CN101393404A - 静电图像显影用调色剂、显影剂及使用它们的装置和设备 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种静电图像显影用调色剂、显影剂及使用它们的装置和设备。所述调色剂至少包含结晶性聚酯树脂和着色剂;在30℃和90%RH时,所述调色剂在0.1Hz和500V时的介电损耗率ε″为0.1以下。

Description

静电图像显影用调色剂、显影剂及使用它们的装置和设备
技术领域
本发明涉及静电图像显影用调色剂、其制造方法、静电图像显影用显影剂、调色剂盒、处理盒和成像设备。
背景技术
通过如电子照相法经由静电图像使图像信息可视化的方法现在已用于各种领域中。在电子照相法中,通过带电和曝光步骤在感光体上形成静电图像,用包含静电图像显影用调色剂(以下有时简称为“调色剂”)的显影剂将此静电图像显影,然后经转印和定影步骤使其可视化。
作为这里所用的显影剂,已知有由调色剂和载体组成的双组分显影剂和仅使用磁性调色剂或非磁性调色剂的单组分显影剂。通常,调色剂的制造使用捏和粉碎法,其包括:将热塑性树脂与着色剂、电荷控制剂和如蜡等防粘剂一起融合并捏和,然后将此混合物冷却,将其微粉碎,再将粉碎颗粒分级。
必要时,有时将无机或有机微粒添加到调色剂颗粒的表面,以改善流动性和清洁性。这些方法可以制造相当优良的调色剂,近年来,作为能够有目的地调节调色剂的形状和表面结构的手段,已提出通过乳液聚合凝集法来制造调色剂的方法(参见日本特开昭63-282752和特开平6-250439)。这些制造方法为一般包括以下步骤的方法:在单独制备具有分散在溶剂中的着色剂的着色剂分散液的同时,通过乳液聚合法制备树脂微粒分散液,并将这两种分散液混合,从而形成各自的粒径与调色剂颗粒的粒径相当的凝集颗粒,然后加热使之融合成一体为调色剂。调色剂形状可以调整到一定程度并且内部包含着色剂,从而能够改善其带电性和耐久性。
从低温定影性的观点来看,已提出使用具有高急剧熔融性质的聚酯树脂通过乳液聚合凝集法来制造调色剂。此调色剂使用结晶性聚酯树脂来实现低温定影性。不过,其中的着色剂分散性较差,并且难以获得相对于着色剂的添加量的所需的浓度。通过用结晶性树脂被覆非结晶性树脂的表面,改善了着色剂的分散性,能够获得低温定影性和复印大量页后的带电稳定性(参见,例如日本特开2006-010822)。另外,据说高温高湿时的雾化与浓度无法兼顾(参见,例如日本特开2006-317928)。
已提出通过添加群青来改善着色剂和防粘剂的分散性(参见,例如日本特开2004-246081)。
发明内容
本发明的目的是解决上述的常规调色剂中的问题。
即,本发明的目的是提供即使在高温高湿条件下也能在保持低温定影性的同时得到高浓度图像并抑制雾化的静电图像显影用调色剂、其制造方法以及包含此静电图像显影用调色剂的静电图像显影用显影剂、调色剂盒、处理盒和成像设备。
上述目的可以通过下述发明而实现。
根据本发明的第一方面,提供了一种静电图像显影用调色剂,所述调色剂至少包含结晶性聚酯树脂和着色剂,在30℃和90%RH(相对湿度)时,所述调色剂在0.1Hz和500V时的介电损耗率ε"为0.1以下(本文中的“以下”或“以上”均包含本数)。
根据本发明的第二方面,提供了如第一方面所述的静电图像显影用调色剂,其中,在30℃和90%RH时,所述调色剂在1000Hz和3V时的介电损耗率ε"为0.01~0.03。
根据第三方面,提供了如第一方面所述的静电图像显影用调色剂,其中,所述结晶性聚酯树脂包含衍生自脂肪族二羧酸的酸衍生构成成分。
根据第四方面,提供了如第一方面所述的静电图像显影用调色剂,其中,所述结晶性聚酯树脂包含衍生自具有双键的二羧酸的酸衍生构成成分。
根据本发明的第五方面,提供了如第三方面所述的静电图像显影用调色剂,其中,除了所述脂肪族二羧酸衍生构成成分以外的酸衍生构成成分的总量与所述脂肪族二羧酸衍生构成成分的量之比为1~20构成摩尔%。
根据本发明的第六方面,提供了如第一方面所述的静电图像显影用调色剂,其中,在所述结晶性聚酯树脂中,衍生自具有双键的二醇的构成成分和衍生自具有磺酸基的二醇的构成成分的总量与醇衍生构成成分的总量之比为1~20构成摩尔%。
根据本发明的第七方面,提供了如第一方面所述的静电图像显影用调色剂,其中,所述结晶性聚酯树脂的熔点为50~120℃。
根据本发明的第八方面,提供了如第一方面所述的静电图像显影用调色剂,所述调色剂还包含非结晶性聚酯树脂。
根据本发明的第九方面,提供了如第八方面所述的静电图像显影用调色剂,其中,所述非结晶性聚酯树脂包含两种以上的不同的分子量成分,所述两种以上的不同的分子量成分包含重均分子量Mw为30,000~200,000的第一成分和重均分子量Mw为8,000~25,000的第二成分。
根据本发明的第十方面,提供了如第九方面所述的静电图像显影用调色剂,其中,所述第一成分的量与所述第二成分的量的摩尔比为10/90~70/30。
根据本发明的第十一方面,提供了如第一方面所述的静电图像显影用调色剂,其中,所述着色剂是初级粒径为20nm~50nm的炭黑。
根据本发明的第十二方面,提供了如第一方面所述的静电图像显影用调色剂,所述调色剂还包含防粘剂,其中,所述防粘剂为烃蜡。
根据本发明的第十三方面,提供了如第十二方面所述的静电图像显影用调色剂,其中,所述防粘剂的经差热分析测定的吸热曲线的峰位于85~95℃,相对于所述防粘剂的经差热分析测定的整个吸热曲线所限定的面积,85℃以下的吸热曲线限定的面积的比例为5%~15%,由吸热曲线的峰的高度求出的所述防粘剂在所述调色剂中的含量为6重量%~15重量%。
根据本发明的第十四方面,提供了如第十二方面所述的静电图像显影用调色剂,其中,所述防粘剂在用配有锥角为1.34度的锥板的E型粘度计测定时在140℃的粘度为1.50~5.0mPa·s。
根据本发明的第十五方面,提供了如第一方面所述的静电图像显影用调色剂,所述调色剂还包含从外部添加到所述调色剂中的外部添加剂,所述外部添加剂包含初级粒径为5~20nm的疏水性二氧化硅。
根据本发明的第十六方面,提供了制造第一方面所述的静电图像显影用调色剂的方法,所述方法包括:
将分散有包含所述结晶性聚酯树脂的粘合剂树脂颗粒的树脂颗粒分散液与分散有着色剂的着色剂分散液混合,从而形成混合物;
将凝集剂添加到所述混合物中,从而形成凝集颗粒;和
加热所述凝集颗粒并添加酸和表面活性剂,从而使所述凝集颗粒融合成一体。
根据本发明的第十七方面,提供了如第十六方面所述的制造静电图像显影用调色剂的方法,其中,所述树脂颗粒分散液的制备包括:加热至所述结晶性聚酯树脂的熔点±5℃范围内的温度,并以6℃/min(℃/分钟)~20℃/min的速率冷却至40℃以下。
根据本发明的第十八方面,提供了一种静电图像显影剂,所述静电图像显影剂包含第一方面所述的静电图像显影用调色剂。
根据本发明的第十九方面,提供了如第十八方面所述的静电图像显影剂,所述静电图像显影剂还包含载体,其中,所述载体为被覆有树脂的磁性颗粒,所述被覆树脂中分散有碱性炭黑。
根据本发明的第二十方面,提供了一种调色剂盒,所述调色剂盒至少包含第一方面所述的静电图像显影用调色剂。
根据本发明的第二十一方面,提供了一种处理盒,所述处理盒至少具有显影剂保持体,其中,所述显影剂保持体容纳有第十九方面所述的静电图像显影剂。
根据本发明的第二十二方面,提供了一种成像设备,所述成像设备包含:图像保持体;带电单元,所述带电单元使所述图像保持体带电;曝光单元,所述曝光单元在已通过所述带电单元而带电的所述图像保持体上形成静电潜像;显影单元,所述显影单元用显影剂将所述图像保持体表面上形成的所述静电潜像显影,从而形成调色剂图像;转印单元,所述转印单元将所述图像保持体上形成的所述调色剂图像转印到图像接受体上;和定影单元,所述定影单元将已转印到所述图像接受体上的所述调色剂图像定影;其中,所述显影剂为第十九方面所述的静电图像显影剂。
根据本发明的第二十三方面,提供了如第二十二方面所述的成像设备,其中,所述带电单元为带电辊。
根据第二方面,能够进一步抑制雾化。根据第四方面,能够防止热油墨沾污。根据第五方面,可以保持着色剂的良好分散状态,可以保持较小的乳化颗粒粒径,聚酯树脂的结晶性优异,获得了良好的图像稳定性。根据第六方面,能够控制乳化颗粒的凝集并获得良好的图像稳定性。根据第七方面,实现了调色剂稳定性、调色剂图像稳定性与低温定影性的优良的平衡。根据第八方面,抑制了高温高湿时的雾化。根据第九方面,实现了低温定影性和对高温高湿时的雾化的抑制。根据第十一方面,获得了调色剂带电量与着色力的良好平衡。根据第十二方面,能够进一步改善结晶性聚酯树脂和防粘剂的分散性。根据第十三方面,能够在由于防粘剂的快速熔融而实现高速定影并确保良好的剥离性的同时,防止调色剂结块和调色剂表面上的防粘剂的聚集。根据第十四方面,能够在确保防粘剂从调色剂颗粒中充分地熔融渗出的同时,实现防粘剂在调色剂颗粒中的均匀分布。根据第十五方面,能够进一步防止雾化。根据第十六方面,能够提供制造静电图像显影用调色剂的方法,所述调色剂即使在高温高湿条件下也能在保持低温定影性的同时得到高浓度图像并抑制雾化。根据第十七方面,能够进一步改善着色剂的分散性。根据第十八方面,能够提供即使在高温高湿条件下也能在保持低温定影性的同时得到高浓度图像并抑制雾化的静电图像显影剂。根据第十九方面,能够提供即使在高温高湿条件下也能在保持低温定影性的同时得到高浓度图像并能够进一步抑制雾化的双组分静电图像显影剂。根据第二十方面,提供了含有静电图像显影用调色剂的调色剂盒,此调色剂盒即使在高温高湿条件下也能在保持低温定影性的同时得到高浓度图像并抑制雾化。根据第二十一方面,提供了含有静电图像显影用调色剂的处理盒,此处理盒即使在高温高湿条件下也能在保持低温定影性的同时得到高浓度图像并抑制雾化。根据第二十二方面,提供了用静电图像显影用调色剂进行显影的成像设备,此成像设备即使在高温高湿条件下也能在保持低温定影性的同时得到高浓度图像并抑制雾化。根据第二十三方面,能够获得雾化和图像浓度的良好平衡。
附图说明
将基于以下附图对本发明的示例性实施方式进行详细说明,其中:
图1为显示本发明的一个方案的成像设备的实例的构成示意图。
图2为显示本发明的一个方案的处理盒的实例的构成示意图。
具体实施方式
<静电图像显影用调色剂、制造静电图像显影用调色剂的方法>
本发明的静电图像显影用调色剂(以下也称作“本发明的调色剂”)至少包含结晶性聚酯树脂和着色剂,在30℃和90%RH时此调色剂在0.1Hz和500V时的介电损耗率ε"(以下也称作高电压低频时的介电损耗率ε")为0.1以下。
本发明人发现高温高湿时的雾化是由调色剂中的空隙引起的。更具体而言,当调色剂中存在空隙时,显影时调色剂的电阻降低,存在带电量显著降低的调色剂颗粒,发生高温高湿时的雾化。据认为,显影时空隙容易起电荷的导通路径的作用,从而容易导致高温高湿时的雾化。即,本发明人发现能够通过减少调色剂中的空隙来抑制高温高湿时的雾化。
本发明人还发现调色剂中空隙的状态可以用高电压低频时的介电损耗率表示。通常,在电压为约5~约50V且频率为约10~约1000Hz时测定介电损耗率。尽管在10~1000Hz的频率范围的测定可以用作由取向极化区域产生的永久偶极子的确认方法(即调色剂中单个分子的介电损耗),但是无法测定整体的调色剂中的介电损耗。不过,调色剂中空隙的状态可以通过高电压和0.1Hz时的测定来测得。这可能是因为高电压低频时,通过空间电荷极化,电荷聚集在空隙中,从而降低介电损耗。即,高电压低频时的介电损耗率ε"较低指示了调色剂中的空隙较少。
本发明的调色剂的高电压低频时的介电损耗率ε"应为0.1以下,优选为0.01~0.05。
本发明的调色剂的高电压低频时的介电损耗率ε"为0.1以下。即,调色剂中存在的空隙较少。因此,能够抑制高温高湿时的雾化的产生,并且通过抑制雾化,可以包含大量的着色剂从而获得更高浓度的图像。
当高电压低频时的介电损耗率ε"超过0.1时,无法实现获得更高浓度图像并且同时抑制雾化的效果。另一方面,从调色剂生产性的观点来看,低频时的介电损耗率ε"可以为0.01以上。换句话说,可以实现本发明的效果,但是此效果在0.01的介电损耗率ε"附近不会显著变化。另一方面,介电损耗率ε"低于0.01时的实用性未必高。
将高电压低频时的介电损耗率ε"设定为0.1以下的方法可以为,例如包含下述步骤的方法:在通过乳液聚合凝集法形成调色剂时,在添加酸和表面活性剂的同时使调色剂融合为一体。将高电压低频时的介电损耗率ε"设定为0.1以下的方法将在后文得到详细说明。
在30℃和90%RH时本发明的调色剂在1000Hz和3V时的介电损耗率ε"(以下也称作低电压高频时的介电损耗率ε")可以为0.01~0.03。含有结晶性聚酯树脂的调色剂具有以下问题:无法获得相对于着色剂的添加量的所期望的图像浓度。据猜测,未获得所期望的浓度的一个推测原因是着色剂和结晶性聚酯树脂有选择地凝集从而降低了定影时着色剂的分散性。通过测定低电压高频时的介电损耗率ε",可以确认着色剂和结晶性聚酯树脂的凝集状态。
如上所述,低电压高频时的介电损耗率ε"在0.01~0.03范围内表明着色剂和结晶性聚酯树脂在没有凝集的情况下优异地分散。因此,可以用少量的着色剂获得所期望的图像浓度,从而可以抑制雾化。着色剂和结晶性聚酯树脂凝集的原因可能是,由于结晶性聚酯树脂具有结晶性而着色剂也具有一定程度的结晶性,所以它们有选择地相互附着并且不均匀地分布。也就是说,着色剂与结晶性聚酯树脂的不均匀分布可以通过调整结晶性聚酯树脂的结晶性来抑制。
如上所述,本发明的调色剂的低电压高频时的介电损耗率ε"优选为0.01~0.03,更优选为0.015~0.025,进一步更优选为0.018~0.022。
将低电压高频时的介电损耗率ε"设定为0.01~0.03的方法包括通过下述步骤降低结晶性聚酯树脂的结晶性的方法:在通过乳液聚合凝集法制备调色剂时,加热至结晶性聚酯树脂的熔点附近的温度,然后快速冷却。此方法将在后文得到详细说明。
在本发明中,高电压低频时的介电损耗率ε"和低电压高频时的介电损耗率ε"通过以下方式测定:用2分钟将调色剂在98067kPa(1000kgf/cm2)的条件下压缩成型为粒径50mm且厚度3mm的盘状,将此盘在30℃和90%相对湿度的气氛中放置24小时,并在此气氛中测定其介电损耗。
在0.1Hz和500V或者1000Hz和3V的条件下,使用由Solartron Ltd.制造的介电测定系统126096W,对位于粒径为38mm的固体用电极(SE-71,由Ando Electric Co.,Ltd.制造)上的样品进行测定。
可以用于本发明的防粘剂优选为烃蜡,这是由于其高疏水性减少了调色剂中的残留水,导致空隙变少。
下面,对本发明的调色剂及其制造方法进行详细说明。
本发明的静电图像显影用调色剂的制造方法(以下也称作本发明的调色剂的制造方法)包括(i)凝集颗粒形成步骤,将分散有包含结晶性聚酯树脂的粘合剂树脂颗粒的树脂颗粒分散液与分散有着色剂的着色剂分散液混合,并向其中添加凝集剂,从而形成凝集颗粒;和(ii)融合/合为一体步骤,加热凝集颗粒并添加酸和表面活性剂,从而使凝集颗粒融合成一体。在凝集颗粒形成步骤中,可以将含有防粘剂的防粘剂分散液与树脂颗粒分散液和着色剂分散液相混合。
在凝集颗粒形成步骤中,在形成凝集颗粒(核凝集颗粒)之后,可以添加分散有第二树脂颗粒(粘合剂树脂)的第二树脂颗粒分散液,从而形成第二树脂颗粒附着到核凝集颗粒表面的树脂附着凝集颗粒,以形成具有核/壳结构的调色剂。
当制备具有核/壳结构的调色剂时,第二树脂颗粒分散液的用量取决于其中含有的树脂颗粒的粒径,可以选择为使最终获得的壳层厚度变为约20~约500nm。基于调色剂的总量,第二粘合剂树脂的用量,以固形物计,优选为1重量%~40重量%,更优选为5重量%~30重量%。当壳层厚度小于20nm时,存在着色剂容易在调色剂表面上暴露从而导致高温高湿时的雾化的情况。当壳层厚度大于500nm时,存在低温定影性被抑制的情况。
凝集颗粒的形成
从定影时的带电性和对纸的附着性而言,本发明的粘合剂树脂可以为聚酯树脂,并且至少包含结晶性聚酯树脂。通过加入结晶性聚酯树脂,能够获得低温定影性。
在本发明中,结晶性聚酯树脂的熔点可以作为在通过JIS K-7121所规定的输入补偿差示扫描量热法(通过引证将其合并至此)用差示扫描量热计(DSC)以10℃/min的升温速率从室温升到150℃时进行的测定中的熔融峰温度而测得。存在各自显示多个熔融峰的结晶性树脂的情况下,将最大峰视作熔点。
现在,对用于本发明的结晶性聚酯树脂进行详细说明。
结晶性聚酯树脂从酸(二羧酸)成分和醇(二醇)成分合成得到。在本发明中,“酸衍生构成成分”指源自合成聚酯树脂前的酸成分的构成部位,而“醇衍生构成成分”指源自合成聚酯树脂前的醇成分的构成部位。
当聚酯树脂没有结晶性时,即,当聚酯树脂为无定形时,在保持令人满意的低温定影性的同时不能保持调色剂耐结块性和图像稳定性。因此,本发明中的“结晶性聚酯树脂”指在差示扫描量热计(DSC)中显示明确的吸热峰而非阶梯状的吸热量变化的树脂。在一种以上的其他成分共聚得到的聚合物的情况中,如果相对于此结晶性聚酯的主链,所述其他成分的量为50重量%以下,则此共聚物也被称作结晶性聚酯。
酸衍生构成成分
衍生出酸衍生构成成分的酸优选为脂肪族二羧酸,特别优选为直链羧酸。其实例包括但不局限于:草酸、丙二酸、丁二酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、1,9-壬烷二羧酸、1,10-癸烷二羧酸酸、1,11-十一烷二羧酸、1,12-十二烷二羧酸、1,13-十三烷二羧酸、1,14-十四烷二羧酸、1,16-十六烷二羧酸、1,18-十八烷二羧酸、其低级烷基酯及其酸酐。
除上述衍生自脂肪族二羧酸的构成成分以外,酸衍生构成成分还优选含有如衍生自具有双键的二羧酸的构成成分和衍生自具有磺酸基的二羧酸的构成成分等构成成分。衍生自具有双键的二羧酸的构成成分的范围不仅包括衍生自具有双键的二羧酸的构成成分,还包括衍生自具有双键的二羧酸的低级烷基酯和酸酐的构成成分。衍生自具有磺酸基的二羧酸的构成成分的范围不仅包括衍生自具有磺酸基的二羧酸的构成成分,还包括衍生自具有磺酸基的二羧酸的低级烷基酯和酸酐的构成成分。
由于全部树脂能够通过使用具有双键的二羧酸的双键而交联,所以优选使用具有双键的二羧酸以防止定影时的热油墨沾污。此二羧酸的实例包括但不局限于马来酸、富马酸、3-己烯二酸和3-辛烯二酸。实例还包括上述二羧酸的低级烷基酯和酸酐。其中,从成本的观点出发,优选富马酸和马来酸等。
从良好地分散如颜料等着色剂的立场出发,具有磺酸基的二羧酸是有效的。当全部树脂在水中乳化或悬浮以从调色剂母颗粒制备微粒时,如后文所述,磺酸基的存在使得能够用较少量的表面活性剂进行乳化或悬浮。这样的具有磺酸基的二羧酸的实例包括但不局限于2-磺基对苯二甲酸钠、5-磺基间苯二甲酸钠、磺基琥珀酸钠和其低级烷基酯及酸酐。其中,从生产性的观点出发,优选5-磺基间苯二甲酸钠等。
相对于全部酸衍生构成成分,脂肪族二羧酸衍生构成成分以外的酸衍生构成成分(即衍生自具有双键的二羧酸的构成成分和/或衍生自具有磺酸基的二羧酸的构成成分)的含量优选为1构成摩尔%~20构成摩尔%,更优选为2构成摩尔%~10构成摩尔%。当含量低于1构成摩尔%时,存在着色剂的分散性不令人满意和/或乳化颗粒粒径太大以致难以通过凝集来调整调色剂的粒径的情况。另一方面,当含量高于20构成摩尔%时,存在下述情况:聚酯树脂的结晶性降低,导致熔点下降、图像保存性劣化,并且乳化颗粒由于粒径过小而溶于水中,不能形成胶乳。在本发明中,“构成摩尔%”指基于聚酯树脂中相应的构成成分组(酸衍生构成成分或醇衍生构成成分)的总量的摩尔百分数。
醇衍生构成成分
醇衍生构成成分可以为脂肪族二醇,其实例包括但不局限于:乙二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇、1,7-庚二醇、1,8-辛二醇、1,9-壬二醇、1,10-癸二醇、1,11-十一烷二醇、1,12-十二烷二醇、1,13-十三烷二醇、1,14-十四烷二醇、1,18-十八烷二醇和1,20-二十烷二醇。
当醇衍生构成成分包含脂肪族二醇衍生构成成分时,脂肪族二醇衍生构成成分的含量可以为80构成摩尔%以上,必要时,醇衍生构成成分中也含有其他成分。当醇衍生构成成分为脂肪族二醇衍生构成成分时,脂肪族二醇衍生构成成分的含量可以为90构成摩尔%以上。当脂肪族二醇衍生构成成分的含量低于80构成摩尔%时,聚酯树脂的结晶性降低,熔点下降,导致调色剂耐结块性、图像保存性和低温定影性劣化。
例如具有双键的二醇衍生构成成分或具有磺酸基的二醇衍生构成成分等构成成分为必要时包含的所述其他成分的实例。
具有双键的二醇可以为,例如,2-丁烯-1,4-二醇、3-己烯-1,6-二醇或者4-辛烯-1,8-二醇。
具有磺酸基的二醇可以为1,4-二羟基-2-磺酸苯钠盐、1,3-二羟基甲基-5-磺酸苯钠盐和2-磺基-1,4-丁二醇钠盐。
当添加一种以上的除直链脂肪族二醇衍生构成成分以外的醇衍生构成成分时,即当添加具有双键的二醇衍生构成成分和/或具有磺酸基的二醇衍生构成成分时,相对于醇衍生构成成分的总量,具有双键的二醇衍生构成成分和具有磺酸基的二醇衍生构成成分的总含量优选为1构成摩尔%~20构成摩尔%,更优选为2构成摩尔%~10构成摩尔%。
当基于醇衍生构成成分的总量的除脂肪族二醇衍生构成成分以外的醇衍生构成成分的含量低于1构成摩尔%时,存在着色剂的分散性不令人满意、乳化颗粒粒径增大并且难以通过凝集来调整调色剂的粒径的情况。另一方面,当含量高于20构成摩尔%时,存在熔点降低、图像保存性劣化并且乳化颗粒由于粒径过小而溶于水中以致不能形成胶乳的情况。
本发明的粘合剂树脂的熔点可以为50~120℃,优选为60~110℃。当熔点低于50℃时,调色剂的保存稳定性和调色剂图像的定影后保存稳定性可能有问题。另一方面,当熔点高于120℃时,与常规调色剂相比,不能获得充分的低温定影性。
结晶性聚酯树脂的制造方法没有特别的限制,此树脂可以通过使酸成分与醇成分反应的一般聚酯聚合法(例如直接缩聚法或酯交换法)来制造。可以根据单体类型来合适地选择方法。反应时酸成分与醇成分的摩尔比(酸成分/醇成分)根据反应条件等而变化,不能一概而论,但是通常为约1/1。聚酯树脂的制造可以在180~230℃的聚合温度进行;反应可以在除去缩合中产生的水和醇并且必要时降低反应体系压力的情况下进行。
当反应温度下单体不溶或者彼此不相容时,可以添加高沸点溶剂作为溶解助剂以溶解单体;在缩聚反应中,溶解助剂可以蒸馏出去。当共聚反应中存在相容性较差的单体时,相容性较差的单体可以首先与要和相容性较差的单体缩聚的酸或醇缩合,然后可以将缩合物进一步进行与其他主成分的缩聚。
在聚酯树脂的制造中可用的催化剂包括:如钠或锂化合物等碱金属化合物;如镁或钙化合物等碱土金属化合物;如锌、锰、锑、钛、锡、锆或锗化合物等金属化合物;和亚磷酸化合物、磷酸化合物和胺类化合物。其具体例包括:乙酸钠、碳酸钠、乙酸锂、碳酸锂、乙酸钙、硬脂酸钙、乙酸锰、乙酸锌、硬脂酸锌、环烷酸锌、氯化锌、乙酸锰、环烷酸锰、钛四乙醇盐、钛四丙醇盐、钛四异丙醇盐、钛四丁醇盐、三氧化二锑、三苯锑、三丁基锑、甲酸锡、草酸锡、四苯锡、二氯二丁锡、氧化二丁锡、氧化二苯锡、锆四丁醇盐、环烷酸锆、碳酸氧锆、乙酸氧锆、硬脂酸氧锆、辛酸氧锆、氧化锗、亚磷酸三苯酯、亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯、溴化乙基三苯基鏻、三乙胺和三苯基胺。
在乳化步骤中,聚酯树脂的乳化颗粒(液滴)可以通过下述方式形成:
将水性介质与混合溶液(聚合物溶液)混合,其中,所述混合溶液(聚合物溶液)含有聚酯树脂(必要时进行磺化等)并且必要时含有着色剂,然后
对所述混合溶液施加剪切力。
在树脂颗粒分散液的制备中,当反应体系加热至(结晶性聚酯树脂的熔点±5℃)、优选(结晶性聚酯树脂的熔点±3℃)范围内的温度以降低聚合物溶液的粘度并形成乳化颗粒、然后以6℃/min~20℃/min的速率(优选10℃/min~16℃/min的速率)冷却至40℃以下(优选30℃以下)时,结晶性聚酯树脂的结晶性降低,从而难以发生着色剂颗粒之间的凝集和结晶性聚酯颗粒之间的凝集,导致着色剂的分散性改善。结果,低电压高频时的介电损耗率ε"能够设定为0.01~0.03范围内的值。
当制备树脂颗粒分散液时,可以使用分散剂以稳定树脂颗粒并使水性介质增稠。
当制备树脂颗粒分散液时的加热温度低于(结晶性聚酯树脂的熔点-5℃)时,结晶性聚酯树脂未充分地熔融,残留有结晶性部位;结果,存在制备调色剂时树脂出现与着色剂分离的分布和凝集的情况。当加热温度高于(结晶性聚酯树脂的熔点+5℃)时,结晶性聚酯树脂的粘度降低,存在凝集颗粒进一步凝集产生粗粉末的情况。
在本发明中,结晶性聚酯树脂的用量可以为2重量%~20重量%。当结晶性聚酯的含量低于2重量%时,存在下述情况:其在调色剂中的分散性容易不良,着色剂和结晶性聚酯容易在调色剂中凝集,导致雾化和着色剂浓度降低。当结晶性聚酯树脂的含量高于20重量%时,存在下述情况:结晶性聚酯树脂容易在调色剂表面上析出,导致调色剂的导电性上升、高电压低频时的介电损耗率ε"上升并且时常发生雾化。
当冷却速率小于6℃/min时,降温速率较低,结晶性聚酯树脂的结晶生长得以进行;因此,有时形成高结晶度的结晶乳化颗粒并且在调色剂的制备中结晶性聚酯树脂出现与着色剂分离的分布和析出。另一方面,当冷却速率高于20℃/min时,用热交换器进行冷却可能不足以实现此冷却速率,因而有时必须使用其他设备。
非结晶性聚酯树脂可以与结晶性聚酯树脂一起包含在本发明的调色剂中。在本发明中,可以仅使用一种非结晶性聚酯树脂,或者作为备选,可以使用两种以上的非结晶性聚酯树脂。非结晶性聚酯树脂的分子量没有特别的限制。例如,当如上所述分别合成高分子量成分和低分子量成分时,高分子量成分的重均分子量Mw优选为30000~200000,更优选为30000~100000,进一步更优选为35000~80000。通过将分子量控制在此范围内,非结晶性聚酯树脂可以与结晶性树脂更均匀地混合,可以防止暂时与非结晶性聚酯树脂均匀混合的结晶性聚酯树脂的分离,由此能够保持低温定影性。
低分子量成分的分子量优选为8000~25000,更优选为8000~22000,进一步更优选为9000~20000。通过将分子量控制在此范围内,在合为一体时高分子量成分被充分地覆盖,从而能够防止结晶性树脂暴露在调色剂表面上,并且能够抑制高温高湿时的雾化。
当使用高分子量成分和低分子量成分的混合物时,其配制混合比率没有特别的限制,只要其相对于GPC中的流出量的组成比(摩尔比)在上述范围内即可;一般,高分子量成分/低分子量成分的比率优选为10/90~70/30,更优选为20/80~70/30,进一步更优选为25/75~70/30。
高分子量成分可以包含烯基琥珀酸或其酸酐和偏苯三酸或其酸酐作为构成单体。烯基琥珀酸或其酸酐因为高疏水性的烯基的存在而能够更容易地与结晶性聚酯树脂均匀混合。烯基琥珀酸成分的实例包括正十二烯基琥珀酸、异十二烯基琥珀酸和正辛烯基琥珀酸及它们的酸酐、酰氯和C1~C3低级烷基酯。通过包含三元或多于三元的多元羧酸,高分子链可以形成交联结构。交联结构提供了将暂时与非结晶性树脂均匀混合的结晶性聚酯树脂固定并难以分离的效果,从而能够获得低温定影性。
三元或多于三元多元的羧酸的实例包括连苯三酸、偏苯三酸、均苯三酸、苯偏四酸、苯-1,2,3,5-四酸、均苯四酸、苯六甲酸和1,2,3,4-丁烷四羧酸以及它们的酸酐、酰氯和C1~C3低级烷基酯。
非结晶性聚酯树脂的制造方法与上述结晶性聚酯树脂的制造方法相类似,没有特别的限制,非结晶性聚酯树脂可以通过如上述方法等一般聚酯聚合法来制造。作为非结晶性聚酯树脂的合成中所用的羧酸成分,所提到的与结晶性聚酯树脂有关的各种二羧酸也可以以类似方式使用。作为醇成分,非结晶性聚酯树脂的合成中所用的各种二醇也可以使用;可用的二醇不仅包括所提到的与结晶性聚酯树脂有关的脂肪族二醇,还包括双酚A、双酚A氧乙烯加成物、双酚A氧丙烯加成物、氢化双酚A、双酚S、双酚S氧乙烯加成物和双酚S氧丙烯加成物。从调色剂生产性、耐热性和透明性的观点出发,优选使用双酚S或者如双酚S氧乙烯加成物或双酚S氧丙烯加成物等双酚S衍生物。羧酸成分或醇成分可以含有多种成分。尤其是,双酚S具有改善耐热性的效果。
现在,对必要时进行的结晶性树脂的交联处理和粘合剂树脂的合成中可用的共聚成分进行详细说明。
在合成聚酯树脂时,可以将一种以上的其他成分共聚,并且可以使用具有亲水性极性基的化合物。用于聚酯树脂的此类其他化合物包括:具有被磺酰基直接取代的芳环的二羧酸化合物,如磺酰基-对苯二甲酸钠和3-磺酰基间苯二甲酸钠。当粘合剂树脂为乙烯基树脂时,其他化合物的具体例包括:如(甲基)丙烯酸与衣康酸等不饱和脂肪羧酸、如单(甲基)丙烯酸甘油酯、脂肪酸改性缩水甘油(甲基)丙烯酸酯、单(甲基)丙烯酸锌、二(甲基)丙烯酸锌、(甲基)丙烯酸-2-羟乙酯、聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯和聚丙二醇(甲基)丙烯酸酯等(甲基)丙烯酸与醇构成的酯、在邻位、间位或对位具有磺酰基的苯乙烯衍生物以及如含有磺酰基的乙烯基萘等磺酰基取代的芳香族乙烯基化合物。
必要时可以将交联剂添加到粘合剂树脂中以防止高温定影时的不均匀光泽、不均匀着色和热油墨沾污。
交联剂的具体例包括:例如,如二乙烯基苯和二乙烯基萘等芳香族多乙烯基化合物;如邻苯二甲酸二乙烯基酯、间苯二甲酸二乙烯基酯、对苯二甲酸二乙烯基酯、高邻苯二甲酸二乙烯基酯、均苯三酸二乙烯基/三乙烯基酯、萘二羧酸二乙烯基酯和联苯羧酸二乙烯基酯等芳香族多元羧酸多乙烯基酯;如吡啶二羧酸二乙烯基酯等含氮芳香族化合物的二乙烯基酯;如吡咯和噻吩等不饱和杂环化合物;如焦粘酸乙烯基酯、呋喃羧酸乙烯基酯、吡咯-2-羧酸乙烯基酯和噻吩羧酸乙烯基酯等不饱和杂环化合物羧酸的乙烯基酯;如丁二醇甲基丙烯酸酯、己二醇丙烯酸酯、辛二醇甲基丙烯酸酯、癸二醇丙烯酸酯和十二烷二醇甲基丙烯酸酯等直链多元醇(甲基)丙烯酸酯;如新戊二醇二甲基丙烯酸酯等支链、取代多元醇(甲基)丙烯酸酯;2-羟基-1,3-二丙烯酰氧基丙烷;以及如聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚丙烯聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、琥珀酸二乙烯基酯、富马酸二乙烯基酯、马来酸乙烯基/二乙烯基酯、二乙醇酸二乙烯基酯、衣康酸乙烯基/二乙烯基酯、丙酮二羧酸二乙烯基酯、戊二酸二乙烯基酯、3,3′-硫代二丙酸二乙烯基酯、反式乌头酸二乙烯基/三乙烯基酯、己二酸二乙烯基酯、庚二酸二乙烯基酯、辛二酸二乙烯基酯、壬二酸二乙烯基酯、癸二酸二乙烯基酯、十二烷二酸二乙烯基酯和十三烷二酸二乙烯基酯等多元羧酸的多乙烯基酯。
为了控制结晶性聚酯树脂的熔点和分子量等,除上述聚合性单体以外,还可以使用一种以上的具有较短链烷基或烯基或者芳环等的化合物。当所述化合物为二羧酸时,此类化合物的具体例包括:如琥珀酸、丙二酸和草酸等烷基二元酸、如邻苯二甲酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸、高邻苯二甲酸、4,4′-联苯甲酸、2,6-萘二羧酸和1,4-萘二羧酸等芳香族二羧酸、和如2,6-吡啶二羧酸、烟碱二酸、喹啉酸和2,3-吡嗪二羧酸等含氮芳香族二羧酸;当所述化合物为二醇时,所述化合物的具体例包括琥珀酸、马来酸、丙酮二羧酸和二乙醇酸等的短链烷基二醇;当所述化合物为短链烷基乙烯基聚合性单体时,所述化合物的具体例包括:如(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯和(甲基)丙烯酸丁酯等(甲基)丙烯酸短链烷基或烯基酯;如丙烯腈和甲基丙烯腈等乙烯基腈;如乙烯基甲基醚和乙烯基异丁基醚等乙烯基醚;乙烯基甲基酮、乙烯基乙基酮和乙烯基异丙烯基酮和如乙烯、丙烯、丁二烯和异戊二烯等烯烃。可以仅使用此类化合物中的一种,或者作为备选,组合使用这类聚合性单体中的两种以上。
在本发明中,可以使用具有亲水性极性基的化合物,只要此化合物能够与作为静电图像显影调色剂用树脂的聚酯树脂中的其他共聚成分共聚即可。此化合物的具体例包括具有被磺酰基直接取代的芳环的二羧酸化合物,如磺酰基-对苯二甲酸钠和3-磺酰基间苯二甲酸钠。当此树脂为乙烯基树脂时,所述化合物的具体例包括:如(甲基)丙烯酸与衣康酸等不饱和脂肪羧酸、如单(甲基)丙烯酸甘油酯、脂肪酸改性缩水甘油(甲基)丙烯酸酯、单(甲基)丙烯酸锌、二(甲基)丙烯酸锌、(甲基)丙烯酸-2-羟乙酯、聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯和聚丙二醇(甲基)丙烯酸酯等(甲基)丙烯酸与醇构成的酯、在邻位、间位或对位具有磺酰基的苯乙烯衍生物以及如含有磺酰基的乙烯基萘等磺酰基取代的芳香族乙烯基化合物。
例如,可以从下述颜料中选择本发明的调色剂所用的着色剂。
示例性黄色颜料包括铬黄、锌黄、氧化铁黄、镉黄、铬黄、汉撒黄、汉撒黄10G、联苯胺黄G、联苯胺黄GR、threne黄、喹啉黄和永久黄NCG。具体例包括C.I.颜料黄74、C.I.颜料黄180和C.I.颜料黄93,其中从颜料分散性的观点出发,优选C.I.颜料黄74。
示例性黑色颜料包括炭黑、氧化铜、二氧化锰、苯胺黑、活性炭、无磁性铁酸盐和磁铁矿。
示例性橙色颜料包括铬红黄(reddish chrome yellow)、钼橙、永久橙GTR、吡唑啉酮橙、巴尔干橙、联苯胺橙GG、阴丹士林亮橙RK和阴丹士林亮橙GK。
示例性红色颜料包括氧化铁红、镉红、铅红、硫化汞、watching红、永久红4R、来苏红、亮胭脂红3B、亮胭脂红6B、杜邦油红、吡唑啉酮红、罗丹明B色淀(rhodamine B lake)、色淀红C、玫瑰红、曙红和茜素红。
示例性蓝色颜料包括铁蓝、钴蓝、碱性蓝色淀、维多利亚深蓝、坚牢天蓝、阴丹士林蓝BC、苯胺蓝、群青蓝、铜油蓝(calco oil blue)、亚甲蓝氯化物、酞菁蓝、酞菁绿和孔雀绿草酸盐。
示例性紫色颜料包括锰紫、坚牢紫B和甲基紫色淀。
示例性绿色颜料包括氧化铬、铬绿、颜料绿、孔雀绿色淀和最终黄绿G。
示例性白色颜料包括中国白、氧化钛、锑白和硫化锌。
示例性体质颜料包括重晶石粉、碳酸钡、粘土、硅石、白炭黑、滑石和矾土白。
必要时,染料可以用作着色剂。染料的实例包括如碱性、酸性、分散或直接染料等各种染料,具体例包括尼格罗黑、亚甲蓝、玫瑰红、喹啉黄和群青蓝。可以仅使用一种染料,或者可以使用两种以上染料的混合物或固溶体。
本发明所用的着色剂可以为炭黑。因为炭黑具有亲水性并且容易含水,所以炭黑的使用可能导致产生空隙;不过,在本发明中,由于能够减少空隙,所以获得了显著的本发明的效果。所用炭黑可以为公知炭黑。其实例包括炉黑、槽法炭黑、乙炔黑和热裂法炭黑。
在本发明中,炭黑的平均初级粒径优选为20~50nm,更优选为25~47nm,进一步更优选为35~45nm。当平均初级粒径小于20nm时,存在下述情况:由于调色剂难以将炭黑包含在内,故炭黑容易暴露在调色剂表面上,从而导致调色剂的电阻和带电量的降低。另一方面,当炭黑的平均初级粒径大于50nm时,存在炭黑即使被极好地分散也不能提供令人满意的着色力的情况。如果将大量的初级粒径较大的炭黑添加到调色剂中以增加色浓度,则存在下述情况:炭黑不能充分地包含在调色剂之内,因而炭黑容易暴露在调色剂表面上。
在彩色调色剂的情况中,在本发明中优选较高的亮度L*。当亮度L*较低时,所得图像可能较暗并且模糊。
这些着色剂可以通过公知方法而分散。可以使用如旋转剪切型匀化器等设备、如球磨机、砂磨机和磨碎机等介质分散机和如高压对撞式分散机等分散机。
这些着色剂可以通过如上所述的匀化器用极性表面活性剂分散在水性体系中。
可以从色相角、色饱和度、亮度、耐气候性和调色剂中的分散性的观点出发来选择用于本发明的着色剂。相对于100重量份的粘合剂树脂,可以添加1~15重量份的着色剂。与其他着色剂不同,当使用磁性材料作为黑色着色剂时,相对于100重量份的粘合剂树脂,其添加量可以为30~100重量份。
在本发明中,调色剂中包含的着色剂量优选为4~15重量%。当调色剂中包含的着色剂量低于4%时,定影图像中的着色剂浓度较低,这导致着色性降低。当调色剂中包含的着色剂量高于15%时,有时着色剂容易暴露在表面上。
可用于本发明的防粘剂的具体例包括:如聚乙烯、聚丙烯和聚丁烯等低分子量聚烯烃;各自具有软化点的硅酮;如油酰胺、芥子酰胺、蓖麻油酰胺和硬脂酰胺等脂肪酰胺;如棕榈蜡、米蜡、小烛树蜡、日本蜡和霍霍巴油等植物蜡;如蜂蜡等动物蜡;如褐煤蜡、地蜡、纯白地蜡、石蜡、微晶蜡和费托蜡等矿物/石油蜡;如硬脂酸十八烷酯和山嵛酸二十二烷酯等来自高级脂肪酸和高级醇的酯蜡;如硬脂酸丁酯、油酸丙酯、单硬脂酸甘油酯、二硬脂酸甘油酯和季戊四醇四山嵛酸酯等来自高级脂肪酸和一元或多元低级醇的酯蜡;如二乙二醇单硬脂酸酯、二丙二醇二硬脂酸酯、二硬脂酸甘油二酯和四硬脂酸甘油三酯等由高级脂肪酸和多元醇多聚体组成的酯蜡;如脱水山梨糖醇单硬脂酸酯等脱水山梨糖醇高级脂肪酸酯蜡;和如胆固醇硬脂酸酯等胆固醇高级脂肪酸酯蜡。
可以用于本发明的防粘剂优选为烃蜡,更优选为熔点位于(聚酯结晶性树脂的熔点+10℃)至(聚酯结晶性树脂的熔点+25℃)范围内的烃蜡。烃蜡具有烃的结构,因而与具有极性基的防粘剂相比其对于结晶性聚酯树脂具有较低的亲和性;因此,烃蜡能够抑制有选择的凝集,并且能够改善防粘剂和结晶性聚酯树脂的分散性。由于结晶性聚酯树脂的分散性得到改善,因此能够改善着色剂在调色剂中的分散性,即使在高温高湿时也能够进行雾化较少的显影。烃蜡的实例包括聚乙烯蜡、费托蜡和微晶蜡。
烃蜡的经差热分析测定的吸热曲线的峰优选位于85~95℃。当烃蜡的吸热曲线的峰位于低于85℃处时,有时容易发生高温高湿时的调色剂颗粒的结块。当烃蜡的吸热曲线的峰位于高于95℃处时,有时防粘剂难以在高速定影时熔融。更优选的是,相对于吸热曲线所限定的总面积,85℃以下的吸热曲线所限定的面积的比例为5%~15%。当此比例低于5%时,存在下述情况:在调色剂的制备中,当融合时,防粘剂不与非结晶性树脂相融合,导致排斥以及定影时的剥离性较差。当此比例高于15%时,存在高温高湿时容易发生调色剂颗粒的结块的情况。更优选的是,从吸热曲线的峰的高度求出的防粘剂在调色剂中的含量为6重量%~15重量%。当调色剂中的防粘剂的含量低于6重量%时,防粘剂的量可能不足以提供预定效果。当防粘剂量高于15重量%时,存在下述情况:防粘剂不能经凝集合一法而被包含在内,而是被融合到调色剂的表面,高温高湿时容易导致调色剂颗粒的结块。
优选的是,防粘剂在用配有锥角为1.34度的锥板的E型粘度计测定时在140℃的粘度为1.50~5.0mPa·s(更优选为2.5~4.0mPa·s)。当粘度低于1.5mPa·s时,存在下述情况:调色剂合为一体时防粘剂粘度较低,从而使防粘剂在调色剂中分布不均匀,并且定影时渗出不均匀。当粘度高于5.0mPa·s时,存在下述情况:高速定影时防粘剂粘度较高,导致定影时防粘剂渗出不足。
在本发明的调色剂的制造中,在乳液聚合凝集法中,例如,为了使树脂颗粒分散液、着色剂分散液和防粘剂分散液的分散状态稳定,可以使用表面活性剂。
表面活性剂的实例包括:如硫酸酯盐表面活性剂、磺酸酯表面活性剂、磷酸酯表面活性剂和脂肪酸金属盐表面活性剂等阴离子表面活性剂、如胺盐表面活性剂和季铵盐表面活性剂等阳离子表面活性剂、如聚乙二醇表面活性剂、烷基酚氧乙烯加成物表面活性剂和多元醇表面活性剂等非离子性表面活性剂。其中,优选为离子性表面活性剂,更优选为阴离子表面活性剂和阳离子表面活性剂。
在本发明的调色剂中,阴离子表面活性剂一般具有较强的分散能力,可以极好地分散树脂颗粒和着色剂;因此,使用阴离子表面活性剂作为防粘剂分散用表面活性剂是有利的。
非离子性表面活性剂可以与阴离子表面活性剂或阳离子表面活性剂一起使用。可以仅使用一种表面活性剂,或者可以组合使用两种以上的表面活性剂。
阴离子表面活性剂的具体例包括:如月桂酸钾、油酸钠和蓖麻油钠盐等脂肪酸金属盐;如硫酸辛酯、硫酸月桂酯、月桂基醚硫酸盐和壬基苯基醚硫酸盐等硫酸酯(盐);磺酸月桂酯、十二烷基苯磺酸盐和如三异丙基萘磺酸钠和二丁基萘磺酸钠等烷基萘磺酸钠;如萘磺酸盐甲醛缩合物、磺基琥珀酸单辛酯盐、磺基琥珀酸二辛酯盐、月桂酰胺磺酸盐和油酰胺磺酸盐等磺酸盐;如磷酸月桂酯、磷酸异丙酯和壬基苯基醚磷酸盐等磷酸酯(盐);如磺基琥珀酸二辛酯钠等磺基琥珀酸二烷基酯盐;如磺基琥珀酸月桂酯二钠盐等磺基琥珀酸酯盐。
阳离子表面活性剂的具体例包括:如月桂基胺盐酸盐、硬脂胺盐酸盐、油烯基胺乙酸盐、硬脂胺乙酸盐和硬脂基氨基丙基胺乙酸盐等胺盐和如氯化月桂基三甲基铵、氯化二月桂基二甲基铵、氯化二硬脂基二甲基铵、氯化二硬脂基二甲基铵、氯化(月桂基)(二羟基)(乙基甲基)铵、氯化油烯基-二聚氧乙烯甲基铵、(月桂酰基)(氨基丙基)(二甲基乙基)硫酸乙酯铵、高氯酸(月桂酰基)(氨基丙基)(二甲基羟基乙基)铵、氯化(烷基苯)(三甲基)铵和氯化烷基三甲基铵等季铵盐。
非离子性表面活性剂的具体例包括:如聚氧乙烯辛基醚、聚氧乙烯月桂基醚、聚氧乙烯硬脂基醚和聚氧乙烯油烯基醚等烷基醚;如聚氧乙烯辛基苯基醚和聚氧乙烯壬基苯基醚等烷基苯基醚;如聚氧乙烯月桂酸酯、聚氧乙烯硬脂酸酯和聚氧乙烯油酸酯等烷基酯;如聚氧乙烯月桂基氨基醚、聚氧乙烯硬脂基氨基醚、聚氧乙烯油烯基氨基醚、聚氧乙烯大豆氨基醚、聚氧乙烯牛油氨基醚等烷基胺;如聚氧乙烯月桂酰胺、聚氧乙烯硬脂酰胺和聚氧乙烯油酰胺等烷基酰胺;如聚氧乙烯蓖麻油醚和聚氧乙烯菜籽油醚等植物油醚;如月桂酸二乙醇酰胺、硬脂酸二乙醇酰胺和油酸二乙醇酰胺等链烷醇酰胺;如聚氧乙烯脱水山梨糖醇单月桂酸酯、聚氧乙烯脱水山梨糖醇单棕榈酸酯、聚氧乙烯脱水山梨糖醇单硬脂酸酯和聚氧乙烯脱水山梨糖醇单油酸酯等脱水山梨糖醇酯醚。
各分散液中的表面活性剂的含量可以为不妨碍本发明的含量,一般较小。具体而言,含量优选为0.01~10重量%,更优选为0.05~5重量%,进一步更优选为0.1~2重量%。如果此含量低于0.01重量%,由于如树脂颗粒分散液、着色剂分散液和防粘剂分散液等各分散液不稳定,可能发生凝集并且凝集时由于各颗粒之间的稳定性差异而发生特定颗粒的分离。如果此含量高于10重量%,颗粒的粒度分布变宽,或者难以控制粒径。通常,即使具有少量的表面活性剂,粒径较大的悬浮聚合调色剂分散液也是稳定的。
此外,可以使用常温时为固态的水性聚合物。具体而言,可用的水性聚合物包括如羧甲基纤维素和羟丙基纤维素等纤维素化合物、聚乙烯醇、明胶、淀粉和阿拉伯树胶。
本发明的树脂颗粒分散液、着色剂分散液、防粘剂分散液和其他成分所用的分散介质可以为例如水性介质。
水性介质的实例包括如蒸馏水和离子交换水等水和醇类。可以仅使用一种水性介质,或者作为备选,可以组合使用两种或多种的水性介质。
当乳液聚合凝集法用于制造本发明的调色剂时,凝集步骤中通过改变pH可引起凝集,从而形成颗粒。此时,可以添加凝集剂以引起稳定快速的凝集或者获得粒度分布较窄的凝集颗粒。
凝集剂可以为具有单价或多价电荷的化合物。此化合物的具体例包括:如离子性表面活性剂和非离子性表面活性剂等上述水溶性表面活性剂;如盐酸、硫酸、硝酸、乙酸和草酸等酸;如氯化镁、氯化钠、硫酸铝、硫酸钙、硫酸铵、硝酸铝、硝酸银、硫酸铜和碳酸钠等无机酸金属盐;如乙酸钠、甲酸钾、草酸钠、邻苯二甲酸钠和水杨酸钾等脂肪族或芳香族酸的金属盐;如苯酚钠等酚类的金属盐;氨基酸金属盐;和如三乙醇胺盐酸盐和苯胺盐酸盐等脂肪族或芳香族胺的无机酸盐。
考虑到凝集颗粒的稳定性、凝集剂对热和随时间的稳定性和清洁时的易除去性等,基于性能和用途,凝集剂优选为无机酸金属盐。具体例包括如氯化镁、氯化钠、硫酸铝、硫酸钙、硫酸铵、硝酸铵、硝酸银、硫酸铜和碳酸钠等无机酸金属盐。
凝集剂的添加量根据带电价数而变化,可以较小。凝集剂的量对于单价为3重量%以下,对于二价为1重量%以下,对于三价为0.5重量%以下。因为凝集剂的量优选较小,所以优选使用三价化合物。
融合/合为一体步骤
在本发明的调色剂的制造方法的融合/合为一体步骤中,重要的是,优选将凝集颗粒加热至结晶性聚酯树脂的熔点附近的温度(具体指从结晶性聚酯树脂的熔点-10℃至结晶性聚酯树脂的熔点+5℃范围内的温度)并在添加酸和表面活性剂的情况下融合为一体。在通常的融合/合为一体步骤中,必须在高pH下融合为一体以避免由于调色剂颗粒的凝集形成粗粉末而引起的粒度分布的劣化。不过,酸与表面活性剂的添加使融合为一体可以较低pH下进行而不导致调色剂颗粒凝集,并抑制了粗粉末的产生,由此即使在低温时也能融合为一体。
在常规技术中,反应体系由于其高pH状态而为亲水性。因此,当在高于(熔点+5℃)的温度融合为一体时,凝集体中的结晶性树脂的流动性降低,并且水包含在此部分内,以致调色剂颗粒含水。尽管可通过干燥除去水,但是有时形成了空隙。当在低于(熔点-10℃)的温度进行融合时,温度太低以致融合花去大量时间,这导致有时生产性的降低。
以摩尔比计,表面活性剂与酸的添加比优选为0.1~0.7,更优选为0.3~0.6,进一步更优选为0.4~0.5。当此添加比低于0.1时,尽管表面上的羧酸根离子增加而推进了融合,但是使凝集体相互远离的排斥力弱化,导致有时形成粗粉末。另一方面,当添加比高于0.7时,由于附着到调色剂表面的表面活性剂的量增加,所以带电性可能降低并且高温高湿时可能产生雾化。当添加比为0.1~0.7时,由于可以在增加羧酸根离子的同时抑制凝集体的过度凝集,所以可以进行融合而不产生粗粉末,并且可以获得空隙较少的调色剂。用于上述过程的酸没有特别的限制,其实例包括但不局限于:硝酸、硫酸、乙酸、磷酸、草酸、丙二酸、丁二酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、马来酸、富马酸、邻苯二甲酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸、柠檬酸、苹果酸、偏苯三酸、丙烯酸、甲基丙烯酸、富马酸、马来酸和肉桂酸,其中优选为硝酸。
上述过程中所用的表面活性剂没有特别的限制,其实例包括但不局限于阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、非离子性表面活性剂和两性表面活性剂。尤其是,基于抑制调色剂颗粒凝集的观点,优选硝酸和阴离子表面活性剂的组合,因为硝酸和羧酸根离子之间的作用由于阴离子表面活性剂的阴离子部分容易吸附于硝酸而能够得到抑制。此情况中所用的阴离子表面活性剂可以选自上述的用于在乳液聚合凝集法中使树脂颗粒分散液、着色剂分散液和防粘剂分散液的分散状态稳定的阴离子表面活性剂。
洗涤步骤、干燥步骤等
在融合为一体步骤完成后,经任意的洗涤步骤、固液分离步骤和干燥步骤获得所需调色剂颗粒。考虑到带电性,洗涤步骤可以包括用离子交换水置换的充分洗涤。固液分离步骤没有特别的限制。从生产性的观点出发,优选吸滤、加压过滤等。干燥步骤也没有特别的限制。从生产性的观点出发,优选使用冷冻干燥、闪喷干燥(flash jet drying)、流动干燥和振动流动干燥等。必要时,在干燥之后可以将选自上述各种外部添加剂的添加剂添加到树脂颗粒中。
当本发明的调色剂用作磁性调色剂时,其中可以包含磁性粉末。此磁性粉末由在磁场中磁化的物质制成,其实例包括如铁、钴或镍的铁磁粉或者如铁酸盐或磁铁矿等化合物的粉末。特别是,由于在本发明中调色剂形成在水性层中,所以磁性材料分布到水性层的能力很重要;优选在调色剂上进行表面改性,例如疏水处理。
本发明的调色剂的形状系数(SF1)为120≤SF1≤140,其中,调色剂形状系数SF1=(π/4)×(L2/A)×100,其中L表示最大长度,A表示投影面积。当SF1小于120时,残留在感光体上的未转印调色剂的刮刀可清洁能力下降。当SF1高于140时,调色剂的流动性降低,从初期开始转印性受不利影响。
本发明的调色剂在其表面上可以具有至少一种金属氧化物颗粒。金属氧化物颗粒中的金属氧化物的具体例包括:二氧化硅、氧化钛、氧化锌、氧化锶、氧化铝、氧化钙、氧化镁、氧化铈及其复合氧化物。在这些材料中,从粒径、粒度分布和生产性的观点出发,优选二氧化硅和氧化钛。具体而言,可以用硅烷、钛酸酯或铝酸酯等进行偶联处理。
用于偶联处理的偶联剂没有特别的限制,其实例包括但不局限于:如甲基三甲氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、甲基苯基二甲氧基硅烷、二苯基二甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、γ-氨基丙基三甲氧基硅烷、γ-氯丙基三甲氧基硅烷、γ-溴丙基三甲氧基硅烷、γ-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-巯基丙基三甲氧基硅烷、γ-酰脲基丙基三甲氧基硅烷、氟化烷基三甲氧基硅烷和六甲基二硅氮烷等硅烷偶联剂;钛酸酯偶联剂;和铝酸酯偶联剂。
必要时,除树脂、着色剂和防粘剂以外,还可以向本发明的调色剂中添加如内部添加剂、电荷控制剂、有机颗粒、润滑剂和研磨剂。
内部添加剂的实例包括如金属和合金(例如铁酸盐、磁铁矿、还原铁、钴、锰和镍)以及包含这些金属的化合物等磁性物质。这些材料可以以不损害作为调色剂特征的带电性的量使用。
电荷控制剂没有特别的限制。例如,当使用彩色调色剂时,可使用无色或浅色电荷控制剂。其实例包括季铵盐化合物、尼格罗黑类化合物和铝、铁或铬的络合物制成的染料以及三苯基甲烷类颜料。
可用的有机颗粒包括任何种类的通常用作调色剂表面的外部添加剂的颗粒,如乙烯基类树脂、聚酯树脂或硅树脂。这些无机或有机颗粒可以用作流动性助剂或清洁助剂等。
润滑剂的实例包括如亚乙基二硬脂酰胺和油酰胺等脂肪族酰胺以及如硬脂酸锌和硬脂酸钙等脂肪族金属盐。
研磨剂的实例包括上述二氧化硅、氧化铝和氧化铈。
当混合粘合剂树脂、着色剂和防粘剂时,混合物中的着色剂的含量优选为50重量%以下,更优选为2重量%~40重量%。
上述其他成分的含量可以为不损害本发明目的的含量,一般非常低,例如,0.01~5重量%,优选为0.5~2重量%。
含有初级粒径为5nm~20nm的疏水性颗粒的外部添加剂可以从外部添加到本发明的调色剂中。通过使疏水性二氧化硅以外部添加剂的形式存在于调色剂的表面上,可以降低调色剂的表面积并且调节调色剂的吸湿性。通过疏水性二氧化硅的存在,能够控制高疏水性离子的析出,从而进一步调节调色剂的吸湿性。通过调节调色剂的吸湿性,能够保持调色剂的带电性,并且能够进一步减少雾化。疏水性二氧化硅的实例包括二甲基二氯硅烷、三甲基氯硅烷、甲基三氯硅烷、烯丙基苯基二氯硅烷、苄基二甲基氯硅烷、溴甲基二甲基氯硅烷、对氯苯基三氯硅烷、3-氯丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三乙酰氧基硅烷、二乙烯基氯硅烷和六亚甲基二硅氮烷。
本发明的调色剂的体积平均粒径可以为3~9μm。当体积平均粒径小于3μm时,带电性容易不足,高温高湿时可能发生雾化。当体积平均粒径大于9μm时,图像的均一性可能降低,图像浓度可能不均匀。粒度分布指数以体积平均粒度分布指数GSDv计可以为1.30以下,数均粒度分布指数GSDp与体积平均粒度分布指数GSDv之比(GSDp/GSDv)可以为0.95以上。当体积平均粒度分布指数GSDv大于1.30时,有时定影图像的不均匀性上升,产生不均匀图像浓度。当数均粒度分布指数GSDp与体积平均粒度分布指数GSDv之比小于0.95时,由于存在更多的粒径较小的调色剂颗粒并且包含在各调色剂颗粒中的防粘剂量容易不均匀,所以有时由于剥离不充分而不能获得必需的图像浓度。
本发明的调色剂的表面积没有特别的限制,可以在常用调色剂中可用的范围内适当地选择。具体而言,经BET法求出的表面积优选为0.5~10m2/g,更优选为1.0~7m2/g,进一步优选为1.2~5m2/g。调色剂的表面积进一步更优选为约1.2~约3m2/g。
本发明中的着色剂的分散性可通过观察调色剂的截面而确定。
以下述方式用TEM进行该观察。
首先,进行调色剂的包埋处理。具体而言,将7g双酚A液体环氧树脂(Asahi Kasei Chemical)和3g的固化剂ZENAMID250(Henkel Japan)轻轻地混合,然后进一步混合1g的调色剂。将所得混合物放置并固化以制备切割用样品。然后,用配有金刚石刀片(型号:Type Cryo,由DIATOME制造)的切割装置LEICA超薄切片机(型号:ULTRACUT UCT,由HitachiHigh Technologies制造)将在-100℃包埋的此切割用样品切片,从而产生观察用样品。
用配有透射电子探头的高分辨率场发射扫描电子显微镜(S-4800,由Hitachi High Technologies制造)观察调色剂的截面。在5000~10000倍放大率进行观察。
在本发明中,通过用SEM观察调色剂的截面来确认调色剂中的空隙。在用TEM观察调色剂截面时,在用金刚石刀片切割时空隙被破坏,因而难以观察。因此,以下述方式观察空隙。
首先,进行调色剂的包埋处理。具体而言,将7g双酚A液体环氧树脂(Asahi Kasei Chemical)和3g的固化剂ZENAMID250(Henkel Japan)轻轻地混合,然后进一步混合1g的调色剂。将所得混合物放置并固化以制备样品。然后,将此样品浸入液氮中,用刀具在样品中切出切口。然后通过用塑料锤锤击,将样品分成两半。在扫描电子显微镜(S-4800,由Hitachi High Technologies制造)下检查样品的截面以观察调色剂截面中的空隙。此时,在5000~10000倍放大率进行观察。
<静电图像显影剂>
本发明的静电图像显影剂(以下有时也称作“本发明的显影剂”)包含调色剂,其中所述调色剂为上述的本发明的调色剂。
本发明的显影剂没有特别的限制,只要其含有本发明的调色剂即可,并且显影剂可以根据目的而具有合适的组成。本发明的显影剂可以为单独使用本发明的调色剂的单组分显影剂,或者可以为结合载体使用本发明的调色剂的双组分显影剂。
例如,当使用载体时,载体没有特别的限制,可举出本身公知的载体。实例包括如日本特开昭62-39879和特开昭56-11461中公开的树脂被覆载体等公知载体。
载体的具体例包括下述树脂被覆载体。载体的磁性颗粒可以为,例如,通常的铁粉、铁酸盐或磁铁矿的成型物,并且其体积平均粒径可以为约30~约200μm。
树脂被覆载体的被覆树脂的实例包括以下单体的均聚物或含有可以选自以下单体中的两种以上的单体的共聚物:如苯乙烯、对氯苯乙烯和α-甲基苯乙烯等苯乙烯;如丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丙酯、丙烯酸月桂酯、丙烯酸-2-乙基己酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸正丙酯、甲基丙烯酸月桂酯和甲基丙烯酸-2-乙基己酯等α-亚甲基脂肪酸单羧酸酯;如甲基丙烯酸二甲氨基乙酯等含氮丙烯酸类;如丙烯腈和甲基丙烯腈等乙烯基腈;如2-乙烯基吡啶和4-乙烯基吡啶等乙烯基吡啶;如乙烯基甲基醚和乙烯基异丁基醚等乙烯基醚;如乙烯基甲基酮、乙烯基乙基酮和乙烯基异丙烯基酮等乙烯基酮;如乙烯和丙烯等烯烃;如偏氟乙烯、四氟乙烯和六氟乙烯等含氟乙烯基单体;如甲基硅酮和甲基苯基硅酮等硅树脂;含有双酚或二醇的聚酯;环氧树脂;聚氨酯树脂;聚酰胺树脂;纤维素树脂;聚醚树脂;和聚碳酸酯树脂。可以仅使用一种树脂进行涂覆,或者可以使用两种以上的树脂进行涂覆。基于100重量份的核颗粒,被覆树脂的被覆量优选为约0.1~约10重量份,更优选为0.5~3.0重量份。
本发明的显影剂可以为含有载体的双组分显影剂,其中载体可以为用分散有碱性炭黑的树脂被覆的磁性颗粒。当使用酸性或中性炭黑时或者当未使用炭黑时,载体的吸湿性增强,而调色剂的摩擦带电性降低。不过,碱性炭黑的吸湿性较低。因此,当使用以分散有碱性炭黑的树脂被覆的载体时,即使高温高湿时吸湿性也降低。即,即使高温高湿时也能保持调色剂与载体之间的摩擦带电性。分散在被覆层中的碱性炭黑量可以为0.2~5。
相对于100重量份的磁性颗粒,被覆树脂的量可以为0.1~10重量份,优选为0.5~3.0重量份。为了制造载体,可以使用加热捏和机、加热亨舍尔混合机、UM混合机等,并且根据被覆树脂量可以使用加热流动转动床、加热窑炉等。静电图像显影剂中的调色剂/载体混合比没有特别的限制,可以根据目的进行适当的选择。
本发明的显影剂中,本发明的调色剂与载体的混合比没有特别的限制,可以根据目的进行适当的选择。
<成像设备>
现在,将对使用本发明的调色剂(显影剂)的本发明的成像设备进行说明。
本发明的成像设备包含:图像保持体、带电单元(使所述图像保持体带电)、曝光单元(在已使用所述带电单元带电的所述图像保持体上形成静电潜像)、显影单元(用显影剂将所述图像保持体表面上形成的所述静电潜像显影,从而形成调色剂图像)、转印单元(将所述图像保持体上形成的所述调色剂图像转印到图像接受体(有待转印调色剂图像的部件)上)和定影单元(将已转印到所述图像接受体上的所述调色剂图像定影),其中,本发明的显影剂用作所述显影剂。
除上述单元以外,本发明的成像设备还可以与电子照相成像设备中使用的公知步骤相组合。本发明的成像设备可以包含,例如清洁单元(在转印步骤之后清洁残留在图像保持体表面上的残留调色剂并回收调色剂)。此装置还可以包含将由清洁单元回收的残留调色剂用作显影剂的调色剂回收单元。
在成像设备中,例如,含有显影单元的部分可以具有可连接到成像设备主体并且可从主体上拆卸的盒结构(处理盒)。处理盒至少包含显影剂保持体。处理盒可以为容纳有本发明的静电图像显影剂的本发明的处理盒。
下面,对本发明的成像设备的实例进行说明。不过,此实例不应被解释为限制本发明。对图中所示主要部分进行说明,而省略对其他部分的说明。
图1为显示4串联式全色成像设备的构成示意图。图1中所示的成像设备设有基于分色图像数据来输出黄色(Y)、品红(M)、青色(C)和黑色(K)的各色图像的第一至第四电子照相成像单元10Y、10M、10C和10K(成像手段)。这些成像单元(以下简称为“单元”)10Y、10M、10C和10K相互之间以预定距离水平排列。单元10Y、10M、10C和10K可以为可连接到成像设备主体并且可从主体拆卸的处理盒。
在各单元10Y、10M、10C和10K上方(图中),设有延伸通过各单元的作为中间转印体的中间转印带20。中间转印带20缠绕与中间转印带20的内表面相接触的驱动辊22和支持辊24。辊22和24在图中从左到右设置,并且彼此远离。中间转印带20沿第一单元10Y到第四单元10K的方向行进。通过弹簧等(未示出)将支持辊24压至远离驱动辊22的方向,从而将预定张力施加到缠绕二辊的中间转印带20。在中间转印带20的图像保持侧设置中间转印体清洁单元30,并且中间转印体清洁单元30与驱动辊22相对。
可分别用容纳在调色剂盒8Y、8M、8C和8K中的4色(黄色、品红、青色、黑色)调色剂来供给各单元10Y、10M、10C和10K的显影单元(显影装置)4Y、4M、4C和4K。
由于第一至第四单元10Y、10M、10C和10K具有相似的构成,所以仅将设置在中间转印带的行进方向的上游的形成黄色图像的第一单元10Y作为代表单元进行说明。在第二至第四单元中,与第一单元10Y中的部件等同的部件具有分别用字符M(品红)、C(青色)和K(黑色)替换Y(黄色)的附图标记,省略对第二至第四单元10M、10C和10K的说明。
第一单元10Y具有起图像保持体作用的感光体1Y。在感光体1Y周围,依次设有带电辊(带电单元)2Y(使感光体1Y的表面带电至预定电压)、曝光装置(曝光单元)3(基于分色图像信号用激光3Y对带电表面曝光从而形成静电图像)、显影装置(显影单元)4Y(通过供给带电调色剂至静电图像而将静电图像显影)、一次转印辊5Y(一次转印单元)(将显影的调色剂图像转印到中间转印带20上)和感光体清洁单元6Y(在一次转印后将残留在感光体1Y表面上的调色剂除去)。
一次转印辊5Y设置在中间转印带20的内表面侧,位于与感光体1Y相对的位置。各一次转印辊5Y、5M、5C和5K连接到施加一次转印偏压的偏压电源(未示出)。各偏压电源根据控制部(未示出)的控制而改变施加到相应一次转印辊的转印偏压。
下面,对第一单元10Y中形成黄色图像的操作进行说明。首先,在操作之前,用带电辊2Y使感光体1Y的表面带电至约-600V~约-800V的电压。
感光体1Y通过在导电性基体(20℃的体积电阻率:1×10-6Ωcm以下)上设置感光层而形成。此感光层通常具有高电阻(大致与一般树脂的电阻相同水平的电阻),但是当用激光束3Y照射时,被激光束照射到的部位的比电阻改变。根据从控制部(未示出)送出的黄色图像数据,激光束3Y从曝光装置3照射到带电感光体1Y的表面上,从而在感光体1Y表面上形成黄色印刷图案的静电图像。
静电图像为通过带电在感光体1Y的表面上形成的图像,即所谓负潜像。静电图像通过下述步骤形成:在激光束3Y照射到的部位,感光体1Y表面的电荷由于感光层比电阻的降低而散逸,而电荷残留在激光束3Y未照射到的部位上。
随着感光体1Y的旋转,将如此形成在感光体1Y上的静电图像运送至预定显影位置。在此显影位置,通过显影装置4Y将感光体1Y上的静电图像转换为可视图像(显影图像)。
例如,体积平均粒径为7μm并且至少含有黄色着色剂、结晶性树脂和非结晶性树脂的黄色调色剂容纳在显影装置4Y中。在显影装置4Y的内部,黄色调色剂被搅拌并由此摩擦带电,从而在显影辊(显影剂保持体)上保留具有与感光体1Y上的电荷极性相同的极性(负极性)的黄色调色剂。然后,感光体1Y的表面经过显影装置4Y,此过程中黄色调色剂静电附着到感光体1Y表面上的电中性的潜像部,从而用黄色调色剂将潜像显影。然后形成有黄色调色剂图像的感光体1Y以预定速度旋转,将感光体1Y上的显影调色剂图像传送至预定的一次转印位置。
当感光体1Y上的黄色调色剂图像运送至一次转印位置后,将预定的一次转印偏压施加到一次转印辊5Y,从而使得从感光体1Y指向一次转印辊5Y的静电力作用于调色剂图像上。结果,将感光体1Y上的调色剂图像转印到中间转印带20上。待施加的转印偏压具有(+)极性,与调色剂的极性(-)相反。例如,在第一单元10Y的情况中,通过控制部(未示出)将转印偏压设定为约+10μA。
另一方面,通过清洁单元6Y将残留在感光体1Y上的调色剂除去并回收。
以与第一单元相类似的方式控制施加到第二单元10M、第三单元10C和第四单元10K的各一次转印辊5M、5C和5K的一次转印偏压。
在第一单元10Y中转印了黄色调色剂图像的中间转印带20依次移动经过第二至第四单元10M、10C和10K,由此转印并叠加多重的各色调色剂图像。
经第一至第四单元转印有四色的多重调色剂图像的中间转印带20到达由中间转印带20、与中间转印带20的内表面相接触的支持辊24和设置在中间转印带20的图像保持面一侧的二次转印辊(二次转印单元)26构成的二次转印部。通过供给机构以预定时序将记录纸(图像接受体)P供给至二次转印辊26与中间转印鼓20之间的隙间部位,并将预定的二次转印偏压施加到支持辊24。所施加的偏压具有与调色剂的极性(-)相同的极性(-),使得从中间转印带20指向记录纸P的静电力作用于调色剂图像上。结果,中间转印带20上的调色剂图像转印到记录纸P上。根据用于检测二次转印部电阻的电阻探头(未示出)所检测到的电阻来确定二次转印偏压,并控制二次转印偏压。
之后,记录纸P传送到对调色剂图像进行加热的定影单元28,使叠色的调色剂图像融合并定影在记录纸P上。在彩色图像的定影完成之后,记录纸P传送到排出部,完成了一个系列的彩色图像形成操作。
尽管上述成像设备配置为将调色剂图像经中间转印带20转印到记录纸P上,但其构成并非局限于此。例如,可以采用调色剂图像从感光体直接转印到记录纸上的构成。
当设有调色剂回收单元时,其方式没有特别的限制。该方式可以为,例如,通过使用传送器或传送螺杆将清洁部中回收的调色剂供给至补给用调色剂储料器或显影装置的方法,或者在中间室内将回收的调色剂与补给用调色剂混合并将此混合物供给至显影装置的方法。适用的方法包括将回收的调色剂直接送回至显影装置的方法或者在中间室内混合所回收的调色剂与补给用调色剂并供给此混合物的方法。
当调色剂如上所述得到回收和再次使用时,需要调色剂颗粒具有高强度并且防粘剂在调色剂中具有优异的分散性且未暴露在调色剂的表面上。由于本发明的调色剂具有足够的强度,所以即使长期使用后画质也不劣化。
尽管图1中所示的成像设备所用的带电单元为带电辊,但是带电单元并非局限于此。当电晕管用作带电单元时,发生离子放电,调色剂中的Na离子在表面上析出。当Na离子析出后,吸湿性增强,高温高湿时湿气容易吸附到调色剂的表面上;因此,有时,显影性下降,常常发生雾化,调色剂浓度降低。
不过,当带电辊用作带电单元时,调色剂中的Na离子因为较少离子放电而不在表面上析出;结果,确保了显影性,能够实现雾化与浓度之间的良好平衡。因此,优选使用带电辊。
<处理盒、调色剂盒>
图2为显示容纳有本发明的静电图像显影剂的处理盒的一个实例的构成示意图。处理盒200包含:感光体107、带电辊108、显影装置111、感光体清洁单元113、曝光用开口118和除电曝光用开口117,上述部件通过使用连接轨116来组合并一体化。
处理盒200可自由地连接到成像设备的主体或者可从主体拆卸,此成像设备包含转印装置112、定影装置115和其他构成部分(未示出)。处理盒与成像设备的主体的组合构成了成像设备。附图标记300表示记录纸。
尽管图2中所示的处理盒具有带电装置108、显影装置111、清洁装置(清洁单元)113、曝光用开口118和除电曝光用开口117,但是此处理盒可以包含此类装置的适当组合。本发明的处理盒具有感光体107和选自由带电装置108、显影装置111、清洁装置(清洁单元)113、曝光用开口118和除电曝光用开口117组成的组中的至少一种部件。
接下来对本发明的调色剂盒进行说明。本发明的调色剂盒能够连接到成像设备并且能从成像设备中拆卸,并且至少容纳有可供给到设置在此成像设备中的显影单元的调色剂,其中,所述调色剂为本发明的调色剂。本发明的调色剂盒至少容纳有调色剂,并且根据成像设备的机构,可以还包含例如显影剂。
在配置为允许连接或拆卸调色剂盒的成像设备中,当使用容纳有本发明的调色剂的调色剂盒时,即使在处理盒的容器尺寸特别小时,也能确保保存稳定性,在保持高画质的同时可以实现低温定影。
图1中所示的成像设备是配置为允许连接和拆卸调色剂盒8Y、8M、8C和8K的成像设备,显影单元4Y、4M、4C和4K经调色剂供给管(未示出)连接到与各显影单元(颜色)相对应的调色剂盒。当调色剂盒中容纳的调色剂量变少后,可以用另一调色剂盒替换此调色剂盒。
实施例
下面,将参照实施例对本发明进行具体说明,但实施例不应被解释为限制本发明。除非另有规定,下述实施例中的“份”和“%”分别指“重量份”和“重量%”。
<各树脂的合成>
结晶性聚酯树脂(a)的合成
将1982份的癸二酸、1490份的乙二醇、59.2份的间苯二甲酸二甲酯-5-磺酸钠和0.8份的氧化二丁锡在5L烧瓶中在氮气气氛中在180℃反应5小时,然后在减压下在220℃进行缩合反应。反应中,对聚合物进行取样,当根据GPC得到的分子量Mw(重均分子量)达到20000并且Mn(数均分子量)达到8500时,终止反应,从而得到结晶性聚酯树脂(a)。熔点(DSC中的峰值温度)为70℃。由NMR测得的间苯二甲酸二甲酯-5-磺酸钠的含量为1摩尔%(相对于全部构成成分)。
结晶性聚酯树脂(b)的合成
将1800份的癸二酸、1073份的1,6-己二醇、53.8份的间苯二甲酸二甲酯-5-磺酸钠和0.13份的氧化二丁锡在5L烧瓶中在氮气气氛中在180℃反应5小时,然后在减压下在220℃进行缩合反应。反应中,对聚合物进行取样,当根据GPC得到的分子量Mw(重均分子量)达到25400并且Mn(数均分子量)达到8500时,终止反应,从而得到结晶性聚酯树脂(b)。熔点(DSC中的峰值温度)为75℃。由NMR测得的间苯二甲酸二甲酯-5-磺酸钠的含量为1摩尔%(相对于全部构成成分)。
结晶性聚酯树脂(c)的合成
将149.7份的1,10-十二烷二酸、901份的1,4-丁二醇、59.2份的间苯二甲酸二甲酯-5-磺酸钠和0.7份的氧化二丁锡在5L烧瓶中在氮气气氛中在180℃反应5小时,然后在减压下在220℃进行缩合反应。反应中,对聚合物进行取样,当根据GPC得到的分子量Mw达到9000并且Mn达到4500时,终止反应,从而得到结晶性聚酯树脂(c)。熔点(DSC中的峰值温度)为80℃。由NMR测得的间苯二甲酸二甲酯-5-磺酸钠的含量为1摩尔%(相对于全部构成成分)。
非结晶性聚酯树脂(1)的合成
将200份的对苯二甲酸二甲酯、85份的1,3-丁二醇和0.3份的作为催化剂的氧化二丁锡装入加热干燥的双颈烧瓶。通过减压操作利用氮气置换将烧瓶内的空气变为惰性气氛,然后通过机械搅拌将此混合物以180rpm搅拌5小时。之后,在减压下将此混合物逐渐加热至230℃并搅拌2小时。当混合物变粘后,通过空气冷却,从而终止反应,由此合成出240份的非结晶性聚酯树脂(1)(含有酸衍生构成成分和醇衍生构成成分的非结晶性聚酯树脂;在酸衍生构成成分中,芳香族二羧酸衍生构成成分的含量为100构成%。在醇衍生构成成分中,脂肪族二醇衍生构成成分的含量为100构成%)。
通过经凝胶渗透色谱法测定分子量(聚苯乙烯换算),发现所得非结晶性聚酯树脂(1)的重均分子量(Mw)为9500,发现数均分子量(Mn)为4200。当通过上述差示扫描量热计(DSC)测定非结晶性聚酯树脂(1)的DSC谱时,未观察到明确的峰,而是观察到阶梯状的吸热量变化。玻璃化转变点,被认为是阶梯状吸热量变化的中点,为55℃。此树脂酸值为18mg KOH/g。
<各分散液的制备>
结晶性聚酯树脂分散液(a)
准备160份的结晶性聚酯树脂(a)、233份的乙酸乙酯和0.1份的(0.3N)氢氧化钠水溶液,将其导入500ml可分离式烧瓶中,在70℃加热并用三一电动机(three one motor)(由Shinto Kagaku Co.,Ltd.制造)搅拌,从而制备树脂混合液。在进一步搅拌此树脂混合液的同时,向其中逐步添加373份的离子交换水以引起逆相乳化,然后将混合物温度以10℃/min的降温速率降至40℃。除去溶剂,从而得到结晶性聚酯树脂分散液(固体含量:30%)。
结晶性聚酯树脂分散液(b)
以与结晶性聚酯树脂分散液(a)的制备相同的方式得到结晶性聚酯树脂分散液(b)(固体含量:30%),不同之处在于:使用结晶性聚酯树脂(b)替代结晶性聚酯树脂(a),并且加热温度变为75℃。
结晶性聚酯树脂分散液(c)
以与结晶性聚酯树脂分散液(a)的制备相同的方式得到结晶性聚酯树脂分散液(c)(固体含量:30%),不同之处在于:使用结晶性聚酯树脂(c)替代结晶性聚酯树脂(a),并且加热温度变为80℃。
结晶性聚酯树脂分散液(d)
以与结晶性聚酯树脂分散液(a)的制备相同的方式得到结晶性聚酯树脂分散液(d)(固体含量:30%),不同之处在于:降温速率变为6℃/min。
结晶性聚酯树脂分散液(e)
以与结晶性聚酯树脂分散液(a)的制备相同的方式得到结晶性聚酯树脂分散液(e)(固体含量:30%),不同之处在于:降温速率变为20℃/min。
结晶性聚酯树脂分散液(f)
以与结晶性聚酯树脂分散液(a)的制备相同的方式得到结晶性聚酯树脂分散液(f)(固体含量:30%),不同之处在于:加热温度变为65℃。
结晶性聚酯树脂分散液(g)
以与结晶性聚酯树脂分散液(a)的制备相同的方式得到结晶性聚酯树脂分散液(g)(固体含量:30%),不同之处在于:加热温度变为75℃。
结晶性聚酯树脂分散液(h)
以与结晶性聚酯树脂分散液(a)的制备相同的方式得到结晶性聚酯树脂分散液(h)(固体含量:30%),不同之处在于:降温速率变为23℃/min。
结晶性聚酯树脂分散液(i)
以与结晶性聚酯树脂分散液(a)的制备相同的方式得到结晶性聚酯树脂分散液(i)(固体含量:30%),不同之处在于:降温速率变为3℃/min。
结晶性聚酯树脂分散液(j)
以与结晶性聚酯树脂分散液(a)的制备相同的方式得到结晶性聚酯树脂分散液(j)(固体含量:30%),不同之处在于:加热温度变为60℃。
结晶性聚酯树脂分散液(k)
以与结晶性聚酯树脂分散液(a)的制备相同的方式得到结晶性聚酯树脂分散液(k)(固体含量:30%),不同之处在于:加热温度变为80℃。在结晶性聚酯树脂分散液(k)中观察到很多粗颗粒。
非结晶性聚酯树脂分散液
准备160份的非结晶性聚酯树脂(1)、233份的乙酸乙酯和0.1份的(0.3N)氢氧化钠水溶液,将其导入500ml可分离式烧瓶中,在70℃加热并用三一电动机(由Shinto Kagaku Co.,Ltd.制造)搅拌,从而制备树脂混合物。在进一步搅拌此树脂混合物的同时,向其中逐步添加373份的离子交换水以引起逆相乳化。然后将混合物温度以1℃/min的降温速率降至40℃。除去溶剂,从而得到非结晶性聚酯树脂分散液(固体含量:30%)。
防粘剂分散液(1)
·烃类费托蜡(FNP0092,熔点92℃,由日本精蜡(株)制造):50份
·阴离子表面活性剂(商品名:NEOGEN RK,由第一工业制药(株)制造):0.5份
·离子交换水:200份
将上述成份混合,加热至95℃,用匀化器(商品名:ULTRA TURRAXT50,由IKA Co.制造)分散,并用Manton Golin高压匀化器(由Golin Co.制造)进行分散处理,从而制得分散有体积平均粒径为0.23μm的防粘剂的防粘剂分散液(1)(固体含量:20%)。
防粘剂分散液(2)
·酯蜡(WEP5,熔点85℃,由NOF Corporation制造):50份
·阴离子表面活性剂(商品名:NEOGEN RK,由第一工业制药(株)制造):0.5份
·离子交换水:200份
将上述成份混合,加热至95℃,用匀化器(商品名:ULTRA TURRAXT50,由IKA Co.制造)分散,并用Manton Golin高压匀化器(由Golin Co.制造)进行分散处理,从而制得分散有体积平均粒径为0.23μm的防粘剂的防粘剂分散液(2)(固体含量:20%)。
防粘剂分散液(3)
·烃类费托蜡(FT100,熔点96℃,由日本精蜡(株)制造):50份
·阴离子表面活性剂(商品名:NEOGEN RK,由第一工业制药(株)制造):0.5份
·离子交换水:200份
将上述成份混合,加热至95℃,用匀化器(商品名:ULTRA TURRAXT50,由IKA Co.制造)分散,并用Manton Golin高压匀化器(由Golin Co.制造)进行分散处理,从而制得分散有体积平均粒径为0.23μm的防粘剂的防粘剂分散液(3)(固体含量:20%)。
防粘剂分散液(4)
·烃类费托蜡(FNP0085,熔点84℃,由日本精蜡(株)制造):50份
·阴离子表面活性剂(商品名:NEOGEN RK,由第一工业制药(株)制造):0.5份
·离子交换水:200份
将上述成份混合,加热至95℃,用匀化器(商品名:ULTRA TURRAXT50,由IKA Co.制造)分散,并用Manton Golin高压匀化器(由Golin Co.制造)进行分散处理,从而制得分散有体积平均粒径为0.23μm的防粘剂的防粘剂分散液(4)(固体含量:20%)。
着色剂分散液(1)
·黑色颜料(商品名:炭黑#260,初级粒径40nm,由三菱化学社制造):1000份
·阴离子表面活性剂(商品名:NEOGEN R,由第一工业制药(株)制造):15份
·离子交换水:9000份
将上述成分混合,溶解,然后用高压冲击式分散机Altimizer(商品名:HJP30006,由Sugino Machine Limited制造)分散约1小时,从而制得分散有颜料(着色剂)的着色剂分散液(1)。在所得着色剂分散液(1)中,颜料的体积平均粒径为0.13μm,固体含量为23%。
着色剂分散液(2)
以与着色剂分散液(1)的制备相同的方式制备着色剂分散液(2),不同之处在于:使用黑色颜料(商品名:炭黑#100,初级粒径18nm,由三菱化学社制造)替代炭黑#260。在所得着色剂分散液中,颜料的体积平均粒径为0.14μm,固体含量为23%。
着色剂分散液(3)
以与着色剂分散液(1)的制备相同的方式制备着色剂分散液(3),不同之处在于:使用黑色颜料(商品名:炭黑#20,初级粒径50nm,由三菱化学社制造)替代炭黑#260。在所得着色剂分散液(3)中,黑色颜料的体积平均粒径为0.143μm,固体含量为23%。
着色剂分散液(4)
青色颜料(C.I.颜料蓝15∶3,由大日精化制造):45份
离子性表面活性剂(商品名:NEOGEN RK,由第一工业制药(株)制造):5份
离子交换水:200份
将上述成分混合并溶解,然后通过匀化器(IKA ULTRA TURRAX)分散10分钟,从而得到体积平均粒径为170nm的着色剂分散液(4)。
着色剂分散液(5)
品红颜料(C.I.颜料红238,由山阳色素制造):45份
离子性表面活性剂(商品名:NEOGEN RK,由第一工业制药(株)制造):5份
离子交换水:200份
将上述成分混合并溶解,然后通过匀化器(IKA ULTRA-TURRAX)分散10分钟,从而得到体积平均粒径为155nm的着色剂分散液(5)。
着色剂分散液(6)
品红颜料(C.I.颜料红122,由大日精化制造):45份
离子性表面活性剂(商品名:NEOGEN RK,由第一工业制药(株)制造):5份
离子交换水:200份
将上述成分混合并溶解,然后通过匀化器(IKA ULTRA-TURRAX)分散10分钟,从而得到体积平均粒径为180nm的着色剂分散液(6)。
着色剂分散液(7)
黄色颜料(商品名:颜料黄74,由Clariant制造):45份
离子性表面活性剂(商品名:NEOGEN RK,由第一工业制药(株)制造):5份
离子交换水:200份
将上述成分混合并溶解,然后通过匀化器(IKA ULTRA-TURRAX)分散10分钟,从而得到体积平均粒径为172nm的着色剂分散液(7)。
着色剂分散液(8)
以与着色剂分散液(1)的制备相同的方式制备着色剂分散液(8),不同之处在于:使用黑色颜料(商品名:炭黑#2700B,初级粒径13nm,由三菱化学社制造)替代炭黑#260。在所得着色剂分散液(8)中,黑色颜料的体积平均粒径为0.140μm,固体含量为23%。
<载体的制备>
载体1
·铁酸盐颗粒(体积平均粒径:35μm,GSDv:1.20):100份
·甲苯:14份
·全氟丙烯酸酯共聚物(临界表面张力:24dyn/cm):1.6份
·炭黑(商品名:VXC-72,体积电阻率:100Ωcm以下,由CabotCorporation制造):0.12份
·交联三聚氰胺树脂颗粒(平均粒径:0.3μm,不溶于甲苯):0.3份
首先,将炭黑用甲苯稀释,并添加到全氟丙烯酸酯共聚物中,然后用砂磨机分散。之后,将除铁酸盐颗粒以外的上述成分用搅拌器分散10分钟,从而制得被覆层形成液。然后,将此被覆层形成液和铁酸盐颗粒导入真空脱气的捏和机中,并在60℃搅拌30分钟。然后将反应体系减压蒸馏出甲苯,从而获得形成有树脂被覆层的载体1。
实施例1
调色剂(1)的制造
·结晶性聚酯树脂分散液(a):17份
·非结晶性聚酯树脂分散液(1):190份
·着色剂分散液(1):34份
·防粘剂分散液(1):50份
·阴离子表面活性剂(商品名:DOWFAX 2A1,20%水溶液,由DowChemical制造):10份
将上述原料导入2-L圆柱形不锈钢容器中,通过匀化器(商品名:ULTRA-TURRAX T50,由IKA制造)在4000rpm的剪切强度下分散并混合10分钟。然后,滴加1.75份作为凝集剂的10%聚氯化铝硝酸水溶液,用匀化器以5000rpm将此混合物分散并混合15分钟,从而制得原料分散液。
之后,将原料分散液转移到装有搅拌装置和温度计的聚合釜中,然后在42℃用加热套加热以促进凝集颗粒的生长。此时,用0.3M硝酸和/或1N氢氧化钠水溶液将原料分散液的pH调节为2.2~3.5。将分散液在上述pH范围内保持约2小时,从而形成凝集颗粒。经Multisizer II(孔径:50μm,由Beckman Coulter,Inc.制造)测定的凝集颗粒的体积平均粒径为5.4μm。
然后,进一步添加70份的所述非结晶性聚酯树脂分散液,非结晶性聚酯树脂(1)的树脂颗粒附着到凝集颗粒的表面。将分散液加热至44℃并在用光学显微镜和Multisizer II确认颗粒的尺寸和形状的情况下控制凝集颗粒。之后,将分散液的pH升至pH8.0,然后将分散液加热至70℃以使凝集颗粒融合。在光学显微镜下确认凝集颗粒没有融合后,向其中添加10份的0.3M硝酸和4份的20%Dowfax 2A1的混合物。将混合物在70℃保持2小时,在光学显微镜下确认凝集颗粒融合,然后以20℃/min的降温速率冷却。之后,通过20μm筛网来筛选凝集颗粒,然后用水反复洗涤,并用真空干燥器干燥,从而得到调色剂母颗粒(1)。
将具有疏水化表面的初级粒径为40nm的二氧化硅颗粒(疏水性二氧化硅RX50,由Aerosil Co.制造)作为外部添加剂和平均初级粒径为20nm的偏钛酸化合物颗粒添加到100份的调色剂母颗粒中,以使它们在调色剂中的含量各为1.0%,其中所述偏钛酸化合物颗粒为通过用40份的异丁基三甲氧基硅烷和10份的三氟丙基三甲氧基硅烷处理100份的偏钛酸而获得的反应生成物。将所得混合物在亨舍尔混合机中搅拌5分钟。此外,将生成物进一步通过超声波振动筛进行处理,从而得到调色剂(1)。
所得调色剂(1)的体积平均粒径为6.1μm,GSDv为1.20,GSDp为1.25。在用TEM观察调色剂(1)的截面时,确认了着色剂在调色剂中的分散状态优异。在用染色SEM观察调色剂截面时,确认了结晶性聚酯树脂在调色剂中的分散状态优异。对于用SEM观察调色剂截面时的调色剂中的空隙,确认空隙较少。通过施加98067kPa(1000kgf/cm2)2分钟,将6g的调色剂加压成型为直径50mm且厚度3mm的盘状,然后在30℃和90%湿度的大气中放置24小时。之后,将盘状的调色剂置于电极直径为38mm的固体用电极(SE-71,由Ando Electric Co.,Ltd.制造)上,并用Solartron Ltd.制造的介电测定系统126096W在500V和0.1Hz的条件下测定其介电损耗率ε";结果,得到介电损耗率ε"为0.015。当类似地在1000Hz和3V的条件下测定介电损耗率ε"时,介电损耗率ε"为0.018。吸热曲线的峰位于91℃,85℃以下的吸热曲线限定的面积与吸热曲线限定的总面积之比为9%,由吸热峰的高度求出的防粘剂在调色剂中的含量为10%,用配有锥角为1.34度的锥板的E型粘度计测定的140℃时的粘度为3.1mPa·s。
显影剂的制备
将36份的所得调色剂(1)和414份的载体1导入2L的V型混合机中,搅拌20分钟,并用212μm筛网进行筛选,从而制得显影剂(1)。
调色剂的评价
雾化的评价
在室温为32℃且湿度为75%的环境室中,将所得显影剂(1)放入富士施乐株式会社制造的DocuCentre Color 400CP改造版的显影设备(配有图像保持体、带电单元、曝光单元、显影单元、转印单元和定影单元;所述带电单元为使用通过在与感光体接触的区域附近放电而使感光体带电的带电辊的单元,其中放电通过将电压施加至半导电性橡胶辊而产生),并用于在5000页上连续成像的试验。通过使用胶带使感光体上的残留物转印,并用X-Rite制造的光学浓度测定器X-Rite 404A测定其光学浓度。评价值D=(测定浓度)-(胶带本身的浓度)。结果示于表1中。
D值优选为0.05以下。
图像浓度的评价
使用雾化的评价中所用的装置,在记录纸J(由富士施乐株式会社制造)上形成初始量为0.50mg调色剂/cm2的40mm×50mm的实地图像,在5000页上连续成像。定影温度为160℃。用X-Rite制造的光学浓度测定器X-Rite 404A测定第5000页的5处的亮度L*,5处的测定值的平均值表示为亮度L*。结果示于表1中。
亮度L*优选低于15(实施例19~21、对比例11~13除外)。
低温定影性的评价
将所得显影剂(1)放入已拆掉定影装置的DocuCentre Color 500的显影设备(显影单元)。DocuCentre Color 500原本配有图像保持体、带电单元、曝光单元、显影单元、转印单元和定影单元。所述带电单元为使用通过在与感光体接触的区域附近放电而使感光体带电的带电辊的单元,其中放电通过将电压施加至半导电性橡胶辊而产生。在作为记录纸的镜面涂铂纸(mirror coat platinum paper)(纸张定量:127gsm)上形成0.50mg调色剂/cm2的40mm×50mm未定影实地图像。
然后,改造DocuCentre Color 500(由富士施乐株式会社制造)的显影装置以便定影温度可变。在从90℃至140℃的阶梯状增加的定影温度评价图像的定影性。在定影性的评价中,将定影图像在负重(60sN/m2)下弯曲10秒,然后回到不弯曲状态。弯曲部中的图像缺陷部位的最大宽度为0.3mm以下时的最低的定影温度被视作最低定影温度。结果示于表1中。
最低定影温度优选低于125℃。
实施例2
以与实施例1中调色剂的制造相同的方式制备调色剂(2),不同之处在于:使用结晶性聚酯树脂分散液(b)替代结晶性聚酯树脂分散液(a),而且融合温度为65℃,而不是70℃。所得调色剂(2)的体积平均粒径为6.2μm,GSDv为1.20,GSDp为1.25,而且,在用TEM观察调色剂的截面时,着色剂在调色剂中的分散状态优异。在用染色SEM观察调色剂截面时,确认了结晶性聚酯树脂在调色剂中的分散状态优异。在用SEM观察调色剂截面时,还可以确认调色剂的空隙较少。以与实施例1相同的方式测定500V和0.1Hz的条件下的介电损耗率ε"以及1000Hz和3V条件下的介电损耗率ε"。结果示于表1中。吸热曲线的峰位于91℃,85℃以下的吸热曲线限定的面积与吸热曲线限定的总面积之比为9%,由吸热峰的高度求出的调色剂中的防粘剂的含量为10%,用配有锥角为1.34度的锥板的E型粘度计测定的140℃时的粘度为3.1mPa·s。
实施例3
以与实施例1中调色剂的制造相同的方式制备调色剂(3),不同之处在于:使用结晶性聚酯树脂分散液(c)替代结晶性聚酯树脂分散液(a),而且融合温度为75℃,而不是70℃。所得调色剂(3)的体积平均粒径为6.0μm,GSDv为1.20,GSDp为1.25。在用TEM观察调色剂的截面时,着色剂在调色剂中的分散状态优异。在用染色SEM观察调色剂截面时,确认了结晶性聚酯树脂在调色剂中的分散状态优异。在用SEM观察调色剂截面时,还可以确认调色剂中的空隙较少。以与实施例1相同的方式测定500V和0.1Hz的条件下的介电损耗率ε"以及1000Hz和3V条件下的介电损耗率ε"。结果示于表1中。吸热曲线的峰位于91℃,85℃以下的吸热曲线限定的面积与吸热曲线限定的总面积之比为9%,由吸热峰的高度求出的调色剂中的防粘剂的含量为10%,用配有锥角为1.34度的锥板的E型粘度计测定的140℃时的粘度为3.1mPa·s。
实施例4
以与实施例1中调色剂的制造相同的方式制备调色剂(4),不同之处在于:融合温度为75℃,而不是70℃。所得调色剂(4)的体积平均粒径为5.9μm,GSDv为1.20,GSDp为1.25。在用TEM观察调色剂的截面时,着色剂在调色剂中的分散状态优异。在用染色SEM观察调色剂截面时,确认了结晶性聚酯树脂在调色剂中的分散状态优异。在用SEM观察调色剂截面时,还可以确认尽管可观察到空隙,但调色剂仅具有少量空隙。以与实施例1相同的方式测定500V和0.1Hz的条件下的介电损耗率ε"以及1000Hz和3V条件下的介电损耗率ε"。结果示于表1中。吸热曲线的峰位于91℃,85℃以下的吸热曲线限定的面积与吸热曲线限定的总面积之比为9%,由吸热峰的高度求出的调色剂中的防粘剂的含量为10%,用配有锥角为1.34度的锥板的E型粘度计测定的140℃时的粘度为3.1mPa·s。
实施例5
以与实施例1中调色剂的制造相同的方式制备调色剂(5),不同之处在于:融合温度为65℃,而不是70℃。所得调色剂(5)的体积平均粒径为6.0μm,GSDv为1.20,GSDp为1.25。在用TEM观察调色剂的截面时,着色剂在调色剂中的分散状态优异。在用染色SEM观察调色剂截面时,确认了结晶性聚酯树脂在调色剂中的分散状态优异。在用SEM观察调色剂截面时,还可以确认尽管可观察到空隙,但调色剂仅具有少量空隙。以与实施例1相同的方式测定500V和0.1Hz的条件下的介电损耗率ε"以及1000Hz和3V条件下的介电损耗率ε"。结果示于表1中。吸热曲线的峰位于91℃,85℃以下的吸热曲线限定的面积与吸热曲线限定的总面积之比为9%,由吸热峰的高度求出的调色剂中的防粘剂的含量为10%,用配有锥角为1.34度的锥板的E型粘度计测定的140℃时的粘度为3.1mPa·s。
实施例6
以与实施例1中调色剂的制造相同的方式制备调色剂(6),不同之处在于:添加10份的0.3M硝酸和0.5g的20% DOWFAX 2A1的混合物,而不是10份的0.3M硝酸和4份的20% DOWFAX 2A1的混合物。所得调色剂(6)的体积平均粒径为6.5μm,GSDv为1.22,GSDp为1.25。在用TEM观察调色剂的截面时,着色剂在调色剂中的分散状态优异。在用染色SEM观察调色剂截面时,确认了结晶性聚酯树脂在调色剂中的分散状态优异。在用SEM观察调色剂截面时,还可以确认尽管可观察到空隙,但调色剂仅具有少量空隙。以与实施例1相同的方式测定500V和0.1Hz的条件下的介电损耗率ε"以及1000Hz和3V条件下的介电损耗率ε"。结果示于表1中。吸热曲线的峰位于91℃,85℃以下的吸热曲线限定的面积与吸热曲线限定的总面积之比为9%,由吸热峰的高度求出的调色剂中的防粘剂的含量为10%,用配有锥角为1.34度的锥板的E型粘度计测定的140℃时的粘度为3.1mPa·s。
实施例7
以与实施例1中调色剂的制造相同的方式制备调色剂(7),不同之处在于:添加10份的0.3M硝酸和7.5份的20% DOWFAX 2A1的混合物,而不是10份的0.3M硝酸和4份的20% DOWFAX 2A1的混合物。所得调色剂(7)的体积平均粒径为5.8μm,GSDv为1.20,GSDp为1.25。在用TEM观察调色剂的截面时,着色剂在调色剂中的分散状态优异。在用染色SEM观察调色剂截面时,确认了结晶性聚酯树脂在调色剂中的分散状态优异。在用SEM观察调色剂截面时,还可以确认尽管可观察到空隙,但调色剂仅具有少量空隙。以与实施例1相同的方式测定500V和0.1Hz的条件下的介电损耗率ε"以及1000Hz和3V条件下的介电损耗率ε"。结果示于表1中。吸热曲线的峰位于91℃,85℃以下的吸热曲线限定的面积与吸热曲线限定的总面积之比为9%,由吸热峰的高度求出的调色剂中的防粘剂的含量为10%,用配有锥角为1.34度的锥板的E型粘度计测定的140℃时的粘度为3.1mPa·s。
实施例8
以与实施例1中调色剂的制造相同的方式制备调色剂(8),不同之处在于:使用结晶性聚酯树脂分散液(d)替代结晶性聚酯树脂分散液(a)。所得调色剂(8)的体积平均粒径为6.0μm,GSDv为1.20,GSDp为1.24。在用TEM观察调色剂的截面时,着色剂在调色剂中的分散状态优异。在用染色SEM观察调色剂截面时,确认了结晶性聚酯树脂在调色剂中的分散状态基本令人满意,尽管观察到结晶性聚酯树脂分布的轻微不均匀。在用SEM观察调色剂截面时,还可以确认调色剂中的空隙较少。以与实施例1相同的方式测定500V和0.1Hz的条件下的介电损耗率ε"以及1000Hz和3V条件下的介电损耗率ε"。结果示于表1中。吸热曲线的峰位于91℃,85℃以下的吸热曲线限定的面积与吸热曲线限定的总面积之比为9%,由吸热峰的高度求出的调色剂中的防粘剂的含量为10%,用配有锥角为1.34度的锥板的E型粘度计测定的140℃时的粘度为3.1mPa·s。
实施例9
以与实施例1中调色剂的制造相同的方式制备调色剂(9),不同之处在于:使用结晶性聚酯树脂分散液(e)替代结晶性聚酯树脂分散液(a)。所得调色剂(9)的体积平均粒径为5.7μm,GSDv为1.20,GSDp为1.26。在用TEM观察调色剂的截面时,着色剂在调色剂中的分散状态优异。在用染色SEM观察调色剂截面时,尽管观察到结晶性聚酯树脂分布的轻微不均匀,但确认了结晶性聚酯树脂在调色剂中的分散状态基本令人满意。在用SEM观察调色剂截面时,还可以确认调色剂中的空隙较少。以与实施例1相同的方式测定500V和0.1Hz的条件下的介电损耗率ε"以及1000Hz和3V条件下的介电损耗率ε"。结果示于表1中。吸热曲线的峰位于91℃,85℃以下的吸热曲线限定的面积与吸热曲线限定的总面积之比为9%,由吸热峰的高度求出的调色剂中的防粘剂的含量为10%,用配有锥角为1.34度的锥板的E型粘度计测定的140℃时的粘度为3.1mPa·s。
实施例10
以与实施例1中调色剂的制造相同的方式制备调色剂(10),不同之处在于:使用结晶性聚酯树脂分散液(f)替代结晶性聚酯树脂分散液(a)。所得调色剂(10)的体积平均粒径为6.1μm,GSDv为1.20,GSDp为1.25。在用TEM观察调色剂的截面时,着色剂在调色剂中的分散状态优异。在用染色SEM观察调色剂截面时,尽管观察到结晶性聚酯树脂分布的轻微不均匀,但确认了结晶性聚酯树脂在调色剂中的分散状态基本令人满意。在用SEM观察调色剂截面时,还可以确认调色剂中的空隙较少。以与实施例1相同的方式测定500V和0.1Hz的条件下的介电损耗率ε"以及1000Hz和3V条件下的介电损耗率ε"。结果示于表1中。吸热曲线的峰位于91℃,85℃以下的吸热曲线限定的面积与吸热曲线限定的总面积之比为9%,由吸热峰的高度求出的调色剂中的防粘剂的含量为10%,用配有锥角为1.34度的锥板的E型粘度计测定的140℃时的粘度为3.1mPa·s。
实施例11
以与实施例1中调色剂的制造相同的方式制备调色剂(11),不同之处在于:使用结晶性聚酯树脂分散液(g)替代结晶性聚酯树脂分散液(a)。所得调色剂(11)的体积平均粒径为6.2μm,GSDv为1.20,GSDp为1.23。在用TEM观察调色剂的截面时,着色剂在调色剂中的分散状态优异。在用染色SEM观察调色剂截面时,尽管观察到结晶性聚酯树脂分布的轻微不均匀,但确认了结晶性聚酯树脂在调色剂中的分散状态基本令人满意。在用SEM观察调色剂截面时,还可以确认调色剂中的空隙较少。以与实施例1相同的方式测定500V和0.1Hz的条件下的介电损耗率ε"以及1000Hz和3V条件下的介电损耗率ε"。结果示于表1中。吸热曲线的峰位于91℃,85℃以下的吸热曲线限定的面积与吸热曲线限定的总面积之比为9%,由吸热峰的高度求出的调色剂中的防粘剂的含量为10%,用配有锥角为1.34度的锥板的E型粘度计测定的140℃时的粘度为3.1mPa·s。
实施例12
以与实施例1中调色剂的制造相同的方式制备调色剂(12),不同之处在于:融合步骤中所用的0.3M硝酸用0.3M磷酸代替。所得调色剂(12)的体积平均粒径为6.0μm,GSDv为1.20,GSDp为1.25。在用TEM观察调色剂的截面时,着色剂在调色剂中的分散状态优异。在用染色SEM观察调色剂截面时,确认了结晶性聚酯树脂在调色剂中的分散状态基本令人满意。在用SEM观察调色剂截面时,还可以确认调色剂中的空隙较少。以与实施例1相同的方式测定500V和0.1Hz的条件下的介电损耗率ε"以及1000Hz和3V条件下的介电损耗率ε"。结果示于表1中。吸热曲线的峰位于91℃,85℃以下的吸热曲线限定的面积与吸热曲线限定的总面积之比为9%,由吸热峰的高度求出的调色剂中的防粘剂的含量为10%,用配有锥角为1.34度的锥板的E型粘度计测定的140℃时的粘度为3.1mPa·s。
实施例13
以与实施例1中调色剂的制造相同的方式制备调色剂(13),不同之处在于:融合步骤中所用的20% DOWFAX 2A1用离子性表面活性剂NEOGEN RK(第一工业制药(株))代替。所得调色剂(13)的体积平均粒径为6.3μm,GSDv为1.20,GSDp为1.24。在用TEM观察调色剂的截面时,着色剂在调色剂中的分散状态优异。在用染色SEM观察调色剂截面时,确认了结晶性聚酯树脂在调色剂中的分散状态基本令人满意。在用SEM观察调色剂截面时,还可以确认调色剂中的空隙较少。以与实施例1相同的方式测定500V和0.1Hz的条件下的介电损耗率ε"以及1000Hz和3V条件下的介电损耗率ε"。结果示于表1中。吸热曲线的峰位于91℃,85℃以下的吸热曲线限定的面积与吸热曲线限定的总面积之比为9%,由吸热峰的高度求出的调色剂中的防粘剂的含量为10%,用配有锥角为1.34度的锥板的E型粘度计测定的140℃时的粘度为3.1mPa·s。
实施例14
以与实施例1中调色剂的制造相同的方式制备调色剂(14),不同之处在于:使用65份的结晶性聚酯树脂分散液(a)替代17份的结晶性聚酯树脂分散液(a)。所得调色剂(14)的体积平均粒径为5.8μm,GSDv为1.20,GSDp为1.25。在用TEM观察调色剂的截面时,着色剂在调色剂中的分散状态优异。在用染色SEM观察调色剂截面时,尽管观察到结晶性聚酯树脂分布的轻微不均匀,但确认了结晶性聚酯树脂在调色剂中的分散状态基本令人满意。在用SEM观察调色剂截面时,还可以确认调色剂中的空隙较少。以与实施例1相同的方式测定500V和0.1Hz的条件下的介电损耗率ε"以及1000Hz和3V条件下的介电损耗率ε"。结果示于表1中。吸热曲线的峰位于91℃,85℃以下的吸热曲线限定的面积与吸热曲线限定的总面积之比为9%,由吸热峰的高度求出的调色剂中的防粘剂的含量为10%,用配有锥角为1.34度的锥板的E型粘度计测定的140℃时的粘度为3.1mPa·s。
实施例15
以与实施例1中调色剂的制造相同的方式制备调色剂(15),不同之处在于:使用3.4份的结晶性聚酯树脂分散液(a)替代17份的结晶性聚酯树脂分散液(a)。所得调色剂(15)的体积平均粒径为6.0μm,GSDv为1.20,GSDp为1.25。在用TEM观察调色剂的截面时,着色剂在调色剂中的分散状态优异。在用染色SEM观察调色剂截面时,尽管观察到结晶性聚酯树脂分布的轻微不均匀,但确认了结晶性聚酯树脂在调色剂中的分散状态基本令人满意。在用SEM观察调色剂截面时,还可以确认调色剂中的空隙较少。以与实施例1相同的方式测定500V和0.1Hz的条件下的介电损耗率ε"以及1000Hz和3V条件下的介电损耗率ε"。结果示于表1中。吸热曲线的峰位于91℃,85℃以下的吸热曲线限定的面积与吸热曲线限定的总面积之比为9%,由吸热峰的高度求出的调色剂中的防粘剂的含量为10%,用配有锥角为1.34度的锥板的E型粘度计测定的140℃时的粘度为3.1mPa·s。
实施例16
以与实施例1中调色剂的制造相同的方式制备调色剂(16),不同之处在于:使用着色剂分散液(8)替代着色剂分散液(1)。所得调色剂(16)的体积平均粒径为5.9μm,GSDv为1.20,GSDp为1.25。在用TEM观察调色剂的截面时,着色剂在调色剂中的分散状态优异。在用染色SEM观察调色剂截面时,确认了结晶性聚酯树脂在调色剂中的分散状态基本令人满意,尽管观察到结晶性聚酯树脂分布的轻微不均匀。在用SEM观察调色剂截面时,还可以确认调色剂中的空隙较少。以与实施例1相同的方式测定500V和0.1Hz的条件下的介电损耗率ε"以及1000Hz和3V条件下的介电损耗率ε"。结果示于表1中。吸热曲线的峰位于91℃,85℃以下的吸热曲线限定的面积与吸热曲线限定的总面积之比为9%,由吸热峰的高度求出的调色剂中的防粘剂的含量为10%,用配有锥角为1.34度的锥板的E型粘度计测定的140℃时的粘度为3.1mPa·s。
实施例17
以与实施例1中调色剂的制造相同的方式制备调色剂(17),不同之处在于:使用着色剂分散液(2)替代着色剂分散液(1)。所得调色剂(17)的体积平均粒径为5.7μm,GSDv为1.20,GSDp为1.22。在用TEM观察调色剂的截面时,着色剂在调色剂中的分散状态优异。在用染色SEM观察调色剂截面时,尽管观察到结晶性聚酯树脂分布的轻微不均匀,但确认了结晶性聚酯树脂在调色剂中的分散状态基本令人满意。在用SEM观察调色剂截面时,还可以确认调色剂中的空隙较少。以与实施例1相同的方式测定500V和0.1Hz的条件下的介电损耗率ε"以及1000Hz和3V条件下的介电损耗率ε"。结果示于表1中。吸热曲线的峰位于91℃,85℃以下的吸热曲线限定的面积与吸热曲线限定的总面积之比为9%,由吸热峰的高度求出的调色剂中的防粘剂的含量为10%,用配有锥角为1.34度的锥板的E型粘度计测定的140℃时的粘度为3.1mPa·s。
实施例18
以与实施例1中调色剂的制造相同的方式制备调色剂(18),不同之处在于:使用着色剂分散液(3)替代着色剂分散液(1)。所得调色剂(18)的体积平均粒径为6.1μm,GSDv为1.20,GSDp为1.21。在用TEM观察调色剂的截面时,尽管可观察到着色剂分布的轻微不均匀,但着色剂在调色剂中的分散状态令人满意。在用染色SEM观察调色剂截面时,确认了结晶性聚酯树脂在调色剂中的分散状态优异。在用SEM观察调色剂截面时,还可以确认调色剂中的空隙较少。以与实施例1相同的方式测定500V和0.1Hz的条件下的介电损耗率ε"以及1000Hz和3V条件下的介电损耗率ε"。结果示于表1中。吸热曲线的峰位于91℃,85℃以下的吸热曲线限定的面积与吸热曲线限定的总面积之比为9%,由吸热峰的高度求出的调色剂中的防粘剂的含量为10%,用配有锥角为1.34度的锥板的E型粘度计测定的140℃时的粘度为3.1mPa·s。
实施例19
以与实施例1中调色剂的制造相同的方式制备调色剂(19),不同之处在于:使用着色剂分散液(4)替代着色剂分散液(1)。所得调色剂(19)的体积平均粒径为6.0μm,GSDv为1.25,GSDp为1.25。在用TEM观察调色剂的截面时,着色剂在调色剂中的分散状态优异。在用染色SEM观察调色剂截面时,确认了结晶性聚酯树脂在调色剂中的分散状态优异。在用SEM观察调色剂截面时,还可以确认调色剂中的空隙较少。以与实施例1相同的方式测定500V和0.1Hz的条件下的介电损耗率ε"以及1000Hz和3V条件下的介电损耗率ε"。结果示于表1中。吸热曲线的峰位于91℃,85℃以下的吸热曲线限定的面积与吸热曲线限定的总面积之比为9%,由吸热峰的高度求出的调色剂中的防粘剂的含量为10%,用配有锥角为1.34度的锥板的E型粘度计测定的140℃时的粘度为3.1mPa·s。
实施例19中的调色剂为青色调色剂,其与黑色调色剂不同,需要显示宽的色再现性和较高的L*。因此,对于青色调色剂的L*的判断标准为:(i)50以上的L*令人满意,和(ii)低于50的L*不令人满意。
实施例20
以与实施例19中调色剂的制造相同的方式制备调色剂(20),不同之处在于:使用8.5份的着色剂分散液(5)和8.5份的着色剂分散液(6)替代着色剂分散液(4)。所得调色剂(20)的体积平均粒径为6.2μm,GSDv为1.25,GSDp为1.24。在用TEM观察调色剂的截面时,着色剂在调色剂中的分散状态优异。在用染色SEM观察调色剂截面时,确认了结晶性聚酯树脂在调色剂中的分散状态优异。在用SEM观察调色剂截面时,还可以确认调色剂中的空隙较少。以与实施例1相同的方式测定500V和0.1Hz的条件下的介电损耗率ε"以及1000Hz和3V条件下的介电损耗率ε"。结果示于表1中。吸热曲线的峰位于91℃,85℃以下的吸热曲线限定的面积与吸热曲线限定的总面积之比为9%,由吸热峰的高度求出的调色剂中的防粘剂的含量为10%,用配有锥角为1.34度的锥板的E型粘度计测定的140℃时的粘度为3.1mPa·s。
实施例20中的调色剂为品红色调色剂,其与黑色调色剂不同,需要显示较宽的色再现性和较高的L*。因此,对于品红色调色剂的L*的判断标准为:(i)44以上的L*令人满意,和(ii)低于44的L*不令人满意。
实施例21
以与实施例19中调色剂的制造相同的方式制备调色剂(21),不同之处在于:使用着色剂分散液(7)替代着色剂分散液(4)。所得调色剂(21)的体积平均粒径为6.0μm,GSDv为1.25,GSDp为1.25。在用TEM观察调色剂的截面时,着色剂在调色剂中的分散状态优异。在用染色SEM观察调色剂截面时,确认了结晶性聚酯树脂在调色剂中的分散状态优异。在用SEM观察调色剂截面时,还可以确认调色剂中的空隙较少。以与实施例1相同的方式测定500V和0.1Hz的条件下的介电损耗率ε"以及1000Hz和3V条件下的介电损耗率ε"。结果示于表1中。吸热曲线的峰位于91℃,85℃以下的吸热曲线限定的面积与吸热曲线限定的总面积之比为9%,由吸热峰的高度求出的调色剂中的防粘剂的含量为10%,用配有锥角为1.34度的锥板的E型粘度计测定的140℃时的粘度为3.1mPa·s。
实施例21中的调色剂为黄色调色剂,其与黑色调色剂不同,需要显示较宽的色再现性和较高的L*。因此,对于黄色调色剂的L*的判断标准为:(i)90以上的L*令人满意,和(ii)低于90的L*不令人满意。
实施例22
以与实施例19中调色剂的制造相同的方式制备调色剂(22),不同之处在于:使用防粘剂分散液(2)替代防粘剂分散液(1)。所得调色剂(22)的体积平均粒径为6.3μm,GSDv为1.25,GSDp为1.26。在用TEM观察调色剂的截面时,着色剂在调色剂中的分散状态优异。在用染色SEM观察调色剂截面时,确认了结晶性聚酯树脂在调色剂中的分散状态优异。在用SEM观察调色剂截面时,还可以确认调色剂中的空隙较少。以与实施例1相同的方式测定500V和0.1Hz的条件下的介电损耗率ε"以及1000Hz和3V条件下的介电损耗率ε"。结果示于表1中。吸热曲线的峰位于85℃,85℃以下的吸热曲线限定的面积与吸热曲线限定的总面积之比为9%,由吸热峰的高度求出的调色剂中的防粘剂的含量为10%,用配有锥角为1.34度的锥板的E型粘度计测定的140℃时的粘度为2.0mPa·s。
实施例23
以与实施例19中调色剂的制造相同的方式制备调色剂(23),不同之处在于:使用25份的防粘剂分散液(3)替代50份的防粘剂分散液(1)。所得调色剂(23)的体积平均粒径为6.0μm,GSDv为1.25,GSDp为1.25。在用TEM观察调色剂的截面时,着色剂在调色剂中的分散状态优异。在用染色SEM观察调色剂截面时,确认了结晶性聚酯树脂在调色剂中的分散状态优异。在用SEM观察调色剂截面时,还可以确认调色剂中的空隙较少。以与实施例1相同的方式测定500V和0.1Hz的条件下的介电损耗率ε"以及1000Hz和3V条件下的介电损耗率ε"。结果示于表1中。吸热曲线的峰位于96℃,85℃以下的吸热曲线限定的面积与吸热曲线限定的总面积之比为4%,由吸热峰的高度求出的调色剂中的防粘剂的含量为5%,用配有锥角为1.34度的锥板的E型粘度计测定的140℃时的粘度为6mPa·s。
实施例24
以与实施例19中调色剂的制造相同的方式制备调色剂(24),不同之处在于:使用80份的防粘剂分散液(4)替代50份的防粘剂分散液(1)。所得调色剂(24)的体积平均粒径为6.1μm,GSDv为1.25,GSDp为1.27。在用TEM观察调色剂的截面时,着色剂在调色剂中的分散状态优异。在用染色SEM观察调色剂截面时,确认了结晶性聚酯树脂在调色剂中的分散状态优异。在用SEM观察调色剂截面时,还可以确认调色剂中的空隙较少。以与实施例1相同的方式测定500V和0.1Hz的条件下的介电损耗率ε"以及1000Hz和3V条件下的介电损耗率ε"。结果示于表1中。吸热曲线的峰位于84℃,85℃以下的吸热曲线限定的面积与吸热曲线限定的总面积之比为17%,由吸热峰的高度求出的调色剂中的防粘剂的含量为16%,用配有锥角为1.34度的锥板的E型粘度计测定的140℃时的粘度为1.3mPa·s。
以与实施例1相同的方式从所得调色剂(2)~(24)制备显影剂,进行调色剂的评价。结果与调色剂特性一起示于表1中。
对比例1
以与实施例1中调色剂的制造相同的方式制备调色剂(25),不同之处在于:融合温度从70℃变为78℃。所得调色剂(25)的体积平均粒径为6.0μm,GSDv为1.20,GSDp为1.25。在用TEM观察调色剂的截面时,确认了尽管可观察到着色剂在调色剂中的分布的轻微不均匀,但着色剂的分散状态基本令人满意。在用染色SEM观察调色剂截面时,尽管可观察到结晶性聚酯树脂分布的轻微不均匀,但确认了结晶性聚酯树脂在调色剂中的分散状态基本令人满意。在用SEM观察调色剂截面时,还可以确认调色剂具有大量空隙。以与实施例1相同的方式测定500V和0.1Hz的条件下的介电损耗率ε"以及1000Hz和3V条件下的介电损耗率ε"。结果示于表1中。吸热曲线的峰位于91℃,85℃以下的吸热曲线限定的面积与吸热曲线限定的总面积之比为9%,由吸热峰的高度求出的调色剂中的防粘剂的含量为10%,用配有锥角为1.34度的锥板的E型粘度计测定的140℃时的粘度为3.1mPa·s。
对比例2
以与实施例1中调色剂的制造相同的方式制备调色剂(26),不同之处在于:融合温度从70℃变为63℃。所得调色剂(26)的体积平均粒径为6.2μm,GSDv为1.20,GSDp为1.25。在用TEM观察调色剂的截面时,确认了尽管可观察到着色剂在调色剂中的分布的轻微不均匀,但着色剂的分散状态基本令人满意。在用染色SEM观察调色剂截面时,尽管可观察到结晶性聚酯树脂分布的轻微不均匀,但确认了结晶性聚酯树脂在调色剂中的分散状态基本令人满意。在用SEM观察调色剂截面时,还可以确认调色剂具有大量空隙。以与实施例1相同的方式测定500V和0.1Hz的条件下的介电损耗率ε"以及1000Hz和3V条件下的介电损耗率ε"。结果示于表1中。吸热曲线的峰位于91℃,85℃以下的吸热曲线限定的面积与吸热曲线限定的总面积之比为9%,由吸热峰的高度求出的调色剂中的防粘剂的含量为10%,用配有锥角为1.34度的锥板的E型粘度计测定的140℃时的粘度为3.1mPa·s。
对比例3
以与实施例1中调色剂的制造相同的方式制备调色剂(27),不同之处在于:添加10份的0.3M硝酸和8份的20% DOWFAX 2A1的混合物替代10份的0.3M硝酸和4份的20% DOWFAX 2A1的混合物。所得调色剂(27)的体积平均粒径为5.8μm,GSDv为1.20,GSDp为1.25。在用TEM观察调色剂的截面时,尽管可观察到着色剂分布的轻微不均匀,但着色剂的分散状态基本令人满意。在用染色SEM观察调色剂截面时,尽管可观察到结晶性聚酯树脂分布的轻微不均匀,但确认了结晶性聚酯树脂在调色剂中的分散状态基本令人满意。在用SEM观察调色剂截面时,还可以确认调色剂具有大量空隙。以与实施例1相同的方式测定500V和0.1Hz的条件下的介电损耗率ε"以及1000Hz和3V条件下的介电损耗率ε"。结果示于表1中。吸热曲线的峰位于91℃,85℃以下的吸热曲线限定的面积与吸热曲线限定的总面积之比为9%,由吸热峰的高度求出的调色剂中的防粘剂的含量为10%,用配有锥角为1.34度的锥板的E型粘度计测定的140℃时的粘度为3.1mPa·s。
对比例4
以与实施例1中调色剂的制造相同的方式制备调色剂(28),不同之处在于:添加10g的0.3M硝酸替代10份的0.3M硝酸和4份的20%DOWFAX 2A1的混合物。所得调色剂(28)的体积平均粒径为10.5μm,GSDv为1.38,GSDp为1.25。在用TEM观察调色剂的截面时,尽管可观察到着色剂分布的轻微不均匀,但着色剂的分散状态基本令人满意。在用染色SEM观察调色剂截面时,尽管结晶性聚酯树脂轻微地不均匀分布,但确认了结晶性聚酯树脂在调色剂中的分散状态基本令人满意。在用SEM观察调色剂截面时,还可以确认调色剂具有大量空隙。以与实施例1相同的方式测定500V和0.1Hz的条件下的介电损耗率ε"以及1000Hz和3V条件下的介电损耗率ε"。结果示于表1中。吸热曲线的峰位于91℃,85℃以下的吸热曲线限定的面积与吸热曲线限定的总面积之比为9%,由吸热峰的高度求出的调色剂中的防粘剂的含量为10%,用配有锥角为1.34度的锥板的E型粘度计测定的140℃时的粘度为3.1mPa·s。
对比例5
以与实施例1中调色剂的制造相同的方式制备调色剂(29),不同之处在于:使用结晶性聚酯树脂分散液(h)替代结晶性聚酯树脂分散液(a)。所得调色剂(29)的体积平均粒径为5.9μm,GSDv为1.20,GSDp为1.25。在用TEM观察调色剂的截面时,确认了着色剂在调色剂中不均匀分布。在用染色SEM观察调色剂截面时,确认了结晶性聚酯树脂在调色剂中不均匀分布。在用SEM观察调色剂截面时,还可以确认尽管可观察到空隙,但调色剂仅具有少量空隙。以与实施例1相同的方式测定500V和0.1Hz的条件下的介电损耗率ε"以及1000Hz和3V条件下的介电损耗率ε"。结果示于表1中。吸热曲线的峰位于91℃,85℃以下的吸热曲线限定的面积与吸热曲线限定的总面积之比为9%,由吸热峰的高度求出的调色剂中的防粘剂的含量为10%,用配有锥角为1.34度的锥板的E型粘度计测定的140℃时的粘度为3.1mPa·s。
对比例6
以与实施例1中调色剂的制造相同的方式制备调色剂(30),不同之处在于:使用结晶性聚酯树脂分散液(i)替代结晶性聚酯树脂分散液(a)。所得调色剂(30)的体积平均粒径为6.0μm,GSDv为1.20,GSDp为1.26。在用TEM观察调色剂的截面时,确认了着色剂在调色剂中不均匀分布。在用染色SEM观察调色剂截面时,确认了结晶性聚酯树脂在调色剂中不均匀分布。在用SEM观察调色剂截面时,还可以确认尽管可观察到空隙,但调色剂仅具有少量空隙。以与实施例1相同的方式测定500V和0.1Hz的条件下的介电损耗率ε"以及1000Hz和3V条件下的介电损耗率ε"。结果示于表1中。吸热曲线的峰位于91℃,85℃以下的吸热曲线限定的面积与吸热曲线限定的总面积之比为9%,由吸热峰的高度求出的调色剂中的防粘剂的含量为10%,用配有锥角为1.34度的锥板的E型粘度计测定的140℃时的粘度为3.1mPa·s。
对比例7
以与实施例1中调色剂的制造相同的方式制备调色剂(31),不同之处在于:使用结晶性聚酯树脂分散液(j)替代结晶性聚酯树脂分散液(a)。所得调色剂(31)的体积平均粒径为5.8μm,GSDv为1.20,GSDp为1.25。在用TEM观察调色剂的截面时,确认了着色剂在调色剂中不均匀分布。在用染色SEM观察调色剂截面时,确认了结晶性聚酯树脂在调色剂中不均匀分布。在用SEM观察调色剂截面时,还可以确认尽管可观察到空隙,但调色剂仅具有少量空隙。以与实施例1相同的方式测定500V和0.1Hz的条件下的介电损耗率ε"以及1000Hz和3V条件下的介电损耗率ε"。结果示于表1中。吸热曲线的峰位于91℃,85℃以下的吸热曲线限定的面积与吸热曲线限定的总面积之比为9%,由吸热峰的高度求出的调色剂中的防粘剂的含量为10%,用配有锥角为1.34度的锥板的E型粘度计测定的140℃时的粘度为3.1mPa·s。
对比例8
以与实施例1中调色剂的制造相同的方式制备调色剂(32),不同之处在于:使用结晶性聚酯树脂分散液(k)替代结晶性聚酯树脂分散液(a)。所得调色剂(32)的体积平均粒径为6.0μm,GSDv为1.20,GSDp为1.24。在用TEM观察调色剂的截面时,确认了着色剂在调色剂中不均匀分布。在用染色SEM观察调色剂截面时,确认了结晶性聚酯树脂在调色剂中不均匀分布。在用SEM观察调色剂截面时,还可以确认尽管可观察到空隙,但调色剂仅具有少量空隙。以与实施例1相同的方式测定500V和0.1Hz的条件下的介电损耗率ε"以及1000Hz和3V条件下的介电损耗率ε"。结果示于表1中。吸热曲线的峰位于91℃,85℃以下的吸热曲线限定的面积与吸热曲线限定的总面积之比为9%,由吸热峰的高度求出的调色剂中的防粘剂的含量为10%,用配有锥角为1.34度的锥板的E型粘度计测定的140℃时的粘度为3.1mPa·s。
对比例9
以与实施例1中调色剂的制造相同的方式制备调色剂(33),不同之处在于:使用1.7份的结晶性聚酯树脂分散液(a)替代17份的结晶性聚酯树脂分散液(a)。所得调色剂(33)的体积平均粒径为5.9μm,GSDv为1.20,GSDp为1.28。在用TEM观察调色剂的截面时,确认了尽管着色剂轻微地不均匀分布,但着色剂在调色剂中的分散基本优异。在用染色SEM观察调色剂截面时,确认了结晶性聚酯树脂在调色剂中的分散状态基本令人满意,尽管可观察到结晶性聚酯树脂分布的轻微不均匀。在用SEM观察调色剂截面时,还可以确认调色剂具有大量空隙。以与实施例1相同的方式测定500V和0.1Hz的条件下的介电损耗率ε"以及1000Hz和3V条件下的介电损耗率ε"。结果示于表1中。吸热曲线的峰位于91℃,85℃以下的吸热曲线限定的面积与吸热曲线限定的总面积之比为9%,由吸热峰的高度求出的调色剂中的防粘剂的含量为10%,用配有锥角为1.34度的锥板的E型粘度计测定的140℃时的粘度为3.1mPa·s。
对比例10
以与实施例1中调色剂的制造相同的方式制备调色剂(34),不同之处在于:使用69.7份的结晶性聚酯树脂分散液(a)替代17份的结晶性聚酯树脂分散液(a)。所得调色剂(34)的体积平均粒径为6.1μm,GSDv为1.20,GSDp为1.25。在用TEM观察调色剂的截面时,确认了尽管着色剂轻微地不均匀分布,但着色剂在调色剂中的分散基本优异。在用染色SEM观察调色剂截面时,尽管可观察到结晶性聚酯树脂分布的轻微不均匀,但确认了结晶性聚酯树脂在调色剂中的分散状态基本令人满意。在用SEM观察调色剂截面时,还可以确认调色剂具有大量空隙。以与实施例1相同的方式测定500V和0.1Hz的条件下的介电损耗率ε"以及1000Hz和3V条件下的介电损耗率ε"。结果示于表1中。吸热曲线的峰位于91℃,85℃以下的吸热曲线限定的面积与吸热曲线限定的总面积之比为9%,由吸热峰的高度求出的调色剂中的防粘剂的含量为10%,用配有锥角为1.34度的锥板的E型粘度计测定的140℃时的粘度为3.1mPa·s。
对比例11
以与对比例1中调色剂的制造相同的方式制备调色剂(35),不同之处在于:使用着色剂分散液(4)替代着色剂分散液(1)。所得调色剂(35)的体积平均粒径为6.0μm,GSDv为1.25,GSDp为1.25。在用TEM观察调色剂的截面时,确认了颜料在调色剂中的分散状态优异。在用染色SEM观察调色剂截面时,确认了结晶性聚酯树脂在调色剂中的分散状态优异。在用SEM观察调色剂截面时,还可以确认调色剂具有大量空隙。以与实施例1相同的方式测定500V和0.1Hz的条件下的介电损耗率ε"以及1000Hz和3V条件下的介电损耗率ε"。结果示于表1中。吸热曲线的峰位于91℃,85℃以下的吸热曲线限定的面积与吸热曲线限定的总面积之比为9%,由吸热峰的高度求出的调色剂中的防粘剂的含量为10%,用配有锥角为1.34度的锥板的E型粘度计测定的140℃时的粘度为3.1mPa·s。
对比例11中的调色剂为青色调色剂,其与黑色调色剂不同,需要显示较宽的色再现性和较高的L*。因此,对于青色调色剂的L*的判断标准为:(i)50以上的L*令人满意,和(ii)低于50的L*不令人满意。
对比例12
以与对比例11中调色剂的制造相同的方式制备调色剂(36),不同之处在于:使用8.5份的着色剂分散液(5)和8.5份的着色剂分散液(6)替代着色剂分散液(4)。所得调色剂(36)的体积平均粒径为6.2μm,GSDv为1.25,GSDp为1.24。在用TEM观察调色剂的截面时,颜料在调色剂中的分散状态优异。在用染色SEM观察调色剂截面时,确认了结晶性聚酯树脂在调色剂中的分散状态优异。在用SEM观察调色剂截面时,还可以确认调色剂具有大量空隙。以与实施例1相同的方式测定500V和0.1Hz的条件下的介电损耗率ε"以及1000Hz和3V条件下的介电损耗率ε"。结果示于表1中。吸热曲线的峰位于91℃,85℃以下的吸热曲线限定的面积与吸热曲线限定的总面积之比为9%,由吸热峰的高度求出的调色剂中的防粘剂的含量为10%,用配有锥角为1.34度的锥板的E型粘度计测定的140℃时的粘度为3.1mPa·s。
对比例12中的调色剂为品红色调色剂,其与黑色调色剂不同,需要显示较宽的色再现性和较高的L*。因此,对于品红色调色剂的L*的判断标准为:(i)44以上的L*令人满意,和(ii)低于44的L*不令人满意。
对比例13
以与对比例11中调色剂的制造相同的方式制备调色剂(37),不同之处在于:使用着色剂分散液(7)替代着色剂分散液(4)。所得调色剂(37)的体积平均粒径为6.0μm,GSDv为1.25,GSDp为1.25。在用TEM观察调色剂的截面时,确认了颜料在调色剂中的分散状态优异。在用染色SEM观察调色剂截面时,确认了结晶性聚酯树脂在调色剂中的分散状态优异。在用SEM观察调色剂截面时,还可以确认调色剂具有大量空隙。以与实施例1相同的方式测定500V和0.1Hz的条件下的介电损耗率ε"以及1000Hz和3V条件下的介电损耗率ε"。结果示于表1中。吸热曲线的峰位于91℃,85℃以下的吸热曲线限定的面积与吸热曲线限定的总面积之比为9%,由吸热峰的高度求出的调色剂中的防粘剂的含量为10%,用配有锥角为1.34度的锥板的E型粘度计测定的140℃时的粘度为3.1mPa·s。
对比例13中的调色剂为黄色调色剂,其与黑色调色剂不同,需要显示较宽的色再现性和较高的L*。因此,对于黄色调色剂的L*的判断标准为:(i)90以上的L*令人满意,和(ii)低于90的L*不令人满意。
以与实施例1相同的方式从所得调色剂(25)~(37)制备显影剂,进行调色剂的评价。结果与调色剂特性一起示于表1中。
表1
          介电损耗率ε"                          评价结果
                                                 图像浓度  低温定影性
      0.1Hz,500V   1000Hz,3V      雾化的评价
                                                 的评价     的评价
实施例1   0.0150     0.18              0.01      13.0        120
实施例2   0.02       0.02              0.01      13.5        120
实施例3   0.02       0.019             0.01      13.2        120
实施例4   0.04       0.024             0.03      13.5        120
实施例5   0.05       0.023             0.04      13.1        120
实施例6   0.06       0.023             0.03      12.9        120
实施例7   0.05       0.028             0.03      13.0        120
实施例8   0.06       0.03              0.02      14.5        120
实施例9   0.05       0.029             0.02      14.3        120
实施例10  0.07       0.28              0.01      14.2        120
实施例11  0.06       0.029             0.02      14.8        120
实施例12  0.02       0.02              0.02      13.2        120
实施例13  0.02       0.019             0.03      13.3        120
实施例14  0.05       0.028             0.05      14.8        120
实施例15  0.06       0.018             0.04      14.6        124
实施例16  0.05       0.032             0.05      14.5        120
实施例17  0.04       0.01              0.02      14.9        120
实施例18  0.08       0.028             0.05      12.5        120
实施例19  0.015      0.018             0.01      51.0        120
实施例20  0.02       0.018             0.02      45.0        120
实施例21  0.02       0.02              0.02      91.0        120
实施例22  0.04       0.029             0.05      14.9        120
实施例23  0.06       0.028             0.05      14.8        120
实施例24  0.05       0.18              0.02      14.3        124
对比例1   0.11       0.029             0.07      14.3        120
对比例2   0.15       0.028             0.08      14.1        120
对比例3   0.13       0.029             0.09      14.5        120
对比例4   0.12       0.031             0.125     15.5        120
对比例5   0.12       0.032             0.05      15.5        120
对比例6   0.13       0.033             0.06      15.4        120
对比例7   0.11       0.027             0.04      15.2        120
对比例8   0.12       0.033             0.05      15.6        140
对比例9   0.11       0.031             0.04      15.2        140
对比例10  0.115      0.033             0.08      14.6        120
对比例11  0.11       0.018             0.01      49.0        120
对比例12  0.11       0.018             0.02      43.0        120
对比例13  0.11       0.02              0.02      89.0        120
从表1中的结果可知,在实施例1~24中,在保持低温定影性的同时,能够获得雾化降低的具有足够浓度的图像。另一方面,在对比例1~13中,因为相当多的空隙而观察到雾化。在对比例4中,发生雾化,并且图像浓度不足。在对比例5~10中,特别是因为颜料分散性不足而导致图像浓度不足。在对比例8和9中,由于在结晶性树脂微粒中存在很多粗粉末,所以低温定影性也不足。在对比例11~13中,由于颜料分散性较低且L*下降,所以图像较暗并且无法获得鲜明的图像。

Claims (23)

1.一种静电图像显影用调色剂,所述调色剂至少包含结晶性聚酯树脂和着色剂,在30℃和90%相对湿度时,所述调色剂在0.1Hz和500V时的介电损耗率ε"为0.1以下。
2.如权利要求1所述的静电图像显影用调色剂,其中,在30℃和90%相对湿度时,所述调色剂在1000Hz和3V时的介电损耗率ε"为0.01~0.03。
3.如权利要求1所述的静电图像显影用调色剂,其中,所述结晶性聚酯树脂包含衍生自脂肪族二羧酸的酸衍生构成成分。
4.如权利要求1所述的静电图像显影用调色剂,其中,所述结晶性聚酯树脂包含衍生自具有双键的二羧酸的酸衍生构成成分。
5.如权利要求3所述的静电图像显影用调色剂,其中,除了所述脂肪族二羧酸衍生构成成分以外的酸衍生构成成分的总量与所述脂肪族二羧酸衍生构成成分的量之比为1构成摩尔%~20构成摩尔%。
6.如权利要求1所述的静电图像显影用调色剂,其中,在所述结晶性聚酯树脂中,衍生自具有双键的二醇的构成成分和衍生自具有磺酸基的二醇的构成成分的总量与醇衍生构成成分的总量之比为1构成摩尔%~20构成摩尔%。
7.如权利要求1所述的静电图像显影用调色剂,其中,所述结晶性聚酯树脂的熔点为50℃~120℃。
8.如权利要求1所述的静电图像显影用调色剂,所述调色剂还包含非结晶性聚酯树脂。
9.如权利要求8所述的静电图像显影用调色剂,其中,所述非结晶性聚酯树脂包含两种以上的不同的分子量成分,所述两种以上的不同的分子量成分包含重均分子量Mw为30,000~200,000的第一成分和重均分子量Mw为8,000~25,000的第二成分。
10.如权利要求9所述的静电图像显影用调色剂,其中,所述第一成分的量与所述第二成分的量的摩尔比为10/90~70/30。
11.如权利要求1所述的静电图像显影用调色剂,其中,所述着色剂是初级粒径为20nm~50nm的炭黑。
12.如权利要求1所述的静电图像显影用调色剂,所述调色剂还包含防粘剂,其中,所述防粘剂为烃蜡。
13.如权利要求12所述的静电图像显影用调色剂,其中,所述防粘剂的经差热分析测定的吸热曲线的峰位于85℃~95℃,相对于所述防粘剂的经差热分析测定的吸热曲线的总吸热面积,85℃以下的吸热面积的比例为5%~15%,由吸热曲线的峰的高度求出的所述调色剂中的所述防粘剂的含量为6重量%~15重量%。
14.如权利要求12所述的静电图像显影用调色剂,其中,所述防粘剂在用配有锥角为1.34度的锥板的E型粘度计测定时在140℃的粘度为1.50mPa·s~5.0mPa·s。
15.如权利要求1所述的静电图像显影用调色剂,所述调色剂还包含从外部添加到所述调色剂中的外部添加剂,所述外部添加剂包含初级粒径为5nm~20nm的疏水性二氧化硅。
16.制造权利要求1所述的静电图像显影用调色剂的方法,所述方法包括:
将分散有包含所述结晶性聚酯树脂的粘合剂树脂颗粒的树脂颗粒分散液与分散有着色剂的着色剂分散液混合,从而形成混合物;
将凝集剂添加到所述混合物中,从而形成凝集颗粒;和
加热所述凝集颗粒并添加酸和表面活性剂,从而使所述凝集颗粒融合并且合为一体。
17.如权利要求16所述的制造静电图像显影用调色剂的方法,其中,所述树脂颗粒分散液的制备包括:加热至所述结晶性聚酯树脂的熔点±5℃范围内的温度,并以6℃/分钟~20℃/分钟的速率冷却至40℃以下。
18.一种静电图像显影剂,所述静电图像显影剂包含权利要求1所述的静电图像显影用调色剂。
19.如权利要求18所述的静电图像显影剂,所述静电图像显影剂还包含载体,其中,所述载体为被覆有树脂的磁性颗粒,所述被覆树脂中分散有碱性炭黑。
20.一种调色剂盒,所述调色剂盒至少包含权利要求1所述的静电图像显影用调色剂。
21.一种处理盒,所述处理盒至少包含显影剂保持体,其中,所述显影剂保持体容纳有权利要求19所述的静电图像显影剂。
22.一种成像设备,所述成像设备包含:图像保持体;带电单元,所述带电单元使所述图像保持体带电;曝光单元,所述曝光单元在已通过所述带电单元而带电的所述图像保持体上形成静电潜像;显影单元,所述显影单元用显影剂将所述图像保持体表面上形成的所述静电潜像显影,从而形成调色剂图像;转印单元,所述转印单元将所述图像保持体上形成的所述调色剂图像转印到图像接受体上;和定影单元,所述定影单元将已转印到所述图像接受体上的所述调色剂图像定影;其中,所述显影剂为权利要求19所述的静电图像显影剂。
23.如权利要求22所述的成像设备,其中,所述带电单元为带电辊。
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