CN101458466B - 电子照相用调色剂及使用其的成像方法和成像设备 - Google Patents

电子照相用调色剂及使用其的成像方法和成像设备 Download PDF

Info

Publication number
CN101458466B
CN101458466B CN2007101998481A CN200710199848A CN101458466B CN 101458466 B CN101458466 B CN 101458466B CN 2007101998481 A CN2007101998481 A CN 2007101998481A CN 200710199848 A CN200710199848 A CN 200710199848A CN 101458466 B CN101458466 B CN 101458466B
Authority
CN
China
Prior art keywords
toner
image
molecular weight
temperature
unit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN2007101998481A
Other languages
English (en)
Other versions
CN101458466A (zh
Inventor
郑在爀
连卿烈
郑旻泳
方硬
申曜多
朱惠利
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hewlett Packard Development Co LP
Original Assignee
Samsung Electronics Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Samsung Electronics Co Ltd filed Critical Samsung Electronics Co Ltd
Publication of CN101458466A publication Critical patent/CN101458466A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101458466B publication Critical patent/CN101458466B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G9/00Developers
    • G03G9/08Developers with toner particles
    • G03G9/087Binders for toner particles
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G9/00Developers
    • G03G9/08Developers with toner particles
    • G03G9/0821Developers with toner particles characterised by physical parameters
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G9/00Developers
    • G03G9/08Developers with toner particles
    • G03G9/087Binders for toner particles
    • G03G9/08702Binders for toner particles comprising macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • G03G9/08706Polymers of alkenyl-aromatic compounds
    • G03G9/08708Copolymers of styrene
    • G03G9/08711Copolymers of styrene with esters of acrylic or methacrylic acid
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G9/00Developers
    • G03G9/08Developers with toner particles
    • G03G9/087Binders for toner particles
    • G03G9/08784Macromolecular material not specially provided for in a single one of groups G03G9/08702 - G03G9/08775
    • G03G9/08795Macromolecular material not specially provided for in a single one of groups G03G9/08702 - G03G9/08775 characterised by their chemical properties, e.g. acidity, molecular weight, sensitivity to reactants
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G9/00Developers
    • G03G9/08Developers with toner particles
    • G03G9/087Binders for toner particles
    • G03G9/08784Macromolecular material not specially provided for in a single one of groups G03G9/08702 - G03G9/08775
    • G03G9/08797Macromolecular material not specially provided for in a single one of groups G03G9/08702 - G03G9/08775 characterised by their physical properties, e.g. viscosity, solubility, melting temperature, softening temperature, glass transition temperature
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G2215/00Apparatus for electrophotographic processes
    • G03G2215/06Developing structures, details
    • G03G2215/0602Developer
    • G03G2215/0604Developer solid type
    • G03G2215/0614Developer solid type one-component

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Developing Agents For Electrophotography (AREA)

Abstract

提供一种电子照相用调色剂,包括粘合剂树脂、着色剂、电荷控制剂和脱模剂,其中玻璃化转变温度(Tg)超过55℃,当重均分子量为约45000至55000时分子量分布(MWD)为约4.5至5.5,压缩弹性模量在室温下为约750MPa或更高。通过控制调色剂的流变性质,可以在室温下获得调色剂的力学性能。通过降低高温下的粘度,可以提高电子照相用调色剂的显影性能和定影性能,从而可以稳定图像质量。

Description

电子照相用调色剂及使用其的成像方法和成像设备
                    相关申请的交叉引用
本申请要求于2007年1月30日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请10-2007-0009530的权益,在此引入全部内容作为参考。 
                        技术领域 
本发明涉及一种电子照相用调色剂。更具体地,本发明涉及一种利用流变性能而提高显影性能和定影性能的电子照相用调色剂。 
                        背景技术 
在成像设备如电子照相设备或静电记录设备中,经过对均匀充电的感光体曝光形成静电潜像。调色剂颗粒附着到静电潜像上,并将所得到的调色剂图像转印至转印介质如纸张上。然后,用各种方法如加热、加压、溶剂蒸发等将未定影的调色剂图像定影在转印介质上。在大多数定影过程中,带有调色剂图像的转印介质通过定影辊和加压辊,并通过加热和加压将调色剂图像熔合到转印介质上。调色剂根据定影条件定影在转印介质上,形成稳定的图像。 
在显影过程中,调色剂颗粒被迁移到感光体,并通过静电力选择性地附着到潜像上,以在感光体上形成调色剂图像。然而,当调色剂没有足够的力学性能,在显影过程中会产生如条纹和阻塞等问题。 
同时,如果只是提高力学性能以促进显影过程,那么调色剂的定影性能可能下降。在定影过程中,在加压下,辊的表面与熔化状态的调色剂图像接触。这样,调色剂可能部分地被转移且附着到定影辊表面,及转移至随后的定影片上,从而污染随后的定影片。 
电子照相韩国专利138583、韩国专利公布2001-083034和1999-063467公开了具有特定流变性能的电子照相用调色剂。然而,它们未能兼得优异的显影性能和定影性能。因此,需要能预知调色剂特性的技术以提高显影性能和定影性能,并稳定图像品质。 
                      发明内容 
本发明提供一种通过控制流变性质而提高显影性能和定影性能的电子照相用调色剂。本发明也涉及一种提供稳定的图像质量的调色剂。 
本发明还提供使用该调色剂成像的方法和设备。 
根据本发明的一个方面,提供一种电子照相用调色剂,其包括粘合剂树脂、着色剂、电荷控制剂和脱模剂,其中调色剂的玻璃化转变温度(Tg)超过55℃,当重均分子量为约45000至55000时分子量分布(MWD)为约4.5至5.5,及压缩弹性模量(compression elastic modulus)在室温下为约750MPa或更高。 
根据本发明的另一方面,提供一种成像方法,其包括:通过将调色剂附着到其上形成有静电潜像的感光体表面,形成可见图像;及将可见图像转印至转印介质,其中该调色剂为电子照相用调色剂,其包括粘合剂树脂、着色剂、电荷控制剂和脱模剂,其中调色剂的玻璃化转变温度(Tg)超过55℃,当重均分子量为约45000至55000时分子量分布(MWD)为约4.5至5.5,及压缩弹性模量在室温下为约750MPa或更高。 
根据本发明的又一方面,提供一种成像设备,其包括:有机感光体;对有机感光体表面充电的单元;在有机感光体表面上形成静电潜像的单元;包含调色剂的单元;提供调色剂至有机感光体表面以将有机感光体表面上的静电潜像显影成调色剂图像的单元;及将调色剂图像从有机感光体表面转印至转印介质上的单元,其中调色剂为电子照相用调色剂,其包括粘合剂树脂、着色剂、电荷控制剂和脱模剂,其中玻璃化转变温度(Tg)超过55℃,当重均分子量为约45000至55000时分子量分布(MWD)为约4.5至5.5,及压缩弹性模量在室温下为750MPa或更高。 
本发明的这些和其它方面通过本发明的以下详细描述将变得显而易见,其结合附图公开了本发明的各种实施方式。 
                           附图说明 
通过参照附图详述其示例性实施方式,本发明的上述以及其它特征和优点将变得更加显而易见,附图中: 
图1图示了包括根据本发明实施方式制备的调色剂的成像设备; 
图2是根据本发明实施方式制备的调色剂在室温下的压缩特性图;及 
图3是根据本发明实施方式制备的调色剂在室温下的压缩特性图。 
                        具体实施方式 
以下,参考其中图示了本发明示例性实施方式的附图更全面地描述本发明。然而,本发明可以以多种不同形式实施,并不应限于本文中提出的实施方式。相反,提供这些实施方式是为了公开彻底和完整,并且向本领域的技术人员完整地传述本发明的构思。 
根据本发明实施方式的电子照相用调色剂包括粘合剂树脂、着色剂、电荷控制剂和脱模剂。调色剂的玻璃化转变温度(Tg)超过55℃,当重均分子量为约45000至55000时分子量分布(MWD)为约4.5至5.5,及压缩弹性模量在室温下为约750MPa或更高。当MWD为6.5或更高时,调色剂在高温下易于发生污染。随着MWD的上升,各过程不能容易地控制,并且图像不能容易地形成。另一方面,当MWD低于4.5时,各过程需要更长的时间,并且产率会下降。因此,所需的MWD为约4.5至5.5。 
当分子量过大或MWD过窄时,尽管力学性能增加,然而调色剂颗粒间的结合力下降导致定影性能下降。另一方面,当分子量过小或MWD过宽时,由于调色剂的力学性能差会产生摩擦力或污染。 
当MWD低于4.5时,各过程需要更长的时间,并且产率会下降,而当MWD为5.5或更高时,调色剂在高温下易于发生污染。压缩弹性模量可以为750MPa或更高,优选为750至2500MPa。当压缩弹性模量低于750MPa时,由于在室温下硬度低,在显影单元中会由于摩擦应力而发生变形。 
压缩硬度指示这样的力学性能,即在显影过程中,调色剂在显影单元中未摩擦变形,以及调色剂表现稳定。当压缩硬度过低时,调色剂易于在外力作用下变形。另一方面,当压缩硬度过高时,尽管在成形中有高稳定性,但是调色剂由于在高温下性能差而导致定影性能差。 
在比调色剂定影温度低10℃的温度下,调色剂的复数粘度(η)可以为3.5×102至4.5×102Pa·s。当复数粘度(η)低于350Pa·s时,粘合剂树脂的粘合力显著下降,从而引起在高温范围的反印(offset)。当复数粘度(η)为450Pa·s或更高时,粘合剂树脂的粘合力太高而不能获得定影图像的表面光泽度和合适的定影强度。 
当测量复数粘度时,定影单元的角速度可以为5至10弧度/秒。由Rheometric Scientific制备的ARES装置,在约5至10弧度/秒的频率范围内  通过正弦振动用温度分散测量可以测定动态粘弹性。 
损耗弹性模量(G″)可以为约1.5×103至2.5×103Pa。当损耗弹性模量低于1.5×103Pa时,定影温度不能容易地调节。当损耗弹性模量为2.5×103Pa或更高时,不容易得到优选的定影性能。 
应力弛豫是指将一定的应变施加于调色剂时,保持应变随时间下降所需的力。它代表调色剂停留在定影单元上时弹性模量随时间的变化。 
在这里,就定影条件而言,即使当调色剂具有所需粘度时,也确定应力弛豫证实了粘弹性的时间相关性。这是因为定影条件不仅取决于在一段时间后调色剂表现出稳定的粘弹性能时测定的粘度,而且还取决于稳定前极短时间的粘弹性。 
额定活化能是代表粘度随变化的温度而变化的数值。具有合适性能的调色剂可以通过额定活化能设计。根据本发明实施方式,当额定活化能少于20KJ/mol时,粘度随变化的温度而变化的敏感度太低。从而,低粘度的调色剂的粉末强度差,而高粘度的调色剂达到的定影强度或具有的物理性能则难于处理。当额定活化能为80KJ/mol或更高时,粘度随变化的温度而变化的敏感度高,这样调色剂具有优选的粉末/液态性能,但是不具有相对于温度的所需的粘度和其它流变性质。 
根据本发明实施方式,即使当调色剂具有所需的粘度时,在比调色剂定影温度低10℃的温度下,在停留时间(dwell time)内的应力弛豫可以为约3500至4500Pa·s。当应力弛豫低于3500Pa·s时,液态调色剂的附着力低,导致污染。当应力弛豫为4500Pa·s或更高时,由于弹力相对强而不优选。 
调色剂的表示损耗弹性模量G”/储能弹性模量G’的比值的损耗角正切值tanδ,在比定影温度低20℃的温度下可以低于1。储能弹性模量G’与调色剂的弹性有关,损耗弹性模量G”与调色剂的塑性有关。因此,当储能弹性模量增加时,调色剂的弹性增加。当损耗弹性模量增加时,调色剂的塑性增加。为保持定影图像的充分的光泽度,重要的是在保持所需的弹性的同时,调节弹性与塑性的比率。当tanδ在比定影温度低20℃的温度下为1或更大,调色剂的弹性恶化,导致污染或缠绕堵塞(wrap jam)。 
根据与减少的直径(ΔL)和压缩前的直径(L0)的比率相关的压缩(变化),调色剂的压缩应变(compressional strain)(ΔL/L0)表示在线性微分区间内的粉末特性。电子照相用调色剂的临界压缩应变可以为至少0.2,优选为约0.3  至0.5。当临界压缩应变大于该临界值时,粉末饱和应变是可变的,因此调色剂在外力下不易破损。当压缩应变低于临界值时,尽管有弹性模量,但调色剂也非常易碎,因此在外力下很容易破损。 
当调色剂具有低弹性和高塑性时,调色剂因弹性而从辊脱模的性能差,而导致污染,或者调色剂自身粘度降低,引起纸张之间的粘附、调色剂自身强度以及对H/R粘附的不均衡。 
调色剂通过充电、曝光、显影、转印、定影、清洁和消电过程形成图像。调色剂所需的物理性能的范围可以在定影过程之前的显影步骤确定。 
根据本发明实施方式用于显影的调色剂中所使用的粘合剂树脂可以是现有技术中已知的各种树脂。例如,合适的粘合剂树脂包括基于苯乙烯的共聚物如聚苯乙烯、聚对氯苯乙烯、聚α-甲基苯乙烯、苯乙烯-氯苯乙烯共聚物、苯乙烯-丙烯共聚物、苯乙烯-乙烯基甲苯共聚物、苯乙烯-乙烯基萘共聚物、苯乙烯-丙烯酸甲酯共聚物、苯乙烯-丙烯酸乙酯共聚物、苯乙烯-丙烯酸丙酯共聚物、苯乙烯-丙烯酸丁酯共聚物、苯乙烯-丙烯酸辛酯共聚物、苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物、苯乙烯-甲基丙烯酸乙酯共聚物、苯乙烯-甲基丙烯酸丙酯共聚物、苯乙烯-甲基丙烯酸丁酯共聚物、苯乙烯-α-氯代甲基丙烯酸甲酯共聚物、苯乙烯-丙烯腈共聚物、苯乙烯-乙烯基甲基醚共聚物、苯乙烯-乙烯基乙基醚共聚物、苯乙烯-乙烯基乙基酮共聚物、苯乙烯-丁二烯共聚物、苯乙烯-丙烯腈-茚共聚物、苯乙烯-马来酸共聚物、苯乙烯-马来酸酯共聚物;及聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸乙酯、聚甲基丙烯酸丁酯及其共聚物;聚氯乙烯、聚乙酸乙烯酯、聚乙烯、聚丙烯、聚酯、聚氨酯、聚酰胺、环氧树脂、聚乙烯醇缩丁醛树脂、松香、改性松香、萜烯树酯、酚醛树脂、脂肪烃或脂环烃树脂、芳香族石油树脂、氯化石蜡、石蜡等。这些树脂可以单独或组合使用。基于聚酯的树脂由于其良好的定影性和清晰度而适于彩色显影剂。 
黑色调色剂中的着色剂可以是炭黑或苯胺黑。根据本发明实施方式的非磁性调色剂适合于彩色调色剂。炭黑通常用作黑色着色剂。为了形成彩色,还可包含黄色、品红色和青色着色剂。 
对于黄色颜料,可以使用缩合氮化合物、异二氢吲哚酮化合物、蒽醌化合物、偶氮金属络合物或烯丙基酰亚胺化合物。例如,可以使用C.I.颜料黄12、13、14、17、62、74、83、93、94、95、109、110、111、128、129、  147、168、180等。 
对于品红色颜料,可以使用缩合氮化合物、蒽醌化合物、喹吖酮化合物、碱性染料色淀化合物、萘酚化合物、苯并咪唑化合物、硫靛化合物或二萘嵌苯化合物。例如,可以使用C.I.颜料红2、3、5、6、7、23、48:2、48:3、48:4、57:1、81:1、122、144、146、166、169、177、184、185、202、206、220、221或254等。 
对于青色颜料,可以使用铜酞菁化合物及其衍生物、蒽醌化合物或碱性染料色淀化合物。例如,可以使用C.I.颜料蓝1、7、15、15:1、15:2、15:3、15:4、60、62或66等。 
这些着色剂可以单独使用或以两种或更多种着色剂的组合使用,并根据所需颜色、色度、亮度、耐候性、在调色剂中的分散性等选择。 
基于100重量份的粘合剂树脂,着色剂的量可以为约0.1-20重量份。着色剂的量可以是足够使调色剂着色的任何量。当着色剂的量少于0.1重量份时,则着色剂的着色效果不足。当着色剂的量大于20重量份或更大时,制造调色剂的成本上升,并且不能获得足够的摩擦充电量。 
链转移剂的实例可以包括,但不限于:含硫化合物如十二烷硫醇、巯基乙酸、硫代乙酸和巯基乙醇;亚磷酸化合物如亚磷酸和亚磷酸钠(sodiumphosphorate);次磷酸化合物如次磷酸和次磷酸钠(hypophosphorate sodium);及醇如甲基醇、乙基醇、异丙基醇或正丁基醇。 
聚合引发剂的实例包括过硫酸盐如过硫酸钾和过硫酸铵;偶氮化合物如4,4-偶氮双(4-氰基戊酸)、二甲基-2,2′-偶氮双(2-甲基丙酸酯)、2,2-偶氮双(2-脒基丙烷)二氢氯化物、2,2-偶氮双-2-甲基-N-1,1-双(羟甲基)-2-羟乙基丙炔酰胺(hydroxyethylpropioamide)、2,2′-偶氮双(2,4-二甲基戊腈)、2,2′-偶氮双异丁腈和1,1′-偶氮双(1-环己烷腈);及过氧化物如甲基乙基过氧化物、二叔丁基过氧化物、过氧化乙酰、过氧化二异丙苯、过氧化月桂酰、过氧化苯甲酰、过氧-2-乙基己酸叔丁酯、过氧二碳酸二异丙酯和过氧间苯二酸二叔丁酯。也可以使用氧化-还原引发剂,其为聚合引发剂和还原剂的组合。 
可以使用脱模剂保护感光体并阻止显影性能的恶化,从而获得高质量图像。根据本发明实施方式的脱模剂可以是高纯度固态脂肪酸酯物质。脱模剂的实例可以包括低分子量聚烯烃如低分子量聚乙烯、低分子量聚丙烯、低分子量聚丁烯等;石蜡;多官能的酯化合物等。脱模剂可以是由具有至少三个  官能团的醇与羧酸形成的多官能的酯化合物。 
电荷控制剂可以优选选自含金属如锌、铝的水杨酸化合物,双二苯基乙醇酸的硼络合物,及硅酸盐。更优选地,可以使用二烷基水杨酸硼、硼双(1,1-二苯基-1-氧-乙酰基钾盐)等。 
调色剂中包含的蜡可以根据最终调色剂的用途合适地选择。可以使用的蜡的实例可以包括基于聚乙烯的蜡、基于聚丙烯的蜡、硅酮蜡、基于石蜡的蜡、基于酯的蜡、巴西棕榈蜡和茂金属蜡,但不限于此。调色剂中使用的蜡可以具体具有约50-150℃的熔点。蜡组分物理粘附到调色剂颗粒上,但是可以不与调色剂颗粒共价键合。蜡在低温下定影到最终的图像接收体上,并且得到具有优异的最终图像耐久性和抗磨损性的调色剂。 
本发明还提供一种成像方法,包括:通过将调色剂附着到其上形成有静电潜像的感光体表面,形成可见图像;及将可见图像转印至转印介质上,其中调色剂为电子照相用调色剂,其包括粘合剂树脂、着色剂、电荷控制剂和脱模剂,其中玻璃化转变温度(Tg)超过55℃,当重均分子量为约45000至55000时分子量分布(MWD)为约4.5至5.5,及压缩弹性模量在室温下为约750MPa或更高。 
典型的电照相成像方法包括含充电、曝光、显影、转印、定影、清洁和消电的在接收体上成像的一系列过程。 
在充电过程中,感光体通过电晕或充电辊充正电或负电。在曝光过程中,以相应在最终图像接收体上待形成的所需图像的成影像方式,通常是激光扫描仪或二极管阵列的光学系统选择性地对带电感光体的表面放电,从而形成潜像。称为“光”的电磁辐射可以包括例如红外线、可见光和紫外线。 
在显影过程中,极性调色剂颗粒与感光体上的潜像接触,其中使用通常施加了电偏压的具有与调色剂极性相同的电势极性的显影单元。调色剂颗粒移动至感光体,并通过静电力选择性地附着到潜像上,在感光体上形成调色剂图像。 
在转印过程中,调色剂图像从感光体转印至所需的最终的图像接收体。有时使用中间转印元件利用随后的转印将调色剂图像从感光体转印至最终的图像接收体。 
在定影过程中,加热最终的图像接收体上的调色剂图像以软化或熔化调色剂颗粒,从而可以将调色剂图像定影至最终的图像接收体上。另一种定影  方法包括在高压下加热或不加热使调色剂定影至最终的接收体上。 
在清洁过程中,去除残留在感光体上的调色剂。最后,在消电过程中,通过曝光于特定的波段,感光体上的电荷降至基本上均匀的低值。从而,去除初始潜像的残余物,准备下一成像周期的感光体。 
本发明还提供一种成像设备,包括:有机感光体;对有机感光体表面充电的单元;在有机感光体表面形成静电潜像的单元;包含调色剂的单元;提供调色剂至有机感光体表面以将有机感光体表面上的静电潜像显影为调色剂图像的单元;及将调色剂图像从有机感光体表面转印至转印介质上的单元,其中调色剂为电子照相用调色剂,其包括粘合剂树脂、着色剂、电荷控制剂和脱模剂,其中玻璃化转变温度(Tg)超过55℃,当重均分子量为约45000至55000时分子量分布(MWD)为约4.5至5.5,及压缩弹性模量在室温下为约750MPa或更高。 
图1图示了非接触显影型成像设备,该设备包括根据本发明实施方式制备的调色剂。该成像设备的操作原理说明如下。 
作为非磁性单组分显影剂的显影剂8通过由弹性材料如聚氨酯泡沫或海绵构成的进料辊6,供应至显影辊5。随着显影辊5转动,供应至显影辊5上的显影剂8到达显影辊5和显影剂调节片7之间的接触点。显影剂调节片7由弹性材料如金属或橡胶构成。当显影剂8通过显影辊5和显影剂调节片7之间的接触点时,使调色剂8平整化形成被充分充电的薄层。显影辊5将显影剂8的薄层传送至显影区域,其中将显影剂8的薄层显影在感光体1即潜像载体的静电潜像上显影。 
显影辊5和感光体1彼此相对,其间距离恒定。显影辊5以逆时针方向旋转,感光体1以顺时针方向旋转。转移到显影区域的显影剂8根据施加到显影辊5的与DC电压叠加的AC电压和感光体1的潜像电势之间的电压差产生的电荷强度,在感光体1上形成静电潜像。 
随着感光体1转动,在感光体1上显影的显影剂8到达转印装置9。当印刷纸13通过感光体1和转印装置9之间时,在感光体1上显影的显影剂8通过电晕放电或由辊转印至印刷纸13上。转印装置9接受与显影剂8极性相反的高电压而形成图像。 
转印至印刷纸13上的图像通过提供高温和高压的定影装置(未显示),并随着显影剂8熔合至印刷纸13上而将图像定影在印刷纸13上。同时,残  留在显影辊5上未显影的显影剂8转移回接触显影辊5的进料辊6。重复上述过程。 
下面将参考实施例更详细地描述本发明。下面的实施例仅用于说明目的,并不意味着限制本发明的范围。 
实施例 
实施例1 
苯乙烯、丙烯酸酯和甲基丙烯酸以74∶21∶5的重量比混合,制备重均分子量为50000、MWD为约3.5的调色剂。 
实施例2 
苯乙烯、丙烯酸酯和甲基丙烯酸以76∶19∶5的重量比混合,制备重均分子量为48510、MWD为约3.19的调色剂。 
实施例3 
苯乙烯、丙烯酸酯和甲基丙烯酸以75∶19∶6的重量比混合,制备重均分子量为49500、MWD为约4.9的调色剂。 
实施例4 
苯乙烯、丙烯酸酯和甲基丙烯酸以75∶20∶5的重量比混合,制备重均分子量为45670、MWD为约5.5的调色剂。 
比较例1 
苯乙烯、丙烯酸酯和甲基丙烯酸以70∶28∶2的重量比混合,制备重均分子量为38620、MWD为约4.1的调色剂。 
比较例2 
苯乙烯、丙烯酸酯和甲基丙烯酸以72∶23∶5的重量比混合,制备重均分子量为47000、MWD为约4.4的调色剂。 
定影单元的条件 
在定影单元的应用中,辊隙(Nip)为8.5mm,定影温度为170℃,定影单元的线速度为170mm/s(停留时间为0.075秒),定影单元的加热辊的外径为32.5mm,定影单元的旋转角速度为约6弧度/秒。 
复数粘度试验 
通过最小化在样品制备中产生热迟滞后的增加/减少,直接试验粉末状  的样品以精确测定调色剂的物理性能。用Rheometric Scientific制造的ARES测量粘度。在3%的压缩应变、10弧度/秒的旋转角速度以及1mm间隙尺寸下,进行动态频率扫描试验。 
应力弛豫试验 
粘度是温度和应变随时间变化的函数,而污染除了受粘度影响之外,还受粘弹性影响。定影条件受时间瞬变现象影响。因此,考虑到以上这些因素,为了清楚地定义调色剂的性能,测定弹性模量随调色剂停留时间的变化,即应力弛豫。 
压缩弹性模量试验 
在室温、2mN/s的加载速率下,用Shimadzu Corporation制造的粒子硬度测试器,进行压缩弹性模量试验。进行压缩弹性模量试验是为了评估调色剂在显影单元中对应力的稳定性,尤其是对形变或形变强度的粉末性能,即试验调色剂的破损和形变。 
聚合的调色剂的Tg可以通过苯乙烯-丙烯酸酯的比率控制。Tg随着苯乙烯和甲基丙烯酸的比率增加而上升,Mw随着聚合时间而增加,MWD随着聚合温度的降低而下降。调色剂通过变化这些参数进行试验,根据实施例1以及比较例1和2制备的调色剂的物理性能如下表1所示。 
                 表1 
    实施例1   比较例1   比较例2
  Tg   58   51   55
  Mw   45670   38620   47000
  Mn   9290   9393   10500
  MWD   4.9   4.1   4.4
测量了根据实施例1以及比较例1和2制备的具有表1中所示的物理性能的调色剂的压缩弹性模量和复数粘度,结果如下表2所示。 
                           表2 
    在室温下的压缩弹性模量   复数粘度(在170℃下,6弧度/秒)
 实施例1   1076MPa   410Pa·s
 比较例1   571MPa   450Pa·s
 比较例2   460MPa   403Pa·s
[0092] 如表1所示,根据实施例1制备的调色剂的压缩弹性模量为1076MPa,从而显示出优异的压缩硬度和稳定的性能。然而,根据比较例1和2制备的调色剂的压缩弹性模量分别为571MPa和460MPa,从而显示出低的压缩弹性模量和不稳定的性能。 
图2是根据本发明实施方式的样品在室温下的压缩性能的曲线示意图。参照图2,压缩弹性模量是压缩应力与压缩应变的比率,即曲线的斜率(inclination)表示压缩弹性模量。因此,图中超过预定水平的斜率显示出调色剂稳定的性能。实施例1的斜率大于比较例1和2的斜率,因此具有更大的压缩弹性模量以及显示出更稳定的性能。 
将实施例1中的条件微调,制备样品,并且压缩弹性模量限制在750MPa或更高。该用于显影的条件从用来定义与稳定的压缩硬度相关的性能的试验中获得。实施例2至4中定义的性能如下表3所示。 
                   表3 
    实施例2   实施例3   实施例4
  Tg(℃)   59   60   58.5
  Mw   53210   49500   45670
  Mn   11567   10102   8303
  MWD   4.6   4.9   5.5
                                        表4 
   170℃下的复 数粘度(Pa·s)  0.05下的应 力弛豫(Pa·s)   损耗弹性  模量(Pa)   压缩弹性模  量(MPa)   临界压  缩应变
 实施例2  430  3800   2100   1325   0.25
 实施例3  410  3664   1974   1150   0.27
 实施例4  385  3580   1853   856   0.21
如表4所示,所制备的调色剂在显影条件下稳定。样品的定影性能如下:实施例4>实施例3>实施例2。如粘度性能所示,随着样品在高温下表现得更软,其定影性能提高。应当理解这种性能是由于Mw和MWD的影响,而不是Tg的影响。 
在实施例1至4中,根据固定甲基丙烯酸的量并变换苯乙烯/丙烯酸酯的比率的反应条件制备调色剂。用大的单体作为引发剂来测定MWD的影  响。MWD的影响通过固定重均分子量(Mw)来测定。结果,随着MWD的上升,调色剂在高温下表现得更柔。 
然而,当MWD为6.5或更高时,样品在高温下易于发生污染。随着MWD上升,不能容易地控制各过程,也不能容易地形成图像。另一方面,当MWD低于4.5时,这些过程需要更长的时间,并且产率会下降。因此,所需的MWD为4.5至5.5。 
当重均分子量为约45000至55000时,室温下压缩弹性模量以及粘度特性均是稳定的,并且显影性能/定影性能也是稳定的。当压缩弹性模量为2500MPa或更高时,由于高温下性能差(如高粘度)导致定影过程表现差(如定影单元)。 
调色剂的临界压缩应变必须为至少0.2,但是当临界压缩应变小于0.2时,无论弹性模量怎样,调色剂都太脆和易于破碎。 
图3是根据本发明实施方式制备的调色剂在室温下的压缩特性图。参照图3,相对于压缩应变的压缩应力即曲线的斜率为至少750MPa,临界压缩应变为0.2或更高。 
根据本发明,通过控制调色剂的流变性能可以在室温下获得调色剂的力学性能。通过降低高温下的粘度,可以提高电子照相用调色剂的显影性能和定影性能,从而可以稳定图像质量。 
尽管已经参照其示例性实施方式具体地给出和描述了本发明,但是本领域的普通技术人员应该理解,在不脱离如所附权利要求书所定义的本发明的精神和范围的情况下,可以对其做不同的形式和细节上的变更。 

Claims (7)

1.一种电子照相用调色剂,包括粘合剂树脂、着色剂、电荷控制剂和脱模剂,其中调色剂的玻璃化转变温度Tg超过55℃且小于或等于60℃,调色剂的当重均分子量为45000至55000时的分子量分布MWD为4.5至5.5,及调色剂的压缩弹性模量在室温下为750MPa至2500MPa。
2.如权利要求1所述的调色剂,其中在比调色剂定影温度低10℃的温度下,复数粘度η为3.5×102至4.5×102Pa·s。
3.如权利要求1所述的调色剂,其中停留时间的应力弛豫为3.5×103至4.0×103Pa·s。
4.如权利要求1所述的调色剂,其中损耗弹性模量G″为1.5×103至2.5×103Pa。
5.如权利要求1所述的调色剂,其中临界压缩应变为0.2或更高。
6.一种成像方法,包括:通过将调色剂附着到其上形成有静电潜像的感光体表面,形成可见图像;及将可见图像转印至转印介质上,其中调色剂是权利要求1所述的电子照相用调色剂。
7.一种成像设备,包括:有机感光体;对有机感光体表面充电的单元;在有机感光体表面上形成静电潜像的单元;包含调色剂的单元;提供调色剂至有机感光体表面以将有机感光体表面上的静电潜像显影成调色剂图像的单元;及将调色剂图像从有机感光体表面转印至转印介质上的单元,其中调色剂是权利要求1所述的电子照相用调色剂。
CN2007101998481A 2007-01-30 2007-12-14 电子照相用调色剂及使用其的成像方法和成像设备 Active CN101458466B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020070009530A KR101464975B1 (ko) 2007-01-30 2007-01-30 전자사진용 토너
KR10-2007-0009530 2007-01-30
KR1020070009530 2007-01-30

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101458466A CN101458466A (zh) 2009-06-17
CN101458466B true CN101458466B (zh) 2012-07-18

Family

ID=39668387

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2007101998481A Active CN101458466B (zh) 2007-01-30 2007-12-14 电子照相用调色剂及使用其的成像方法和成像设备

Country Status (3)

Country Link
US (1) US7935470B2 (zh)
KR (1) KR101464975B1 (zh)
CN (1) CN101458466B (zh)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8043782B2 (en) * 2007-01-22 2011-10-25 Samsung Electronics Co., Ltd. Toner for electrophotography
KR20100076782A (ko) * 2008-12-26 2010-07-06 삼성전자주식회사 전자사진용 토너 및 그의 제조방법
JP2014052571A (ja) * 2012-09-10 2014-03-20 Ricoh Co Ltd トナー、画像形成装置、画像形成方法、プロセスカートリッジ、現像剤
JP2015135368A (ja) * 2014-01-16 2015-07-27 株式会社リコー 静電荷像現像用トナー及びそれを用いた画像形成方法、画像形成装置並びにプロセスカートリッジ

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3323775B2 (ja) * 1996-04-02 2002-09-09 キヤノン株式会社 静電荷像現像用トナー及び定着方法
CN1614520A (zh) * 2003-11-06 2005-05-11 佳能株式会社 彩色调色剂及二组分显影剂

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SG48381A1 (en) * 1993-12-29 1998-04-17 Canon Kk Toner for developing electrostatic image
JP3241003B2 (ja) 1998-09-03 2001-12-25 富士ゼロックス株式会社 静電荷現像用トナー及びその製造方法、現像剤、並びに画像形成方法
JP3661544B2 (ja) * 2000-02-21 2005-06-15 富士ゼロックス株式会社 静電荷像現像用トナー及びその製造方法、現像剤、並びに画像形成方法
TWI227384B (en) * 2000-10-12 2005-02-01 Mitsui Chemicals Inc A toner binder for electrophotography and toner for electrophotography
JP2002311643A (ja) * 2001-04-10 2002-10-23 Sharp Corp 電子写真用トナー
JP4000973B2 (ja) * 2002-09-20 2007-10-31 富士ゼロックス株式会社 カラートナー、静電潜像現像剤及び画像形成方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3323775B2 (ja) * 1996-04-02 2002-09-09 キヤノン株式会社 静電荷像現像用トナー及び定着方法
CN1614520A (zh) * 2003-11-06 2005-05-11 佳能株式会社 彩色调色剂及二组分显影剂

Also Published As

Publication number Publication date
KR101464975B1 (ko) 2014-11-26
US20080182195A1 (en) 2008-07-31
US7935470B2 (en) 2011-05-03
CN101458466A (zh) 2009-06-17
KR20080071369A (ko) 2008-08-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10353312B2 (en) Toner
CN101846899B (zh) 静电图像显影用调色剂、其制法、静电图像显影剂及成像装置
CN101004563B (zh) 电子照相调色剂和电子照相显影剂以及成像方法
CN101846900B (zh) 调色剂、调色剂盒、处理盒和图像形成设备
CN101755241B (zh) 非磁性调色剂
EP1441259A1 (en) Toner and developer for developing latent electrostatic images, and image forming apparatus
US8431308B2 (en) Toner for developing electrostatic image and method of preparing the same
US20070071511A1 (en) Image forming apparatus and image forming method
US20030054280A1 (en) Image forming method
CN101738884A (zh) 调色剂及其制造方法、显影剂、调色剂盒、处理盒和成像设备
CN100354760C (zh) 调色剂及图像形成方法
CN101458466B (zh) 电子照相用调色剂及使用其的成像方法和成像设备
CN101097411A (zh) 制备调色剂的方法以及利用该方法制备的调色剂
KR100663778B1 (ko) 토너용 바인더 수지 및 토너
CN101236366B (zh) 电子照相用调色剂、图像形成方法和成像装置
CN101196701B (zh) 用于电子照相的调色剂
US20090233217A1 (en) Toner, image forming method, and process cartridge
JP2746944B2 (ja) 熱ローラー定着方法
JP2000075551A (ja) 画像形成方法
JP6136805B2 (ja) 液体現像剤および画像形成方法
CN100495243C (zh) 图像形成装置和图像形成方法
JPH10142836A (ja) 画像形成方法
US20080176158A1 (en) Method of preparing toner, toner prepared using the method, image forming method using the toner, and image forming apparatus containing the toner
JP6827862B2 (ja) トナー
JPH03229265A (ja) 加熱定着性トナー

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20170410

Address after: Gyeonggi Do, South Korea

Patentee after: Ace Print Solutions Ltd

Address before: Gyeonggi Do, South Korea

Patentee before: Samsung Electronics Co., Ltd.

CP01 Change in the name or title of a patent holder
CP01 Change in the name or title of a patent holder

Address after: Gyeonggi Do, South Korea

Patentee after: HP printer Korea Co., Ltd.

Address before: Gyeonggi Do, South Korea

Patentee before: Ace Print Solutions Ltd

TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20191106

Address after: texas

Patentee after: HP Development Corporation, Limited Liability Partnership

Address before: Han Guojingjidao

Patentee before: HP printer Korea Co., Ltd.