CN102207697B - 调色剂、其制备方法、显影剂以及图像形成方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及调色剂、其制备方法、显影剂以及图像形成方法。所述调色剂包括：粘结剂树脂；蜡，其以粒子的形状分散在调色剂中；着色剂；其中，具有粒径不小于2.0μm但是小于3.0μm蜡的比例不小于20％但是小于40％(个数)(基于蜡的总个数)；蜡的粒子在0.1μm宽的频度分布中，具有频度最高值不小于1.5μm但小于2.0μm；以及满足如下关系：45＜XZ/Y＜62其中X表示调色剂的软化点(℃)；Y表示调色剂的体积-平均粒径(μm)；以及Z表示100份数(重量)的调色剂中的蜡的总份数(重量)，所述调色剂的体积-平均粒径为6-10μm。

Description

调色剂、其制备方法、显影剂以及图像形成方法
本申请是申请日为2007年12月24日、申请号为200710160150.9、发明名称为“调色剂，其制备方法，显影剂以及图像形成方法”的发明专利申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及用于非-磁性一组分显影剂，调色剂的制备方法，显影剂以及使用调色剂的图像形成方法。
背景技术
传统上，热辊方法被广泛地应用于应用于定影调色剂。在热辊方法中，调色剂图像接触热辊的表面，并施加热力，使调色剂处于熔融的状态。因此，防止热偏移现象，即调色剂图像部分地粘附在热辊表面并脏污接下来的介质就变成了一个重要课题。另外，将分离机构(例如，分离爪或油施加器)形成在辊上以防止当介质(例如纸)通过辊时而缠绕在辊上。但是，最近复印机或打印机为了小型化，而采用不使用油施加器的无油定影方法。传统的热辊方法会引起分离失败，除非对定影器以及调色剂进行调整。
为此，由以下的技术被公开，即，将大量的蜡例如聚丙烯以及聚乙烯包括在调色剂中，用热加以熔融地以改善其脱模性的方法，以及用具有好的脱模性的树脂(例如氟化学树脂)涂布热辊表面的方法。但是，蜡(例如聚丙烯以及聚乙烯)与具有高极性聚酯树脂(该聚酯树脂应用于制备调色剂)的相容性低，所以难于大量地加入。为了解决这一问题，有一种方法使用了改性蜡(例如，使用分子末端具有极性基团的氧化型聚烯烃蜡)，由此改善蜡与聚酯树脂相的容性，提高蜡的分散性以及加入到调色剂中的量。此时尽管具有改善的分散性，但是改性蜡比非改性蜡具有更高的粘度，以及由于分散粒径非常小，以至于脱模性变差，造成发生热偏移现象。
特别是，彩色调色剂显著地具有热偏移以及脱模性问题，即彩色调色剂与黑色调色剂相比需要具有更高的熔融特性以及更低的粘度，以便具有光泽，透明以及彩色再现性。但是，包括树脂的彩色调色剂在受热熔融时满足这种要求有可能使分子间粘着性变差，以及其通过热辊时，更容易粘附热辊上，造成显著的分离失败以及热偏移。为了防止分离失败以及热偏移，试图将大量的蜡加在调色剂，以减少调色剂向热辊粘附。但是，大量的蜡会引起大的分散粒径，自由蜡会变多，造成图像干扰。
最近，对蜡在调色剂中的分散粒径加以规定，以解决上述问题。
日本专利No.3458629公开了一种用于形成全-色图像的非磁性调色剂，该调色剂含有至少树脂粘结剂，着色剂以及蜡粒子，该蜡具有这样的粒子尺寸分布，即具有不小于3μm的蜡粒子不大于3％(个数)，具有2-3μm的蜡粒子为小于12％(个数)，具有1-2μm的蜡粒子为5-30％(数)以及具有小于1μm的蜡粒子为55-95％(数)。特开No.2004-126268公开了一种调色剂，其组成包括两种蜡，每种蜡的分散粒径的个数尺寸分布中，标准偏差不小于0.4-2.0，最高峰出现在1.0以及1.5μm之间，蜡粒子个数比例不小于1.0-1.5μm占20-40％，以及不小于2.5μm的蜡粒子小于20％。但是，日本特许(专利)No.3458629的调色剂包括具有非常小的分散粒径的蜡，其在无油定影中，不具有令人满意的脱模性。特开No.2004-126268的调色剂包括两种蜡，蜡易于具有宽的分散粒径分布，以及难于具有尖锐的分散粒径分布。因此，调色剂需要加入大量的蜡才具有好的脱模性，另外难以既具有耐热保存性有可以抑制自由蜡。
由于这些原因，需要有一种用于非-磁性一组分显影剂的调色剂，该调色剂具有好的脱模性，自由蜡抑制性以及耐热存储稳定性。
发明内容
由此，本发明的目的时提供一种用于非-磁性一组分显影剂的调色剂，该调色剂具有好的脱模性，自由蜡抑制性以及存储热稳定性。
本发明的另一个目的是提供制备调色剂的方法。
本发明的进一步的目的是提供一种包括调色剂的显影剂。
本发明的另一个目的是提供一种使用调色剂或显影剂的图像形成方法。
本发明的另一个目的是提供这样一种使用调色剂或显影剂的形成调色剂图像的图像形成方法，在该方法中调色剂图像的定影是无油定影。
本发明的另一个目的是提供一种使用调色剂的处理卡盒。
本发明的这些目的通过本发明的用于非-磁性一组分显影剂来达到，该调色剂包括：
粘结剂树脂；
蜡，以粒子的形状分散在调色剂中；
着色剂，
其中，具有粒径不小于2.0μm但是小于3.0μm蜡的比例不小于20％但是小于40％(个数)(基于蜡的总个数)；蜡的粒子在0.1μm宽的频度分布中，具有频度最高值不小于1.5μm但是小于2.0μm；以及满足如下关系：
45＜XZ/Y＜62
其中X表示调色剂的软化点(℃)；Y表示调色剂的体积-平均粒径(μm)；以及Z表示100份(重量)的调色剂中的蜡的总份数(重量)。
更具体地说，本发明通过如下实现：
<1>一种用于非-磁性一组分显影剂的调色剂，包括：
粘结剂树脂；
蜡，其以粒子的形状分散在调色剂中；
着色剂，
其中，具有粒径不小于2.0μm但是小于3.0μm蜡的比例不小于20％但是小于40％(个数)(基于蜡的总个数)；蜡的粒子在0.1μm宽的频度分布中，具有频度最高值不小于1.5μm但小于2.0μm；以及满足如下关系：
45＜XZ/Y＜62
其中X表示调色剂的软化点(℃)；Y表示调色剂的体积-平均粒径(μm)；以及Z表示100份数(重量)的调色剂中的蜡的总份数(重量)。
<2>根据<1>的调色剂，其中具有粒径不小于2.5μm的蜡的比例小于20％(个数)。
<3>根据<1>的调色剂，其中具有粒径不小于1.5μm但是小于2.0μm的蜡的比例不小于35％，但小于45％(个数)。
<4>根据<1>的调色剂，其中如下关系被满足：
400＜XZ＜540
<5>根据<1>的调色剂，其中蜡包括石蜡。
<6>根据<1>的调色剂，其中粘结剂树脂为混合树脂，该混合树脂在由蜡的存在下被合成，其包括聚缩合聚合物骨架以及乙烯基聚合物骨架。
<7>根据<6>的调色剂，其中蜡在混合树脂中的平均分散粒径为3-5μm。
<8>根据<1>的调色剂，其中蜡的熔融点为70-80℃。
<9>根据<1>的调色剂，其中蜡的比例为3.2-3.8％(重量)(基于粘结剂树脂以及蜡的总重量)。
<10>根据<1>的调色剂，其中调色剂的软化点为124-134℃。
<11>一种制备根据<1>的调色剂的方法，包括：
熔融以及捏合树脂，用粉碎捏合机在有蜡以及着色剂的存在进行混合树脂的聚合，制备捏合混合物；以及
压出捏合的混合物.
<12>一种显影剂，包括根据<1>的调色剂。
<13>一种图像形成方法，包括：
用包括调色剂的显影剂将静电潜像显影，在记录纸上形成调色剂图像；
通过进行加热将记录纸上的调色剂图像定影；
其中调色剂为根据<1>的调色剂。
<14>一种图像形成方法，包括：
用包括调色剂的显影剂将静电潜像显影，在记录纸上形成调色剂图像；
通过进行加热将记录纸上的调色剂图像定影；
其中显影剂为根据<12>的显影剂。
<15>根据<13>的图像形成方法，其中调色剂图像是在不用油的情况下被定影在记录纸上。
<16>根据<14>的图像形成方法，其中调色剂图像是在不用油的情况下被定影在记录纸上的。
<17>一种处理卡盒，包括感光体以及图像显影剂，以及至少从充电器以及清洁器中选出的一个，
其中，图像显影剂包括根据<1>的调色剂。
附图说明
图1是适宜于制造本发明的制备调色剂的粉碎捏合机的示意图。
图2为适宜于进行本发明的调色剂定影的定影装置的示意图。
具体实施方式
本发明提供一种用于非-磁性一组分显影剂的调色剂，其具有好的脱模性，自由蜡抑制性以及耐热存储稳定性。
特别是，本发明涉及这样的用于非-磁性一组分显影剂调色剂，包括：
粘结剂树脂；
蜡，以粒子的形式分散在调色剂中；以及
着色剂，
其中，蜡具有粒径不小于2.0μm以及小于3.0μm的数量不小于20％以及小于40％(个数)(基于蜡的总数)；蜡在0.1μm宽的频度分布中，具有最高频度(mode)值不小于1.5μm但小于2.0μm；以及满足如下关系：
45＜XZ/Y＜62
其中X表示调色剂的软化点(℃)；Y表示调色剂的体积-平均粒径(μm)；以及Z表示100份数(重量)的调色剂中的蜡的总份数(重量)。
特别是，优选蜡具有规定的粒子粒径以及被预先分散在粘结剂树脂中。本发明的调色剂的制备为，熔融以及捏合调色剂组分(例如粘结剂树脂，蜡以及着色剂)得到捏合的混合物，冷却该捏合混合物制得冷却的混合物，粉碎冷却的混合物，制备粉碎的混合物，对粉碎的混合物进行分级。不仅最终的调色剂具有本发明的特定的粒径分布的蜡，在捏合的混合物中也是如此。
本发明的调色剂中的蜡优选具有规定的分散粒径。分散粒径比传统的调色剂中蜡的粒径稍大，以及蜡具有比较尖锐的粒子粒径分布以及其在调色剂中的量可以加以控制。因此，本发明的调色剂具有好的脱模性，甚至无油定影也是如此，以及没有在感光体上自由蜡成膜或粘附在显影刮板上的问题。
在本发明的用于非-磁性调色剂的蜡优选具有在0.1μm宽的频度分布中不小于1.5μm但是小于2.0μm的最高频度值。当该频度值小于1.5μm时，脱模性变差，当不小于2.0μm时，蜡会较多地粘附在显影刮板上。
另外，蜡地具有粒径不小于2.0μm，但是小于3.0μm的量不小于20％以及小于40％(个数)(基于蜡的总个数)是重要的。当小于20％，在无油定影中的脱模性变差。当不小于40％，蜡会比较大量地粘附显影刮板上。
进一步，如下关系被满足是重要的。
45＜XZ/Y＜62
其中X表示调色剂的软化点(℃)；Y表示调色剂的体积-平均粒径(μm)；以及Z表示100份数(重量)的调色剂中的蜡的总份数(重量)。
当调色剂的软化点太低，其脱模性变差。当该软化点太高，图像光泽变差。当调色剂的体积-平均粒径太小，其显影性变差，当太大，得到的图像质量变差。当调色剂中的蜡的总量太小时，调色剂的脱模性变差，当太大时，蜡粘附在图像形成装置的定厚刮板上。因此，X，Y以及Z需要最优化以及上述关系被满足是重要的。当XZ/Y为45或小于45时，得到的图像质量变差。当为62或以上时，蜡粘附到定厚刮板上的粘着性以及调色剂的无油定影性变差。
调色剂的体积-平均粒子粒径是用Coulter Multisizer(Beckman Coulter，Inc.，制，口径为100μm)。具体地说，将2-20μm的调色剂的粒径细分为大约16to 32，将各个的体积比例作成棒状的图表，得出粒径分布，以及将其平均值确定为体积-平均粒子粒径。
另外，为了不产生图像干扰以及由于自由蜡粘附到显影刮板粘着性。20％(个数)的蜡优选具有粒径不小于2.5μm.进一步，为了使调色剂无油定影系统中对环境变化具有好的脱模性，不小于35％但小于45％(个数)的蜡优选具有粒子粒径不小于1.5μm但小于2.0μm。
进一步，XZ优选大于400以及小于540(从脱模性，粘附显影刮板以及图像光泽的观点)。当XZ为400或小于400时，脱模性变差。当540以及以上时，粘附在定厚刮板(显影刮板)的现象产生以及图像的光泽变差。
在本发明中，包括在调色剂中的蜡具有规定的粒径，可以使调色剂具有好的脱模性，甚至在不使用油的无油定影系统下也是如此。规制包括在调色剂中的蜡的比例，可以抑制蜡从调色剂的表面露出或突出，这样就可以防止蜡在搅拌时从调色剂的表面离开。在本发明中，在调色剂中的蜡的量不要高于维持调色剂的脱模性所需要的量，以防止部件(例如感光体，中间转印体以及显影套筒被蜡脏污，以使部件具有更长的寿命以及可以在长时间内生成高质量的图像。
在本发明中，蜡的平均分散粒径为数均分散粒径。具体地说，使调色剂埋在环氧树脂中，切成具有厚度大约100μm的超薄片，以及用四氧化钌进行染色，用透过性电子显微镜以及10,000的倍率进行观察。将100个蜡粒子进行任意抽样，摄影，来以0.1μm宽为一单位来确定蜡的粒径分布。当蜡具有纺锤形状时，其粒径为长于短轴的和的一半。
本发明的非-磁性调色剂的典型的制备方法为将事先微分散有蜡的混合树脂以及着色剂等，熔融以及捏合，以制备捏合的混合物，冷却捏合的混合物来制备冷却的混合物，粉碎冷却的混合物来制备粉碎的混合物，以及将粉碎的混合物进行分级。蜡的分散粒径用捏合机以及捏合条件来加以控制。粉碎捏合机优选使用将捏合材料置于外粉碎头以及内粉碎头之间，然后施加回转剪切力。回转剪切力通过调整外粉碎头以及内粉碎头的间距来进行调整。捏合的混合物被压出且冷却。
外粉碎头以及内粉碎头的间距优选0.05-5mm，以及更优选0.1-2mm。间隙可以0.05mm的间隔在0.1-3mm之间进行调整。
图1是制备本发明的调色剂的适宜的粉碎捏合机的示意图。调色剂组分从进料器11装入，通过螺旋12A以及在外粉碎头13以及内粉碎头14之间进行捏合。通过搬送通道12B后，捏合的混合物通过在圆筒15的螺旋12C以及从出口16被排出，被压力辊17进行施加压力压延以及冷却的。捏合条件可以通过选择外粉碎头13以及内粉碎机头14间的间隔，内温以及螺旋的回转数来进行调整。
典型地，当外粉碎头13以及内粉碎头14的间隙变得更小时，蜡具有更小的粒径，当间隙变大时，蜡具有大得粒径。
在本发明中，外粉碎头13以及内粉碎头14之间的间隙更优选0.25-0.80mm。
圆筒优选具有内温度不小于粘结剂树脂的软化点，以及更优选高的高于内温约10℃，这是考虑到蜡以及着色剂的分散问题。具体地说为60-180℃，以及更优选70-140℃。软化点为混合树脂的软化点(当两种或更多树脂混合时)以及当粘结剂树脂包括蜡时，软化点指，包括蜡的粘结剂树脂的软化点。
螺旋的回转数优选50-100rpm，以及更优选60-90rpm，可以得到适宜的转矩。
用于本发明的蜡的具体例子包括已知的蜡，例如聚烯烃蜡(例如聚乙烯蜡以及聚丙烯蜡；长链烃(例如石蜡以及sasol蜡)；以及包括羰基的蜡。包括羰基的蜡的具体例子包括聚链烷酸酯(例如棕榈蜡，褐煤蜡，三羟甲基丙烷三二十二碳酸酯，季戊四醇四(二十二碳酸酯)，季戊四醇二乙酸酯二(二十二碳酸)酯，甘油三(二十二碳酸)酯，以及1，18-十八碳烷二元醇二硬酯酸；聚链烷醇酯例如偏苯三酸三硬脂基酯以及马来酸二硬脂基酯；酰胺聚链烷酸酯例如乙烯二胺二(二十二碳烷基)酰胺；聚烷基酰胺例如三硬脂基酰胺偏苯三酸酯；以及二烷基酮例如二硬脂基酮。
用于本发明的非-磁性一组分显影剂的蜡优选包括石蜡。
石蜡具有粘度比其他蜡更低以及易于从调色剂的表面渗出。因此，调色剂可以包括所需要的最小量的石蜡。
本发明的调色剂优选包括蜡一种蜡，这是由于可以使其粒径更易于控制。
在本发明中，蜡优选具有熔融点70-80℃。当低于70℃时，得到的调色剂的耐热性变差，当高于80℃时，光泽性以及低-温度定影性变差。蜡的熔融点确定为其DSC曲线的峰温度。在本发明，差视扫描色谱仪DSC-200(Seiko Instruments Inc.)被使用来测量熔融点，但是对测量仪器并无限制，这要得到DSC曲线即可。
本发明的调色剂优选包括蜡的量为3.2-3.8％(重量)(基于粘结剂树脂以及蜡的总重量。当小于3.2％(重量)，调色剂的脱模性在无油定影时变差。当大于3.8％(重量)，自由蜡会引起图像干扰。
在本发明中，上述的一种蜡优选用于考虑分散性时，但是两种更多蜡可以被使用。当两种更多的蜡被使用时，蜡的总重量在上述范围。蜡的混合物满足粒径分布以及熔融点。
粘结剂树脂不加以限制，以及可以使用已知树脂，例如聚酯树脂，(甲基)丙烯酸树脂，苯乙烯-(甲基)丙烯酸共聚物树脂，环氧树脂以及环烯烃树脂，例如TOPAS-COC(Ticona)。具有聚缩合聚合物骨架以及乙烯基聚合物骨架的混合树脂优选用于无油定影系统。
聚酯树脂典型地通过聚缩合多元醇以及多元羧酸来制得。在多元醇的中的二元醇的包括双酚A的加成物，例如聚氧丙烯(2，2)-2，2-双(4-羟基苯基)丙烷，聚氧丙烯(3，3)-2，2-双(4-羟基苯基)丙烷，聚氧丙烯(6)-2，2-双(4-羟基苯基)丙烷，聚氧乙烯(2，0)-2，2-双(4-羟基苯基)丙烷；乙二醇；二甘醇；三甘醇；1，2-丙烯二醇；1，3-丙烯二醇；1，4-丁二烯醇；新-戊二醇；1，4-丁二醇；1，5-戊烷二元醇；1，6-己烷二元醇；1，4-环己烷二甲基醇；二丙烯二醇；聚乙二醇；聚四乙二醇；双酚A；加氢双酚A；等。
三-或更多元的醇包括山梨醇，1，2，3，6-己烷四醇，1，4-脱水山梨醇，季戊四醇，二季戊四醇，三季戊四醇，1，2，4-丁烷三醇，1，2，5-戊烷三醇，甘油，二甘油，2-甲基yl丙烷三醇，2-甲基yl-1，2，4-丁烷三醇，三甲基醇乙烷，三甲基醇丙烷，1，3，5-三羟基苯，等。
多元羧酸中的二羧酸的具体例子包括马来酸，富马酸，柠康酸，衣康酸，戊烯二酸，苯二甲酸，异苯二甲酸，对苯二甲酸，环己烷二羧酸，琥珀酸，己二酸，葵二酸，壬二酸，丙二酸，n-十二碳烯基琥珀酸，异十二碳烯基琥珀酸，n-十二烷基琥珀酸，异十二烷基琥珀酸，n-辛烯基琥珀酸，异辛烯基琥珀酸，n-辛基琥珀酸，异辛基琥珀酸，它们的酐或低级烷基酯，等。
三元羧酸的例子包括1，2，4-苯三羧酸，2，5，7-萘三羧酸，1，2，4-萘三羧酸，1，2，4-丁烷三羧酸，1，2，5-己烷三羧酸，1，3-二羧基l-2-甲基-亚甲基羧基丙烷，四(亚甲基羧基)甲烷，1，2，7，8-辛四羧酸以及它们的酐以及低级烷基酯，等。
在本发明中，聚缩合聚合物骨架以及乙烯基聚合物骨架形成的混合树脂被优选使用。这种混合树脂的制备是将形成聚酯树脂的聚缩合反应以及形成乙烯基树脂的自由基聚合反应组合在一个相同的容器中。即使用了聚缩的树脂材料单体以及乙烯基树脂材料单体以及与这两种单体都进行反应的单体混合物。与两种单体都反应的材料单体，例如既可用于聚缩合反应以及又可用于自由基聚合反应的单体。即，该单体是具有进行聚缩合反应羧基以及可进行自由基-聚合反应乙烯基基团的单体，例如富马酸，马来酸，丙烯酸以及甲基丙烯酸。
聚缩树脂材料单体包括上述多元醇，多元羧酸等。
乙烯基材料单体包括苯乙烯或其衍生物，例如苯乙烯，o-甲基苯乙烯，m-甲基苯乙烯，p-甲基苯乙烯，α-甲基苯乙烯，p-乙基苯乙烯，2，4-二甲基苯乙烯，p-tert-丁基苯乙烯以及p-氯苯乙烯；乙烯不饱和的单烯烃例如乙烯，丙烯，丁烯以及异丁烯；甲基丙烯酸酯烷基酯例如甲基丙烯酸甲基酯，甲基丙烯酸n-丙基酯，甲基丙烯酸异丙基酯，甲基丙烯酸n-丁基酯，甲基丙烯酸异丁基酯，甲基丙烯酸t-丁基酯，甲基丙烯酸n-戊基酯，甲基丙烯酸异戊基酯，甲基丙烯酸新戊基酯，甲基丙烯酸3-(甲基)丁基酯，甲基丙烯酸己基酯，甲基丙烯酸辛基酯，甲基丙烯酸壬基酯，甲基丙烯酸葵基酯，甲基丙烯酸十一烷基酯以及甲基丙烯酸十二烷基酯；丙烯酸酯烷基酯，例如丙烯酸甲基酯，丙烯酸n-丙基酯，丙烯酸异丙基酯，丙烯酸n-丁基酯，丙烯酸异丁基酯，丙烯酸t-丁基酯，丙烯酸n-戊基酯，丙烯酸异戊基酯，丙烯酸新戊基酯，丙烯酸酯，己基丙烯酸3-(甲基)丁基酯，丙烯酸辛基酯，丙烯酸壬基酯，丙烯酸葵基酯，丙烯酸十一烷基酯以及丙烯酸十二烷基酯；不饱和的羧酸例如丙烯酸，甲基丙烯酸，衣康酸以及马来酸；丙烯腈；马来酸酯；衣康酯；乙烯基氯化物；乙酸乙烯基酯；乙烯基苯甲酸；甲基乙烯基酮；乙基乙烯基酮；己基乙烯基酮；甲基乙烯基醚；乙基乙烯基醚；异丁基乙烯基醚；等。
聚合乙烯基树脂材料单体的聚合引发剂的具体例子包括偶氮二偶氮聚合引发剂，例如2，2’-偶氮双(2，4-二甲基戊腈)，2，2’-异丁腈，1，1’-偶氮双(环己烷-1-腈)以及2，2’-偶氮双-4-甲基氧-2，4-二甲基戊腈；以及过氧化物聚合引发剂，例如苯甲酰过氧化物，二枯基过氧化物，甲基乙基酮过氧化物，过氧碳酸异丙基酯以及月桂酰过氧化物。
粘结剂树脂优选具有酸值5-50KOH mg/g，以及更优选10-40KOHmg/g。特别是，聚酯树脂具有这样的酸值，可以改善着色剂分散性以及形成的调色剂具有好的带电性。
本发明中，具有不同的软化点的两种更多的粘结剂树脂被优选用于无油定影系统中来改善在得到的调色剂的脱模性以及抗偏移。典型地，优选使用，第一粘结剂树脂(软化点为100-120℃，优选105-115℃)以及第二粘结剂树脂(软化点130-150℃，优选135-150℃)。另外，为了得到的调色剂的耐热性，第一粘结剂树脂以及第二粘结剂树脂优选具有玻璃转移温度为50-75℃以及60-75℃。当两种更多种粘结剂树脂被使用时，混合树脂具有上述的酸值。
第一粘结剂树脂优选聚酯树脂，其制备是使作为多元醇的双酚A的氧化烯烃加成物以及作为多元羧酸的对苯二甲酸以及富马酸进行缩聚反应。
第二粘结剂树脂乙烯基聚酯树脂，其制备是使用了双酚A的氧化烯烃加成物，对苯二甲酸，偏苯三酸以及琥珀酸(聚酯树脂材料单体)；苯乙烯以及丙烯酸丁基酯(作为乙烯基树脂材料单体)；以及富马酸(作为与上述的两种材料单体反应的单体)。
由聚缩合聚和物骨架以及乙烯基聚合物骨架构成的混合树脂优选被用作第二粘结剂树脂，其制备将形成聚酯树脂的聚缩合反应以及形成乙烯基树脂的自由基聚合反应组合在一个相同的容器内，即使用聚酯树脂材料单体混合物，乙烯基树脂材料单体以及该两种材料单体反应的单体。这样的树脂优选用于改善蜡的分散性，得到的调色剂粗糙度，定影性以及抗偏移性。在这种情况下，乙烯基树脂材料单体优选其量为5-30％(重量)，以及更优选10-25％(重量)(基于单体的总重量)。
第一粘结剂树脂优选包括四氢呋喃(THF)可溶解组分的量为0.1-30％(重量)，以及更优选0.1-30％(重量)，以提高得到的调色剂的抗热偏移性。
第二粘结剂树脂从得到的调色剂的脱模性以及光泽性的观点，优选具有比例为40-65％(重量)(基于第一粘结剂树脂的重量)。
在本发明中，蜡优选包括在当合成时的粘结剂树脂中。即，包括蜡的粘结剂树脂形成单体进行聚合。特别是，当上述第一(低分子量)粘结剂树脂以及第二(聚合物)树脂被混合的场合，蜡优选包括在第二粘结剂树脂中(第二树脂被聚合时)，这时由于蜡更难分散在第二粘结剂树脂中。具体地说，酸单体，醇单体以及任选的乙烯基树脂材料单体以及包括在其中的蜡进行聚缩反应（如希望，可进行自由基聚合)。
在本发明中，蜡优选分散在混合树脂中，这样就可以具有平均分散粒径3-5μm，当该平均分散粒径大于5μm或小于3μm，蜡就难于具有本发明的分散状态。前者会引起蜡粘附于显影刮板，以及后者会使得到得到调色剂得到脱模性变差。
传统上用于静电潜像显影的调色剂的已知的着色剂以及染料都可以用作本发明的着色剂。着色剂的具体例子包括碳黑，苯胺蓝，铬黄，群青蓝，Dupont油红，QUINOLINE黄，亚甲基蓝-氯化物，铜酞菁，孔雀绿草酸，灯黑，玫瑰红，C.I.颜料红48:1，C.I.颜料红122，C.I.颜料黄97，C.I.颜料黄12，C.I.颜料黄17，C.I.颜料黄74，C.I.溶剂黄162，C.I.颜料黄180，C.I.颜料黄185，C.I.颜料蓝15:1，C.I.颜料蓝15:3，等。着色剂的量为2-10％(重量)(基于粘结剂树脂的总重量(当有蜡时，包括蜡))。
从调色剂的分散性的观点，着色剂优选以母炼胶的形式分散在第一以及第二粘结剂树脂构成的混合树脂中。母炼胶包括着色剂，具有上述重量比例.
本发明的用于非-磁性一组分显影剂的调色剂可包括添加剂例如电荷控制剂。电荷控制剂的具体例子包括传统上用于静电潜像显影调色剂用的已知电荷控制剂，例如氟化学表面剂，水杨酸金属配合物，含金属染料(例如偶氮金属化合物)，酸聚合物(例如以马来酸为聚合单体的共聚物)，有机硼化合物，等。
在本发明中，无机微粒子材料优选用作外添加剂来改善得到的调色剂流动性，显影性以及带电性。无机微粒材料优选具有比表面剂20-500m2/g(用BET方法测量)，以及平均初始粒径为2nm-2μm，以及更优选5nm-500mμ。调色剂优选包括无机微粒材料的量为0.01-5％(重量)，以及更优选0.01-2.0％(重量)。无机微粒子材料包括二氧化硅，锌氧化物，锡氧化物，石英沙，钛氧化物，粘土，云母，沙石灰，硅藻土，铬氧化物，铯氧化物，红色铁氧化物，三氧化锑，氧化镁，锆氧化物，硫酸钯，碳酸钯，碳酸钙，碳化硅，氮化硅，等。
用于本发明的非-磁性一组分显影剂的调色剂优选具有软化点125-134℃。当低于125℃，调色剂的脱模性变差，以及有更多的调色剂粘附于显影刮板，当高于134℃，得到的图像的光泽变差。
另外，用于非-磁性一组分显影剂的调色剂优选具有体积-平均粒径为6-10μm，优选7-9μm。
本发明的显影剂包括用于本发明的非-磁性一组分显影剂的调色剂，因此，本发明的显影剂在使用无油定影器的一组分系统中，不会产生由蜡引起的在感光体上的成膜以及粘附于显影刮板的问题。
本发明的图像形成方法使使用本发明非-磁性调色剂或显影剂进行显影。因此，图像具有好的从定影装置上的良好的脱模性。
在记录材料(例如纸)上，调色剂图像是使用由本发明的非-磁性调色剂或显影剂形成的，该图像通过无油定影系统的加热部件以及加压部件(或既加热又加压力的部件)之间的接触点。加热部件的表面优选由氟化学树脂(例如四氟乙烯-过氟烷基乙烯基醚(PFA)，聚四氟乙烯(PTFE)以及聚二氟代乙烯)构成。
图2是对本发明的调色剂进行定影的适宜的定影装置的示意图。图2的定影器包括热辊21(作为加热部件)以及压力辊22(作为压力部件)。该定影装置进一步包括从热辊21分离记录材料(其上具有定影的调色剂图像)分离板23。热辊21一般包括表面层26，以及处于铝芯24(包括加热器27)上的弹性层25。压力辊22一般包括在铝芯28上的弹性层29以及表面层30。弹性层25以及29的材料没有限制，但是硅氧烷橡胶被优选使用。表面层26以及30的材料也没有限制，但是氟化学树脂，特别是PFA被优选使用。
在图2中，夹持部31被形成在热辊21以及压力辊22的接触点处。从分离其上具有调色剂图像的记录材料的观点，夹持部31优选向上凸起，这样就可以防止记录材料32缠绕在热辊21上。具有调色剂图像22的记录材料32从右向左32通过夹持不31被定影。
本发明的处理卡盒包括至少感光体，以及包括本发明的调色剂的显影剂以及从充电器与清洁器中选出的至少一个。
在如下的实施例中，份是指重量份，以及比例为重量比例，除非另有说明。从分离其上具有调色剂图像的记录材料的
实施例
混合树脂的合成
苯乙烯(St)以及丙烯酸丁基酯(BA)(作为乙烯基单体)以及二枯基过氧化物(DCP)(作为聚合引发剂)被置于滴液漏斗(并按表1规定的组成)。接着，双酚A的氧化乙烯加成物(BPA-EO)以及双酚A的氧化丙烯加成物(BPA-PO)(作为聚酯树脂的醇单体)；丙烯酸(AA)，琥珀酸衍生物(DSA)，富马酸(FA)，偏苯三酸(TMA)以及对苯二甲酸(TPA)(作为酸成分)；以及二丁基过氧化物(DBO)(作为酯化催化剂)被放入四口玻璃烧杯中，烧杯具有温度计，不锈钢搅拌器，冷凝器以及氮器导入管(按表1的组成，树脂A)，进一步，将蜡放入(蜡的量被表示在表2)，乙烯基单体以及聚合引发剂滴入到烧杯中(在氮气氛，搅拌，外套加热器)。然后，混合物被保持在恒定温度下完成加成聚合反应。然后，混合物被在此加热，二进行缩聚反应。反应被用测量混合物的软化点的方法进行跟踪。当混合物达到预定的软化点时，停止反应，将混合物冷却至室温，制备混复合聚酯树脂AW。
复合聚酯树脂AW被制备，复合物聚酯树脂BWI至BWIV， CW， EW，FW以及GW被制备(使用基础树脂B，C，E，F以及G，这些树脂由被表示在表1-1以及1-2乙烯基树脂单体以及聚酯树脂单体以及被表示在表2中的蜡而生成)。
在表1-1，PC表示聚缩合。在表1-2，PI表示聚合引发剂，EHA
表示丙烯酸2-乙基己基酯单体以及AIBN表示偶氮双异丁腈(C8H12N4)聚合催化剂。
在表2中，73para表示具有熔融点为73℃的石蜡，78natural表示具有熔融点为78℃的棕榈蜡，67para表示熔融点为67℃的石蜡，82FT表示具有熔融点为82℃的Fischer Tropsh蜡以及PP表示具有熔融点为130℃的聚丙烯蜡。蜡的量为占制备树脂用的单体以及蜡的总重量的比例。
树脂的合成
重复制备混合树脂的步骤，制备树脂D1以及D2(按表1中的组成，不使用乙烯基树脂单体，聚合引发剂以及蜡).
每一种树脂的软化点Tm以及玻璃转移温度Tg被表示在表1以及2中。
Tm的测量如下：
1.0g试样被放置在流动测试器(CFT-500from Shimadzu Corp.)。使用的模型的直径为0.5mm以及高为1.0mm，以及升温速度为3.0℃/min，预热时间为3分钟，在负荷重量为30Kg的条件下，在40-140℃的范围内进行测定，将将试样流出一半时的温度确定为Tm。
Tg的测量如下。
精密测量10mg的试样，放在铝盘中，使用差视扫描色谱仪(DSC-200from Seiko Instruments Inc.)进行测量。试样被从从室温以30℃/min的速度加热至200℃，然后冷却。接着，以10℃/min的速度20升温到120℃。在30-90℃主吸热峰的肩值被确定为Tg。作为参照，氧化铝也被放入铝盘。
表1-1
Figure BDA0000074847360000141
表1-2
Figure BDA0000074847360000142
Figure BDA0000074847360000151
表2
Figure BDA0000074847360000152
每一种树脂被压成具有粒径不大于1mm的粒子，以及用于按下述组成制备调色剂。
Figure BDA0000074847360000153
将上述材料用HENSCHEL MIXER混合，制备混合物。混合物用双-辊机进行捏合(表面温度130℃，1hr)，以及冷却，使其硬化，以制备固体材料。固体材料用粉碎机粉碎，制备母炼胶(粒径1mm)。
实施例1
将54份的树脂BW I以及46份的树脂D1混合，制备粘结剂树脂(表示在表3)。包括100份的粘结剂树脂(包括蜡)以及4.0份的C.I.颜料红57-1的母炼胶用HENSCHEL MIXER进行混合。混合物被熔融以及捏合(粉碎捏合机被表示在在图1中，外以及内粉碎头之间的间隙为0.50mm，圆筒的内部温度为100℃以及螺旋的转速80rpm。捏合的混合物进行冷却压延，制备固体混合物具有(厚度2mm)。固体混合物被送往feather磨进行粗粉碎。然后，将粗粉碎的混合物进行细粉碎(IDS，Nippon Pneumatic Mfg.Co.，Ltd.)得到具有体积-平均粒径为8μm以及用分级器DSX(NipponPneumatic Mfg.Co.，Ltd.)，制备母调色剂(体积-平均粒径为8.5μm.)100份母调色剂，1.0份疏水二氧化硅R974(Nippon Aerosil Co.，Ltd.)，1.0份疏水二氧化硅AEROSIL 90G(Nippon Aerosil Co.，Ltd.)，(用六亚甲基二硅氮烷进行处理，具有BET比表面积65m2/g，pH6.0以及疏水度不小于65％)用HENSCHEL MIXER进行混合(周边速度40m/sec，90sec)，以及过筛(筛孔为75μm)，制备调色剂。
实施例2-14以及比较实施例1-9
实施例1中的制备调色剂的步骤被重复，但是改变粘结剂树脂被改变。树脂的混合比例以及蜡的添加量，捏合条件被表示在表3-1以及3-2中。
蜡在调色剂中的分散状态表示在表3-1。调色剂性能被表示在表4。蜡在调色剂中的分散状态，X：调色剂的软化点(Tm)(℃)以及Y：体积-平均粒径(μm)用上述方法测量。频度最高值“1.7/1.8”代表频度最高值在1.7以及1.8μm之间。
表3-1
Figure BDA0000074847360000161
Figure BDA0000074847360000171
表3-2
Figure BDA0000074847360000181
表4
Figure BDA0000074847360000182
Figure BDA0000074847360000191
对调色剂的脱模性，耐热存储稳定性，图像光泽，成膜以及粘附性进行评价。
<脱模性>
定影装置的线速度以及温度(IPSiO CX2500from理光公司，Ltd.)被改造为具有125mm/sec以及从140-190℃变化。密实潜影被用1.1±0.1mg/cm2调色剂显影，在图像的纵方向的先端有3mm宽的无图像区域，记录纸为TYPE 6200Y(理光公司制)。脱模性按以下标准加以评价。
定影器被改为有氟化学表面材料形成的软辊，具体地说，被表示在图2的热辊21的外径为40mm，弹性层25是由硅氧烷橡胶形成的，具有厚度为1.5mm。弹性层25与PFA表面层26是在铝芯金属24上形成的。铝芯内部具有加热器27。压力辊22包括弹性层29(由硅氧烷橡胶形成，具有厚度为3mm)以及PFA表面层30。29与30是在铝芯28上形成的。22的具有外径为35mm。在热棍21与压力辊22之间形成7mm宽的挟持部。定影器进一步包括分离板23，其将其上的具有调色剂图像的纸从压力辊21上分离下来。不使用定影油。
○：可分离/非偏移温度不小于50℃
△：不小于30℃，但小于50℃
×：小于30℃
<热稳定性存储稳定性>
在50℃下将调色剂储存8小时，将调色剂用42目筛子过筛2min。
◎：残留比例小于10％
○：不小于10％，但是小于20％
△：不小于20％，但是小于30％
×：不小于30％
<图像光泽>
对IPSiO CX2500(理光公司制)的定影器进行改造，使线速度以及温度为125mm/sec以及165℃。密实图像被用调色剂1.1±0.1mg/cm2的调色剂进行显影，记录纸为TYPE 6200Y(理光公司)，纸的前端具有3mm宽的空白，图像被固定在该记录纸上。图像光泽的测量用光泽计(Nippon DenshokuIndustries Co.，Ltd.)以60°的入射角进行。
○：不小于5
△：不小于3，但小于5(实际上可用)
×：小于3(实际上不可用)
<成膜>
在进行2,000张预定的打印图样(图像具有比例为6％)的用IPSiOCX3000(理光公司)连续打印(23℃以及45％RH)之后，对感光体以及中间转印带用视觉进行观察。
○：看不到成膜以及黑点
△：在感光体以及中间转印带上可观察到成膜以及黑点，但是不在图像上以及实际上可用
×：在感光体以及中间转印带上可观察到成膜以及黑点，而且在图像上以及实际上可用
<粘附性>
在进行2,000张预定的打印图样(图像具有比例为6％)的用IPSiOCX3000(理光公司)连续打印(23℃以及45％RH)之后，对显影套筒以及图像用视觉进行观察。
○：在显影套筒上没有观察到调色剂线条以及斑块。
△：在显影套筒上观察到调色剂线条以及斑块，但是不图像上，实际上可用
×：在显影套筒上没有观察到调色剂线条以及斑块很多，由于出现图像的脏物，调色剂的附着等问题，实际上不可用
评价结果被表示在表5。
表5
Figure BDA0000074847360000211
如表5所示，实施例1-14的调色剂与比较实施例1-9的调色剂相比，具有好的脱模性，而且对显影刮板的附着也更少。

Claims (15)

1.调色剂，包括：
粘结剂树脂；
蜡，其以粒子的形状分散在调色剂中；
着色剂，
其中，具有粒径不小于2.0μm但是小于3.0μm蜡的比例不小于20%但是小于40%(个数)，基于蜡的总个数；蜡的粒子在0.1μm宽的频度分布中，具有频度最高值不小于1.5μm但小于2.0μm；以及满足如下关系：
45<XZ/Y<62
其中X表示调色剂的软化点(℃)；Y表示调色剂的体积-平均粒径(μm)；以及Z表示100份数(重量)的调色剂中的蜡的总份数(重量)，
所述调色剂的体积-平均粒径为6-10μm，
其中蜡的比例为3.2%-3.8%(重量)，基于粘结剂树脂以及蜡的总重量，
其中调色剂的软化点为124℃-134℃。
2.根据权利要求1的调色剂，其中具有粒径不小于2.5μm的蜡的比例小于20%(个数)，基于蜡的总个数。
3.根据权利要求1的调色剂，其中具有粒径不小于1.5μm但是小于2.0μm的蜡的比例不小于35%，但小于45%(个数)，基于蜡的总个数。
4.根据权利要求1的调色剂，其中如下关系被满足：
400<XZ<540。
5.根据权利要求1的调色剂，其中蜡包括石蜡。
6.根据权利要求1的调色剂，其中粘结剂树脂为混合树脂，该混合树脂在有蜡的存在下被合成，该混合树脂为具有聚缩合聚合物骨架以及乙烯基聚合物骨架的树脂。
7.根据权利要求6调色剂，其中蜡在混合树脂中的数均分散粒径为3μm-5μm。
8.根据权利要求1的调色剂，其中蜡的熔融点为70℃-80℃。
9.制备根据权利要求6的调色剂的方法，包括：
熔融以及捏合树脂，用粉碎捏合机在有蜡以及着色剂的存在进行混合树脂的合成，制备捏合混合物；以及
压出捏合的混合物。
10.显影剂，包括根据权利要求1的调色剂。
11.图像形成方法，包括：
用包括调色剂的显影剂将静电潜像显影，在记录纸上形成调色剂图像；
通过进行加热将记录纸上的调色剂图像定影；
其中调色剂为根据权利要求1的调色剂。
12.根据权利要求11的图像形成方法，其中调色剂图像是在不用油的情况下被定影在记录纸上。
13.图像形成方法，包括：
用包括调色剂的显影剂将静电潜像显影，在记录纸上形成调色剂图像；
通过进行加热将记录纸上的调色剂图像定影；
其中显影剂为根据权利要求10的显影剂。
14.根据权利要求13的图像形成方法，其中调色剂图像是在不用油的情况下被定影在记录纸上的。
15.一种处理卡盒，包括感光体以及图像显影剂，以及至少从充电器以及清洁器中选出的一个，
其中，图像显影剂包括根据权利要求1的调色剂。
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