具体实施方式
以下,对本发明进行说明,但本发明并不限定于以下的实施方式,可以任意变形后实施。其中,“重量%”及“重量份”分别与“质量%”及“质量份”同义。
制造本发明的静电荷图像显影用调色剂(以下,有时简称为“显影用调色剂”或“调色剂”)的方法没有特别限定,在湿式法调色剂、粉碎法调色剂的制造方法中,采用以下说明的构成即可。
<静电荷图像显影用调色剂>
本发明静电荷图像显影用调色剂含有:粘结树脂、着色剂及蜡,其特征在于,在包含于所述静电荷图像显影用调色剂中的状态下,所述蜡在55℃以上且90℃以下至少存在1个熔点,并且,所述静电荷图像显影用调色剂的粉尘飞散量(Dt)满足下述式(1)。
101≤Dt≤195,449/Vp-1,040 (1)
[上述式中,Dt表示对所述静电荷图像显影用调色剂在静态环境下加热时每1分钟产生的粉尘飞散量(CPM),Vp表示图像形成装置中换算成A4横向的印刷速度(张/分),其中Vp设为171.2以下。]
这里所说的调色剂的粉尘是指,对调色剂加热时从调色剂游离而产生的物质,调色剂的粉尘飞散量(Dt)是利用粉尘测定装置(SIBATA公司制造的数字粉尘仪LD-3K2)按照后述实施例中记载的方法对静电荷图像显影用调色剂进行测定而得到的值。
另外,Vp中的图像形成装置表示的是打印机、复印机、传真机等。
所说的用于对Vp进行标准化的换算成A4横向的印刷速度(张/分)是指,沿纸张大小为A4版面的纸的短轴方向进行印刷时每1分钟能够印刷的张数。需要说明的是,所谓A4版面是297mm×210mm,A4横向为210mm。
另外,作为蜡,为了对静电荷图像显影用调色剂赋予满意的定影性,必须要含有在包含于该调色剂中的状态下的蜡的熔点(以下,仅记载为蜡的熔点)为90℃以下的蜡。这是由于,熔点过高的蜡即使升华能低,调色剂在定影器中熔融时从调色剂内的扩散速度也变慢,结果不会转移到调色剂表面,因此无法赋予充分的脱模性能。
此外,熔点过低的蜡会成为调色剂的耐热性下降的原因,有可能会因输送时的粘连等而产生问题,因此无法使用,必须含有熔点55℃以上的蜡。
蜡本身的熔点为55℃以上且90℃以下。需要说明的是,包含于静电荷图像显影用调色剂中的状态下的蜡的熔点是按照后述的实施例中所记载的方法,使用热分析装置(DSC)、在使伴随着调色剂中的树脂的玻璃化转变温度而产生的热焓松弛来源的峰(热历程)消失的状态下测定的值。
式(1)左边的值101是不产生热偏移的调色剂的粉尘飞散量(Dt)的下限值。即,静电荷图像显影用调色剂的粉尘飞散量(Dt)低于101时,以从静电附着在纸面上的静电荷图像显影用调色剂升华到定影辊表面的蜡为主体的脱模性成分的绝对量过少,无法赋予充分的脱模能力,由此产生热偏移。
式(1)左边所示的不产生热偏移的调色剂的粉尘飞散量(Dt)的下限值是实测的不产生热偏移的值乘以粉尘测定装置的测定精度而得到的数值。所谓实测的不产生偏移的值是使用后述的实施例所示的粉尘检测测定装置中的粉尘测定装置(SIBATA公司制造的数字粉尘仪LD-3K2)、实测在给定的条件下飞散出的粉尘量时不产生热偏移的值。另外,由于考虑粉尘测定装置的测定精度,因此要乘以粉尘测定装置的速度精度。
例如,在后述的实施例、比较例中,不产生热偏移的调色剂的粉尘飞散量(Dt)为112(CPM)(例如实施例3)。在本发明的实施例、比较例中,由于测定调色剂的粉尘飞散量的粉尘测定装置(SHIBATA公司制造的数字粉尘仪LD-3K2)的测定精度为±10%,因此,将不产生热偏移的调色剂的粉尘飞散量(Dt)112乘以0.9得到的数值101作为调色剂的粉尘飞散量的下限值。
在本发明中,调色剂的粉尘飞散量(Dt)可以使用例如日本特开2010-2338号公报所公开的粉尘检测测定装置,采用粉尘测定装置(SIBATA公司制造的数字粉尘仪LD-3K2)来测定使用粉尘检测测定装置而飞散出的粉尘量。
式(1)的右边由为了使采用图像形成装置进行连续印刷时每1小时产生的粉尘量(粉尘飞散速度:Vd)为3.0以下所必须的调色剂的粉尘飞散量上限(DtL)来决定。作为该右边的值的数学式195,449/Vp-1,040是由在实施例所示的条件下测定的静电荷图像显影用调色剂的粉尘飞散量(Dt)及粉尘的飞散速度(Vd)的实测值所必然求出的函数。
根据粉尘从调色剂中飞散出的环境及粉尘检测测定装置的不同,式(1)左边所示的下限值也不同,式(1)右边所示的数值根据采用图像形成装置进行连续印刷时每1小时产生的粉尘量(粉尘飞散速度:Vd)的设定值而发生变化。在将粉尘从调色剂中飞散出的环境及粉尘检测测定装置设定为同样条件的情况下,即使是印刷速度(Vp)不同的图像形成装置,在满足式(1)的条件的情况下,也可以在抑制定影时产生的粉尘的同时抑制热偏移的产生。
以下,对该右边的函数进行说明。
图4是示出静电荷图像显影用调色剂的粉尘飞散量(Dt)与由图像形成装置产生的粉尘飞散速度(Vd)之间的关系的图。横轴表示在静态环境下对调色剂加热时所产生的粉尘飞散量(Dt),纵轴表示用图像形成装置进行连续印刷时每1小时产生的粉尘量(粉尘飞散速度:Vd)。图中向右上延伸的实线是使用最小二乘法将换算成A4横向为每1分钟36张(Vp=36)的印刷速度连续印刷的4点实测值用一次线性直线连结而成的。该一次线性方程为Vd=5.53×10-4×Dt+0.574,其相关系数的平方为0.999。因此可知,由图像形成装置产生的粉尘量(粉尘飞散速度:Vd)与调色剂的粉尘飞散量(Dt)成一次线性比例。其中,粉尘量(粉尘飞散速度:Vd)按照蓝色天使标志认证的测定法(RALUZ1222006)、通过后述的实施例的方法对所收集的粉尘进行测定。
此外,如上所述,由于每单位时间印刷的张数较多的图像形成装置消耗更多的静电荷图像显影用调色剂,其结果,每单位时间所产生的粉尘量增多,其粉尘量(粉尘飞散速度:Vd)与印刷速度成比例。
例如,对于1分钟印刷1张的装置和印刷2张的装置而言,后者要消耗2倍的调色剂,因此意味着由图像形成装置产生的粉尘量也为2倍。即,基于以印刷速度36张/分连续印刷的静电荷图像显影用调色剂的粉尘飞散量(Dt)与由使用了该静电荷图像显影用调色剂的图像形成装置产生的粉尘量(粉尘飞散速度:Vd)的实测值,将印刷速度增减时由图像形成装置产生的粉尘量(粉尘飞散速度:Vd)按比例进行计算,利用最小二乘法以一次线性将其计算值连结,形成图4中的虚线。
如果更详细地加以说明,在图4中,实线所示的换算成A4横向的印刷速度为36张/分的图像形成装置的粉尘飞散速度(Vd)为3.7(mg/hr)的静电荷图像显影用调色剂的情况下,该静电荷图像显影用调色剂的粉尘飞散量(Dt)的实测值为5,665(CPM)。如果假定使用该静电荷图像显影用调色剂、使换算成A4横向的印刷速度增加到120张/分,则由于由使用了该显影用调色剂的图像形成装置产生的粉尘量(粉尘飞散速度:Vd)与增加后的印刷速度成比例,因此为(120/36)×3.7=12.3(mg/hr)。由于该静电荷图像显影用调色剂的粉尘飞散量(Dt)为5,665(CPM),因此,在图4中,横轴(调色剂粉尘飞散量:Dt)5,665、纵轴(粉尘飞散速度:Vd)12.3的点标记为△(三角形)点。
这样,在图4中,实线是通过后述实施例、比较例,基于由换算成A4横向的印刷速度36张/分时实测的调色剂粉尘飞散量(Dt)与使用该调色剂由图像形成装置每1小时产生的粉尘飞散速度(Vd),使用最小二乘法以一次线性将各测定结果进行连结而成的。
虚线表示的是由实测的结果按比例计算随着印刷速度的增减由图像形成装置产生的粉尘量(粉尘飞散速度:Vd)后得出的、各印刷速度(Vp)下的调色剂粉尘飞散量(Dt)与由图像形成装置产生的粉尘飞散速度(Vp)之间的关系。
此外,在图4中,绘出了Vd=3.0的水平线。该水平线与使用最小二乘法以一次线性将调色剂的粉尘飞散量(Dt)和由图像形成装置产生的粉尘飞散速度(Vd)的关系连结而得到的虚线及实线的交点坐标的横轴值表示的是将粉尘飞散速度(Vd)设为3.0以下的特定值的情况下的调色剂粉尘飞散量上限(DtL)。
图5中,横轴表示各印刷速度(Vp),纵轴表示调色剂粉尘飞散量上限(DtL)。如图5所示,印刷速度变快时,每单位时间消耗的静电荷图像显影用调色剂也变多,因此可明确得知,为了使粉尘飞散量为特定值(例如规定值)以下,由每单位质量的静电荷图像显影用调色剂飞散出的粉尘量的上限也必须要设定为较少。
如果使用最小二乘法以反比例形式的式子来表示图5的○(圆形)点所示的印刷速度(Vp)与调色剂粉尘飞散量上限(DtL)的关系,则调色剂粉尘飞散量上限DtL=195,449/Vp-1,040这样的式子成立。这是各印刷速度(Vp)下的调色剂粉尘飞散量上限(DtL),式(1)的右边为与其相对应的形式。
优选图像形成装置进行连续印刷时每1小时产生的粉尘量(粉尘飞散速度:Vd)的数值小者,为了满足理想的粉尘飞散速度(Vd)为1.8以下的特定值,来自静电荷图像显影用调色剂的粉尘飞散量(Dt)优选满足式(2)。
101≤Dt≤117,262/Vp-1,039 (2)
式(2)是使图像形成装置每1小时产生的粉尘量(粉尘飞散速度:Vd)为优选的特定值1.8以下的条件,与确定式(1)的方法相同,其是由实施例所示的静电荷图像显影用调色剂的粉尘飞散量(Dt)及粉尘的飞散速度(Vd)的实测值所必然求出的函数。
具体地,在图4中,Vd=1.8的水平线与使用最小二乘法以一次线性将调色剂粉尘飞散量(Dt)和由图像形成装置产生的粉尘飞散速度(Vd)的关系连结而成的虚线的交点坐标的横轴值表示的是将粉尘飞散速度(Vd)设为1.8以下的特定值时的调色剂粉尘飞散量上限(DtL)。而且,如图5所示,将横轴的各印刷速度(Vp)的值与纵轴的各调色剂粉尘飞散量上限(DtL)的值用△(三角形)点来表示,如果利用最小二乘法以反比例形式的式子来表示该△点表示的印刷速度(Vp)与调色剂粉尘飞散量上限(DtL),则调色剂粉尘飞散量上限DtL=117,262/(Vp-1,039)这样的式子成立。该式子为式(2)右边所对应的各印刷速度(Vp)下的调色剂粉尘飞散量上限(DtL)的关系。
为了使图像形成装置进行连续印刷时每1小时产生的粉尘量(粉尘飞散速度)Vd为更优选的数值1.1以下,更优选Dt满足式(3)。
101≤Dt≤71,653/Vp-1,039 (3)
式(3)是使由图像形成装置每1小时产生的粉尘量(粉尘飞散速度:Vd)为优选的特定值1.1以下的条件,与确定式(1)的方法相同,其是由实施例所示的静电荷图像显影用调色剂的粉尘飞散量(Dt)及粉尘的飞散速度(Vd)的实测值所必然求出的函数。
具体地,在图4中,Vd=1.1的水平线与使用最小二乘法以一次线性将调色剂粉尘飞散量(Dt)和由图像形成装置产生的粉尘飞散速度(Vd)的关系连结而成的虚线的交点坐标的横轴值表示的是将粉尘飞散速度(Vd)设为1.1以下的特定值时的调色剂粉尘飞散量上限(DtL)。而且,如图5所示,将横轴的各印刷速度(Vp)的值与纵轴的各调色剂粉尘飞散量上限(DtL)的值用□(四方形)点来表示,如果利用最小二乘法以反比例形式的式子来表示该□点表示的印刷速度(Vp)与调色剂粉尘飞散量上限(DtL),则调色剂粉尘飞散量上限DtL=71,653/Vp-1,039这样的式子成立。该式子为式(3)右边所对应的各印刷速度(Vp)下的调色剂粉尘飞散量上限(DtL)的关系。
为了使图像形成装置进行连续印刷时每1小时产生的粉尘量(粉尘飞散速度)(Vd)为最优选的数值0.8以下,更优选调色剂的粉尘飞散量(Dt)满足式(4)。
101≤Dt≤52,104/Vp-1,039 (4)
式(4)是使由图像形成装置每1小时产生的粉尘量(粉尘飞散速度:Vd)为优选的特定值0.8以下的条件,与确定式(1)的方法相同,其是由实施例所示的静电荷图像显影用调色剂的粉尘飞散量(Dt)及粉尘的飞散速度(Vd)的实测值所必然求出的函数。具体地,在图4中,Vd=0.8的水平线与使用最小二乘法以一次线性将调色剂粉尘飞散量(Dt)和由图像形成装置产生的粉尘飞散速度(Vd)的关系连结而成的虚线的交点坐标的横轴值表示的是将粉尘飞散速度(Vd)设为0.8以下的特定值时的调色剂粉尘飞散量上限(DtL)。而且,如图5所示,将横轴的各印刷速度(Vp)的值与纵轴的各调色剂粉尘飞散量上限(DtL)的值用◇(菱形)点来表示,如果利用最小二乘法以反比例形式的式子来表示该◇点表示的印刷速度(Vp)与调色剂粉尘飞散量上限(DtL),则调色剂粉尘飞散量上限DtL=52,104/Vp-1,039这样的式子成立。该式子为式(4)右边所对应的各印刷速度(Vp)下的调色剂粉尘飞散量上限(DtL)的关系。
为了使静电荷图像显影用调色剂的粉尘飞散量Dt满足上述式(1)的范围,只要调整蜡、粘结树脂、着色剂、外添加剂、其它物质的选择及添加量即可。特别是,由于粉尘的主要原因是蜡,因此,可以基于蜡的升华能选择适当的物质,并通过调节其添加量将静电荷图像显影用调色剂的粉尘飞散量Dt调整为上述式(1)的范围。
同样地,为了使粉尘飞散量Dt满足式(2)的范围,优选选择粉尘产生量比式(1)所选择的蜡更少的蜡,或者减少蜡的添加量。
另外,为了使粉尘飞散量Dt满足式(3)的范围,优选选择粉尘产生量比式(2)所选择的蜡更少的蜡,或者减少蜡的添加量。
此外,为了使粉尘飞散量Dt满足式(4)的范围,优选选择粉尘产生量比式(3)所选择的蜡更少的蜡,或者减少蜡的添加量。
另外,与仅满足式(1)的静电荷图像显影用调色剂相比,从图像形成装置在高速机(每单位时间打印的速度快)时能够进一步降低粉尘飞散速度方面考虑,可以说更优选满足式(2)的静电荷图像显影用调色剂。同样地,与仅满足式(1)及(2)的静电荷图像显影用调色剂相比,从图像形成装置在高速机(每单位时间打印的速度快)时能够进一步降低粉尘飞散速度方面考虑,可以说更优选满足式(3)的静电荷图像显影用调色剂;与满足式(1)~(3)的静电荷图像显影用调色剂相比,从图像形成装置在高速机(每单位时间打印的速度快)时能够进一步降低粉尘飞散速度方面考虑,可以说更优选满足式(4)的静电荷图像显影用调色剂。
为了使静电荷图像显影用调色剂的粉尘飞散量Dt满足上述式(1)的范围,例如可以按照以下的(I)或(II)的方法来制成静电荷图像显影用调色剂。
(I)在含有粘结树脂、着色剂及蜡的静电荷图像显影用调色剂中,满足下述(a)~(c),其中,在包含于所述静电荷图像显影用调色剂中的状态下,所述蜡在55℃以上且90℃以下至少存在一个熔点。
(a)所述静电荷图像显影用调色剂至少含有蜡成分X和蜡成分Y这2种蜡。
(b)所述蜡成分Y的粉尘飞散量比所述蜡成分X的粉尘飞散量多。
(c)所述蜡成分X的含量比所述蜡成分Y的含量多。
(II)在含有粘结树脂、着色剂及蜡的静电荷图像显影用调色剂中,满足下述(a)、(b)及(e),其中,在包含于所述静电荷图像显影用调色剂中的状态下,所述蜡在55℃以上且90℃以下至少存在一个熔点。
(a)所述静电荷图像显影用调色剂至少含有蜡成分X和蜡成分Y这2种蜡。
(b)所述蜡成分Y的粉尘飞散量比所述蜡成分X的粉尘飞散量多。
(e)调整所述蜡成分X和所述蜡成分Y的蜡粉尘飞散量与含量的平衡。
对所述(b)及(e)中的蜡粉尘飞散量和蜡的含量进行详细叙述。
将蜡成分X的蜡粉尘飞散量设为DwX、将蜡成分Y的蜡粉尘飞散量设为DwY,并将它们在静电荷图像显影用调色剂中的浓度分别设为CwX、CwY的情况下,得出以下的式子。
DwAll=ΣDwn·Cwn/100=(DwX×CwX+DwY×CwY)/100 (5)
在上述式(5)中,DwAll表示来自于蜡的粉尘飞散量,是通过计算导出的值,是表示调色剂中所含的蜡成分全部飞散出来时达到何种程度的飞散量的值。即,是使单独的蜡飞散时的飞散量与该飞散量的蜡在调色剂中的含量的乘积。在调色剂中存在蜡成分X和蜡成分Y这样的多种蜡作为蜡的情况下,将它们的乘积之和作为DwAll。
需要说明的是,蜡的粉尘飞散量的定义及测定方法如实施例中所记载。
另外,蜡在静电荷图像显影用调色剂中的浓度可以通过其配合配方来计算。
对于实施例1~3及比较例1、2的详细情况在后面叙述,图1示出的是横轴取各自的DwAll(CPM)的值、纵轴取Dt(对静电荷图像显影用调色剂加热时每1分钟产生的粉尘飞散量)而得到的图。
如果通过最小二乘法以截距设为零的二次函数进行拟合,则可导出以下的式子。
Dt=3.30×10-5×DwAll 2-7.71×10-2×DwAll(R2=1.00) (6)
由于上述相关系数的平方为1.00,因此可知,由调色剂产生的粉尘量Dt基本上由DwAll决定,也就是由存在于调色剂中的蜡的粉尘飞散量和存在于调色剂中的蜡含量决定。
接着,由后述的图4将Dt换算成DwAll,观察与粉尘飞散速度Vd之间的关系时,可知能够通过图2所示那样的一次线性进行拟合。这里的相关系数的平方为1.00,因此可知Vd与DwAll显示非常高的相关性。
此外,与图4同样,在本发明中作为粉尘飞散速度Vd的临界点的Vd为3.0、1.8、1.1及0.8的值引水平线,此时,该水平线与一次线性线之间的交点的X坐标值为各图像形成装置的与印刷速度相对应的来自于蜡的粉尘飞散量DwAll的最大值。
图3示出的是以形成所述交点的DwAll的最大值为纵轴、以此时的印刷速度Vp为横轴作出的图。如前面所述,Dt与DwAll存在相关性,可唯一确定,因此,图3与后述的图5中将Dt变换为DwAll的图相同。
与图5同样,图3也是DwAll与Vp成反比的函数的形式,相关系数的平方也为1.00,因此可以说显示出良好的相关性。
即,在确定所设计的图像形成装置的印刷速度时,可以根据来自图像形成装置的粉尘产生速度Vd的容许值来导出来自于蜡的粉尘飞散量DwAll的上限值。
基于以上情况,以下示出用于使静电荷图像显影用调色剂的粉尘飞散量Dt满足上述式(1)的范围的定性的方向性。
(A)如果蜡的粉尘飞散量多,则虽然耐热偏移性(HOS)变好,但来自于图像形成装置的粉尘产生速度Vd增高。
(B)如果蜡含量多,则虽然HOS变好,但来自于图像形成装置的粉尘产生速度Vd增高。
(C)如果蜡的粉尘飞散量过少,则虽然HOS变差,但来自于图像形成装置的粉尘产生速度Vd减小。
(D)如果蜡含量过少,则虽然HOS变差,但来自于图像形成装置的粉尘产生速度Vd减小。
(E)如果印刷速度Vp慢,则每单位时间产生的粉尘量减少,Vd减小。
(F)如果印刷速度Vp快,则每单位时间产生的粉尘量增加,Vd增大。
(G)如果降低Vd的阈值,则蜡的粉尘飞散量多的调色剂变得难以选择,并且蜡在调色剂中的浓度也难以提高,因此,印刷速度也难以提高。
由以上可知,为了得到本发明的调色剂,重要的是要控制来自调色剂的粉尘产生量Dt。因此可以说,蜡的选定和控制蜡的含量是最重要的。
接着,对选定任意的蜡时的蜡含量的最大容许值进行叙述。
首先,将图像形成装置中的印刷速度Vp设定在任意的值。这是图像形成装置的设计要件,并且需要将在该印刷速度下的来自于图像形成装置的粉尘产生速度Vd抑制在3.0以下。
由于Vp为图3的X轴的值,因此,在Vd=3.0mg/hr的曲线中Y轴的值也得以确定(图3中的圆标记:○)。如果Y轴的值得以确定,则来自于蜡的粉尘飞散量(DwAll)决定用于实现来自于图像形成装置的粉尘产生速度(Vd)为3.0mg/hr以下所容许的最大量。
接着,按照实施例记载的方法来测定所使用的蜡的粉尘飞散量(Dw)。
由此来确定Dw和DwAll的值。如果将上述式(5)的关系式简单化,由于Cw=DwAll/Dw,将实际的值代入到DwAll和Dw中,则可求出Cw。
由以上可以导出用于实现设定任意的Vp时的粉尘产生速度(Vd)为3.0mg/hr以下所容许的蜡在调色剂中所占的最大容许浓度(最大容许蜡量)。
需要说明的是,如果将上述导出方法简略化,则可以按照下面的顺序来求出最大容许蜡。
(a-1)将Vp设定为任意的值。
(a-2)将上述(a-1)所设定的Vp代入到图3的DwAll=3.70×104/Vp+1.61×103的数学式中,求出DwAll。
(a-3)按照实施例记载的方法来测定所使用的蜡的粉尘飞散量(Dw)。
(a-4)将上述(a-2)求得的DwAll和上述(a-3)所测定的Dw代入到关系式Cw=DwAll/Dw中,求出Cw。
按照以上所述,可以求出选择了任意的Vp及任意的蜡时调色剂中能够含有的最大容许蜡浓度。
如上所述,来自于蜡的粉尘飞散量过少的情况下,HOS变差。因此,本发明的调色剂中,对于蜡而言,不仅规定最大容许蜡浓度,而且也规定最小蜡含量。
后述的实施例及比较例研究的结果为:如果来自于本发明的调色剂的粉尘产生量Dt低于101、无法对定影辊充分地赋予脱模性,则HOS变差。因此,Dt必须设计为101以上。
由图1可知,Dt与DwAll存在上述式(6)的关系。通过将101代入式(6)中的Dt,DwAll唯一确定。
由于计算出了DwAll,可以按照实施例记载的方法测定所选择的蜡的粉尘飞散量Dw得出关系式Cw=DwAll/Dw中的DwAll/Dw的值,从而可以得到Cw。这里所得到的Cw作为选择任意的蜡时的最小蜡含量。
如果将上述导出方法简略化,则可以按照下面的顺序求出最小容许蜡。
(b-1)将101代入式(6)的Dt,求出DwAll(DwAll=3,272)。
(b-2)按照实施例记载的方法测定所使用的蜡的粉尘飞散量Dw。
(b-3)将上述(b-1)求得的DwAll和上述(b-2)求得的Dw的值代入关系式Cw=DwAll/Dw中,求出Cw。
由以上可以求出不使HOS变差的最小蜡含量。
同样地,对于粉尘飞散量Dt满足式(2)~(4)中的任意范围的静电荷图像显影用调色剂而言,在所述方法(I)中,可以通过制成具有核壳结构的静电荷图像显影用调色剂,且使壳材料含有蜡成分Y,使核材料含有蜡成分X而得到。
在方法(II)中,可以通过使后述的聚合物初级粒子中外部添加而含有蜡来制成静电荷图像显影用调色剂之前的调色剂母粒整体形成分散有蜡成分X及蜡成分Y的状态来获得。蜡成分X及蜡成分Y的粉尘飞散量及其在调色剂中的含量需要分别满足上述的关系。
对于本发明的显影用调色剂而言,通过用实施例的<包含于静电荷图像显影用调色剂中的状态下的蜡熔点的测定方法及定义>中所记载的方法来进行测定,可以求出包含于调色剂中的状态下的蜡的熔点。本发明的显影用调色剂是在包含于调色剂中的状态下的蜡在55℃以上且90℃以下存在至少1个熔点的调色剂。
另外,对于利用所述方法(I)及(II)得到的本发明的显影用调色剂而言,优选按照包含于所述调色剂中的状态下的蜡熔点的测定方法,在包含于调色剂中的状态下的蜡在55℃以上且低于70℃至少存在1个熔点、并且在70℃以上且80℃以下至少存在1个熔点的调色剂。
此外,本发明的显影用调色剂由于在每单位时间消耗较多静电荷图像显影用调色剂的高速机、及图片用途中静电荷图像显影用调色剂对纸的附着量增多的情况下也可抑制定影时产生的粉尘,并且还可以使耐热偏移性提高,因此在高速印刷时优选使用。其中,由于在印刷速度(Vp)为20(张/分)以上、更优选印刷速度(Vp)为30(张/分)以上的高速机中,特别能发挥上述效果,因此优选采用。
制造本发明的静电荷图像显影用调色剂的方法没有特别限定,在湿式法调色剂及粉碎法调色剂的制造方法中,只要采用以下说明的构成即可。
<调色剂的构成>
作为构成本发明的调色剂的粘结树脂,可以从已知能够用于调色剂的粘结树脂中适当选择使用。可以举出例如:苯乙烯类树脂、氯乙烯类树脂、松香改性马来酸树脂、酚醛树脂、环氧树脂、饱和或不饱和聚酯树脂、聚乙烯类树脂、聚丙烯类树脂、离聚物树脂、聚氨酯树脂、硅树脂、酮树脂、乙烯-丙烯酸酯共聚物、二甲苯树脂、聚乙烯醇缩丁醛树脂、苯乙烯-丙烯酸烷基酯共聚物、苯乙烯-甲基丙烯酸烷基酯共聚物、苯乙烯-丙烯腈共聚物、苯乙烯-丁二烯共聚物、苯乙烯-马来酸酐共聚物等。这些树脂可以单独使用,也可以组合几种使用。
作为构成本发明的调色剂的着色剂,可以从已知能够用于调色剂的着色剂中适当选择使用。可以举出例如以下所示的黄色颜料、品红颜料及青色颜料,还可以利用作为黑色颜料的炭黑或者将以下所示的黄色颜料/品红颜料/青色颜料混合而调色成黑色的颜料。
其中,作为黑色颜料,炭黑以非常微细的初级粒子的凝聚体的形式存在,在制成颜料分散体使其分散时,容易因再凝聚而产生粒子的粗大化。发现炭黑粒子的再凝聚的程度与炭黑中所含的杂质量(未分解有机物量的残留程度)的多少相关,杂质多时,显示分散后的再凝聚引起的粗大化剧烈的倾向。
作为杂质量的定量评价,优选用以下方法测定的炭黑的甲苯提取物的紫外线吸光度为0.05以下,更优选为0.03以下。一般来说,槽法炭黑显示杂质多的倾向,因此,作为本发明中的炭黑,优选采用炉法制造的炭黑。
炭黑的紫外线吸光度(λc)用下面的方法求出。
首先,使3g炭黑充分地分散于30ml甲苯中并混合,接着,使用No.5C滤纸将该混合液过滤。然后,将滤液放入到吸光部为1cm见方的石英池中,通过市售的紫外线分光光度仪测定波长336nm的吸光度(λs)。然后,用同样的方法测定作为参照的单独的甲苯的吸光度(λo),可以由紫外线吸光度λc=λs-λo求出。作为市售的分光光度仪,可以使用例如岛津制作所制造的紫外可见分光光度仪(UV-3100PC)等。
作为黄色颜料,可使用缩合偶氮化合物、异吲哚满酮化合物等为代表的化合物。具体地,优选使用C.I.颜料黄12、13、14、15、17、62、74、83、93、94、95、109、110、111、128、129、147、150、155、168、180、194等。
作为品红颜料,可以使用缩合偶氮化合物、二氧代吡咯并吡咯化合物、蒽醌、喹吖啶酮化合物、碱性染料色淀化合物、萘酚化合物、苯并咪唑酮化合物、硫靛化合物、二萘嵌苯化合物。
具体地,优选使用C.I.颜料红2、3、5、6、7、23、48:2、48:3、48:4、57:1、81:1、122、144、146、166、169、173、184、185、202、206、207、209、220、221、238、254、C.I.颜料紫19等。其中,特别优选C.I.颜料红122、202、207、209、C.I.颜料紫19所示的喹吖啶酮类颜料。喹吖啶酮类颜料中,特别优选C.I.颜料红122所示的化合物。
作为青色颜料,可以使用铜酞菁化合物及其衍生物、蒽醌化合物、碱性染料色淀化合物等。具体地,特别优选使用C.I.颜料蓝1、15、15:1、15:2、15:3、15:4、60、62、66等、以及C.I.颜料绿7、36等。
<湿式法调色剂>
对于湿式法调色剂进行说明。
作为在水系介质中得到调色剂的湿式法,优选采用悬浮聚合法、乳液聚合凝聚法等在水系介质中进行自由基聚合的方法(以下,简称为“聚合法”,将得到的调色剂简称为“聚合法调色剂”)、化学粉碎法等。例如,在以往的聚合法调色剂的制造工序中,在悬浮聚合法的情况下,可以举出在生成聚合性单体滴的工序中赋予高剪切力、或者增加分散稳定剂等的量的方法等。
作为获得具有特定范围的粒径的调色剂的方法,也可以使用所述悬浮聚合法、乳液聚合凝聚法等聚合法及化学粉碎法等任意的制造方法,但在悬浮聚合法、化学粉碎法中,都是由比调色剂母粒粒径大的粒子制备成小粒子。因此,如果要减小平均粒径,小粒子侧的粒径比例有增加的倾向,分级工序等过度的负担增强。
与此相对,乳液聚合凝聚法的粒径分布比较窄,并且是由比调色剂母粒粒径小的粒子制备成大粒子,因此无需分级工序等工序即可获得具有整齐的粒径分布的调色剂。由于以上理由,特别优选通过乳液聚合凝聚法来制造本发明的调色剂。
需要说明的是,对于粉碎法调色剂而言,分级工序通常是必须的,但对于湿式法调色剂而言,特别是采用乳液聚合凝聚法,则可以不进行分级而获得所期望的粒径分布。
以下,在聚合调色剂的制造方法中,对于本发明特别优选的通过在水系介质中进行自由基聚合的乳液聚合凝聚法制造的调色剂进行更详细的说明。
通过乳液聚合凝聚法制造调色剂的情况下,通常具有聚合工序、混合工序、凝聚工序、熟化工序、清洗及干燥工序。即,一般来说,在包含通过乳液聚合得到的聚合物初级粒子的分散液中混合着色剂、带电控制剂、蜡等的分散液,使该分散液中的初级粒子凝聚而形成粒子凝聚体,附着微粒等之后使其熔合,得到粒子,根据需要对得到的粒子进行清洗、干燥,由此得到调色剂母粒。调色剂为形成了核壳结构的调色剂情况下,可以在通过聚合、混合、凝聚并经过核材料凝聚工序而形成的核中添加作为壳材料的聚合物初级粒子分散液并将其保持,然后通过圆形化工序、清洗干燥工序而形成核壳结构。
构成在乳液聚合凝聚法中使用的聚合物初级粒子的粘结树脂只要适宜使用能够通过乳液聚合法聚合的一种或2种以上聚合性单体即可。作为核材料、壳材料、或不形成核壳结构的调色剂母粒所使用的聚合性单体,可以使用具有布朗斯台德酸性基团的聚合性单体(以下,有时简称为“酸性单体”)或具有布朗斯台德碱性基团的聚合性单体(以下,有时简称为“碱性单体”)、和不具有布朗斯台德酸性基团及布朗斯台德碱性基团的任一种基团的聚合性单体(以下,有时称为“其它单体”)作为原料聚合性单体。此时,各聚合性单体可以分别加入,也可以预先将多种聚合性单体混合后同时添加。此外,还可以在聚合性单体的添加中途使聚合性单体组成变化。另外,聚合性单体既可以直接添加,也可以预先与水及乳化剂等混合来制备乳化液,并以乳化液的形式添加。
作为“酸性单体”,可以举出丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸、富马酸、肉桂酸等具有羧基的聚合性单体、磺化苯乙烯等具有磺酸基的聚合性单体、乙烯基苯磺酰胺等具有苯磺酰胺基的聚合性单体等。
作为“碱性单体”,可以举出氨基苯乙烯等具有氨基的芳香族乙烯基化合物、乙烯基吡啶、乙烯基吡咯烷酮等含有含氮杂环的聚合性单体、丙烯酸二甲基氨基乙酯、甲基丙烯酸二乙基氨基乙酯等具有氨基的(甲基)丙烯酸酯等。
这些酸性单体及碱性单体可以单独使用,也可以混合多种使用,另外,也可以具有抗衡离子以盐的形式存在。其中,优选使用酸性单体,更优选为丙烯酸和/或甲基丙烯酸。酸性单体及碱性单体的总量在构成作为聚合物初级粒子的粘合剂树脂的全部聚合性单体100质量%中所占的比例优选为0.05质量%以上,更优选为0.5质量%以上,进一步优选为1质量%以上。其上限优选为10质量%以下、更优选为5质量%以下。
作为“其它单体”,可以举出:苯乙烯、甲基苯乙烯、氯苯乙烯、二氯苯乙烯、对叔丁基苯乙烯、对正丁基苯乙烯、对正壬基苯乙烯等苯乙烯类、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸羟基乙酯、丙烯酸乙基己酯等丙烯酸酯类、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸羟基乙酯、甲基丙烯酸乙基己酯等甲基丙烯酸酯类、丙烯酰胺、N-丙基丙烯酰胺、N,N-二甲基丙烯酰胺、N,N-二丙基丙烯酰胺、N,N-二丁基丙烯酰胺、丙烯酰胺等。聚合性单体可以单独使用,另外,也可以组合多种使用。
在本发明中,将上述的聚合性单体等组合使用时,作为优选的实施方式,可以将酸性单体与其它单体组合使用。更优选使用丙烯酸和/或甲基丙烯酸作为酸性单体,使用从苯乙烯类、丙烯酸酯类、甲基丙烯酸酯类中选择的聚合性单体作为其它单体,更优选的是将作为酸性单体的丙烯酸和/或甲基丙烯酸与作为其它单体的苯乙烯和丙烯酸酯类和/或甲基丙烯酸酯类的组合,特别优选的是作为酸性单体的丙烯酸和/或甲基丙烯酸与作为其它单体的苯乙烯和丙烯酸正丁酯的组合。
此外,使用交联树脂作为构成聚合物初级粒子的粘合剂树脂的情况下,作为与上述聚合性单体共用的交联剂,可使用具有自由基聚合性的多官能单体,可以举出例如:二乙烯基苯、己二醇二丙烯酸酯、乙二醇二甲基丙烯酸酯、二乙二醇二甲基丙烯酸酯、二乙二醇二丙烯酸酯、三乙二醇二丙烯酸酯、新戊二醇二甲基丙烯酸酯、新戊二醇丙烯酸酯、邻苯二甲酸二烯丙酯等。另外,还可以使用侧基具有反应性基团的聚合性单体,例如甲基丙烯酸缩水甘油酯、羟甲基丙烯酰胺、丙烯醛等。其中,优选自由基聚合性的二官能单体,特别优选二乙烯基苯、己二醇二丙烯酸酯。
这些多官能单体可以单独使用,也可以混合多种使用。使用交联树脂作为构成聚合物初级粒子的粘合剂树脂的情况下,多官能性单体在构成树脂的全部聚合性单体中所占的配合率优选为0.005质量%以上、更优选为0.1质量%以上、进一步优选为0.3质量%以上,其上限优选为5质量%以下、更优选为3质量%以下、进一步优选为1质量%以下。
作为乳液聚合所使用的乳化剂,可以使用公知的乳化剂,但也可以将选自阳离子型表面活性剂、阴离子型表面活性剂、非离子型表面活性剂中的一种或2种以上乳化剂组合使用。
作为阳离子型表面活性剂,可以举出例如:十二烷基氯化铵、十二烷基溴化铵、十二烷基三甲基溴化铵、十二烷基氯化吡啶、十二烷基溴化吡啶、十六烷基三甲基溴化铵等。
作为阴离子型表面活性剂,可以举出例如:硬脂酸钠、十二烷酸钠等脂肪酸盐、十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、月桂基硫酸钠等。
作为非离子型表面活性剂,可以举出例如:聚氧乙烯十二烷基醚、聚氧乙烯十六烷基醚、聚氧乙烯壬基苯基醚、聚氧乙烯月桂醚、聚氧乙烯山梨糖醇酐单油酸酯醚、单癸酰基蔗糖等。
相对于聚合性单体100质量份,乳化剂的用量通常为1~10质量份,另外,可以在这些乳化剂中组合使用一种或2种以上部分或完全皂化聚乙烯醇等聚乙烯醇类、羟乙基纤维素等纤维素衍生物类等作为保护胶体。
作为聚合引发剂,可使用例如:过氧化氢;过硫酸钾等过硫酸盐类;过氧化苯甲酰、过氧化月桂酰等有机过氧化物类;2,2’-偶氮二异丁腈、2,2’-偶氮双(2,4-二甲基戊腈)等偶氮系化合物类;氧化还原系引发剂等。上述聚合引发剂可以使用一种或2种以上,且相对于聚合性单体100质量份,其使用量通常为0.1~3质量份左右。其中,优选至少一部分或全部为过氧化氢或有机过氧化物类作为引发剂。
另外,还可以使用磷酸钙、磷酸镁、氢氧化钙、氢氧化镁等一种或2种以上的悬浮稳定剂,且相对于聚合性单体100质量份,其使用范围通常为1~10质量份。
所述聚合引发剂及悬浮稳定剂均可以在聚合性单体添加前、添加聚合性单体的同时、添加聚合性单体后的任何时期添加到聚合体系中,根据需要也可以将这些添加方法组合。
在乳液聚合时,可以根据需要使用公知的链转移剂,作为这样的链转移剂的具体例子,可以举出叔十二烷基硫醇、2-巯基乙醇、二异丙基黄原酸、四氯化碳、三氯一溴甲烷等。链转移剂可以单独或组合2种以上使用,且相对于聚合性单体总量,通常在5质量%以下的范围使用。另外,还可以在反应体系中进一步适宜配合pH调节剂、聚合度调节剂、消泡剂等。
乳液聚合是在聚合引发剂的存在下使上述聚合性单体类进行聚合,聚合温度通常为50~120℃,优选为60~100℃,更优选为70~90℃。
通过乳液聚合而得到的聚合物初级粒子的体积平均粒径(Mv)通常为0.02μm以上,优选为0.05μm以上,更优选为0.1μm以上,且通常为3μm以下,优选为2μm以下,更优选为1μm以下。如果聚合物初级粒子的体积平均粒径(Mv)为所述范围内,则可以比较容易地控制凝聚速度,从而可以得到目标粒径的调色剂。
采用DSC法测定的构成聚合物初级粒子的粘合剂树脂的玻璃化转变温度(Tg)优选为40~80℃。其中,在粘合剂树脂的Tg由于基于其它成分的热量变化而与例如聚内酯或蜡的熔融峰重合,从而不能明确判断的情况下,是指在除去这些其它成分的状态下制作调色剂时的Tg。
对于构成聚合物初级粒子的粘合剂树脂的酸值而言,作为基于JISK-0070(1992)的方法测定的值,优选为3~50mgKOH/g,更优选为5~30mgKOH/g。
作为着色剂,只要是通常使用的着色剂即可,没有特别限定。可列举例如:上述的颜料、炉法炭黑或灯黑等炭黑、磁性着色剂等。作为上述着色剂的含有比例,只要是得到的调色剂通过显影而形成可视图像的充分的量即可,例如,在调色剂中优选为1~25重量份的范围,更优选为1~15重量份,特别优选为3~12重量份。
着色剂可以具有磁性,作为磁性着色剂,可列举在打印机、复印机等的使用环境温度即0~60℃附近显示亚铁磁性或铁磁性的强磁性物质,具体地,可列举例如:磁铁矿(Fe3O4)、磁赤铁矿(γ-Fe2O3)、磁铁矿(Fe3O4)和磁赤铁矿的中间物或混合物、MxFe3-xO4(M为Mg、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Cd等)表示的尖晶石铁氧体、BaO·6Fe2O3、SrO·6Fe2O3等6方晶铁氧体、Y3Fe5O12、Sm3Fe5O12等石榴石型氧化物、CrO2等金红石型氧化物、以及Cr、Mn、Fe、Co、Ni等金属或它们的强磁性合金等中在0~60℃附近显示磁性的物质。其中,优选磁铁矿、磁赤铁矿、或者磁铁矿和磁赤铁矿的中间物。
基于使调色剂具有作为非磁性调色剂的特性、以及防止飞散和带电控制等观点而含有上述磁粉时,调色剂中的上述磁粉的含量为0.2~10质量%,优选为0.5~8质量%,更优选为1~5质量%。另外,作为磁性调色剂使用时,调色剂中的上述磁粉的含量通常为15质量%以上,优选为20质量%以上,且通常为70质量%以下,优选60质量%以下。磁粉的含量低于上述范围时,有时得不到作为磁性调色剂所必须的磁力,超过上述范围时,有时会成为定影性不良的原因。
作为在乳液聚合凝聚法中配合着色剂的方法,通常将聚合物初级粒子分散液和着色剂分散液混合而制成混合分散液,然后使之凝聚,制成粒子凝聚体。着色剂优选在下述状态下使用,即在乳化剂存在下通过砂磨、珠磨等机械装置在水中乳化的状态下使用。此时,在着色剂分散液中,相对于100重量份水,以加入10~30质量份着色剂、并加入1~15质量份乳化剂为宜。另外,在分散过程中,边监视分散液中的着色剂的粒径边进行分散,最终使其体积平均粒径(Mv)达到0.01~3μm为宜,更优选控制在0.05~0.5μm的范围。另外,个数平均粒径(Mn)达到0.01~3μm为宜、更优选为0.05~0.5μm。在乳化凝聚时,计算所使用的着色剂分散液的配合量,使凝聚后得到的调色剂母粒中着色剂达到2~10质量%。
另外,对于本发明的显影用调色剂中所含的蜡而言,优选含有至少2种蜡来进行致密的结构控制。即,本发明的显影用调色剂优选满足下述要件(a)~(c)。
(a)所述显影用调色剂至少含有蜡成分X和蜡成分Y这2种蜡。
(b)所述蜡成分Y的粉尘飞散量比所述蜡成分X的粉尘飞散量多。
(c)所述蜡成分X的含量比所述蜡成分Y的含量多。
其中,蜡成分X和蜡成分Y表示显影用调色剂所含有的2种蜡,分别与“蜡X”、“蜡Y”同义。
其中,优选蜡成分X的含量比蜡成分Y的含量多。
另外,蜡成分Y在全部蜡成分中的比例优选为0.1质量%以上且低于10质量%。
另外,本发明的调色剂优选除了上述要件(a)~(c)以外还满足下述要件(f)、或者满足下述要件(f)来代替上述要件(c)。
(f)所述静电荷图像显影用调色剂具有蜡成分Y的存在比率高于蜡成分X的区域,且与所述静电荷图像显影用调色剂的中心侧相比,位于外轮廓侧的该区域多。
即,在显影用调色剂的中心侧使用粉尘飞散量小的蜡、且在调色剂的外轮廓侧使用粉尘飞散量大的蜡时,与两种蜡在调色剂内基本上均匀分散的情况相比,耐热偏移性进一步变好。
可认为这是由于,蜡虽然是出于赋予显影用调色剂从定影辊上的脱模性的目的而添加的,但在显影用调色剂内,使具有高脱模性的升华性高的蜡选择性地集中存在于调色剂的外轮廓侧时,定影时蜡从显影用调色剂内扩散的速度加快,因此可赋予更高的脱模性。
在本说明书中,调色剂母粒采取核壳结构的情况下,调色剂的外轮廓侧表示壳层,调色剂的中心侧表示核层。但是,实际上壳部分和核部分无法明确分开,在一个调色剂母粒中有时无规地存在多个壳部分和核部分。在这样的情况下的所述(f)“所述显影用调色剂具有蜡成分Y的存在比率高于蜡成分X的区域,且与所述静电荷图像显影用调色剂的中心侧相比,位于外轮廓侧的该区域多”的状态如下定义。
即,存在于调色剂母粒内的所有核成分在它们周围的50%以上被壳成分包覆的状态设为所述(f)的状态。
表示所述(f)的状态的具体例示于图10。
在图10中,白色部分表示核成分、白色虚线表示核成分的周围,灰色部分表示壳成分、黑色实线表示壳成分的周围。需要说明的是,所谓(f)的状态并不限定于这些。
蜡成分X和蜡成分Y的存在比率由制造时蜡的加入方法决定。因此,为了使具有高脱模性的升华性高的蜡选择性地集中存在于显影用调色剂的外轮廓侧,与核成分相比,可以使升华性高的蜡更多地配置于壳成分中。
作为其方法,可以举出例如以下记载的方法。
1.配合比核成分小的粒子作为壳成分。
2.在添加核成分之后添加壳成分。
3.在含有水的溶剂中制造调色剂的情况下,壳成分使用比核成分极性高的成分。
上述3.中所述的极性高的成分可以举出例如包含羧基、磺酸基、羟基、氨基或烷氧基等的成分。
可以使用上述1.~3.中的一个方法,也可以组合多种方法使用。
本发明的静电荷图像显影用调色剂优选形成核壳结构,所述核壳结构具有在调色剂的中心侧粉尘飞散量小的蜡的存在比率高的核、以及在调色剂的外轮廓侧粉尘飞散量大的蜡的存在比率高的壳。在本发明中,在形成核壳结构的情况中,更优选该核壳结构的壳材料中包含的所述蜡实质上仅含有蜡成分Y、该核壳结构的核材料中包含的所述蜡实质上仅含有蜡成分X。需要说明的是,即使是未形成核壳结构的情况下,也可以具有相比于调色剂中心侧、调色剂外轮廓侧的粉尘飞散量大的蜡的存在比率高的区域。
实质上仅含有蜡成分Y(或X)表示的是除此之外可以混入微量的不可避免的杂质。这里所说的不可避免的杂质表示的是蜡成分Y(或X)以外的蜡。
另外,优选蜡成分X的粉尘飞散量(Dw)为50,000CPM以下、且蜡成分Y的粉尘飞散量(Dw)为100,000CPM以上。这是由于,通过使存在于调色剂中心侧的蜡成分X的粉尘飞散量(Dw)为50,000CPM以下,可以将图像形成装置每1小时产生的粉尘量(粉尘飞散速度:Vd)控制在更低的值,此外,通过使存在于调色剂外轮廓侧的蜡成分Y的粉尘飞散量(Dw)为100,000CPM以上,可以获得高的耐热偏移性。
需要说明的是,上述蜡成分X或蜡成分Y的粉尘飞散量Dw与调色剂的粉尘飞散量同样,可以通过实施例记载的方法来测定。其中,静态环境下是指实施例中记载的条件下,加热条件如实施例中所记载。
具体来说,作为粉尘飞散量小的蜡成分X,可以举出烃系蜡、酯系蜡,其中,从抑制飞散量方面考虑,优选使用升华能大的微晶蜡、酯系蜡。
另外,作为粉尘飞散量大的蜡成分Y,可以举出烃系蜡,其中,从赋予脱模性方面考虑,优选使用直链状分子多的石蜡。
此外,本发明的显影用调色剂优选具有核壳结构、且使用内包有蜡的体积平均粒径(Mv)为50nm以上且500nm以下的聚合物初级粒子作为壳材料的至少之一。
作为本发明的具有核壳结构的显影用调色剂的制法,没有特别限定,可以通过下述方法制作:使通过乳液聚合法、微乳化法、或团聚法制作的壳微粒附着在通过粉碎法、乳液聚合凝聚法、悬浮聚合法、化学粉碎法(熔融悬浮法)中的任意方法制作的核粒子表面,然后,根据需要使壳与核加热熔合,等等。
采取该核壳结构是因为,蜡配置于更外侧从脱模能力方面来看是有利的,但另一方面,在显影用调色剂的最表面存在蜡时,有时会污染感光体等的构件,无法得到满意的画质。
作为其实现方法,优选使用将下述聚合物初级粒子作为壳材料之一,所述聚合物初级粒子是使用乳液聚合法、微乳化法、或团聚法等用树脂成分将具有如上所述的体积平均粒径(Mv)的蜡内包而得到的。例如,用乳液聚合法制成壳材料而得到聚合物初级粒子的情况下,可以与上述利用乳液聚合凝聚法制造调色剂的过程中得到的聚合物初级粒子同样地获得。
作为蜡,为了对静电荷图像显影用调色剂赋予满意的定影性,必须包含熔点为90℃以下的蜡。这是由于,熔点过高的蜡即使升华能低,调色剂在定影器中被熔融时,蜡从调色剂内的扩散速度也变慢,结果无法转移到调色剂表面,因此无法赋予充分的脱模性能。
此外,熔点过低的蜡成为使调色剂的耐热性下降的原因,由于输送时的结块等而可能产生问题,因此无法使用,必须含有熔点55℃以上的蜡。
蜡本身的熔点为55℃以上且90℃以下。需要说明的是,包含于静电荷图像显影用调色剂中的状态下的蜡的熔点是按照后述实施例中记载的方法、使用热分析装置(DSC)、在使来源于伴随着调色剂中的树脂的玻璃化转变温度的热焓松弛的峰(热历程)消失的状态下测定的值。
此外,为了满足本说明书中记载的式(1)~(4)的任意条件的粉尘飞散量Dt(CPM)的值,用于制造静电荷图像显影用调色剂的蜡除了上述熔点以外,没有特别限定,具体可举出:烯烃类蜡;石蜡;山萮酸山萮酯、褐煤酸酯、硬脂酸硬脂酯等具有长链脂肪族基团的酯蜡;加氢蓖麻油、巴西棕榈蜡等植物蜡;二硬脂基酮等具有长链烷基的酮;具有烷基的聚硅氧烷;硬脂酸等高级脂肪酸;二十烷醇等长链脂肪醇;由甘油、季戊四醇等多元醇与长链脂肪酸而获得的多元醇的羧酸酯、或部分酯;油酰胺、硬脂酰胺等高级脂肪酰胺;低分子量聚酯等。
其中,优选使用烃蜡(费-托合成蜡、微晶蜡、聚乙烯蜡、聚丙烯蜡)、酯蜡(长链脂肪酸与长链醇形成的酯化物、长链脂肪酸与多元醇形成的酯化物)。
不论是形成了核壳结构的调色剂,还是不形成核壳结构、而是粘结树脂、着色剂及蜡基本均匀地被内包于调色剂中的情况,蜡的用量均没有特别限制。另外,只要是使用具有前面所述范围内的熔点的蜡、制造可满足本说明书所记载的式(1)~(4)的任意条件的粉尘飞散量Dt(CPM)的静电荷图像显影用调色剂,则没有特别限定。
其中,核材料、壳材料及未形成核壳结构的调色剂母材中的任意材料,相对于粘结树脂100质量份,均优选配合4~30质量份的蜡、更优选配合5~20质量份、进一步优选配合7~15质量份的蜡。蜡的用量比上述范围少时,脱模力不足,难以获得满意的耐热偏移,蜡的用量比上述范围多时,有可能会难以抑制粉尘。
但是,如果使用本说明书中记载的熔点范围的蜡来制造可达到本说明书所记载的粉尘飞散量Dt(CPM)的静电荷图像显影用调色剂,则特别是对于蜡的用量没有任何的限定。
另外,调色剂含有蜡成分X和蜡成分Y这2种蜡的情况下,只要选择与该蜡成分X相比蜡成分Y的粉尘飞散量多的蜡,则可以任意使用前面列举的蜡。
作为乳液聚合凝聚法中蜡的配合方法,优选预先在水中乳化分散成体积平均粒径(Mv)0.01~2.0μm、更优选为0.01~1.0μm、进一步优选为0.01~0.5μm的蜡分散液,并且将该蜡分散液在乳液聚合时添加、或者在凝聚工序中添加。
为了使蜡以合适的分散粒径分散在调色剂中,优选在乳液聚合时以蜡为种(seed)来添加。作为种添加可以得到内包有蜡的聚合物初级粒子,因此,不会导致蜡大量存在于调色剂表面,可以抑制调色剂的带电性和耐热性的恶化。计算聚合物初级粒子中所使用蜡的存在量,使得其存在量优选为4~30质量%、更优选为5~20质量%、特别优选为7~15质量%。
为了赋予带电量、带电稳定性,可以在本发明的调色剂中配合带电控制剂。作为带电控制剂,可使用以往公知的化合物。可以举出例如:羟基羧酸的金属络合物、偶氮化合物的金属络合物、萘酚类化合物、萘酚类化合物的金属化合物、苯胺黑类染料、季铵盐以及它们的混合物。相对于树脂100质量份,带电控制剂的配合量优选为0.1~5质量份的范围。
在乳液聚合凝聚法中,在调色剂中含有带电控制剂的情况下,可以通过下述方法配合:在乳液聚合时与聚合性单体等一起配合带电控制剂;在凝聚工序中与聚合物初级粒子及着色剂等一起配合;或者使聚合物初级粒子及着色剂等凝聚制成粒径基本合适的调色剂后再配合;等等。其中,优选使用乳化剂在水中使带电控制剂乳化分散,制成体积平均粒径(Mv)0.01μm~3μm的乳液后使用。乳化凝聚时的带电控制剂分散液的配合按照经计算在凝聚后形成的调色剂母粒中为0.1~5质量%的方式使用。
上述分散液中的聚合物初级粒子、着色剂分散粒子、蜡分散粒子、带电控制剂分散粒子等的体积平均粒径(Mv)可利用实施例中记载的方法、使用Nanotrack来测定,将其测定值定义为体积平均粒径(Mv)。
在乳液聚合凝聚法的凝聚工序中,上述的聚合物初级粒子、着色剂粒子、根据需要使用的带电控制剂、蜡等配合成分可以同时或依次混合,但从组成的均匀性及粒径的均匀性的观点考虑,优选预先制作各成分的分散液、即聚合物初级粒子分散液、着色剂粒子分散液、带电控制剂分散液、蜡微粒分散液,然后将它们混合而得到混合分散液。
上述凝聚处理通常包括:在搅拌槽内进行加热的方法、加入电解质的方法、将它们加以组合的方法等。想要在搅拌下将初级粒子凝聚而得到基本接近于调色剂大小的粒子凝聚体的情况下,从粒子之间的凝聚力与由搅拌引起的剪切力之间的平衡方面考虑,要控制粒子凝聚体的粒径,但可以通过加热或加入电解质来增大凝聚力。
作为添加电解质进行凝聚时的电解质,可以为有机盐、无机盐中的任意物质,具体可以举出:NaCl、KCl、LiCl、Na2SO4、K2SO4、Li2SO4、MgCl2、CaCl2、MgSO4、CaSO4、ZnSO4、Al2(SO4)3、Fe2(SO4)3、CH3COONa、C6H5SO3Na等。这些当中,优选具有2价以上的多价金属阳离子的无机盐。
上述电解质的配合量根据电解质的种类、目标粒径等而不同,相对于混合分散液的固体成分100质量份,通常为0.05~25质量份、优选为0.1~15质量份、更优选为0.1~10质量份。上述电解质的配合量低于上述范围时,存在下述情况:凝聚反应的进行变慢、凝聚反应后也会残留1μm以下的微粉、以及所得到的粒子凝聚体的平均粒径达不到目标粒径等。另外,上述电解质的配合量超过上述范围的上限时,有时会产生下述问题:容易快速凝聚,粒径的控制变得困难,所得到的凝聚粒子中包含粗粉及无定形物质等。
在此,作为控制为本发明的特定范围的粒径的方法,可以采用抑制电解质的配合量的方法。一般来说,如果抑制电解质的配合量,则粒子的生长速度变慢,从生产效率方面来看,在工业上不优选。但是,与工业上的观点相反,反而是通过抑制电解质的配合量可以控制为本发明的特定范围的粒径。
另外,加入电解质来进行凝聚时的凝聚温度优选为20~70℃,更优选为30~60℃。在此,控制凝聚工序前的温度也是控制为特定范围的粒径的方法之一。在加入到凝聚工序的着色剂中,包括还具有上述电解质的性质的着色剂,有时不加入电解质也可凝聚。因此,通过在着色剂分散液的混合时预先冷却聚合物初级粒子分散液的温度,从而可以防止上述凝聚。该凝聚成为容易产生微粉、并且容易产生粒度分布不均的原因。在本发明中,可以将聚合物初级粒子预先冷却至优选0~15℃、更优选0~12℃、进一步优选2~10℃的范围。
不使用电解质而仅通过加热来进行凝聚时的凝聚温度通常相对于聚合物初级粒子的玻璃化转变温度Tg为(Tg-20℃)~Tg的温度范围,优选为(Tg-10℃)~(Tg-5℃)的范围。
凝聚所需要的时间可根据装置形状及处理规模进行最佳化,为了使调色剂母粒的粒径达到目标粒径,希望在上述范围内的温度下通常保持至少30分钟以上。在达到给定温度之前的升温,可以以恒定速度进行升温,也可以分阶段地进行升温。
在本发明中,可以在上述凝聚处理后的粒子凝聚体中根据需要添加(附着或粘固)聚合物初级粒子分散液来形成核壳结构的调色剂母粒。
壳材料优选包含聚合物初级粒子的体积平均粒径(Mv)优选为50nm以上且500nm以下、更优选为80nm以上且450nm以下、进一步优选为100nm以上且400nm以下、特别优选为150nm以上且350nm以下的材料,所述聚合物初级粒子含有蜡或内包有蜡。
作为壳材料的内包有蜡的聚合物初级粒子的体积平均粒径(Mv)为上述范围内时,可以使壳材料有效地附着于核材料,在调色剂的外轮廓侧形成粉尘飞散量大的蜡的存在比率高的区域的情况下,可以赋予更高的脱模性,同时,容易将图像形成装置每1小时产生的粉尘量(粉尘飞散速度:Vd)控制在更低的值,从而可以获得更高的耐热偏移性。
由于以上情况,作为静电荷图像显影用调色剂,优选上述静电荷图像显影用调色剂具有核壳结构,该核壳结构的核材料包含实质上仅含有或内包有上述蜡成分X且体积平均粒径(Mv)为50nm以上且500nm以下的聚合物初级粒子,并且上述核壳结构的壳材料包含仅含有或内包有上述蜡成分Y且体积平均粒径(Mv)为50nm以上且500nm以下的聚合物初级粒子。
该树脂微粒通常通过乳化剂分散于水或以水为主体的液体中,制成分散液使用,但在凝聚处理后加入上述带电控制剂的情况下,优选在包含粒子凝聚体的分散液中加入带电控制剂之后再加入树脂微粒。
在乳液聚合凝聚法中,为了增加凝聚而得到的粒子凝聚体的稳定性,优选添加作为分散稳定剂的乳化剂、pH调节剂来降低粒子之间的凝聚力,使调色剂母粒的生长停止,然后加入使凝聚后的粒子间发生熔粘的熟化工序。
在此,本发明的调色剂优选其粒度分布窄,作为控制为特定范围的粒径的方法,可以举出在添加乳化剂、pH调节剂的工序之前降低搅拌转速的方法、即降低搅拌所带来的剪切力的方法。
在熟化工序中,通过加热来降低粘结树脂的粘度而使其圆形化,但由于直接进行加热时调色剂母粒粒径的生长不会停止,因此,出于利用加热使粒径的生长停止的目的,通常可以添加作为分散稳定剂的乳化剂、pH调节剂,或者提高搅拌转速来施加剪切力。
另外,即使不是在添加分散稳定剂的工序之前,也可以降低搅拌转速使对凝聚粒子的剪切力下降来得到特定粒度分布的调色剂。但是,如果考虑调整分散稳定剂的配合量,则优选在添加分散稳定剂的工序之前进行。
熟化工序的温度优选为构成初级粒子的粘合剂树脂的Tg以上、更优选为比上述Tg高5℃的温度以上,并且优选为比上述Tg高80℃的温度以下、更优选为比上述Tg高50℃的温度以下。另外,熟化工序所需要的时间根据目标调色剂的形状而不同,但希望在达到构成初级粒子的聚合物的玻璃化转变温度以上之后,通常保持0.1~10小时、优选保持1~6小时。
需要说明的是,在乳液聚合凝聚法中,优选在上述凝聚工序以后、其中优选在熟化工序以前或熟化工序中的阶段,添加乳化剂、或者提高凝聚液的pH值。作为这里使用的乳化剂,可以从能够在制造上述聚合物初级粒子时使用的乳化剂中选择1种以上,特别优选使用与制造聚合物初级粒子时使用的乳化剂同样的乳化剂。
配合乳化剂时的配合量没有限定,相对于混合分散液的固体成分100质量份,优选为0.1质量份以上、更优选为1质量份以上、进一步优选为3质量份以上,并且优选为20质量份以下、更优选为15质量份以下、进一步优选为10质量份以下。通过在凝聚工序以后、熟化工序结束前的期间添加乳化剂或者提高凝聚液的pH值,可以抑制在凝聚工序中凝聚的粒子凝聚体彼此之间的凝聚等,从而可以抑制在熟化工序后的调色剂中产生粗大粒子。
通过这样的加热处理,凝聚体中的初级粒子彼此之间发生熔合一体化,作为凝聚体的调色剂母粒形状也接近于球形。熟化工序之前的粒子凝聚体被认为是初级粒子通过静电或物理凝聚而形成的集合体,熟化工序之后,构成粒子凝聚体的聚合物初级粒子相互熔合,可以使得调色剂母粒的形状也接近球状。按照这样的熟化工序,通过控制熟化工序的温度和时间等,可以根据目的制造初级粒子凝聚而成的各种形状的调色剂,例如,葡萄形、发生熔合而形成的马铃薯形、进一步熔合而形成的球形等。
经过上述各个工序而得到的凝聚体可以通过公知的方法进行固/液分离,回收粒子凝聚体,然后,根据需要对其进行清洗、干燥,由此得到目标调色剂母粒。
另外,可以采用例如喷雾干燥法、原位法(in-situ法)或液体内粒子包覆法等方法在通过上述乳液聚合凝聚法得到的粒子的表面进一步形成以聚合物为主要成分的外层,并优选使该外层的厚度为0.01~0.5μm,由此,可以制成胶囊化的调色剂母粒。
另外,对于乳液聚合凝聚法调色剂而言,使用流动颗粒图像分析仪FPIA-3000(马尔文(マルバーン)公司制造)测定的50%圆度优选为0.90以上,更优选为0.92以上,进一步优选为0.95以上。越接近球形,越不易引起粒子内带电量的局部化,显影性也趋于更加均匀,但是,制作完全的球形调色剂在制造上是困难的,因此,上述平均圆度优选为0.995以下,更优选为0.990以下。
另外,调色剂中可溶于四氢呋喃(THF)的成分通过凝胶渗透色谱法(以下,有时简称为“GPC”)测定的峰分子量中的至少之一优选为1万以上,更优选为1.5万以上,进一步优选为2万以上,且优选为10万以下,更优选为8万以下,进一步优选为5万以下。所有的峰分子量都比上述范围低时,有时在非磁性单组分显影方式中的机械耐久性恶化,所有的峰分子量都高于上述范围时,有时低温定影性或定影强度恶化。
调色剂中的不溶于THF的成分在通过采用硅藻土过滤的质量法进行测定的情况下,优选为1质量%以上、更优选为2质量%以上,并且优选为20质量%以下、更优选为10质量%以下。不在上述范围的情况下,有时难以同时实现机械耐久性和低温定影性。
就乳液聚合凝聚法调色剂的带电性而言,其可以带正电也可以带负电,可以通过选择带电控制剂及其含量、选择外添加剂及其配合量等来调整调色剂的带电性的控制。
<粉碎法调色剂>
作为制造粉碎法调色剂的方法,只要为本申请记载的粉尘飞散量(CPM),则没有特别限定,可以举出例如以下的制造方法等。
作为制造粉碎调色剂时使用的树脂,只要从已知可用于调色剂的树脂中适当选择使用即可。例如可使用苯乙烯类树脂、氯乙烯类树脂、松香改性马来酸树脂、酚醛树脂、环氧树脂、饱和或不饱和聚酯树脂、离聚物树脂、聚氨酯树脂、硅树脂、酮树脂、乙烯-丙烯酸酯共聚物、二甲苯树脂、聚乙烯醇缩丁醛树脂等。这些树脂可以单独使用,也可以组合几种使用。
在制造粉碎调色剂时所使用的聚酯树脂可通过由多元醇和多元酸形成、且根据需要这些多元醇及多元酸中的至少之一含有3元以上的多官能成分(交联成分)的聚合性单体组合物聚合而得到。在上述中,作为合成聚酯树脂所使用的2元醇,可以举出例如: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、新戊二醇、1,4-丁烯二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇等二醇类、双酚A、加氢双酚A、聚氧乙烯化双酚A、聚氧丙烯化双酚A等双酚A的环氧烷烃加成物,等等。这些单体中,特别优选将双酚A的环氧烷烃加成物作为主成分单体使用,其中,优选每1分子的环氧烷烃平均加成数为2~7的加成物。
作为参与聚酯的交联化的3元以上的多元醇,可以举出例如:山梨糖醇、1,2,3,6-己四醇、1,4-脱水山梨糖醇、季戊四醇、二季戊四醇、三季戊四醇、蔗糖、1,2,4-丁三醇、1,2,5-戊三醇、甘油、2-甲基丙三醇、2-甲基-1,2,4-丁三醇、三羟甲基乙烷、三羟甲基丙烷、1,3,5-三羟甲基苯,等等。
另一方面,作为多元酸,可以举出例如:马来酸、富马酸、柠康酸、衣康酸、戊烯二酸、邻苯二甲酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸、环己烷二羧酸、琥珀酸、己二酸、癸二酸、壬二酸、丙二酸、这些酸的酸酐、低级烷基酯、或正十二碳烯琥珀酸、正十二烷基琥珀酸等链烯基琥珀酸类或烷基琥珀酸类、其它2元有机酸。
作为参与聚酯的交联化的3元以上的多元酸,可以举出例如:1,2,4-苯三甲酸、1,2,5-苯三甲酸、1,2,4-环己烷三羧酸、2,5,7-萘三羧酸、1,2,4-萘三羧酸、1,2,5-己烷三羧酸、1,3-二羧基-2-甲基-2-亚甲基羧基丙烷、四(亚甲基羧基)甲烷、1,2,7,8-辛烷四羧酸、以及它们的酸酐,等等。
这些聚酯树脂可以利用通常的方法来合成。具体地,只要根据单体的反应性来决定反应温度(170~250℃)、反应压力(5mmHg~常压)等条件,并且在得到给定的物性的时刻终止反应即可。聚酯树脂的软化点(Sp)优选为90~135℃,其中更优选软化点为95~133℃的聚酯树脂。另外,Tg的范围如下:例如软化点90℃时为50~65℃,软化点135℃时为60~75℃。此时,在Sp低于上述范围的情况下,定影时容易产生偏移现象,高于上述范围的情况下,定影能增大,彩色调色剂的光泽性、透明性存在变差的趋势,因此不优选。另外,Tg低于上述范围的情况下,容易产生调色剂的凝聚块或粘固,高于上述范围的情况下,热定影时的定影强度存在下降的趋势,因此不优选。
Sp主要可通过树脂的分子量来进行调节,在采用GPC法测定树脂的四氢呋喃可溶成分时,作为数平均分子量,优选为2000~20000,更优选为3000~12000。另外,Tg主要通过选择构成树脂的单体成分来进行调节,具体地,可以通过使芳香族的多元酸作为酸成分的主成分来提高Tg。即,优选使用上述的多元酸中的邻苯二甲酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸、1,2,4-苯三甲酸、1,2,5-苯三甲酸等及它们的酸酐、低级烷基酯等作为主成分。
Sp定义为使用JIS K7210(1999)及K6719(1999)记载的流速测验器测定的值。具体地,使用流速测验器(CFT-500,株式会社岛津制作所),将约1g试样在50℃预热5分钟,然后以升温速度3℃/分加热,同时通过面积1cm2的柱塞施加30kg/cm2的负荷,由孔径1mm、长度10mm的模头挤出。由此绘出柱塞冲程-温度曲线,将该S形曲线的高设为h时对应于h/2的温度定义为软化点。另外,Tg的测定如下进行:使用差示扫描量热仪(Perkin elmer公司制造的DSC7或精工电子株式会社制造的DSC120),按照通常的方法来进行测定,并将测得的值定义为Tg。
一般来说,聚酯树脂的酸值过高时,难以获得稳定的高带电量,并且高温高湿时的带电稳定性也有变差的趋势,因此,在本发明中,其酸值设定为50mgKOH/g以下为宜,更优选为30mgKOH/g以下,最适宜为3~15mgKOH/g。作为用于将酸值调节为上述范围内的方法,除了控制树脂合成时所使用的醇类及酸类单体的配合比例的方法以外,还可举出例如:通过酯交换法将酸单体成分预先进行低级烷基酯化,并使用该低级烷基酯化产物来进行合成的方法;以及通过将含有氨基的二醇等碱性成分配合到组成中对残存酸基进行中和的方法等,但并不限定于这些,可以说公知的所有方法均可以采用。聚酯树脂的酸值基于JIS K0070(1992)的方法进行测定。但是,树脂难以溶解在溶剂中的情况下,使用二烷等良溶剂。
作为上述聚酯树脂,优选具有下述物性的聚酯树脂:将其玻璃化转变温度(Tg)作为x轴的变量、将软化点(Sp)作为y轴的变量标绘出xy坐标,所述聚酯树脂具有用下述式(I)~(iv)表示的直线所包围的范围内的物性。Tg和Sp的单位为“℃”。
式(I)Sp=4×Tg-110
式(II)Sp=4×Tg-170
式(iii)Sp=90
式(iv)Sp=135
将具有由上述式(I)~(iv)表示的直线所包围的物性的聚酯树脂用于粉碎调色剂的情况下,上述粉碎法调色剂对于机械应力的耐性极大,并且还可以避免在连续使用时等所产生的摩擦热作用下调色剂发生凝聚或固化,可以长期保持适度的带电性。
在粉碎调色剂中,只要是通常使用的着色剂即可,没有特别限定。例如可以使用上述聚合调色剂中使用的着色剂。对于上述着色剂的含有比例而言,只要是所得到的调色剂通过显影形成可视图像的充分的量即可,例如,在与聚合调色剂同程度的调色剂中,优选为1~25质量份的范围,更优选为1~15质量份,特别优选为3~12质量份。
在粉碎调色剂中,可以含有其它构成材料。例如,作为带电控制剂,可以使用公知的所有带电控制剂。例如,作为正带电性用,包括苯胺黑染料、含有氨基的乙烯基类共聚物、季铵盐化合物、多胺树脂等,作为负带电性用,已知有含有铬、锌、铁、钴、铝等金属的含金属偶氮染料、水杨酸或烷基水杨酸与上述金属形成的盐、金属络合物等。
作为带电控制剂的用量,相对于树脂100质量份为0.1~25质量份为宜,更优选为1~15质量份。该情况下,带电控制剂可以配合在树脂中,另外也可以以附着在调色剂母粒表面的形式使用。
这些带电控制剂中,如果考虑对于其调色剂的带电赋予能力、彩色调色剂适应性(带电控制剂本身为无色或淡色,不会对调色剂带来色调阻碍),则作为正带电性用,优选含有氨基的乙烯基类共聚物和/或季铵盐化合物,作为负带电性用,优选水杨酸或烷基水杨酸与铬、锌、铝、硼等形成的金属盐、金属络合物。
上述当中,作为含有氨基的乙烯基类共聚物,可以举出例如:N,N-二甲基氨基甲基丙烯酸酯、N,N-二乙基氨基甲基丙烯酸酯等氨基丙烯酸酯类与苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯等的共聚树脂。另外,作为季铵盐化合物,可以举出例如:四乙基氯化铵、苄基三丁基氯化铵与萘酚磺酸形成的卤素化合物等。作为正带电性调色剂用,可以单独添加或者组合使用以上的含有氨基的乙烯基类共聚物和季铵盐化合物。
另外,作为水杨酸或烷基水杨酸的金属盐、金属络合物,在各种公知的物质中,特别优选3,5-二叔丁基水杨酸的铬、锌或硼络合物。另外,为了改善在调色剂中的分散性、相容性,以上的着色剂、带电控制剂还可以预先进行所谓的母炼胶处理,即,通过与树脂的前混炼等进行预分散处理。
粉碎调色剂可以在其粒子表面含有至少一种微粒添加剂。这些微粒添加剂的主要目的在于,改善与调色剂母粒的粘合性、凝聚性、流动性等,同时改善作为调色剂的摩擦带电性及耐久性等。具体可以举出任选对平均初级粒径为0.001~5μm、特别优选0.002~3μm的表面进行处理的有机及无机微粒,例如聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯等氟类树脂粉末、硬脂酸锌、硬脂酸钙等脂肪酸金属盐、以聚甲基丙烯酸甲酯或硅树脂等为主成分的树脂珠类、滑石、水滑石等矿物类、氧化硅、氧化铝、氧化钛、氧化锌、氧化锡等金属氧化物等。
这些当中,更优选氧化硅微粒,特别优选其表面进行了疏水化处理的氧化硅微粒。作为疏水化的方法,可以举出例如使氧化硅微粒与六甲基二硅氮烷、三甲基硅烷、二甲基二氯硅烷、硅油等有机硅化合物等反应或物理吸附,进行化学处理的方法。其BET比表面积优选为20~200m2/g的范围内。上述微粒添加剂相对于粉碎调色剂的配合比例优选为全部调色剂母粒的0.01~10质量%范围内,特别优选为0.05~5质量%。
对于粉碎调色剂中的蜡而言,只要可制造得到本申请记载的粉尘飞散量(CPM)的静电荷图像显影用调色剂,则没有特别限定,可以举出例如:低分子量聚乙烯、低分子量聚丙烯、共聚聚乙烯等烯烃类蜡;石蜡;山萮酸山萮酯、褐煤酸酯、硬脂酸硬脂酯等具有长链脂肪族基团的酯蜡;加氢蓖麻油、巴西棕榈蜡等植物蜡;二硬脂基酮等具有长链烷基的酮;具有烷基的聚硅氧烷;硬脂酸等高级脂肪酸;二十烷醇等长链脂肪醇;由甘油、季戊四醇等多元醇与长链脂肪酸而获得的多元醇的羧酸酯、或部分酯;油酰胺、硬脂酰胺等高级脂肪酰胺;低分子量聚酯等。其中,优选使用烃蜡(费-托合成蜡、微晶蜡、聚乙烯蜡、聚丙烯蜡)、酯蜡(长链脂肪酸与长链醇形成的酯化物、长链脂肪酸与多元醇形成的酯化物)。
作为粉碎调色剂的制造法,可举出下面的例子。
1.用亨舍尔混合机将树脂、带电控制物质、着色剂及根据需要加入的添加剂均匀分散。
2.用捏合机、挤压机、辊磨机等对分散物进行熔融混炼。
3.用锤磨机、切磨机等将混炼物粗粉碎后,用喷射磨、I式磨等进行微粉碎。
4.用分散式分级机、螺旋分级机等将微粉碎物进行分级。
5.根据情况,用亨舍尔混合机等将二氧化硅等分散于分级物中。
这样得到的粉碎法调色剂对机械应力的耐性极大,并且还可以避免在连续使用时等所产生的摩擦热作用下调色剂发生凝聚或固化,可以长期保持适度的带电性,因此,特别适合作为非磁性单组分显影方式用调色剂。
<调色剂>
静电荷图像显影用调色剂的体积中值粒径(以下,有时简称为“Dv50”)如下测定:使用Beckman Coulter.Inc.制造的Multisizer III(孔径100μm),分散介质使用Beckman Coulter.Inc.制造的Isoton II,进行分散使得分散质浓度为0.03质量%后进行测定。测定粒径范围为2.00~64.00μm,将该范围以对数刻度等间隔地离散地分成256份,并以它们的体积基准的统计值为基础进行计算,将得到的值定义为体积中值粒径(Dv50)。另外,将以个数基准的统计值为基础计算出的数值定义为个数中值粒径(Dn50)。
在本发明中,“调色剂”是在“调色剂母粒”中配合后述的外添加剂等而得到的。上述Dv50是“调色剂”的Dv50,因此,当然要以“调色剂”作为测定试样按照上述方法测定。但是,由于即使测定外添加前的调色剂母粒实质上也得到与调色剂相同的Dv50,不仅是调色剂,调色剂母粒的体积中值粒径(Dv50)也按照上述方法测定。此外,使乳液聚合凝聚法等湿式法调色剂实质上以过滤、干燥前的分散液状态分散于分散介质Isoton II中,并使得分散质浓度为0.03质量%来进行测定,实质上可得到与调色剂同样的Dv50,因此,在过滤、干燥前的分散液状态的调色剂母粒的情况下,也可按照上述方法测定。
对于这样得到的调色剂母粒而言,为了控制流动性及显影性,可以在调色剂母粒表面配合公知的外添加剂来形成调色剂。作为外添加剂,可以举出:氧化铝、二氧化硅、氧化钛、氧化锌、氧化锆、氧化铈、滑石、水滑石等金属氧化物或氢氧化物、钛酸钙、钛酸锶、钛酸钡等钛酸金属盐、氮化钛、氮化硅等氮化物、碳化钛、碳化硅等碳化物、丙烯酸类树脂、三聚氰胺树脂等有机粒子等,可以将它们组合多种。其中,优选二氧化硅、氧化钛、氧化铝,另外,更优选例如用硅烷偶联剂、硅油等进行了表面处理的外添加剂。
其平均初级粒径优选为1~500nm的范围,更优选为5~100nm的范围。另外,优选在上述粒径范围将小粒径的粒子与大粒径的粒子组合使用。相对于调色剂母粒100质量份,外添加剂的配合量的总量优选为0.05~10质量份的范围,更优选为0.1~5质量份。
此外,用Dv除以Dn而得到的值(Dv/Dn)优选为1.0~1.25,更优选为1.0~1.20,进一步优选为1.0~1.15,希望接近于1.0。静电荷图像显影用调色剂的粒度分布窄时,粒子固体间的带电性有变均匀的趋势,因此,用于实现高画质及高速化的静电荷图像显影用调色剂的Dv/Dn优选为上述范围。
本发明的静电荷图像显影用调色剂可用于磁性双组分显影剂用途、磁性单组分显影剂用途或非磁性单组分显影剂用途中的任意用途,所述磁性双组分显影剂用途共存有用于通过磁力将调色剂输送至静电潜影部的载体,所述磁性单组分显影剂用途在调色剂中含有磁粉,所述非磁性单组分显影剂用途在显影剂中未使用磁粉。为了显著表现出本发明的效果,特别优选制成非磁性单组分显影方式用显影剂使用。
制成上述磁性双组分显影剂使用的情况下,作为与调色剂混合而形成显影剂的载体,可以使用公知的铁粉类、铁素体类、磁铁矿类载体等磁性物质、或者在上述物质的表面实施了树脂涂敷而得到的载体、以及磁性树脂载体。作为载体的包覆树脂,可以利用通常已知的苯乙烯类树脂、丙烯酸树脂、苯乙烯丙烯酸共聚树脂、有机硅类树脂、改性有机硅类树脂、氟树脂等,但并不限定于这些。载体的平均粒径没有特别限制,优选具有10~200μm的平均粒径。上述载体优选相对于调色剂1质量份使用5~100质量份。
实施例
以下,通过实施例对本发明进行更具体的说明,但只要不超出本发明的主旨,本发明并不限定于以下的实施例。在以下的例子中,“份”表示的是“质量份”。
[测定方法和定义]
<包含于静电荷图像显影用调色剂中的状态下的蜡熔点的测定方法及定义>
蜡熔点的测定按照DSC测定来实施。
使用了SII Nano Technology Inc.(原Seiko Instruments Inc.)制造的热分析装置(DSC220U/SSC5200系统)。
测定在氮气氛下实施,在标准盘中放入7mg氧化铝,在样品盘中放入10mg静电荷图像显影用调色剂。接着,以10℃/分的速度从10℃升温至121℃,在121℃下保持10分钟,接着,以10℃/分的速度从121℃降温至10℃,在10℃进行了5分钟温度保持,然后以10℃/分的速度从10℃升温至120℃,将该第2次升温时的吸热峰或肩峰温度作为静电荷图像显影用调色剂中的蜡的熔点。即,通过观察第2次升温时的峰,伴随着调色剂中树脂的玻璃化转变温度的热焓松弛来源的峰消失,可以明确地观察到蜡的熔点,因此采用第2次升温时的数据作为蜡的熔点。
另外,除了使试样重量为3.5mg以外,与上述方法同样地测定了单独的蜡的熔点。
对于包含于静电荷图像显影用调色剂中的状态下的蜡的熔点及单独的蜡或蜡混合物的熔点而言,在蜡与树脂或者蜡与不同的蜡相容等情况下,多数情况下会显示不同的熔点及相对于DSC测定的温度的吸热曲线,因此,分别测定了单独的蜡的熔点和包含于静电荷图像显影用调色剂中的情况下的蜡的熔点。
<颜料分散液、聚合物初级粒子分散液和蜡分散液的体积平均粒径(Mv)、个数平均粒径(Mn)的测定方法及定义>
颜料分散液和聚合物初级粒子分散液、或者蜡分散液的体积平均粒径(Mv)及个数平均粒径(Mn)使用日机装株式会社制造、型号:MicrotracNanotrac 150(以下,简称为“Nanotrac”)、按照Nanotrac的操作说明书、并使用该公司的分析软件Microtrac Particle Analyzer Ver10.1.2.-019EE、以电导率为0.5μS/cm离子交换水作为分散介质、分别在下述条件或者输入下述条件、按照操作说明书中记载的方法进行了测定。
对于聚合物初级粒子分散液、蜡分散液,
·溶剂折射率:1.333
·测定时间:100秒
·测定次数:1次
·粒子折射率:1.59
·透过性:透过
·形状:真球形
·密度:1.04
对于颜料预混液及着色剂分散液,
·溶剂折射率:1.333
·测定时间:100秒
·测定次数:1次
·粒子折射率:1.59
·透过性:吸收
·形状:非球形
·密度:1.00
<显影用调色剂的体积中值粒径(Dv50)、个数中值粒径(Dn50)的测定方法及定义>
作为经过外添加工序而最终得到的调色剂的测定前处理,如下进行。
向内径为47mm、高度为51mm的圆筒形聚乙烯(PE)制烧杯中,使用药勺(スパチュラー,spatula)添加0.100g调色剂,使用移液管添加20质量%的DBS水溶液(第一工业制药株式会社制造,Neogen S-20A)0.15g。此时,为了不使调色剂飞溅到烧杯的边壁等上,仅在烧杯的底部加入调色剂以及20%DBS的水溶液。接下来,使用药勺搅拌调色剂和20%DBS的水溶液直至成为浆状,搅拌进行了3分钟。此时,烧杯的边壁等上也没有调色剂飞溅。
接下来,添加30g分散介质Isoton II,并使用药勺搅拌2分钟,使得在目测下整体为均匀的溶液。接着,将长度为31mm、直径为6mm的氟树脂涂层转子放入烧杯中,使用搅拌器以400rpm使上述溶液分散了20分钟。此时,按照每3分钟1次的频率,使用药勺使在气液界面和烧杯的边壁上的、通过目测可以观察到的大粒子掉入到烧杯内部,从而形成均匀的分散液。接着,使用网眼为63μm的筛网对其进行过滤,将得到的滤液作为“调色剂分散液”。
需要说明的是,在调色剂母粒的制造工序中的粒径测定中,用63μm的筛网对凝聚中的浆料进行过滤,并将过滤后的溶液作为“浆料”。
粒子的中值粒径(Dv50和Dn50)按照下述方法测定:使用BeckmanCoulter.Inc.制造的Multisizer III(孔径100μm)(以下,简称为“Multisizer”)、分散介质使用Beckman Coulter.Inc.制造的Isoton II,将上述的“调色剂分散液”或“浆料”稀释,使得分散质浓度为0.03质量%,再利用Multisizer III分析软件,以KD值为118.5进行了测定。测定粒径范围为2.00~64.00μm,将该范围以对数刻度等间隔地离散地分成256份,并以它们的体积基准的统计值为基础进行计算,将得到的值作为体积中值粒径(Dv50),并将以个数基准的统计值为基础计算而得到的值作为个数中值粒径(Dn50)。
具有1μm以上的体积中值粒径(Dv50)的粒子的体积中值粒径(Dv50)使用Beckman Coulter.Inc.制造的MultisizerIII(孔径100μm)(以下,简称为“Multisizer”)、分散介质使用Beckman Coulter.Inc.制造的Isoton II,使其分散成分散质浓度为0.03质量%后进行了测定。测定粒径范围为2.00~64.00μm,将该范围以对数刻度等间隔地离散地分成256份,并以它们的体积基准的统计值为基础进行计算,将得到的值作为体积中值粒径(Dv50),并将以个数基准的统计值为基础计算而得到的值作为个数中值粒径(Dn50)
<平均圆度的测定方法和定义>
在本发明中,“平均圆度”如下测定,并如下进行定义。即,使调色剂母粒分散在分散介质(Isoton II,Beckman Coulter.Inc.制造)中,使其为5720~7140个/μL的范围,使用流动颗粒图像分析仪(Sysmex公司制造、FPIA3000),并在下面的装置条件下进行测定,将测定的值定义为“平均圆度”。在本发明中,同样的测定进行3次,并采用3个“平均圆度”的相加平均值作为“平均圆度”。
·模式:HPF
·HPF分析量:0.35μL
·HPF检测个数:8,000~10,000个
“圆度”是用上述装置进行测定、并在上述装置内自动计算而表示的值,“圆度”用下述式子进行定义。
[圆度]=[与粒子投影面积相同面积的圆的周长]/[粒子投影图像的周长]
并且,对HPF检测个数为8,000~10,000个进行测定,在装置中显示出将这些粒子的每一个的圆度进行算术平均(相加平均)而得到的“平均圆度”。
<粉尘检测测定装置>
对于本实施例中使用的粉尘检测测定装置进行说明。
图6是示出本实施例中使用的粉尘检测测定装置的概略构成的图。如图6所示,本实施例中使用的粉尘检测测定装置在通风橱1中具备:导入外气或非活性气体的吸气口9、和具有排出这些气体的排出口7的排气扇8,并且,在通风橱1内具有进行加热的加热装置(热板)2,该加热装置(热板)2用于对放入到试样杯(铝杯)3中的样品4进行加热来测定粉尘飞散量。在加热装置2的上部配置了漏斗状的锥形捕集器10,其用于捕集利用加热装置2对放入到试样杯3中的样品4进行加热时产生的粉尘。锥形捕集器10经抽吸管路5与粉尘测定装置6连接。
需要说明的是,在图6中,试样杯3为圆筒状,但实际上使用的是研钵状的试样杯。其中,试样杯的形状只要不是开口上部变窄的形状就没有特别限定。
在图6所示的粉尘检测测定装置中,粉尘测定装置6使用的是SHIBATA公司制造的数字粉尘仪“粉尘仪LD-3K2型”。另外,通风橱1使用的是Labohood FUMRHOOD LF-600套件(风量:6.7m3/分、静压:0.36kPa、消耗功率:93W)。此外,排气扇8使用的是三菱电机株式会社制造的NS-K-20PS。
图7是示出图6所示的粉尘检测测定装置的通风橱1的具体形状及大小的说明图。在图7中所示的各长度(cm)表示实施例的粉尘检测测定装置所使用的具体的通风橱1的各部位的长度。图7中1a是通风橱用空气导入口(吸气口)兼电源线口,其直径为3cm。另外,图7中1b表示通风橱用排气口,其直径为10cm。需要说明的是,图7中通风橱1与排气扇8虽然分开表示,但如图6所示,排气扇8与通风橱用排气口1b连通。另外,通风橱1的装置正面的28cm×60cm部分能够开关,可以从这里进行试样的放入取出。
图8是从上方观察图6所示的粉尘检测测定装置的内部的一部分的俯视图。如图8所示,放置在加热装置(热板)2上的试样杯(铝杯)3配置在该试样杯的中心距通风橱1的右侧壁1c为20cm、距通风橱1的后侧壁1d为25cm的位置。试样杯(铝杯)3使用的是直径6cm的试样杯。另外,图8中的高度12cm表示的是从通风橱1的地面到放入到试样杯3中的试样表面的高度。
图9是用于说明图6所示的粉尘检测测定装置内的加热装置(热板)2、试样杯(铝杯)3及锥形捕集器10在高度方向的位置关系、与锥形捕集器10连接的抽吸管路5的大小、以及抽吸管路5与粉尘测定装置6在高度方向的位置关系的图。
如图9所示,从放置在加热装置(热板)2上的试样杯(铝杯)3向上方7cm的位置配置锥形捕集器10的漏斗状部分的下端部。另外,从锥形捕集器10的漏斗状部分的下端部到漏斗状部分的上端部的高度为12cm。此外,从锥形捕集器10的漏斗状部分的上端部到与抽吸管路5连接的连接部的长度(高度)为10cm。锥形捕集器10的漏斗状部分的下端部的直径为15cm。此外,抽吸管路5的长度为50cm,抽吸管路5的内径为1.5cm。该抽吸管路5使用的是聚丙烯制管路。
如图9所示,粉尘检测测定装置具备:测定加热装置(热板)2表面温度的温度计2a、测定保持在试样杯(铝杯)3内的样品的表面温度的样品温度计4a。
<静电荷图像显影用调色剂的粉尘飞散量(Dt)及蜡的粉尘飞散量(Dw)的测定方法和定义>
使用图6~9所示的粉尘检测测定装置,在调节为温度22~28℃、湿度50~60%的上述通风橱1中按照以下的条件及顺序测定了从样品飞散出的粉尘量。
(I)使排气扇8工作,将加热装置(热板)2升温至200℃后,立即将温度降低至100℃,并保持在100℃。提升到200℃的意义在于,其是为了使在粉尘测定最高温度下由样品以外产生的粉尘值包含在背景(BG)值中而实施的。
(II)在加热装置2为100℃的状态下,进行了粉尘测定装置6的背景(BG)测定(1分钟)及粉尘校正值测定。进而,在(III)的实际测定之后,也同样地实施1分钟的背景测定,采用(III)的实际测定之前和之后的2次背景值的平均值作为背景值。
(III)在加热装置2为100℃的状态下,在直径6cm的试样杯(铝杯)3中称量1.0~1.1g样品4,放置在加热装置2的中央。在试样杯3内,从如图9所示的氮导入口3a以流速100ml/分在内径2mm的导管中通氮气使其流入,使样品处于非活性气氛下。需要说明的是,虽然在图6~9中未示出,也可以从通风橱1之外引管至试样杯3的附近,在该管的内部通氮气并由氮导入口3a排出,由此可使样品处于非活性气氛中。另外,在图9中,仅在试样杯3的附近记载了上述管,并明确示出了氮导入口3a。
该氮气导入的意义在于,其是为了在非活性气体气氛下进行加热使得在高温时样品不会因氧化反应等而成为起火等危险的状态而实施的。因此,该氮气导入是以非常低的流速(100ml/分)流入,使得不会因氮气流入而阻碍粉尘被集尘于锥形捕集器10中。这里所说的样品是静电荷图像显影用调色剂或单独的蜡。
(IV)采用程序升温用60分钟从加热装置2为100℃的状态升温至200℃,然后在200℃保持了5分钟。对于在这65分钟期间产生的粉尘使用粉尘测定装置每隔1分钟进行测定,以65次测定的总和求出了考虑背景之前的粉尘值。然后,减去在(II)中预先测定的背景(BG)值,作为静电荷图像显影用调色剂的粉尘飞散量(Dt)、或蜡的粉尘飞散量(Dw)。
例如,按照(III)记载的升温曲线(profile)对试样以每隔1分钟进行了65次测定的背景考虑前的总和为345CPM,1分钟测定的背景测定值(试样测定前)为3CPM、背景测定值(试样测定后)为4CPM,此时为345-((3+4)/2))×65=118,因此,将118作为试样的正式的粉尘飞散量示于表2。
单位为粉尘测定装置SHIBATA公司制造的粉尘仪“粉尘仪LD-3K2型”所表示的“CPM”。
<定影试验:耐热偏移性的测定方法和判定方法>
使用彩色打印机ML9600PS(OKI Data公司制造),调整显影偏压和供给偏压,在感光体上的图像浓度1.0~2.0的范围以图像浓度0.2间隔在超白A4纸(OKI Data公司制造)上实际打印201mm×287mm的满图像,由此进行了试验。为了使定影器的温度稳定,在各个图像浓度下进行了30张打印,并用最后1张进行了判定。将最后1张在图像浓度1.6以下时产生了起因于热偏移的浮泡(光泽不均)者判定为×,将在图像浓度超过1.6但为1.8以下时产生浮泡者判定为○,将图像浓度即使超过1.8也未产生浮泡者判定为◎,进行了耐热偏移性的判定。在机器的操作速度换算成A4横向为36张/分下实施。
<粉尘飞散速度(Vd)的测定方法和定义>
在彩色打印机ML9600PS(OKI Data公司制造)的处理盒中放入4根由后述的方法制备的显影用调色剂,使用全化浆纸PA4(富士施乐株式会社制造)、按照蓝色天使标志认证的测定法(RAL_UZ122_2006)捕集粉尘,由被捕集在过滤器上的物质的质量测定求出了粉尘的飞散速度。
具体地,预先对飞散试验容器(VOC-010/容积1000L/Espec公司制造)进行烘干处理,进行了空白测定,然后设置上述的打印机和粉尘测定用过滤器,进行待机使得槽内的温度湿度处于规定值(23±2℃/50±5%)60分钟以上。在利用远程操作使打印机工作的同时,开始由过滤器进行抽吸,印刷给定张数直至2小时后,进行了抽吸捕集。需要说明的是,印刷图案使用的是VE110-7,Version2006-06-01(RAL_UZ122/RALC00.PDF)。
粉尘的飞散速度由以下的式子求出。
(1)温湿度补正后的粉尘质量mSt=(mMFbrutto-mMFtara)+(mRF1-mRF2)
mMFtara:粉尘试样采集前的质量稳定后的测定过滤器的质量(mg)
mMFbrutto:粉尘试样采集后的质量稳定后的测定过滤器的质量(mg)
mRF1:试验前的基准过滤器的质量(mg)
mRF2:试验后的基准过滤器的质量(mg)
(2)Vd=(mSt×n×V×to)/(VS×tp)
Vd:粉尘飞散速度(mg/hr)
n:换气次数(h-1)
to:总取样时间(min)
tp:印刷时间(min)
V:容器容积(m3)
VS:通过过滤器被抽吸的空气的体积(m3)
将Vd为0.7以下者判定为◎、将超过0.7但为3.0以下者判定为○、将Vd超过3.0者判定为×。
<外添加剂的BET比表面积的测定方法和定义>
BET比表面积是使用Mantech Co.Ltd.(マウンテック社)制造的Macsorbmodel-1201、通过使用液氮的1点法测定。具体如下所述。
首先,将1.0g左右的测定样品填充到玻璃制专用测定池中(以下,将样品充填量设为A(g))。接着,将测定池安装到测定器本体中,在氮气氛下于200℃进行了20分钟的干燥脱气,然后将测定池冷却至室温。然后,用液氮将测定池冷却,并且在测定池内以流量25mL/min流通测定气体(一级的氮
30%-氦70%混合气体),测定了测定气体对样品的吸附量V(cm3)。将样品的总表面积设为S(m2)时,要求出的BET比表面积(m2/g)可以通过以下的计算式算出。
(BET比表面积)=S/A={K×(1-P/P0)×V}/A
K:气体常数(在本测定中为4.29)
P/P0:吸附气体的相对压力,为混合比的97%(在本测定中为0.29)。
[实施例1]
<着色剂分散液的制备>
在具有螺旋桨搅拌翼的搅拌机的容器中加入甲苯提取液的紫外线吸光度为0.02、真密度为1.8g/cm3的通过炉法制造的炭黑(三菱化学株式会社制造,三菱炭黑MA100S)20份、阴离子型表面活性剂(第一工业制药株式会社制造,Neogen S-20D)1份、非离子型表面活性剂(花王株式会社制造、Emulgen120)4份、电导率为1μS/cm的离子交换水75份,进行预分散,得到了颜料预混合液。预混合后的分散液中炭黑的体积中值粒径Dv50约为90μm。
上述颜料预混合液作为原料浆料供给湿式珠磨机,进行了单程分散。需要说明的是,定子的内径为120mmφ、隔板的直径为60mmφ、作为分散用介质,使用了直径为50μm的氧化锆珠(真密度6.0g/cm3)。定子的有效内部容积约为2升,介质的填充容积为1.4升,因此,介质填充率为70%。
使转子的旋转速度恒定(转子前端的线速度为11m/秒),利用无脉冲定量泵从供给口以供给速度40升/小时连续供给上述预混合液,在达到给定粒度的时刻,从排出口取得制品。需要说明的是,一边在夹套中循环约10℃的冷却水一边进行运转,得到了体积平均粒径(Mv)为160nm、个数平均粒径(Mn)为104nm的着色剂分散液。
<蜡分散液A1的制备>
在带有加压循环线的均化器(Golin公司制造,LAB60-10TBS型)的带有夹套的釜中添加HiMic-1090(日本精蜡株式会社制造:熔点82℃(产品目录值为89℃))26.7份(1068g)、季戊四醇四硬脂酸酯(酸值3.0、羟值1.0、熔点77℃和67℃)3.0份、十甘油十山萮酸酯(羟值27、熔点70℃)0.3份,在95℃搅拌30分钟并进行加热。然后,加入将20%十二烷基苯磺酸钠水溶液(第一工业制药株式会社制造,Neogen S20D,以下简称为20%DBS水溶液)2.8份、脱盐水67.2份预先加热到95℃的混合物,加热至100℃,在10MPa的加压条件下进行了1次循环乳化。
每隔10分钟测定一次体积中值粒径,如果中值粒径下降至500nm左右,则进一步将压力条件提高至25MPa,继续进行了2次循环乳化。进行分散直至体积中值粒径达到230nm,然后迅速冷却,制作了蜡分散液A1(乳液固体成分浓度=30.3%)。
另外,将HiMic-1090(日本精蜡株式会社制造:熔点82℃(产品目录值为89℃))26.7份、季戊四醇四硬脂酸酯(酸值3.0、羟值1.0、熔点77℃和67℃)3.0份、十甘油十山萮酸酯(羟值27、熔点70℃)0.3份在95℃下边搅拌30分钟边进行加热,将得到的混合物冷却至室温,这样得到的蜡混合物(蜡A1)的粉尘飞散量(Dw)为26,723CPM。
<蜡分散液A2的制备>
在带有加压循环线的均化器(Golin公司制造,LAB60-10TBS型)的带有夹套的釜中添加石蜡(日本精蜡株式会社制造的HNP-9,熔点76℃)27份(1080g)、丙烯酸硬脂酯(东京化成株式会社制造)2.8份,在90℃下边搅拌30分钟边进行加热。然后,加入将20%DBS 1.9份、脱盐水68.3份预先加热至90℃的混合物,加热至90℃,在10MPa的加压条件下进行了1次循环乳化。每隔10分钟测定一次体积中值粒径,如果中值粒径下降至500nm左右,则进一步将压力条件提高至20MPa,继续进行了2次循环乳化。进行分散直至体积中值粒径达到230nm,然后迅速冷却,制作了蜡分散液A2(乳液固体成分浓度=29.4%)。
另外,将石蜡(日本精蜡株式会社制造的HNP-9,熔点76℃)27份(540g)、丙烯酸硬脂酯(东京化成株式会社制造)2.8份在95℃下边搅拌30分钟边进行加热,将得到的混合物冷却至室温,得到的蜡混合物(蜡A2)的粉尘飞散量(Dw)为155,631CPM。
<聚合物初级粒子分散液B1的制备>
在具备搅拌装置(3枚叶片)、加热冷却装置、浓缩装置、及各原料/助剂加料装置的反应器中加料上述蜡分散液A135.0份(700.1g)、脱盐水259份,边搅拌边在氮气气流下升温至90℃。然后,在保持继续上述液体搅拌的状态下用5小时向其中添加了下述的“聚合性单体类等”和“乳化剂水溶液”的混合物。将开始滴加该混合物的时间作为“聚合开始”,从聚合开始30分钟后用4.5小时添加下述的“引发剂水溶液”,进而在聚合开始5小时后用2小时添加下述的“追加引发剂水溶液”,进一步保持继续搅拌,在内温90℃的状态下保持了1小时。
[聚合性单体类等]
[乳化剂水溶液]
20%DBS水溶液 1.0份
脱盐水 67.0份
[引发剂水溶液]
8质量%过氧化氢水溶液 15.5份
8质量%L(+)-抗坏血酸水溶液 15.5份
[追加引发剂水溶液]
8质量%L(+)-抗坏血酸水溶液 14.2份
聚合反应结束后,进行了冷却。将该操作重复进行2次,将得到的2次的聚合物初级粒子分散液均匀混合,得到了乳白色的聚合物初级粒子分散液B1。使用Nanotrack测定的体积平均粒径(Mv)为242nm,固体成分浓度为22.7质量%。聚合物初级粒子分散液B1的粘结树脂/蜡的比例以及所使用的蜡的Dw示于表1。
<聚合物初级粒子分散液B2的制备>
在具备搅拌装置(3枚叶片)、加热冷却装置、浓缩装置、及各原料/助剂加料装置的反应器中加入上述蜡分散液A236.1份(722.2g)、脱盐水259份,边搅拌边在氮气气流下升温至90℃。然后,在保持继续上述液体搅拌的状态下用5小时向其中添加了下述的“聚合性单体类等”和“乳化剂水溶液”的混合物。将开始滴加该混合物的时间作为“聚合开始”,从聚合开始30分钟后用4.5小时添加下述的“引发剂水溶液”,进而在聚合开始5小时后用2小时添加下述的“追加引发剂水溶液”,进一步保持继续搅拌,在内温90℃的状态下保持了1小时。
[聚合性单体类等]
[乳化剂水溶液]
20%DBS水溶液 1.0份
脱盐水 67.1份
[引发剂水溶液]
8质量%过氧化氢水溶液 15.5份
8质量%L(+)-抗坏血酸水溶液 15.5份
[追加引发剂水溶液]
8质量%L(+)-抗坏血酸水溶液 14.2份
聚合反应结束后,进行冷却,得到了乳白色的聚合物初级粒子分散液B2。使用Nanotrack测定的体积平均粒径(Mv)为232nm,固体成分浓度为22.6质量%。聚合物初级粒子分散液B2的粘结树脂/蜡的比例以及所使用的蜡的Dw示于表1。
[表1]
<调色剂母粒C1的制备>
使用下述各成分,通过实施以下的凝聚工序、圆形化工序,制造了调色剂母粒C1。作为显影用调色剂母粒成分的固体成分如下所述。
作为核材料,
聚合物初级粒子分散液B1:以固体成分计为90份(聚合物初级粒子分散液B1:4011g)
着色剂微粒分散液:以着色剂固体成分计为6.0份作为壳材料,
聚合物初级粒子分散液B2:以固体成分计为10份(聚合物初级粒子分散液B2:448g)
(核材料凝聚工序)
在具备搅拌装置(双螺旋叶片)、加热冷却装置、浓缩装置、及各原料/助剂加料装置的混合器(容积12升、内径208mm、高355mm)中加入聚合物初级粒子分散液B1(4011g)和20%DBS水溶液(2.53g),在内温10℃下均匀混合5分钟。接着,添加脱盐水(541.5g),在内温10℃下以250rpm继续搅拌,同时用5分钟添加硫酸亚铁(FeSO4·7H2O)的5%水溶液(113.2g),然后用5分钟添加着色剂微粒分散液(303.5g),在内温10℃下均匀混合,进而在同一条件下添加0.5%硫酸铝水溶液(101.2g),继续添加了脱盐水(101.2g)。然后,升温至54℃,保持转速250rpm的状态用160分钟使内温由54.0℃阶段性地升温至56.0℃,使用Multisizer测定体积中值粒径(Dv50),使粒径生长至6.81μm。
(壳包覆工序)
然后,用8分钟添加聚合物初级粒子分散液B2(447.6g),并保持了30分钟。
(圆形化工序)
接下来,将转速下降至150rpm,然后用8分钟添加20%DBS水溶液(303.5g),进一步添加了脱盐水(232.5g)。然后,用77分钟升温至90℃,继续进行加热及搅拌,直至平均圆度达到0.967。然后,用20分钟冷却至30℃,得到了浆液。
(清洗干燥工序)
使用安装有网眼24μm的筛网的湿式电磁筛振荡机(AS200/RETSCH公司(レッチェ社)制造),以除去粗大粒子为目的,对所得到的全部量的浆料进行过滤处理,并且用带有搅拌装置的罐暂时蓄积。然后,将该浆液加入到安装有滤布(聚酯TR815C,中尾过滤工业/厚度0.3mm/透气度48(cc/cm2/min)的卧式离心分离机(HZ40Si型/三菱化工机株式会社制造)中,以加速度800G的条件进行了离心脱水清洗。
以不会从边缘溢出的速度加入浆料固体成分的大约50倍量的电导率为1μS/cm的离子交换水,此时,滤液的电导率达到2μS/cm。最后,充分甩去水,用刮取装置回收了滤饼。将这里所得到的滤饼满铺在不锈钢制盘上,使其高度为20mm左右,在设定为40℃的鼓风干燥机内干燥48小时,由此得到了调色剂母粒C1。
使用所得到的调色剂母粒,通过实施以下的外添加工序,制造了显影用调色剂。
<显影用调色剂D1的制备>
(外添加工序)
将得到的调色剂母粒C1(100份:250g)投入到外添加机(协立理工株式会社制造的SK-M2000型)中,接着,添加作为外添加剂的用硅油进行了疏水化处理的体积平均初级粒径为8nm、BET比表面积为150m2/g的二氧化硅微粒0.5份、用硅油进行了疏水化处理的体积平均初级粒径为40nm、BET比表面积为42m2/g的二氧化硅微粒0.3份、以及用六甲基二硅氮烷进行了疏水化处理的体积平均初级粒径为110nm、BET比表面积为26m2/g的二氧化硅微粒1.5份,以6000rpm混合1分钟,将该操作重复进行5次,然后用150目筛网进行筛分,得到了显影用调色剂D1。
所得到的显影用调色剂D1的体积中值粒径(Dv50)为7.09μm、个数中值粒径(Dn)为6.52μm、平均圆度为0.967。另外,包含在本显影用调色剂中的状态下的蜡的熔点按照吸热峰高的顺序为77℃、66℃。对于显影用调色剂D1的粉尘飞散量(Dt)、以及由使用显影用调色剂D1的图像形成装置产生的粉尘飞散速度(Vd)进行测定的结果示于表2。
[实施例2]
<调色剂母粒C2的制备>
使用下述各成分,通过实施以下的凝聚工序、圆形化工序,制造了调色剂母粒C2。作为显影用调色剂母粒成分的固体成分如下所述。
作为核材料,
聚合物初级粒子分散液B1:以固体成分计为80份(聚合物初级粒子分散液B1:3607g)
着色剂微粒分散液:以着色剂固体成分计为6.0份
作为壳材料,
聚合物初级粒子分散液B2:以固体成分计为20份(聚合物初级粒子分散液B2:906g)
(核材料凝聚工序)
在具备搅拌装置(双螺旋叶片)、加热冷却装置、浓缩装置、及各原料/助剂加料装置的混合器(容积12升、内径208mm、高355mm)中加入聚合物初级粒子分散液B1(3607g)和20%DBS水溶液(2.56g),在内温10℃下均匀混合5分钟。接着,添加脱盐水(487.0g),在内温10℃下以250rpm继续搅拌,同时用5分钟添加硫酸亚铁(FeSO4·7H2O)的5%水溶液(113.2g),然后用5分钟添加着色剂微粒分散液(307.1g),在内温10℃下均匀混合,进而在同一条件下添加0.5%硫酸铝水溶液(102.4g),接着,添加了脱盐水(102.4g)。然后,升温至54℃,在保持转速250rpm的状态用200分钟使内温由54.0℃阶段性地升温至56.0℃,使用Multisizer测定体积中值粒径(Dv50),使粒径生长至6.82μm。
(壳包覆工序)
然后,用8分钟添加聚合物初级粒子分散液B2(905.8g),并保持了30分钟。
(圆形化工序)
接下来,将转速下降至150rpm,然后用8分钟添加20%DBS水溶液(307.1g),进一步添加了脱盐水(232.9g)。然后,用74分钟升温至90℃,继续进行加热及搅拌,直至平均圆度达到0.965。然后,用20分钟冷却至30℃,得到了浆液。
(清洗干燥工序)
使用上述得到的浆液,按照与实施例1相同的方法实施清洗干燥,得到了调色剂母粒C2。
<显影用调色剂D2的制备>
使用调色剂母粒C2,按照与实施例1同样的方法实施外添加,得到了显影用调色剂D2。所得到的显影用调色剂D2的体积中值粒径(Dv)为7.25μm、个数中值粒径(Dn)为6.65μm、平均圆度为0.966。另外,包含在本显影用调色剂中的状态下的蜡的熔点按照吸热峰高的顺序为76℃、66℃。对于显影用调色剂D2的粉尘飞散量(Dt)、以及由使用了该显影用调色剂D2的图像形成装置产生的粉尘飞散速度(Vd)进行测定的结果示于表2。
[实施例3]
<调色剂母粒C3的制备>
使用下述各成分,通过实施以下的凝聚工序、圆形化工序,制造了调色剂母粒C2。作为显影用调色剂母粒成分的固体成分如下所述。
作为核材料,
聚合物初级粒子分散液B1:以固体成分计为90份(聚合物初级粒子分散液B1:4011g)
聚合物初级粒子分散液B2:以固体成分计为10份(聚合物初级粒子分散液B2:448g)
着色剂微粒分散液:以着色剂固体成分计为6.0份
无壳材料。
(核材料凝聚工序)
在具备搅拌装置(双螺旋叶片)、加热冷却装置、浓缩装置、及各原料/助剂加料装置的混合器(容积12升、内径208mm、高355mm)中加入聚合物初级粒子分散液B1(4010.9g)和聚合物初级粒子分散液B2(447.6g)和20%DBS水溶液(2.53g),在内温10℃下均匀混合5分钟。接着,添加脱盐水(541.5g),在内温10℃下以250rpm继续搅拌,同时用5分钟添加硫酸亚铁(FeSO4·7H2O)的5%水溶液(113.2g),然后用5分钟添加着色剂微粒分散液(303.5g),在内温10℃下均匀混合,进而在同一条件下添加了0.5%硫酸铝水溶液(202.3g)。然后,升温至54℃,在保持转速250rpm的状态用200分钟使内温由54.0℃阶段性地升温至56.0℃,使用Multisizer测定体积中值粒径(Dv50),使粒径生长至7.27μm。
(圆形化工序)
接下来,将转速下降至150rpm,然后用8分钟添加20%DBS水溶液(303.5g),进一步添加了脱盐水(232.5g)。然后,用72分钟升温至90℃,继续进行加热及搅拌,直至平均圆度达到0.967。然后,用20分钟冷却至30℃,得到了浆液。
(清洗干燥工序)
使用由上述工序得到的浆液,按照与实施例1同样的方法实施清洗干燥,得到了调色剂母粒C3。
<显影用调色剂D3的制备>
使用调色剂母粒C3,按照与实施例1同样的方法实施外添加,得到了显影用调色剂D3。所得到的显影用调色剂D3的体积中值粒径(Dv)为7.14μm、个数中值粒径(Dn)为6.51μm、平均圆度为0.968。另外,包含在本显影用调色剂中的状态下的蜡的熔点按照吸热峰高的顺序为78℃、66℃。对于显影用调色剂D3的粉尘飞散量(Dt)、以及由使用了该显影用调色剂的图像形成装置产生的粉尘飞散速度(Vd)进行测定的结果示于表2。
[比较例1]
<调色剂母粒C4的制备>
使用下述各成分,通过实施以下的凝聚工序、圆形化工序,制造了调色剂母粒C2。作为显影用调色剂母粒成分的固体成分如下所述。
作为核材料,
聚合物初级粒子分散液B1:以固体成分计为90份(聚合物初级粒子分散液B1:4013g)
着色剂微粒分散液:以着色剂固体成分计为6.0份
作为壳材料,
聚合物初级粒子分散液B1:以固体成分计为10份(聚合物初级粒子分散液B1:446g)
(核材料凝聚工序)
在具备搅拌装置(双螺旋叶片)、加热冷却装置、浓缩装置、及各原料/助剂加料装置的混合器(容积12升、内径208mm、高355mm)中加入聚合物初级粒子分散液B1(4012.5g)和20%DBS水溶液(2.53g),在内温10℃下均匀混合5分钟。接着,添加脱盐水(541.7g),在内温10℃下以250rpm继续搅拌,同时用5分钟添加硫酸亚铁(FeSO4·7H2O)的5%水溶液(113.2g),然后用5分钟添加着色剂微粒分散液(303.6g),在内温10℃下均匀混合,进而在同一条件下添加0.5%硫酸铝水溶液(101.2g),接下来,添加了脱盐水(101.2g)。然后,升温至54℃,在保持转速250rpm的状态用165分钟使内温由54.0℃阶段性地升温至56.0℃,使用Multisizer测定体积中值粒径(Dv50),使粒径生长至6.85μm。
(壳包覆工序)
然后,用8分钟添加聚合物初级粒子分散液B1(445.8g),并保持了30分钟。
(圆形化工序)
接下来,将转速下降至150rpm,然后用8分钟添加20%DBS水溶液(303.6g),进一步添加了脱盐水(232.5g)。然后,用75分钟升温至90℃,继续进行加热及搅拌,直至平均圆度达到0.969。然后,用20分钟冷却至30℃,得到了浆液。
(清洗干燥工序)
使用由上述工序得到的浆液,按照与实施例1同样的方法实施清洗干燥,得到了调色剂母粒C4。
<显影用调色剂D4的制备>
使用调色剂母粒C4,按照与实施例1同样的方法实施外添加,得到了显影用调色剂D4。所得到的显影用调色剂D4的体积中值粒径(Dv50)为7.03μm、个数中值粒径(Dn50)为6.42μm、平均圆度为0.968。另外,包含在本显影用调色剂中的状态下的蜡的熔点按照吸热峰高的顺序为82℃、66℃。对于显影用调色剂D4的粉尘飞散量(Dt)、以及由使用了该显影用调色剂的图像形成装置产生的粉尘飞散速度(Vd)进行测定的结果示于表2。
[比较例2]
<调色剂母粒C5的制备>
使用下述各成分,通过实施以下的凝聚工序、圆形化工序,制造了调色剂母粒C2。作为显影用调色剂母粒成分的固体成分如下所述。
作为核材料,
聚合物初级粒子分散液B2:以固体成分计为90份(聚合物初级粒子分散液B2:4011g)
着色剂微粒分散液:以着色剂固体成分计为6.0份
作为壳材料,
聚合物初级粒子分散液B2:以固体成分计为10份(聚合物初级粒子分散液B2:447g)
(核材料凝聚工序)
在具备搅拌装置(双螺旋叶片)、加热冷却装置、浓缩装置、及各原料/助剂加料装置的混合器(容积12升、内径208mm、高355mm)中加入聚合物初级粒子分散液B2(4010.9g)和20%DBS水溶液(2.53g),在内温10℃下均匀混合5分钟。接着,添加脱盐水(541.5g),在内温10℃下以250rpm继续搅拌,同时用5分钟添加硫酸亚铁(FeSO4·7H2O)的5%水溶液(113.2g),然后用5分钟添加着色剂微粒分散液(303.5g),在内温10℃下均匀混合,进而在同一条件下添加0.5%硫酸铝水溶液(404.7g),接下来,添加了脱盐水(202.3g)。然后,升温至54℃,在保持转速250rpm的状态用150分钟使内温由54.0℃阶段性地升温至56.0℃,使用Multisizer测定体积中值粒径(Dv50),使粒径生长至6.69μm。
(壳包覆工序)
然后,用8分钟添加聚合物初级粒子分散液B2(447.6g),并保持了30分钟。
(圆形化工序)
接下来,将转速下降至150rpm,然后用8分钟添加20%DBS水溶液(303.5g),进一步添加了脱盐水(248.7g)。然后,用76分钟升温至90℃,继续进行加热及搅拌,直至平均圆度达到0.967。然后,用20分钟冷却至30℃,得到了浆液。
(清洗干燥工序)
使用由上述工序得到的浆液,按照与实施例1同样的方法实施清洗干燥,得到了调色剂母粒C5。
<显影用调色剂D5的制备>
使用调色剂母粒C5,按照与实施例1同样的方法实施外添加,得到了显影用调色剂D5。所得到的显影用调色剂D5的体积中值粒径(Dv)为7.02μm、个数中值粒径(Dn)为6.51μm、平均圆度为0.967。另外,包含在本显影用调色剂中的状态下的蜡的熔点按照吸热峰高的顺序为76℃、73℃。对于显影用调色剂D5的粉尘飞散量(Dt)、以及由使用了该显影用调色剂的图像形成装置产生的粉尘飞散速度(Vd)进行测定的结果示于表2。
[表2]
图4的横轴表示的是换算成A4横向的印刷速度36张/分时的显影用调色剂的粉尘飞散量(Dt),纵轴表示的是粉尘飞散速度(Vd),即,图像形成装置连续印刷时每1小时产生的粉尘量。
用◆(菱形)标记将表1所示的实施例1~3及比较例2的各测定值(Dt、Vd)作点,使用最小二乘法将各测定结果用一次线性连结,用实线来表示。需要说明的是,在图4中,比较例1的粉尘飞散速度为检测极限以下,因此未作出点。如图4中用◆(菱形)标记作出的实线所示,该实线的一次线性方程为Vd=5.534-4×Dt+0.574,其相关系数的平方为0.999,因此,由图像形成装置产生的粉尘飞散速度(Vd)与显影用调色剂的粉尘飞散量(Dt)成一次线性比例。
由于使用上述显影用调色剂的图像形成装置的粉尘量(粉尘飞散速度:Vd)与增减的印刷速度成比例,因此,将实施例1~3及比较例2的各粉尘飞散速度的测定值与假定增减的印刷速度按比例进行计算,推测出各印刷速度下的粉尘飞散速度(Vd)。例如,假定印刷速度为120张/分的情况下,用120张/分除以实际测定的36张/分,将得到的值乘以实际测定的粉尘飞散速度3.7,计算得到12.3(120/36×3.7=12.3),将其作为印刷速度120张/分时由图像形成装置产生的粉尘飞散速度(Vd)。将这样按比例计算而推测出的各印刷速度下的粉尘飞散速度(Vd)标记为实施例1~3及比较例2的各调色剂的粉尘飞散量(Dt)的值,通过最小二乘法用一次线性将各印刷速度(张/分)下的粉尘飞散速度(Vd)与调色剂的粉尘飞散量(Dt)之间的关系连结,用虚线来表示。
此外,在图4中,作为特定值的粉尘飞散速度Vd以3.0绘出水平线,由该水平线与图中的虚线及实线的交点坐标的横轴值导出了在粉尘飞散速度Vd3.0以下时调色剂的粉尘飞散量上限(DtL),图中的虚线及实线是使用最小二乘法以一次线性将调色剂的粉尘飞散量(Dt)和由图像形成装置产生的粉尘飞散速度(Vd)之间的关系连结而得出的。
图5示出的是各粉尘飞散速度的特定值(规定值)下的印刷速度(Vp)与调色剂粉尘飞散量上限(DtL)之间的关系。横轴表示的是换算成A4横向的印刷速度(Vp),纵轴表示的是调色剂粉尘飞散量上限(DtL)。
如图5所示,如果印刷速度加快,则每单位时间消耗的静电荷图像显影用调色剂也增多,因此,为了使粉尘飞散量为特定值(规定值)以下,必须减小每单位质量的静电荷图像显影用调色剂飞散出的粉尘量的上限值。如果利用最小二乘法以反比例的形式对图5所示的印刷速度(Vp)与调色剂粉尘飞散量上限(DtL)之间的关系给出式子,则可以导出计算各粉尘飞散速度的特定值(规定值)下的调色剂粉尘飞散量的上限值的式子。
满足下述式(1)的静电荷图像显影用调色剂不发生热偏移,其粉尘飞散速度(Vd)可以满足3.0以下的特定值。
101≤Dt≤195,449/Vp-1,040 (1)
[上述式中,Dt表示的是在静态环境下对调色剂进行加热时产生的粉尘飞散量(CPM),Vp表示的是图像形成装置中换算成A4横向的印刷速度(张/分)。其中,Vp设为171.2以下。]
本发明的实施例1~3均满足上述式(1),在印刷速度36张/分的图像形成装置中进行连续印刷时每1小时产生的粉尘量(粉尘飞散速度:Vd)降低至0.6或0.9。另外,在定影试验中,即使图像浓度超过1.6,也不产生因热偏移引起的浮泡(◎:双重圆或○:圆),耐热偏移性得到提高。
特别是,实施例1的具有核壳结构的静电荷图像显影用调色剂,其是壳成分使用了粉尘飞散量(Dw)高达100,000以上的蜡、核成分使用了粉尘飞散量(Dw)低至50,000以下的蜡而得到的显影用调色剂,与粉尘飞散量(Dw)大的蜡和小的蜡基本均匀地分散于显影用调色剂内的实施例3的显影用调色剂相比,根据定影试验的结果,可以确认到,即使图像浓度超过1.8,其耐热偏移性也得以保持,耐热偏移性提高(◎:双重圆)。
另一方面,比较例1的具有核壳结构的静电荷图像显影用调色剂是壳成分及核成分均使用了蜡粉尘飞散量(Dw)低至50,000以下的蜡而得到的显影用调色剂,其发生了热偏移。另外,比较例2的具有核壳结构的静电荷图像显影用调色剂是壳成分及核成分均使用了蜡粉尘飞散量(Dw)高达100,000以上的蜡而得到的显影用调色剂,其在印刷速度36张/分时的粉尘飞散速度(Vd)高达3.7(mg/hr),从图像形成装置产生的粉尘量未降低至特定值以下。
如图4及图5所示,为了使粉尘飞散速度(Vd)满足1.8以下的特定值,优选满足下述式(2)。
101≤Dt≤117,262/Vp-1,039 (2)
[式中,Dt及Vp与式(1)中的Dt及Vp同义。]
如图4及图5所示,为了使粉尘飞散速度(Vd)满足1.1以下的特定值,优选满足下述式(3)。
101≤Dt≤71,653/Vp-1,039 (3)
[式中,Dt及Vp与式(1)中的Dt及Vp同义。]
如图4及图5所示,为了使粉尘飞散速度(Vd)满足0.8以下的特定值,优选满足下述式(4)。
101≤Dt≤52,104/Vp-1,039 (4)
[式中,Dt及Vp与式(1)中的Dt及Vp同义。]
参照特定的实施方式详细地对本发明进行了说明,但本领域技术人员应该明确,在不脱离本发明的精神和范围的情况下,可以进行各种变更及修正。
本申请基于2012年3月30日提出申请的日本专利申请(特愿2012-082217),其内容作为参照引入到本发明中。
工业实用性
按照本发明,在满足日本国内及国际的标准/基准、且每单位时间消耗更多的静电荷图像显影用调色剂的高速机中,在图片用途这样的静电荷图像显影用调色剂对纸的附着量增多的情况下,也可以抑制在定影时产生的粉尘,并且可以使耐热偏移性提高,在工业上是有用的。