剂(分散剂)可用于形成树脂的乳液颗粒。乳化剂(分散剂)的优选实例包括水可溶的大分子(比如聚乙烯醇、甲基纤维素、乙基纤维素、羟乙基纤维素、羧甲基纤维素、聚丙烯酸钠和聚甲基丙烯酸钠);表面活性剂,例如,阴离子表面活性剂(比如十二烷基苯磺酸钠、十八烷基硫酸钠、油酸钠、月桂酸钠和硬脂酸钾)、阳离子表面活性剂(比如月桂基乙酸胺、十八烷胺乙酸酯和月桂基三甲基氯化铵)、两性离子表面活性剂(比如月桂基二甲基氧化胺)和非离子表面活性剂(比如聚氧乙烯烷基醚、聚氧乙烯烷基苯基醚和聚氧乙烯烷基胺);以及无机化合物(比如磷酸三钙、氢氧化铝、硫酸钙、碳酸钙和碳酸钡。
当无机化合物用作分散剂时,可使用可商购的无机化合物。但是,为了得到微颗粒,可采用在分散剂中制备无机化合物颗粒的方法。基于100重量份的树脂(粘合剂树脂),所用分散剂的量优选为0.01重量份-20重量份。
在使用杂凝聚法的制备方法的情况中,例如,乳液聚合凝集法采用通常制成1μm或更小的颗粒的原料作为起始材料。因此,此方法是优选的,因为可以有效地制备直径小且粒度分布窄的调色剂,并可得到高质量的固定图像。
以此方式得到的粘合剂树脂颗粒分散液中粘合剂树脂颗粒的体积平均粒径(中值粒径)优选为1μm或更小,更优选为50nm-400nm,并更加优选为70nm-350nm。在此情况下,粘合剂树脂颗粒的体积平均粒径可以由激光衍射型粒度分布测量装置(商品名:LA-700,HORIBA Ltd.生产)进行测定。
当近红外吸收剂和添加剂分散后,用于分散粘合剂树脂的相同分散剂可用作分散的表面活性剂或分散剂。但是,优选尽可能地将分散剂标准化。
作为分散近红外吸收剂和添加剂的方法,可采用任选的方法,比如传统分散方法(例如旋转剪切型均化器、具有介质的球磨机、砂磨机或戴诺磨(dynomill)),没有任何特殊限制。
以此方式得到的近红外吸收剂颗粒分散液和添加剂分散液中颗粒的体积平均粒径(中值粒径)优选为2μm或更小,更优选为0.5μm-1.5μm,并更加优选为0.2μm-1μm。在此情况下,这些颗粒的体积平均粒径可以由激光衍射型粒度分布测量装置(商品名:LA-700,HORIBA Ltd.生产)进行测定。
用于本发明示例实施方案的脱模剂的实例可包括低分子量聚烯烃(比如聚乙烯、聚丙烯和聚丁烯);通过加热显示软化点的硅氧烷;通过加热显示软化点的脂肪酸酰胺(比如油酸酰胺、芥酸酰胺、蓖麻油酸酰胺和硬脂酸酰胺);通过加热显示软化点的植物蜡(vegetable wax)(比如巴西棕榈蜡、米糠蜡、小烛树蜡、日本蜡和荷荷芭油(jojoba oil));通过加热显示软化点的动物型蜡(比如蜜蜡);通过加热显示软化点的矿物/石油型蜡(比如褐煤蜡、地蜡、纯白地蜡(ceresin)、石蜡、微晶蜡和费-托合成蜡(Fisher-Tropsch wax);以及通过改性这些蜡得到的改性蜡。这些蜡几乎都不溶,或极少量地溶于溶剂(比如甲苯)。
此外,考虑到保证无油式定影系统(oilless fixing system)中固定图像的脱模性能,基于组成调色剂的固体总重,这些脱模剂的添加量优选为5重量%-25重量%。
在采用乳液聚合凝集法制备调色剂的凝集方法中,可改变溶液的pH引起凝集,从而调整颗粒尺寸。可测量添加的促凝剂的量,来稳定并快速地实现颗粒凝集,或同时获得具有较窄粒度分布的凝集颗粒。
作为促凝剂,优选具有一价或多价电荷的化合物。具有一价或多价电荷,并可优选用作促凝剂的化合物的具体实例包括但不限于水溶性表面活性剂(比如上述离子型表面活性剂和非离子表面活性剂);酸(比如盐酸、硫酸、硝酸、乙酸和草酸);无机酸盐(比如氯化镁、氯化钠、硫酸铝、硫酸钙、硫酸铵、硝酸铝、硝酸银、硫酸铜和碳酸钠);脂肪酸或芳香酸的金属盐(比如乙酸钠、甲酸钾、草酸钠、邻苯二甲酸钠和水杨酸钾);酚的金属盐(比如苯酚钠);以及脂肪族或芳香族胺的无机酸盐(比如氨基酸的金属盐、盐酸三乙醇胺和盐酸苯胺)。
考虑到凝集颗粒的稳定性和促凝剂对热或随时间的稳定性、以及促凝剂的去除,由性能和使用来看,特别优选这些促凝剂中的上述无机酸的金属盐。这些金属盐的具体实例包括无机酸盐(比如氯化镁、氯化钠、硫酸铝、硫酸钙、硫酸铵、硝酸铝、硝酸银、硫酸铜和碳酸钠)。
这些促凝剂的量尽管随电荷价数而不同,但都可较少,基于组成调色剂的固体总重,在一价化合物的情况中为3重量%或更少,在二价化合物的情况中为1重量%或更少,在三价化合物的情况中为0.5重量%或更少。因为促凝剂的量越小越优选,因此更优选具有较高价的化合物。
在本发明的示例实施方案的调色剂的制备方法中,根据要求在融合过程完成后进行洗涤过程,然后进行固-液分离过程和干燥过程,从而可以得到根据本发明的示例实施方案的调色剂。此时,考虑到荷电率,优选在洗涤过程中充分地用离子交换水进行置换洗涤。虽然对固-液分离方法没有特别限制,但从产率的观点来看,优选例如吸滤和压滤。虽然对干燥过程没有特别限制,但考虑到产率,优选采用例如冷冻干燥、急骤喷气干燥(flashjet drying)、流体干燥或振动型流体干燥。
根据本发明的示例实施方案的调色剂可以具有所谓核-壳结构(core-shell structure),其中在主要组分的调色剂母粒(核层)的表面上提供含有树脂和其它组分的外壳(壳层)。当调色剂具有核-壳结构时,将封闭在壳层内的核层制成例如含有酞菁型化合物或萘酞菁型化合物,从而提高荷电率。
调色剂的体积平均粒径D50v优选为3μm-6μm,更优选为3.5μm-5μm。当调色剂的体积平均粒径D50v小于3μm时,细粉可能增多,容易引起调色剂起雾和清洁性差。
此外,根据本发明的示例实施方案的静电图像显影用调色剂的体积平均粒度分布指数GSDv优选为1.0-1.3,更优选为1.1-1.3,并更加优选为1.15-1.24。当GSDv超过1.3时,调色剂中存在的粗粒和微粉粒增多,因此调色剂间的凝集可能剧烈增大,这可能容易引起荷电失败和转印失败。另一方面,当GSDv小于1.1时,这可能导致制备明显困难。
这里,体积平均粒径D50v和体积平均粒度分布指数GSDv可通过使用Coulter Multisizer II型(Beckman Coultar Inc.生产)在100μm的孔径条件下进行测定得到。这时,在将调色剂分散在含水电解质溶液(ISOTON-II的水溶液)中并使用超声波将调色剂进一步分散30秒或更长时间之后进行测定。基于通过上述Coulter Multisizer II型测定的调色剂的粒度分布,调色剂在各划分的粒度范围(通道(channel))内的体积和数量从较小粒度侧进行累积,以描绘累积分布,累积分布为16%的粒径定义为D16v,累积分布为50%的粒径定义为D50v,以及累积分布为84%的粒径定义为D84v。这时,D50v显示体积平均粒径,而体积平均粒度分布指数(GSDv)由(D84v/D16v)1/2给出。
调色剂中所含酞菁型化合物或萘酞菁型化合物(近红外吸收剂)的平均分散直径优选为1μm或更小,并更优选0.5μm或更小。当平均分散直径超过1μm时,近红外吸收剂的吸收能力可能容易劣化,这可能造成必须增大近红外吸收剂量的情况,也可能导致光谱易于变宽。
在此情况下,术语“平均分散直径”指分散在调色剂中的各近红外吸收剂的平均粒径。此平均分散直径可按下列方式进行测定:用TEM(透射型电子显微镜)(商品名:JEM-1010,JEOL DATUM LTD.生产)观测分散在调色剂中的1000个近红外吸收剂颗粒,并且由单个颗粒的截面积计算单个颗粒的粒径,计算得到的直径平均值。
此外,根据示例实施方案的静电图像显影用调色剂的形状因子SF1可以用下式表示,并优选为110-140,更优选为115-135,并更加优选为120-130。当SF1小于110时,调色剂颗粒的形状接近球形,这有时可能引起转印操作(transfer operation)完成后清洁性较差。此外,当SF1超过140时,不仅转印效率和质量可能变坏,而且可能有SF1超出在湿系统中在低温下进行制备的方法所得到的调色剂颗粒的形状范围的情况。
SF1=(ML2/A)×(π/4)×100
在上述等式中,ML表示调色剂的最大长度(μm),A表示调色剂的投影而积(μm2)。
调色剂的形状因子SF1可使用Ruzex图像分析仪(商品名:FT,Nirecocorporation生产)以下列方式进行测定。首先,经由摄像机将分布在载玻片上的调色剂的光学显微图像取入Ruzex图像分析仪,测定50个调色剂颗粒的最大长度(ML)和投影面积(A),从而计算单个调色剂颗粒的SF1,得到这些单个调色剂的平均值作为形状因子SF1。
(静电图像显影剂)
根据本发明的示例实施方案的静电图像显影剂可以是含有根据本发明的示例实施方案的调色剂的单组分显影剂,或含有载体和根据本发明的另一示例实施方案的调色剂的双组分显影剂。当调色剂用作双组分显影剂时,其与载体掺混。下面对双组分显影剂的情况进行说明。
作为用于双组分显影剂的载体,可采用任意常规载体,没有任何特别限制。载体的实例可包括磁性金属(比如氧化铁、镍和钴)、磁性氧化物(比如铁氧体和磁铁矿)、芯材中每个的表面上具有树脂涂层的树脂涂布载体、以及磁性分散型载体(magnetic dispersion type carrier)。此外,可使用通过将导电材料等分散在基体树脂中得到的树脂分散型载体。基于载体表面,涂在载体上的树脂量优选为50%-98%,更优选为60%-95%,并更加优选为70%-90%。优选这样的量的原因是添加到调色剂的许多化合物通常带有正电荷,结果可能有调色剂的固有荷电率劣化的情况,有必要通过树脂涂布补偿电荷量。当涂层树脂量基于载体表面小于50%时,可能出现较低荷电引起浓度不均匀的情况,而当涂层树脂量超过98%时,可能出现载体制备困难的情况。
用于载体的涂层树脂/基体树脂的实例可包括但不限于聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚醋酸乙烯酯、聚乙烯醇、聚乙烯醇缩丁醛、聚氯乙烯、聚乙烯醚、聚乙烯基酮、氯乙烯/醋酸乙烯酯共聚物、苯乙烯/丙烯酸共聚物、有机硅氧烷键组成的直链硅氧烷树脂或其改性产物、氟树脂、聚酯、聚碳酸酯、酚树脂、环氧树脂、(甲基)丙烯醛基型树脂及二烷氨基烷基(甲基)丙烯醛基型树脂。在这些化合物中,从得到高电荷量等观点来看,优选二烷氨基烷基(甲基)丙烯醛基型树脂。
导电材料的实例可包括但不限于金属(比如金、银和铜)、炭黑和其它的氧化钛、氧化锌、硫酸钡、硼酸铝、钛酸钾和氧化锡。
此外,载体的芯材的实例包括磁性金属(比如铁、镍和钴)、磁性氧化物(比如铁氧体和磁铁矿)以及玻璃细珠。用在磁性涂刷法中的载体芯材优选磁性材料。载体芯材的体积平均粒径通常为10μm-500μm,并优选为30μm-100μm。
为了用树脂涂布载体芯材的表面,在举例的方法中,将上述涂层树脂和各种添加剂(根据需要)溶解在适当溶剂中得到涂层形成溶液,用该涂层形成溶液涂布芯材表面。对溶剂没有特别的限制,可从对所用涂层树脂、涂层性能等考虑选择合适的溶剂。
树脂涂布方法的具体实例包括将载体的芯材浸入涂层形成溶液中的浸涂法、将涂层形成溶液喷雾到载体的芯表面上的喷涂法、将涂层形成溶液喷雾到气流漂浮的载体芯材上的流化床法,及在捏和涂布机中将载体芯材和涂层形成溶液混合,然后去除溶剂的捏和机涂布法。
双组分显影剂中根据本发明的示例实施方案的静电图像显影用调色剂与上述载体的混合比(重量比),即,调色剂∶载体=1∶100-30∶100,并优选为3∶100-20∶100。
(成像设备和处理盒)
下面,对根据本发明的示例实施方案的成像设备和成像方法进行说明。虽然对根据本发明的示例实施方案的成像设备和成像方法没有特别限制,只要其使用上述调色剂和含有所述调色剂的显影剂,具体地说,优选下述成像设备和成像方法。
即,根据本发明的示例实施方案的成像设备装有图像载体、在图像载体的表面上形成静电潜像的潜像形成装置、通过使用显影剂载体上所载的显影剂使形成于图像载体表面上的静电潜像显影成调色剂图像的显影装置、将形成于图像载体表面上的调色剂图像转印到转印-接收体表面的转印装置,及将转印到转印-接收体表面的调色剂图像(可见图像和不可见图像中至少之一)定影(光定影或热定影中至少之一)的定影装置,该设备使用至少含有根据本发明的示例实施方案的静电图像显影用调色剂的静电图像显影剂作为显影剂。
根据本发明的示例实施方案的成像方法具有在图像载体的表面上形成静电潜像的潜像形成过程,通过使用显影剂载体上所载显影剂使形成于图像载体上的静电潜像显影形成调色剂图像的显影过程,将形成于图像载体表面上的调色剂图像转印到转印-接收体表面的转印过程,及将转印到转印-接收体的调色剂图像(可见图像和不可见图像中至少之一)定影(光定影或热定影中至少之一)的定影过程,该方法使用至少含有根据本发明的示例实施方案的静电图像显影用调色剂的静电图像显影剂作为显影剂。
上述步骤中每一步都可通过常规成像法中采用的任何常规方法进行。此外,根据本发明的示例实施方案的成像法除上述步骤外可包括其它步骤,例如,用于清理潜像载体表面的清洁过程。
作为图像载体,例如,可使用电子照相的感光材料、电介质记录体等。在使用电子照相感光材料的情况下,通过例如电晕管荷电器或接触荷电器(荷电过程),使电子照相感光材料的表面基本均匀地带电,然后曝光形成静电潜像(潜像形成过程)。然后将感光材料与在其上形成有显影剂层的显影辊接触或靠近,以将调色剂颗粒粘到静电潜像上形成电子照相感光材料上的调色剂图像(显影过程)。通过利用电晕管荷电器等将形成的调色剂图像转印到转印-接收体(比如纸)的表面(转印过程)。然后,通过定影机将转印到转印-接收体表面的调色剂图像定影(热定影等)(定影过程),形成最终的调色剂图像。
图1是显示成像设备结构实例的示意图,该设备用于通过根据本发明的示例实施方案的成像法形成图像。图1中所示成像设备200的结构具有图像载体201、荷电器202、图像写入单元203、旋转显影单元204、第一转印辊(primary transfer roller)205、清洁刮板206、中间转印体207、多个(图中为三个)支撑辊(support rollers)208、209和210、第二转印辊211等。
图像载体201整体以鼓状形成,并且在鼓体的外周表面上(鼓表面上)带有感光层。此图像载体201以如图1中箭头C的方向进行旋转的方式形成。荷电器202用于使图像载体201基本上均匀地荷电。图像写入单元203用于通过将图像光施用于由荷电器202基本上均匀荷电的图像载体201,形成静电潜像。
旋转显影单元204包括四个显影部件204Y、204M、204C和204K(分别接收黄色、红紫色、蓝绿色和黑色调色剂),和接收不可见图像调色剂的显影部件204F。因为此单元内调色剂用作形成图像的显影剂,黄色调色剂在显影部件204Y内进行接收,红紫色调色剂在显影部件204M内进行接收,蓝绿色调色剂在显影部件204C内进行接收,黑色调色剂在显影部件204K内进行接收。在此旋转显影单元204内,上述五个显影部件204Y、204M、204C、204K和204F以此顺序循环驱动,使其接触并面向图像载体201,从而将各调色剂转印到与各颜色对应的静电潜像,从而形成可见调色剂图像和不可见调色剂图像。
这里,在旋转显影单元204中可部分移除除显影部件204F外的显影部件。旋转显影单元可以装配有四个显影部件,即显影部件204F、显影部件204Y、显影部件204M和显影部件204C。此外,可将用于形成可见图像的显影部件改为那些根据用途各自具有接收颜色(例如红色、蓝色或绿色)的接收显影剂。
第一转印辊205用于支撑中间转印体207(通过将其放入第一转印辊205和图像载体201之间),以将图像载体201表面上形成的调色剂图像(可见调色剂图像或不可见调色剂图像)转印(第一转印)到具有环带形式的中间转印体207的外周表面。清洁刮板206用于清理在图像转印后留在图像载体201表面上的调色剂。中间转印体207由多个接触中间转印体207内周表面的支撑辊208、209和210拉伸和悬挂,并以箭头D的方向和相反方向的循环驱动方式进行支撑。第二转印辊211用于支撑通过纸传送装置(没有显示)以箭头E的方向传送的记录纸(图像输出介质),以记录纸夹入第二转印辊211和支撑辊210之间的方式,将已转印到中间转印体207外周表面的调色剂图像转印(第二转印)到记录纸。
成像设备200中将调色剂图像依次形成在图像载体201的表面上,并且在彼此顶部将调色剂图像转印到中间转印体207外周,成像设备200以下述方式运行。即,首先,将图像载体201循环驱动,由荷电器202使图像载体201的表面基本均匀地荷电,然后通过图像写入单元203用图像光照射图像载体201,形成静电潜像。此静电潜像通过黄色显影部件204Y进行显影,然后由第一转印辊205将调色剂图像转印到中间转印体207的外周表面。这时,没有转印到记录纸而是留在图像载体201表面上的黄色调色剂由清洁刮板206进行清理。将在其外周表面上形成有黄色调色剂图像的中间转印体207循环移动,一旦方向与箭头D方向相反,其就被置于下一红紫色调色剂图像层积并转印到黄色调色剂图像的位置。
在随后的过程中,对红紫色、蓝绿色和黑色调色剂中每一个逐个重复如上相同操作,即由荷电器202进行荷电,由图像写入单元203进行图像光照射,由各显影部件204M、204C和204K形成调色剂图像,并将调色剂图像转印到中间转印体207的外周表面。
以此方式,在中间转印体207的外周表面形成其中四色调色剂图像互相重叠的全彩色图像(可见调色剂图像)。由第二转印辊211将此全彩色可见调色剂图像一起转印到转印-接收体。因此,在转印-接收体的成像表面上可以得到全彩色可见图像制成的记录图像。
图1中,在通过第二转印辊211转印调色剂图像到转印-接收体表面后,优选通过加热定影调色剂图像,所述加热温度范围为110℃-200℃,并优选为110℃-160℃。
调色剂图像转印到的转印-接收体(记录材料)的实例可以是电子照相系统复印机、印刷机等中使用的的普通纸、OHP片等。为了进一步改善定影图像表面的平滑度,上述转印-接收体的表面优选尽可能地平滑,并优选采用例如用树脂等涂布普通纸表面得到的涂布纸和用于印刷的铜版纸。
对于用在根据本发明的示例实施方案的成像设备中的调色剂的供给,仅可以供给调色剂或通过更换墨盒来供给调色剂,该墨盒含有供给调色剂,并以可拆卸方式安装在成像设备的显影部件内或其附近。
可以使用任何常规材料作为墨盒,没有任何问题,并且这些常规材料的实例包括聚苯乙烯、丙烯醛基树脂、聚苯乙烯/丙烯醛基共聚物、ABS树脂、聚碳酸酯树酯、聚丙烯树脂、聚乙烯树脂、聚酯树脂、丙烯腈树脂和PET树脂。在这些材料中,从强度、加工性能、稳定性等观点看,优选实例包括聚苯乙烯、丙烯醛基树脂、聚苯乙烯/丙烯醛基共聚物、ABS树脂和聚碳酸酯树酯。此外,可使用结构材料(比如常规金属材料、纸和无纺布),没有任何问题。
对于墨盒形式,可采用圆筒形、圆柱形、箱形、瓶形、或这些形式和其它形式的复合式。可在考虑成像设备内的布局、可交换性和适合性、供给调色剂的输送性等,来选择适当的形式。考虑到成像设备内的布局、可交换性和适合性、供给调色剂的输送性等,墨盒在成像设备内的适当布置可选自垂直布置、水平布置等。考虑到高度集成的布局,以及成像设备的小型化,优选采用圆筒形、圆柱形和圆筒形与箱形的复合式作为墨盒的形状,水平布置作为成像设备内墨盒的布置,但墨盒的形状和布置不限于以上所述。
在根据本发明的示例实施方案中,墨盒可以是其中容纳供给调色剂的供给墨盒,或其中容纳供给调色剂和载体的墨盒。此外,可采用其中进一步含有感光材料鼓和显影辊的处理盒。
根据本发明的示例实施方案的处理盒是一个通过将例如图像载体、显影装置(其通过采用显影剂将图像载体表面上形成的静电潜像显影成调色剂图像)用集成方法形成墨盒而得到的处理盒,并以可拆卸方式安装于成像设备体。然后,作为显影剂,采用至少含有根据本发明的示例实施方案的静电图像显影用调色剂的静电图像显影剂。根据需要,处理盒可进一步装有接触图像载体而使图像载体带电的荷电装置,和清理调色剂图像转印后留在图像载体表面的调色剂的清洁装置。
示于图2中的根据本发明的示例实施方案的处理盒的实例轮廓说明了处理盒的结构。在处理盒100中,将下述部件集成在一起,并以可拆卸方式安装到成像设备上:电子照相的感光材料(感光鼓)作为在其上形成静电潜像的图像载体;荷电辊112作为接触荷电装置,其接触电子照相感光材料110的表面并使其带电;显影辊114作为显影装置,其将调色剂粘到电子照相感光材料110表面上形成的静电潜像以形成调色剂图像;清洁刮板118作为清除装置,其清理转印操作完成后留在电子照相感光材料110上的调色剂。当处理盒安装到成像设备时,荷电辊112、用作潜像形成装置的曝光装置122(其通过来自原稿等的激光、反射光在电子照相感光材料110的表面上形成潜像)、显影辊114、用作转印装置的转印辊116(其将电子照相感光材料110表面上形成的调色剂图像转印到作为转印-接收材料的记录纸(记录板)120上),以及清洁刮板118,以此顺序排列在电子照相感光材料110周围。图2中,省略了通常在其它电子照相方法中所需的功能单元的图示。
(使用不可见信息用调色剂的成像法)
在根据本发明的示例实施方案成像法中的不可见信息图案情况下,在转印-接收体(图像输出介质)表面上仅形成不可见成像,或在转印-接收体表面上形成的不可见图像上层积可见图像,其中至少不可见图像之一是由二维图案形成的,并使用不可见信息用调色剂形成不可见图像。
在本发明的示例实施方案中形成的不可见图像使用不可见信息用调色剂印刷,从而使通过红外线照射的机械读取和解码处理能够长时间稳定并可进行高密度信息记录。此外,该不可见图像几乎没有显色性能,因而在可见区内是不可见的。因此,该不可见图像可在成像表面上的期望区域中形成,无论在图像输出介质的成像表面上是否形成可见图像。
在此情况下,术语“不可见图像”指可通过近红外区内的读取单元(比如CCD)进行识别,但在可见区内目视几乎不能识别(即,不可见)的图像,因为形成不可见图像的静电图像显影用调色剂几乎没有来源于可见光区域内特定波长的光吸收的显色能力。
用于不可见信息用调色剂的近红外吸收剂的最大吸收波长λmax落在近红外波长区,优选在800nm-1200nm,考虑到读取波长(readingwavelength),更优选在850nm-950nm的范围内。关于近红外吸收剂吸收的光量,在上述最大波长λmax的吸收量优选为15%或更大,并更优选为20%或更大。
术语“吸收率”由等式给出:吸收率(%)=100-(调色剂图像反射率)(%),并且反射率可通过分光光度计(商品名:U-4000,Hitachi Ltd.生产)进行测定。
近红外吸收剂优选酞菁衍化物或萘酞菁衍化物,特别是萘酞菁衍化物,考虑到最大吸收波长λmax在800nm-1200nm范围内。另外,考虑到减少可见光吸收和对长波长的适应难易,近红外吸收剂更优选为加有取代基的取代萘酞菁衍化物。近红外吸收剂的具体实例可包括下列化合物。
上述萘酞菁化合物和酞菁化合物中,至少X1-X8之一和Y1-Y8之一分别为烷氧基、烷硫基、苯基等,M表示金属(或金属氧化物)(比如Cu、V(O)、Zn、Ni或Pb)。此外,可向除X1-X8和Y1-Y8之外的部分引入其它取代基(比如硝基、氨基等)。
作为用于不可见信息用调色剂的其它近红外吸收剂材料,可使用上述静电图像显影用调色剂中使用的相同的材料。此外,可通过使用近红外吸收剂作为着色剂,以上述静电图像显影用调色剂的同样方式制备不可见信息用调色剂。
对于不可见信息用调色剂中近红外吸收剂的总量,基于组成调色剂的固体总重,近红外吸收剂优选为0.1重量%-10重量%,并更优选为0.2重量%-5重量%。当近红外吸收剂的量小于0.1重量%时,可能出现得不到用以读取信息的足够吸收的情况。当近红外吸收剂的量超过10重量%时,近红外吸收剂的颜色可能易于变得明显,并因此可能出现不仅颜色容易目视识别,而且例如调色剂难以形成的危险,或可能发生近红外吸收剂不会非常均匀地分散,因为当调色剂由捏合形成时粘合剂的量相对较少。此外,在所用调色剂与普通可见着色剂组合的情况中,基于组成调色剂的固体总重,着色剂的含量可为1重量%-10重量%,并优选为2重量%-7重量%。
此外,不可见信息用调色剂中近红外吸收剂的平均分散直径优选为1μm或更小,并更优选为0.5μm或更小。当平均分散直径超过1μm时,近红外吸收剂的颜色可能易于变得明显。
不可见信息用调色剂在红外区内有吸收。如果采用了使用炭黑的黑色调色剂,两者的吸收波长可能在红外区中重叠,引起读取错误和再现性的劣化,因此可不采用含炭黑的调色剂。出于此原因,在实现黑度几乎等于炭黑的黑色的情况下,优选采用通过混合三种类型的颜料(即蓝绿色、红紫色和黄色)制备的调色剂,或通过单独含有这些颜料之一的调色剂,或含有二萘嵌苯型化合物、蒽醌型化合物、乌贼墨等的近红外吸收降低的调色剂来处理黑色。
实施例
本发明将通过实施例进行更详细地说明,但这些实施例不被视为对本发明范围的限制。
首先,以下实施例中各特性测定如下。
<粒度和粒度分布测定法>
下面对粒径(也称作“颗粒尺寸”、“颗粒直径”或“粒度”)和粒径分布的测定(也称作“粒度分布的测定”)进行说明。
当要测定的粒径在2μm或更大时,Coultar Multisizer II型(BeckmanCoultar Inc.生产)用作测量单元,ISOTON-II(Beckman Coultar Inc.生产)用作电解液。
对于测定方法,将0.5-50mg要测定的样品添加到2ml作为分散剂的表面活性剂烷基苯磺酸钠的5%水溶液中。将得到的溶液添加到100ml的电解液中。
样品悬浮其中的电解液用超声波分散仪分散约1分钟,然后用上述Coultar Counter TA-II型使用具有100μm孔径的小孔测定尺寸在2-60μm的颗粒的粒度分布,从而确定体积平均分布和数均分布,其中要测定的颗粒数量为50,000。
调色剂的粒度分布通过下述方法确定。在测量的粒度分布中,从较小的粒度侧来描绘各划分的粒度范围(通道)内的体积累积分布,定义累积分布为16%的累积体积粒径为D16v,累积分布为50%时定义为D50v。此外,累积分布为84%的累积体积粒径定义为D84v。
这里,将D50v设定为体积平均粒径,并且体积平均粒度分布指数(GSDv)由下列等式计算。
GSDv=(D84v/D16v)1/2
此外,当要测定的粒径小于2μm时,通过激光衍射型粒度分布测量装置(商品名:LA-700,HORIBA,Ltd.生产)进行粒度测定。关于测定方法,将放入分散液的样品量调整到约2g作为固体含量。将离子交换水添加到该分散液中,以使溶液体积约为40ml。将该溶液倒入样品池(cell)中,直到浓度达到所需值,然后静置约2分钟,当样品池内浓度几乎稳定时测定调色剂的粒度。在各通道得到的体积平均粒径从较小体积粒径侧进行累积,并且累积为50%的体积平均粒径定义为体积平均粒径。
在对粉末(比如外部添加剂)进行测定的情况中,将2g测量样品添加到50ml表面活性剂烷基苯磺酸钠的5%水溶液中,随后用超声波分散仪(1,000Hz)将溶液分散2分钟,以制备样品,该样品的测定方式与上述分散液的情况相同。
<测量调色剂形状因子SF1的方法>
调色剂形状因子SF1是显示调色剂表面不规则程度的形状因子SF,并由下列等式计算。
SF1=(ML2/A)×(π/4)×100
上式中,ML表示调色剂颗粒的最大长度,A表示颗粒的投影面积。调色剂的形状因子SF1以下述方式进行测定:经由摄像机将分布在载玻片上的调色剂的光学显微图像取入图像分析仪,计算50个调色剂颗粒的各个SF1,并得到平均值。
<测量调色剂和树脂颗粒分子量和分子量分布的方法>
分子量分布按下述条件进行测定。在GPC中,使用GPC装置(商品名:HLC-8120GPC、SC-8020,Tosoh Corporation生产),双色谱柱(商品名:TSKgel、Super HM-H,Tosoh Corporation生产,6.0mm ID×15cm),THF(四氢呋喃)用作洗脱剂。试验条件如下:
样品浓度:0.5%,流速:0.6毫升/分,注入的样品量:10μl,测量温度:40℃,使用IR检测器进行试验。此外,使用10个样品制作校正曲线(“聚苯乙烯标样TSK标准”:“A-500”、“F-1”、“F-10”、“F-80”、“F-380”、“A-2500”、“F-4”、“F-40”、“F-128”和“F-700”)。
<测量调色剂熔化温度和玻璃转变温度的方法>
调色剂的熔化温度和玻璃转变温度通过DSC(示差扫描型量热器)测量方法,并从根据ASTMD 3418-8测定的第一最大峰值(primary maximumpeak)进行确定。
第一最大峰值可使用ParkinElmer生产的DSC-7进行测定。对于此单元检测部分的温度标定,使用铟和锌两者的熔化温度,而对于热卡的标定,使用铟的熔化热。使用铝盘进行样品测定,设置空盘用以控制,并将升温速率设为10℃/分进行测定。
<测量调色剂酸值的方法>
精确称量约1g的树脂,并将其溶解于80ml的四氢呋喃中。将酚酞作为指示剂添加到溶液中,使用0.1N KOH乙醇溶液进行滴定,滴加所述KOH乙醇溶液直至溶液颜色保持30秒的终点。酸值((根据JIS K0070:92)中和1g树脂中含有的游离脂肪酸所需KOH的mg量)由所用的0.1N KOH乙醇溶液的量进行计算。
<测量调色剂中近红外吸收剂平均分散粒径的方法>
通过TEM(透射型电子显微镜)(商品名:JEM-1010,JEOL DATUM LTD.生产)观测1000个分散于调色剂中的近红外吸收剂颗粒,并且由单个颗粒的截面积计算单个颗粒的粒径,以计算得到的直径平均值。
<调色剂的最大吸收波长>
调色剂图像的光谱使用分光光度计(商品名:U-4000,Hitachi Ltd.生产)进行测定,由下列等式计算最大吸收波长和吸收量(%):最大吸收波长和吸收量(%)=纸的反射率(%)-调色剂图像的反射率(%)。
<载体的树脂涂布率>
该比值由下列步骤确定。
(1)收集10g测量主体的显影剂样品。
(2)在50ml烧杯中装入10g上述样品和1%表面活性剂水溶液,并通过超声波振荡器振动5分钟进行分离。
(3)振动完成后,系统静置几分钟,然后弃去溶液,而烧杯中的样品通过外面的磁体得以保留,从而仅收集载体。
(4)将收集的载体放置在干燥器中干燥载体,从而去除水。
(5)将干燥的载体放入10mm×10mm的XPS铝槽(商品名:JPS80,JEOL,Ltd.生产)中进行测定。这时,选择树脂涂布膜和芯材的各主要组成元素作为待测元素。
(6)从测定结果计算元素的数值比,作为树脂涂布率。
<萘酞菁型化合物的合成>
(硝基异丁氧基萘酞菁化合物(近红外吸收剂(1))的合成)
将5.0重量份的下面结构式所示化合物、0.4重量份的氯化铜(I)、2ml的DBU和25ml的正戊醇混合,然后在回流下搅拌6小时。将反应混合物冷却到室温,并倒入100ml甲醇中以沉淀化合物,随后过滤得到3.43重量份(收率:65%)的β-四硝基-八异丁氧基铜萘酞菁(硝基异丁氧基萘酞菁化合物),其为由上述结构式表示的萘酞菁化合物,其中M是铜,取代基X1-X8分别为异丁氧基(2-甲基丙氧基),并且在其各β-位有硝基。
当上述硝基异丁氧基萘酞菁化合物溶解在甲苯中时,其最大吸收波长(λmax)为860nm,克吸收系数(gram absorption coefficient)(εg)为1.02×105mL/g·cm。该化合物称作“近红外吸收剂(1)”。
(八丁氧基萘酞菁化合物(近红外吸收剂(2))的合成)
将10重量份的下列结构式所示化合物、0.921重量份的氯化铜(I)、6.9ml的DBU和100ml的正戊醇混合,然后在回流下搅拌20小时。将反应混合物冷却到室温并倒入100ml甲醇中以沉淀化合物,随后过滤得到1.9重量份(收率:18%)的八正丁氧基铜萘酞菁,其为由上述结构式表示的萘酞菁化合物,其中M是铜,取代基X1-X8分别为正丁氧基。
当上述八正丁氧基萘酞菁化合物溶解在甲苯中时,其最大吸收波长(λmax)为850nm,克吸收系数(εg)为1.9×105mL/g·cm。此化合物称作“近红外吸收剂(2)”。
(氧钒基八苯硫基酞菁化合物(近红外吸收剂(3))的合成)
氧钒基八苯硫基酞菁化合物按下述文献中描述的进行合成。
文献名:Campbell,James Stanley;Carr,Kathryn;Griffiths,Russell JonWO2004020529(AU 2003248995/EP.1537181/BR 200301367/CN1678691/JP2005537319/US 2006000388)
CAS号108210-59-9
当上述氧钒基八苯硫基酞菁化合物溶解在THF中时,其最大吸收波长(λmax)为830nm,克吸收系数(εg)为1.7×105mL/g·cm。此化合物称作“近红外吸收剂(3)”。
(近红外吸收剂颗粒分散液(1)的制备)
将10重量份的近红外吸收剂(1)、1重量份的阴离子表面活性剂(商品名:Neogen R,DAI-ICHI KOGYO SEIYAKU Co.,Ltd.)和89重量份的离子交换水混合,并用超声波均化器(商品名:US-150T,Nippon Seiki Co.,Ltd.生产)将混合物在150W下分散5分钟,得到体积平均粒径为0.41μm,固体浓度为11重量%的棕色近红外吸收剂颗粒分散液(1)。
(近红外吸收剂颗粒分散液(2)的制备)
进行如上的相同过程,区别在于使用近红外吸收剂(2)代替近红外吸收剂颗粒分散液(1)制备中的近红外吸收剂(1),得到体积平均粒径为0.38μm,固体浓度为11重量%的棕色近红外吸收剂颗粒分散液(2)。
(近红外吸收剂颗粒分散液(3)的制备)
进行如上的相同过程,区别在于使用氧钒基萘酞菁(商品名:YKR-5010,Yamamoto Chemicals,Inc.生产,最大吸收波长:845nm)代替近红外吸收剂颗粒分散液(1)制备中的近红外吸收剂(1),得到体积平均粒径为0.3μm,固体浓度为11重量%的绿色近红外吸收剂颗粒分散液(3)。
(近红外吸收剂颗粒分散液(4)的制备)
进行如上的相同过程,区别在于使用四苯基氧钒基萘酞菁(Sigma-Ardlich生产)代替近红外吸收剂颗粒分散液(1)制备中的近红外吸收剂(1),得到体积平均粒径为0.32μm,固体浓度为11重量%的绿色近红外吸收剂颗粒分散液(4)。
(近红外吸收剂颗粒分散液(5)的制备)
进行如上的相同过程,区别在于使用近红外吸收剂(3)代替近红外吸收剂颗粒分散液(1)制备中的近红外吸收剂(1),得到体积平均粒径为0.28μm,固体浓度为20重量%的棕色近红外吸收剂颗粒分散液(5)。
(添加剂颗粒分散液(1)的制备)
将10重量份具有下面结构式的1-苯基吡咯(熔化温度:60℃,Wako PureChemical Industries,Ltd.生产)、1重量份的阴离子表面活性剂(Neogen R,DAI-ICHI KOGYO SEIYAKU Co.,Ltd.生产)和89重量份的离子交换水混合,并用超声波均化器(商品名:US-150T,Nippon Seiki Co.,Ltd.生产)将混合物在150W下分散5分钟,得到体积平均粒径为0.51μm,固体浓度为11重量%的白色添加剂颗粒分散液(1)。
(添加剂颗粒分散液(2)的制备)
进行如上的相同过程,区别在于使用具有下面结构式的1-(4-氯苯基)-1H-吡咯(熔化温度:88℃,Kanto Chemical Co.,Inc.生产)代替添加剂颗粒分散液(1)制备中的1-苯基吡咯,得到体积平均粒径为0.38μm,固体浓度为11重量%的白色添加剂颗粒分散液(2)。
(添加剂颗粒分散液(3)的制备)
进行如上的相同过程,区别在于使用具有下面结构式的3-乙酰基-2,4-二甲基吡咯(熔化温度:136℃,Kanto Chemical Co.,Inc.生产)代替添加剂颗粒分散液(1)制备中的1-苯基吡咯,得到体积平均粒径为0.40μm,固体浓度为11重量%的白色添加剂颗粒分散液(3)。
(添加剂颗粒分散液(4)的制备)
将10重量份具有下面结构式的2-乙基咪唑(熔化温度:76℃,Wako PureChemical Industries,Ltd.生产)、1重量份的阴离子表面活性剂(Neogen R,DAI-ICHI KOGYO SEIYAKU Co.,Ltd.生产)和89重量份的离子交换水混合,并用超声波均化器(商品名:US-150T,Nippon Seiki Co.,Ltd.生产)将混合物在150W下分散5分钟,得到体积平均粒径为0.35μm,固体浓度为11重量%的白色添加剂颗粒分散液(4)。
(添加剂颗粒分散液(5)的制备)
进行如上的相同过程,区别在于使用具有下面结构式的3-甲基-5-吡唑羧酸乙酯(熔化温度:80℃,Wako Pure Chemical Industries,Ltd.生产)代替添加剂颗粒分散液(4)制备中的2-乙基咪唑,得到体积平均粒径为0.4μm,固体浓度为11重量%的白色添加剂颗粒分散液(5)。
(添加剂颗粒分散液(6)的制备)
进行如上的相同过程,区别在于使用具有下面结构式的苯并咪唑(熔化温度:170℃,Wako Pure Chemical Industries,Ltd.生产)代替添加剂颗粒分散液(4)制备中的2-乙基咪唑,得到体积平均粒径为0.42μm,固体浓度为11重量%的白色添加剂颗粒分散液(6)。
(添加剂颗粒分散液(7)的制备)
进行如上的相同过程,区别在于使用2,4,5-三苯基咪唑(熔化温度:274℃,Wako Pure Chemical Industries,Ltd.生产)代替添加剂颗粒分散液(4)制备中的2-乙基咪唑,得到体积平均粒径为0.55μm,固体浓度为11重量%的白色添加剂颗粒分散液(7)。
(添加剂颗粒分散液(8)的制备)
将10重量份具有下面结构式的2-苯基-2-咪唑啉(熔化温度:95℃,WakoPure Chemical Industries,Ltd.生产)、1重量份的阴离子表面活性剂(NeogenR,DAI-ICHI KOGYO SEIYAKU Co.,Ltd.生产)和89重量份的离子交换水混合,并用超声波均化器(商品名:US-150T,Nippon Seiki Co.,Ltd.生产)将混合物在150W下分散5分钟,得到体积平均粒径为0.30μm,固体浓度为11重量%的白色添加剂颗粒分散液(8)。
(添加剂颗粒分散液(9)的制备)
进行如上的相同过程,区别在于使用具有下面结构式的3-甲基-1-苯基-2-吡唑啉-5-酮(熔化温度:130℃,Wako Pure Chemical Industries,Ltd.生产)代替添加剂颗粒分散液(8)制备中的2-苯基-2-咪唑啉,得到体积平均粒径为0.35μm,固体浓度为11重量%的白色添加剂颗粒分散液(9)。
(添加剂颗粒分散液(10)的制备)
进行如上的相同过程,区别在于使用具有下面结构式的2-(硝基亚氨基)-咪唑啉(熔化温度:220℃,Wako Pure Chemical Industries,Ltd.生产)代替添加剂颗粒分散液(8)制备中的2-苯基-2-咪唑啉,得到体积平均粒径为0.38μm,固体浓度为11重量%的白色添加剂颗粒分散液(10)。
(添加剂颗粒分散液(11)的制备)
进行如上的相同过程,区别在于使用具有下面结构式的1-(2-氯苯基)-咪唑啉-2-硫酮(熔化温度:246℃,Wako Pure Chemical Industries,Ltd.生产)代替添加剂颗粒分散液(8)制备中的2-苯基-2-咪唑啉,得到体积平均粒径为0.40μm,固体浓度为11重量%的白色添加剂颗粒分散液(11)。
(添加剂颗粒分散液(12)的制备)
进行如上的相同过程,区别在于使用具有下面结构式的1-苯基-4-甲基-4-苯基甲基吡唑烷-3-硫酮(熔化温度:133℃,参考JP 7-157471A合成)代替添加剂颗粒分散液(8)制备中的2-苯基-2-咪唑啉,得到体积平均粒径为0.30μm,固体浓度为11重量%的浅黄色添加剂颗粒分散液(12)。
(添加剂颗粒分散液(13)的制备)
将10重量份具有下面结构式的3-(叔丁氧基羰基氨基)-吡咯烷(熔化温度:54℃,Tokyo Chemical Industry Co.,Ltd.生产)、1重量份的阴离子表面活性剂(Neogen R,DAI-ICHI KOGYO SEIYAKU Co.,Ltd.生产)和89重量份的离子交换水混合,并用超声波均化器(商品名:US-150T,Nippon Seiki Co.,Ltd.生产)将混合物在150W下分散5分钟,得到体积平均粒径为0.29μm,固体浓度为11重量%的白色添加剂颗粒分散液(13)。
(添加剂颗粒分散液(14)的制备)
进行如上的相同过程,区别在于使用具有下面结构式的1-苄基-3-(三氟乙酰胺基)-吡咯烷(熔化温度:71℃,Tokyo Chemical Industry Co.,Ltd.生产)代替添加剂颗粒分散液(13)制备中的3-(叔丁氧基羰基氨基)-吡咯烷,得到体积平均粒径为0.32μm,固体浓度为11重量%的白色添加剂颗粒分散液(14)。
(添加剂颗粒分散液(15)的制备)
进行如上的相同过程,区别在于使用具有下面结构式的1-苄基-3-(叔丁氧基羰基氨基)-吡咯烷(熔化温度:113℃,Tokyo Chemical Industry Co.,Ltd.生产)代替添加剂颗粒分散液(13)制备中的3-(叔丁氧基羰基氨基)-吡咯烷,得到体积平均粒径为0.35μm,固体浓度为11重量%的白色添加剂颗粒分散液(15)。
(添加剂颗粒分散液(16)的制备)
进行如上的相同过程,区别在于使用具有下面结构式的2,2,5,5-四甲基-3-吡咯烷甲酰胺(carboxamide)(熔化温度:131℃,Kanto Chemical Co.,Inc生产)代替添加剂颗粒分散液(13)制备中的3-(叔丁氧基羰基氨基)-吡咯烷,得到体积平均粒径为0.39μm,固体浓度为11重量%的白色添加剂颗粒分散液(16)。
(添加剂颗粒分散液(17)的制备)
将10重量份具有下面结构式的5-(乙硫基)-1H-四唑(熔化温度:84℃,Wako Pure Chemical Industries,Ltd.生产)、1重量份的阴离子表面活性剂(Neogen R,DAI-ICHI KOGYO SEIYAKU Co.,Ltd.生产)和89重量份的离子交换水混合,并用超声波均化器(商品名:US-150T,Nippon Seiki Co.,Ltd.生产)将混合物在150W下分散5分钟,得到体积平均粒径为0.50μm,固体浓度为11重量%的白色添加剂颗粒分散液(17)。
(添加剂颗粒分散液(18)的制备)
进行如上的相同过程,区别在于使用具有下面结构式的5-氯-1-苯基四唑(熔化温度:122℃,Wako Pure Chemical Industries,Ltd.生产)代替添加剂颗粒分散液(17)制备中的5-(乙硫基)-1H-四唑,得到体积平均粒径为0.40μm,固体浓度为11重量%的白色添加剂颗粒分散液(18)。
(添加剂颗粒分散液(19)的制备)
进行如上的相同过程,区别在于使用具有下面结构式的5-(4-甲苯基)-1H-四唑(熔化温度:250℃,Wako Pure Chemical Industries,Ltd.生产)代替添加剂颗粒分散液(17)制备中的5-(乙硫基)-1H-四唑,得到体积平均粒径为0.45μm,固体浓度为11重量%的白色添加剂颗粒分散液(19)。
(脱模剂颗粒分散液(以下,也称作“脱模剂分散液”)(1)的制备)
将46重量份的石蜡(商品名:HNPO 190,Nippon Seiro Co.,Ltd.生产,熔化温度:85℃)、4重量份的阴离子表面活性剂(商品名:Dowfax,DowChemical Company生产)和200重量份的离子交换水加热到96℃。使用均化器(商品名:Ultra Talax T50,IKA Company生产)在3000rpm下将加热的混合物分散1小时,然后使用压出型均化器(商品名:Gaulin Homogenizer,Gaulin Company生产)进行分散处理,得到中径为150nm,固体含量为20.0重量%的脱模剂分散液(1)。
(树脂颗粒分散液的制备)
将550重量份的苯乙烯、60重量份的丙烯酸正丁酯、15重量份的丙烯酸和10重量份的十二烷硫醇混合进行溶解,从而制备单体溶液。
将14重量份的阴离子表面活性剂(商品名:Dowfax,Dow ChemicalCompany生产)溶解在250重量份的离子交换水中,向该溶液中添加上述单体溶液,并将混合物在烧瓶中分散而使溶液乳化(单体乳液A)。此外,将1重量份的相同阴离子表面活性剂(商品名:Dowfax,Dow Chemical Company生产)溶解在555重量份的离子交换水中,然后移入聚合烧瓶。用盖子将聚合烧瓶密封并安装回流管。向聚合烧瓶通入氮气,然后在低速搅拌下水浴加热直到升温至95℃。将9重量份的过硫酸铵溶解在43重量份的离子交换水中,并通过恒容输送泵(constant volume delivery pump)将得到的溶液在20分钟内逐滴添加到聚合烧瓶中。然后,通过恒容输送泵在200分钟内再次逐滴向烧瓶添加单体乳液A。此后,在低速连续搅拌下将聚合烧瓶在95℃下保持3小时以终止聚合。从而得到体积平均粒径为200nm,玻璃转变温度为56℃,且酸值为25mg KOH/g,重均分子量为31,000,固体含量为40%的阴离子树脂颗粒分散液。
<实施例1>
(调色剂的制备)
将200重量份的树脂颗粒分散液(树脂含量:80重量份)、15重量份的近红外吸收剂颗粒分散液(1)(颗粒含量:1.5重量份)、60重量份的添加剂颗粒分散液(1)(颗粒含量:6重量份)、50重量份的脱模剂颗粒分散液(脱模剂含量:10重量份)和0.15重量份的聚合氯化铝(aluminum polychloride)倒入不锈钢圆底烧瓶,并进行分散。然后在搅拌下将烧瓶中的混合物在加热油浴中加热到50℃,随后在此温度保持90分钟。然后,另外将250重量份的树脂颗粒分散液在15分钟内添加到混合物中。此后,通过添加0.5mol/L的氢氧化钠水溶液将系统中的pH调到5.4,并将不锈钢烧瓶密封,随后在连续搅拌下将混合物加热到95℃,使用磁力密封(magnetic seal),然后在此温度下保持5小时。
反应完成后,将反应混合物冷却、过滤、用离子交换水充分洗涤,然后经过Nutsche型吸滤进行固-液分离。将固体再分散在3L的40℃离子交换水中,随后在300rpm下搅拌15分钟进行洗涤。该洗涤操作另外重复5次,然后当滤液的pH变为7.01时,将洗涤后的混合物通过Nutsche型吸滤使用No.5A滤纸进行固-液分离。然后,在真空下将固体连续干燥12小时而得到调色剂颗粒(1)。
测量调色剂颗粒(1)的粒径,发现调色剂具有5.71μm的体积平均粒径D50v和1.22的体积平均粒度分布指数GSDv。此外,当用Ruzeks图像分析仪观测其形状时,调色剂颗粒具有130的形状因子SF1和马铃薯状形态。此外,调色剂中萘酞菁型化合物的平均分散直径为0.52μm,并且调色剂的最大吸收波长为870nm。
(显影剂(1)的制备)
将1.2重量份的疏水性二氧化硅(商品名:TS720,Cabot Corporation生产)加入到50重量份的上述调色剂颗粒(1)中,并将这些组分在样品磨中混合,得到外部添加剂调色剂(1)。然后,使用涂有1%(基于调色剂的重量%)聚甲基丙烯酸甲酯(Soken Chemical & Engineering Co.,Ltd.生产)且体积平均粒径为50μm的铁氧体载体,并对外部添加剂调色剂(1)进行称重,使得调色剂浓度为5%(基于显影剂的重量%)。将两者在球磨机中在搅拌下混合5分钟制备显影剂(1)。载体的树脂涂布率基于载体表面为85%。
<调色剂颗粒的评价>
(调色剂近红外线吸收量的试验)
在成像试验中,由Fuji Xerox Co.,Ltd.生产的DocuColorCentre 500CP的改型机用作成像设备。此外,作为成像试验中使用的记录介质,使用A-4尺寸的白纸(J-paper-A4,Fuji Xerox Co.,Ltd.生产,宽:210mm、长:297mm)。
使用显影剂(1),通过成像设备将图像形成在图像输出介质的表面上。使用分光光度计(商品名:U-4000,Hitachi,Ltd.生产)测定所得图像的反射率。吸收的光量根据下列等式由λmax处反射率(近红外波长区)计算。结果示于表1中。
吸收率(%)=100-(调色剂图像的反射率)(%)
(不可见信息恢复率(restoring rate)的评价)
在不可见信息恢复率的评价中,记录1的成像表面用环形LED光源(商品名:LEB-3012CE,Kyoto Denkiki Co.,Ltd.生产)照射,所述光源包括处于800nm-1200nm近红外波长区的光,所述光源位于成像表面的几乎正上方、距离10cm处。在此状态下,将在800nm-1000nm波长区内具有感光性,并在其镜头部分装有滤光器(其截掉波长800nm以下部分)的CCD照相机(商品名:CCD TL-C2,Keyence Corporation生产)置于离成像表面约15cm和几乎正上方处,以读取在上述成像表面上的信息,从而通过使用特定对比度(阈值)作为其边界的二进制数字处理(binary digital processing)提取不可见图像。提取的不可见图像通过软件进行解码处理,从而确认复制光信息是否可以恢复来进行评价。然后,在此评价中,重复上述过程500次以测定其中信息准确恢复的操作数目,作为表2中所示不可见信息还原率(%)。如果不可见信息还原率(%)为80%或更大,并优选85%或更大,将此定义为实用上没有问题的水平。
(不可见信息的视觉评价(visible evaluation))
通过目视观测不可见信息的能见度根据下列标准使用X-Rite来测定L*进行评价。
A:L*≥95
B:93≤L*<95
C:91≤L*<93
D:L*<91
(耐光度试验)
对于成形图像的耐光度检测的试验使用Sun Test CPS+(商品名,ToyoSeiki Seisaku-Sho,Ltd.生产)在0小时和48小时的光照时间条件下进行,其中X-Rite用于测定L*,从而计算上述L*间的差别,并根据下列标准评价图像。
A:L*<1
B:1≤L*<2
C:2≤L*<3
D:L*≥3
<实施例2>
调色剂颗粒(2)、外部添加剂调色剂(2)和显影剂(2)以与实施例1相同的方式获得,区别在于用近红外吸收剂颗粒分散液(2)代替近红外吸收剂颗粒分散液(1)。此外,评价试验以与实施例1相同的方式进行。结果示于表1中。
<实施例3>
调色剂颗粒(3)、外部添加剂调色剂(3)和显影剂(3)以与实施例1相同的方式获得,区别在于用近红外吸收剂颗粒分散液(3)代替近红外吸收剂颗粒分散液(1)。此外,评价试验以与实施例1相同的方式进行。结果示于表1中。
<实施例4>
调色剂颗粒(4)、外部添加剂调色剂(4)和显影剂(4)以与实施例1相同的方式获得,区别在于用近红外吸收剂颗粒分散液(4)代替近红外吸收剂颗粒分散液(1)。此外,评价试验以与实施例1相同的方式进行。结果示于表1中。
<实施例5>
调色剂颗粒(5)、外部添加剂调色剂(5)和显影剂(5)以与实施例1相同的方式获得,区别在于用近红外吸收剂颗粒分散液(5)代替近红外吸收剂颗粒分散液(1)。此外,评价试验以与实施例1相同的方式进行。结果示于表1中。
<实施例6>
调色剂颗粒(6)、外部添加剂调色剂(6)和显影剂(6)以与实施例1相同的方式获得,区别在于用近红外吸收剂颗粒分散液(3)代替近红外吸收剂颗粒分散液(1),用添加剂颗粒分散液(2)代替添加剂颗粒分散液(1)。此外,评价试验以与实施例1相同的方式进行。结果示于表1中。
<实施例7>
调色剂颗粒(7)、外部添加剂调色剂(7)和显影剂(7)以与实施例1相同的方式获得,区别在于用近红外吸收剂颗粒分散液(3)代替近红外吸收剂颗粒分散液(1),用添加剂颗粒分散液(3)代替添加剂颗粒分散液(1)。此外,评价试验以与实施例1相同的方式进行。结果示于表1中。
<实施例8>
将89重量份的线性聚酯(由对酞酸/双酚A氧化乙烯加成物/环己烷二甲醇得到的线性聚酯,Tg=62C、数均分子量Mn=4,000、重均分子量Mw=35,000、酸值=12、羟值=25)、0.8重量份的苯基氧钒基萘酞菁、3重量份的1-苯基吡咯和5重量份的聚乙烯蜡(熔化温度:135℃)的混合物在挤出机中捏合并用研磨机碾磨。将碾磨过的混合物用气力分级器(pneumaticclassifier)从细粒和粗粒中分离出中径的颗粒,并将此过程重复3次,获得调色剂颗粒(8)、外部添加剂调色剂(8)和显影剂(8)。此外,评价试验以与实施例1相同的方式进行。结果示于表1中。
<实施例9>
调色剂颗粒(9)、外部添加剂调色剂(9)和显影剂(9)以与实施例1相同的方式获得,区别在于用近红外吸收剂颗粒分散液(3)代替近红外吸收剂颗粒分散液(1),并将添加剂颗粒分散液(1)的添加量从60重量份改为1.5重量份(颗粒含量:0.15重量份)。此外,评价试验以与实施例1相同的方式进行。结果示于表1中。
<实施例10>
调色剂颗粒(10)、外部添加剂调色剂(10)和显影剂(10)以与实施例1相同的方式获得,区别在于用近红外吸收剂颗粒分散液(3)代替近红外吸收剂颗粒分散液(1),并将添加剂颗粒分散液(1)的添加量从60重量份改为120重量份(颗粒含量:12重量份)。此外,评价试验以与实施例1相同的方式进行。结果示于表1中。
<实施例11>
显影剂(11)以与实施例3相同的方式获得,区别在于将用于涂布载体的聚甲基丙烯酸甲酯的量改为0.8%(基于调色剂的重量%)。载体的树脂涂布率基于载体表面为45%。此外,评价试验以与实施例1相同的方式进行。结果示于表1中。
<实施例12>
显影剂(12)以与实施例3相同的方式获得,区别在于将用于涂布载体的聚甲基丙烯酸甲酯的量改为1.2%(基于调色剂的重量%)。载体的树脂涂布率基于载体表面为75%。此外,评价试验以与实施例1相同的方式进行。结果示于表1中。
<实施例13>
显影剂(13)以与实施例3相同的方式获得,区别在于将用于涂布载体的聚甲基丙烯酸甲酯的量改为2%(基于调色剂的重量%)。载体的树脂涂布率基于载体表面为95%。此外,评价试验以与实施例1相同的方式进行。结果示于表1中。
<实施例14>
显影剂(14)以与实施例3相同的方式获得,区别在于将用于涂布载体的聚甲基丙烯酸甲酯的量改为3%(基于调色剂的重量%)。载体的树脂涂布率基于载体表面为98%。此外,评价试验以与实施例1相同的方式进行。结果示于表1中。
<对比例1>
调色剂颗粒(75)、外部添加剂调色剂(75)和显影剂(75)以与实施例1相同的方式获得,区别在于用近红外吸收剂颗粒分散液(3)代替近红外吸收剂颗粒分散液(1),并且不使用添加剂颗粒分散液(1)。此外,评价试验以与实施例1相同的方式进行。结果示于表1中。
如上所述,由于含氮型添加剂包含于含近红外吸收剂的调色剂中,与含常规近红外吸收剂的调色剂相比,实施例1-14的静电图像显影用调色剂的近红外线吸收量可以明显增大,并且可以提高不可见信息恢复率。此外,由于含氮型添加剂包含于含近红外吸收剂的调色剂中,实施例1-14的静电图像显影用调色剂可以改善近红外吸收剂的分散,并且与使用含常规近红外吸收剂的调色剂的情况相比,不可见信息更难以用目视进行观察。
<实施例15>
调色剂颗粒(15)、外部添加剂调色剂(15)和显影剂(15)以与实施例1相同的方式获得,区别在于用添加剂颗粒分散液(4)代替添加剂颗粒分散液(1)。此外,评价试验以与实施例1相同的方式进行。结果示于表2中。
<实施例16>
调色剂颗粒(16)、外部添加剂调色剂(16)和显影剂(16)以与实施例15相同的方式获得,区别在于用近红外吸收剂颗粒分散液(2)代替近红外吸收剂颗粒分散液(1)。此外,评价试验以与实施例1相同的方式进行。结果示于表2中。
<实施例17>
调色剂颗粒(17)、外部添加剂调色剂(17)和显影剂(17)以与实施例15相同的方式获得,区别在于用近红外吸收剂颗粒分散液(3)代替近红外吸收剂颗粒分散液(1)。此外,评价试验以与实施例1相同的方式进行。结果示于表2中。
<实施例18>
调色剂颗粒(18)、外部添加剂调色剂(18)和显影剂(18)以与实施例15相同的方式获得,区别在于用近红外吸收剂颗粒分散液(4)代替近红外吸收剂颗粒分散液(1)。此外,评价试验以与实施例1相同的方式进行。结果示于表2中。
<实施例19>
调色剂颗粒(19)、外部添加剂调色剂(19)和显影剂(19)以与实施例15相同的方式获得,区别在于用近红外吸收剂颗粒分散液(5)代替近红外吸收剂颗粒分散液(1)。此外,评价试验以与实施例1相同的方式进行。结果示于表2中。
<实施例20>
调色剂颗粒(20)、外部添加剂调色剂(20)和显影剂(20)以与实施例15相同的方式获得,区别在于用近红外吸收剂颗粒分散液(3)代替近红外吸收剂颗粒分散液(1),并用添加剂颗粒分散液(5)代替添加剂颗粒分散液(4)。此外,评价试验以与实施例1相同的方式进行。结果示于表2中。
<实施例21>
调色剂颗粒(21)、外部添加剂调色剂(21)和显影剂(21)以与实施例15相同的方式获得,区别在于用近红外吸收剂颗粒分散液(3)代替近红外吸收剂颗粒分散液(1),并用添加剂颗粒分散液(6)代替添加剂颗粒分散液(4)。此外,评价试验以与实施例1相同的方式进行。结果示于表2中。
<实施例22>
调色剂颗粒(22)、外部添加剂调色剂(22)和显影剂(22)以与实施例15相同的方式获得,区别在于用近红外吸收剂颗粒分散液(5)代替近红外吸收剂颗粒分散液(1),并用添加剂颗粒分散液(7)代替添加剂颗粒分散液(4)。此外,评价试验以与实施例1相同的方式进行。结果示于表2中。
<实施例23>
调色剂颗粒(23)、外部添加剂调色剂(23)和显影剂(23)以与实施例8相同的方式获得,区别在于用2-乙基咪唑代替1-苯基吡咯。此外,评价试验以与实施例1相同的方式进行。结果示于表2中。
<实施例24>
调色剂颗粒(24)、外部添加剂调色剂(24)和显影剂(24)以与实施例15相同的方式获得,区别在于用近红外吸收剂颗粒分散液(3)代替近红外吸收剂颗粒分散液(1),并将添加剂颗粒分散液(4)的添加量从60重量份改为1.5重量份(颗粒含量:0.15重量份)。此外,评价试验以与实施例1相同的方式进行。结果示于表2中。
<实施例25>
调色剂颗粒(25)、外部添加剂调色剂(25)和显影剂(25)以与实施例15相同的方式获得,区别在于用近红外吸收剂颗粒分散液(3)代替近红外吸收剂颗粒分散液(1),并将添加剂颗粒分散液(4)的添加量从60重量份改为120重量份(颗粒含量:12重量份)。此外,评价试验以与实施例1相同的方式进行。结果示于表2中。
<实施例26>
显影剂(26)以与实施例17相同的方式获得,区别在于将用于涂布载体的聚甲基丙烯酸甲酯的量改为0.8%(基于调色剂的重量%)。载体的树脂涂布率基于载体表面为45%。此外,评价试验以与实施例1相同的方式进行。结果示于表2中。
<实施例27>
显影剂(27)以与实施例17相同的方式获得,区别在于将用于涂布载体的聚甲基丙烯酸甲酯的量改为1.2%(基于调色剂的重量%)。载体的树脂涂布率基于载体表面为75%。此外,评价试验以与实施例1相同的方式进行。结果示于表2中。
<实施例28>
显影剂(28)以与实施例17相同的方式获得,区别在于将用于涂布载体的聚甲基丙烯酸甲酯的量改为2%(基于调色剂的重量%)。载体的树脂涂布率基于载体表面为95%。此外,评价试验以与实施例1相同的方式进行。结果示于表2中。
<实施例29>
显影剂(29)以与实施例17相同的方式获得,区别在于将用于涂布载体的聚甲基丙烯酸甲酯的量改为3%(基于调色剂的重量%)。载体的树脂涂布率基于载体表面为98%。此外,评价试验以与实施例1相同的方式进行。结果示于表2中。
如上所述,与含常规近红外吸收剂的调色剂相比,实施例15-29的静电图像显影用调色剂的近红外线吸收量可以明显增大,并且可以提高不可见信息恢复率,因为含氮杂环型添加剂包含于含近红外吸收剂的调色剂中。此外,实施例15-29的静电图像显影用调色剂可以改善近红外吸收剂的分散,并且与使用含常规近红外吸收剂的调色剂的情况相比,不可见信息更难以用目视进行观察,因为含氮杂环型添加剂包含于含近红外吸收剂的调色剂中。
<实施例30>
调色剂颗粒(30)、外部添加剂调色剂(30)和显影剂(30)以与实施例1相同的方式获得,区别在于用添加剂颗粒分散液(8)代替添加剂颗粒分散液(1)。此外,评价试验以与实施例1相同的方式进行。结果示于表3中。
<实施例31>
调色剂颗粒(31)、外部添加剂调色剂(31)和显影剂(31)以与实施例30相同的方式获得,区别在于用近红外吸收剂颗粒分散液(2)代替近红外吸收剂颗粒分散液(1)。此外,评价试验以与实施例1相同的方式进行。结果示于表3中。
<实施例32>
调色剂颗粒(32)、外部添加剂调色剂(32)和显影剂(32)以与实施例30相同的方式获得,区别在于用近红外吸收剂颗粒分散液(3)代替近红外吸收剂颗粒分散液(1)。此外,评价试验以与实施例1相同的方式进行。结果示于表3中。
<实施例33>
调色剂颗粒(33)、外部添加剂调色剂(33)和显影剂(33)以与实施例30相同的方式获得,区别在于用近红外吸收剂颗粒分散液(4)代替近红外吸收剂颗粒分散液(1)。此外,评价试验以与实施例1相同的方式进行。结果示于表3中。
<实施例34>
调色剂颗粒(34)、外部添加剂调色剂(34)和显影剂(34)以与实施例30相同的方式获得,区别在于用近红外吸收剂颗粒分散液(5)代替近红外吸收剂颗粒分散液(1)。此外,评价试验以与实施例1相同的方式进行。结果示于表3中。
<实施例35>
调色剂颗粒(35)、外部添加剂调色剂(35)和显影剂(35)以与实施例30相同的方式获得,区别在于用近红外吸收剂颗粒分散液(3)代替近红外吸收剂颗粒分散液(1),并用添加剂颗粒分散液(9)代替添加剂颗粒分散液(8)。此外,评价试验以与实施例1相同的方式进行。结果示于表3中。
<实施例36>
调色剂颗粒(36)、外部添加剂调色剂(36)和显影剂(36)以与实施例30相同的方式获得,区别在于用近红外吸收剂颗粒分散液(3)代替近红外吸收剂颗粒分散液(1),并用添加剂颗粒分散液(10)代替添加剂颗粒分散液(8)。此外,评价试验以与实施例1相同的方式进行。结果示于表3中。
<实施例37>
调色剂颗粒(37)、外部添加剂调色剂(37)和显影剂(37)以与实施例30相同的方式获得,区别在于用近红外吸收剂颗粒分散液(3)代替近红外吸收剂颗粒分散液(1),并用添加剂颗粒分散液(11)代替添加剂颗粒分散液(8)。此外,评价试验以与实施例1相同的方式进行。结果示于表3中。
<实施例38>
调色剂颗粒(38)、外部添加剂调色剂(38)和显影剂(38)以与实施例30相同的方式获得,区别在于用近红外吸收剂颗粒分散液(3)代替近红外吸收剂颗粒分散液(1),并用添加剂颗粒分散液(12)代替添加剂颗粒分散液(8)。此外,评价试验以与实施例1相同的方式进行。结果示于表3中。
<实施例39>
调色剂颗粒(39)、外部添加剂调色剂(39)和显影剂(39)以与实施例8相同的方式获得,区别在于用2-苯基-2-咪唑啉代替1-苯基吡咯。此外,评价试验以与实施例1相同的方式进行。结果示于表3中。
<实施例40>
调色剂颗粒(40)、外部添加剂调色剂(40)和显影剂(40)以与实施例30相同的方式获得,区别在于用近红外吸收剂颗粒分散液(3)代替近红外吸收剂颗粒分散液(1),并将添加剂颗粒分散液(8)的添加量从60重量份改为1.5重量份(颗粒含量:0.15重量份)。此外,评价试验以与实施例1相同的方式进行。结果示于表3中。
<实施例41>
调色剂颗粒(41)、外部添加剂调色剂(41)和显影剂(41)以与实施例30相同的方式获得,区别在于用近红外吸收剂颗粒分散液(3)代替近红外吸收剂颗粒分散液(1),并将添加剂颗粒分散液(8)的添加量从60重量份改为120重量份(颗粒含量:12重量份)。此外,评价试验以与实施例1相同的方式进行。结果示于表3中。
<实施例42>
显影剂(42)以与实施例32相同的方式获得,区别在于将用于涂布载体的聚甲基丙烯酸甲酯的量改为0.8%(基于调色剂的重量%)。载体的树脂涂布率基于载体表面为45%。此外,评价试验以与实施例1相同的方式进行。结果示于表3中。
<实施例43>
显影剂(43)以与实施例32相同的方式获得,区别在于将用于涂布载体的聚甲基丙烯酸甲酯的量改为1.2%(基于调色剂的重量%)。载体的树脂涂布率基于载体表面为75%。此外,评价试验以与实施例1相同的方式进行。结果示于表3中。
<实施例44>
显影剂(44)以与实施例32相同的方式获得,区别在于将用于涂布载体的聚甲基丙烯酸甲酯的量改为2%(基于调色剂的重量%)。载体的树脂涂布率基于载体表面为95%。此外,评价试验以与实施例1相同的方式进行。结果示于表3中。
<实施例45>
显影剂(45)以与实施例32相同的方式获得,区别在于将用于涂布载体的聚甲基丙烯酸甲酯的量改为3%(基于调色剂的重量%)。载体的树脂涂布率基于载体表面为98%。此外,评价试验以与实施例1相同的方式进行。结果示于表3中。
如上所述,由于含氮杂环型添加剂包含于含近红外吸收剂的调色剂中,与含常规近红外吸收剂的调色剂相比,实施例30-45的静电图像显影用调色剂的近红外线吸收量可以明显增大,并且可以提高不可见信息恢复率。此外,由于含氮杂环型添加剂包含于含近红外吸收剂的调色剂中,实施例30-45的静电图像显影用调色剂可以改善近红外吸收剂的分散,并且与使用含常规近红外吸收剂的调色剂情况相比,不可见信息更难以用目视进行观察。
<实施例46>
调色剂颗粒(46)、外部添加剂调色剂(46)和显影剂(46)以与实施例1相同的方式获得,区别在于用添加剂颗粒分散液(13)代替添加剂颗粒分散液(1)。此外,评价试验以与实施例1相同的方式进行。结果示于表4中。
<实施例47>
调色剂颗粒(47)、外部添加剂调色剂(47)和显影剂(47)以与实施例46相同的方式获得,区别在于用近红外吸收剂颗粒分散液(2)代替近红外吸收剂颗粒分散液(1)。此外,评价试验以与实施例1相同的方式进行。结果示于表4中。
<实施例48>
调色剂颗粒(48)、外部添加剂调色剂(48)和显影剂(48)以与实施例46相同的方式获得,区别在于用近红外吸收剂颗粒分散液(3)代替近红外吸收剂颗粒分散液(1)。此外,评价试验以与实施例1相同的方式进行。结果示于表4中。
<实施例49>
调色剂颗粒(49)、外部添加剂调色剂(49)和显影剂(49)以与实施例46相同的方式获得,区别在于用近红外吸收剂颗粒分散液(4)代替近红外吸收剂颗粒分散液(1)。此外,评价试验以与实施例1相同的方式进行。结果示于表4中。
<实施例50>
调色剂颗粒(50)、外部添加剂调色剂(50)和显影剂(50)以与实施例46相同的方式获得,区别在于用近红外吸收剂颗粒分散液(5)代替近红外吸收剂颗粒分散液(1)。此外,评价试验以与实施例1相同的方式进行。结果示于表4中。
<实施例51>
调色剂颗粒(51)、外部添加剂调色剂(51)和显影剂(51)以与实施例46相同的方式获得,区别在于用近红外吸收剂颗粒分散液(3)代替近红外吸收剂颗粒分散液(1),并用添加剂颗粒分散液(14)代替添加剂颗粒分散液(13)。此外,评价试验以与实施例1相同的方式进行。结果示于表4中。
<实施例52>
调色剂颗粒(52)、外部添加剂调色剂(52)和显影剂(52)以与实施例46相同的方式获得,区别在于用近红外吸收剂颗粒分散液(3)代替近红外吸收剂颗粒分散液(1),并用添加剂颗粒分散液(15)代替添加剂颗粒分散液(13)。此外,评价试验以与实施例1相同的方式进行。结果示于表4中。
<实施例53>
调色剂颗粒(53)、外部添加剂调色剂(53)和显影剂(53)以与实施例46相同的方式获得,区别在于用近红外吸收剂颗粒分散液(3)代替近红外吸收剂颗粒分散液(1),并用添加剂颗粒分散液(16)代替添加剂颗粒分散液(13)。此外,评价试验以与实施例1相同的方式进行。结果示于表4中。
<实施例54>
调色剂颗粒(54)、外部添加剂调色剂(54)和显影剂(54)以与实施例8相同的方式获得,区别在于用3-(叔丁氧基羰基氨基)-吡咯烷代替1-苯基吡咯。此外,评价试验以与实施例1相同的方式进行。结果示于表4中。
<实施例55>
调色剂颗粒(55)、外部添加剂调色剂(55)和显影剂(55)以与实施例46相同的方式获得,区别在于用近红外吸收剂颗粒分散液(3)代替近红外吸收剂颗粒分散液(1),并将添加剂颗粒分散液(13)的添加量从60重量份改为1.5重量份(颗粒含量:0.15重量份)。此外,评价试验以与实施例1相同的方式进行。结果示于表4中。
<实施例56>
调色剂颗粒(56)、外部添加剂调色剂(56)和显影剂(56)以与实施例46相同的方式获得,区别在于用近红外吸收剂颗粒分散液(3)代替近红外吸收剂颗粒分散液(1),并将添加剂颗粒分散液(13)的添加量从60重量份改为120重量份(颗粒含量:12重量份)。此外,评价试验以与实施例1相同的方式进行。结果示于表4中。
<实施例57>
显影剂(57)以与实施例48相同的方式获得,区别在于将用于涂布载体的聚甲基丙烯酸甲酯的量改为0.8%(基于调色剂的重量%)。载体的树脂涂布率基于载体表面为45%。此外,评价试验以与实施例1相同的方式进行。结果示于表4中。
<实施例58>
显影剂(58)以与实施例48相同的方式获得,区别在于将用于涂布载体的聚甲基丙烯酸甲酯的量改为1.2%(基于调色剂的重量%)。载体的树脂涂布率基于载体表面为75%。此外,评价试验以与实施例1相同的方式进行。结果示于表4中。
<实施例59>
显影剂(59)以与实施例48相同的方式获得,区别在于将用于涂布载体的聚甲基丙烯酸甲酯的量改为2%(基于调色剂的重量%)。载体的树脂涂布率基于载体表面为95%。此外,评价试验以与实施例1相同的方式进行。结果示于表4中。
<实施例60>
显影剂(60)以与实施例48相同的方式获得,区别在于将用于涂布载体的聚甲基丙烯酸甲酯的量改为3%(基于调色剂的重量%)。载体的树脂涂布率基于载体表面为98%。此外,评价试验以与实施例1相同的方式进行。结果示于表4中。
如上所述,由于含氮杂环型添加剂包含于含近红外吸收剂的调色剂中,与含常规近红外吸收剂的调色剂相比,实施例46-60的静电图像显影用调色剂的近红外线吸收量可以明显增大,并且可以提高不可见信息恢复率。此外,由于含氮杂环型添加剂包含于含近红外吸收剂的调色剂中,实施例46-60的静电图像显影用调色剂可以改进山红外吸收剂的分散,并且与使用含常规近红外吸收剂的调色剂情况相比,不可见信息更难以用目视进行观察。
<实施例61>
调色剂颗粒(61)、外部添加剂调色剂(61)和显影剂(61)以与实施例1相同的方式获得,区别在于用添加剂颗粒分散液(17)代替添加剂颗粒分散液(1)。此外,评价试验以与实施例1相同的方式进行。结果示于表5中。
<实施例62>
调色剂颗粒(62)、外部添加剂调色剂(62)和显影剂(62)以与实施例61相同的方式获得,区别在于用近红外吸收剂颗粒分散液(2)代替近红外吸收剂颗粒分散液(1)。此外,评价试验以与实施例1相同的方式进行。结果示于表5中。
<实施例63>
调色剂颗粒(63)、外部添加剂调色剂(63)和显影剂(63)以与实施例61相同的方式获得,区别在于用近红外吸收剂颗粒分散液(3)代替近红外吸收剂颗粒分散液(1)。此外,评价试验以与实施例1相同的方式进行。结果示于表5中。
<实施例64>
调色剂颗粒(64)、外部添加剂调色剂(64)和显影剂(64)以与实施例61相同的方式获得,区别在于用近红外吸收剂颗粒分散液(4)代替近红外吸收剂颗粒分散液(1)。此外,评价试验以与实施例1相同的方式进行。结果示于表5中。
<实施例65>
调色剂颗粒(65)、外部添加剂调色剂(65)和显影剂(65)以与实施例61相同的方式获得,区别在于用近红外吸收剂颗粒分散液(5)代替近红外吸收剂颗粒分散液(1)。此外,评价试验以与实施例1相同的方式进行。结果示于表5中。
<实施例66>
调色剂颗粒(66)、外部添加剂调色剂(66)和显影剂(66)以与实施例61相同的方式获得,区别在于用近红外吸收剂颗粒分散液(3)代替近红外吸收剂颗粒分散液(1),并用添加剂颗粒分散液(18)代替添加剂颗粒分散液(17)。此外,评价试验以与实施例1相同的方式进行。结果示于表5中。
<实施例67>
调色剂颗粒(67)、外部添加剂调色剂(67)和显影剂(67)以与实施例61相同的方式获得,区别在于用近红外吸收剂颗粒分散液(3)代替近红外吸收剂颗粒分散液(1),并用添加剂颗粒分散液(19)代替添加剂颗粒分散液(17)。此外,评价试验以与实施例1相同的方式进行。结果示于表5中。
<实施例68>
调色剂颗粒(68)、外部添加剂调色剂(68)和显影剂(68)以与实施例8相同的方式获得,区别在于用5-(乙硫基)-1H-四唑代替1-苯基吡咯。此外,评价试验以与实施例1相同的方式进行。结果示于表5中。
<实施例69>
调色剂颗粒(69)、外部添加剂调色剂(69)和显影剂(69)以与实施例61相同的方式获得,区别在于用近红外吸收剂颗粒分散液(3)代替近红外吸收剂颗粒分散液(1),并将添加剂颗粒分散液(17)的添加量从60重量份改为1.5重量份(颗粒含量:0.15重量份)。此外,评价试验以与实施例1相同的方式进行。结果示于表5中。
<实施例70>
调色剂颗粒(70)、外部添加剂调色剂(70)和显影剂(70)以与实施例61相同的方式获得,区别在于用近红外吸收剂颗粒分散液(3)代替近红外吸收剂颗粒分散液(1),并将添加剂颗粒分散液(17)的添加量从60重量份改为120重量份(颗粒含量:12重量份)。此外,评价试验以与实施例1相同的方式进行。结果示于表5中。
<实施例71>
显影剂(71)以与实施例63相同的方式获得,区别在于将用于涂布载体的聚甲基丙烯酸甲酯的量改为0.8%(基于调色剂的重量%)。载体的树脂涂布率基于载体表面为45%。此外,评价试验以与实施例1相同的方式进行。结果示于表5中。
<实施例72>
显影剂(72)以与实施例63相同的方式获得,区别在于将用于涂布载体的聚甲基丙烯酸甲酯的量改为1.2%(基于调色剂的重量%)。载体的树脂涂布率基于载体表面为75%。此外,评价试验以与实施例1相同的方式进行。结果示于表5中。
<实施例73>
显影剂(73)以与实施例63相同的方式获得,区别在于将用于涂布载体的聚甲基丙烯酸甲酯的量改为2%(基于调色剂的重量%)。载体的树脂涂布率基于载体表面为95%。此外,评价试验以与实施例1相同的方式进行。结果示于表5中。
<实施例74>
显影剂(74)以与实施例63相同的方式获得,区别在于将用于涂布载体的聚甲基丙烯酸甲酯的量改为3%(基于调色剂的重量%)。载体的树脂涂布率基于载体表面为98%。此外,评价试验以与实施例1相同的方式进行。结果示于表5中。
如上所述,由于含氮杂环型添加剂包含于含近红外吸收剂的调色剂中,与含常规近红外吸收剂的调色剂相比,实施例61-74的静电图像显影用调色剂的近红外线吸收量可以明显增大,并且可以提高不可见信息恢复率。此外,由于含氮杂环型添加剂包含于含近红外吸收剂的调色剂中,实施例61-74的静电图像显影用调色剂可以改善近红外吸收剂的分散,并且与使用含常规近红外吸收剂的调色剂情况相比,不可见信息更难以用目视进行观察。
从表1-5可以看出,添加剂对近红外吸收剂的亲合力提高,并且近红外吸收剂颗粒的二级凝集可用增加环中氮原子数来进行抑制。另一方面,调色剂的变色随环中氮原子数的减少而降低。此外,调色剂的变色随环内双键数的减少而降低。
以上本发明的示例实施方案的描述用于例证和说明的目的。上述描述不是全部的或将本发明严格限制为公开的形式。显然,对本领域技术人员来说许多改变和变化是显而易见的。实施方案的选择和描述是为了最好地说明本发明的原理及其实际应用,从而能使本领域其他技术人员理解各种实施方案的本发明及适合于预期的具体用途的变化。本发明的范围由下列权利要求及其等效限定。
Claims (10)
1.不可见信息用调色剂,其包含酞菁型化合物和萘酞菁型化合物中的至少一种和至少一种由下列结构式(1)和(3)-(9)所示化合物:
其中,R1-R5、R10-R24和R31-R57分别表示氢原子、烷基、芳基、芳烷基、氨基、卤基、烷氧基、烷硫基、硝基、羟基、硫醇基、烷羰基、烷氧羰基、烷羰基氨基、烷氧羰基氨基、羧基酰胺基或硝基亚氨基,其中在R1-R5、R10-R24和R31-R57中,任何两个相邻的R基可形成碳环,且连接到相同碳原子的任何两个R基可形成氧代基、亚氨基或硫代基。
2.权利要求1的不可见信息用调色剂,其中由结构式(1)和(3)-(9)表示的化合物具有10℃-200℃的熔化温度。
3.权利要求1的不可见信息用调色剂,其中所述酞菁型化合物或萘酞菁型化合物具有1μm或更小的平均分散直径。
4.权利要求1的不可见信息用调色剂,其中所述酞菁型化合物或萘酞菁型化合物在近红外波长区内有吸收,并且最大吸收波长在近红外波长区内。
5.权利要求1的不可见信息用调色剂,其中基于组成调色剂的固体总重,所述酞菁型化合物或萘酞菁型化合物的总含量为0.1重量%-10重量%。
6.权利要求1的不可见信息用调色剂,其中所述酞菁型化合物或萘酞菁型化合物的最大吸收波长λmax为800nm-1200nm。
7.权利要求1的不可见信息用调色剂,所述调色剂具有3μm-6μm的体积平均粒径D50v。
8.权利要求1的不可见信息用调色剂,所述调色剂具有1.0-1.3的体积平均粒度分布指数GSDv。
9.权利要求1的不可见信息用调色剂,所述调色剂具有110-140的形状因子SF1。
10.静电图像显影剂,其包含:
静电图像显影用调色剂,其包含酞菁型化合物和萘酞菁型化合物中的至少一种和至少一种由下列结构式(1)和(3)-(9)所示的化合物,
其中,R1-R5、R10-R24和R31-R57分别表示氢原子、烷基、芳基、芳烷基、氨基、卤基、烷氧基、烷硫基、硝基、羟基、硫醇基、烷羰基、烷氧羰基、烷羰基氨基、烷氧羰基氨基、羧基酰胺基或硝基亚氨基,其中在R1-R5、R10-R24和R31-R57中,任何两个相邻的R基可形成碳环,且连接到相同碳原子的任何两个R基可形成氧代基、亚氨基或硫代基;和
载体,基于载体表面,其树脂涂布率为50%-98%。
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