CN101655674A - 静电图像显影用调色剂及其制法、显影剂、成像方法和装置 - Google Patents

静电图像显影用调色剂及其制法、显影剂、成像方法和装置 Download PDF

Info

Publication number
CN101655674A
CN101655674A CN200910135516A CN200910135516A CN101655674A CN 101655674 A CN101655674 A CN 101655674A CN 200910135516 A CN200910135516 A CN 200910135516A CN 200910135516 A CN200910135516 A CN 200910135516A CN 101655674 A CN101655674 A CN 101655674A
Authority
CN
China
Prior art keywords
resin
toner
acid
image
particle
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.)
Granted
Application number
CN200910135516A
Other languages
English (en)
Other versions
CN101655674B (zh
Inventor
松村保雄
松冈弘高
前畑英雄
今井孝史
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.)
Fujifilm Business Innovation Corp
Original Assignee
Fuji Xerox 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 Fuji Xerox Co Ltd filed Critical Fuji Xerox Co Ltd
Publication of CN101655674A publication Critical patent/CN101655674A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101655674B publication Critical patent/CN101655674B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

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
    • G03G9/08784Macromolecular material not specially provided for in a single one of groups G03G9/08702 - G03G9/08775
    • G03G9/08788Block polymers
    • 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
    • G03G9/08791Macromolecular material not specially provided for in a single one of groups G03G9/08702 - G03G9/08775 characterised by the presence of specified groups or side chains
    • 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
    • G03G9/093Encapsulated toner particles
    • G03G9/09307Encapsulated toner particles specified by the shell material
    • G03G9/09314Macromolecular compounds
    • G03G9/09321Macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G9/00Developers
    • G03G9/08Developers with toner particles
    • G03G9/093Encapsulated toner particles
    • G03G9/0935Encapsulated toner particles specified by the core material
    • G03G9/09357Macromolecular compounds
    • G03G9/09364Macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G9/00Developers
    • G03G9/08Developers with toner particles
    • G03G9/093Encapsulated toner particles
    • G03G9/09392Preparation thereof

Landscapes

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

Abstract

本发明涉及一种静电图像显影用调色剂,其是通过将下述成分聚集而获得的:树脂颗粒,其均具有核-壳结构,其中成核树脂的玻璃化转变温度与成壳树脂的玻璃化转变温度的差值为约20℃或更高;以及防粘剂颗粒,其均含有聚酯嵌段共聚物,所述聚酯嵌段共聚物的重均分子量为约3,000或更低,并且该聚酯嵌段共聚物包含主链中含有环状结构的非结晶性聚酯嵌段和主链中不含环状结构的结晶性聚酯嵌段。

Description

静电图像显影用调色剂及其制法、显影剂、成像方法和装置
技术领域
本发明涉及静电图像显影用调色剂、静电图像显影用调色剂的制备方法、静电图像显影剂、成像方法和成像装置。
背景技术
借助静电图像显影用调色剂(其利用了包含无规单体链的加成聚合型树脂或缩聚型树脂),人们主要通过加热而不是压力来加速调色剂图像的定影。
人们提出多种方法以在常温下进行压力定影。
专利文献JP-A-49-17739披露了一种静电复印用磁性调色剂,其包含粒径为约0.5微米至约1,000微米、且团聚温度至少为约37.8℃的调色剂微粒,其中由具有粘合性的软质固体聚合物、以及磁性颗粒构成的核材料被由聚合物构成的壳材料所包裹。
另外,专利文献JP-A-58-86557披露了一种压力定影用调色剂,其特征在于,含有包含30重量份至70重量份的二元脂肪酸酰胺的组合物作为粘结剂成分。
专利文献JP-A-57-201246披露了一种调色剂,其特征在于,将调色剂材料在熔融状态下喷射以雾化,其中该调色剂材料包含密度为0.94g/cm3或更高的聚乙烯以及具有C12至C99碳链的长链化合物。
专利文献JP-A-61-56355披露了一种具有核材料以及覆盖该核材料的壳材料的微囊型调色剂,其特征在于,所述核材料包含重均分子量/数均分子量的比值为3.5至20的乙烯基聚合物作为主要成分。
如上所述,对于静电图像显影用调色剂的压力定影,人们进行了利用蜡、固体核胶囊结构、液体核胶囊结构等的多种尝试。
发明内容
本发明所要解决的问题是提供这样的静电图像显影用调色剂,其具有优异的压力定影性能、即使在高湿度环境下定影时也具有优异的防粘性能和纸张通过可靠性、并且能够提供优异的图像。
根据本发明的第一方面,提供静电图像显影用调色剂,其是通过将下述成分聚集而获得的:树脂颗粒,其均具有核-壳结构,其中成核树脂的玻璃化转变温度与成壳树脂的玻璃化转变温度的差值为约20℃或更高;以及防粘剂颗粒,其均含有聚酯嵌段共聚物,所述聚酯嵌段共聚物的重均分子量为约3,000或更低、并且包含主链中含有环状结构的非结晶性聚酯嵌段和主链中不含环状结构的结晶性聚酯嵌段。
根据本发明的第二方面,提供如本发明的第一方面所述的静电图像显影用调色剂,其中所述成核树脂和所述成壳树脂中的至少一者含有加成聚合型非结晶性树脂。
根据本发明的第三方面,提供如本发明的第一方面所述的静电图像显影用调色剂,其中所述成壳树脂具有酸性极性基团、或碱性极性基团、或醇羟基。
根据本发明的第四方面,提供如本发明的第三方面所述的静电图像显影用调色剂,其中所述酸性极性基团为羧基、磺酸基和酸酐中的任意一种。
根据本发明的第五方面,提供如本发明的第三方面所述的静电图像显影用调色剂,其中所述碱性极性基团为氨基、酰氨基和酰肼中的任意一种。
根据本发明的第六方面,提供如本发明的第五方面所述的静电图像显影用调色剂,其中用于形成所述碱性极性基团的单体为(甲基)丙烯酸酰胺化合物、(甲基)丙烯酸酰肼化合物或(甲基)丙烯酸氨基烷基酯化合物。
根据本发明的第七方面,提供如本发明的第三方面所述的静电图像显影用调色剂,其中用于形成所述醇羟基的单体为羟基丙烯酸酯。
根据本发明的第八方面,提供如本发明的第一方面所述的静电图像显影用调色剂,其中所述成壳树脂的玻璃化转变温度高于所述成核树脂的玻璃化转变温度。
根据本发明的第九方面,提供如本发明的第八方面所述的静电图像显影用调色剂,其中构成所述成核树脂的单体单元中约80重量%为(甲基)丙烯酸酯。
根据本发明的第十方面,提供如本发明的第一方面所述的静电图像显影用调色剂,其中所述成核树脂的重均分子量为约3,000至约50,000。
根据本发明的第十一方面,提供如本发明的第一方面所述的静电图像显影用调色剂,其中所述成壳树脂的重均分子量为约3,000至约50,000。
根据本发明的第十二方面,提供如本发明的第一方面所述的静电图像显影用调色剂,其中所述成核树脂与所述成壳树脂的重量比为约10∶90至约90∶10。
根据本发明的第十三方面,提供如本发明的第一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嵌段与所述结晶性聚酯嵌段的重量比为约1∶20至约20∶1。
根据本发明的第十四方面,提供如本发明的第一方面所述的静电图像显影用调色剂,其中用于形成所述结晶性聚酯嵌段的结晶性聚酯树脂的晶体熔融温度为约40℃至约150℃。
根据本发明的第十五方面,提供一种制备本发明的第一方面所述的静电图像显影用调色剂的方法,该方法包括:将所述树脂颗粒和防粘剂颗粒分散于水性介质中;使分散后的所述树脂颗粒和防粘剂颗粒聚集,以获得聚集的颗粒;以及通过加热将所述聚集的颗粒融合。
根据本发明的第十六方面,提供一种静电图像显影剂,其包含:本发明的第一方面所述的静电图像显影用调色剂;以及载体。
根据本发明的第十七方面,提供一种成像方法,该方法包括:在潜像承载元件的表面上形成静电潜像;使用含有调色剂的显影剂来将静电潜像显影,以形成调色剂图像;将调色剂图像转印到记录材料的表面上,从而形成经转印的调色剂图像;以及通过施加压力将经转印的调色剂图像定影,其中所述显影剂为本发明的第十六方面所述的静电图像显影剂。
根据本发明的第十八方面,提供如本发明的第十七方面所述的成像方法,其中所述经转印的调色剂的定影是在约15℃至约50℃的定影温度下进行的。
根据本发明的第十九方面,提供如本发明的第十七方面所述的成像方法,其中所述经转印的调色剂的定影是在约0.1MPa至约5MPa的定影压力下进行的。
根据本发明的第二十方面,提供一种成像装置,其包括:潜像承载元件;充电单元,其对所述潜像承载元件进行充电;曝光单元,其使所述经充电的潜像承载元件曝光,从而在所述潜像承载元件上形成静电潜像;显影单元,其使用显影剂使所述静电潜像显影,从而形成调色剂图像;转印单元,其将所述调色剂图像从所述潜像承载元件转印到记录材料上;以及定影单元,其通过施加压力使所述经转印的调色剂图像定影,其中所述显影剂为本发明的第十六方面所述的静电图像显影剂。
根据本发明的第一方面,可提供一种静电图像显影用调色剂,其具有优异的压力定影性能、即使在高湿度环境下进行定影时也具有优异的防粘性能和纸张通过可靠性、并且能够提供优异的图像。
根据本发明的第二方面,可提供一种静电图像显影用调色剂,其具有更优异的压力定影性能。
根据本发明的第三至第十四方面,可提供一种静电图像显影用调色剂,其能够提供更优异的图像。
根据本发明的第十五方面,可提供一种制备静电图像显影用调色剂的方法,所述静电图像显影用调色剂具有优异的压力定影性能、即使在高湿度环境下定影时也具有优异的防粘性能和纸张通过可靠性、并且能够提供优异的图像。
根据本发明的第十六方面,可提供一种静电图像显影剂,其具有优异的压力定影性能、即使在高湿度环境下定影时也具有优异的防粘性能和纸张通过可靠性、并且能够提供优异的图像。
根据本发明的第十七方面,可提供一种成像方法,该方法可提供优异的压力定影性能、即使在高湿度环境下定影时也可提供优异的防粘性能和纸张通过可靠性,并且能够提供优异的图像。
根据本发明的第十八方面,可提供一种成像方法,该方法可提供更优异的压力定影性能、即使在高湿度环境下定影时也可提供优异的防粘性能和纸张通过可靠性,并且能够提供优异的图像。
根据本发明的第十九方面,可提供一种成像方法,该方法可提供更优异的压力定影性能、即使在高湿度环境下定影时也可提供优异的防粘性能和纸张通过可靠性,并且能够提供优异的图像。
根据本发明的第二十方面,可提供一种成像装置,其可提供优异的压力定影性能、即使在高湿度环境下定影时也可提供优异的防粘性能和纸张通过可靠性,并且能够提供优异的图像。
具体实施方式
当在根据常规的压力定影法的电子照相过程中使用专利文献JP-A-49-17739、JP-A-58-86557、JP-A-57-201246和JP-A-61-56355中所披露的调色剂时,不能获得足够的定影性能。另外,在高湿度环境下,诸如转印纸之类的记录材料的刚度和强度会降低,并且与定影元件(定影单元)的粘附性会增加,因此在定影时不能获得足够的防粘性能。具体而言,在连续运转时,由于记录材料与定影单元的粘附,在可靠性方面会产生问题,例如卡纸、皱纸和折纸。
此外,在压力条件下调色剂的流动性不足,这需要施加更高的压力。因此,记录材料(诸如转印纸)的应力增加,与此同时,记录材料与定影单元间的粘附性能进一步增加,从而产生纸张通过可靠性降低的问题。
根据本发明,通过使用这样的静电图像定影用调色剂,可以通过加热-加压、优选仅仅通过加压、来进行定影,并且即使在高湿度环境下纸张也可以稳定地通过,其中所述的静电图像定影用调色剂使用了特定的树脂作为粘结剂树脂、并且含有分子量为3,000或更低的特定的防粘剂。
下面将对本发明中所使用的静电图像定影用调色剂进行描述,随后将描述本发明的成像方法。
I.静电图像定影用调色剂
静电图像定影用调色剂(下文中也只称为“调色剂”)的特征在于其是将如下成分聚集而获得的:树脂颗粒,其具有核-壳结构,其中成核树脂的玻璃化转变温度(下文中也称为“Tg”)与成壳树脂的玻璃化转变温度的差值为约20℃或更高;以及由聚酯嵌段共聚物形成的防粘剂颗粒,所述聚酯嵌段共聚物的重均分子量为约3,000或更低、并且包含主链中含有环状结构的非结晶性聚酯嵌段和主链中不含环状结构的结晶性聚酯嵌段。
在高Tg树脂(具有高的玻璃化转变温度的树脂)和低Tg树脂(具有低的玻璃化转变温度的树脂)形成了微观相分离态的情况下,树脂对于压力表现出可塑行为,当压力达到或高于一定程度时,其即使在常温范围内也会显示出流动性。在一些情况下这种树脂被称为压塑性塑料(baroplastic)。在环境温度较高的情况下,这种可塑行为和流动性会提高,并且即使在较低的压力下也可以获得定影所需要的树脂流动性。
本发明的静电图像定影用调色剂使用压塑性塑料作为粘结剂树脂和防粘剂。
在向调色剂施加的压力达到或高于一定程度的情况下,调色剂被赋予流动性,并且在较低的压力下,调色剂以完全固态的形式发挥作用,这确保了其在电子照相工艺中在除了热-压力定影步骤以外的其他步骤(如显影步骤、转印步骤、以及清洁步骤)中具有高的可靠性。
调色剂被赋予的这种高的可靠性使得可以使用粒径小至5μm或更小的调色剂(在此之前这是难以实现的)。这可以使调色剂的消耗量降低并可以形成高度精细的图像,因此同时达到高图像质量、可靠性、以及由于调色剂的消耗量降低而带来的经济利益。
此外,在本发明的静电图像定影用调色剂中含有由聚酯嵌段共聚物构成的防粘剂,所述聚酯嵌段共聚物的重均分子量为约3,000或更低、并且包含主链中含有环状结构的非结晶性聚酯嵌段和主链中不含环状结构的结晶性聚酯嵌段。这种具有相对较低的分子量的防粘剂在压力下粘度较低,因此具有流动性,从而可以增强定影时调色剂图像与压力定影单元间的防粘性能,同时使定影所需的压力降低。
在本发明中,最根本的优点在于:通过有利地利用微观相分离的作用(其使树脂在定影时的压力下具有可塑性,所述树脂具有Tg彼此不同的畴(domain))并且通过引入类似的压力流动性化合物,既可以获得在常规温度下的定影性能,又可以获得纸张通过可靠性。
<粘结剂树脂>
(具有核-壳结构的树脂颗粒)
本发明中所用的静电图像定影用调色剂是通过将具有核-壳结构的树脂颗粒(下文中也只称为“核-壳颗粒”)聚集而获得的静电图像定影用调色剂,其中成核树脂的玻璃化转变温度与成壳树脂的玻璃化转变温度的差值为约20℃或更高。成核树脂或成壳树脂优选含有加成聚合型非结晶性树脂,并且成核树脂和成壳树脂都优选为加成聚合型非结晶性树脂。
在本发明中,对于成核树脂和成壳树脂而言,具有较高Tg的核或壳被称为高Tg相,而具有较低Tg的核或壳被称为低Tg相。高Tg相的Tg优选等于或高于40℃并且等于或低于80℃(在本发明中,“等于或高于40℃并且等于或低于80℃”等也被描述为“40至80℃”等、或者“40℃至80℃”等;下文中同样适用于其他数字范围的描述),更优选为45至70℃。
当高Tg相的Tg为40℃或更高时,所得到的调色剂具有优异的贮存性能,其在运输过程中或在诸如打印机之类的机器内不易发生结块、在连续打印时不易在感光体上成膜、并且不易造成图像缺陷,因此高Tg相的这种Tg范围是优选的。
另外,当高Tg相的Tg为80℃或更低时,定影时的定影温度能够处于合适的水平,并且定影压力可调节至合适的范围,这起到不易对记录材料造成损害(如卷曲)的作用。此外,可以在无需加热的条件下在室温(25℃)使用环境下仅仅通过加压来进行定影。因此高Tg相的这种Tg范围是优选的。
另外,低Tg相的Tg比高Tg相的Tg低约20℃,优选低约30℃。当高Tg相的Tg与低Tg相的Tg之间的Tg差值小于20℃时,难以充分观察到所获得的压力可塑性行为,并且定影所需要的定影温度变得较高,使得难以在无需加热的条件下进行定影。
可根据已知方法来测量树脂的玻璃化转变温度。例如,可根据ASTM D3418-82中所提供的方法(DSC法)来测量玻璃化转变温度。上述“结晶性树脂”中的“结晶性”是指其在差示扫描量热法(DSC)中具有确定的吸热峰而不是逐步的吸热变化,具体而言,是指在升温速率为10℃/分钟的条件下所测得的吸热峰的半值宽度不超过15℃。
另一方面,其吸热峰的半值宽度超过15℃的树脂以及不具有确定的吸热峰的树脂意味着其为非结晶性(无定形)。依照ASTMD3418,采用装备有自动切线处理系统的差示扫描量热计(DSC-50)(由岛津制作所株式会社制造),根据DSC法来测量非结晶性树脂的玻璃化转变温度。测量条件的一个例子如下所示。
样品:3至15mg,优选5至10mg
测量方法:将样品置于铝盘中,并将空的铝盘作为对照。
温度曲线:升温条件I(从20℃至180℃;升温速率:10℃/分钟)
在上述温度曲线中,基于在升温过程中所测得的吸热曲线来测量玻璃化转变温度。玻璃化转变温度为吸热曲线的微分值最大时的温度。
在本发明中,对可以用于形成具有核-壳结构的树脂颗粒的树脂没有特别限定,只要用作核的树脂的Tg与用作壳的树脂的Tg的差值为20℃或更高即可。然而,成核树脂和/或成壳树脂优选为非结晶性树脂,更优选为加成聚合型非结晶性树脂,甚至更优选为烯键式不饱和单体的非结晶性均聚物或共聚物。
作为构成所述均聚物或共聚物的单体,例如可以优选地列举:苯乙烯、(甲基)丙烯酸酯(“(甲基)丙烯酸”表示“丙烯酸和/或甲基丙烯酸”;下文相同)、烯键式不饱和腈、烯键式不饱和羧酸、乙烯基醚、乙烯基酮、以及烯烃。
更具体而言,可优选列举:苯乙烯;乙烯基萘;具有烷基链的烷基取代苯乙烯,如2-甲基苯乙烯、3-甲基苯乙烯、4-甲基苯乙烯、2-乙基苯乙烯、3-乙基苯乙烯和4-乙基苯乙烯;卤素取代的苯乙烯,如2-氯苯乙烯、3-氯苯乙烯和4-氯苯乙烯;氟取代的苯乙烯,如4-氟苯乙烯和2,5-二氟苯乙烯;(甲基)丙烯酸酯单体,如丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸月桂酯、丙烯酸2-乙基己酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸己酯、甲基丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸2-乙基己酯和丙烯酸β-羧基乙酯;烯键式不饱和腈,如丙烯腈和甲基丙烯腈;烯键式不饱和羧酸,如丙烯酸、甲基丙烯酸和丁烯酸;乙烯基醚,如乙烯基甲基醚和乙烯基异丁基醚;乙烯基酮,如乙烯基甲基酮、乙烯基乙基酮和乙烯基异丙烯基酮;以及烯烃,如异戊二烯、丁烯和丁二烯。可以使用由这些单体构成的均聚物、通过使这些单体中的两种或多种共聚而获得的共聚物、进一步地、以及它们的混合物。
作为Tg彼此相差20℃或更高、且能够形成微观相分离结构的树脂的特定组合,例如可以优选地列举:聚苯乙烯和聚丙烯酸丁酯的组合、聚苯乙烯和聚甲基丙烯酸丁酯的组合、聚苯乙烯和聚丙烯酸2-乙基己酯的组合、聚甲基丙烯酸甲酯和聚甲基丙烯酸丁酯的组合、聚苯乙烯和聚甲基丙烯酸己酯的组合、聚甲基丙烯酸乙酯和聚丙烯酸乙酯的组合、以及聚异戊二烯和聚丁烯的组合。
本文所用的术语“聚苯乙烯和聚丙烯酸丁酯的组合”等是指含有含量为50重量%或更高的苯乙烯作为单体单元的均聚物或共聚物与含有含量为50重量%或更高的丙烯酸丁酯作为单体单元的均聚物或共聚物形成的组合,这同样适用于其他组合。
使用基于这种组合的具有核-壳结构的树脂颗粒,无论是树脂构成壳或核,均可观察到获得了压力可塑性行为。为了同时获得调色剂性能以及贮存或运输期间的耐久性,优选的是,壳由高Tg相构成。
在核由低Tg相构成的情况下,优选的是,构成成核树脂的单体单元中约80重量%或更高是由(甲基)丙烯酸酯构成的,更优选的是,构成成核树脂的单体单元中约80重量%或更高是由丙烯酸酯构成的。
在壳由高Tg相构成的情况下,优选的是,构成成壳树脂的单体单元中的60重量%或更高由苯乙烯构成。
另外,除了苯乙烯以外,成壳树脂还优选含有(甲基)丙烯酸酯作为单体单元。
例如,可以优选使用通过使含有60重量%的苯乙烯单体和10重量%至40重量%的(甲基)丙烯酸酯的单体混合物聚合而获得的共聚物。(甲基)丙烯酸酯优选与用作核的主要成分(50重量%或更高)的(甲基)丙烯酸酯相同。通过向成壳树脂中引入单体单元(其单体与向核中所引入的单体相同),在施加压力时会使高Tg相与低Tg相容易混溶,因此是优选的。
在本发明中,成壳树脂优选具有酸性极性基团、或碱性极性基团、或醇羟基基团。
为了使具有核-壳结构的树脂颗粒在调色剂中的用量为20重量%或更高、更优选为50重量%或更高,优选赋予这些颗粒可控制的性能(即,可以控制粒径以及粒径分布的性能)以在水性介质中形成调色剂。为了通过加入聚集剂来促进这种控制,有效的是,向颗粒树脂中引入酸性极性基团、或碱性极性基团、或醇羟基基团。可通过使用这样的树脂作为壳成分来引入这些基团,其中所述树脂是通过使具有这些极性基团的单体共聚而获得的。
酸性极性基团的优选例子包括羧基、磺酸基和酸酐。
作为用于形成树脂中的酸性极性基团的单体,可列举具有羧基或磺酸基的α,β-烯键式不饱和化合物,其优选的具体例子包括:丙烯酸、甲基丙烯酸、富马酸、马来酸、衣康酸、肉桂酸、磺化苯乙烯和烯丙基磺基琥珀酸。
其中,优选的是具有羧酸基团的单体,更优选的是丙烯酸。
碱性极性基团的优选例子包括氨基、酰氨基和酰肼基。
作为用于形成树脂中的碱性极性基团的单体,可列举含有氮原子的单体(下文中也称为“含氮单体”)。用作含氮化合物的优选化合物包括(甲基)丙烯酸酰胺化合物、(甲基)丙烯酸酰肼化合物和(甲基)丙烯酸氨基烷基酯化合物。
含氮单体的示例性例子包括:作为(甲基)丙烯酸酰胺化合物的丙烯酸酰胺、甲基丙烯酸酰胺、丙烯酸甲基酰胺、甲基丙烯酸甲基酰胺、丙烯酸二甲基酰胺、丙烯酸二乙基酰胺、丙烯酸苯基酰胺和丙烯酸苄基酰胺;丙烯酸酰肼、甲基丙烯酸酰肼、丙烯酸甲基酰肼、甲基丙烯酸甲基酰肼、丙烯酸二甲基酰肼和丙烯酸苯基酰肼;以及作为(甲基)丙烯酸氨基烷基酯的丙烯酸2-氨基乙酯和甲基丙烯酸2-氨基乙酯。另外,(甲基)丙烯酸氨基烷基酯化合物可以是单烷基氨基(甲基)丙烯酸酯化合物或二烷基氨基(甲基)丙烯酸酯,作为其例子,可列举(甲基)丙烯酸2-二乙氨基乙酯。
其中,优选的是(甲基)丙烯酸氨基烷基酯化合物,更为优选的是(甲基)丙烯酸2-二乙氨基乙酯。
作为用于形成醇羟基的单体,优选的是羟基丙烯酸酯。其具体例子包括:(甲基)丙烯酸2-羟乙酯、(甲基)丙烯酸羟丙酯和(甲基)丙烯酸羟丁酯。其中,(甲基)丙烯酸2-羟乙酯是优选的。
具有极性基团或醇羟基的单体可单独使用或多种单体联合使用。
具有极性基团的单体的含量优选为用于形成壳层的单体的总重量的0.01重量%至20重量%,更优选为0.1重量%至10重量%。当该含量位于上述范围内时,能够赋予在水性介质中形成调色剂时的可控性,因此这种含量是优选的。
在本发明中,可包括单体与预先制备的单体预聚物之间的聚合反应。对预聚物没有特别限定,只要其能够融合到单体中或与单体均匀混合即可。
此外,可用于本发明中的粘结剂树脂可含有上述单体的均聚物、由包括上述单体在内的两种或多种单体的组合构成的共聚物、它们的混合物、接枝聚合物、或部分支化或交联的结构。
如果需要,可向可用于本发明中的粘结剂树脂中加入交联剂以制备交联的树脂。常规的交联剂为分子中具有两个或多个烯键式不饱和基团的多官能单体。
交联剂的具体例子包括:芳族聚乙烯基化合物,例如二乙烯基苯和二乙烯基萘;芳族多元羧酸多乙烯酯,例如邻苯二甲酸二乙烯酯、间苯二甲酸二乙烯酯、对苯二甲酸二乙烯酯、高邻苯二甲酸二乙烯酯、1,3,5-苯三甲酸二乙烯酯/三乙烯酯、萘二甲酸二乙烯酯和联苯甲酸二乙烯酯;含氮芳族化合物的二乙烯酯,例如吡啶二羧酸二乙烯酯;不饱和杂环化合物乙烯酯,例如糠酸乙烯酯、呋喃羧酸乙烯酯、吡咯-2-羧酸乙烯酯和噻吩羧酸乙烯酯;多官能(甲基)丙烯酸线性多元醇酯,例如二甲基丙烯酸丁二醇酯、二丙烯酸己二醇酯、二甲基丙烯酸辛二醇酯、二丙烯酸癸二醇酯和二甲基丙烯酸十二烷二醇酯;支化或取代的多元醇(甲基)丙烯酸酯,例如二甲基丙烯酸新戊二醇酯和2-羟基-1,3-二丙烯酰氧基丙烷;聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯和聚丙二醇乙二醇二(甲基)丙烯酸酯(polypropylene polyethylene glycol di(meth)acrylates);以及多元羧酸多官能乙烯酯,例如琥珀酸二乙烯酯、富马酸二乙烯酯、马来酸乙烯酯/二乙烯酯、二葡糖酸二乙烯酯、衣康酸乙烯酯/二乙烯酯、丙酮二羧酸二乙烯酯、戊二酸二乙烯酯、3,3’-硫代二丙酸二乙烯酯、反式-乌头酸二乙烯酯/三乙烯酯、己二酸二乙烯酯、庚二酸二乙烯酯、辛二酸二乙烯酯、壬二酸二乙烯酯、癸二酸二乙烯酯、十二烷二酸二乙烯酯、和十三烷二酸二乙烯酯。
在本发明中,这些交联剂可以单独使用,也可以两种或多种联合使用。在上述交联剂中,优选使用:线性多元醇(甲基)丙烯酸酯,例如二甲基丙烯酸丁二醇酯、二丙烯酸己二醇酯、二甲基丙烯酸辛二醇酯、二丙烯酸癸二醇酯和二甲基丙烯酸十二烷二醇酯;支化或取代的多元醇(甲基)丙烯酸酯,例如二甲基丙烯酸新戊二醇酯和2-羟基-1,3-二丙烯酰氧基丙烷;以及聚亚烷基二醇二(甲基)丙烯酸酯和聚丙二醇乙二醇二(甲基)丙烯酸酯。
交联剂的含量优选为可聚合单体总量的0.05重量%至5重量%,更优选为0.1重量%至1.0重量%。
成核树脂的重均分子量优选为约3,000至约50,000,更优选为约5,000至约40,000。在该范围内,易于同时获得定影性能和定影后的图像强度。
成壳树脂的重均分子量优选为约3,000至约50,000,更优选为约5,000至约40,000。在该范围内,易于同时获得定影性能和抑制在感光体上成膜。
为了实现本发明的目的,具有核-壳结构的树脂颗粒的含量优选为调色剂总重量的20重量%或更高、更优选为30重量%至98重量%、进一步更优选为50重量%至98重量%。当含量位于该范围内时,获得优异的压力定影性能,因此该含量是优选的。
在具有核-壳结构的树脂颗粒中,成核树脂与成壳树脂的重量比(核∶壳)优选为约10∶90至约90∶10,更优选为约15∶85至约85∶15。当比值位于该范围内时,得到优异的压力定影性能。
具有核-壳结构的树脂颗粒的中位直径(中心直径)与调色剂的体均粒径之比优选为1/10至1/1,000,更优选为1/5至1/1,000,进一步更优选为1/2至1/200。当比值位于该范围内时,易于控制调色剂的粒径,因此该比值是优选的。
具体而言,具有核-壳结构的树脂颗粒的中位直径优选为0.01μm至1.0μm,更优选为0.05μm至0.7μm,进一步更优选为0.1μm至0.5μm。当中位直径位于该范围内时,树脂颗粒在水性介质中的分散状态是稳定的,因此优选该中位直径。此外,当使用这种颗粒来制备调色剂时,易于控制调色剂的粒径,并且所得到的调色剂在定影时具有优异的防粘性能和补偿性能(offset property),因此这种颗粒是优选的。
顺便提及,可按照已知的方式通过(例如)激光衍射粒径分布测量装置(LA-920,由Horiba Ltd.制造)来测量具有核-壳结构的树脂颗粒的中位直径。
另外,对用来证实调色剂颗粒含有两种或多种具有核-壳结构的树脂颗粒的方法没有特别的限定,可以列举的方法有:用透射型电子显微镜观察调色剂的横截面的方法,以及通过染色等产生明显的对照,然后用透射型电子显微镜观察调色剂的横截面的方法。在一些情况中,基于在制备时调色剂粒径与具有核-壳结构的树脂颗粒的直径的比值、具有核-壳结构的树脂颗粒的量、以及制备方法,调色剂颗粒中包含两种或多种具有核-壳结构的树脂颗粒是显而易见的。
优选通过乳液聚合法来制备具有核-壳结构的树脂颗粒。
在乳液聚合法中,更优选采用被称为两步进料法的方法,其中单体被逐步加入到聚合体系内。两步进料法能够轻松地获得具有核-壳结构的树脂颗粒,其中核和壳由Tg彼此不同的树脂构成。
当采用相关领域中的捏合法在高温和高压的条件下将具有核-壳结构的树脂颗粒混合来制备调色剂时,存在下列风险:精确形成的微观相分离结构会受到破坏,并且无法获得所需的压塑性能。同样基于该原因,优选将在水性介质(例如水)中形成颗粒的方法作为制备调色剂的方法。为了使用这样获得的树脂作为粘结剂树脂并通过溶解悬浮法或乳液聚合聚集法来制备调色剂,可采用常规的已知制备方法。
作为制备具有核-壳结构的树脂颗粒(其中核和壳由Tg彼此不同的树脂构成)的方法,可以列举如下文献中所描述的方法:Core-ShellPolymer Nanoparticles for Baroplastic Processing,Macromolecules,2005,38,8036-8044;Preparation and Characterization of Core-ShellParticles Containing Perfluoroalkyl Acrylate in the Shell,Macromolecules,2002,35,6811-6818;以及Complex Phase Behaviorof a Weakly Interacting Binary Polymer Blend,Macromolecules,2004,37,5851-5855。
在本发明中,在用于调色剂的粘结剂树脂中,可通过可聚合单体的自由基聚合而制备的那些粘结剂树脂可以通过使用自由基聚合引发剂来进行聚合。
作为本文所使用的自由基聚合引发剂,可使用已知的那些,没有特别的限制。自由基聚合引发剂的具体例子包括:过氧化物,例如过氧化氢、过氧化乙酰、过氧化异丙苯、过氧化叔丁基、过氧化丙酰、过氧化苯甲酰、过氧化氯代苯甲酰、过氧化二氯代苯甲酰、过氧化溴甲基苯甲酰、过氧化月桂酰、过硫酸铵、过硫酸钠、过硫酸钾、过氧化碳酸二异丙酯、氢过氧化四氢萘、1-苯基-2-甲基丙基-1-氢过氧化物、氢过氧化过三苯乙酸叔丁酯(pertriphenylaceticacid-tert-butyl-hydroperoxide)、过甲酸叔丁酯、过乙酸叔丁酯、过苯甲酸叔丁酯、过苯乙酸叔丁酯、过甲氧基乙酸叔丁酯、和过N-(3-甲苯甲酰基)氨基甲酸叔丁酯;偶氮化合物,例如2,2′-偶氮二丙烷、2,2′-二氯-2,2′-偶氮二丙烷、二乙酸1,1′-偶氮(甲基乙基)酯、2,2′-偶氮二(2-脒基丙烷)盐酸盐、2,2′-偶氮二(2-脒基丙烷)硝酸盐、2,2′-偶氮二异丁烷、2,2′-偶氮二异丁酰胺、2,2′-偶氮二异丁腈、2,2′-偶氮二-2-甲基丙酸甲酯、2,2′-二氯-2,2′-偶氮二丁烷、2,2′-偶氮二-2-甲基丁腈、2,2′-偶氮二异丁酸二甲酯、1,1′-偶氮二(1-甲基丁腈-3-磺酸钠)、2-(4-甲基苯基偶氮)-2-甲基丙二腈、4,4′-偶氮二-4-氰基戊酸、3,5-二羟甲基苯基偶氮-2-甲基丙二腈、2-(4-溴苯基偶氮)-2-烯丙基丙二腈、2,2′-偶氮二-2-甲基戊腈、4,4′-偶氮二-4-氰基戊酸二甲酯、2,2′-偶氮二-2,4-二甲基戊腈、1,1′-偶氮二环己烷腈、2,2′-偶氮二-2-丙基丁腈、1,1′-偶氮二-1-氯苯乙烷、1,1′-偶氮二-1-环己烷腈、1,1′-偶氮二-1-环庚烷腈、1,1′-偶氮二-1-苯乙烷、1,1′-偶氮二异丙苯、4-硝基苯基偶氮苄基氰基乙酸乙酯、苯基偶氮二苯基甲烷、苯基偶氮三苯基甲烷、4-硝基苯基偶氮三苯基甲烷、1,1′-偶氮二-1,2-二苯乙烷、聚(双酚A-4,4′-偶氮二-4-氰基戊酸酯)、聚(2,2′-偶氮二异丁酸四乙二酯)和2,2′-偶氮二(2-甲基丙脒)二盐酸盐;1,4-二(五亚乙基)-2-四氮烯;以及1,4-二甲氧基羰基-1,4-二苯基-2-四氮烯。
构成树脂的单体的聚合优选在水性介质中进行,其中所述树脂用于形成具有-核壳结构的颗粒。
可用于本发明中的水性介质的例子包括:水,如蒸馏水或去离子水;醇,如乙醇和甲醇;以及水和醇的混合物。其中优选乙醇、水、或其混合物,特别优选水(如蒸馏水或去离子水)。这些水性介质可单独使用或者两种或多种联合使用。
另外,水性介质可含有与水混溶的有机溶剂。与水混溶的有机溶剂的例子包括丙酮和乙酸。在本发明中,优选其中不含与水混溶的有机溶剂的实施方案。
另外,聚合反应可在有机溶剂中进行。
可用于本发明中的有机溶剂的具体例子包括:烃,如甲苯、二甲苯和均三甲苯;含卤素溶剂,如氯苯、溴苯、碘苯、二氯苯、1,1,2,2-四氯乙烷和对氯甲苯;酮系溶剂,如3-己酮、苯乙酮和二苯甲酮;醚系溶剂,如二丁醚、茴香醚、苯乙醚、邻苯二甲醚、对苯二甲醚、3-甲基苯甲醚、二苄醚、苄基苯基醚、萘甲醚和四氢呋喃;硫醚系溶剂,如二苯硫醚和茴香硫醚;酯系溶剂,如乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸戊酯、苯甲酸甲酯、邻苯二甲酸甲酯、邻苯二甲酸乙酯、2-乙氧乙基醋酸酯;以及二苯醚系溶剂,如二苯醚、烷基取代的二苯醚(例如,4-甲基二苯醚、3-甲基二苯醚和3-苯基苯甲醚)、卤素取代的二苯醚(例如,4-溴二苯醚、4-氯二苯醚、4-溴二苯醚、和4-甲基-4′-溴二苯醚)、烷氧基取代的二苯醚(例如,4-甲氧基二苯醚、3-甲氧基二苯醚和4-甲基-4′-甲氧基二苯醚)和环状二苯醚(例如,氧芴和夹氧杂蒽)。这些溶剂可以其混合物的形式使用。
此外,在水性介质中通过聚合来制备粘结剂树脂时,作为形成单体颗粒的乳液的方法,例如可以列举下列方法:将含有助表面活性剂的单体溶液(油相)与表面活性剂的水性介质溶液(水相)在剪切混合装置(例如,活塞式均化器、微流动装置(microfluidizing apparatus,例如,由Microfluidix制造的MICROFLUIDIZER)或超声波分散装置)中均匀混合,从而制得乳液。在这种情况中,油相的加入量优选为水相和油相的总重量的约0.1重量%至约50重量%。在存在所形成的乳液的条件下,所用的表面活性剂的量优选低于临界胶束浓度(CMC),并且,相对于100重量份油相,所用的助表面活性剂的量优选为0.1重量份至40重量份,更优选为0.1重量份至20重量份。
顺便提及,如上所述,在“细小乳液聚合法(其中单体在联合使用表面活性剂(其浓度低于临界胶束浓度(CMC))和助表面活性剂、并且在存在有用于单体乳液的聚合引发剂的条件下发生聚合)”中,加成聚合型单体在单体颗粒(油滴)内进行聚合,从而形成均匀的聚合物颗粒,因此这种方法是优选的。此外,在本发明中,即使在缩聚型/加成聚合型复合聚合物的情况下,“细小乳液聚合法”在聚合过程中也不需要进行单体的分散,因此缩聚型聚合物具有其可以原样地保留在颗粒内的优点。
另外,在(例如)J.S.Guo,M.S.El-Aasser,J.W.Vanderhoff;J.Polym.Sci.;Polym.Chem.Ed.,第27卷,第691页(1989)中所描述的用以制备粒径为5nm至50nm的颗粒的所谓“微乳液聚合法”提供了与本发明中“细小乳液聚合法”相同的分散结构和相同的聚合机理,因此该方法也可用于本发明中。在“微乳液聚合法”中,表面活性剂的使用量高于临界胶束浓度(CMC),因此可能导致如下问题:所得到的聚合物颗粒被大量表面活性剂污染,或者需要大量的时间通过水洗、酸洗或碱洗来除去表面活性剂。
此外,当在制备粘结剂树脂的过程中在水性介质中进行缩聚和/或聚合时,优选使用助表面活性剂。助表面活性剂的用量更优选为单体总重量的0.1重量%至40重量%。加入助表面活性剂的目的是降低在所谓的细小乳液聚合中的奥斯特瓦尔德成熟。作为助表面活性剂,可使用通常已知的用于细小乳液法中的那些助表面活性剂。
助表面活性剂的优选例子包括(但不限于):具有8个至30个碳原子的烷烃,如十二烷、十六烷和十八烷;具有8个至30个碳原子的烷基醇,如月桂醇、十六醇和硬脂醇;具有8个至30个碳原子的烷基硫醇,如月桂基硫醇、十六烷基硫醇和硬脂基硫醇;它们与丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯形成的聚合物;聚合物或聚加合物,如聚苯乙烯和聚酯;羧酸;酮;以及胺。
在这些助表面活性剂中,优选使用的那些助表面活性剂是十六烷、十六醇、甲基丙烯酸十八烷基酯、甲基丙烯酸月桂酯、聚酯和聚苯乙烯,并且为了避免产生挥发性有机物,更优选甲基丙烯酸十八烷基酯、甲基丙烯酸月桂酯、聚酯和聚苯乙烯。
可用于助表面活性剂的聚合物或含聚合物的组合物可包含(例如)与其他单体形成的共聚物、嵌段共聚物或混合物。另外,可联合使用多种助表面活性剂。
助表面活性剂可以用在油相和水相中的任意一者中。
(其他粘结剂树脂)
在本发明中,除了具有核-壳结构的树脂颗粒以外,调色剂还可以使用其他粘结剂树脂作为粘结剂树脂。
在这种情况下,为了实现本发明目的,核-壳颗粒的含量优选为用于调色剂的全部粘结剂树脂的重量的30重量%或更高。该含量更优选为40重量%至100重量%,进一步更优选为50重量%至100重量%。
其他粘结剂树脂的优选例子包括乙烯系树脂、苯乙烯系树脂、聚(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酰基树脂、聚酰胺树脂、聚碳酸酯树脂、聚醚树脂、聚酯树脂、以及它们的共聚物树脂,其中更优选苯乙烯系树脂、(甲基)丙烯酰基树脂、聚酯树脂、以及它们的共聚物树脂。
作为聚酯树脂,可以优选列举除了重均分子量为约3,000或更低、并且包含主链中含有环状结构的非结晶性聚酯嵌段和主链中不含环状结构的结晶性聚酯嵌段的聚酯嵌段共聚物之外的其它聚酯。所述聚酯树脂可通过常规已知的方法来合成,例如在重縮合(缩聚)(化学同人,1971年)、高分子実験学(重縮合と重付加)(高分子实验学(缩聚与聚合加成))(共立出版,1958年)、或ポリエステル樹脂ハンドブツク(聚酯树脂手册)(日刊工業新聞社,1988年)中所描述的那些方法。可单独采用酯交换法或直接缩聚法,也可以联合使用这些方法。
另外,作为可用于本发明中的其他树脂粘结剂,还可使用除了用于具有核-壳结构的树脂颗粒的那些树脂以外的其它加成聚合型树脂。用于制备这种加成聚合型树脂的可加成聚合单体的例子包括自由基聚合型单体、阳离子聚合型单体和阴离子聚合型单体。
(防粘剂)
本发明的静电图像显影用调色剂含有由聚酯嵌段共聚物构成的防粘剂,其中所述聚酯嵌段共聚物的重均分子量为约3,000或更低、并且该聚酯嵌段共聚物包含主链中含有环状结构的非结晶性聚酯嵌段和主链中不含环状结构的结晶性聚酯嵌段。
防粘剂通常通过缩聚法并利用多元酸和多元醇而合成。特别有效的是,防粘剂具有:包含非结晶性缩聚产物(其主链中含有诸如芳环结构(例如双酚A衍生物)之类的环状结构)的嵌段和包含由脂肪酸和脂肪醇形成的结晶性缩聚产物的嵌段(其主链中不含环状结构)。
例如,可通过如下方法来获得防粘剂:形成包含双酚A的环氧乙烷加合物和对苯二甲酸等的低聚物,同时制备含有脂肪酸和脂肪醇的缩聚低聚物,然后将它们混合以进行缩聚。但是,当缩聚产物的分子量过高时,在施加压力时会导致流动性不足,从而不能获得预期的效果。
(可缩聚的单体)
可用于本发明中的多元羧酸为每分子中含有两个或多个羧基的化合物。
其中,二羧酸为每分子中具有两个羧基的化合物,其例子包括:草酸、戊二酸、丁二酸、马来酸、己二酸、β-甲基己二酸、壬二酸、癸二酸、壬烷二酸、癸烷二酸、十一烷二酸、十二烷二酸、富马酸、柠康酸、二甘醇酸、环己烷-3,5-二烯-1,2-二羧酸、苹果酸、柠檬酸、六氢化对苯二甲酸、丙二酸、庚二酸、酒石酸、黏酸、邻苯二甲酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸、四氯邻苯二甲酸、氯邻苯二甲酸、硝基邻苯二甲酸、对羧基苯乙酸、对苯二乙酸、间苯二甘醇酸、对苯二甘醇酸、邻苯二甘醇酸、二苯乙酸、二苯基-p,p′-二羧酸、萘-1,4-二羧酸、萘-1,5-二羧酸、萘-2,6-二羧酸、蒽二羧酸、以及环己烷二羧酸。作为除了二羧酸之外的多元羧酸,可以列举:偏苯三酸、苯均四酸、萘三羧酸、萘四羧酸、芘三羧酸、以及芘四羧酸。另外,可使用这样的化合物,其中这些羧酸的羧基衍生为酸酐、混合酸酐、酰氯、或酯。
可用于本发明中的多元醇为每分子中含有两个或多个羟基的化合物。在这些化合物中,二元醇为每分子中具有两个羟基的化合物,其例子包括:乙二醇、丙二醇、丁二醇、二乙二醇、己二醇、环己二醇、辛二醇、癸二醇和十二烷二醇。作为除了二元醇之外的多元醇,例如可以列举:丙三醇、季戊四醇、六羟甲基三聚氰胺、六羟乙基三聚氰胺、和四羟甲基苯基胍胺、四羟乙基苯基胍胺。
由于这些多元醇微溶或不溶于水性介质,因此以多元醇分散在水性介质中的单体液滴的形式进行酯合成反应。
另外,可作为用于聚酯的可缩聚单体而用于本发明中的羟基羧酸的例子包括羟基庚酸、羟基辛酸、羟基癸酸和羟基十一烷酸。
关于可用于本发明中的聚酯,可通过将这些可缩聚单体合适地结合来容易地获得非结晶性聚酯和结晶性聚酯。
可优选用于获得主链中不含环状结构的结晶性聚酯的多元羧酸的例子包括:乙二酸、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、柠康酸、衣康酸、戊烯二酸、正十二烷基丁二酸、正十二烯基丁二酸、异十二烷基丁二酸、异十二烯基丁二酸、正辛基丁二酸、正辛烯基丁二酸、癸烷二羧酸、以及这些酸的酸酐或氯化物。
此外,用于获得主链中不含环状结构的结晶性聚酯的多元醇的例子包括:乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,4-丁烯二醇、新戊二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇、二丙二醇、聚乙二醇和聚丙二醇。
另外,优选通过环状单体(如己内酯)发生开环聚合来获得结晶性聚酯,这是因为其熔融温度大约为60℃,作为调色剂,该温度是合适的。
作为主链中不含环状结构的结晶性缩聚树脂,可以列举:通过使1,9-壬二醇与1,10-癸烷二羧酸反应、或通过使环己二醇与己二酸反应而获得的聚酯;通过使1,6-己二醇与癸二酸反应而获得的聚酯;通过使乙二醇与丁二酸反应而获得的聚酯;通过使乙二醇与癸二酸反应而获得的聚酯;以及通过使1,4-丁二醇与丁二酸反应而获得的聚酯。
其中,通过使1,9-壬二醇与1,10-癸烷二羧酸反应而获得的聚酯、以及通过使1,6-己二醇与癸二酸反应而获得的聚酯是更优选的。
(主链中含有环状结构的非结晶性聚酯)
在通过多元羧酸与多元醇的缩聚来获得主链中含有环状结构的非结晶性聚酯的情况中,优选的是,至少部分多元羧酸、或至少部分多元醇、或这两者含有环状结构,并且更优选的是,多元羧酸和多元醇均含有环状结构。
环状结构可以为含有环状结构的基团,其可优选地列举为芳环和脂环烃。
可用于本发明中以获得主链中含有环状结构的结晶性聚酯的多元羧酸的例子包括:二羧酸,如邻苯二甲酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸、四氯邻苯二甲酸、氯邻苯二甲酸、硝基邻苯二甲酸、对羧基苯乙酸、对苯二乙酸、间苯二甘醇酸、对苯二甘醇酸、邻苯二甘醇酸、二苯乙酸、二苯基-p,p′-二羧酸、萘-1,4-二羧酸、萘-1,5-二羧酸、萘-2,6-二羧酸、蒽二羧酸、以及环己烷二羧酸。除了二羧酸之外的多元羧酸的例子包括:偏苯三酸、苯均四酸、萘三羧酸、萘四羧酸、芘三羧酸、以及芘四羧酸。另外,还可以使用这些羧酸的衍生物,其中羧基转化为酸酐、酰氯或酯。
其中,优选使用对苯二甲酸及其低级烷基酯、二苯乙酸和环己烷二羧酸。顺便提及,这里所用的术语“低级烷基酯”表示与具有1至8个碳原子的脂肪醇形成的酯。
另外,作为可用于本发明中以获得主链中含有环状结构的非结晶性聚酯的多元醇的例子,优选使用聚四亚甲基二醇、双酚A、双酚Z、氢化双酚A、环己二醇和环己烷二甲醇。
可以分别单独使用多元羧酸和多元醇、或者可以单独使用多元羧酸或多元醇中的一者同时联合使用另一者中的两种或多种、或者还可以分别联合使用多元羧酸和多元醇中的两种或多种来制备一种缩聚树脂。另外,在使用羟基羧酸来制备缩聚树脂的情况中,可使用一种、或两种、或多种羟基羧酸,另外,可同时使用多元羧酸或多元醇。
在嵌段共聚物中,主链中不含环状结构的结晶性聚酯嵌段与主链中含有环状结构的非结晶性聚酯嵌段的重量比(即主链中不含环状结构的结晶性聚酯嵌段/主链中含有环状结构的非结晶性聚酯嵌段)优选为约1/20至约20/1,更优选为约1/10至约10/1。另外,重量比为约1/9至约5/5是进一步更优选的,这是因为,由于其主链中不含环状结构的结晶性聚酯而起到抑制所得调色剂的充电性能发生劣化的作用。在主链中不含环状结构的结晶性聚酯嵌段与主链中含有环状结构的非结晶性聚酯嵌段的重量比位于上述范围内的情况下,得到这样的嵌段共聚物,该嵌段共聚物可以赋予所制得的调色剂足够的充电性能和机械强度,并且还赋予在低温下的定影性能,因此该比值是优选的。此外,所得调色剂在压力下的流动行为是优异的,因此该比值是优选的。
在本发明的嵌段共聚物中,主链中不含环状结构的结晶性聚酯嵌段与主链中含有环状结构的非结晶性聚酯嵌段的单元比优选为使得该嵌段共聚物为二嵌段共聚物,该二嵌段共聚物包含:主链中不含环状结构的一个结晶性聚酯嵌段;以及主链中含有环状结构的一个非结晶性聚酯嵌段。
在通过将主链中不含环状结构的结晶性聚酯树脂与主链中含有环状结构的非结晶性聚酯树脂混合、并通过高度聚合反应来获得嵌段共聚物的情况中,主链中不含环状结构的结晶性聚酯树脂的晶体熔融温度优选为约40℃至约150℃,更优选为约50℃至约120℃,特别优选为约50℃至约90℃。在所用的结晶性树脂的晶体熔融温度位于该范围内的情况下,所得调色剂具有优异的抗粘着性、在低温下显示出优异的熔体流动性能、并显示出优异的定影性能,因此该晶体熔融温度是优选的。
可根据差示扫描量热法(DSC)、利用(例如)“DSC-20”(由Seiko Electronic Industrial Co.,Ltd.制造)来测量主链中不含环状结构的结晶性聚酯的熔融温度。具体而言,发现可以将通过在以10℃/分钟的升温速率将温度由室温升至150℃的条件下根据JIS K-7121:87所示的输入补偿型差示扫描量热法对约10mg样品进行测量而获得的熔融峰温度作为熔融温度。存在着结晶性树脂显示出多个熔融峰的情况。在本发明中,将最大峰值视为熔融温度。
另一方面,在通过将主链中不含环状结构的结晶性聚酯树脂与主链中含有环状结构的非结晶性聚酯树脂混合、并通过高度聚合反应来获得嵌段共聚物的情况中,主链中含有环状结构的非结晶性聚酯树脂的玻璃化转变温度Tg优选为50℃至80℃,更优选为50℃至65℃。当Tg为50℃或更高时,所得粘结剂树脂本身在高温区域内获得优异的聚集力、在定影时几乎不会出现热偏移(hot offset)现象,并且在80℃或更低的温度下,在最低定影温度不升高的条件下发生充分的熔融,因此该Tg是优选的。
在本发明中,非结晶性树脂的玻璃化转变温度是指根据ASTMD3418-82中所提供的方法(DSC法)测量而获得的数值。
可根据(例如)差示扫描量热法(DSC)、利用(例如)“DSC-20”(由Seiko Electronic Industrial Co.,Ltd.制造)来测量本发明中的玻璃化转变温度。具体而言,可采用如下方法获得玻璃化转变温度:以10℃/分钟的升温速率加热约10mg样品,并读取基线与吸热峰的切线的交叉点值。
另外,在本发明中,嵌段共聚物的玻璃化转变温度优选为50℃至80℃,更优选为50℃至65℃。当嵌段共聚物的玻璃化转变温度位于该范围内时,所得调色剂很少产生结块,并且该调色剂具有优异的储存性能,因此这种玻璃化转变温度是优选的。
另外,嵌段共聚物的熔融温度优选为50℃至100℃,更优选为50℃至80℃。当嵌段共聚物的熔融温度位于该范围内时,易于获得在厚纸上的定影性能、充电性能、以及在感光体上的抗成膜性,因此这种熔融温度是优选的。
顺便提及,对于某些嵌段共聚物,不能观察到明显的熔融温度和明显的玻璃化转变温度。
在通过将主链中不含环状结构的结晶性聚酯树脂与主链中含有环状结构的非结晶性聚酯树脂混合、并通过高度聚合反应来获得嵌段共聚物的情况中,主链中不含环状结构的结晶性聚酯树脂的重均分子量优选为700至2,000,更优选为1,000至1,500。
另外,待混合的不含环状结构的非结晶性聚酯树脂的重均分子量为700至2,000,更优选为1,000至1,500。
在本发明中,嵌段共聚物的重均分子量为3,000或更低,更优选为2,500或更低。当重均分子量超过3,000时,无法在定影时获得防粘性能。另外,其重均分子量优选为500或更高,更优选为1,000或更高。当其重均分子量为500或更高时,在运输时不会发生固化,并且定影图像没有粘连的感觉,因此这种重均分子量是优选的。
另外,可用于本发明中的嵌段共聚物可部分地具有支化或交联结构,该结构是通过选择单体的羧基数目或羟基数目或者通过加入交联剂而形成的。
防粘剂颗粒的中位直径(中心直径)优选为0.05μm至2.0μm,更优选为0.1μm至1.0μm,进一步更优选为0.1μm至0.5μm。当中位直径位于该范围内时,防粘剂颗粒在水性介质中的分散状态是稳定的,因此这种中位直径是优选的。
在本发明中,调色剂中所加入的防粘剂的含量优选为1重量%至30重量%,更优选为10重量%至20重量%,所述防粘剂包含聚酯嵌段共聚物,所述聚酯嵌段共聚物的重均分子量为约3,000或更低,并且该聚酯嵌段共聚物包含主链中含有环状结构的非结晶性聚酯嵌段和主链中不含环状结构的结晶性聚酯嵌段。当其含量位于该范围内时,所得调色剂在定影时具有优异的防粘性能。
可按照常规方式通过多元醇与多元羧酸的缩聚反应来制备不含环状结构的结晶性聚酯树和含有环状结构的非结晶性聚酯树脂。可根据诸如本体聚合法、乳液聚合法或悬浮聚合法之类的常规缩聚方法来进行缩聚反应,其中本体聚合法是优选的。另外,可在大气压力下进行该反应,但是也可采用常规条件,如减压条件或在氮气流中的条件。
具体而言,可通过如下方式制备树脂:将多元醇、多元羧酸以及催化剂(如果需要的话)放置于配有温度计、搅拌器以及回流冷凝器(falling condenser)的反应容器内,并在惰性气体(例如,氮气)存在的条件下加热该混合物,同时连续地将副产物小分子化合物移出反应体系,然后当产物的分子量达到预定程度时终止反应,接着进行冷却并收集预期的反应产物。
此外,主链中不含环状结构的结晶性聚酯树脂与主链中含有环状结构的非结晶性聚酯树脂中至少一者优选为在含硫的酸性催化剂存在的条件下、在150℃或更低的温度下所制备的树脂,更优选的是,这两种树脂均为在含硫的酸性催化剂存在的条件下、在150℃或更低的温度下所制备的树脂。
此外,优选通过将作为催化剂的含硫的酸性催化剂加入到主链中不含环状结构的结晶性聚酯树脂和主链中含有环状结构的非结晶性聚酯树脂中,并在150℃或更低的温度下进行加热来获得嵌段共聚物。反应温度优选为70℃至150℃,更优选为80℃至140℃。当反应温度为70℃或更高时,不会产生因单体溶解和催化剂活性降低而导致的反应性下降,并且不会抑制分子的延长,因此该反应温度是优选的。另外,当反应温度为150℃或更低时,可以在较低能量成本的条件下进行制备。此外,所得树脂不会着色并且所制得的聚酯不会分解。
(含硫的酸性催化剂)
所使用的含硫的酸性催化剂的例子包括:烷基苯磺酸(例如,十二烷基苯磺酸、异丙基苯磺酸、或樟脑磺酸)、烷基磺酸、烷基二磺酸、烷基酚磺酸、烷基萘磺酸、烷基四氢木质素磺酸(alkyltetralinsulfonic acid)、烷基烯丙基磺酸、石油磺酸、烷基苯并咪唑磺酸、高级醇醚磺酸、烷基二苯基磺酸、单丁基苯基酚硫酸、二丁基苯基酚硫酸、高级脂肪酸硫酸酯(例如,十二烷基硫酸)、高级醇硫酸酯、高级醇醚硫酸酯、高级脂肪酸酰胺烷氧基硫酸酯、高级脂肪酸酰胺烷基化硫酸酯、萘次甲基醇硫酸、硫酸化脂肪、磺基琥珀酸酯、磺化高级脂肪酸、树脂酸醇硫酸、以及所有这些物质的盐类化合物,但是并不局限于这些。此外,这些催化剂的结构中可具有一些官能团。如果需要,可联合使用多种这些催化剂。作为优选使用的含硫的酸性催化剂,可以列举烷基苯磺酸。其中,特别优选的是十二烷基苯磺酸、苯磺酸、对甲苯磺酸、樟脑磺酸等。
也可将通常所采用的其他缩聚催化剂与上述催化剂一同使用。其具体例子包括金属催化剂、水解酶型催化剂、碱性催化剂、以及不具有含硫的酸的布朗斯台德酸性催化剂。
(其他防粘剂)
在本发明中,如果需要,还可向调色剂中加入除了包含聚酯嵌段共聚物的防粘剂以外的其他防粘剂,其中所述聚酯嵌段共聚物的重均分子量为约3,000或更低,并且该聚酯嵌段共聚物包含主链中含有环状结构的非结晶性聚酯嵌段和主链中不含环状结构的结晶性聚酯嵌段。
其他防粘剂的具体例子包括:诸如聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯之类的低分子量聚烯烃;诸如棕榈酸的长链脂肪酸;加热时显示出软化温度的有机硅;诸如油酸酰胺、芥子酸酰胺、蓖麻油酸酰胺、或硬脂酸酰胺之类的脂肪酸酰胺;诸如巴西棕榈蜡、米蜡、小烛树蜡、浊蜡、西蒙得木油之类的植物蜡;诸如蜂蜡之类的动物蜡;诸如蒙旦蜡、天然地蜡、纯白地蜡、石蜡、微晶蜡、和费-托石蜡之类的矿物石油蜡;诸如脂肪酸酯、蒙旦酸酯、和羧酸酯的酯蜡。在本发明中,可单独使用这些防粘剂或联合使用两种或多种防粘剂。
防粘剂的加入量优选为调色剂颗粒总重量的1重量%至20重量%、更优选为5重量%至15重量%。当其加入量位于该范围内时,可获得充分的防粘剂效果,并且由于显影装置内的所得调色剂颗粒几乎不会被破坏,因此防粘剂在载体中不会被消耗,并且充电性能不会劣化,因此这种加入量是优选的。
<电荷控制剂>
在本发明中,如果需要,可向调色剂中加入电荷控制剂。作为电荷控制剂,可使用已知的那些。例如,可使用偶氮系金属络合物化合物、水杨酸的金属络合物化合物、以及含有极性基团的树脂类电荷控制剂。在根据湿式制备法来制备调色剂的情况中,从控制离子强度(%)和减少废水污染程度的角度来看,优选使用难溶于水的物质。顺便提及,在本发明中,调色剂可以是含有磁性材料的磁性调色剂,也可以是不含磁性材料的非磁性调色剂。
<着色剂>
对于能够在本发明中使用的着色剂没有特别限定,其例子包括已知的着色剂,可根据目的适当地选择合适的着色剂。可以单独使用着色剂,也可以联合使用两种或多种相同类别的着色剂。此外,还可以使用两种或多种不同类别的着色剂的混合物。另外,这些着色剂在使用之前可以经过表面处理。
作为着色剂的具体例子,可以列举出如下所示的黑色着色剂、黄色着色剂、橙色着色剂、红色着色剂、蓝色着色剂、紫色着色剂、绿色着色剂和白色着色剂。
黑色颜料的例子包括有机和无机着色剂,如炭黑、苯胺黑、活性炭、非磁性铁氧体和天然氧化铁黑。
黄色颜料的例子包括铅黄、锌黄、氧化钙黄、镉黄、铬黄、坚牢黄、坚牢黄5G、坚牢黄5GX、坚牢黄10G、联苯胺黄G、联苯胺黄GR、Threne黄、喹啉黄和永固黄NCG。
橙色颜料的例子包括红黄铅(reddish yellow lead)、钼橙、永固橙GTR、吡唑啉酮橙、乌尔康橙、联苯胺橙G、阴丹士林亮橙RK和阴丹士林亮橙GK。
红色颜料的例子包括氧化铁红、镉红、铅丹、硫化汞、颜料红、永固红4R、立索红、亮胭脂红3B、亮胭脂红6B、杜邦油红、吡唑啉酮红、若丹明B色淀、色淀红C、玫瑰红、曙红和茜素色淀。
蓝色颜料的例子包括有机和无机着色剂,如普鲁士蓝、钴蓝、碱性蓝色淀、维多利亚蓝色淀、坚牢天蓝、阴丹士林蓝BC、群青、酞菁蓝和酞菁绿。
紫色颜料的例子包括有机和无机着色剂,如锰紫、坚牢紫B和甲基紫色淀。
绿色颜料的例子包括有机和无机着色剂,如氧化铬、铬绿、颜料绿B、孔雀绿色淀和末级黄绿G(Final Yellow Green G)。
白色颜料的例子包括锌白、氧化钛、锑白和硫化锌。
惰性颜料的例子包括重晶石粉末、碳酸钡、粘土、二氧化硅、白炭黑、滑石和矾土白。
在本发明中,可使用已知方法将调色剂中的着色剂分散在粘结剂树脂中。当通过捏合-粉碎法获得调色剂时,可以以原样使用着色剂,或者可使用所谓的母料,其中,预先以高浓度将着色剂分散于树脂中并且在捏合时与粘结剂树脂一起捏合。另外,还可利用涌料法(flushingmethod),其中在干燥前,将合成的着色剂以湿饼(wet cake)态分散在树脂中。
可以以原样的形式使用着色剂,以通过悬浮聚合法来制备调色剂。在悬浮聚合法中,可通过将分散于树脂中的着色剂溶解或分散在可聚合单体中来将着色剂分散于所得颗粒中。
当调色剂制备方法是乳液聚合聚集法时,可通过下列方式获得调色剂:通过施加机械冲击来将着色剂与分散剂(如表面活性剂)一同分散在水性介质中,从而制得着色剂分散体,随后与树脂颗粒一起进行聚集,从而形成具有调色剂粒径的颗粒。
作为通过施加机械冲击等来进行分散的具体例子,例如可以列举这样的方法:通过使用旋转剪切均化器、介质型分散机(如球磨机、砂磨机或微磨碎机)、或高压反向碰撞型分散机来制备着色剂颗粒分散体。还可通过使用极性表面活性剂以及施加机械冲击(如均化器)来将这些着色剂分散在水性体系中。
为了确保在定影时的着色性能,着色剂的添加量优选为调色剂的固体成分总重量的4重量%至15重量%,优选为4重量%至10重量%。然而,在使用磁性材料作为黑色着色剂的情况中,着色剂的添加量优选为12重量%至48重量%,更优选为15重量%至40重量%。通过适当地选择着色剂的种类,可以获得各种颜色的调色剂,例如黄色调色剂、品红色调色剂、青色调色剂、黑色调色剂、白色调色剂和绿色调色剂。
<磁性材料>
在本发明中,如果需要,调色剂可以包含磁性材料。
磁性材料的例子包括具有铁磁性的金属或合金,例如:铁、钴和镍(包括铁氧体和天然氧化铁黑);含有这些元素的化合物;不含铁磁体元素但通过合适的热处理而显示出铁磁性的合金,例如被称为“霍斯勒合金”的含有锰和铜的合金(如锰-铜-铝、或锰-铜-锡);二氧化铬等。例如,在获得黑色调色剂时,可特别优选使用本身为黑色、且还可实现作为着色剂功能的天然氧化铁黑。另外,在获得有色调色剂时,黑色程度较低的着色剂(如金属铁)是优选的。此外,在这些磁性材料中,某些磁性材料可作为着色剂。在这种情况中,可将其同时用作磁性材料和着色剂。在获得磁性调色剂时,相对于100重量份调色剂,磁性材料的含量优选为20重量份至70重量份,更优选为40重量份至70重量份。
<内部添加剂>
在本发明中,可向调色剂内加入内部添加剂。这些内部添加剂通常用于控制定影图像的粘弹性。
内部添加剂的具体例子包括无机颗粒(如二氧化硅或氧化钛)和有机颗粒(如聚甲基丙烯酸甲酯)。另外,为了增强分散性能,还可对添加剂进行表面处理。可单独使用内部添加剂或联合使用两种或多种内部添加剂。
<外部添加剂>
在本发明中,可向本发明的调色剂中加入诸如流化剂和电荷控制剂之类的外部添加剂。
作为外部添加剂,可使用已知的物质,外部添加剂的例子包括:使用硅烷偶联剂等进行表面处理的无机颗粒,例如二氧化硅颗粒、二氧化钛颗粒、氧化铝颗粒、二氧化铈颗粒和炭黑;聚合物颗粒,例如聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯和有机硅树脂;胺的金属盐;以及水杨酸的金属络合物。在本发明中所用的这些外部添加剂可以单独使用,也可以两种或多种联合使用。
在本发明中,静电图像显影用调色剂的累积体积平均直径D50优选为3.0μm至9.0μm,更优选为3.0μm至7.0μm。当D50为3.0μm或更高时,粘结力适中并且显影性良好,因此这种平均直径是优选的。另外,当D50为9.0μm或更低时,图像分辨率性能优异,因此这种平均直径是优选的。
另外,本发明静电图像显影用调色剂的体均粒径分布指数GSDv优选为1.30或更低。当GSDv为1.30或更低时,分辨率优异,并且几乎不会发生雾化及调色剂的散射,而且也几乎不会出现图像缺陷,因此这种GSDv是优选的。
在本发明中,对于本文所用的累积体积平均直径D50和平均粒径分布指数,可以使用诸如Coulter Counter TA II(由Beckman Coulter制造)或Multisizer II(由Beckman Coulter制造)之类的测量仪器来测量粒径分布,并根据基于该粒径分布而划分的粒径范围(通道),从直径小的一侧,来绘制调色剂颗粒的体积和数目的累积分布曲线;并且分别将累积百分比为16%的粒径定义为体积D16v和数目D16P,分别将累积百分比为50%的粒径定义为体积D50v和数目D50P,分别将累积百分比为84%的粒径定义为体积D84v和数目D84P。利用这些值,体积平均粒径分布指数(GSDv)可以计算为(D84v/D16v)1/2,并且数均粒径分布指数(GSDp)可以计算为(D84p/D16p)1/2
调色剂的形状因子SF1优选为110到140,更优选为120到140。已知的是,在电子照相方法的转印步骤中,越是球形,调色剂越易于被转印,而在清洁步骤中,越是无定形,调色剂越易于清洁。
SF1是表示调色剂颗粒的表面上的不平坦度的形状因子,其可以按照下列方法来计算。调色剂形状因子SF1是通过下述方式获得的数值:通过摄影机将铺展在载玻片上的调色剂颗粒的光学显微照片引入Luzex图像分析器中,由调色剂颗粒的最大长度的平方/投影面积((ML2)/A)来计算50个或更多个调色剂颗粒的下式中的SF1,并且求出其平均值。
[式1]
SF1=((ML)2/A)×(π/4)×100
其中ML表示调色剂颗粒的最大长度,A表示调色剂颗粒的投影面积。
II.静电图像显影用调色剂的制备方法
在本发明中,作为调色剂的制备方法,可以列举由树脂颗粒分散体(其通过使用粘结剂树脂而获得)制备调色剂的方法,即,通过所谓的化学制备法来制备调色剂的方法。在本发明中,调色剂优选为聚合调色剂。
在本发明中,对调色剂的制备工艺没有特别的限制,可使用已知方法,如捏合-粉碎法、聚集凝结法(aggregation coalescence process)、以及悬浮聚合法。在这些方法中,优选聚集凝结法,特别优选的是乳液聚合聚集法。
本发明的制备静电图像显影用调色剂的方法涉及如下步骤:分散步骤,即,将树脂颗粒和防粘剂颗粒分散于水性介质中;聚集步骤,即,将分散后的树脂颗粒和防粘剂颗粒聚集以获得聚集的颗粒;以及融合步骤,即,通过加热而使聚集的颗粒融合。下面将对各步骤进行详细描述。
本发明的制备静电图像显影用调色剂的方法涉及如下步骤:分散步骤,即,将树脂颗粒和防粘剂颗粒分散于水性介质中;以及聚集步骤,即,将分散后的树脂颗粒和防粘剂颗粒聚集以获得聚集的颗粒。
在分散步骤中,优选使用分散体形式的粘结剂树脂和防粘剂。
作为将粘结剂树脂和防粘剂分散于水性介质中以形成颗粒的方法,还可从已知的方法中选择合适的方法,如强制乳化法、自乳化法、相反转乳化法。其中,从乳化所需能量、乳化后的产品的粒径的可控性、以及安全性的角度来看,自乳化法和相反转乳化法是优选的。
自乳化法和相反转乳化法在Chobiryushi Polymer no Oyo Gijutsu(Applied Technology of Ultrafine Particulate Polymer),CMC.中有描述。至于自乳化法中使用的极性基团,可使用羧基、砜基等。
另外,如下面将要描述的那样,优选使用粘结剂树脂分散体(其通过根据细小乳液法进行乳液聚合而获得)作为粘结剂树脂颗粒分散体。
另外,在本发明的调色剂的制备中,为了(例如)在悬浮聚合法中在分散时使体系稳定、或者在乳液聚合聚集法中使树脂颗粒分散体、着色剂颗粒分散体以及防粘剂分散体稳定,可使用表面活性剂。
表面活性剂的例子包括:阴离子型表面活性剂,例如硫酸酯盐型表面活性剂、磺酸盐型表面活性剂、磷酸酯型表面活性剂和皂型表面活性剂;阳离子型表面活性剂,例如胺盐型表面活性剂和季铵盐型表面活性剂;以及非离子型表面活性剂,例如聚乙二醇型表面活性剂、烷基酚环氧乙烷加合物型表面活性剂和多元醇型表面活性剂。其中,离子型表面活性剂是优选的,阴离子型表面活性剂和阳离子型表面活性剂是更优选的。
在本发明中,阴离子型表面活性剂通常具有强的分散力,在制备调色剂时可使树脂颗粒和着色剂优异地分散。此外,作为用于分散防粘剂的表面活性剂,有利地使用阴离子型表面活性剂。
优选的是,非离子型表面活性剂与上述阴离子型表面活性剂或阳离子型表面活性剂联合使用。上述表面活性剂可以单独使用,也可以两种或多种联合使用。
阴离子型表面活性剂的具体例子包括:脂肪酸皂类,例如月桂酸钾、油酸钠和蓖麻油酸钠;硫酸酯类,例如硫酸辛酯、硫酸月桂醇酯、月桂基醚硫酸酯和壬基苯基醚硫酸酯;磺酸酯类,例如月桂基磺酸酯、十二烷基苯磺酸酯、烷基萘磺酸钠(如,三异丙基萘磺酸钠或二丁基萘磺酸钠)、萘磺酸盐甲醛缩合物、磺基琥珀酸单辛酯、磺基琥珀酸二辛酯、月桂酰胺磺酸酯和油酰胺磺酸酯;磷酸酯类,例如磷酸月桂酯、磷酸异丙酯和壬基苯基醚磷酸酯;以及磺基琥珀酸酯类,例如磺基琥珀酸二烷基酯(如,磺基琥珀酸二辛酯钠)、以及月桂基磺基琥珀酸二钠。
阳离子型表面活性剂的具体例子包括:胺盐类,例如月桂胺盐酸盐、十八烷基胺盐酸盐、油胺乙酸盐、十八烷基胺乙酸盐和十八烷基氨基丙胺乙酸盐;以及季铵盐类,例如月桂基三甲基氯化铵、二月桂基二甲基氯化铵、二(十八烷基)二甲基氯化铵、二(十八烷基)二甲基氯化铵、月桂基二羟乙基甲基氯化铵、油烯基二聚氧乙烯甲基氯化铵、月桂酰氨基丙基二甲基乙基铵硫酸乙酯盐、月桂酰氨基丙基二甲基羟乙基高氯酸铵、烷基苯三甲基氯化铵、烷基三甲基氯化铵、和十四烷基三甲基溴化铵(TTAB)。
非离子型表面活性剂的具体例子包括:烷基醚类,例如聚氧乙烯辛基醚、聚氧乙烯月桂基醚、聚氧乙烯十八烷基醚和聚氧乙烯油烯基醚;烷基苯基醚类,例如聚氧乙烯辛基苯基醚和聚氧乙烯壬基苯基醚;烷基酯类,例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;烷基胺类,例如聚氧乙烯月桂基氨基醚、聚氧乙烯十八烷基氨基醚、聚氧乙烯油烯基氨基醚、聚氧乙烯大豆油氨基醚和聚氧乙烯牛油氨基醚;烷基酰胺类,例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;植物油醚类,例如蓖麻油聚氧乙烯醚和聚氧乙烯油菜籽油醚;烷醇酰胺类,例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;以及脱水山梨糖醇醚酯类,例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。
各分散体中表面活性剂的含量可处于不会损害本发明的程度,其含量通常是少量的,具体而言,表面活性剂的含量为0.01重量%至3重量%,更优选为0.05重量%至2重量%,甚至更优选为0.1重量%至2重量%。当含量在该范围内时,树脂颗粒分散体、着色剂分散体和防粘剂颗粒分散体均是稳定的,不会引起特定颗粒的聚集或分离,并且可以充分地获得本发明的效果,因此该含量是优选的。一般而言,即使在表面活性剂用量很小时,具有较大粒径的悬浮聚合法制得的调色剂的分散体也是稳定的。
作为可用于(例如)上述悬浮聚合法中的分散稳定剂,可使用微溶于水的亲水性无机微细粉末。无机微细粉末的例子包括二氧化硅、氧化铝、氧化钛、碳酸钙、碳酸镁、磷酸三钙(羟基磷灰石)、粘土、硅藻土和膨润土。其中,从形成微细颗粒的容易程度以及除去这些微细颗粒的容易程度的角度来看,碳酸钙和磷酸三钙是优选的。
另外,可将在常温下呈固态的水性聚合物用作分散稳定剂。其具体例子包括纤维素系化合物,例如:羧甲基纤维素和羟丙基纤维素、聚乙烯醇、明胶、淀粉和阿拉伯胶。
在使用有机溶剂来制备树脂颗粒分散体等的情况中,优选将有机溶剂完全或部分除去。
例如,优选的是,在含有粘结剂树脂的材料等被乳化后,部分地除去有机溶剂,从而将其固化为颗粒。固化的具体例子包括如下方法:将含有缩聚树脂的材料等在水性介质中乳化-分散,随后在搅拌的条件下、边引入空气或惰性气体(如氮气),边通过在气-液界面处进行干燥来除去有机溶剂(废气干燥法);在使用惰性气体使溶液起泡的同时(如果需要的话),在减压下进行干燥的方法(减压拔顶法(a toppingmethod under reduced pressure));以及将乳化后的分散体(其中含有缩聚树脂的物质乳化-分散于水性介质中)或含有缩聚树脂的物质的乳液通过微细喷嘴像淋浴一样排出,并滴落到盘形接收器上,重复该操作以使其干燥(淋浴型去溶剂法)。优选的是,根据所用的有机溶剂的蒸发速率、在水中的溶解度等来合适地选择或联合使用这些方法以进行去溶剂。
对在上述聚集步骤中所采用的聚集法没有特别的限定,可采用用于制备调色剂的乳液聚合聚集法中常规使用的聚集法,例如通过(例如)增加温度、改变pH值、或通过加入盐,随后在分散器内进行搅拌从而降低乳液稳定性的方法。
另外,在聚集步骤中,相互混合的树脂颗粒分散体、着色剂分散体和防粘剂分散体中的各种颗粒可聚集,从而形成具有调色剂粒径的聚集的颗粒。可通过(例如)非均相聚集法(hetero aggregation)来形成聚集颗粒。另外,为了使聚集颗粒稳定并控制粒径/粒径分布,可加入极性与聚集颗粒的极性不同的离子表面活性剂、或者至少具有一价电荷的化合物(如金属盐)。
另外,在聚集步骤中,可采用已知的聚集法、通过(例如)下列方式来调节调色剂粒径和粒径分布:由油滴形成树脂聚合物颗粒,其中所述油滴在聚合引发剂的存在下通过所述油滴中所含的单体的聚合而乳化-分散于水相中;随后通过已知的聚集方法将这样形成的聚合物颗粒与防粘剂颗粒聚集(缔合)在一起。
优选的是,通过乳液聚合聚集法来制备调色剂颗粒。具体而言,将这样获得的树脂颗粒分散体与着色剂颗粒分散体和防粘剂颗粒分散体混合;向其中加入聚集剂以引发非均相聚集,并形成具有调色剂粒径的聚集颗粒;随后加热至等于或高于树脂颗粒的玻璃化转变温度的温度、或加热至等于或高于熔融温度的温度,从而使聚集颗粒融合和凝结;随后进行洗涤和干燥,从而获得调色剂颗粒。该方法能够通过选择加热温度条件从而将调色剂的形状控制在无定形形状至球形的范围内。
在聚集步骤中,可将两种或多种树脂颗粒分散体混合在一起,并且按照相同的方式进行聚集步骤之后的步骤。在该情况中,可通过如下方式形成多层颗粒:预先将树脂颗粒分散体聚集以形成第一聚集颗粒,随后向其中加入另一种树脂颗粒分散体,以在第一聚集颗粒的表面上形成第二壳层。当然,也可按照与上述例子相反的顺序来制备多层颗粒。
另外,为了抑制着色剂从颗粒表面渗出,可通过(例如)热处理来使颗粒的表面交联。顺便提及,如果需要,通过水洗、酸洗、或碱洗来将所使用的表面活性剂等除去。
在本发明中使用乳液聚集凝结方法制备调色剂的情况中,可通过在聚集步骤中改变pH以引起聚集从而制备颗粒。同时,为了稳定或促进颗粒的聚集、或者为了获得具有较窄粒径分布的聚集颗粒,可以向其中添加聚集剂。
作为聚集剂,优选至少具有一价电荷的化合物,其具体例子包括:水溶性表面活性剂,例如上述离子型表面活性剂和非离子型表面活性剂;酸类,例如盐酸、硫酸、硝酸、乙酸和草酸;无机酸的金属盐,例如氯化镁、氯化钠、氯化铝(包括聚氯化铝)、硫酸铝、硫酸钙、硫酸铵、硝酸铝、硝酸银、硫酸铜和碳酸钠;脂肪酸或芳族酸的金属盐,例如乙酸钠、甲酸钾、草酸钠、邻苯二甲酸钠和水杨酸钾;酚类的金属盐,例如苯酚钠;氨基酸的金属盐;脂肪族胺或芳香族胺的无机酸盐,如三乙醇胺盐酸盐和苯胺盐酸盐。
考虑到聚集颗粒的可靠性、聚集剂对热和随时间延长的可靠性、以及在洗涤过程中将聚集剂除去,从性能和使用方便性考虑,聚集剂优选为无机酸的金属盐。其具体例子包括无机酸的金属盐,例如氯化镁、氯化钠、氯化铝(包括聚氯化铝)、硫酸铝、硫酸铵、硝酸铝、硝酸银、硫酸铜和碳酸钠。
聚集剂的添加量随着电荷价数而变化。但在任何价数情况下其都是少量的,对于具有一价电荷的聚集剂而言,含量为调色剂总重量的约3重量%或更低,对于具有二价电荷的聚集剂而言,含量为约1重量%或更低,对于具有三价电荷的聚集剂而言,含量为约0.5重量%或更低。聚集剂的添加量优选尽可能的小,因此更优选使用具有更高价数的化合物。
本发明的制备静电图像显影用调色剂的方法包括通过加热将聚集颗粒融合的融合步骤。
在融合步骤中,将聚集颗粒中的粘结剂树脂或防粘剂在等于或高于熔融温度或玻璃化转变温度的温度下熔融,并且聚集颗粒的形状由无定形形状变为更接近于球形。
为了保持基于具有核-壳结构的树脂颗粒(其中壳由高Tg相构成)的调色剂中的相分离结构,优选在加热至温度不超过成壳树脂的玻璃化转变温度+50℃的条件下进行熔融。当在加热至温度在成壳树脂的玻璃化转变温度的+50℃范围内的条件下进行熔融时,核成分的粘度几乎不会降低,因此几乎不会促进用于核的树脂的凝结,因而使微观相分离结构得以维持,并且对于压力具有足够的塑性行为。因此这种加热条件是优选的。
随后,如果需要,从水性介质中分离出聚集产物,并进行水洗和干燥,从而形成调色剂颗粒。
在完成聚集步骤和融合步骤之后,可任选地对调色剂颗粒进行任意的洗涤步骤、固-液分离步骤和干燥步骤以获得所需的调色剂颗粒。对于洗涤步骤,从带电性能的角度来看,优选使用去离子水来进行充分的置换洗涤。另外,对固-液分离步骤没有特定的限制,但从生产性的角度来看,优选使用抽吸过滤法或加压过滤法。另外,对干燥步骤没有特定的限制,然而从生产性的角度来看,优选使用冷冻干燥、闪喷干燥法(flash-jet drying)、流化干燥法、或振动下的流化干燥法。
III.静电图像显影剂
本文中所描述的静电图像显影用调色剂可用作静电图像显影剂(显影剂)。除了包含这种调色剂以外,对该显影剂并不特别限定,可以根据目的采用合适的组分配方。当单独使用调色剂时,制备单组分显影剂;当其与载体联合使用时,制备双组分显影剂。
对可用于本发明中的载体并不特定限定,其例子通常包括:磁性颗粒,如铁粉、铁氧体、氧化铁粉末、和镍;涂敷有树脂的载体,包括由磁性颗粒构成的芯材,其上涂敷有树脂(如苯乙烯系树脂、乙烯基系树脂、乙烯系树脂、松脂系树脂、聚酯系树脂、或三聚氰胺系树脂)或蜡(如硬脂酸),从而形成树脂涂层;以及磁性材料分散型载体,其中磁性颗粒分散于粘结剂树脂中。其中,特别优选的是涂敷有树脂的载体,这是因为可通过选择树脂涂层的构成来控制调色剂的带电性能和整个载体的电阻。
在双组分静电图像显影剂中,调色剂与载体的混合比优选为使得相当于100重量份的载体,使用2重量份至10重量份的调色剂。另外,对显影剂的制备方法没有特别的限制,但是例如可以列举在V型混合机中进行混合的方法。
IV.成像方法和成像装置
本发明的成像方法包括:静电潜像形成步骤,即,在潜像承载元件的表面上形成静电潜像;显影步骤,即,使用含有调色剂的显影剂使潜像承载元件上的静电潜像显影从而形成调色剂图像;转印步骤,即,将调色剂图像转印到记录材料的表面上从而形成经转印的调色剂图像;以及定影步骤,即,通过施加压力将经转印的调色剂图像定影,其中所述调色剂为本发明的静电图像显影用调色剂,该静电图像显影用调色剂是通过本发明的制备方法制备的,或者所述显影剂为本发明的静电图像显影剂。
在本发明的成像方法中,定影步骤中的定影温度优选为15℃至50℃,且定影步骤中的定影压力优选为0.1MPa至5MPa。
此外,本发明的成像装置包括:潜像承载元件;充电单元,其使所述潜像承载元件充电;曝光单元,其使所述经充电的潜像承载元件曝光,从而在所述潜像承载元件上形成静电潜像;显影单元,其使用含有调色剂的显影剂使所述静电潜像显影,从而形成调色剂图像;转印单元,其将所述调色剂图像从所述潜像承载元件转印到记录材料上;以及定影单元,其通过施加压力使所述经转印的图像定影,其中所述调色剂为本发明的静电图像显影用调色剂,该静电图像显影用调色剂是通过本发明的制备方法制备的,或者所述显影剂为本发明的静电图像显影剂。
下面将对本发明的成像方法和成像装置进行详细描述。
上述步骤中的每一步骤均可通过常规成像方法和成像装置中所利用的已知方法和已知单元来进行。另外,在本发明中,记录材料为最终记录材料,并且在使用中间转印元件的情况中,形成于静电图像承载元件上的调色剂图像先被转印至中间转印元件上,然后这样转印后的图像被最终转印到记录材料上,随后将转印到记录材料的表面上的调色剂图像定影于记录材料的表面上。
此外,成像方法除了包括上述步骤以外还可以包括其它步骤,例如包括清洁步骤,即清洁潜像承载单元的表面,并且成像装置可包括(例如)用于清洁潜像承载单元的表面的清洁单元。
在将电子照相用感光体用作潜像承载元件时,例如可以按照下列方式进行成像方法。首先,通过电晕管充电器或接触式充电器对电子照相用感光体的表面进行均匀地充电,然后进行成影像地曝光以形成静电潜像。随后,使感光体与表面上形成有显影剂层的显影辊接触或接近,从而将调色剂颗粒沉积在静电潜像上以在电子照相用感光体上形成调色剂图像。利用电晕管充电器等将这样形成的调色剂图像转印至诸如纸之类的记录材料的表面上。另外,通过定影装置将转印到记录介质的表面上的调色剂图像定影,从而在记录介质上形成图像。
此外,作为电子照相用感光体,通常可使用无机感光体(如非晶硅感光体和硒感光体)以及有机感光体(其利用聚硅烷或酞菁作为电荷产生材料或电荷传输材料),其中由于非晶硅感光体具有较长的寿命,因而是优选的。
<定影步骤和定影器件>
在本发明中,优选在不加热的条件下通过施加压力来进行定影步骤。
定影压力优选为约0.1MPa至约5MPa、更优选为约0.15MPa至约3MPa、甚至更优选为约0.2MPa至约2MPa。当定影时的压力(定影压力)为0.1MPa或更高时,会产生足够的定影性能,因此该压力是优选的。另外,当压力为5MPa或更低时,在定影后几乎不会发生纸张卷曲(称为“卷纸”)的问题,因此该压力是优选的。
本文所用的术语“定影压力”是指下述最大定影压力。
作为定影辊,可从常规已知的定影辊中选择合适的一种来使用,只要其可施加定影压力即可。
例如,可以列举通过在圆柱形金属芯上涂敷含氟树脂(例如,TEFLON(商品名))、有机硅系树脂或全氟烷基化物而制备得到的定影辊。为了获得高的定影压力,还可使用由SUS制成的定影辊。通常通过使记录材料在两个辊之间经过来进行定影步骤。这两个辊可由相同的材料或不同的材料形成。例如,可以列举SUS/SUS的组合、SUS/有机硅树脂的组合、SUS/PFA的组合、以及PFA/PFA的组合。
定影辊和压力辊之间的压力分布可通过市售的压力分布测量传感器、具体而言通过由Kamata Industry Co.,Ltd.制造的辊间压力测量系统来进行测量。在本发明中,压力定影时的最大定影压力是指在纸行进方向上,从定影夹的入口到定影夹的出口的过程中压力变化的最大值。
在本发明中,优选在不加热的条件下进行定影。在本文中,在不加热的条件下进行定影是指不具有用于直接加热定影单元的加热单元。因此,不排除会因其他电源所产生的热量而使机器内的温度升至高于环境温度的情况。定影温度优选为约15℃至约50℃、更优选为约15℃至约45℃、甚至更优选为约15℃至约40℃。
当定影温度位于上述范围内时,可获得优异的定影性能,因此该温度是优选的。
[例子]
下面将参照实施例和比较例对本发明进行更为详细的描述。然而,本发明不局限于下面所给出的例子的内容。在下面的描述中,除非另外说明,否则单位“份”均为“重量份”,单位“%”均为“重量%”。
(分子量的测量)
根据凝胶渗透色谱法(GPC)在下述条件下测定重均分子量Mw和数均分子量Mn,从而测量分子量。即,在40℃的温度下,通过使溶剂(四氢呋喃)以1.2ml/分钟的流速流动、并将3mg在四氢呋喃中形成的样品溶液注射至柱内来进行测量。在测量样品的分子量时,对测量条件进行选择,使得样品的分子量落在这样的范围内,其中通过由多种单分散聚苯乙烯标准样品和计数所制成的标准曲线中的分子量的对数为直线。顺便提及,可通过NBS706聚苯乙烯标准样品在上述测量条件下表现出下列数值来验证测量结果的可靠性。
重均分子量Mw=28.8×104
数均分子量Mn=13.7×104
顺便提及,作为GPC柱,可使用满足上述条件的TSK-GEL、GMH(由TOSO CORPORATION制造)。
(中位直径的测量)
当颗粒直径低于1μm时,通过激光衍射粒径分布分析仪(LA-920;由Horiba Ltd.制造)来测量中位直径,当颗粒直径为1μm或更高时,通过Coulter Multisizer-II(由Beckman Coulter,Inc.制造)来测量中位直径。
(玻璃化转变温度和熔融温度的测量)
通过差示扫描量热仪(DSC-50;由岛津制作所株式会社制造)来测量玻璃化转变温度和熔融温度。
(定影测试和图像维持测试)
<调色剂的评价>
使用改进的机器DocuCentreColor f450(由Fuji Xerox Co.,Ltd.制造)对调色剂进行评价。作为定影机,对可以调节最大定影压力的双辊式定影装置进行改进并使用,其中将图像一侧的压力辊变为包括涂敷有TEFLON(商品名)的SUS管的高硬度辊。作为记录材料,使用了上述S纸(由Fuji Xerox Co.,Ltd.制造)。
<树脂颗粒分散体(A1)的制备(苯乙烯-丙烯酸丁酯系,含酸性极性基团系)>
将300份去离子水和1.5份TTAB(十四烷基三甲基溴化铵;由Sigma Chemical Co.,Ltd.制造)置于圆底烧瓶中,并向其中通入氮气20分钟,随后在搅拌条件下将温度升至65℃。随后,向其中加入40份丙烯酸正丁酯单体,继续搅拌20分钟。向烧瓶中加入预先溶于10份去离子水中的0.5份引发剂V-50(2,2′-偶氮二(2-甲基丙脒)二盐酸盐(由Wako Pure Chemical Industries Ltd.制造)。将所得混合物在65℃下保持3小时,随后使用计量泵在2小时内向烧瓶中连续引入乳液,该乳液是通过将50份苯乙烯单体、20份丙烯酸正丁酯单体、2.5份丙烯酸、和0.8份十二烷硫醇在100份去离子水中乳化而制得的,其中该去离子水中溶解有0.5份TTAB。将温度升至70℃,并保持2小时以完成聚合反应。这样,便获得核-壳型树脂颗粒分散体(A1),其重均分子量Mw为22,000,平均粒径为170nm,并且固体含量为25重量%。
此外,可通过如下方式证实所得树脂颗粒为核-壳型树脂颗粒:将颗粒嵌入环氧树脂中,用金刚石刀从含有颗粒的树脂制备薄的横截面切片,并用钌蒸气染色,然后使用透射电子显微镜对其进行观察。
在将树脂在40℃下干燥后,使用差示扫描量热计(DSC;由岛津制作所株式会社制造)从-150℃开始观察Tg行为,发现基于聚丙烯酸丁酯的玻璃化转变温度为约-48℃,并且发现假定基于苯乙烯-丙烯酸丁酯-丙烯酸共聚物的玻璃化转变温度为约56℃。(玻璃化转变温度的差值:104℃)
<树脂颗粒分散体(A2)的制备(苯乙烯-丙烯酸2-乙基己酯(EHA)系,含酸性极性基团系)>
将300份去离子水和1.5份TTAB(十四烷基三甲基溴化铵;由Sigma Chemical Co.,Ltd.制造)置于圆底烧瓶中,并向其中通入氮气20分钟,随后在搅拌条件下将温度升至65℃。随后,向其中加入40份丙烯酸2-乙基己酯单体,继续搅拌20分钟。向烧瓶中加入预先溶于10份去离子水中的0.5份引发剂V-50(2,2′-偶氮二(2-甲基丙脒)二盐酸盐(由Wako Pure Chemical Industries Ltd.制造)。将所得混合物在65℃下保持3小时,随后使用计量泵在2小时内向烧瓶中连续引入乳液,该乳液是通过将50份苯乙烯单体、20份丙烯酸2-乙基己酯单体、1.2份丙烯酸二乙氨基乙酯和0.8份十二烷硫醇在100份去离子水中乳化而制得的,其中该去离子水中溶解有0.5份TTAB。将温度升至70℃,并保持2小时以完成聚合反应。这样,便获得核-壳型树脂颗粒分散体(A2),其重均分子量Mw为25,000,平均粒径为130nm,并且固体含量为25重量%。
此外,可通过如下方式证实所得树脂颗粒为核-壳型树脂颗粒:将颗粒嵌入环氧树脂中,通过金刚石刀从含有颗粒的树脂制备薄的横截面切片,并用钌蒸气染色,然后借助透射型电子显微镜对其进行观察。
在将树脂在40℃下干燥后,使用差示扫描量热计(DSC;由岛津制作所株式会社制造),从-150℃开始观察Tg行为,发现基于聚(丙烯酸2-乙基己酯)的玻璃化转变温度为约-60℃,并且发现假定基于苯乙烯-丙烯酸丁酯-丙烯酸二乙氨基乙酯共聚物的玻璃化转变温度为约55℃。(玻璃化转变温度的差值:115℃)
<树脂颗粒分散体(A3)的制备(苯乙烯-甲基丙烯酸丁酯(nBMA)系,醇羟基系)>
将300份去离子水和1.5份TTAB(十四烷基三甲基溴化铵;由Sigma Chemical Co.,Ltd.制造)置于圆底烧瓶中,并向其中通入氮气20分钟,随后在搅拌条件下将温度升至65℃。随后,向其中加入40份甲基丙烯酸正丁酯单体,继续搅拌20分钟。向烧瓶中加入预先溶于10份去离子水中的0.5份引发剂V-50(2,2′-偶氮二(2-甲基丙脒)二盐酸盐(由Wako Pure Chemical Industries Ltd.制造)。将所得混合物在65℃下保持3小时,随后使用计量泵在2小时内向烧瓶中连续引入乳液,该乳液是通过将50份苯乙烯单体、20份丙烯酸正丁酯单体、2份甲基丙烯酸2-羟基乙酯和0.8份十二烷硫醇在100份去离子水中乳化而制得的,其中该去离子水中溶解有0.5份TTAB。将温度升至70℃,并保持2小时以完成聚合反应。这样,便获得核-壳型树脂颗粒分散体(A3),其重均分子量Mw为21,000,平均粒径为260nm,并且固体含量为25重量%。
此外,可通过如下方式证实所得树脂颗粒为核-壳型树脂颗粒:将颗粒嵌入环氧树脂中,通过金刚石刀从含有颗粒的树脂制备薄的横截面切片,并用钌蒸气染色,然后借助透射型电子显微镜对其进行观察。
在将树脂在40℃下干燥后,使用差示扫描量热计(DSC;由岛津制作所株式会社制造),从-150℃开始观察Tg行为,发现基于聚甲基丙烯酸丁酯的玻璃化转变温度为约25℃,并且发现假定基于苯乙烯-丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸2-羟基乙酯共聚物的玻璃化转变温度为约48℃。(玻璃化转变温度的差值:23℃)
<树脂颗粒分散体(A4)的制备(苯乙烯-甲基丙烯酸丁酯(nBMA)系,醇羟基系)>
将300份去离子水和1.5份TTAB(十四烷基三甲基溴化铵;由Sigma Chemical Co.,Ltd.制造)置于圆底烧瓶中,并向其中通入氮气20分钟,随后在搅拌条件下将温度升至65℃。随后,向其中加入40份甲基丙烯酸正丁酯单体,继续搅拌20分钟。向烧瓶中加入预先溶于10份去离子水中的0.5份引发剂V-50(2,2′-偶氮二(2-甲基丙脒)二盐酸盐(Wako Pure Chemical Industries Ltd.制造)。将所得混合物在65℃下保持3小时,随后使用计量泵在2小时内向烧瓶中连续引入乳液,该乳液是通过将50份苯乙烯单体、30份丙烯酸正丁酯单体、2份甲基丙烯酸2-羟基乙酯和0.8份十二烷硫醇在100份去离子水中乳化而制得的,其中该去离子水中溶解有0.5份TTAB。将温度升至70℃,并保持2小时以完成聚合反应。这样,便获得核-壳型树脂颗粒分散体(A4),其重均分子量Mw为25,000,平均粒径为280nm,并且固体含量为25重量%。
此外,可通过如下方式证实所得树脂颗粒为核-壳型树脂颗粒:将颗粒嵌入环氧树脂中,通过金刚石刀从含有颗粒的树脂制备薄的横截面切片,并用钌蒸气染色,然后借助透射型电子显微镜对其进行观察。
在将树脂在40℃下干燥后,使用差示扫描量热计(DSC;由岛津制作所株式会社制造),从-150℃开始观察Tg行为,发现基于聚甲基丙烯酸丁酯的玻璃化转变温度为约25℃,并且发现假定基于苯乙烯-丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸2-羟基乙酯共聚物的玻璃化转变温度为约40℃。(玻璃化转变温度差值:15℃)
下表中为树脂颗粒乳液(A1)至(A4)的数据。
[表1]
  树脂颗粒分散体   A1   A2   A3   A4
  核的Tg(℃)   -48   -60   25   25
  壳的Tg(℃)   56   55   48   40
  Tg差值(壳的Tg-核的Tg)(℃)   104   115   23   15
  核-壳颗粒的中位直径(nm)   170   130   260   280
  重均分子量   22,000   25,000   21,000   25,000
(防粘剂颗粒分散体的制备)
<防粘剂颗粒分散体(B1)的制备>
1,4-环己烷二羧酸                        175份
双酚A的环氧乙烷(2mol)加合物              310份
十二烷基苯磺酸                           0.5份
将上述材料混合,并引入到配有搅拌器的反应器内,随后在氮气气氛下,于100℃下进行1小时的缩聚,从而获得均匀、透明的非结晶性聚酯树脂。
经GPC,发现该树脂的重均分子量为1,000。
己内酯                                    90份
十二烷基苯磺酸                            0.2份
将上述材料混合,并引入到配有搅拌器的反应器内,随后在氮气气氛下,于90℃下进行1小时的缩聚,从而获得均匀、透明的结晶性聚酯树脂。
经GPC,发现该树脂的重均分子量为1,200,并且晶体熔融温度为60℃。
此外,将上述两种聚酯树脂在100℃下混合,并在配有搅拌器的反应器内加热2小时,从而形成聚酯嵌段共聚物。经DSC,发现作为聚酯嵌段共聚物,该共聚物的玻璃化转变温度(初始)为50℃,并且熔融温度为约60℃(作为小峰)。
并且经GPC发现其重均分子量为2,400。
向100份该树脂中加入作为表面活性剂的0.5份软式(soft-type)十二烷基苯磺酸钠,并且进一步向其中加入300份去离子水,随后在加热至80℃的同时,在圆底烧瓶中借助均质器(ULTRATALUX T50;由IKACo.,Ltd.制造)进行充分的混合和分散。
随后,用0.5mol/升的氢氧化钠水溶液将体系的pH调节至5.0,随后保持均质器的搅拌并加热至90℃,从而获得聚酯嵌段共聚物颗粒的分散体(防粘剂)。这样,便获得防粘剂颗粒的中间直径为210nm、且固体含量为20%的防粘剂颗粒分散体(B1)。
<防粘剂颗粒分散体(B2)的制备>
1,4-环己烷二羧酸                            175份
双酚A的环氧乙烷(2mol)加合物                  310份
十二烷基苯磺酸                               0.5份
将上述材料混合,并引入到配有搅拌器的反应器内,随后在氮气气氛下,于100℃下进行1小时的缩聚,从而获得均匀、透明的非结晶性聚酯树脂。
经GPC,发现该树脂的重均分子量为1,100。
十二烷基苯磺酸                           0.36份
1,9-壬烷二醇                            80份
1,10-癸烷二羧酸                         115份
将上述材料混合,并在80℃下加热以使其熔融,随后在80℃下保持30分钟,从而获得结晶性聚酯树脂,经GPC测量,该树脂的重均分子量为1,000,并且晶体熔融温度为62℃。
此外,将上述两种聚酯树脂在100℃下混合,并在配有搅拌器的反应器内加热30分钟,从而形成聚酯嵌段共聚物。经DSC,发现作为聚酯嵌段共聚物,该共聚物的玻璃化转变温度(初始)为52℃并且熔融温度为约60℃。经GPC测量,其重均分子量为1,900。
向100份该树脂中加入作为表面活性剂的0.5份软式十二烷基苯磺酸钠,另外向其中加入300份去离子水,随后在加热至80℃的同时,在圆底烧瓶中借助均质器(ULTRATALUX T50;由IKA CO.,LTD.制造)进行充分的混合和分散。
随后,用0.5mol/升的氢氧化钠水溶液将体系的pH调节至5.0,随后保持均质器的搅拌并加热至90℃,从而获得聚酯嵌段共聚物颗粒的分散体(防粘剂)。这样,便获得防粘剂颗粒的中间直径为180nm、且固体含量为20%的防粘剂颗粒分散体(B2)。
<防粘剂颗粒分散体(B3)的制备>
1,4-苯二丙酸                                   222份
双酚A的环氧丙烷(2mol)加合物                     344份
对甲基苯磺酸                                    0.7份
将上述材料混合,并引入到配有搅拌器的反应器内,随后在氮气气氛下,于80℃下进行1小时的缩聚,从而获得均匀、透明的非结晶性聚酯树脂。经GPC,发现该树脂的重均分子量为900。
十二烷基苯磺酸                          0.36份
1,9-壬烷二醇                           80份
1,10-癸烷二羧酸                        115份
将上述材料混合,并在120℃下加热以使其熔融,随后在80℃下保持30分钟,从而获得结晶性聚酯树脂,经GPC测量,该树脂的重均分子量为1,500,并且晶体熔融温度为62℃。
此外,将上述两种聚酯树脂在100℃下混合,并在配有搅拌器的反应器内加热30分钟,从而形成聚酯嵌段共聚物。经DSC,发现作为聚酯嵌段共聚物,该共聚物的玻璃化转变温度(初始)为50℃并且熔融温度为约60℃。经GPC测量,其重均分子量为2,700。
向100份该树脂中加入作为表面活性剂的0.5份软式十二烷基苯磺酸钠,另外向其中加300份去离子水,随后在加热至80℃的同时,在圆底烧瓶中借助均质器(ULTRATALUX T50;由IKA CO.,LTD.制造)进行充分的混合和分散。
随后,用0.5mol/升的氢氧化钠水溶液将体系的pH调节至5.0,随后保持均质器的搅拌并加热至90℃,从而获得聚酯嵌段共聚物颗粒的分散体(防粘剂)。这样,便获得防粘剂颗粒的中间直径为200nm、且固体含量为20%的防粘剂颗粒分散体(B3)。
<防粘剂颗粒分散体(B4)的制备>
另外,按照与防粘剂颗粒分散体(B3)相同的方式,得到重均分子量为3,500的聚酯嵌段共聚物,不同之处在于:将在混合非结晶性聚酯树脂与结晶性聚酯树脂时的混合和加热时间改为1小时。经DSC,发现作为聚酯嵌段共聚物,该共聚物的玻璃化转变温度(初始)为50℃,并且熔融温度为约60℃。按照与防粘剂颗粒分散体(B3)相同的方式将该共聚物形成分散体,从而获得防粘剂颗粒分散体(B4)。
<防粘剂颗粒分散体(B5)的制备>
1,4-环己烷二羧酸                          175份
双酚A的环氧乙烷(2mol)加合物                310份
十二烷基苯磺酸                         0.1份
将上述材料混合,并引入到配有搅拌器的反应器内,随后在氮气气氛下,于100℃下进行30分钟的缩聚,从而获得均匀、透明的非结晶性聚酯树脂。
经GPC,发现该树脂的重均分子量为600。
己内酯                                    90份
十二烷基苯磺酸                            0.1份
将上述材料混合,并引入到配有搅拌器的反应器内,随后在氮气气氛下,于90℃下进行30分钟的缩聚,从而获得均匀、透明的结晶性聚酯树脂。
经GPC,发现该树脂的重均分子量为500,并且晶体熔融温度为60℃。
此外,将上述两种聚酯树脂在100℃下混合,并在配有搅拌器的反应器内加热1小时,从而形成聚酯嵌段共聚物。经DSC,发现作为聚酯嵌段共聚物,该共聚物的玻璃化转变温度(初始)为48℃,并且熔融温度为约55℃(作为小峰)。
并且,经GPC,发现其重均分子量为1,200。
向100份该树脂中加入作为表面活性剂的0.5份软式十二烷基苯磺酸钠,另外向其中加入300份去离子水,随后在加热至80℃的同时,在圆底烧瓶中借助均质器(ULTRATALUX T50;由IKA CO.,LTD.制造)进行充分的混合和分散。
随后,用0.5mol/升的氢氧化钠水溶液将体系的pH调节至5.0,随后保持均质器的搅拌并加热至90℃,从而获得聚酯嵌段共聚物颗粒的分散体(防粘剂)。这样,便获得防粘剂颗粒的中间直径为200nm、且固体含量为20%的防粘剂颗粒分散体(B5)。
<防粘剂颗粒分散体(B6)的制备>
1,4-环己烷二羧酸                            175份
1,4-环己二醇                                160份
十二烷基苯磺酸                               0.3份
将上述材料混合,并引入到配有搅拌器的反应器内,随后在氮气气氛下,于100℃下进行1小时的缩聚,从而获得均匀、透明的非结晶性聚酯树脂。
经GPC,发现该树脂的重均分子量为950。
己内酯                                    90份
十二烷基苯磺酸                            0.1份
将上述材料混合,并引入到配有搅拌器的反应器内,随后在氮气气氛下,于90℃下进行1小时的缩聚,从而获得均匀、透明的结晶性聚酯树脂。
经GPC,发现该树脂的重均分子量为900,并且晶体熔融温度为60℃。
此外,将上述两种聚酯树脂在100℃下混合,并在配有搅拌器的反应器内加热1小时,从而形成聚酯嵌段共聚物。经DSC,发现作为聚酯嵌段共聚物,该共聚物的玻璃化转变温度(初始)为50℃,并且熔融温度为约58℃(作为小峰)。
并且,经GPC,发现其重均分子量为1,800。
向100份该树脂中加入作为表面活性剂的0.5份软式十二烷基苯磺酸钠,另外向其中加入300份去离子水,随后在加热至80℃的同时,在圆底烧瓶中借助均质器(ULTRATALUX T50;由IKA CO.,LTD.制造)进行充分的混合和分散。
随后,用0.5mol/升的氢氧化钠水溶液将体系的pH调节至5.0,随后保持均质器的搅拌并加热至90℃,从而获得聚酯嵌段共聚物颗粒的分散体(防粘剂)。这样,便获得防粘剂颗粒的中间直径为180nm、且固体含量为20%的防粘剂颗粒分散体(B6)。
下表中为防粘剂颗粒分散体(B1)至(B6)的数据。
[表2]
  防粘剂颗粒分散体  B1   B2   B3   B4   B5   B6
  重均分子量  2,400   1,900   2,700   3,500   1,200   1,800
  中位直径(nm)  210   180   200   250   200   180
<着色剂颗粒分散体(1)的制备>
青色颜料(酞菁铜C.I.颜料蓝15:3;由Dainichiseika Color andChemicals Mfg.Co.,Ltd.制造)                        50份
阴离子型表面活性剂(NEOGEN R;由Daiichi Kogyo Seiyaku Co.,Ltd.制造)                                               5份
去离子水                                        200份
将上述组分混合,并将该混合物置于均质器(ULTRATALUX T50;由IKA CO.,LTD.制造)中分散5分钟、并置于超声浴中分散10分钟,从而获得中间直径为190nm且固体含量为21.5%的青色着色剂颗粒分散体(1)。
<实施例1>
(调色剂颗粒1的制备)
●树脂颗粒分散体(A1)                        168份
                                     (树脂:42份)
●着色剂颗粒分散体(1)                        40份
                                    (颜料:8.6份)
●防粘剂颗粒分散体(B1)                       40份
                                  (防粘剂:8.6份)
●聚氯化铝                                 0.15份
●去离子水                                  300份
在不锈钢制成的圆底烧瓶内,借助均质器(ULTRATALUX T50;由IKA CO.,LTD.制造)将上述剂量的组分充分混合并分散,随后将烧瓶在加热油浴内旋转,从而将烧瓶中的组分加热至42℃,在42℃下保持60分钟后,向其中加105份(树脂:21份)树脂颗粒分散体(A1),随后进行缓慢的搅拌。
随后,用0.5mol/升的氢氧化钠水溶液将混合物体系的pH调节至6.0,并在连续搅拌的同时将混合物体系加热至95℃。在通常情况下,在加热至95℃的过程中,混合物体系的pH会降至5.0或更低。然而在这种情况中,通过额外滴加氢氧化钠水溶液将pH保持为5.5或更高。
反应结束后,将反应混合物冷却、过滤、用去离子水充分洗涤、并通过Nutsche吸滤进行固-液分离。将所得产物重新分散于3升40℃的去离子水中,并以300rpm搅拌15分钟以进行洗涤。将该洗涤程序重复5次,并通过Nutsche吸滤对该产物进行固-液分离,随后进行真空干燥12小时,以获得调色剂颗粒1。
用Coulter Counter对调色剂颗粒1进行测量,其累积体积平均直径D50为4.5μm,并且体均粒径指数GSDv为1.23。并且,通过Luzex图像分析仪观察颗粒的形状,该调色剂颗粒的形状因子SF1为128,呈马铃薯状。
向50份调色剂颗粒中加入1.5份疏水性二氧化硅(TS720;由CabotCorporation制造),并将所得混合物在样品磨中混合,以获得外部添加用调色剂。
随后,将外部添加用调色剂称重,使用铁氧体载体并使得调色剂的含量为5%,将混合物在球磨机中搅拌并混合5分钟,以制备显影剂,其中铁氧体载体的平均粒径为50μm、并且涂敷有涂敷量为1%的聚甲基丙烯酸甲酯(Soken Chemical&Engineering Co.,Ltd.制造)。
(调色剂的评价)
可通过使用经改进的DocuCenterColor f450(由Fuji Xerox Co.,Ltd.制造)、使用S纸(由Fuji Xerox Co.,Ltd.制造)作为记录材料、并将处理速率调节为180mm/秒,来评价调色剂的定影性能,经发现其具有优异的压力定影性能,其中经改进的DocuCenterColor f450成为能够产生0.4MPa最大定影压力的双辊式定影机。在布料擦拭测试中,所形成的图像显示出充分的定影均匀性(定影均匀性:A)。机器内的温度为30℃。
另外,将复印机和纸张一同在23℃及80%的高湿度条件下放置15小时后,在实验室环境中进行连续打印测试,共打印50,000份。结果发现,具有优异的定影和剥离性能,并且直至打印结束仍保持最初的良好图像质量(连续运转保持性能:A)。关于在连续运转过程中复印机内部的温度,其最高温度为约40℃。
<实施例2至7,比较例1和2>
下面,根据表3中所示出的组分组合来制备实施例2至7的调色剂、以及比较例1和2的调色剂,并在表3中所示出的定影压力下进行定影。评价结果示于表3中。
顺便提及,实施例1和实施例2的调色剂的最大定影压力设定为0.4MPa,实施例3和实施例4的调色剂的最大定影压力设定为4MPa,实施例5至7的调色剂的最大定影压力设定为0.2MPa。另外,在比较例1和2中,最大定影压力分别设定为4.0MPa和0.2MPa。
[表3]
  实施例和比较例   实施例1   实施例2   实施例3   实施例4   实施例5   实施例6   实施例7   比较例1   比较例2
  树脂颗粒分散体   A1   A1   A1   A2   A3   A1   A1   A1   A4
  防粘剂颗粒分散体   B1   B2   B3   B1   B2   B5   B6   B4   B2
  调色剂D50(μm)   4.5   5.1   5.5   5.8   4.9   5.5   5.3   4.8   4.6
  GSDv   1.23   1.22   1.24   1.21   1.22   1.23   1.24   1.22   1.23
  形状因子(SF1)   128   130   120   134   130   129   128   125   126
  定影压力(MPa)   0.4   0.4   4.0   0.2   0.2   0.4   0.4   4.0   0.2
  定影均匀性   A   A   A   A   A   A   A   A   B定影度较差
  高湿度环境下的连续运转保持性能   A   A   A   A   A   A   A   B打印至2,000次时发生卡纸   A

Claims (20)

1.一种静电图像显影用调色剂,其是通过将下述成分聚集而获得的:
树脂颗粒,其均具有核-壳结构,其中成核树脂的玻璃化转变温度与成壳树脂的玻璃化转变温度的差值为约20℃或更高;以及
防粘剂颗粒,其均含有聚酯嵌段共聚物,该聚酯嵌段共聚物的重均分子量为约3,000或更低,并且该聚酯嵌段共聚物包含主链中含有环状结构的非结晶性聚酯嵌段和主链中不含环状结构的结晶性聚酯嵌段。
2.根据权利要求1所述的静电图像显影用调色剂,其中
所述成核树脂和所述成壳树脂中的至少一者含有加成聚合型非结晶性树脂。
3.根据权利要求1所述的静电图像显影用调色剂,其中
所述成壳树脂具有酸性极性基团、或碱性极性基团、或醇羟基。
4.根据权利要求3所述的静电图像显影用调色剂,其中
所述酸性极性基团为羧基、磺酸基和酸酐中的任意一种。
5.根据权利要求3所述的静电图像显影用调色剂,其中
所述碱性极性基团为氨基、酰氨基和酰肼基中的任意一种。
6.根据权利要求5所述的静电图像显影用调色剂,其中
用于形成所述碱性极性基团的单体为(甲基)丙烯酸酰胺化合物、(甲基)丙烯酸酰肼化合物或(甲基)丙烯酸氨基烷基酯化合物。
7.根据权利要求3所述的静电图像显影用调色剂,其中
用于形成所述醇羟基的单体为羟基丙烯酸酯。
8.根据权利要求1所述的静电图像显影用调色剂,其中
所述成壳树脂的玻璃化转变温度高于所述成核树脂的玻璃化转变温度。
9.根据权利要求8所述的静电图像显影用调色剂,其中
构成所述成核树脂的单体单元中约80重量%为(甲基)丙烯酸酯。
10.根据权利要求1所述的静电图像显影用调色剂,其中
所述成核树脂的重均分子量为约3,000至约50,000。
11.根据权利要求1所述的静电图像显影用调色剂,其中
所述成壳树脂的重均分子量为约3,000至约50,000。
12.根据权利要求1所述的静电图像显影用调色剂,其中
所述成核树脂与所述成壳树脂的重量比为约10∶90至约90∶10。
13.根据权利要求1所述的静电图像显影用调色剂,其中
所述非结晶性聚酯嵌段与所述结晶性聚酯嵌段的重量比为约1∶20至约20∶1。
14.根据权利要求1所述的静电图像显影用调色剂,其中
用于形成所述结晶性聚酯嵌段的结晶性聚酯树脂的晶体熔融温度为约40℃至约150℃。
15.一种制备权利要求1所述的静电图像显影用调色剂的方法,该方法包括:
将所述树脂颗粒和防粘剂颗粒分散于水性介质中;
使分散后的所述树脂颗粒和防粘剂颗粒聚集,从而获得聚集的颗粒;以及
通过加热将所述聚集的颗粒融合。
16.一种静电图像显影剂,其包含:
权利要求1所述的静电图像显影用调色剂;以及
载体。
17.一种成像方法,该方法包括:
在潜像承载元件的表面上形成静电潜像;
使用含有调色剂的显影剂将所述静电潜像显影,从而形成调色剂图像;
将所述调色剂图像转印到记录材料的表面上,以形成经转印的调色剂图像;以及
通过施加压力将所述经转印的调色剂图像定影,其中
所述显影剂为权利要求16所述的静电图像显影剂。
18.根据权利要求17所述的成像方法,其中
所述经转印的调色剂的定影是在约15℃至约50℃的定影温度下进行的。
19.根据权利要求17所述的成像方法,其中
所述经转印的调色剂的定影是在约0.1MPa至约5MPa的定影压力下进行的。
20.一种成像装置,其包括:
潜像承载元件;
充电单元,其对所述潜像承载元件进行充电;
曝光单元,其使所述经充电的潜像承载元件曝光,以在所述潜像承载元件上形成静电潜像;
显影单元,其利用显影剂使所述静电潜像显影,以形成调色剂图像;
转印单元,其将所述调色剂图像从所述潜像承载元件转印至记录材料上;以及
定影单元,其通过施加压力使所述经转印的调色剂图像定影,其中
所述显影剂为权利要求16所述的静电图像显影剂。
CN200910135516.6A 2008-08-22 2009-04-17 静电图像显影用调色剂及其制法、显影剂、成像方法和装置 Active CN101655674B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008213836A JP4582227B2 (ja) 2008-08-22 2008-08-22 静電荷像現像用トナー、静電荷像現像用トナーの製造方法、静電荷像現像剤、画像形成方法及び画像形成装置
JP2008213836 2008-08-22
JP2008-213836 2008-08-22

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101655674A true CN101655674A (zh) 2010-02-24
CN101655674B CN101655674B (zh) 2013-03-27

Family

ID=41696690

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN200910135516.6A Active CN101655674B (zh) 2008-08-22 2009-04-17 静电图像显影用调色剂及其制法、显影剂、成像方法和装置

Country Status (3)

Country Link
US (1) US8182973B2 (zh)
JP (1) JP4582227B2 (zh)
CN (1) CN101655674B (zh)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102193349A (zh) * 2010-03-18 2011-09-21 富士施乐株式会社 静电图像显影用色调剂、静电图像显影剂、色调剂盒、处理盒、成像方法和成像装置
CN102799087A (zh) * 2011-05-20 2012-11-28 株式会社理光 调色剂、显影剂、容器、图像形成装置和方法、处理盒
CN103728853A (zh) * 2012-10-10 2014-04-16 富士施乐株式会社 静电荷图像显影用色调剂、显影剂、色调剂盒、处理盒、图像形成设备和图像形成方法
CN104412167A (zh) * 2012-05-01 2015-03-11 株式会社理光 调色剂、显影剂、图像形成设备、粒子、调色剂制造方法和粒子制造方法
CN104932215A (zh) * 2014-03-18 2015-09-23 富士施乐株式会社 静电荷图像显影用调色剂、静电荷图像显影剂、调色剂盒、以及处理盒
CN106647204A (zh) * 2015-11-04 2017-05-10 株式会社东芝 图像形成装置以及图像形成方法
CN107209465A (zh) * 2015-03-26 2017-09-26 京瓷办公信息系统株式会社 静电潜像显影用调色剂
CN113703296A (zh) * 2021-08-28 2021-11-26 湖北鼎龙控股股份有限公司 一种调色剂及其制备方法

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5434610B2 (ja) * 2010-01-12 2014-03-05 富士ゼロックス株式会社 静電荷像現像用トナー、静電荷像現像剤、トナーカートリッジ、プロセスカートリッジ、画像形成方法及び画像形成装置
US8652728B2 (en) * 2010-10-18 2014-02-18 Konica Minolta Business Technologies, Inc. Toner for electrostatic latent image development and production method thereof
US8377617B2 (en) * 2010-11-16 2013-02-19 Konica Minolta Business Technologies, Inc. Toner for developing electrostatic image and manufacturing method of toner for developing electrostatic image
JP5804360B2 (ja) 2011-07-04 2015-11-04 株式会社リコー 画像形成装置
JP2013160784A (ja) * 2012-02-01 2013-08-19 Ricoh Co Ltd 現像剤搬送装置および画像形成装置
CN102707595B (zh) * 2012-05-28 2014-08-27 珠海思美亚碳粉有限公司 一种调色剂及其制备方法
JP6293635B2 (ja) * 2014-01-22 2018-03-14 ゼロックス コーポレイションXerox Corporation ハイブリッド乳化凝集トナー
JP6532705B2 (ja) * 2014-03-10 2019-06-19 三洋化成工業株式会社 トナーの製造方法及びトナー
JP2016151627A (ja) 2015-02-16 2016-08-22 富士ゼロックス株式会社 静電荷像現像用トナー、静電荷像現像剤、トナーカートリッジ、プロセスカートリッジ、画像形成装置、および画像形成方法
JP6701865B2 (ja) * 2016-03-25 2020-05-27 テクノUmg株式会社 ポリロタキサン架橋重合体の製造方法
WO2018085483A1 (en) 2016-11-04 2018-05-11 Cabot Corporation Nanocomposites containing crystalline polyester and organosilica
JP2022042364A (ja) * 2020-09-02 2022-03-14 富士フイルムビジネスイノベーション株式会社 圧力応答性粒子、カートリッジ、印刷物の製造装置、印刷物の製造方法、印刷物、印刷物製造用シート、及び印刷物製造用シートの製造方法

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA986770A (en) 1972-04-10 1976-04-06 Jack C. Goldfrank Pressure fixable magnetic toners
JPS57201246A (en) 1981-06-05 1982-12-09 Canon Inc Toner
JPS5821282A (ja) * 1981-07-30 1983-02-08 Konishiroku Photo Ind Co Ltd 圧力定着方法
JPS5886557A (ja) 1981-11-18 1983-05-24 Ricoh Co Ltd 圧力定着性トナ−
JPS6156355A (ja) 1984-08-28 1986-03-22 Konishiroku Photo Ind Co Ltd マイクロカプセル型トナ−
JP3287733B2 (ja) * 1994-05-31 2002-06-04 キヤノン株式会社 静電荷像現像用トナー及び画像形成方法
US6472117B2 (en) * 2000-07-25 2002-10-29 Konica Corporation Toner for developing electrostatic image and image forming method
JP2003337442A (ja) * 2002-05-20 2003-11-28 Toyo Ink Mfg Co Ltd トナー用離型剤含有ウレタン変性ポリエステル樹脂及びそれを用いた静電荷像現像用トナー及び二成分系電子写真用現像剤
US7413841B2 (en) * 2003-01-17 2008-08-19 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Toner, process for producing the same, two-component developing agent and method of image formation
JP2004252226A (ja) * 2003-02-20 2004-09-09 Seiko Epson Corp トナー
JP4006360B2 (ja) * 2003-05-30 2007-11-14 京セラミタ株式会社 二成分系現像剤
JP4654601B2 (ja) * 2004-05-14 2011-03-23 富士ゼロックス株式会社 樹脂粒子及びその製造方法、静電荷現像用トナー及びその製造方法、静電荷像現像剤並びに画像形成方法。
WO2006014007A1 (ja) * 2004-08-03 2006-02-09 Zeon Corporation 静電荷像現像用現像剤及びその製造方法
EP1832934A4 (en) * 2004-12-28 2010-11-03 Zeon Corp TONER FOR ELECTROSTATIC IMAGE DEVELOPMENT
US7524601B2 (en) * 2005-02-04 2009-04-28 Konica Minolta Business Technologies, Inc. Toner and method of manufacturing the toner
JP4544095B2 (ja) * 2005-08-24 2010-09-15 富士ゼロックス株式会社 電子写真用トナー、電子写真用トナーの製造方法、電子写真用現像剤並びに画像形成方法
JP4687380B2 (ja) * 2005-10-24 2011-05-25 富士ゼロックス株式会社 画像形成方法及び静電荷像現像用トナーの製造方法
DE102005050996A1 (de) * 2005-10-25 2007-04-26 Clariant Produkte (Deutschland) Gmbh Wachscopolymere und deren Anwendung
JP2007121404A (ja) * 2005-10-25 2007-05-17 Fuji Xerox Co Ltd 静電荷像現像用トナー、並びに、これを用いた静電荷像現像剤および画像形成方法
US7622233B2 (en) * 2006-04-28 2009-11-24 Xerox Corporation Styrene-based toner compositions with multiple waxes
JP4830630B2 (ja) * 2006-05-17 2011-12-07 富士ゼロックス株式会社 静電荷像現像用トナー、静電荷像現像剤及び画像形成方法
JP2007322953A (ja) * 2006-06-05 2007-12-13 Fuji Xerox Co Ltd 静電荷像現像用トナー、静電荷像現像剤及び画像形成方法

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102193349B (zh) * 2010-03-18 2016-01-27 富士施乐株式会社 静电图像显影用色调剂、静电图像显影剂、色调剂盒、处理盒、成像方法和成像装置
US8679713B2 (en) 2010-03-18 2014-03-25 Fuji Xerox Co., Ltd. Electrostatic image-developing toner, electrostatic image developer, toner cartridge, process cartridge, image-forming method, and image-forming apparatus
CN102193349A (zh) * 2010-03-18 2011-09-21 富士施乐株式会社 静电图像显影用色调剂、静电图像显影剂、色调剂盒、处理盒、成像方法和成像装置
CN102799087A (zh) * 2011-05-20 2012-11-28 株式会社理光 调色剂、显影剂、容器、图像形成装置和方法、处理盒
CN102799087B (zh) * 2011-05-20 2014-08-06 株式会社理光 调色剂、显影剂、容器、图像形成装置和方法、处理盒
US8900784B2 (en) 2011-05-20 2014-12-02 Ricoh Company, Ltd. Toner, developer, toner container, image forming apparatus, image forming method, and process cartridge
CN104412167A (zh) * 2012-05-01 2015-03-11 株式会社理光 调色剂、显影剂、图像形成设备、粒子、调色剂制造方法和粒子制造方法
CN103728853A (zh) * 2012-10-10 2014-04-16 富士施乐株式会社 静电荷图像显影用色调剂、显影剂、色调剂盒、处理盒、图像形成设备和图像形成方法
CN103728853B (zh) * 2012-10-10 2019-10-11 富士施乐株式会社 静电荷图像显影用色调剂、显影剂、色调剂盒、处理盒、图像形成设备和图像形成方法
CN104932215A (zh) * 2014-03-18 2015-09-23 富士施乐株式会社 静电荷图像显影用调色剂、静电荷图像显影剂、调色剂盒、以及处理盒
CN107209465A (zh) * 2015-03-26 2017-09-26 京瓷办公信息系统株式会社 静电潜像显影用调色剂
CN106647204A (zh) * 2015-11-04 2017-05-10 株式会社东芝 图像形成装置以及图像形成方法
CN106814573A (zh) * 2015-11-04 2017-06-09 株式会社东芝 图像形成装置以及图像形成方法
CN113703296A (zh) * 2021-08-28 2021-11-26 湖北鼎龙控股股份有限公司 一种调色剂及其制备方法
CN113703296B (zh) * 2021-08-28 2023-12-22 湖北鼎龙控股股份有限公司 一种调色剂及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP4582227B2 (ja) 2010-11-17
CN101655674B (zh) 2013-03-27
US8182973B2 (en) 2012-05-22
JP2010049065A (ja) 2010-03-04
US20100047706A1 (en) 2010-02-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101655674B (zh) 静电图像显影用调色剂及其制法、显影剂、成像方法和装置
CN101075100B (zh) 静电图像显影用调色剂、静电图像显影剂和成像方法
CN100561361C (zh) 使静电图像显影的调色剂和使静电图像显影的调色剂所用的树脂颗粒分散液
US8541153B2 (en) Toner for developing electrostatic image, developer for electrostatic image, toner cartridge, process cartridge, image forming method, and image forming apparatus
KR100782494B1 (ko) 전자 사진용 토너 및 전자 사진용 현상제, 및 화상 형성방법
TWI226980B (en) Electrophotographic developer and process for forming image
DE112012006443B4 (de) Toner und Verfahren zur Herstellung eines Toners
CN101373344A (zh) 图像形成方法和图像形成装置
RU2744695C2 (ru) Металлический тонер, содержащий частицы с интегрированным металлом
JP5108665B2 (ja) 電子写真用トナーの製造方法
CN101788777B (zh) 图像形成设备和印刷品
CN104423186A (zh) 静电潜像显影用调色剂
JP2007322953A (ja) 静電荷像現像用トナー、静電荷像現像剤及び画像形成方法
JP2007121462A (ja) 静電荷像現像用トナー、静電荷像現像用トナーの製造方法、静電荷像現像剤及び画像形成方法
CN102419521B (zh) 橙色调色剂和调色剂盒、橙色显影剂和处理盒、彩色调色剂组及成像装置
CN101059664B (zh) 静电图像显影调色剂、静电图像显影剂、成像方法、成像装置和印刷品
CN105527807B (zh) 静电荷图像显影用调色剂
JP5189787B2 (ja) 樹脂乳化液の製造方法
JP4506592B2 (ja) 静電荷像現像トナー用樹脂粒子分散液、静電荷像現像トナー、それらの製造方法、静電荷像現像剤、及び、画像形成方法
CN104516219A (zh) 调色剂
JP6511661B2 (ja) 電子写真用トナー用結着樹脂組成物
JP6082725B2 (ja) 静電荷像現像用トナー
DE102015205573A1 (de) Toner, umfassend färbungswachsdispersion
CN104345597B (zh) 液体显影剂及其制造方法
JP2019090852A (ja) トナーの製造方法

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
CP01 Change in the name or title of a patent holder

Address after: Tokyo

Patentee after: Fuji film business innovation Co.,Ltd.

Address before: Tokyo

Patentee before: Fuji Xerox Co.,Ltd.

CP01 Change in the name or title of a patent holder