CN103207546A - 色调剂及其制造方法、显影剂、色调剂盒、处理盒、图像形成设备和图像形成方法 - Google Patents

色调剂及其制造方法、显影剂、色调剂盒、处理盒、图像形成设备和图像形成方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种色调剂及其制造方法、显影剂、色调剂盒、处理盒、图像形成设备和图像形成方法。本发明的色调剂为静电荷图像显影用色调剂,各色调剂颗粒包含芯部、第一壳层和第二壳层,其中所述芯部含有第一聚酯树脂、着色剂和防粘剂,所述第一壳层含有第二聚酯树脂并覆盖芯部,所述第二壳层覆盖第一壳层,并含有芳香族乙烯基单体与具有可与芳香族乙烯基单体聚合的烯键式不饱和双键的第三聚酯树脂的聚合物,并且第一壳层和第二壳层的总量为色调剂颗粒的16重量%~40重量%。

Description

色调剂及其制造方法、显影剂、色调剂盒、处理盒、图像形成设备和图像形成方法
技术领域
本发明涉及一种静电荷图像显影用色调剂及其制造方法、静电荷图像显影剂、色调剂盒、处理盒、图像形成设备和图像形成方法。
背景技术
近年来,如打印机和复印机等图像形成设备已经广泛使用,构成图像形成设备的各种元件的相关技术也已十分普遍。在这些图像形成设备中,在采用电子照相术类型的图像形成设备中,通常使用充电装置对包括感光体(图像保持体)在内的感光体充电,并在充电的感光体上形成电位与周围电位不同的静电荷图像,以形成要打印的图案。以此方式形成的静电荷图像使用色调剂进行显影,并最终转印至如记录纸等转印介质上。
为提供存储稳定性优异的热压定影性囊式色调剂,公开了一种如下的热压定影性囊式色调剂的制造方法,所述热压定影性囊式色调剂包含至少含有热塑性树脂和着色剂的热熔性芯材和覆盖该芯材表面的外壳,该方法中,使用亲水性外壳材料被覆芯材表面以形成前体颗粒,至少将乙烯基聚合性单体和乙烯基聚合引发剂添加至该前体颗粒的水基悬浮液中以将乙烯基聚合性单体和乙烯基聚合引发剂吸收在前体颗粒中,然后聚合前体颗粒中的单体组分(例如,参见日本特开平06-317925号公报(专利文献1))。
另外,为提供其中可形成均一被覆层的静电荷图像显影用色调剂,并由此同时实现图像品质耐久性、带电性和带电均一性和稳定性的改善,公开了一种静电荷图像显影用色调剂,所述静电荷图像显影色用调剂在聚合物颗粒上包含被覆层,其中在该被覆层中包含至少0.1重量%~15重量%的极性树脂(例如,参见日本特开平08-286416号公报(专利文献2))。
另外,为提供同时满足耐吸湿性、带电均一性、低温定影性、耐热存储性和清洁性并且能够长期形成高精度图像的静电潜像显影用色调剂,公开了一种通过以下方法制造的静电潜像显影用色调剂,所述方法包括使用湿式制法形成树脂颗粒的工序、在使其于水性介质中凝集的同时或者在凝集之后通过加热而至少使树脂颗粒和着色剂颗粒固定以形成芯材颗粒的工序和通过界面聚合在芯材颗粒表面上形成壳层的工序(例如,参见日本特开2004-294839号公报(专利文献3))。
另外,为提供具有耐久性高的芯/壳结构并且能够容易地维持色调剂形状的色调剂组合物的制造方法,公开了一种色调剂组合物的制造方法,所述方法包括混合并使着色剂分散液与胶乳溶液凝集以形成色调剂颗粒芯材的步骤,和将聚合引发剂添加至芯材、将单体添加至所获得的芯材并使该芯材表面上的单体聚合以形成色调剂颗粒壳的步骤(例如,参见日本特开2006-119652号公报(专利文献4))。
另外,为提供具有优选的低温定影性、彩色显影性和高湿度下的高带电稳定性并且其中耐热存储稳定性和低温定影性相容的电子照相用色调剂,公开了一种电子照相用色调剂,其中由至少含有着色剂、蜡和带电控制剂的聚酯类树脂构成的芯材颗粒表面上被覆有由聚苯乙烯类树脂或苯乙烯-丙烯酸类共聚物构成的壳,其中壳相对于芯材颗粒的覆盖率为100%~200%,构成壳的聚苯乙烯类树脂或苯乙烯-丙烯酸类共聚物的玻璃化转变温度(Tg)高于构成芯材颗粒的聚酯类树脂的玻璃化转变温度(Tg)(例如,参见日本特开2006-178093号公报(专利文献5))。
另外,为提供耐粘污性和定影性优异并且用其可以稳定地获得高品质图像的色调剂,公开了一种含有树脂(A)作为粘合剂树脂的热辊定影色调剂,所述树脂(A)可以通过聚合含有0.01重量%~5.0重量%多官能性乙烯基单体的乙烯基单体和不饱和聚酯获得(例如,参见日本特开平04-086828号公报(专利文献6))。
另外,为提供定影性、耐高温粘污性和耐结块性(blocking resistance)优异并且显影性优异的色调剂,公开了一种至少含有粘合剂树脂和着色剂的色调剂,其中该粘合剂树脂含有重量比为90:10~50:50的聚酯树脂成分和乙烯基树脂成分,所述色调剂含有5重量%~40重量%的四氢呋喃(THF)不溶性粘合剂树脂成分,并且在色调剂的THF可溶性成分的GPC分子量分布中,色调剂在分子量为3,000~20,000具有至少一个低分子峰,并且在分子量为50,000~5,000,000具有至少一个高分子峰(例如,参见日本特开2007-086459号公报(专利文献7))。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种耐结块性、低温定影性和输送性优异的静电荷图像显影用色调剂。
根据本发明的第一方面,提供了一种静电荷图像显影用色调剂,各色调剂颗粒包含芯部、第一壳层和第二壳层,其中所述芯部含有第一聚酯树脂、着色剂和防粘剂,所述第一壳层含有第二聚酯树脂并覆盖所述芯部,所述第二壳层覆盖第一壳层,并含有芳香族乙烯基单体与具有可与芳香族乙烯基单体聚合的烯键式不饱和双键的第三聚酯树脂的聚合物,并且第一壳层和第二壳层的总量为色调剂颗粒的16重量%~40重量%。
根据本发明的第二方面,在如本发明第一方面所述的静电荷图像显影用色调剂中,第一聚酯树脂和第二聚酯树脂可以是不具有可与芳香族乙烯基单体聚合的烯键式不饱和双键的聚酯树脂。
根据本发明的第三方面,在如本发明第一方面所述的静电荷图像显影用色调剂中,四氢呋喃不溶性树脂在色调剂颗粒中的比例可以为5重量%以下。
根据本发明的第四方面,在如本发明第一方面所述的静电荷图像显影用色调剂中,构成所述聚合物的芳香族乙烯基单体与第三聚酯树脂的重量比可以为70:30~99.5:0.5。
根据本发明的第五方面,在如本发明第一方面所述的静电荷图像显影用色调剂中,第二壳层的重量比可以为色调剂颗粒的0.1重量%~15重量%。
根据本发明的第六方面,在如本发明第一方面所述的静电荷图像显影用色调剂中,第一壳层与第二壳层的重量比可以为1:15~80:1。
根据本发明的第七方面,在如本发明第一方面所述的静电荷图像显影用色调剂中,第三聚酯树脂的玻璃化转变温度可以比第二聚酯树脂的玻璃化转变温度高5℃~20℃。
根据本发明的第八方面,提供了一种静电荷图像显影剂,所述静电荷图像显影剂包含本发明第一方面所述的静电荷图像显影用色调剂。
根据本发明的第九方面,在如本发明第八方面所述的静电荷图像显影剂中,在静电荷图像显影用色调剂中,构成所述聚合物的芳香族乙烯基单体与第三聚酯树脂的重量比可以为70:30~99.5:0.5。
根据本发明的第十方面,提供了一种色调剂盒,所述色调剂盒包括色调剂容室,其中,所述色调剂容室容纳本发明第一方面所述的静电荷图像显影用色调剂。
根据本发明的第十一方面,在如本发明第十方面所述的色调剂盒中,在静电荷图像显影用色调剂中,构成所述聚合物的芳香族乙烯基单体与第三聚酯树脂的重量比可以为70:30~99.5:0.5。
根据本发明的第十二方面,提供了一种图像形成设备用处理盒,所述处理盒包括图像保持体和显影单元,所述显影单元通过使用显影剂使图像保持体表面上形成的静电荷图像显影并形成色调剂图像,其中,所述显影剂为本发明第八方面所述的静电荷图像显影剂。
根据本发明的第十三方面,在如本发明第十二方面所述的图像形成设备用处理盒中,在静电荷图像显影用色调剂中,构成所述聚合物的芳香族乙烯基单体与第三聚酯树脂的重量比可以为70:30~99.5:0.5。
根据本发明的第十四方面,提供了一种图像形成设备,所述图像形成设备包括:图像保持体;充电单元,其使图像保持体的表面充电;潜像形成单元,其在该图像保持体表面上形成静电荷图像;显影单元,其通过使用显影剂使图像保持体表面上形成的静电荷图像显影并形成色调剂图像;和转印单元,其将显影的色调剂图像转印至转印介质上,其中,所述显影剂为本发明第八方面所述的静电荷图像显影剂。
根据本发明的第十五方面,在如本发明第十四方面所述的图像形成设备中,在静电荷图像显影用色调剂中,构成所述聚合物的芳香族乙烯基单体与第三聚酯树脂的重量比可以为70:30~99.5:0.5。
根据本发明的第十六方面,提供了一种图像形成方法,所述方法包括:使图像保持体的表面充电;在图像保持体表面上形成静电荷图像作为潜像;通过使用显影剂使图像保持体表面上形成的静电荷图像显影并形成色调剂图像;和将显影的色调剂图像转印至转印介质上,其中,所述显影剂为本发明第八方面所述的静电荷图像显影剂。
根据本发明的第十七方面,在如本发明第十六方面所述的图像形成方法中,在静电荷图像显影用色调剂中,构成所述聚合物的芳香族乙烯基单体与第三聚酯树脂的重量比可以为70:30~99.5:0.5。
根据本发明的第十八方面,提供了一种本发明第一方面所述的静电荷图像显影用色调剂的制造方法。该方法包括:混合其中分散了第一聚酯树脂的第一聚酯树脂颗粒分散液、其中分散了着色剂的着色剂分散液和其中分散了防粘剂的防粘剂分散液,以形成含有第一聚酯树脂颗粒、着色剂颗粒和防粘剂颗粒的凝集颗粒;混合其中分散了第二聚酯树脂的第二聚酯树脂颗粒分散液和含有上述凝集颗粒的凝集颗粒分散液以使第二聚酯树脂颗粒附着于上述凝集颗粒的表面,从而形成树脂附着型凝集颗粒;通过加热该树脂附着型凝集颗粒使其融合以形成融合颗粒;将含有芳香族乙烯基单体和具有可与芳香族乙烯基单体聚合的烯键式不饱和双键的第三聚酯树脂的成分与含有融合颗粒的融合颗粒分散液混合,以使聚合性成分附着于融合颗粒的表面,从而形成附着型融合颗粒;和使聚合性成分中包含的芳香族乙烯基单体与第三聚酯树脂聚合以在融合颗粒表面上形成聚合性成分的聚合物。
根据本发明的第一、第六和第七方面,可以提供一种静电荷图像显影用色调剂,与未设置第二壳层,或者第一壳层和第二壳层的总量在色调剂颗粒中的比例不处于16重量%~40重量%内的情形相比,所述静电荷图像显影用色调剂的耐结块性、低温定影性和输送性更优异。
根据本发明的第二方面,可以提供一种静电荷图像显影用色调剂,与第一聚酯树脂和第二聚酯树脂不是不具有可与芳香族乙烯基单体聚合的烯键式不饱和双键的聚酯树脂的情形相比,所述静电荷图像显影用色调剂的低温定影性更优异。
根据本发明的第三方面,可以提供一种静电荷图像显影用色调剂,与四氢呋喃不溶性树脂在色调剂颗粒中的比例超过5重量%的情形相比,所述静电荷图像显影用色调剂的低温定影性更优异。
根据本发明的第四方面,可以提供一种静电荷图像显影用色调剂,与构成聚合物的芳香族乙烯基单体和第三聚酯树脂的比例(质量标准)不处于70:30~99.5:0.5内的情形相比,所述静电荷图像显影用色调剂的耐热性和耐应力性更优异,并且其中第二壳层的膜厚更为均匀。
根据本发明的第五方面,可以提供一种静电荷图像显影用色调剂,与第二壳层在色调剂颗粒中的比例不处于0.1重量%~15重量%的情形相比,所述静电荷图像显影用色调剂的耐热性和耐应力性更优异。
根据本发明的第八和第九方面,可以提供一种包含上述静电荷图像显影用色调剂的静电荷图像显影剂,与未提供第二壳层,或者第一壳层和第二壳层的总量在色调剂颗粒中的比例不处于16重量%~40重量%内的情形相比,所述静电荷图像显影用色调剂的耐结块性、低温定影性和输送性更优异。
根据本发明的第十和第十一方面,可以提供一种容纳上述静电荷图像显影用色调剂的色调剂盒,与未提供第二壳层,或者第一壳层和第二壳层的总量在色调剂颗粒中的比例不处于16重量%~40重量%内的情形相比,所述静电荷图像显影用色调剂的耐结块性、低温定影性和输送性更优异。
根据本发明的第十二和第十三方面,可以使含有上述静电荷图像显影用色调剂的显影剂容易操作,与未提供第二壳层,或者第一壳层和第二壳层的总量在色调剂颗粒中的比例不处于16重量%~40重量%内的情形相比,所述静电荷图像显影用色调剂的耐结块性、低温定影性和输送性更优异,因此可以提高与具有各种构造的图像形成设备的相容性。
根据本发明的第十四和第十五方面,可以提供一种使用包含上述静电荷图像显影用色调剂的静电荷图像显影剂的图像形成设备,与未提供第二壳层,或者第一壳层和第二壳层的总量在色调剂颗粒中的比例不处于16重量%~40重量%内的情形相比,所述静电荷图像显影用色调剂的耐结块性、低温定影性和输送性更优异。
根据本发明的第十六和第十七方面,可以提供一种使用包含上述静电荷图像显影用色调剂的静电荷图像显影剂的图像形成方法,与未提供第二壳层,或者第一壳层和第二壳层的总量在色调剂颗粒中的比例不处于16重量%~40重量%内的情形相比,所述静电荷图像显影用色调剂的耐结块性、低温定影性和输送性更优异。
根据本发明的第十八方面,可以提供一种上述静电荷图像显影用色调剂的制造方法,与未提供第二壳层,或者第一壳层和第二壳层的总量在色调剂颗粒中的比例不处于16重量%~40重量%内的情形相比,所述静电荷图像显影用色调剂的耐结块性、低温定影性和输送性更优异。
附图说明
将基于以下附图对本发明的示例性实施方式进行详细描述,其中:
图1是说明示例性实施方式的图像形成设备的实例的构造示意图;和
图2是说明该示例性实施方式的处理盒的实例的构造示意图。
具体实施方式
下面将详细描述本发明的静电荷图像显影用色调剂及其制造方法、静电荷图像显影剂、色调剂盒、处理盒、图像形成设备和图像形成方法的示例性实施方式。
静电荷图像显影用色调剂及其制造方法
本示例性实施方式的静电荷图像显影用色调剂(下文中有时简称为“色调剂”)是一种静电荷图像显影用色调剂,其中各色调剂颗粒包含芯部、第一壳层和第二壳层。芯部含有第一聚酯树脂、着色剂和防粘剂。第一壳层含有第二聚酯树脂并覆盖芯部。第二壳层含有芳香族乙烯基单体与具有可与芳香族乙烯基单体聚合的烯键式不饱和双键的第三聚酯树脂(下文中可以称为“不饱和聚酯树脂”)的聚合物,并覆盖第一壳层。第一壳层和第二壳层的总量为色调剂颗粒的16重量%~40重量%。
为实现低能耗和即时定影性之间的相容性,并为获得具有足够的低温定影性的色调剂,公开了一种色调剂含有明确熔点(sharp-melt)的结晶性树脂作为粘合剂树脂以获得上述特性的技术。另一方面,在高温高湿环境下在色调剂盒至显影剂单元的输送路径中因螺旋推进器的热和应力而形成色调剂凝集体,由此输送性等会劣化。还公开了一种方法,其中使用高玻璃化转变温度的树脂被覆色调剂颗粒的表面以获得耐热性和耐应力性,但在现有技术的方法中,难以获得均一的薄膜。因此,必须形成厚膜,因而可能会使低温定影性劣化。
本示例性实施方式的色调剂的输送性优异。虽然原因并不清楚,但认为其如下所述。
构成色调剂最外层的第二壳层含有芳香族乙烯基单体与具有可与芳香族乙烯基单体聚合的烯键式不饱和双键的第三聚酯树脂的聚合物。当色调剂最外层中存在该聚合物时,将改善色调剂的耐热性和耐应力性。因此,色调剂在色调剂盒至显影剂单元的输送路径中将表现出耐热性和耐应力性,由此抑制色调剂凝集体的形成。结果,不会发生色调剂堵塞,由此认为改善了色调剂的输送性。
下面将描述构成本示例性实施方式的色调剂的各成分。
聚酯树脂
在本示例性实施方式中,作为第一聚酯树脂和第二聚酯树脂,适当使用的是非晶态聚酯树脂。另外,如果需要,可以在芯部中组合使用结晶性聚酯树脂。
结晶性聚酯树脂
从存储性和低温定影性方面考虑,本示例性实施方式中使用的结晶性聚酯树脂的熔化温度优选为50℃~100℃,更优选为55℃~90℃,进而更优选为60℃~85℃。当熔化温度超过50℃时,不会发生色调剂存储性的劣化(如存储的色调剂中发生结块)或定影后定影图像存储性的劣化。另外,当熔化温度在100℃以下时,可以获得足够的低温定影性。
另外,结晶性聚酯树脂的熔化温度可作为通过差示扫描量热法(DSC)所获得的吸热峰的峰值温度而获得。
在本示例性实施方式中,“结晶性聚酯树脂”还表示其构成成分具有100%聚酯结构的聚合物,以及通过将构成聚酯的成分与其他成分聚合而获得的聚合物(共聚物)。但是,在后一情形中,聚酯以外的构成聚合物(共聚物)的成分为50重量%以下。
本示例性实施方式的色调剂颗粒使用的结晶性聚酯树脂由例如多元羧酸成分和多元醇成分合成。另外,在本示例性实施方式中,作为结晶性聚酯树脂,可以使用市售产品,或者可以使用合成的树脂。
多元羧酸成分的实例包括但不限于:脂肪族二羧酸,如草酸、琥珀酸、戊二酸、己二酸、辛二酸(speric acid)、壬二酸、癸二酸、1,9-壬烷二甲酸、1,10-癸烷二甲酸、1,12-十二烷二甲酸、1,14-十四烷二甲酸和1,18-十八烷二甲酸;芳香族二羧酸,包括如邻苯二甲酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸、萘-2,6-二甲酸、丙二酸和中康酸等二元酸;及其酸酐和低级烷基酯。
三元以上羧酸的实例包括特定的芳香族羧酸,如1,2,3-苯三甲酸、1,2,4-苯三甲酸和1,2,4-萘三甲酸,及其酸酐和低级烷基酯。可以单独使用其中的一种,也可以组合使用其两种以上。
另外,作为酸成分,除脂肪族二羧酸或芳香族二羧酸之外,还可以含有具有磺酸基的二羧基成分。
作为多元醇成分,优选的是脂肪族二醇,更优选的是其中主链部分的碳数为7~20的直链型脂肪族二醇。当脂肪族二醇为直链型时,可改善聚酯树脂的结晶性,并且使熔化温度升高。另外,当主链部分中的碳数为7以上时,在进行与芳香族二羧酸的缩聚的情形中,熔化温度得到降低,由此使低温定影变容易。另一方面,当主链部分中的碳数为20以下时,将容易获得实际应用中的材料。作为主链部分的碳数,更优选为14以下。
适用于合成本示例性实施方式的色调剂颗粒使用的结晶性聚酯的脂肪族二醇的具体实例包括但不限于:乙二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇、1,7-庚二醇、1,8-辛二醇、1,9-壬二醇、1,10-癸二醇、1,11-十一烷二醇、1,12-十二烷二醇、1,13-十三烷二醇、1,14-十四烷二醇、1,18-十八烷二醇和1,14-二十烷癸二醇(eicosanedecanediol)等。其中,从容易获取方面考虑,优选1,8-辛二醇、1,9-壬二醇和1,10-癸二醇。
三元以上的醇的实例包括丙三醇、三羟甲基乙烷、三羟甲基丙烷和季戊四醇等。这些醇可以单独使用其中一种,也可以组合使用其两种以上。
脂肪族二醇成分在多元醇成分中的含量优选为80摩尔%以上,且更优选为90摩尔%以上。当脂肪族二醇成分的含量为80摩尔%以上时,聚酯树脂的结晶性得到改善,并且熔化温度升高,由此使色调剂耐结块性和图像存储稳定性得到改善。
另外,为了调整酸值或羟基值等,如果需要,可以在合成的最后阶段添加多元羧酸或多元醇。多元羧酸的实例包括:芳香族羧酸,如对苯二甲酸、间苯二甲酸、邻苯二甲酸酐、偏苯三酸酐、苯均四酸酐和萘二甲酸;脂肪族羧酸,如马来酸酐、富马酸、琥珀酸、链烯基琥珀酸酐或己二酸;脂环族羧酸,如环己烷二甲酸;和在一个分子中具有至少3个羧基的芳香族羧酸,如1,2,4-苯三甲酸、1,2,5-苯三甲酸或1,2,4-萘三甲酸。
多元醇的实例包括:脂肪族二醇,如乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、丙二醇、丁二醇、己二醇、新戊二醇和丙三醇;脂环族二醇,如环己二醇、环己二甲醇和氢化双酚A;和芳香族二醇,如双酚A的氧化乙烯加合物或双酚A的氧化丙烯加合物。
结晶性聚酯树脂可以在180℃~230℃的聚合温度制备,并且如果需要,反应在减压的反应系统中进行,同时除去缩合过程中产生的水和醇。
当聚合性单体在反应温度不溶或不相容时,可以添加高沸点溶剂作为增溶剂以溶解不溶或不相容的聚合性单体。在此情形中,伴随着通过蒸发除去增溶溶剂来进行缩聚反应。当在共聚反应中存在相容性不佳的聚合性单体时,相容性不佳的聚合性单体可以先与拟与该聚合性单体缩聚的酸或醇缩合,然后再与主成分缩聚。
本发明的本示例性实施方式中使用的结晶性聚酯树脂的酸值(中和1g树脂所需的KOH的毫克数)优选为3.0mg KOH/g~30.0mg KOH/g,更优选为6.0mg KOH/g~25.0mg KOH/g,进而更优选为8.0mg KOH/g~20.0mg KOH/g。在本示例性实施方式中,酸值根据JIS K-0070-1992测量。
当酸值高于3.0mg KOH/g时,可改善在水中的分散性,由此使通过湿法制备乳化颗粒变得容易。此外,由于凝集过程中乳化颗粒的稳定性得到改善,因此可以容易地高效制造色调剂。另一方面,当酸值小于或等于30.0mg KOH/g时,色调剂的吸湿性不会升高,因此色调剂将很难受环境效应的影响。
另外,结晶性聚酯树脂的重均分子量(Mw)优选为6,000~35,000。当分子量(Mw)为6,000以上时,定影过程中色调剂不会渗入如纸等记录介质的表面,因此不会引起不均匀定影,或者定影图像的抗弯曲强度不会降低。另一方面,当重均分子量(Mw)为35,000以下时,由于熔融时的粘度不会太高,因此实现适于定影的粘度所需的温度不会升高,由此可获得低温定影性。
重均分子量可以通过凝胶渗透色谱法(GPC)测量。通过GPC的分子量测量使用由Tosoh Corporation制造的GPC HLC-8120作为测量仪器来进行,并使用由TosohCorporation制造的TSK gel Super HM-M柱(15cm)和THF溶剂。使用由单分散聚苯乙烯标准样品创建的分子量校准曲线,由测量结果计算重均分子量。
结晶性树脂在色调剂颗粒中的含量优选为3重量%~40重量%,更优选为4重量%~35重量%,进而更优选为5重量%~30重量%。
包含上述结晶性聚酯树脂的结晶性树脂优选包含使用脂肪族单体合成的结晶性聚酯树脂(下文中也称为“结晶性脂肪族聚酯树脂”)作为主成分(50重量%以上)。此外,在此情形中,构成结晶性脂肪族聚酯树脂的脂肪族单体的组成比优选为60摩尔%以上,且更优选为90摩尔%以上。作为脂肪族单体,可以适当使用上述脂肪族二醇或二羧酸。
另外,在本示例性实施方式中,作为结晶性树脂,可以组合使用聚亚烷基树脂、(甲基)丙烯酸长链烷基酯树脂等。
非晶态聚酯树脂
在本示例性实施方式中,当使用非晶态聚酯树脂时,可以改善与结晶性聚酯树脂的相容性。因此,随着在熔化温度下结晶性聚酯树脂的粘度降低,非晶态聚酯树脂的粘度也降低,并且获得色调剂的明确熔点性(明确的熔融性质),这对低温定影性是有利的。此外,非晶态聚酯树脂与结晶性聚酯树脂的润湿性优异,因此可以改善结晶性聚酯树脂分散进入色调剂内部的分散性。因此,抑制了结晶性聚酯树脂露出色调剂的表面,因而抑制了对带电特性的不良作用。由于此原因,从提高色调剂和定影图像的强度方面考虑,非晶态聚酯树脂也是优选的。
本示例性实施方式中优选使用的非晶态聚酯树脂例如通过多元羧酸与多元醇的缩聚反应而获得。
多元羧酸的实例包括:芳香族羧酸,如对苯二甲酸、间苯二甲酸、邻苯二甲酸酐、偏苯三甲酸酐、均苯四甲酸和萘二甲酸;脂肪族羧酸,如马来酸酐、富马酸、琥珀酸、链烯基琥珀酸酐和己二酸;和脂环族羧酸,如环己二甲酸。可以使用这些多元羧酸中的一种或两种以上。在这些多元羧酸中,优选的是使用芳香族羧酸。另外,优选具有交联结构或支化结构以获得优选的定影性,因此优选组合使用三元以上的羧酸(偏苯三酸或其酐)与二元羧酸。
非晶态聚酯树脂中多元醇的实例包括:脂肪族二醇,如乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、丙二醇、丁二醇、己二醇、新戊二醇和丙三醇;脂环族二醇,如环己二醇、环己二甲醇和氢化双酚A;和芳香族二醇,如双酚A的氧化乙烯加合物和双酚A的氧化丙烯加合物。可以使用这些多元醇中的一种或两种以上。在这些多元醇中,优选的是芳香族二醇和脂环族二醇,且更优选的是芳香族二醇。优选具有交联结构或支化结构以获得优选的定影性,因此可以组合使用三元以上的多元醇(丙三醇、三羟甲基丙烷或季戊四醇)与二醇。
在本示例性实施方式中,作为非晶态聚酯树脂的构成成分,优选包含链烯基琥珀酸或其酸酐。当使用含有链烯基琥珀酸或其酸酐作为构成成分的非晶态聚酯树脂时,可以改善与结晶性树脂的相容性,因此可以获得优选的低温定影性。作为链烯基琥珀酸,可使用十二烯基琥珀酸或辛基琥珀酸等。
非晶态聚酯树脂的玻璃化转变温度(Tg)优选为50℃~80℃。当Tg为50℃以上时,可以改善色调剂的存储稳定性或定影图像的存储稳定性。另一方面,当Tg为80℃以下时,与现有技术相比,定影可以在较低温度下进行。
非晶态聚酯树脂的Tg更优选为50℃~65℃。
可以将非晶态聚酯树脂的玻璃化转变温度测定为通过差示扫描量热法(DSC)所获得的吸热峰的峰值温度。
非晶态树脂在色调剂颗粒中的含量优选为40重量%~95重量%,更优选为50重量%~90重量%,进而更优选为60重量%~85重量%。
非晶态聚酯树脂的制备可以根据上述结晶性聚酯树脂的制备来进行。
另外,非晶态聚酯树脂的重均分子量(Mw)优选为30,000~80,000。当分子量(Mw)为30,000~80,000时,可以控制色调剂的形状,由此实现马铃薯形状。此外,可以获得耐高温粘污性。
非晶态聚酯树脂的重均分子量(Mw)更优选为35,000~80,000,进而更优选为40,000~80,000。
另外,在本示例性实施方式中,作为非晶态树脂,可以组合使用已知的树脂材料,如苯乙烯/丙烯酸类树脂、环氧树脂、聚氨酯树脂、聚酰胺树脂、纤维素树脂、聚醚树脂和聚烯烃树脂。
在本示例性实施方式中,作为粘合剂树脂,优选的是组合使用结晶性聚酯树脂和非晶态聚酯树脂。
不饱和聚酯树脂
在本示例性实施方式中,不饱和聚酯树脂与下文将描述的芳香族乙烯基单体一起形成聚合物,并构成第二壳层。
本示例性实施方式中使用的不饱和聚酯树脂可以是非晶态不饱和聚酯树脂。
非晶态不饱和聚酯树脂是具有不饱和基团(例如,乙烯基或亚乙烯基)作为不饱和聚酯成分的非晶态聚酯树脂。
具体而言,例如,非晶态不饱和聚酯树脂为多元羧酸与多元醇的缩聚物,并且可以使用成为不饱和聚酯成分的具有不饱和基团(例如,乙烯基或亚乙烯基)的单体作为多元羧酸和多元醇中的至少一种。
特别是,从稳定性方面考虑,作为非晶态不饱和聚酯树脂,优选的是具有不饱和基团(例如,乙烯基或亚乙烯基)的多元羧酸与多元醇的缩聚物,并且作为非晶态不饱和聚酯树脂,优选的是具有不饱和基团(例如,乙烯基或亚乙烯基)的二元羧酸与二元醇的缩聚物(即直链型聚酯树脂)。
具有不饱和基团(例如,乙烯基或亚乙烯基)的二元羧酸的实例包括富马酸、马来酸、马来酸酐、柠康酸、中康酸、衣康酸、戊烯二酸、烯丙基丙二酸、异亚丙基琥珀酸、乙炔二羧酸及它们的低级烷基酯(碳数为1~4)。
具有不饱和基团(例如,乙烯基或亚乙烯基)的三元以上羧酸的实例包括乌头酸、3-丁烯-1,2,3-三甲酸、4-戊烯-1,2,4-三甲酸、1-戊烯-1,1,4,4-四甲酸及它们的低级烷基酯(碳数为1~4)。
这些多元羧酸可以单独使用其中一种,也可以组合使用其两种以上。
二元醇的实例包括双酚A、氢化双酚A、双酚A的氧化乙烯和/或氧化丙烯加合物、1,4-环己二醇、1,4-环己二甲醇、乙二醇、二乙二醇、丙二醇、二丙二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇、1,9-壬二醇和新戊二醇等。
三元以上醇的实例包括丙三醇、三羟甲基乙烷、三羟甲基丙烷和季戊四醇等。
另外,如果需要,可以组合使用多元醇与如乙酸和苯甲酸等一元酸或者如环己醇和苯甲醇等一元醇,以达到调整酸值或羟基值等目的。
这些多元醇可以单独使用其中一种,也可以组合使用其两种以上。
在作为多元羧酸与多元醇的缩聚物的非晶态不饱和聚酯树脂中,特别地,优选的是选自富马酸、马来酸和马来酸酐中的至少一种二元羧酸与二元醇的缩聚物。
也就是,优选的是非晶态不饱和聚酯树脂中的不饱和聚酯成分是来源于选自富马酸、马来酸和马来酸酐中的至少一种二元羧酸的成分。
来源于选自富马酸、马来酸和马来酸酐中的至少一种二元羧酸的成分具有与芳香族乙烯基单体的高反应性,并与该乙烯基单体聚合以形成第二壳层。根据本示例性实施方式的色调剂,该色调剂包含含有芳香族乙烯基单体与不饱和聚酯树脂的聚合物的第二壳层,因而可以容易地改善定影图像的光泽度。
非晶态不饱和聚酯树脂的制备方法不受特别限制,可以根据上述结晶性聚酯树脂的制备来进行。
例如,非晶态不饱和聚酯树脂的重均分子量(Mw)优选为30,000~300,000,更优选为30,000~200,000,进而更优选为35,000~150,000。
例如,非晶态不饱和聚酯树脂的玻璃化转变温度(Tg)优选为50℃~80℃,且更优选为50℃~65℃。
可以将非晶态不饱和聚酯树脂的玻璃化转变温度测定为通过差示扫描量热法(DSC)所获得的吸热峰的峰值温度。
芳香族乙烯基单体
在本示例性实施方式中,芳香族乙烯基单体与上述不饱和聚酯树脂一起形成聚合物,并且该获得的聚合物构成第二壳层。
本示例性实施方式中使用的芳香族乙烯基单体包括苯乙烯类单体、乙烯基甲苯、乙烯基咔唑、乙烯基萘、乙烯基蒽和1,1-二苯乙烯等。
此处,苯乙烯类单体的实例包括苯乙烯、烷基取代的苯乙烯(例如α-甲基苯乙烯、乙烯基萘、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-乙基苯乙烯等)、卤素取代的苯乙烯(例如,2-氯苯乙烯、3-氯苯乙烯和4-氯苯乙烯等)和二乙烯基苯等。
在本示例性实施方式中,作为芳香族乙烯基单体,苯乙烯更为优选。
着色剂
本示例性实施方式的色调剂的芯颗粒含有着色剂。本示例性实施方式中使用的着色剂可以是颜料或染料,但从耐光性或耐水性方面考虑,优选的是颜料。
着色剂的优选实例包括已知颜料,如炭黑、苯胺黑、苯胺蓝、卡口油(calco oil)蓝、铬黄、群青蓝、杜邦油红、喹啉黄、氯化亚甲基蓝、酞菁蓝、孔雀石绿草酸盐、灯黑、玫瑰红、喹吖啶酮、联苯胺黄、C.I.颜料红48:1、C.I.颜料红57:1、C.I.颜料红122、C.I.颜料红185、C.I.颜料红238、C.I.颜料黄12、C.I.颜料黄17、C.I.颜料黄180、C.I.颜料黄97、C.I.颜料黄74、C.I.颜料蓝15:1和C.I.颜料蓝15:3。
相对于色调剂颗粒中包含的100重量份全部树脂,着色剂在本示例性实施方式的色调剂中的含量优选为1重量份~30重量份。还有效的是根据需要使用经表面处理的着色剂或者颜料分散剂。通过选择着色剂的种类,可以获得黄色色调剂、品红色色调剂、青色色调剂和黑色色调剂等。
防粘剂
本示例性实施方式的色调剂的芯颗粒含有防粘剂。防粘剂的实例包括:石蜡,如低分子量聚丙烯和低分子量聚乙烯;硅酮树脂;松香;米糠蜡;和巴西棕榈蜡等等。防粘剂的熔化温度优选为50℃~100℃,且更优选为60℃~95℃。防粘剂在色调剂中的含量优选为0.5重量%~15重量%,更优选为1.0重量%~12重量%。当防粘剂的含量小于0.5重量%时,剥离缺陷特别会在无油定影中出现。当防粘剂的含量大于15重量%时,图像品质和图像形成的可靠性会因色调剂流动性等的劣化而降低。
其他添加剂
除上述成分之外,还可以根据需要向本示例性实施方式的芯颗粒中添加内添剂和多种成分,如电荷控制剂、无机粒状材料(无机颗粒)和有机颗粒。
内添剂的实例可以包括:金属,如铁氧体、磁铁矿、还原铁、钴、镍和锰;其合金;和磁性物质,如含有这些金属的化合物。
出于多种目的而添加无机颗粒,并且可以出于调整色调剂粘弹性而添加无机颗粒。通过调整粘弹性,可以调整图像光泽度和色调剂进入纸的渗透性。作为无机颗粒,可以使用已知的无机颗粒,如二氧化硅颗粒、二氧化钛颗粒、氧化铝颗粒和二氧化铈颗粒,或者其表面进行疏水处理的颗粒。可以单独使用这些无机颗粒中的一种,也可以组合使用其两种以上。其中,从防止显色性质和透明度如OHP透射性劣化方面考虑,优选使用的是折射率比粘合剂树脂低的二氧化硅颗粒。二氧化硅颗粒可以进行各种表面处理。例如,优选使用的是用硅烷偶联剂、钛偶联剂或硅油处理其表面的二氧化硅颗粒。
色调剂颗粒的结构
本示例性实施方式的色调剂颗粒包含含有第一聚酯树脂、着色剂和防粘剂的芯部。芯部被覆有含有第二聚酯树脂的第一壳层。第一壳层被覆有含有芳香族乙烯基单体与不饱和聚酯树脂的聚合物的第二壳层。
在本示例性实施方式中,第一壳层和第二壳层的总量为色调剂颗粒的16重量%~40重量%。当总量小于16重量%时,着色剂或防粘剂会暴露出色调剂的表面,因此可能容易发生如粉末流动性和带电性劣化等问题。另一方面,当总量超过40重量%时,定影过程中防粘剂难以流出,因此色调剂将难以从定影部件脱离,由此容易造成容易发生粘污的问题。
第一壳层和第二壳层的总量更优选为色调剂颗粒的20重量%~35重量%。
在本实施方式中,优选的是,芯部中包含的第一聚酯树脂和第一壳层中包含的第二聚酯树脂为不具有可与芳香族乙烯基单体聚合的烯键式不饱和双键的聚酯树脂。当将不具有可与芳香族乙烯基单体聚合的烯键式不饱和双键的聚酯树脂用于芯部中包含的第一聚酯树脂和第一壳层中包含的第二聚酯树脂时,可以抑制芳香族乙烯基单体导致的聚酯树脂的聚合反应,结果色调剂的表面层(即,第二壳层)含有聚合物。在此情形中,色调剂的表面层的强度会得到提高,而不会提高色调剂颗粒的内部(即,芯部和第一壳层)的强度。因此,由于该结构,可以形成定影性(低温定影性)不会劣化的色调剂。
在本示例性实施方式中,优选的是,第三聚酯树脂的玻璃化转变温度比第一聚酯树脂和第二聚酯树脂的玻璃化转变温度高5℃~20℃。当将第三聚酯树脂的玻璃化转变温度设定为高于第一聚酯树脂和第二聚酯树脂的玻璃化转变温度时,能够改善色调剂的耐热性。
在本示例性实施方式中,四氢呋喃(THF)不溶性树脂在色调剂颗粒中的比例优选为5重量%以下,更优选为3.0重量%以下,进而更优选为1.5重量%以下。四氢呋喃不溶性树脂级分是主要来自芳香族乙烯基单体与不饱和聚酯树脂的聚合物的成分。
当THF不溶性级分(凝胶)很多时,色调剂的耐热性和耐应力性将得到改善,但低温定影性可能会劣化。当将THF不溶性级分(凝胶)设定为5重量%以下时,色调剂的耐热性、耐应力性和低温定影性的平衡将得到促进。
四氢呋喃不溶性树脂级分在色调剂颗粒中的比例可以为0重量%,但从确保色调剂的表面层部分的强度方面考虑,该比例可以为0.5重量%以上。
在本示例性实施方式中,构成第二壳层中包含的芳香族乙烯基单体与不饱和聚酯树脂的聚合物的芳香族乙烯基单体与不饱和聚酯树脂(第三聚酯树脂)的比例(质量标准)优选为70:30~99.5:0.5,更优选为80:20~95:5,且进而更优选为85:15~90:10。
当构成聚合物的第三聚酯树脂的比例很低时,聚合反应的聚合度降低,因此对表面层部分强度的提高作用将变低。另一方面,当构成聚合物的第三聚酯树脂的比例很高时,其中溶解了第三聚酯树脂的芳香族乙烯基单体的粘度升高,因此将难以在色调剂颗粒表面上形成均一的第二壳层。当芳香族乙烯基单体与不饱和聚酯树脂的比例(质量标准)为70:30~99.5:0.5时,将抑制上述问题的出现。
在本示例性实施方式中,优选的是第二壳层的重量比为色调剂颗粒的0.1重量%~15重量%。当第二壳层为色调剂颗粒的0.1重量%以上时,将存在提高色调剂表面层部分的强度的优点。另一方面,当第二壳层为色调剂颗粒的15重量%以下时,将存在能够获得低温定影性和光泽度较高的定影图像的优点。第二壳层更优选为色调剂颗粒的0.5重量%~10.0重量%,且进而更优选为2.0重量%~7.0重量%。
色调剂的性质
在本示例性实施方式中,色调剂的体积平均粒径优选为4μm~9μm,更优选为4.5μm~8.5μm,且进而更优选为5μm~8μm。当体积平均粒径为4μm以上时,将改善色调剂流动性,并且容易改善各颗粒的带电性。另外,由于带电分布未被拓宽,因此难以发生背景模糊或色调剂从显影单元中溢出。当体积平均粒径为4μm以上时,清洁性不会造成问题。当体积平均粒径为9μm以下时,将改善分辨率,因此可以获得足够的图像品质,并且可以满足近来对高品质图像的需求。
另外,体积平均粒径可以通过孔径为50μm的COULTER MULTISIZER(由Beckman Coulter,Inc.制造)来测量。在此情形中,色调剂分散在电解质水溶液(ISOTONE水溶液)中并在测量之前使用超声波分散30秒以上。
另外,本示例性实施方式的色调剂优选具有球形形状,所述球形形状具有110~140的形状系数SF1。当色调剂颗粒具有该范围内的球形形状时,将改善转印效率和图像致密性,并形成具有高图像品质的图像。
形状系数SF1更优选为110~130。
形状系数SF1通过下式(1)确定。
S F1=(ML2/A)×(π/4)×100…式(1)
式(1)中,ML表示色调剂的绝对最大长度,A表示色调剂的投影面积。
主要通过使用图像分析仪分析显微图像或扫描电子显微(SEM)图像将上述SF1转化为数值,并例如进行如下所述的计算。也就是,通过摄影机将散布在载片表面上的颗粒的光学显微图像输入Luzex图像分析仪中,测量100个颗粒的最大长度和投影面积,通过式(1)进行计算,并计算平均值以获得SF1。
本示例性实施方式的色调剂可以通过在制造色调剂颗粒之后向色调剂颗粒添加外添剂而制得。
色调剂颗粒的制造方法不受特别限制,并可包括例如:凝集颗粒形成工序:混合其中分散了第一聚酯树脂的第一聚酯树脂颗粒分散液、其中分散了着色剂的着色剂分散液和其中分散了防粘剂的防粘剂分散液,以形成含有第一聚酯树脂颗粒、着色剂颗粒和防粘剂颗粒的凝集颗粒;第一附着工序:混合其中分散了第二聚酯树脂的第二聚酯树脂颗粒分散液和含有凝集颗粒的凝集颗粒分散液以使第二聚酯树脂颗粒附着于凝集颗粒的表面,从而形成树脂附着型凝集颗粒;通过加热树脂附着型凝集颗粒使其融合以形成融合颗粒的工序;第二附着工序,其中将含有芳香族乙烯基单体和具有可与芳香族乙烯基单体聚合的烯键式不饱和双键的第三聚酯树脂的聚合性成分与含有融合颗粒的融合颗粒分散液混合,以使聚合性成分附着于融合颗粒的表面,从而形成附着型融合颗粒;和使聚合性成分中包含的芳香族乙烯基单体与第三聚酯树脂聚合以在融合颗粒的表面上形成聚合性成分的聚合物的工序。
乳化工序
除常用聚合方法(例如乳化聚合法、悬浮聚合法和分散聚合法等)的树脂颗粒分散液制备方法之外,还可以通过使用分散机对其中混合了水性介质和粘合剂树脂的溶液施加剪切力以乳化该溶液来进行树脂颗粒分散液的制备。此时,可以通过加热溶液以降低树脂成分的粘度来形成颗粒。另外,为了使分散的树脂颗粒稳定,可以使用分散剂。此外,当树脂为油性且可以溶解在水溶性较低的溶剂中时,将树脂溶解在该溶剂中,然后将树脂的颗粒与分散剂和聚合物电解质一起分散在水中,然后所得到的分散溶液进行加热或减压以通过蒸发除去溶剂,由此可以制备出树脂颗粒分散液。
在使用聚酯树脂制备树脂颗粒分散液时,使用的是转相乳化法。另外,即使当使用除上述聚酯树脂以外的粘合剂树脂制备树脂颗粒分散液时,也可以使用转相乳化法。另外,转相乳化法包括将拟分散的树脂溶解在能够溶解该树脂的疏水性有机溶剂中,通过添加碱来中和有机连续相(O相),并通过添加水性介质(W相)进行由W/O至O/W的树脂转换(所谓的转相)以形成非连续相,由此将颗粒状树脂分散在水性介质中。
转相乳化中使用的有机溶剂的实例包括:醇类,如乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇、仲丁醇、叔丁醇、正戊醇、异戊醇、仲戊醇、叔戊醇、1-乙基-1-丙醇、2-甲基-1-丁醇、正己醇和环己醇;酮类,如甲基乙基酮、甲基异丁基酮、乙基丁基酮、环己酮和异佛尔酮;醚类,如四氢呋喃、二甲醚、二乙醚和二氧六环;酯类,如乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸正丙酯、乙酸异丙酯、乙酸正丁酯、乙酸异丁酯、乙酸仲丁酯、乙酸3-甲氧基丁酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯、丙酸丁酯、草酸二甲酯、草酸二乙酯、琥珀酸二甲酯、琥珀酸二乙酯、碳酸二乙酯和碳酸二甲酯;二醇衍生物,例如乙二醇、乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚、乙二醇单丙醚、乙二醇单丁醚、乙二醇乙醚乙酸酯、二乙二醇、二乙二醇单甲醚、二乙二醇单乙醚、二乙二醇单丙醚、二乙二醇单丁醚、二乙二醇乙醚乙酸酯、丙二醇、丙二醇单甲醚、丙二醇单丙醚、丙二醇单丁醚、丙二醇甲醚乙酸酯和二丙二醇单丁醚;3-甲氧基-3-甲基丁醇;3-甲氧基丁醇;乙腈;二甲基甲酰胺;二甲基乙酰胺;双丙酮醇和乙酰乙酸乙酯等等。可以单独使用这些溶剂中的一种,也可以组合使用其两种以上。
对于用于转相乳化的有机溶剂的溶剂量,由于获得所需分散粒径的溶剂量随树脂的物理性质而不同,因此难以无条件地确定溶剂量。不过,在本示例性实施方式中,在锡化合物催化剂在树脂中的含量大于其在常用聚酯树脂中的含量的情形中,溶剂量相对于树脂重量会比较大。
在粘合剂树脂分散在水中的情形中,如果需要,可以使用中和剂来中和树脂中的部分或全部羧基。中和剂的实例包括:无机碱,如氢氧化钾和氢氧化钠;胺,如氨、单甲胺、二甲胺、三乙胺、单乙胺、二乙胺、单正丙胺、二甲基正丙胺、单乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、N-甲基乙醇胺、N-氨基乙基乙醇胺、N-甲基二乙醇胺、单异丙醇胺、二异丙醇胺、三异丙醇胺和N,N-二甲基丙醇胺。可以单独使用选自这些中和剂中的一种,也可以组合使用其两种以上。通过添加此类中和剂将乳化过程中的pH控制为中性,由此防止所获得的聚酯树脂分散液的水解。
另外,为使分散颗粒进行分散并防止转相乳化过程中水性介质稠化,可以添加分散剂。分散剂的实例包括:水溶性聚合物,如聚乙烯醇、甲基纤维素、乙基纤维素、羟乙基纤维素、羧甲基纤维素、聚丙烯酸钠和聚甲基丙烯酸钠;阴离子型表面活性剂,如十二烷基苯磺酸钠、十八烷基硫酸钠、油酸钠、月桂酸钠和硬脂酸钾;阳离子型表面活性剂,如月桂胺乙酸酯、十八烷胺乙酸酯和十二烷基三甲基氯化铵;两性离子型表面活性剂,如月桂基二甲基氧化胺;非离子型表面活性剂,如聚氧乙烯烷基醚、聚氧乙烯烷基苯基醚和聚氧乙烯烷基胺;和无机化合物,如磷酸三钙、氢氧化铝、硫酸钙、碳酸钙和碳酸钡;等等。可以单独使用这些分散剂中的一种,也可以组合使用其两种以上。相对于100重量份粘合剂树脂,分散剂可以以0.01重量份~20重量份的量进行添加。
在转相乳化中,乳化温度可以低于或等于有机溶剂的沸点,并可以高于或等于粘合剂树脂的熔化温度或玻璃化转变温度。当乳化温度低于粘合剂树脂的熔化温度或玻璃化转变温度时,将难以制备树脂颗粒分散液。当在有机溶剂的沸点以上进行乳化时,乳化将在加压且封闭的设备中进行。
通常,树脂颗粒在树脂颗粒分散液中的含量优选为5重量%~50重量%,且更优选为10重量%~40重量%。当含量不处于在该范围内时,树脂颗粒的粒径分布将变宽,因此会使特性劣化。
树脂颗粒分散液
树脂颗粒分散液中分散的树脂颗粒的体积平均粒径优选为0.01μm~1μm,更优选为0.03μm~0.8μm,进而更优选为0.03μm~0.6μm。
原料分散液中包含的如树脂颗粒等颗粒的体积平均粒径使用激光衍射粒径分布分析仪(LA-700,由Horiba,Ltd.制造)来测量。
水性介质的实例包括如蒸馏水和离子交换水等水和醇,但优选仅由水构成的水性介质。
另外,乳化工序中使用的分散剂的实例包括:水溶性聚合物,如聚乙烯醇、甲基纤维素、乙基纤维素、羟乙基纤维素、羧甲基纤维素、聚丙烯酸钠和聚甲基丙烯酸钠;阴离子型表面活性剂,如十二烷基苯磺酸钠、十八烷基硫酸钠、油酸钠、月桂酸钠和硬脂酸钾;阳离子型表面活性剂,如月桂胺乙酸酯、十八烷胺乙酸酯和十二烷基三甲基氯化铵;两性离子型表面活性剂,如月桂基二甲基氧化胺;非离子型表面活性剂,如聚氧乙烯烷基醚、聚氧乙烯烷基苯基醚和聚氧乙烯烷基胺;和无机盐,如磷酸三钙、氢氧化铝、硫酸钙、碳酸钙和碳酸钡;等等。
用于制备乳化液的分散机的实例包括均化器、均混器、加压捏合机、挤出机和介质分散机。
当制备防粘剂分散液时,将防粘剂与离子型表面活性剂和如高分子量酸和高分子量碱等聚合物电解质一起分散在水中,然后在以高于或等于防粘剂熔化温度的温度下加热所获得分散材料,同时使用能够施加强剪切力的均化器或压力喷射型分散机对所获得的分散液进行分散处理。通过进行此处理,可以获得防粘剂分散液。在分散处理过程中,可以向分散液添加无机化合物,如聚氯化铝。优选的无机化合物的实例包括聚氯化铝、硫酸铝、高碱性聚氯化铝(BAC)、聚氢氧化铝和氯化铝等。其中,优选的是聚氯化铝和硫酸铝等。防粘剂分散液被用于乳化凝集法,但在通过悬浮聚合法制造色调剂时也可以使用防粘剂分散液。
通过分散处理,可以获得含有体积平均粒径为1μm以下的防粘剂颗粒的防粘剂分散液。防粘剂颗粒的体积平均粒径更优选为100nm~500nm。
当体积平均粒径为100nm以上时,防粘剂成分尽管受到所使用的粘合剂树脂的特性的影响,但还是容易结合至色调剂中。当体积平均粒径为500nm以下时,防粘剂在色调剂中的分散状态变得充分。
着色剂分散液的制备可以使用已知的分散方法进行,例如可以使用常见的分散手段,如旋转剪切均化器、包含介质的球磨机、砂磨机、戴诺磨和ultimizer,而不存在任何限制。着色剂与离子型表面活性剂和如高分子量酸和高分子量碱等聚合物电介质一起分散在水中。分散的着色剂颗粒的体积平均粒径优选为1μm以下,但在80nm~500nm范围内凝集性不会劣化且着色剂在色调剂中的分散是优选的,因而该范围也是优选的。
凝集颗粒形成工序
在凝集颗粒形成工序中,将第一聚酯树脂颗粒分散液、着色剂分散液和防粘剂分散液等混合以形成混合液,并在低于或等于第一聚酯树脂颗粒的玻璃化转变温度的温度下加热该获得的混合液以引起凝集,由此形成含有第一聚酯树脂颗粒、着色剂颗粒和防粘剂颗粒的凝集颗粒。凝集颗粒的形成经常通过在搅拌该混合液的同时将该混合液的pH设定为酸性环境来进行。此处,优选pH为2~7,并且可以在此情形中有效利用凝集剂。
另外,在凝集颗粒形成工序中,可以在某一时刻一起添加并混合防粘剂分散液与如树脂颗粒分散液等各种分散液,也可以分开多次添加。
作为凝集剂,优选使用的是极性与用作分散剂的表面活性剂的极性相反的表面活性剂、无机金属盐和二价以上的金属络合物。特别是,更优选使用的是金属络合物,因为可以减少表面活性剂的使用量,由此来改善带电性。
作为无机金属盐,具体而言,合适的是铝盐或其聚合物。为获得较窄的粒径分布,关于无机金属盐的价态,二价优于一价,三价优于二价,并且四价优于三价,在具有相同价态的无机金属盐中,更适合的聚合型无机金属盐聚合物。
在本示例性实施方式中,优选使用含有铝的四价无机金属盐的聚合物来获得窄粒径分布。
第一附着工序
在第一附着工序中,第二聚酯树脂颗粒附着在进行上述凝集颗粒形成工序之后形成的凝集颗粒的表面上,以形成被覆层(其表面上具有被覆层的凝集颗粒可被称为“树脂附着型凝集颗粒”)。此处,被覆层对应于通过下文描述的融合工序形成的第一壳层。
第二聚酯树脂颗粒的体积平均粒径优选为0.05μm~1μm,且更优选为0.08μm~0.5μm。
被覆层的形成可以通过混合在凝集颗粒形成工序中获得的含有凝集颗粒的凝集颗粒分散液和其中分散了第二聚酯树脂的第二聚酯树脂颗粒分散液而进行。可以根据需要另外添加如凝集剂等其他成分。
当第二聚酯树脂颗粒附着在凝集颗粒的表面上形成被覆层并且树脂附着型凝集颗粒在下文描述的融合工序中进行加热和融合时,凝集颗粒表面上的被覆层中包含的第二聚酯树脂颗粒熔化,以形成第一壳层。因此,可以有效地防止位于第一壳层内侧的芯部中包含的防粘剂和着色剂露出色调剂的表面。
在第一附着工序中添加和混合第二聚酯树脂颗粒分散液的方法不受特别限制。例如,该方法可以逐渐地和连续地进行,或者可以分开多次逐步进行。以此方式,当添加并混合第二聚酯树脂颗粒分散液时,可以抑制微小颗粒的产生,由此可以使所获得的色调剂粒径分布更集中。
在本示例性实施方式中,第一附着工序可以进行一次或多次。通过改变树脂,可以制备多层壳。
使第二聚酯树脂颗粒附着于凝集颗粒的条件如下。也就是,优选的是,第一附着工序中的加热温度在凝集颗粒中包含的第一聚酯树脂的玻璃化转变温度至壳层用粘合剂树脂(第二聚酯树脂)的玻璃化转变温度的温度范围内。
第一附着工序的加热时间取决于加热温度而不能明确规定,但通常为5分钟~2小时。
另外,在第一附着工序中,通过将第二聚酯树脂颗粒分散液另外添加至其中形成了凝集颗粒的分散液而获得的分散液可以进行静置,或者可以使用混合器等温和地搅拌。后者是有利的,因为可以容易地形成均一的树脂附着型凝集颗粒。
另外,在第一附着工序中,第二聚酯树脂颗粒分散液的使用量取决于其中包含的树脂颗粒的粒径,但使用量优选以可使最终形成的第一壳层的厚度为20nm~500nm的方式来进行选择。
融合工序
在融合工序中,通过在视凝集颗粒形成工序而定的搅拌条件下使树脂附着型凝集颗粒的悬浮液的pH升高至3~9来终止凝集的进展,然后在高于或等于树脂的玻璃化转变温度的温度下加热该悬浮液并使树脂附着型凝集颗粒融合,由此获得融合颗粒。加热可以进行一段时间以实现融合,且加热可以优选进行30分钟~10小时。
第二附着工序
在第二附着工序中,含有芳香族乙烯基单体和具有可与芳香族乙烯基单体聚合的烯键式不饱和双键的第三聚酯树脂的聚合性成分附着在通过上述融合工序中形成的融合颗粒的表面上,并形成附着层(其表面上设置有附着层的融合颗粒可以称为“附着型融合颗粒”)。此处,附着层对应于通过下文描述的聚合工序形成的第二壳层。
该附着层的形成可以通过混合含有通过融合工序形成的融合颗粒的融合颗粒分散液和聚合性成分而进行。用于形成附着层的聚合性成分可以是聚合性成分分散液。
如果需要,可以向聚合性成分添加溶剂或聚合引发剂等。
可以添加至聚合性成分中的溶剂的实例包括醇类有机溶剂、脂肪族有机溶剂和芳香族有机溶剂等。在向聚合性成分中添加溶剂的情形中,溶剂在聚合性成分中的比例优选为5.0重量%~10.0重量%。在由于聚合性成分的高粘度而妨碍了聚合性成分均匀附着至融合颗粒表面的情形中,可以通过向聚合性成分中添加溶剂来制备具有优选粘度的聚合性成分。
本示例性实施方式中使用的聚合引发剂包括但不限于:过氧化物,如过氧化氢、过氧化乙酰、过氧化异丙苯、叔丁基过氧化物、过氧化丙酰、过氧化苯甲酰、过氧化氯苯甲酰、过氧化二氯苯甲酰、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、过氧碳酸二异丙酯、过氧化四氢萘、1-苯基-2-甲基丙基-1-氢过氧化物、乙酸过氧三苯酯(pertriphenyl acetate)-叔丁基氢过氧化物、过氧甲酸叔丁基酯、过氧乙酸叔丁基酯、过氧苯甲酸叔丁基酯、过氧苯基乙酸叔丁基酯、过氧甲氧基乙酸叔丁基酯、过氧N-(3-甲苯甲酰)氨基甲酸叔丁基酯、硫酸氢铵和硫酸氢钠。
另外,作为油溶性聚合引发剂,例如可以举出的有偶氮类聚合引发剂,如2,2'-偶氮双异丁腈、2,2'-偶氮双(2,4-二甲基戊腈)、1,1’-偶氮双(环己烷-1-腈)和2,2'-偶氮双-4-甲氧基-2,4-二甲基戊腈。
聚合性成分分散液可以通过使用分散机对通过混合聚合性成分与水性介质而获得的溶液施加剪切力而制得。作为水性介质和分散机,可以使用乳化工序中描述的那些水性介质和分散机。
第二附着工序中添加和混合聚合性成分的方法不受特别限制。例如,该方法可以逐渐地和连续地进行,或者可以分开多次逐步进行。
聚合性成分附着于融合颗粒的条件如下。
将融合颗粒分散液在搅拌和分散的同时进行加热,添加聚合引发剂,然后可以添加聚合性成分分散液。
聚合工序
在聚合工序中,聚合性成分中包含的芳香族乙烯基单体和第三聚酯树脂进行聚合,由此在融合颗粒表面上形成聚合性成分的聚合物。
该聚合物的形成可以例如在反应温度为50℃~100℃(优选60℃~90℃)和反应时间为30分钟~5小时(优选1小时~4小时)的条件下进行。
在聚合工序中,可以使用添加了聚合引发剂的聚合性成分,聚合性成分和融合颗粒分散液可以在下述状态下进行混合:预先向融合颗粒分散液添加聚合引发剂、在聚合性成分与融合颗粒分散液混合后添加聚合引发剂,或使用这些方法以外的方法向反应系统中添加聚合引发剂。
在聚合工序之后,在进行如过滤工序等固液分离工序、清洁工序和干燥工序(如果需要)之后获得色调剂颗粒。
为了调整带电性、赋予流动性和赋予电荷交换性等,可以添加以二氧化硅、二氧化钛和氧化铝为代表的无机氧化物等,并使其作为外添剂而附着于所获得的色调剂颗粒上。该混合可以使用如V型共混器、亨舍尔混合器和罗地格(Loedige)混合器等已知的混合机进行,从而分阶段将无机氧化物附着于其上。相对于100重量份色调剂颗粒,外添剂的添加量优选为0.1重量份~5重量份,且更优选为0.3重量份~2重量份。
此外,如果需要,可以在外部添加之后使用超声筛分器、振动筛分器或风力分级器等除去色调剂的粗颗粒。
除外添剂之外,还可以添加如电荷控制剂、有机颗粒、润滑剂和研磨剂等其他成分(颗粒)。
虽然不受特别限制,但作为电荷控制剂,可以优选使用的是无色或浅色电荷控制剂。此类电荷控制剂的实例包括季铵盐化合物;苯胺黑类化合物;铝、铁、铬等的络合物;或三苯基甲烷类颜料。
有机颗粒包括通常作为色调剂表面用外添剂而使用的如乙烯基类树脂、聚酯树脂和硅酮树脂等颗粒。这些无机或有机颗粒可以用作流动助剂或清洁助剂等。
润滑剂包括:脂肪族酰胺,如亚乙基二硬脂酸酰胺和油酸酰胺;脂肪族金属盐,如硬脂酸锌和硬脂酸钙等。
研磨剂包括上述二氧化硅、氧化铝或二氧化铈等。
静电荷图像显影剂
本示例性实施方式中的显影剂可以是包含本示例性实施方式的色调剂的单组份显影剂,或者可以是含有载体和本示例性实施方式的色调剂的双组分显影剂。当色调剂用于双组分显影剂时,色调剂与载体混合以形成双组分显影剂。下面将对双组分显影剂的情形进行描述。
双组分显影剂中使用的载体不受特别限制,可以使用任何已知的载体。其实例包括:磁性金属,如氧化铁、镍和钴;磁性氧化物,如铁氧体和磁铁矿;芯材表面上具有树脂被覆层的树脂被覆型载体;和磁分散型载体;等等。载体也可以是基体树脂中分散了导电性材料等的树脂分散型载体。
载体中使用的被覆树脂或基体树脂的实例包括但不限于:聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚乙酸乙烯酯、聚乙烯醇、聚乙烯醇缩丁醛、聚氯乙烯、聚乙烯醚、聚乙烯酮、氯乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、苯乙烯-丙烯酸共聚物、具有有机硅氧烷键的直链硅酮树脂及其改性产物、氟树脂、聚酯、聚碳酸酯、酚醛树脂、环氧树脂、(甲基)丙烯酸类树脂和二烷基氨基烷基(甲基)丙烯酸类树脂等。其中,从大量带电等方面考虑,优选的是二烷基氨基烷基(甲基)丙烯酸类树脂。
导电性材料的实例包括但不限于:金属,如金、银和铜;炭黑;二氧化钛;氧化锌;硫酸钡;硼酸铝;钛酸钾;和氧化锡等。
载体芯材的实例包括:磁性金属,如铁、镍和钴;磁性氧化物,如铁氧体和磁铁矿;和玻璃珠;等等。芯材优选为磁性物质,以便在磁刷法中使用载体。载体芯材的体积平均粒径通常为10μm~500μm,优选为30μm~100μm。
使用树脂被覆载体芯材表面的方法可以是下述方法,其中使用通过将上述被覆树脂和各种添加剂(如果需要)溶解在适当溶剂中获得的被覆层形成液被覆所述表面。溶剂不受特别限制,可以根据拟使用的被覆树脂和应用适宜性等来适当选择。
树脂被覆方法的具体实例包括:浸渍法,其中将载体芯材浸渍在被覆层形成溶液中;喷射法,其中将被覆层形成溶液喷射在载体芯材表面上;流化床法,其中将被覆层形成溶液喷射在经流动空气而漂浮的载体芯材上;和捏合涂布机法,其中在捏合涂布机中混合载体芯材与被覆层形成溶液并除去溶剂;等等。
在双组分显影剂中,本示例性实施方式中的色调剂与载体的混合比(重量比)优选为1:100~30:100(色调剂:载体),更优选为3:100~20:100。
图像形成设备
接下来将对使用本示例性实施方式的色调剂的本示例性实施方式的图像形成设备进行描述。
本示例性实施方式的图像形成设备包括:感光体;充电单元,其对该感光体充电;静电荷图像形成单元,其在充电的感光体表面上形成静电荷图像;显影单元,其通过使用本示例性实施方式的显影剂使该感光体表面上形成的静电荷图像显影为色调剂图像;转印单元,其将该色调剂图像转印至转印介质上;和定影单元,其使转印在转印介质上的色调剂图像定影。
另外,在该图像形成设备中,例如,包括显影单元的部分可以具有能够从图像形成设备主体中拆卸下来的盒结构(处理盒)。作为处理盒,可以适当使用的是至少包括显影剂保持体且其中容纳本示例性实施方式的显影剂的本示例性实施方式的处理盒。
下面,将描述本示例性实施方式的图像形成设备的实例,但本发明的图像形成设备并不限于此。另外,将描述附图中所显示的主要部分,并省略对其他部分的描述。
图1示出了说明4鼓串联型彩色图像形成设备的构造示意图。图1所示的图像形成设备设置有第一~第四电子照相型图像形成单元10Y、10M、10C和10K,它们基于分色图像数据而分别输出黄色(Y)、品红色(M)、青色(C)和黑色(K)各颜色的图像。这些图像形成单元(下文简称为“单元”)10Y、10M、10C和10K在水平方向上以预定间隔平行排列。单元10Y、10M、10C和10K可以是能够从图像形成设备的主体中拆卸下来的处理盒。
在图中各单元10Y、10M、10C和10K的上方,设置作为中间转印体而沿各单元延伸的中间转印带20。中间转印带20设置为缠绕与中间转印带20内表面接触的驱动辊22和支撑辊24,将辊22和24排列为在图中由左到右彼此分开,并且中间转印带20沿第一单元10Y至第四单元10K的方向运转。使用弹簧等(未示出)使支撑辊24偏置以远离驱动辊22,并对缠绕在此二辊之间的中间转印带20施加张力。以与驱动辊22相对的方式,在中间转印带20的图像保持表面侧上设置中间转印体清洁单元30。
另外,可将容纳在色调剂盒8Y、8M、8C和8K中的黄色、品红色、青色和黑色这四种颜色的色调剂分别供给至各单元10Y、10M、10C和10K的显影单元4Y、4M、4C和4K。
第一~第四单元10Y、10M、10C和10K具有彼此相似的构造,因此在此可以仅描述作为代表性单元的第一单元10Y,该第一单元10Y形成黄色图像,并排列在中间转印带运动方向的上游侧。通过向与第一单元10Y对应的部分分配附图标记品红色(M)、青色(C)和黑色(K)代替黄色(Y)而省略对第二~第四单元10M、10C和10K的描述。
第一单元10Y具有充当图像保持体的感光体1Y。充电辊2Y、曝光单元(静电荷图像形成单元)3、显影单元4Y、一次转印辊(一次转印单元)5Y和感光体清洁单元(清洁单元)6Y依次围绕感光体1Y设置。充电辊2Y使感光体1Y表面充电至预定电位。曝光单元3基于分色图像信号而使经充电的表面对激光束3Y曝光,以形成静电荷图像。显影单元4Y通过将带电的色调剂供给至静电荷图像上而使静电荷图像显影。一次转印辊5Y将获得的经显影的色调剂图像转印至中间转印带20上。感光体清洁单元6Y在一次转印后除去感光体1Y表面上残留的色调剂。
另外,一次转印辊5Y排列在中间转印带20的内侧,并设置在与感光体1Y相对的位置。施加一次转印偏压的偏压电源(未示出)与各一次转印辊5Y、5M、5C和5K相连接。通过控制器(未示出)的控制,各偏压电源可以改变施加于各一次转印辊上的转印偏压。
下面描述第一单元10Y中形成黄色图像的操作。首先,在操作之前,使用充电辊2Y将感光体1Y表面充电至-600V~-800V的电位。
通过在导电性基板(20℃时的体积电阻率为1×10-6Ωcm以下)上层压感光层而形成感光体1Y。该感光层通常具有高电阻(具有基本与通用树脂相同的电阻),不过一旦使用激光束3Y照射,则使用激光束照射的部分的比电阻将发生变化。根据由控制器(未示出)传输的黄色图像数据,激光束3Y由曝光单元3输出至充电的感光体1Y的表面上。作为感光体1Y的表面部分的感光层受到激光束3Y的照射,由此在感光体1Y的表面上形成黄色印刷图案的静电荷图像。
静电荷图像是通过充电而在感光体1Y表面上形成的图像。也就是,该图像是通过以下方式获得的所谓负潜像:因感光层受激光束3Y照射的部分比电阻降低而引起感光体1Y表面上的带电电荷流动,同时电荷保留在未受激光束3Y照射的部分上。
随着感光体1Y的运转,以此方式在感光体1Y上形成的静电荷图像将转动至预定的显影位置。在该显影位置,利用显影单元4Y,使感光体1Y上的静电荷图像变为可视图像(显影图像)。
例如,至少含有黄色色调剂和载体的静电荷图像显影剂容纳在显影单元4Y中。黄色色调剂在显影单元4Y的内部进行搅拌,并由此摩擦带电。黄色色调剂具有与感光体1Y上的带电电荷相同的极性(负极性),因而保留在显影剂辊(显影剂保持体)上。感光体1Y的表面经过显影单元4Y,从而使黄色色调剂静电附着于感光体1Y表面上电中和的潜像部分上,由此使用黄色色调剂使该潜像显影。
从显影效率、图像颗粒度和灰阶再现性等方面考虑,可以对显影剂保持体施加其中交流分量与直流分量叠加的偏压电位(显影偏压)。具体而言,当将显影剂保持体的DC施加电压Vdc设定为-300V~-700V时,显影剂保持体的AC电压峰宽Vp-p可以设定为0.5kV~2.0kV。
其上形成了黄色色调剂图像的感光体1Y以预定速度连续运转,并将感光体1Y上显影的色调剂图像传输至预先确定的一次转印位置。
当感光体1Y上的黄色色调剂图像传递至一次转印位置时,对一次转印辊5Y施加一次转印偏压,使由感光体1Y至一次转印辊5Y的静电力作用于色调剂图像,由此感光体1Y上的色调剂图像将转印至中间转印带20上。此时施加的转印偏压具有与色调剂极性(-)相反的极性(+),并且例如可以通过控制器(未示出)将第一单元10Y中的转印偏压调整为约+10μA。
另一方面,通过清洁装置6Y除去并回收感光体1Y上残留的色调剂。
施加于第二单元10M之后的一次转印辊5M、5C和5K的一次转印偏压也以与第一单元中相似的方式进行控制。
在第一单元10Y中其上转印了黄色色调剂图像的中间转印带20依次继续传递通过第二~第四单元10M、10C和10K,由此使各颜色的色调剂图像彼此重叠并进行转印。
通过第一~第四单元在其上转印了四种颜色的色调剂图像的中间转印带20到达第二转印部分,所述第二转印部分由中间转印带20、与中间转印带20的内表面接触的支撑辊24和排列在中间转印带20的图像保持表面侧的第二转印辊(第二转印单元)26构成。另一方面,通过送纸机构,以预定的时间将记录纸(记录介质)P送入彼此压力接触的二次转印辊26与中间转印带20之间的间隙中,并对支撑辊24施加二次转印偏压。此时施加的转印偏压具有与色调剂的极性(-)相同的极性(-),并且使由中间转印带20至记录纸P的静电力作用在色调剂图像上,由此将中间转印带20上的色调剂图像转印至记录纸P上。二次转印偏压根据通过检测二次转印部分电阻的电阻检测器(未示出)所检测的电阻确定,并且进行电压控制。
随后,将记录纸P传输至定影单元(辊状定影单元)28中的一对定影辊的压力接触部分(辊隙部分),并加热色调剂图像,由此颜色重叠的色调剂图像熔化并定影在记录纸P上。
其上转印了色调剂图像的转印介质的实例包括用于电子照相型复印机或打印机等中的普通纸和OHP纸。
记录纸P在彩色图像定影后向排出部分传递,并结束一系列彩色图像形成操作。
以上所说明的图像形成设备的构造为通过中间转印带20使色调剂图像转印至记录纸P上,但可以并不限于此结构,其结构还可为可使色调剂图像由感光体直接转印至记录纸上。
处理盒和色调剂盒
图2示出了说明容纳本示例性实施方式的显影剂的处理盒的优选实例的构造示意图。处理盒200包括利用安装轨116相互结合并一体化的显影单元111、感光体107、充电辊108、感光体清洁单元113、曝光用开口部118和擦除曝光用开口部117。另外,图2中,附图标记300表示转印介质。
另外,该处理盒200能够从由转印单元112、定影单元115和其他组成部分(未示出)构成的图像形成设备的主体中拆卸下来,并与图像形成设备的主体一起构成图像形成设备。
图2中所示的处理盒200设置有感光体107、充电单元108、显影单元111、清洁单元113、曝光用开口部118和擦除曝光用开口部117,但这些单元可以有选择地进行组合。除显影单元111之外,本示例性实施方式的处理盒可以设置有选自由感光体107、充电单元108、清洁单元113、曝光用开口部118和擦除曝光用开口部117组成的组中的至少一种。
接下来,将描述本示例性实施方式的色调剂盒。本示例性实施方式的色调剂盒是下述的色调剂盒,所述色调剂盒可拆卸地安装在图像形成设备中,并且至少容纳要供给至图像形成设备中设置的显影单元中的色调剂,其中所述色调剂为上述示例性实施方式的色调剂。本示例性实施方式的色调剂盒可以至少容纳色调剂,并且例如取决于图像形成设备的机构,其中可容纳显影剂。
在以从中能够拆卸色调剂盒的方式构造的图像形成设备中,通过使用容纳本示例性实施方式的色调剂的色调剂盒,可以容易地将本示例性实施方式的色调剂供给至显影单元中。
图1所示的图像形成设备是以能够从该设备中拆卸下来的色调剂盒8Y、8M、8C和8K的方式构造的图像形成设备。显影单元4Y、4M、4C和4K通过色调剂供给管(未示出)与对应于各显影单元(颜色)的色调剂盒相连接。当色调剂盒中容纳的色调剂减少时,可以使用另一色调剂盒替换该色调剂盒。
色调剂盒可以是任何已知的树脂,如聚苯乙烯、丙烯酸类树脂、聚苯乙烯-丙烯酸类共聚物、ABS树脂、聚碳酸酯树脂、聚丙烯树脂、聚乙烯树脂、聚酯树脂、丙烯腈树脂和PET树脂。从强度、加工性或稳定性等方面考虑,更优选的是聚苯乙烯、丙烯酸类树脂、聚苯乙烯-丙烯酸类共聚物、ABS树脂或聚碳酸酯树脂。另外,可以使用已知结构的材料,如金属材料、纸或无纺布。
色调剂盒可以具有任意形状,如圆筒形、柱形、箱形、瓶形,或者这些形状的复合类型等等。该形状从图像形成设备的内部布局、替换和安装性或供给的色调剂的进料性质等方面出发而可以任意选择。从图像形成设备的内部布局、替换和安装性或供给的色调剂的进料性质等方面考虑,色调剂盒在图像形成设备内部的布置可以从立式布置和卧式布置等中进行任意选择。为获得与图像形成设备小型化相伴的高度集成化布局,色调剂盒的形状优选为圆筒形、柱形或圆筒形和箱形的复合类型,并且色调剂盒在图像形成设备内的布置优选为卧式布置,但并不限于此。
实施例
下面,将参照实施例和比较例更具体地描述本示例性实施方式,但本示例性实施方式并不限于以下实施例。
首先,在实施例中,各测量如下进行。
各测量方法
粒径和粒径分布的测量方法
下面将对粒径和粒径分布的测量进行描述。
在拟测量的粒径为2μm以上的情形中,作为测量装置,使用的是COULTERMULTISIZER II型(由Beckman Coulter Inc.制造),作为电解液,使用的是ISOTONEII (由Beckman Coulter Inc.制造)。
测量方法如下。将0.5mg~50mg测量样品添加至2ml 5%的烷基苯磺酸钠水溶液中,烷基苯磺酸钠是作为分散剂的表面活性剂。将获得的溶液添加至100ml电解液中。
使用超声分散器对其中悬浮有测量样品的电解液进行分散处理1分钟。然后,使用采用了100μm的孔作为孔径的COULTER MULTISIZER II型测量2μm~60μm颗粒的粒径分布,从而确定体积平均分布和数量平均分布。颗粒的测量数量为50,000。
根据基于所测量的粒径分布所划分的粒径范围(区段),由较小直径端绘制体积和数量的累积分布。将体积累积百分比为50%时的粒径定义为体积平均粒径D50v,并将数量累积百分比为50%时的粒径定义为数量平均粒径D50p。另外,色调剂的体积平均粒径和粒径分布不会因添加外添剂而显著改变。
另外,在拟测量的粒径小于2μm的情形中,使用激光衍射粒径分布分析仪(LA-700,由Horiba,Ltd.制造)进行测量。测量方法如下。将分散溶液形式的样品调整为固体成分为2g,并向其添加离子交换水,以制备40ml溶液。将该溶液置于槽中,直至实现适当的浓度。然后,在将溶液静置于槽中2分钟且槽中溶液的浓度几乎稳定化之后进行测量。由较小体积平均粒径起累积所获得的各区段体积平均粒径。将所获得的累积百分比为50%时的粒径定义为体积平均粒径。
熔化温度和玻璃化转变温度的测量方法
熔化温度和玻璃化转变温度通过DSC (差示扫描量热计)测量法确定,并由根据ASTMD3418-8测得的主最大峰获得。
使用由Perkin-Elmer制造的DSC-7可以测量主最大峰。对于此单元检测部分的温度校正,使用了铟和锌的熔化温度,而对于热量(卡)的校正,使用了铟的熔化热。通过使用铝盘来测量样品,并设置空盘以用于比较。测量以10℃/分钟的升温速率进行。
树脂和色调剂的软化温度的测量方法
在模具细孔的直径设定为0.5mm、压力载荷设定为0.98MPa(10kgf/cm2)且升温速率设定为1℃/分钟的条件下,使用Koka型流动性测试仪CFT-500(由ShimadzuCorporation制造)获得软化温度。将软化温度获得为与1cm3的样品熔化并进行流动时由流动起点至终点的高度一半对应的温度。
THF不溶性树脂级分的比例
THF不溶性树脂级分如下测量。
(1)使用25ml锥形瓶直接称量200mg~300mg的样品,并向其添加20ml THF,然后所获得的材料静置过夜。
(2)将锥形瓶中的所获得的材料倒入由Teflon(注册商标)制造的离心管中。
(3)在(1)中的锥形瓶中,使用20ml THF再进行一次冲洗,然后将锥形瓶中的冲洗液倒入(2)中的管中。由此,THF的总量变为40ml。密封该管。
(4)在转数为18,000rpm且温度为-10℃的条件下,对于(3)中的密封管进行离心分离20分钟。
(5)取出(4)中的经处理的材料并静置,直至其恢复至室温。
(6)称量5ml(5)中的上清液,并将其置于重量已测的铝盘中,然后在加热板上蒸发溶剂THF。
(7)将(6)中的残留材料放入50℃的真空干燥器中,通过静置过夜而干燥。将该干燥的材料与铝盘的重量一起称量,作为5ml中的甲苯可溶性成分。
(8)通过以下表达式计算THF不溶性级分:{<样品的重量>-[(<THF可溶性成分和铝盘的重量>-<铝盘的重量>)×40/5]}÷<样品的重量>×100=THF不溶性级分(%)
非晶态聚酯树脂A的合成
不具有烯键式不饱和双键的聚酯树脂
将60摩尔份双酚A氧化丙烯2摩尔加合物、40摩尔份双酚A氧化乙烯2摩尔加合物、50摩尔份对苯二甲酸、40摩尔份十二烯基琥珀酸和0.1摩尔份二丁基氧化锡放入经加热干燥的三颈烧瓶中,并通过减压操作降低烧瓶内压力,然后利用氮气对烧瓶内部设置惰性气氛。然后,使烧瓶内的混合物在机械搅拌的同时于230℃和常压(101.3kPa)下反应10小时,然后在8kPa下反应1小时。随后,将该混合物冷却至210℃。然后,向该混合物添加10摩尔份偏苯三酸酐,并使该获得的混合物反应1小时。然后,使该混合物在8kPa下反应,直至软化温度变为115℃,由此获得非晶态聚酯树脂(非晶态树脂A)。
非晶态聚酯树脂A的玻璃化转变温度为58℃。
非晶态聚酯树脂颗粒分散液A的制备
将500重量份非晶态聚酯树脂A、300重量份甲基乙基酮、100重量份异丙醇和5.0重量份10重量%的氨水溶液放入可拆式烧瓶中,以将它们混合并使所获得的混合物溶解。然后,在50℃加热搅拌所得材料的同时,使用液体输送泵逐滴添加离子交换水。随后,在减压下除去溶剂。然后,在向无溶剂的非晶态聚酯树脂颗粒分散液添加50重量份20重量%的十二烷基苯磺酸钠水溶液后,向其添加离子交换水以将固体成分的浓度调整为40重量%,由此获得非晶态聚酯树脂颗粒分散液A。所获得的聚酯树脂颗粒的体积平均粒径为220nm。
非晶态聚酯树脂B的合成
不具有烯键式不饱和双键的聚酯树脂
将60摩尔份双酚A氧化丙烯2摩尔加合物、40摩尔份双酚A氧化乙烯2摩尔加合物、40摩尔份对苯二甲酸、50摩尔份十二烯基琥珀酸和0.1摩尔份二丁基氧化锡放入经加热干燥的三颈烧瓶中,并通过减压操作降低烧瓶内压力,然后利用氮气对烧瓶内部设置惰性气氛。然后,使烧瓶内的混合物在机械搅拌的同时于230℃和常压(101.3kPa)下反应10小时,然后在8kPa下反应1小时。随后,将该混合物冷却至210℃。然后,向该混合物添加10摩尔份偏苯三酸酐,并使该获得的混合物反应1小时。然后,使该混合物在8kPa下反应,直至软化温度变为115℃,由此获得非晶态聚酯树脂(非晶态树脂B)。
非晶态聚酯树脂B的玻璃化转变温度为52℃。
非晶态聚酯树脂颗粒分散液B的制备
将500重量份非晶态聚酯树脂B、350重量份甲基乙基酮、200重量份异丙醇和5.0重量份10重量%的氨水溶液放入可拆式烧瓶中,以将它们混合并使所获得的混合物溶解。然后,在50℃加热搅拌所得材料的同时,使用液体输送泵逐滴添加离子交换水。随后,在减压下除去溶剂。然后,在向无溶剂的非晶态聚酯树脂颗粒分散液添加50重量份20重量%的十二烷基苯磺酸钠水溶液后,向其添加离子交换水以将固体成分的浓度调整为40重量%,由此获得非晶态聚酯树脂颗粒分散液B。所获得的非晶态聚酯树脂颗粒的体积平均粒径为203nm。
非晶态聚酯树脂C的合成
不具有烯键式不饱和双键的聚酯树脂
将80摩尔份双酚A氧化丙烯2摩尔加合物、20摩尔份双酚A氧化乙烯2摩尔加合物、75摩尔份对苯二甲酸、15摩尔份十二烯基琥珀酸和0.1摩尔份二丁基氧化锡放入经加热干燥的三颈烧瓶中,并通过减压操作降低烧瓶内压力,然后利用氮气对烧瓶内部设置惰性气氛。然后,使烧瓶内的混合物在机械搅拌的同时于230℃和常压(101.3kPa)下反应10小时,然后在8kPa下反应1小时。随后,将该混合物冷却至210℃。然后,向该混合物添加10摩尔份偏苯三酸酐,并使该获得的混合物反应1小时。然后,使该混合物在8kPa下反应,直至软化温度变为115℃,由此获得非晶态聚酯树脂(非晶态树脂C)。
非晶态聚酯树脂C的玻璃化转变温度为63℃。
非晶态聚酯树脂颗粒分散液C的制备
将500重量份非晶态聚酯树脂C、300重量份甲基乙基酮、100重量份异丙醇和5.0重量份10重量%的氨水溶液放入可拆式烧瓶中,以将它们混合并使所获得的混合物溶解。然后,在50℃加热搅拌所得材料的同时,使用液体输送泵逐滴添加离子交换水。随后,在减压下除去溶剂。然后,在向无溶剂的非晶态聚酯树脂颗粒分散液添加50重量份20重量%的十二烷基苯磺酸钠水溶液后,向其添加离子交换水以将固体成分的浓度调整为40重量%,由此获得非晶态聚酯树脂颗粒分散液C。所获得的聚酯树脂颗粒的体积平均粒径为203nm。
非晶态聚酯树脂D的合成
具有烯键式不饱和双键的聚酯树脂
将80摩尔份双酚A氧化丙烯2摩尔加合物、20摩尔份双酚A氧化乙烯2摩尔加合物、50摩尔份对苯二甲酸、15摩尔份十二烯基琥珀酸、20摩尔份富马酸和0.1摩尔份二丁基氧化锡放入经加热干燥的三颈烧瓶中,并通过减压操作降低烧瓶内压力,然后利用氮气对烧瓶内部设置惰性气氛。然后,使烧瓶内的混合物在机械搅拌的同时于230℃和常压(101.3kPa)下反应10小时,然后在8kPa下反应1小时。随后,将该混合物冷却至210℃。然后,向该混合物添加10摩尔份偏苯三酸酐,并使该获得的混合物反应1小时。然后,使该混合物在8kPa下反应,直至软化温度变为115℃,由此获得非晶态聚酯树脂(非晶态树脂D)。
非晶态聚酯树脂D的玻璃化转变温度为65℃。
非晶态聚酯树脂颗粒分散液D的制备
将500重量份非晶态聚酯树脂D、340重量份甲基乙基酮、100重量份异丙醇和5.0重量份10重量%的氨水溶液放入可拆式烧瓶中,以将它们混合并使所获得的混合物溶解。然后,在50℃加热搅拌所得材料的同时,使用液体输送泵逐滴添加离子交换水。随后,在减压下除去溶剂。然后,在向无溶剂的非晶态聚酯树脂颗粒分散液添加50重量份20重量%的十二烷基苯磺酸钠水溶液后,向其添加离子交换水以将固体成分的浓度调整为40重量%,由此获得非晶态聚酯树脂颗粒分散液D。所获得的聚酯树脂颗粒的体积平均粒径为182nm。
非晶态聚酯树脂E的合成
具有烯键式不饱和双键的聚酯树脂
将80摩尔份双酚A氧化丙烯2摩尔加合物、20摩尔份双酚A氧化乙烯2摩尔加合物、10摩尔份对苯二甲酸、30摩尔份十二烯基琥珀酸、50摩尔份富马酸和0.1摩尔份二丁基氧化锡放入经加热干燥的三颈烧瓶中,并通过减压操作降低烧瓶内压力,然后利用氮气对烧瓶内部设置惰性气氛。然后,使烧瓶内的混合物在机械搅拌的同时于230℃和常压(101.3kPa)下反应10小时,然后在8kPa下反应1小时。随后,将该混合物冷却至210℃。然后,向该混合物添加10摩尔份偏苯三酸酐,并使该获得的混合物反应1小时。然后,使该混合物在8kPa下反应,直至软化温度变为115℃,由此获得非晶态聚酯树脂(非晶态树脂E)。
非晶态聚酯树脂E的玻璃化转变温度为60℃。
非晶态聚酯树脂颗粒分散液E的制备
将500重量份非晶态聚酯树脂E、320重量份甲基乙基酮、125重量份异丙醇和5.0重量份10重量%的氨水溶液放入可拆式烧瓶中,以将它们混合并使所获得的混合物溶解。然后,在50℃加热搅拌所得材料的同时,使用液体输送泵逐滴添加离子交换水。随后,在减压下除去溶剂。然后,在向无溶剂的非晶态聚酯树脂颗粒分散液添加50重量份20重量%的十二烷基苯磺酸钠水溶液后,向其添加离子交换水以将固体成分的浓度调整为40重量%,由此获得非晶态聚酯树脂颗粒分散液E。所获得的非晶态聚酯树脂颗粒的体积平均粒径为190nm。
非晶态聚酯树脂F的合成
具有烯键式不饱和双键的聚酯树脂
将100摩尔份双酚A氧化丙烯2摩尔加合物、70摩尔份对苯二甲酸、20摩尔份富马酸和0.1摩尔份二丁基氧化锡放入经加热干燥的三颈烧瓶中,并通过减压操作降低烧瓶内压力,然后利用氮气对烧瓶内部设置惰性气氛。然后,使烧瓶内的混合物在机械搅拌的同时于230℃和常压(101.3kPa)下反应10小时,然后在8kPa下反应1小时。随后,将该混合物冷却至210℃。然后,向该混合物添加10摩尔份偏苯三酸酐,并使该获得的混合物反应1小时。然后,使该混合物在8kPa下反应,直至软化温度变为115℃,由此获得非晶态聚酯树脂(非晶态树脂F)。
非晶态聚酯树脂F的玻璃化转变温度为57℃。
非晶态聚酯树脂颗粒分散液F的制备
将500重量份非晶态聚酯树脂F、250重量份甲基乙基酮、100重量份异丙醇、5.0重量份10重量%的氨水溶液放入可拆式烧瓶中,以将它们混合并使所获得的混合物溶解。然后,在50℃加热搅拌所得材料的同时,使用液体输送泵逐滴添加离子交换水。随后,在减压下除去溶剂。然后,在向无溶剂的非晶态聚酯树脂颗粒分散液添加50重量份20重量%的十二烷基苯磺酸钠水溶液后,向其添加离子交换水以将固体成分的浓度调整为40重量%,由此获得非晶态聚酯树脂颗粒分散液F。所获得的聚酯树脂颗粒的体积平均粒径为172nm。
结晶性聚酯树脂的合成
将44摩尔份1,9-壬二醇、56摩尔份十二烷二甲酸和0.05摩尔份二丁基氧化锡放入经加热干燥的三颈烧瓶中,然后向该容器中引入氮气以保持惰性气氛,并升温。然后,在150℃~230℃进行共缩聚反应2小时,随后将温度逐渐升高至230℃,并搅拌所获得的混合物5小时,由此使混合物进入粘稠状态。然后,用空气冷却该混合物并停止反应,由此合成结晶性聚酯树脂。
结晶性聚酯树脂颗粒分散液的制备
将3,000重量份所获得的结晶性聚酯树脂、10,000重量份离子交换水和60重量份十二烷基苯磺酸钠放入高温高压乳化装置(CAVITRON CD1010)的乳化罐中,在130℃加热熔化所获得的混合物,并在110℃、10,000rpm下采用3L/m的流速分散30分钟。然后,使所获得的材料通过冷却罐,以制备其中固体成分为40重量%且体积平均粒径D50v为125nm的结晶性聚酯树脂颗粒分散液。
着色剂分散液的制备
使50重量份炭黑(Regal 330,由CABOT Co.制造)、2.5重量份离子型表面活性剂Neogen R(由Dai-Ichi Kogyo Seiyaku Co.,Ltd.制造)和150重量份离子交换水混合并溶解,然后通过均化器(IKAULTRA-TURRAX)使所获得的材料分散10分钟,随后通过ULTIMIZER进行分散处理。然后,使用离子交换水将所获得的分散材料调整为具有30重量%的固体成分,由此获得中心粒径为245nm的着色剂分散液。
防粘剂分散液的制备
使50重量份石蜡(HNP0190,由Nippon Seiro Co.,Ltd.制造)、2.5重量份离子型表面活性剂Neogen R(由Dai-Ichi Kogyo Seiyaku Co.,Ltd.制造)和150重量份离子交换水在120℃加热,并使用压力喷射型Gaulin均化器对所获得的材料进行分散处理。然后,使用离子交换水将所获得的材料调整为具有30重量%的固体成分,由此获得中心粒径为219nm的防粘剂分散液。
实施例1
色调剂1的制备
将638重量份非晶态聚酯树脂颗粒分散液A、128重量份结晶性聚酯树脂颗粒分散液、88重量份着色剂分散液、175重量份防粘剂分散液、2.5重量份硫酸铝(由WakoPure Chemical Industries,Ltd.制造)、50重量份0.3M的硝酸水溶液和2050重量份离子交换水放入设置有温度计、pH计、搅拌器的三升反应容器中,并使所获得的混合物在使用覆套式加热器由外部控制温度的同时在温度为30℃并且搅拌转数为150rpm的条件下放置30分钟。
在使用均化器(ULTRA TURRAX T50,由IKANIPPON Co.制造)进行分散处理的同时,向所获得的材料添加25重量份10重量%的硫酸铝水溶液。然后,向所获得的材料添加0.3N硝酸水溶液,以将凝集工序中的pH调节为3.5。然后,将温度升高至50℃,并使用COULTER MULTISIZER II(孔径:100μm,由Beckman Coulter,Inc.制造)测量粒径,由此获得体积平均粒径为5.5μm的凝集体。
接下来,向所获得的材料另外添加255重量份非晶态聚酯树脂颗粒分散液A。
随后,添加40重量份10重量%的NTA(次氮基三乙酸)金属盐水溶液(CHELEST70,由Chelest Co.,Ltd.制造),并使用1N氢氧化钠水溶液将pH调节为9.0。然后,以设定为0.05℃/分钟的升温速率将温度升高至80℃,然后使所获得的材料在80℃保持3小时。
向获得的融合颗粒分散液添加100重量份10重量%的过硫酸铵水溶液。然后,将通过对20重量份苯乙烯(St)溶解5重量份非晶态聚酯树脂D获得的溶液添加至其中溶解有12重量份20重量%的十二烷基苯磺酸水溶液的90重量份离子交换水中。然后,将通过使用分散机进行乳化60分钟而获得的乳化液在30分钟内逐滴添加至融合颗粒分散液中,该获得的材料在80℃聚合4小时,然后冷却并过滤该获得的材料,以获得粗色调剂颗粒。以重复的方式将所获得的粗色调剂颗粒再次分散在离子交换水中并过滤,以洗涤粗色调剂颗粒直至滤液的电导率达到20μS/cm以下,然后在40℃的烘箱中真空干燥所获得的材料5小时,以获得色调剂颗粒。
使用样品磨,基于100重量份所获得的色调剂颗粒以10,000rpm混合并共混1.5重量份疏水性二氧化硅(RY50,由Nippon Aerosil Co.制造)和1.0重量份疏水性二氧化钛(T805,由Nippon Aerosil Co.制造)30秒。然后,使用孔为45μm的振动筛筛分所获得的共混材料,由此制备出色调剂1。
显影剂的制备
将100重量份铁氧体颗粒(由Powder-Tech Associate,Inc.制造,其中体积平均粒径为50μm)和1.5重量份甲基丙烯酸甲酯树脂(由MITSUBISHI RAYON CO.,LTD.制造,其中分子量为95,000、10,000以下的成分的比例为5%)与500重量份甲苯一起放入加压捏合机中,并在搅拌的同时在室温(30℃)混合15分钟。然后,在减压下混合所获得的混合物,并加热至70℃,以蒸馏除去甲苯。随后,冷却所获得的材料,并使用孔为105μm的筛进行分级,由此制备出树脂被覆型铁氧体载体。
将该树脂被覆型铁氧体载体与上述色调剂1混合以制备出色调剂浓度为7重量%的双组分显影剂1。
评价
基于下述方法评价色调剂的结块性、最低定影温度和输送性。获得的结果显示在表1中。
结块性
在聚丙烯(propylenic)杯中称量10g色调剂,在50℃和50%RH的环境下将其按原样放置17小时,并基于以下标准评价结块(凝集)状况。
A:倾斜杯时,色调剂流出
B:移动杯时,色调剂逐渐崩塌并流出
C:产生结块体,并且当用具有尖端的物体触撞时,结块体崩塌
D:产生结块体,并且即便用具有尖端的物体触撞时,结块体也难以崩塌
最低定影温度
低温定影性(最低定影温度)的评价如下。
通过使用DocuCentre-IV C4300(由富士施乐株式会社制造)的改装品(被改造为使用定影温度可变的外部定影装置进行定影)将负载到由富士施乐株式会社制造的纸(J纸)上的色调剂量调整为13.5g/m2以形成实心色调剂图像。在形成色调剂图像之后,在Nip为6.5mm且定影速率为210mm/秒下使用外部定影装置使色调剂图像定影。
从130℃起以5℃的阶梯升高定影温度以使色调剂图像定影。在纸上的定影图像的实心部分基本中心的位置向内侧折叠纸,并使用棉纸擦除定影图像被破坏的部分。测量所形成的白线的宽度,并基于以下评价标准进行评价。
将评价为B的定影温度设定为最低定影温度。最低定影温度优选低于150℃。
A:白线宽度小于0.2mm
B:白线宽度大于或等于0.2mm且小于0.4mm
C:白线宽度为0.4mm~0.8mm
D:白线宽度超过0.8mm
色调剂的输送性
色调剂的输送性评价如下。
将300g色调剂放入由富士施乐株式会社制造的DocuCentre-IV C4300的彩色色调剂盒中,并高温高湿环境(45℃,90%RH)下将该色调剂盒按原样放置7天。然后,在色调剂排放口打开下运行该色调剂盒,并评价输送路径的堵塞。
输送路径堵塞的标准如下。
B:未发生堵塞
C:发生轻微堵塞
D:发生堵塞
实施例2
色调剂2的制备
以与色调剂1的制备相似的方式制备色调剂2,不同之处在于,通过将非晶态聚酯树脂颗粒分散液A的含量改变为740重量份来制备凝集体,并将另外的非晶态聚酯树脂颗粒分散液A的含量设定为153重量份。
以与实施例1相似的方式制备显影剂,并以与实施例1相似的方式进行评价。获得的结果显示在表1中。
实施例3
色调剂3的制备
接下来,以与实施例1的制备相似的方式制备色调剂3,不同之处在于,通过将代替非晶态聚酯树脂颗粒分散液A的非晶态聚酯树脂颗粒分散液B改变为446重量份,并通过将离子交换水的含量改变为2110重量份来制备凝集体,将另外的非晶态聚酯树脂颗粒分散液D的含量设定为446重量份。
以与实施例1相似的方式制备显影剂,并以与实施例1相似的方式进行评价。获得的结果显示在表1中。
实施例4
色调剂4的制备
以与实施例1相似的方式制备色调剂4和显影剂,不同之处在于,将非晶态聚酯树脂颗粒分散液A改变为非晶态聚酯树脂颗粒分散液C,并将另外的非晶态聚酯树脂颗粒分散液A改变为非晶态聚酯树脂颗粒分散液B。以与实施例1相似的方式进行评价。获得的结果显示在表1中。
实施例5
色调剂5的制备
以与实施例1相似的方式制备色调剂5和显影剂,不同之处在于,将非晶态聚酯树脂D改变为非晶态聚酯树脂E。以与实施例1相似的方式进行评价。获得的结果显示在表1中。
实施例6
色调剂6的制备
以与色调剂1的制备相似的方式制备色调剂6,不同之处在于,通过将非晶态聚酯树脂颗粒分散液A的含量改变为510重量份并将离子交换水的含量改变为2178重量份来制备凝集体,将另外的非晶态聚酯树脂颗粒分散液E的含量设定为255重量份,并使用非晶态聚酯树脂E代替非晶态聚酯树脂D。
以与实施例1相似的方式制备显影剂,并以与实施例1相似的方式进行评价。获得的结果显示在表1中。
实施例7
色调剂7的制备
以与色调剂1的制备相似的方式制备融合颗粒分散液,不同之处在于,通过将非晶态聚酯树脂颗粒分散液A的含量改变为698重量份并将离子交换水的含量改变为2178重量份来制备凝集体。
向获得的融合颗粒分散液添加100重量份10重量%的过硫酸铵水溶液。然后,将通过对1.0重量份苯乙烯(St)溶解0.25重量份非晶态聚酯树脂D获得的溶液添加至其中溶解有12重量份20重量%的十二烷基苯磺酸水溶液的90重量份离子交换水中。然后,将通过使用分散机进行乳化60分钟而获得的乳化液在30分钟内逐滴添加至融合颗粒分散液中,该获得的材料在80℃聚合4小时,然后冷却并过滤该获得的材料,以获得粗色调剂颗粒。以重复的方式将所获得的粗色调剂颗粒再次分散在离子交换水中并过滤,以洗涤粗色调剂颗粒直至滤液的电导率达到20μS/cm以下,然后在40℃的烘箱中真空干燥所获得的材料5小时,以获得色调剂颗粒。
通过与色调剂1相似的方法对于所获得的色调剂颗粒制备疏水性二氧化硅和疏水性二氧化钛,由此获得色调剂7。
以与实施例1相似的方式制备显影剂,并以与实施例1相似的方式进行评价。获得的结果显示在表1中。
实施例8
色调剂8的制备
通过与色调剂1相似的方法制备融合颗粒分散液,不同之处在于,将离子交换水的含量改变为2178重量份。
向获得的融合颗粒分散液添加100重量份10重量%的过硫酸铵水溶液。然后,将通过对13.75重量份苯乙烯(St)溶解11.25重量份非晶态聚酯树脂D获得的溶液添加至其中溶解有12重量份20重量%的十二烷基苯磺酸水溶液的90重量份离子交换水中。然后,将通过使用分散机进行乳化60分钟而获得的乳化液在30分钟内逐滴添加至融合颗粒分散液中,该获得的材料在80℃聚合4小时,然后冷却并过滤该获得的材料,以获得粗色调剂颗粒。以重复的方式将所获得的粗色调剂颗粒再次分散在离子交换水中并过滤,以洗涤粗色调剂颗粒直至滤液的电导率达到20μS/cm以下,然后在40℃的烘箱中真空干燥所获得的材料5小时,以获得色调剂颗粒。通过与色调剂1相似的方法制备疏水性二氧化硅和疏水性二氧化钛,由此获得色调剂8。
以与实施例1相似的方式制备显影剂,并以与实施例1相似的方式进行评价。获得的结果显示在表1中。
实施例9
色调剂9的制备
通过与色调剂1相似的方法制备融合颗粒分散液,不同之处在于,将离子交换水的含量改变为2178重量份。
向获得的融合颗粒分散液添加100重量份10重量%的过硫酸铵水溶液。然后,将通过对23.75重量份苯乙烯(St)溶解1.25重量份非晶态聚酯树脂D获得的溶液添加至其中溶解有12重量份20重量%的十二烷基苯磺酸水溶液的90重量份离子交换水中。然后,将通过使用分散机进行乳化60分钟而获得的乳化液在30分钟内逐滴添加至融合颗粒分散液中,该获得的材料在80℃聚合4小时,然后冷却并过滤该获得的材料,以获得粗色调剂颗粒。以重复的方式将所获得的粗色调剂颗粒再次分散在离子交换水中并过滤,以洗涤粗色调剂颗粒直至滤液的电导率达到20μS/cm以下,然后在40℃的烘箱中真空干燥所获得的材料5小时,以获得色调剂颗粒。通过与色调剂1相似的方法制备疏水性二氧化硅和疏水性二氧化钛,由此获得色调剂9。
以与实施例1相似的方式制备显影剂,并以与实施例1相似的方式进行评价。获得的结果显示在表1中。
实施例10
色调剂10的制备
通过与色调剂1相似的方法制备融合颗粒分散液,不同之处在于,将离子交换水的含量改变为2178重量份。
向获得的融合颗粒分散液添加100重量份10重量%的过硫酸铵水溶液。然后,将通过对19.0重量份苯乙烯(St)和4.75重量份丙烯酸丁酯(BA)溶解1.25重量份非晶态聚酯树脂D获得的溶液添加至其中溶解有12重量份20重量%的十二烷基苯磺酸水溶液的90重量份离子交换水中。然后,将通过使用分散机进行乳化60分钟而获得的乳化液在30分钟内逐滴添加至融合颗粒分散液中,该获得的材料在80℃聚合4小时,然后冷却并过滤该获得的材料,以获得粗色调剂颗粒。以重复的方式将所获得的粗色调剂颗粒再次分散在离子交换水中并过滤,以洗涤粗色调剂颗粒直至滤液的电导率达到20μS/cm以下,然后在40℃的烘箱中真空干燥所获得的材料5小时,以获得色调剂颗粒。通过与色调剂1相似的方法制备疏水性二氧化硅和疏水性二氧化钛,由此获得色调剂10。
以与实施例1相似的方式制备显影剂,并以与实施例1相似的方式进行评价。获得的结果显示在表1中。
实施例11
色调剂11的制备
通过与色调剂1相似的方法制备融合颗粒分散液,不同之处在于,将离子交换水的含量改变为2178重量份。
向获得的融合颗粒分散液添加100重量份10重量%的过硫酸铵水溶液。然后,将通过对23.75重量份二乙烯基苯溶解1.25重量份非晶态聚酯树脂D获得的溶液添加至其中溶解有12重量份20重量%的十二烷基苯磺酸水溶液的90重量份离子交换水中。然后,将通过使用分散机进行乳化60分钟而获得的乳化液在30分钟内逐滴添加至融合颗粒分散液中,该获得的材料在80℃聚合4小时,然后冷却并过滤该获得的材料,以获得粗色调剂颗粒。以重复的方式将所获得的粗色调剂颗粒再次分散在离子交换水中并过滤,以洗涤粗色调剂颗粒直至滤液的电导率达到20μS/cm以下,然后在40℃的烘箱中真空干燥所获得的材料5小时,以获得色调剂颗粒。通过与色调剂1相似的方法制备疏水性二氧化硅和疏水性二氧化钛,由此获得色调剂11。
以与实施例1相似的方式制备显影剂,并以与实施例1相似的方式进行评价。获得的结果显示在表1中。
实施例12
色调剂12的制备
通过与色调剂1相似的方法制备融合颗粒分散液,不同之处在于,将离子交换水的含量改变为2178重量份。
向获得的融合颗粒分散液添加100重量份10重量%的过硫酸铵水溶液。然后,将通过对19.0重量份苯乙烯(St)和4.75重量份甲基丙烯酸甲酯(MMA)溶解1.25重量份非晶态聚酯树脂D获得的溶液添加至其中溶解有12重量份20重量%的十二烷基苯磺酸水溶液的90重量份离子交换水中。然后,将通过使用分散机进行乳化60分钟而获得的乳化液在30分钟内逐滴添加至融合颗粒分散液中,该获得的材料在80℃聚合4小时,然后冷却并过滤该获得的材料,以获得粗色调剂颗粒。以重复的方式将所获得的粗色调剂颗粒再次分散在离子交换水中并过滤,以洗涤粗色调剂颗粒直至滤液的电导率达到20μS/cm以下,然后在40℃的烘箱中真空干燥所获得的材料5小时,以获得色调剂颗粒。通过与色调剂1相似的方法制备疏水性二氧化硅和疏水性二氧化钛,由此获得色调剂12。
以与实施例1相似的方式制备显影剂,并以与实施例1相似的方式进行评价。获得的结果显示在表1中。
实施例13
色调剂13的制备
以与实施例1相似的方式制备色调剂13和显影剂,不同之处在于,将另外的非晶态聚酯树脂分散液A改变为非晶态聚酯树脂颗粒分散液F。以与实施例1相似的方式进行评价。获得的结果显示在表1中。
实施例14
色调剂14的制备
以与实施例1相似的方式制备色调剂14和显影剂,不同之处在于,将非晶态聚酯树脂颗粒分散液A改变为非晶态聚酯树脂颗粒分散液C,将另外的非晶态聚酯树脂颗粒分散液A改变为非晶态聚酯树脂颗粒分散液C,并将非晶态聚酯树脂D改变为非晶态聚酯树脂F。以与实施例1相似的方式进行评价。获得的结果显示在表1中。
实施例15
色调剂15的制备
以与色调剂1相似的方法制备融合颗粒分散液,不同之处在于,将非晶态聚酯树脂颗粒分散液A的含量改变为446重量份,并将离子交换水的含量改变为2178重量份。
向获得的融合颗粒分散液添加100重量份10重量%的过硫酸铵水溶液。然后,将通过对60重量份二乙烯基苯溶解40重量份非晶态聚酯树脂E获得的溶液添加至其中溶解有12重量份20重量%的十二烷基苯磺酸水溶液的90重量份离子交换水中。然后,将通过使用分散机进行乳化60分钟而获得的乳化液在30分钟内逐滴添加至融合颗粒分散液中,该获得的材料在80℃聚合4小时,然后冷却并过滤该获得的材料,以获得粗色调剂颗粒。以重复的方式将所获得的粗色调剂颗粒再次分散在离子交换水中并过滤,以洗涤粗色调剂颗粒直至滤液的电导率达到20μS/cm以下,然后在40℃的烘箱中真空干燥所获得的材料5小时,以获得色调剂颗粒。通过与色调剂1相似的方法制备疏水性二氧化硅和疏水性二氧化钛,由此获得色调剂15。
以与实施例1相似的方式制备显影剂,并以与实施例1相似的方式进行评价。获得的结果显示在表1中。
实施例16
色调剂16的制备
通过与色调剂1相似的方法制备融合颗粒分散液,不同之处在于,将离子交换水的含量改变为2178重量份。
向获得的融合颗粒分散液添加100重量份10重量%的过硫酸铵水溶液。然后,将通过对7.5重量份苯乙烯(St)溶解17.5重量份非晶态聚酯树脂D获得的溶液添加至其中溶解有12重量份20重量%的十二烷基苯磺酸水溶液的90重量份离子交换水中。然后,将通过使用分散机进行乳化60分钟而获得的乳化液在30分钟内逐滴添加至融合颗粒分散液中,该获得的材料在80℃聚合4小时,然后冷却并过滤该获得的材料,以获得粗色调剂颗粒。以重复的方式将所获得的粗色调剂颗粒再次分散在离子交换水中并过滤,以洗涤粗色调剂颗粒直至滤液的电导率达到20μS/cm以下,然后在40℃的烘箱中真空干燥所获得的材料5小时,以获得色调剂颗粒。通过与色调剂1相似的方法制备疏水性二氧化硅和疏水性二氧化钛,由此获得色调剂16。
以与实施例1相似的方式制备显影剂,并以与实施例1相似的方式进行评价。获得的结果显示在表1中。
比较例1
色调剂17的制备
以与色调剂1相似的方式获得色调剂17,不同之处在于,通过将非晶态聚酯树脂颗粒分散液A的含量设定为829重量份来制备凝集颗粒,并将另外的非晶态聚酯树脂颗粒分散液A的含量改变为64重量份。
以与实施例1相似的方式制备显影剂,并以与实施例1相似的方式进行评价。获得的结果显示在表2中。
比较例2
色调剂18的制备
以与色调剂1相似的方式获得色调剂18,不同之处在于,通过将非晶态聚酯树脂颗粒分散液A的含量设定为383重量份来制备凝集颗粒,并将另外的非晶态聚酯树脂颗粒分散液A的含量改变为383重量份。
以与实施例1相似的方式制备显影剂,并以与实施例1相似的方式进行评价。获得的结果显示在表2中。
比较例3
色调剂19的制备
向色调剂1中使用的融合颗粒分散液添加100重量份10重量%的过硫酸铵水溶液。然后,将通过对20重量份苯乙烯(St)溶解5重量份非晶态聚酯树脂A获得的溶液添加至其中溶解有12重量份20重量%的十二烷基苯磺酸水溶液的90重量份离子交换水中。然后,将通过使用分散机进行乳化60分钟而获得的乳化液在30分钟内逐滴添加至融合颗粒分散液中,该获得的材料在80℃聚合4小时,然后冷却并过滤该获得的材料,以获得粗色调剂颗粒。以重复的方式将所获得的粗色调剂颗粒再次分散在离子交换水中并过滤,以洗涤粗色调剂颗粒直至滤液的电导率达到20μS/cm以下,然后在40℃的烘箱中真空干燥所获得的材料5小时,以获得色调剂颗粒。通过与色调剂1相似的方法制备疏水性二氧化硅和疏水性二氧化钛,由此获得色调剂19。
以与实施例1相似的方式制备显影剂,并以与实施例1相似的方式进行评价。获得的结果显示在表2中。
比较例4
色调剂20的制备
向色调剂1中使用的融合颗粒分散液添加100重量份10重量%的过硫酸铵水溶液。然后,将25重量份苯乙烯(St)添加至其中溶解有12重量份20重量%的十二烷基苯磺酸水溶液的90重量份离子交换水中。然后,将通过使用分散机进行乳化60分钟而获得的乳化液在30分钟内逐滴添加至融合颗粒分散液中,该获得的材料在80℃聚合4小时,然后冷却并过滤该获得的材料,以获得粗色调剂颗粒。以重复的方式将所获得的粗色调剂颗粒再次分散在离子交换水中并过滤,以洗涤粗色调剂颗粒直至滤液的电导率达到20μS/cm以下,然后在40℃的烘箱中真空干燥所获得的材料5小时,以获得色调剂颗粒。通过与色调剂1相似的方法制备疏水性二氧化硅和疏水性二氧化钛,由此获得色调剂20。
以与实施例1相似的方式制备显影剂,并以与实施例1相似的方式进行评价。获得的结果显示在表2中。
比较例5
色调剂21的制备
以与色调剂1相似的方法制备凝集颗粒,不同之处在于,将非晶态聚酯树脂颗粒分散液A的含量设定为701重量份。然后,与色调剂1类似,添加另外的非晶态聚酯树脂颗粒分散液A。
随后,添加40重量份10重量%的NTA(次氮基三乙酸)金属盐水溶液(CHELEST70,由CHELEST CO.,LTD制造),并使用1N氢氧化钠水溶液将pH调节为9.0。然后,以设定为0.05℃/分钟的升温速率将温度升高至80℃。然后,使所获得的材料在80℃保持3小时,随后冷却和过滤,由此获得粗色调剂颗粒。以重复的方式将粗色调剂颗粒再次分散在离子交换水中并过滤,以洗涤粗色调剂颗粒直至滤液的电导率达到20μS/cm以下,然后在40℃的烘箱中真空干燥所获得的材料5小时,以获得色调剂颗粒。通过与色调剂1相似的方法制备疏水性二氧化硅和疏水性二氧化钛,由此获得色调剂21。
以与实施例1相似的方式制备显影剂,并以与实施例1相似的方式进行评价。获得的结果显示在表2中。
比较例6
色调剂22的制备
以与色调剂1相似的方法制备融合颗粒分散液,不同之处在于,将非晶态聚酯树脂颗粒分散液A的含量设定为383重量份。
向获得的融合颗粒分散液添加100重量份10重量%的过硫酸铵水溶液。然后,将通过对100重量份苯乙烯(St)溶解25重量份非晶态聚酯树脂D获得的溶液添加至其中溶解有25重量份20重量%的十二烷基苯磺酸水溶液的90重量份离子交换水中。然后,将通过使用分散机进行乳化60分钟而获得的乳化液在30分钟内逐滴添加至融合颗粒分散液中,该获得的材料在80℃聚合4小时,然后冷却并过滤该获得的材料,以获得粗色调剂颗粒。以重复的方式将所获得的粗色调剂颗粒再次分散在离子交换水中并过滤,以洗涤粗色调剂颗粒直至滤液的电导率达到20μS/cm以下,然后在40℃的烘箱中真空干燥所获得的材料5小时,以获得色调剂颗粒。通过与色调剂1相似的方法制备疏水性二氧化硅和疏水性二氧化钛,由此获得色调剂22。
以与实施例1相似的方式制备显影剂,并以与实施例1相似的方式进行评价。获得的结果显示在表2中。
比较例7
色调剂23的制备
向色调剂1中使用的融合颗粒分散液添加100重量份10重量%的过硫酸铵水溶液。然后,将25重量份甲基丙烯酸甲酯(MMA)添加至其中溶解有12重量份20重量%的十二烷基苯磺酸水溶液的90重量份离子交换水中。然后,将通过使用分散机进行乳化60分钟而获得的乳化液在30分钟内逐滴添加至融合颗粒分散液中,该获得的材料在80℃聚合4小时,然后冷却并过滤该获得的材料,以获得粗色调剂颗粒。以重复的方式将所获得的粗色调剂颗粒再次分散在离子交换水中并过滤,以洗涤粗色调剂颗粒直至滤液的电导率达到20μS/cm以下,然后在40℃的烘箱中真空干燥所获得的材料5小时,以获得色调剂颗粒。通过与色调剂1相似的方法制备疏水性二氧化硅和疏水性二氧化钛,由此获得色调剂23。
以与实施例1相似的方式制备显影剂,并以与实施例1相似的方式进行评价。获得的结果显示在表2中。
比较例8
色调剂24的制备
向色调剂1中使用的融合颗粒分散液添加100重量份10重量%的过硫酸铵水溶液。然后,将通过对100重量份苯乙烯(St)溶解25重量份非晶态聚酯树脂C获得的溶液添加至其中溶解有12重量份20重量%的十二烷基苯磺酸水溶液的90重量份离子交换水中。然后,将通过使用分散机进行乳化60分钟而获得的乳化液在30分钟内逐滴添加至融合颗粒分散液中,该获得的材料在80℃聚合4小时,然后冷却并过滤该获得的材料,以获得粗色调剂颗粒。以重复的方式将所获得的粗色调剂颗粒再次分散在离子交换水中并过滤,以洗涤粗色调剂颗粒直至滤液的电导率达到20μS/cm以下,然后在40℃的烘箱中真空干燥所获得的材料5小时,以获得色调剂颗粒。通过与色调剂1相似的方法制备疏水性二氧化硅和疏水性二氧化钛,由此获得色调剂24。
以与实施例1相似的方式制备显影剂,并以与实施例1相似的方式进行评价。获得的结果显示在表2中。
比较例9
色调剂25的制备
向色调剂1中使用的融合颗粒分散液添加100重量份10重量%的过硫酸铵水溶液。然后,将通过对100重量份甲基丙烯酸甲酯(MMA)溶解25重量份非晶态聚酯树脂D获得的溶液添加至其中溶解有12重量份20重量%的十二烷基苯磺酸水溶液的90重量份离子交换水中。然后,将通过使用分散机进行乳化60分钟而获得的乳化液在30分钟内逐滴添加至融合颗粒分散液中,该获得的材料在80℃聚合4小时,然后冷却并过滤该获得的材料,以获得粗色调剂颗粒。以重复的方式将所获得的粗色调剂颗粒再次分散在离子交换水中并过滤,以洗涤粗色调剂颗粒直至滤液的电导率达到20μS/cm以下,然后在40℃的烘箱中真空干燥所获得的材料5小时,以获得色调剂颗粒。通过与色调剂1相似的方法制备疏水性二氧化硅和疏水性二氧化钛,由此获得色调剂25。
以与实施例1相似的方式制备显影剂,并以与实施例1相似的方式进行评价。获得的结果显示在表2中。
比较例10
色调剂26的制备
通过与色调剂1相似的方法获得融合颗粒分散液,不同之处在于,未使用另外的非晶态聚酯树脂颗粒分散液A。
向融合颗粒分散液添加100重量份10重量%的过硫酸铵水溶液。然后,将通过对100重量份甲基丙烯酸甲酯(MMA)溶解25重量份非晶态聚酯树脂D获得的溶液添加至其中溶解有12重量份20重量%的十二烷基苯磺酸水溶液的90重量份离子交换水中。然后,将通过使用分散机进行乳化60分钟而获得的乳化液在30分钟内逐滴添加至融合颗粒分散液中,该获得的材料在80℃聚合4小时,然后冷却并过滤该获得的材料,以获得粗色调剂颗粒。以重复的方式将所获得的粗色调剂颗粒再次分散在离子交换水中并过滤,以洗涤粗色调剂颗粒直至滤液的电导率达到20μS/cm以下,然后在40℃的烘箱中真空干燥所获得的材料5小时,以获得色调剂颗粒。通过与色调剂1相似的方法制备疏水性二氧化硅和疏水性二氧化钛,由此获得色调剂26。
以与实施例1相似的方式制备显影剂,并以与实施例1相似的方式进行评价。获得的结果显示在表2中。
表1
表2
Figure BDA00002337486900511
提供对本发明的实施方式的前述描述是为了说明和描述的目的。并非试图穷尽本发明所披露的精确形式或将本发明限制于所披露的精确形式。显然,许多改进和变化对于本领域技术人员是显而易见的。选择并描述所述实施方式是为了能够最好地解释本发明的原理及其实际用途,由此使得本领域的其他技术人员能够理解适用于预计的特定用途的本发明的各种实施方式和各种改进方案。本发明的范围由下述权利要求及其等同物所限定。

Claims (18)

1.一种静电荷图像显影用色调剂,各色调剂颗粒包含:
芯部、第一壳层和第二壳层,
其中,所述芯部含有第一聚酯树脂、着色剂和防粘剂,
所述第一壳层含有第二聚酯树脂并覆盖所述芯部,
所述第二壳层覆盖所述第一壳层,并含有芳香族乙烯基单体与具有可与所述芳香族乙烯基单体聚合的烯键式不饱和双键的第三聚酯树脂的聚合物,并且
所述第一壳层和所述第二壳层的总量为所述色调剂颗粒的16重量%~40重量%。
2.如权利要求1所述的静电荷图像显影用色调剂,
其中,所述第一聚酯树脂和所述第二聚酯树脂为不具有可与所述芳香族乙烯基单体聚合的所述烯键式不饱和双键的聚酯树脂。
3.如权利要求1所述的静电荷图像显影用色调剂,
其中,四氢呋喃不溶性树脂在所述色调剂颗粒中的比例为5重量%以下。
4.如权利要求1所述的静电荷图像显影用色调剂,
其中,构成所述聚合物的所述芳香族乙烯基单体与所述第三聚酯树脂的重量比为70:30~99.5:0.5。
5.如权利要求1所述的静电荷图像显影用色调剂,
其中,所述第二壳层的重量比为所述色调剂颗粒的0.1重量%~15重量%。
6.如权利要求1所述的静电荷图像显影用色调剂,
其中,所述第一壳层与所述第二壳层的重量比为1:15~80:1。
7.如权利要求1所述的静电荷图像显影用色调剂,
其中,所述第三聚酯树脂的玻璃化转变温度比所述第二聚酯树脂的玻璃化转变温度高5℃~20℃。
8.一种静电荷图像显影剂,所述显影剂包含:
权利要求1所述的静电荷图像显影用色调剂。
9.如权利要求8所述的静电荷图像显影剂,
其中,在所述静电荷图像显影用色调剂中,构成所述聚合物的所述芳香族乙烯基单体与所述第三聚酯树脂的重量比为70:30~99.5:0.5。
10.一种色调剂盒,所述色调剂盒包含:
色调剂容室,
其中,所述色调剂容室容纳权利要求1所述的静电荷图像显影用色调剂。
11.如权利要求10所述的色调剂盒,
其中,在所述静电荷图像显影用色调剂中,构成所述聚合物的所述芳香族乙烯基单体与所述第三聚酯树脂的重量比为70:30~99.5:0.5。
12.一种图像形成设备用处理盒,所述处理盒包含:
图像保持体;和
显影单元,所述显影单元使用显影剂使所述图像保持体表面上形成的静电荷图像显影并形成色调剂图像,
其中,所述显影剂为权利要求8所述的静电荷图像显影剂。
13.如权利要求12所述的图像形成设备用处理盒,
其中,在所述静电荷图像显影用色调剂中,构成所述聚合物的所述芳香族乙烯基单体与所述第三聚酯树脂的重量比为70:30~99.5:0.5。
14.一种图像形成设备,所述图像形成设备包含:
图像保持体;
充电单元,所述充电单元对所述图像保持体的表面充电;
潜像形成单元,所述潜像形成单元在所述图像保持部件表面上形成静电荷图像;
显影单元,所述显影单元使用显影剂使所述图像保持部件表面上形成的所述静电荷图像显影并形成色调剂图像;和
转印单元,所述转印单元将显影的所述色调剂图像转印至转印介质上,
其中,所述显影剂为权利要求8所述的静电荷图像显影剂。
15.如权利要求14所述的图像形成设备,
其中,在所述静电荷图像显影用色调剂中,构成所述聚合物的所述芳香族乙烯基单体与所述第三聚酯树脂的重量比为70:30~99.5:0.5。
16.一种图像形成方法,所述方法包含:
使图像保持体的表面充电;
在所述图像保持体表面上形成静电荷图像作为潜像;
使用显影剂使所述图像保持部件表面上形成的所述静电荷图像显影并形成色调剂图像;和
将显影的所述色调剂图像转印至转印介质上,
其中,所述显影剂为权利要求8所述的静电荷图像显影剂。
17.如权利要求16所述的图像形成方法,
其中,在所述静电荷图像显影用色调剂中,构成所述聚合物的所述芳香族乙烯基单体与所述第三聚酯树脂的重量比为70:30~99.5:0.5。
18.权利要求1所述的静电荷图像显影用色调剂的制造方法,所述方法包含:
混合其中分散了第一聚酯树脂的第一聚酯树脂颗粒分散液、其中分散了着色剂的着色剂分散液和其中分散了防粘剂的防粘剂分散液,以形成含有第一聚酯树脂颗粒、着色剂颗粒和防粘剂颗粒的凝集颗粒;
混合其中分散了第二聚酯树脂的第二聚酯树脂颗粒分散液和含有所述凝集颗粒的凝集颗粒分散液,以使所述第二聚酯树脂颗粒附着于所述凝集颗粒的表面,从而形成树脂附着型凝集颗粒;
通过加热所述树脂附着型凝集颗粒使其融合以形成融合颗粒;
将含有芳香族乙烯基单体和具有可与所述芳香族乙烯基单体聚合的烯键式不饱和双键的第三聚酯树脂的成分与含有所述融合颗粒的融合颗粒分散液混合,以使聚合性成分附着于所述融合颗粒的表面,从而形成附着型融合颗粒;和
使所述聚合性成分中包含的所述芳香族乙烯基单体与所述第三聚酯树脂聚合,以在所述融合颗粒表面上形成所述聚合性成分的聚合物。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104656385A (zh) * 2015-02-28 2015-05-27 珠海思美亚碳粉有限公司 蓝色磁性工程机用显影剂及其制造方法
CN106200290A (zh) * 2015-05-26 2016-12-07 京瓷办公信息系统株式会社 静电潜像显影用调色剂及其制造方法
CN108319119A (zh) * 2017-12-27 2018-07-24 广东丽格科技股份有限公司 一种混合树脂颗粒、其制备方法及其应用
CN111308866A (zh) * 2020-04-01 2020-06-19 烟台核晶陶瓷新材料有限公司 一种用于坩埚检测的显影溶液及其制备方法和使用方法

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6107535B2 (ja) * 2013-08-23 2017-04-05 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、画像形成装置及び画像形成方法
JP6220267B2 (ja) * 2013-12-27 2017-10-25 花王株式会社 電子写真用黒色トナーの製造方法
JP6493301B2 (ja) * 2015-05-26 2019-04-03 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 静電潜像現像用トナー及びその製造方法
JP6369639B2 (ja) * 2015-10-01 2018-08-08 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 静電潜像現像用トナー
JP6693201B2 (ja) * 2016-03-22 2020-05-13 コニカミノルタ株式会社 静電潜像現像用トナー及び画像形成方法
JP7141181B2 (ja) * 2017-11-10 2022-09-22 花王株式会社 トナーの製造方法
US11841678B2 (en) 2018-02-08 2023-12-12 Kao Corporation Toner production method
JP6838578B2 (ja) * 2018-04-25 2021-03-03 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 トナー
US20200110346A1 (en) * 2018-10-05 2020-04-09 Lexmark International, Inc. Method to make a multilayered crystalline polyester toner particle using a dual emulsion aggregation process
US20200110345A1 (en) * 2018-10-05 2020-04-09 Lexmark International, Inc. Method to make a multilayered crystalline polyester toner particle using a dual emulsion aggregation process

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0486828A (ja) * 1990-07-31 1992-03-19 Dainippon Ink & Chem Inc 静電荷像現像用トナー
JP2005091436A (ja) * 2003-09-12 2005-04-07 Konica Minolta Business Technologies Inc 静電潜像現像用トナー
JP2007086459A (ja) * 2005-09-22 2007-04-05 Canon Inc トナー
CN101025586A (zh) * 2006-02-17 2007-08-29 富士施乐株式会社 着色树脂颗粒分散液的制造方法、着色树脂颗粒分散液和电子照相用液体显影剂
US20090035686A1 (en) * 2007-07-30 2009-02-05 Xerox Corporation Core-shell polymer nanoparticles and method of making emulsion aggregation particles using same
CN101377627A (zh) * 2007-08-28 2009-03-04 富士施乐株式会社 静电潜像显影用载体和显影剂、成像方法、显影剂盒、处理盒及成像装置
CN102200740A (zh) * 2010-03-26 2011-09-28 富士施乐株式会社 图像形成装置
JP2011221269A (ja) * 2010-04-09 2011-11-04 Ricoh Co Ltd 静電荷潜像現像用トナー、これを用いた画像形成方法と装置及びプロセスカートリッジ

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3587471B2 (ja) 1993-03-10 2004-11-10 花王株式会社 熱圧力定着用カプセルトナーおよびその製造方法
US5536612A (en) 1993-03-10 1996-07-16 Kao Corporation Encapsulated toner for heat-and-pressure fixing and method for production thereof
JP3376162B2 (ja) 1995-04-11 2003-02-10 キヤノン株式会社 静電荷像現像用トナー及びその製造方法
JP3305998B2 (ja) * 1997-12-10 2002-07-24 株式会社沖データ 熱圧力定着用カプセルトナーとその製造方法
JP2004294839A (ja) 2003-03-27 2004-10-21 Minolta Co Ltd 静電潜像現像用トナー及びその製造方法
JP2005221933A (ja) * 2004-02-09 2005-08-18 Konica Minolta Business Technologies Inc 静電荷像現像用トナー
KR20060035312A (ko) 2004-10-22 2006-04-26 삼성전자주식회사 토너 조성물의 제조 방법
JP2006178093A (ja) 2004-12-21 2006-07-06 Kyocera Mita Corp 電子写真用トナーおよびその製造方法
JP4732240B2 (ja) * 2006-05-30 2011-07-27 キヤノン株式会社 トナー
KR101298648B1 (ko) * 2007-12-14 2013-08-21 삼성전자주식회사 토너, 상기 토너의 제조 방법, 상기 토너를 이용한 화상형성 방법 및 화상 형성 장치

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0486828A (ja) * 1990-07-31 1992-03-19 Dainippon Ink & Chem Inc 静電荷像現像用トナー
JP2005091436A (ja) * 2003-09-12 2005-04-07 Konica Minolta Business Technologies Inc 静電潜像現像用トナー
JP2007086459A (ja) * 2005-09-22 2007-04-05 Canon Inc トナー
CN101025586A (zh) * 2006-02-17 2007-08-29 富士施乐株式会社 着色树脂颗粒分散液的制造方法、着色树脂颗粒分散液和电子照相用液体显影剂
US20090035686A1 (en) * 2007-07-30 2009-02-05 Xerox Corporation Core-shell polymer nanoparticles and method of making emulsion aggregation particles using same
CN101377627A (zh) * 2007-08-28 2009-03-04 富士施乐株式会社 静电潜像显影用载体和显影剂、成像方法、显影剂盒、处理盒及成像装置
CN102200740A (zh) * 2010-03-26 2011-09-28 富士施乐株式会社 图像形成装置
JP2011221269A (ja) * 2010-04-09 2011-11-04 Ricoh Co Ltd 静電荷潜像現像用トナー、これを用いた画像形成方法と装置及びプロセスカートリッジ

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104656385A (zh) * 2015-02-28 2015-05-27 珠海思美亚碳粉有限公司 蓝色磁性工程机用显影剂及其制造方法
CN104656385B (zh) * 2015-02-28 2018-10-12 珠海思美亚碳粉有限公司 蓝色磁性工程机用显影剂及其制造方法
CN106200290A (zh) * 2015-05-26 2016-12-07 京瓷办公信息系统株式会社 静电潜像显影用调色剂及其制造方法
CN106200290B (zh) * 2015-05-26 2019-09-10 京瓷办公信息系统株式会社 静电潜像显影用调色剂及其制造方法
CN108319119A (zh) * 2017-12-27 2018-07-24 广东丽格科技股份有限公司 一种混合树脂颗粒、其制备方法及其应用
CN111308866A (zh) * 2020-04-01 2020-06-19 烟台核晶陶瓷新材料有限公司 一种用于坩埚检测的显影溶液及其制备方法和使用方法
CN111308866B (zh) * 2020-04-01 2023-08-22 烟台核晶陶瓷新材料有限公司 一种用于坩埚检测的显影溶液及其制备方法和使用方法

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US20130183618A1 (en) 2013-07-18
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