CN104345585A - 静电图像显影用调色剂、静电图像显影剂、调色剂盒、处理盒、成像装置和成像方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种静电图像显影用调色剂,其包含非晶性聚酯树脂、结晶性聚酯树脂、以及与该非晶性聚酯树脂不相容的树脂颗粒,其中所述非晶性聚酯树脂包含具有烯属不饱和键的非晶性聚酯树脂以及表面层部分,所述表面层部分含有所述具有烯属不饱和键的非晶性聚酯树脂的交联产物。本发明还提供了静电图像显影剂、调色剂盒、处理盒、成像装置、以及成像方法。本发明提供的静电图像显影用调色剂显示出优异的低温定影性能并且在图像光泽方面的变化较小。
Description
技术领域
本发明涉及静电图像显影用调色剂、静电图像显影剂、调色剂盒、处理盒、成像装置、以及成像方法。
背景技术
近年来,以打印机或复印机为代表的成像装置得到普及,并且与构成成像装置的各种元件相关的技术也得到广泛传播。在成像装置中,在采用电子照相系统的成像装置中,想要打印的图案通常这样形成:通过充电装置将感光体(图像保持部件)充电,并且在该充电的感光体上形成电位不同于周围电位的静电图像。用含有调色剂的显影剂将如此形成的静电图像显影,然后最终转印至诸如记录纸之类的记录介质上。
这里,为了提供具有所期望的光泽性的调色剂颗粒,公开了一种工艺,包括:使至少一种非晶性树脂与至少一种结晶性树脂在水性乳液中接触以形成小颗粒的步骤,在该步骤中乳液含有可任选地添加的着色剂、可任选地添加的表面活性剂和可任选地添加的蜡;使所述小颗粒聚集以形成多个较大聚集体的步骤;使所述较大聚集体与含有至少一种非晶性树脂和/或至少另一种非晶性树脂的乳液接触,以形成覆盖所述较大聚集体的树脂覆层的步骤;使该树脂覆层中的较大聚集体凝结,并且在凝结的同时或在凝结之后,使该较大聚集体和/或树脂覆层交联以形成多个交联颗粒的步骤,其中每个交联颗粒均具有核和壳;在该工艺中形成交联颗粒之前的任意阶段中,添加至少一种水溶性引发剂的步骤;以及收集该交联颗粒的步骤(参见,例如JP-A-2010-055092(本文所用术语“JP-A”表示“未经审查的日本专利申请公开”))。
并且,为了提供调色剂的制造方法,其中该方法能够稳定地制得这样的调色剂,该调色剂能够形成高质量图像、具有优异的低温定影性能和优异的耐高温沾污性能(high temperature-resistant offsetproperty)、能够使所形成的图像具有适当的光泽、并且确保密度灰度的高再现性,公开了一种制造静电图像显影用调色剂的方法,该方法包括通过:(a-1)制备衍生自结晶性聚酯树脂的颗粒的水性介质分散液的步骤;(a-2)制备衍生自含有聚合性不饱和键的非晶性聚酯树脂的颗粒的水性介质分散液的步骤;(b)至少使所述衍生自非晶性聚酯树脂的颗粒在水性介质中聚集以形成核聚集颗粒的步骤;(c)将衍生自含有聚合性不饱和键的非晶性聚酯树脂的颗粒附着于所述核聚集颗粒的表面以形成核-壳聚集颗粒的步骤;以及(d)使自由基聚合引发剂作用于该核-壳聚集颗粒上以进行自由基聚合反应,由此在核聚集表面上形成由具有交联结构的非晶性聚酯树脂构成的层的步骤(参见,例如JP-A-2012-098427)。
这里,为了提供静电图像显影用调色剂的制造方法(该方法可稳定地制造这样的调色剂:该调剂色能够形成高质量图像、具有优异的低温定影性能、并且具有耐热储存性和优异的耐高温沾污性能,并且能够使所形成的图像具有适当的光泽),公开了一种制造静电图像显影用调色剂的方法,包括通过:(a-1)制备衍生自结晶性聚酯树脂的颗粒的水性介质分散液;(a-2)制备衍生自含有聚合性不饱和双键的非晶性聚酯树脂的颗粒的水性介质分散液;(b)至少使衍生自结晶性聚酯树脂的颗粒以及衍生自含有聚合性不饱和键的非晶性聚酯树脂的颗粒在水性介质中聚集以形成聚集颗粒的步骤;以及(c)使自由基聚合引发剂作用于该聚集颗粒上以进行自由基聚合反应,由此制得具有交联结构的聚酯树脂的步骤(参见,例如JP-A-2012-141523)。
发明内容
本发明的目的是提供一种静电图像显影用调色剂,其显示出优异的低温定影性能并且图像光泽的变化小。
此外,本发明的目的是提供一种静电图像显影用调色剂,该静电图像显影用调色剂能够确保:在调色剂图像定影于记录介质之后且在记录介质冷却之前,当将各自具有定影的调色剂图像的记录介质堆叠时,调色剂图像背面转印(back transfer)至记录介质上被抑制。
以上目的可通过如下描述的本发明来实现。
[1]一种静电图像显影用调色剂,含有:
非晶性聚酯树脂,
结晶性聚酯树脂,以及
与所述非晶性聚酯树脂不相容的树脂颗粒,
其中
所述非晶性聚酯树脂包含具有烯属不饱和键的非晶性聚酯树脂,并且
表面层部分含有所述具有烯属不饱和键的非晶性聚酯树脂的交联产物。
[2]如[1]所述的静电图像显影用调色剂,
其中所述树脂颗粒为乙烯系树脂颗粒。
[3]一种静电图像显影用调色剂,含有:
非晶性聚酯树脂,以及
结晶性聚酯树脂,
其中
所述非晶性聚酯树脂包含具有烯属不饱和键的非晶性聚酯树脂,
表面层部分含有所述具有烯属不饱和键的非晶性聚酯树脂的交联产物,
tanδ的最大值存在于50℃至70℃的范围内,
tanδ的最大值为1以上,并且
相对于比显示出tanδ的最大值的温度低10℃至低4℃的温度范围内的温度,tanδ值的平均梯度为0.10℃-1以上。
[4]如[3]所述的静电图像显影用调色剂,
其中
所述结晶性聚酯树脂的熔融温度为70℃以上,并且,
在衍生自构成所述结晶性聚酯树脂的羧酸组分的结构单元的总量中,衍生自富马酸的结构单元的百分率为30摩尔%以上。
[5]一种静电图像显影剂,包含[1]所述的静电图像显影用调色剂。
[6]一种静电图像显影剂,包含[3]所述的静电图像显影用调色剂。
[7]一种调色剂盒,其容纳有[1]所述的静电图像显影用调色剂,并且该调色剂盒以可拆卸的方式安装在成像装置中。
[8]一种调色剂盒,其容纳有[3]所述的静电图像显影用调色剂,并且该调色剂盒以可拆卸的方式安装在成像装置中。
[9]一种处理盒,其容纳有[5]所述的静电图像显影剂,并且具有显影单元,该显影单元利用所述静电图像显影剂将在图像保持部件的表面上形成的静电图像显影,以形成调色剂图像,其中,
所述处理盒以可拆卸的方式安装在成像装置中。
[10]一种处理盒,其容纳有[6]所述的静电图像显影剂,并且具有显影单元,该显影单元利用所述静电图像显影剂将在图像保持部件的表面上形成的静电图像显影,以形成调色剂图像,其中,
所述处理盒以可拆卸的方式安装在成像装置中。
[11]一种成像装置,包括:
图像保持部件;
充电单元,其对所述图像保持部件的表面进行充电;
静电图像形成单元,其在所述图像保持部件的充电表面上形成静电图像;
显影单元,其容纳有[5]所述的静电图像显影剂,并利用该静电图像显影剂将在所述图像保持部件的表面上形成的所述静电图像显影,以形成调色剂图像;
转印单元,其将在所述图像保持部件的表面上形成的所述调色剂图像转印至记录介质的表面上;以及
定影单元,其将转印至所述记录介质的表面上的所述调色剂图像定影。
[12]一种成像装置,包括:
图像保持部件;
充电单元,其对所述图像保持部件的表面进行充电;
静电图像形成单元,其在所述图像保持部件的充电表面上形成静电图像;
显影单元,其容纳有权利要求6中所述的静电图像显影剂,并利用该静电图像显影剂将在所述图像保持部件的表面上形成的所述静电图像显影,以形成调色剂图像;
转印单元,其将在所述图像保持部件的表面上形成的所述调色剂图像转印至记录介质的表面上;以及
定影单元,其将转印至所述记录介质的表面上的所述调色剂图像定影。
[本发明的有益效果]
与不含与非晶性聚酯树脂不相容的树脂颗粒的情况或者在表层部分中不含具有烯属不饱和键的非晶性聚酯树脂的交联产物的情况相比,根据本发明第[1]方面提供的静电图像显影用调色剂显示出了优异的低温定影性能并且图像光泽的变化小。
与树脂颗粒不是乙烯系树脂颗粒的情况相比,根据本发明第[2]方面,图像光泽的变化较小。
与不具有本发明的构造的情况相比,根据本发明第[3]或[4]方面提供的静电图像显影用调色剂能够确保:在调色剂图像定影于记录介质之后且在记录介质冷却之前,当将各自具有定影的调色剂图像的记录介质堆叠时,调色剂图像背面转印至记录介质上被抑制。
与不含与非晶性聚酯树脂不相容的树脂颗粒的情况或者在表层部分中不含具有烯属不饱和键的非晶性聚酯树脂的交联产物的情况相比,根据本发明第[5]方面提供的静电图像显影剂显示出优异的低温定影性能并且图像光泽的变化较小。
与不具有本发明的构造的情况相比,根据本发明第[6]方面提供的静电图像显影剂能够确保:在调色剂图像定影于记录介质之后且在记录介质冷却之前,当将各自具有定影的调色剂图像的记录介质堆叠时,调色剂图像背面转印至记录介质上被抑制。
与不含与非晶性聚酯树脂不相容的树脂颗粒的情况或者在表层部分中不含具有烯属不饱和键的非晶性聚酯树脂的交联产物的情况相比,根据本发明第[7]方面,提供了一种容纳有静电图像显影用调色剂的调色剂盒,该静电图像显影用调色剂显示出优异的低温定影性能并且图像光泽的变化较小。
与不具有本发明的构造的情况相比,根据本发明第[8]方面提供了一种容纳有静电图像显影用调色剂的调色剂盒,该静电图像显影用调色剂能够确保:在调色剂图像定影于记录介质之后且在记录介质冷却之前,当将各自具有定影的调色剂图像的记录介质堆叠时,调色剂图像背面转印至记录介质上被抑制。
与不含与非晶性聚酯树脂不相容的树脂颗粒的情况或者在表层部分中不含具有烯属不饱和键的非晶性聚酯树脂的交联产物的情况相比,根据本发明第[9]方面,提供了显示出优异的低温定影性能并且图像光泽变化较小的静电图像显影剂,该静电图像显影剂易于处理,提高了其在具有各种构造的成像装置中的适用性。
与不具有本发明的构造的情况相比,根据本发明第[10]方面提供了一种静电图像显影剂,该静电图像显影剂能够确保:在调色剂图像定影于记录介质之后且在记录介质冷却之前,当将各自具有定影的调色剂图像的记录介质堆叠时,调色剂图像背面转印至记录介质上被抑制,该静电图像显影剂易于处理,提高了其在具有各种构造的成像装置中的适用性。
与不含与非晶性聚酯树脂不相容的树脂颗粒的情况或者在表层部分中不含具有烯属不饱和键的非晶性聚酯树脂的交联产物的情况相比,根据本发明第[11]方面,提供了一种利用这样的静电图像显影剂的成像装置,该静电图像显影剂显示出优异的低温定影性能并且图像光泽变化较小。
与不具有本发明的构造的情况相比,根据本发明第[12]方面,提供了一种使用静电图像显影剂的成像装置,该静电图像显影剂能够确保:在调色剂图像定影于记录介质之后且在记录介质冷却之前,当将各自具有定影的调色剂图像的记录介质堆叠时,调色剂图像背面转印至记录介质上被抑制。
附图简要说明
将基于下面的附图详细说明本发明的示例性实施方案,其中:
图1为示出了调色剂的tanδ的测量结果的例子的图。
图2为示出了根据本发明示例性实施方案的成像装置的例子的示意性构造图。
图3为示出了根据本发明示例性实施方案的处理盒的例子的示意性构造图。
具体实施方式
下面,详细说明了本发明的静电图像显影用调色剂、静电图像显影剂、调色剂盒、处理盒、成像装置以及成像实施方案的示例性实施方案。
<静电图像显影用调色剂>
下面首先描述根据本发明第一示例性实施方案的静电图像显影用调色剂(下文有时简称为“调色剂”)。
根据本发明第一示例性实施方案的静电图像显影用调色剂含有非晶性聚酯树脂、结晶性聚酯树脂、以及与该非晶性聚酯树脂不相容的树脂颗粒,其中该非晶性聚酯树脂包含具有烯属不饱和键的非晶性聚酯树脂以及表面层部分,该表面层部分含有该具有烯属不饱和键的非晶性聚酯树脂的交联产物。
通常,为了获得调色剂的低温定影性能,必须通过使用诸如结晶性树脂和蜡之类的定影助剂从而将调色剂设计为具有更低的熔融粘度。然而,熔融粘度的降低使得易于发生调色剂结块,并且调色剂的粉末性能可能劣化。此外,当使用具有结晶性的定影助剂来降低熔融粘度时,调色剂的熔融粘度对定影温度的敏感性变高,并且存在图像光泽随定影温度而变化增加的问题。
根据本发明第一示例性实施方案的调色剂显示出优异的低温定影性能并且图像光泽变化较小。其原因尚不清楚,但据认为如下。
据认为调色剂结块的发生是由于调色剂颗粒表面的熔融粘结所致。为了防止在调色剂表面发生熔融粘结,提高调色剂颗粒的玻璃化转变温度是有效的,但是当提高调色剂的玻璃化转变时,低温定影性能可能劣化。为了防止调色剂颗粒表面的熔融粘结而不使低温定影性能劣化,优选的是,选择性地提高调色剂颗粒表面的玻璃化转变温度而不对整个调色剂的玻璃化转变温度造成大的影响的实施方案。在本发明的示例性实施方案中,调色剂的表面层部分含有具有烯属不饱和键的非晶性聚酯树脂的交联产物。据认为,由于这种构造,与调色剂颗粒的内部相比,调色剂颗粒表面的玻璃化转变温度得到提高,从而实现了低温定影性能,同时抑制调色剂结块的产生。
另一方面,通过将非晶性聚酯树脂和结晶性聚酯树脂组合用作调色剂的构成组分,从而提高了结晶性聚酯树脂的相容性。因此,在降低结晶性聚酯树脂在熔融粘结温度下的粘度的同时,也降低了非晶性聚酯树脂的粘度,并且获得了作为调色剂的快速可熔性(sharpmeltability)(快速熔融性能(sharp melting properties)),从低温定影性能方面来看这是有利的。然而,当调色剂具有快速可熔性时,图像光泽有时可能会随着调色剂的定影温度而变化。据认为图像光泽受调色剂图像表面的平整度的影响,并且当将与非晶性聚酯树脂不相容的树脂颗粒用作调色剂的构成组分时,树脂颗粒会影响调色剂图像表面的平整度,因此减少了调色剂图像光泽的变化。
下面详细说明根据本发明第一示例性实施方案的调色剂。
根据本发明第一示例性实施方案的调色剂构造为含有调色剂颗粒以及(根据需要)外部添加剂。
(调色剂颗粒)
调色剂颗粒构造为含有(例如)粘结剂树脂和与非晶性聚酯树脂不相容的树脂颗粒,并且(根据需要)含有着色剂、防粘剂和其他添加剂。
-粘结剂树脂-
在本发明的第一示例性实施方案中,将非晶性聚酯树脂和结晶性聚酯树脂组合用作粘结剂树脂。该非晶性聚酯树脂包含具有烯属不饱和键的非晶性聚酯树脂(下文有时称为非晶性不饱和聚酯树脂)。在本发明的第一示例性实施方案中,非晶性不饱和聚酯树脂至少用作非晶性聚酯树脂的一部分。顺便提及,在本发明的第一示例性实施方案中,为了与非晶性不饱和聚酯树脂区别,有时将不具有烯属不饱和键、或者虽然具有烯属不饱和键但该键不具有反应性的非晶性聚酯树脂称为非晶性饱和聚酯树脂。这里所用的“反应性”是指,当搅拌约200nm的树脂颗粒的30质量%的水分散液,并同时将其在80℃下加热,并且通过加入树脂的5质量%的聚合引发剂(APS,由Mitsubishi ChemicalCorporation生产)进行反应2小时,在冷冻干燥器中经固体分离后的树脂颗粒的凝胶含量(不溶于THF的含量)在反应前后增加了3质量%以上。
顺便提及,树脂的“结晶性”是指在差示扫描量热法(DSC)中具有明确的吸热峰,而不是吸热量的逐步变化,具体而言是指当以10(℃/分钟)的升温速率测量时,吸热峰的半值宽度在10℃以内。
另一方面,树脂的“非晶性”是指观察到半值宽度超过10℃或观察到吸热峰的逐步变化或没有明确的吸热峰。
非晶性饱和聚酯树脂
非晶性饱和聚酯树脂包括(例如)多元羧酸和多元醇的缩聚物。顺便提及,作为非晶性饱和聚酯树脂,可使用市售可得的产品或使用合成树脂。
多元羧酸包括(例如)脂肪族二羧酸(例如草酸、丙二酸、琥珀酸、己二酸和癸二酸)、脂环族二羧酸(例如环己烷二羧酸)、芳香族二羧酸(例如对苯二甲酸、间苯二甲酸、邻苯二甲酸和萘二甲酸)、它们的酸酐、以及它们的低级烷基(例如碳数为1至5)酯。其中,多元羧酸优选为(例如)芳香族二羧酸。
作为多元羧酸,可组合使用具有交联结构或分支结构的三元或更多元的羧酸与二元羧酸。所述三元或更多元的羧酸包括(例如)偏苯三酸、均苯四酸、它们的酸酐、以及它们的低级烷基(例如碳数为1至5)酯。
可以单独使用这些多元羧酸的其中之一,或者两种或更多种组合使用。
多元醇包括(例如)脂肪族二醇(例如乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、丙二醇、丁二醇、己二醇和新戊二醇)、脂环族二醇(例如环己二醇、环己烷二甲醇和氢化双酚A)、以及芳香族二醇(例如双酚A的环氧乙烷加合物和双酚A的环氧丙烷加合物)。其中,多元醇优选为(例如)芳香族二醇和脂环族二醇,并且更优选为芳香族二醇。
作为多元醇,可组合使用具有交联结构或分支结构的三元或更多元的醇与二元醇。三元或更多元的醇包括(例如)甘油、三羟甲基丙烷和季戊四醇。
可以单独使用这些多元醇的其中之一,或者两种或更多种组合使用。
非晶性饱和聚酯树脂的玻璃化转变温度(Tg)优选为50℃至80℃,更优选为50℃至65℃。
顺便提及,玻璃化转变温度是根据通过差示扫描量热法(DSC)得到的DSC曲线而确定的,更具体而言,玻璃化转变温度是根据JISK7121-1987的玻璃化转变温度的测定方法即“塑料的转变温度测量方法”中描述的“外推玻璃化转变起始温度”而确定的。
非晶性饱和聚酯树脂的重均分子量(Mw)优选为5,000至1,000,000,更优选为7,000至500,000。
非晶性饱和聚酯树脂的数均分子量(Mn)优选为2,000至100,000。
非晶性饱和聚酯树脂的分子量分布Mw/Mn优选为1.5至100,更优选为2至60。
顺便提及,通过凝胶渗透色谱法(GPC)来测定重均分子量和数均分子量。通过GPC的分子量测量是使用HLC-8120(由Tosoh公司制造)作为测量装置,并使用TSK gel Super HM-M色谱柱(15cm)(由Tosoh公司制造)以THF溶剂进行的。利用由单分散聚苯乙烯标样制备的分子量校正曲线,由上述测量计算重均分子量和数均分子量。
通过已知的制造方法获得非晶性饱和聚酯树脂,具体而言,(例如)通过这种方法:将聚合温度设为180℃至230℃,根据需要在降低反应体系的压力后,在除去在缩合过程中产生的水或乙醇的同时进行反应。
顺便提及,在原料单体在反应温度下不溶或不相容的情况下,可以添加高沸点溶剂作为溶解助剂来溶解单体。在这种情况下,在将溶解助剂蒸馏除去的同时进行缩聚反应。在共聚反应中存在相容性较差的单体的情况下,相容性较差的单体可以与要和该单体缩聚的酸或醇预先缩合,然后再与主要成分一起缩聚。
结晶性聚酯树脂
结晶性聚酯树脂包括(例如)多元羧酸和多元醇的缩聚物。顺便提及,作为结晶性聚酯树脂,可使用市售的产品或合成产品。
此处,结晶性聚酯树脂,因为易于形成晶体结构,所以优选为使用具有直链脂肪族组分而不是芳香族组分的可聚合单体的缩聚物。
所述多元羧酸包括(例如)脂肪族二元羧酸(例如,草酸、琥珀酸、戊二酸、己二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、1,9-壬烷二酸、1,10-癸烷二酸、1,12-十二烷二羧酸、1,14-十四烷二羧酸、和1,18-十八烷二羧酸)、芳香族二元羧酸(例如,诸如邻苯二甲酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸以及2,6-萘二羧酸等二元酸)、以及它们的酸酐和它们的低级烷基(例如碳数为1至5)酯。
作为所述多元羧酸,可以组合使用具有交联结构或分支结构的三元或更多元的羧酸与二元羧酸。所述三元羧酸包括(例如)芳香族羧酸(例如,1,2,3-苯三甲酸、1,2,4-苯三甲酸和1,2,4-萘三甲酸)以及它们的酸酐或它们的低级烷基(例如碳数为1至5)酯。
作为多元羧酸,可以组合使用含有磺酸基的二元羧酸或含有烯键式双键的二元羧酸与这些二元羧酸。
可以单独使用这些多元羧酸的其中之一、或者两种或更多种组合使用。
多元醇包括(例如)脂肪族二醇(例如,在主链部分碳数为7至20的直链状脂肪族二醇)。所述脂肪族二醇包括(例如)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、以及1,14-二十烷癸二醇(1,14-eicosanedecanediol)。这些脂肪族二醇中,优选1,8-辛二醇、1,9-壬二醇、1,10-癸二醇。
作为多元醇,可以组合使用具有交联结构或分支结构的三元或更多元的多元醇与二元醇。三元或更多元的多元醇包括(例如)甘油、三羟甲基乙烷、三羟甲基丙烷和季戊四醇。
可以单独使用所述多元醇的其中之一、或者两种或更多种组合使用。
此处,多元醇中脂肪族二醇的含量优选为80摩尔%以上,并更优选为90摩尔%以上。
结晶性聚酯树脂的熔融温度优选为50℃至100℃,更优选为55℃至90℃,还更优选为60℃至85℃。
顺便提及,熔融温度是根据通过差示扫描量热法(DSC)得到的DSC曲线,由JIS K7121-1987的熔融温度的确定方法即“塑料的转变温度的测量方法”中描述的“熔融峰值温度”而确定的。
所述结晶性聚酯树脂的重均分子量(Mw)优选为6,000至35,000。
例如,与非晶性饱和聚酯树脂的情况类似,通过已知的制造方法获得该结晶性聚酯树脂。
非晶性不饱和聚酯树脂
用于本发明示例性实施方案的非晶性不饱和聚酯树脂没有特别限定,只要它是分子中含有烯属不饱和键的树脂即可。
用于本发明示例性实施方案的非晶性不饱和聚酯树脂的不饱和键当量优选为4,000g/eq以下、更优选为1,500g/eq以下,还更优选为1,000g/eq以下。
在本发明的第一示例性实施方案中,树脂的不饱和键当量表示由下面方法测得的值。
进行树脂的NMR分析(H分析)以确定单体种类和组成比,并且通过确定其中具有不饱和双键的单体的比例,从而计算每个不饱和键的分子量。
非晶性不饱和聚酯树脂是分子中含有烯属不饱和键(例如,乙烯基或亚乙烯基)的非晶性聚酯树脂。
具体而言,非晶性不饱和聚酯树脂为(例如)多元羧酸和多元醇的缩聚物,并且优选为这样的聚酯树脂,其中作为不饱和聚酯组分的含有烯属不饱和键(例如,乙烯基或亚乙烯基)的单体用作多元羧酸和多元醇中的至少一者。
其中,考虑到稳定性,优选具有烯属不饱和键(例如,乙烯基或亚乙烯基)的多元羧酸和优选的多元醇的缩聚物作为非晶性不饱和聚酯树脂,并且更优选具有烯属不饱和键(例如,乙烯基或亚乙烯基)的二元羧酸和二元醇的缩聚物(即,线性聚酯树脂)作为非晶性不饱和聚酯树脂。
在非晶性不饱和聚酯树脂为具有烯属不饱和键的多元羧酸和多元醇的缩聚物的情况下,根据需要,可将不具有烯属不饱和键的多元羧酸用作部分多元羧酸。不具有烯属不饱和键的多元羧酸的具体例子包括非晶性饱和聚酯树脂的段落中所列出的多元羧酸。
具有烯属不饱和键(例如,乙烯基或亚乙烯基)的二元羧酸包括(例如)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、乙炔二羧酸及其低级烷基(碳数为1至4)酯。
具有烯属不饱和键(例如,乙烯基或亚乙烯基)的三元或多元羧酸包括乌头酸、3-丁烯-1,2,3-三羧酸、4-戊烯-1,2,4-三羧酸、1-戊烯-1,1,4,4,-四羧酸及其低级(碳数为1至4)烷基酯。
可以单独使用这些多元羧酸的其中之一、或者两种或更多种组合使用。
二元醇包括(例如)双酚A、氢化双酚A、双酚A的环氧乙烷或环氧丙烷加成物、1,4-环己二醇、1,4-环己烷二甲醇、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-壬二醇以及新戊二醇。
三元或更多元醇包括(例如)甘油、三羟甲基乙烷、三羟甲基丙烷和季戊四醇。
顺便提及,为了(例如)调节酸值或羟基值,可根据需要将诸如乙酸、苯甲酸之类的一元酸或诸如环己醇和苄醇之类的一元醇与多元醇组合使用。
可以单独使用这些多元醇的其中之一、或者两种或更多种组合使用。
在为多元羧酸和多元醇的缩聚物的非晶性不饱和聚酯树脂中,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是优选的。
即,非晶性不饱和聚酯树脂中的不饱和聚酯组分优选为衍生自选自富马酸、马来酸和马来酸酐的至少一种二元羧酸的组分。
在构成非晶性不饱和聚酯树脂的全部多元羧酸和多元醇中,含有烯属不饱和键的单体的百分率优选为5摩尔%至25摩尔%,更优选为10摩尔%至22.5摩尔%。
另外,在全部的多元羧酸中,含有烯属不饱和键的单体(多元羧酸)的百分率优选为12.5摩尔%至22.5摩尔%,更优选为12.5摩尔%至20摩尔%。
对非晶性不饱和聚酯树脂的制造方法没有特别限定,并且可使用与上述的非晶性饱和聚酯树脂的方法一致的方法。
非晶性不饱和聚酯树脂的重均分子量(Mw)优选为(例如)30,000至300,000,更优选为30,000至200,000,还更优选为35,000至150,000。
非晶性不饱和聚酯树脂的玻璃化转变温度(Tg)优选为(例如)50℃至80℃,更优选为50℃至65℃。
顺便提及,将由差示扫描量热计(DSC)所得的吸热峰的峰值温度确定为非晶性不饱和聚酯树脂的玻璃化转变温度。
基于全部调色剂颗粒,粘结剂树脂的含量优选为(例如)40重量%至95重量%,更优选为50重量%至90重量%,还更优选为60重量%至85重量%。
关于全部粘结剂树脂中结晶性聚酯树脂的百分率,基于全部粘结剂树脂,所用聚酯树脂的含量优选为2质量%至40质量%(更优选为2质量%至20质量%)。
关于全部非晶性聚酯树脂中的非晶性不饱和聚酯树脂的百分率,基于全部非晶性聚酯树脂,所用非晶性不饱和聚酯树脂的含量优选为30质量%至100质量%(更优选为40质量%至80质量%)。
-与非晶性聚酯树脂不相容的树脂颗粒-
在本发明的第一示例性实施方案中,使用了与非晶性聚酯树脂不相容的树脂颗粒(下文有时称为不相容树脂颗粒)。
通过下面方法确定不相容树脂颗粒是否与非晶性聚酯树脂不相容。
制备粉碎的非晶性聚酯树脂以及通过加入为树脂的20质量%的树脂颗粒而获得的样品,并且通过分别在200℃以上加热来熔融/混合10分钟以上,由此形成约5mm厚的盘,使其冷却并检查其透明度。
此外,将这些样品分别在研钵等中粉碎,并基于K7121-1987利用差示扫描量热法(DSC)进行热分析测量,从而确定非晶性聚酯树脂的外推玻璃化转变起始温度(Tg)。
在上面测试中,当所形成的盘的透明度由于颗粒的混合而下降、并且混合前后非晶性聚酯树脂的Tg变化在Δ±1℃以下时,将树脂颗粒判定为“不相容”。
不相容树脂颗粒包括乙烯系树脂颗粒,具有交联表面层的不饱和聚酯颗粒、有机硅树脂颗粒等。其中,从亲水性/疏水性、包封于调色剂中、以及颗粒热性能易于控制的角度来看,优选乙烯系树脂颗粒。
用于构成乙烯系树脂颗粒(其用作不相容树脂颗粒)的树脂中的单体组分包括苯乙烯系单体,例如,苯乙烯、烷基取代的苯乙烯(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)、卤素取代的苯乙烯(如2-氯苯乙烯、3-氯苯乙烯和4-氯苯乙烯)和二乙烯基苯;以及(甲基)丙烯酸类单体,例如(甲基)丙烯酸烷基酯(如(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸丁酯)和2-羧乙基丙烯酸酯、羟乙基(甲基)丙烯酸酯、羟丁基(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸烷氧基低聚乙二醇酯(例如,四乙二醇单甲基醚(甲基)丙烯酸酯)、聚乙二醇的单封端的(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸、以及N,N-(甲基)丙烯酸二烷基氨基酯。
其中,优选为苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、2-羧乙基丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸丁酯等,更优选为苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、2-羧乙基丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸丁酯等。
在用于本发明第一示例性实施方案中的不相容树脂颗粒为乙烯系树脂颗粒的情况下,该乙烯系树脂颗粒可以交联。为了交联乙烯系树脂颗粒,可使用交联剂作为构成该乙烯系树脂颗粒的树脂中所用单体组分的至少一部分。
用于本发明第一示例性实施方案中的交联剂包括(例如)芳族多乙烯化合物,例如二乙烯基苯和二乙烯基萘;芳族多元羧酸的多乙烯基酯,例如二乙烯基邻苯二甲酸酯、二乙烯基间苯二甲酸酯、二乙烯基对苯二甲酸酯、二乙烯基高邻苯二酸酯、二乙烯基/三乙烯基苯均三酸酯、二乙烯基萘二酸酯和二乙烯基联苯羧酸酯;含氮芳族化合物的二乙烯基酯,例如二乙烯基吡啶二酸酯;支链、取代多元醇的(甲基)丙烯酸酯,例如新戊二醇二甲基丙烯酸酯和2-羟基-1,3-二丙烯酰氧基丙烷;聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚丙烯聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯;以及多元羧酸的多乙烯基酯,例如琥珀酸二乙烯基酯、富马酸二乙烯基酯、马来酸二乙烯基酯、二甘醇酸二乙烯基酯、衣康酸二乙烯基酯、二乙烯基丙酮二羧酸酯、戊二酸二乙烯基酯、二乙烯基3,3’-硫代二丙酸酯、二乙烯基/三乙烯基反式乌头酸酯、己二酸二乙烯基酯、庚二酸二乙烯基酯、辛二酸二乙烯基酯、壬二酸二乙烯基酯、癸二酸二乙烯基酯、十二烷二酸二乙烯基酯、以及巴西基酸二乙烯基酯。
在将交联剂用作至少部分单体组分的情况下,交联剂在全部单体组分中的百分率优选为0质量%至20质量%、更优选为0质量%至5质量%。
这里所用的“(甲基)丙烯酸”意为包括“丙烯酸”和“甲基丙烯酸”。“(甲基)丙烯酸酯”意为包括“丙烯酸酯”和“甲基丙烯酸酯”。
在用于构成乙烯系树脂颗粒(其用作不相容树脂颗粒)的树脂中的单体组分含有苯乙烯的情况下,苯乙烯在全部单体组分中的百分率优选为20质量%至80质量%,更优选为40质量%至70质量%。
不相容树脂颗粒的体积平均粒径优选为50nm至300nm,更优选为85nm至160nm。
包含在调色剂颗粒中的不相容树脂颗粒的体积平均粒径是基于使用激光衍射型粒径分布分析仪(如LA-700,由Horiba有限公司制造)而获得的粒径分布,针对所划分的粒径范围(通道),从小粒径的一侧开始绘制体积累积分布,并且将相对于全部颗粒的累积率为50%处的粒径定义为体积平均粒径D50v。
基于全部调色剂颗粒,不相容树脂颗粒的含量优选为5质量%至35质量%,更优选为10质量%至25质量%。
也可以使用通过乳液聚合法、种子聚合法、高温高压乳液法所制造的不相容树脂颗粒。
例如,在将乳液聚合法用于制造不相容树脂颗粒的情况下,可以这样获得不相容树脂颗粒:向其中溶解有诸如过硫酸钾和过硫酸铵之类的水溶性聚合反应引发剂的水中加入苯乙烯类单体和(甲基)丙烯酸类单体等单体组分,根据需要进一步加入诸如十二烷基硫酸钠和二苯醚二磺酸盐之类的表面活性剂,并且在搅拌下加热该混合物以进行聚合。
可通过下面的方法来确定根据本发明的第一示例性实施方案的调色剂中是否含有不相容树脂颗粒。
用四氧化钌对为STEM观察而制的调色剂切片进行电子染色,并通过STEM进行观察,当不相容树脂颗粒的苯乙烯浓度不同于调色剂粘结剂树脂时,染色的程度不同,进而在STEM图像中的对比度也不同,由此可确认树脂颗粒的存在。另外,蜡和定影助剂未被染色并且具有非圆形的横截面形状,因此可以将它们与不相容树脂颗粒区别开。
-着色剂-
着色剂包括(例如)各种颜料,如炭黑、铬黄、汉撒黄、联苯胺黄、还原黄、喹啉黄、颜料黄、永久橙GTR、吡唑啉酮橙、耐硫化橙(Vulcan Orange)、色淀红、永久红、亮胭脂红3B、亮胭脂红6B、杜邦油红、吡唑啉酮红、立索红、若丹明B色淀、色淀红C、孟加拉玫瑰红、苯胺蓝、群青蓝、铜油蓝、氯化亚甲基蓝、酞菁蓝、颜料蓝、酞菁绿和孔雀石绿草酸盐;以及各种染料,例如吖啶类、呫吨类、偶氮类、苯醌类、吖嗪类、蒽醌类、硫靛类、二噁嗪类、噻嗪类、偶氮甲碱类、靛青类、酞菁类、苯胺黑类、聚甲炔类、三苯甲烷类、二苯甲烷类、以及噻唑类染料。
可单独使用这些着色剂的其中之一,或者两种或更多种组合使用。
根据需要,还可使用表面处理的着色剂,或者将着色剂与分散剂组合使用。另外,可组合使用多种着色剂。
基于全部调色剂颗粒,着色剂的含量优选为(例如)1质量%至30质量%,并更优选为3质量%至15质量%。
-防粘剂-
防粘剂包括(例如):烃类蜡;天然蜡如巴西棕榈蜡、米糠蜡和小烛树蜡;合成蜡或矿物/石油类蜡如褐煤蜡;以及酯类蜡如脂肪酸酯和褐煤酸酯。防粘剂并不局限于此。
防粘剂的熔融温度优选为50℃至110℃,更优选为60℃至100℃。
顺便提及,熔融温度是根据通过差示扫描量热法(DSC)得到的DSC曲线,由JIS K7121-1987中的熔融温度的测定方法即“塑料的转变温度的测量方法”中所描述的“熔融峰值温度”获得的。
基于全部调色剂颗粒,防粘剂的含量优选为(例如)从1重量%至20重量%,且更优选为5重量%至15重量%。
-其它添加剂-
其它添加剂的例子包括周知的添加剂,例如磁性材料、电荷控制剂和无机粉末。调色剂颗粒中含有这些添加剂作为内部添加剂。
-调色剂颗粒的性质等-
调色剂颗粒可以具有单层结构,或者可以具有所谓的核/壳结构,该核/壳结构包括核部(核颗粒)和包覆在所述核部上的覆层(壳层)。
此处,具有核/壳结构的调色剂颗粒优选包括(例如)这样的核部和覆层:所述核部包含粘结剂树脂、并且根据需要包含其它添加剂(例如着色剂和防粘剂);所述覆层包含粘结剂树脂。
在根据本发明的第一示例性实施方案的调色剂中,表面层部分含有非晶性不饱和聚酯树脂的交联产物。根据本发明示例性实施方案的调色剂含有调色剂颗粒以及根据需要的外部添加剂,该调色剂具有这样的构造,其中调色剂颗粒的表面层部分含有非晶性不饱和聚酯树脂的交联产物。
可通过下面的方法来确定根据本发明的第一示例性实施方案的调色剂(调色剂颗粒)是否含有交联产物。
向2g调色剂或调色剂颗粒加入100ml二甲亚砜和10ml5摩尔/L的氢氧化钠-甲醇溶液从而分散调色剂或调色剂颗粒,并且在室温(例如,25℃)下使水解反应进行12小时。反应后,用浓盐酸中和反应溶液,然后加入二甲基甲酰胺以制备0.5质量%的溶液,并且通过GPC测量水解处理后调色剂分散液的分子量(数均分子量)。在调色剂或调色剂颗粒中含有交联产物的情况下,在数均分子量为3,000以上的区域出现弱峰(gentle peak)。该峰来自非晶性不饱和聚酯树脂的交联产物,该交联产物由包含在非晶性不饱和聚酯树脂的分子中的烯属不饱和键的聚合反应形成。可通过在数均分子量为3,000以上的区域中是否存在弱峰来确定根据本发明的示例性实施方案的调色剂(调色剂颗粒)是否含有交联产物。
另外,还可通过下面方法来确定根据本发明的第一示例性实施方案的调色剂(调色剂颗粒)是否含有交联产物。
通过STXM(扫描透射X射线显微镜)获得调色剂的表面层部分和中心部分的C-K层NEXAFS(C-K shell NEXAFS)(近边X射线吸收精细结构)光谱,并且通过相对于源于烯属不饱和键的接近288.7eV的峰减去288eV和290eV处背景而获得峰面积。将该峰面积作为C2p峰,并且确定调色剂的表面层部分和中心部的C2p峰,由此可以确定表面层部分和中心部分之间的烯属不饱和键的丰度比。
通过比较的结果,当调色剂的表面层部分的C2p峰相对于中心部降低时,可判断调色剂的表面层部分含有交联产物。
调色剂颗粒的体积平均粒径(D50v)优选为2μm至10μm,更优选为4μm至8μm。
顺便提及,使用Coulter Multisizer II(由Beckman Coulter公司制造)测量调色剂颗粒的各种平均粒径和各种粒径分布指数,并且使用ISOTON-II(由Beckman Coulter公司制造)作为电解液进行该测量。
在测量中,将0.5mg至50mg的测量样品添加到2ml5%的表面活性剂(优选十二烷基苯磺酸钠)水溶液中,该表面活性剂作为分散剂,并将该溶液添加到100ml至150ml的电解液中。
将悬浮有测量样品的电解液在超声波分散器中进行分散处理1分钟,并且,使用Coulter Multisizer II,利用孔径为100μm的孔,对粒径在2μm至60μm范围的颗粒的粒径分布进行测量。取样的颗粒数量为50,000。
在基于所测得的粒径分布而划分的粒径范围(通道)中,从最小直径一侧开始绘制各个体积和数量的累积分布。将累积值为16%的粒径定义为体积粒径D16v和数量粒径D16p,将累积值为50%的粒径定义为体积平均粒径D50v和累积数量平均粒径D50p,并且将累积值为84%的粒径定义为体积粒径D84v和数量粒径D84p。
使用这些值,从表达式(D84v/D16v)1/2计算体积平均粒径分布指数(GSDv),并且从表达式(D84p/D16p)1/2计算数均粒径分布指数(GSDp)。
调色剂颗粒的形状因子SF1优选为110至150,更优选为120至140。
顺便提及,形状因子SF1可以通过以下表达式求得。
表达式:SF1=(ML2/A)×(π/4)×100
其中,ML表示调色剂的绝对最大长度,并且A表示调色剂的投影面积。
具体而言,主要是通过利用图像分析仪的分析用数字表示显微镜图像或扫描电子显微镜(SEM)图像,并计算如下。即,通过摄像机,将分散在载玻片表面上的颗粒的光学显微镜图像输入Luzex图像分析仪,测得100个颗粒的最大长度和投影面积,通过以上表达式计算后,确定平均值,由此获得形状因子SF1。
(外部添加剂)
外部添加剂包括(例如)无机颗粒。该无机颗粒包括SiO2、TiO2、Al2O3、CuO、ZnO、SnO2、CeO2、Fe2O3、MgO、BaO、CaO、K2O、Na2O、ZrO2、CaO·SiO2、K2O·(TiO2)n、Al2O3·2SiO2、CaCO3、MgCO3、BaSO4、MgSO4等。
优选对作为外部添加剂的无机颗粒的表面进行疏水化处理。该疏水化处理(例如)通过将无机颗粒浸渍在疏水处理剂中进行。对疏水处理剂没有特别限定,但包括(例如)硅烷类偶联剂、硅油、钛酸酯类偶联剂、以及铝类偶联剂。可以单独使用这些化合物的其中之一,或两种或更多种组合使用。
相对于每100份无机颗粒,该疏水处理剂的量通常为(例如)从1质量份至10质量份。
外部添加剂还包括树脂颗粒(聚苯乙烯、PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)、三聚氰胺树脂等的树脂颗粒)以及清洁活化剂(例如,以硬脂酸锌为代表的高级脂肪酸的金属盐以及具有高分子量的氟类聚合物的颗粒)等。
基于调色剂颗粒,所述外部添加剂的外部添加量(例如)优选为从0.01质量%至5质量%,更优选为从0.01质量%至2.0质量%。
调色剂颗粒可以用干式制造法(例如,捏合粉碎法)或湿式制造法(例如,聚集/凝结法、悬浮聚合法或溶解悬浮法)制得。调色剂颗粒的制造方法并不局限于这些方法,可采用周知的制造方法。
其中,优选通过聚集/凝结法获得调色剂颗粒。
具体而言,例如,在用聚集/凝结法制造调色剂颗粒的情况下,调色剂颗粒是通过如下步骤获得的:制备树脂颗粒分散液的步骤,其中分散有作为粘结剂树脂的树脂颗粒(树脂颗粒分散液制备步骤);制备不相容树脂颗粒分散液的步骤,其中分散有与非晶性聚酯树脂不相容的树脂颗粒(不相容树脂颗粒分散液制备步骤);使树脂颗粒分散液(根据需要,在混合其他颗粒分散液之后的分散液中)中的树脂颗粒和不相容树脂颗粒(根据需要,其它颗粒)聚集,以形成聚集颗粒的步骤(聚集颗粒形成步骤);以及加热分散有聚集颗粒的聚集颗粒分散液从而使聚集颗粒熔融/凝结,以形成调色剂颗粒的步骤(熔融/凝结步骤)。
在调色剂颗粒的制造中,可以进行使存在于调色剂颗粒的表面层部分中的非晶性不饱和聚酯树脂交联的交联步骤、或使含有非晶性不饱和聚酯树脂的交联产物的树脂颗粒附着于调色剂颗粒的表面的粘附步骤,使得调色剂颗粒的表面层可含有非晶性不饱和聚酯树脂的交联产物。
在交联步骤中,(例如)在熔融/凝结步骤之后,可在交联前向含有调色剂颗粒的调色剂颗粒分散液中加入聚合引发剂,以聚合存在于调色剂颗粒表面的非晶性不饱和聚酯树脂,从而在调色剂颗粒表面形成非晶性不饱和聚酯树脂的交联产物。
另一方面,在粘附步骤中,(例如)可进行通过使用树脂颗粒分散液从而形成后述的第二聚集颗粒的步骤,由此将含有非晶性不饱和聚酯树脂的交联产物的树脂颗粒附着于调色剂颗粒的表面,其中该树脂颗粒分散液含有由非晶性不饱和聚酯树脂的交联而获得的交联颗粒。
通过进行上述交联步骤或粘附步骤,根据本发明的示例性实施方案的调色剂的表面层可构造为含有非晶性不饱和聚酯树脂的交联产物。
顺便提及,在通过捏合粉碎法制造调色剂颗粒的情况下,可通过如下方式在调色剂颗粒的表面中形成非晶性不饱和聚酯树脂的交联产物:将由捏合粉碎法制造的调色剂颗粒分散在水性介质中,向该介质中加入聚合引发剂,并使存在于调色剂颗粒表面的非晶性不饱和聚酯树脂聚合。
下面详细描述各步骤。
下面将说明获得含有着色剂和防粘剂的调色剂颗粒的方法,但着色剂和防粘剂为根据需要而使用的添加剂。当然,也可以使用除着色剂和防粘剂以外的其他添加剂。
-树脂颗粒分散液制备步骤-
首先,与分散有作为粘结剂树脂的树脂颗粒的树脂颗粒分散液一起,制备了(例如)分散有着色剂颗粒的着色剂颗粒分散液以及分散有防粘剂颗粒的防粘剂颗粒分散液。
此处,通过(例如)在表面活性剂的帮助下将树脂颗粒分散在分散介质中,制备了树脂颗粒分散液。
用于树脂颗粒分散液的分散介质包括(例如)水性介质。
水性介质包括(例如)水(如蒸馏水或离子交换水)以及醇类。可以单独使用这些水性介质的其中之一,或两种或更多种组合使用。
表面活性剂包括(例如)阴离子表面活性剂如硫酸酯盐类、磺酸盐类、磷酸酯类和皂类;阳离子表面活性剂如胺盐类和季铵盐类;以及非离子表面活性剂如聚乙二醇类、烷基苯酚环氧乙烷加合物类和多元醇类。其中,优选为阴离子表面活性剂和阳离子表面活性剂。非离子表面活性剂可与阴离子活性剂或阳离子表面活性剂组合使用。
可以单独使用一种表面活性剂,或是两种或更多种组合使用。
在树脂颗粒分散液中,将树脂颗粒分散在分散介质中的方法包括(例如)旋转剪切型均质机以及使用诸如球磨机、砂磨机和Dyno磨的媒介的一般分散方法。另外,根据树脂颗粒的种类,也可以(例如)采用转相乳化法使树脂颗粒分散到树脂颗粒分散液中。
顺便提及,转相乳化法是这样的方法:使将要分散的树脂溶解在该树脂可溶的疏水性有机溶剂中,向有机连续相(O相)中加入碱以引起中和,然后加入水性介质(W相)从而使树脂从W/O到O/W转换(所谓的转相)以形成非连续相,从而使树脂以颗粒状分散在水性介质中。
分散在树脂颗粒分散液中的树脂颗粒的体积平均粒径(例如)优选为从0.01μm至1μm,更优选为从0.08μm至0.8μm,还更优选为从0.1μm至0.6μm。
树脂颗粒的体积平均粒径是基于使用激光衍射型粒径分布分析仪(如LA-700,由Horiba有限公司制造)而获得的粒径分布,对于所划分粒径范围(通道),从小粒径的一侧开始绘制体积累积分布,并且将相对于全部颗粒的累积值为50%处的粒径定义为体积平均粒径D50v。顺便提及,其它分散液中的颗粒的体积平均粒径也用同样的方法测定。
树脂颗粒分散液中包含的树脂颗粒的含量优选为(例如)从5质量%至50质量%,更优选为10质量%至40质量%。
与树脂颗粒分散液相似,也制备了(例如)着色剂分散液、防粘剂分散液以及不相容树脂颗粒分散液。即,关于树脂颗粒分散液中颗粒的体积平均粒径、分散介质、分散方法和颗粒含量,也同样应用于分散在着色剂分散液中的着色剂,分散在防粘剂分散液中的防粘剂,和分散在不相容树脂颗粒分散液中的不相容树脂颗粒。
同样,可通过乳液聚合法来制备不相容树脂颗粒分散液。
-聚集颗粒形成步骤-
接下来,将树脂颗粒分散液与着色剂分散液、防粘剂分散液和不相容树脂颗粒分散液混合。
在混合分散液中,树脂颗粒、着色剂颗粒、防粘剂颗粒和不相容树脂颗粒发生异质聚集(heteroaggregation)以形成聚集颗粒,该聚集颗粒的直径与调色剂颗粒的直径接近、并且含有树脂颗粒、着色剂颗粒和防粘剂颗粒和不相容树脂颗粒。
具体而言,例如,一边往混合分散液中添加凝集剂,一边将混合分散液调节为酸性pH(例如pH从2至5),根据需要向其中添加分散稳定剂之后,将所得分散液加热到树脂颗粒的玻璃化转变温度(具体而言,(例如)从树脂颗粒的玻璃化转变温度-30℃至玻璃化转变温度-10℃)的温度,以使分散在混合分散液中的颗粒聚集,并形成聚集颗粒。
在聚集颗粒形成步骤中,例如,也可以在用旋转剪切型均质机搅拌混合分散液的同时,在室温(例如25℃)下添加上述凝集剂,并在将混合分散液调节到酸性pH(例如pH从2至5)并且根据需要添加分散稳定剂之后进行上述加热处理。
凝集剂包括(例如)与加入至混合分散液中作为分散剂的表面活性剂极性相反的表面活性剂,如无机金属盐和二价或更高价的金属络合物。具体而言,当金属络合物用作凝集剂时,表面活性剂的用量减少,充电特性提高。
根据需要,可以使用与该凝集剂的金属离子形成络合物或类似的键的添加剂。作为这样的添加剂,优选使用螯合剂。
无机金属盐包括(例如)金属盐如氯化钙、硝酸钙、氯化钡、氯化镁、氯化锌、氯化铝、和硫酸铝;以及无机金属盐聚合物如聚氯化铝、聚氢氧化铝和多硫化钙。
作为螯合剂,也可以使用水溶性的螯合剂。螯合剂包括(例如)羟基羧酸(oxycarboxylic acids)如酒石酸、柠檬酸和葡萄糖酸,亚氨基二乙酸(IDA),次氮基三乙酸(NTA),和乙二胺四乙酸(EDTA)。
相对于每100质量份的树脂颗粒,螯合剂的添加量优选为从0.01质量份至5.0质量份,更优选为大于或等于0.1质量份且小于3.0质量份。
-熔融/凝结步骤-
接下来,将分散有聚集颗粒的聚集颗粒分散液加热到(例如)不低于树脂颗粒的玻璃化转变温度的温度(例如,不低于比树脂颗粒的玻璃化转变温度高10℃至30℃的温度),以使聚集颗粒熔融/凝结并形成调色剂颗粒。
经过这些步骤,得到调色剂颗粒。
顺便提及,也可以通过以下步骤制造调色剂颗粒:在得到分散有聚集颗粒的聚集颗粒分散液后,进一步将该聚集颗粒分散液与分散有树脂颗粒的树脂颗粒分散液混合并聚集以使得树脂颗粒进一步附着在聚集颗粒的表面上,从而形成第二聚集颗粒的步骤;以及,对分散有第二聚集颗粒的第二聚集颗粒分散液加热,以使第二聚集颗粒熔融/凝结,从而形成具有核/壳结构的调色剂颗粒的步骤。
熔融/凝结步骤完成后,根据需要进行上述交联步骤,并且对在溶液中形成的调色剂颗粒进行周知的清洗步骤、固液分离步骤和干燥步骤以得到干燥的调色剂颗粒。
在清洗步骤中,从充电性能的观点出发,优选用离子交换水充分地进行置换清洗。同样,固液分离步骤虽然没有特别的限制,但是从生产性的观点来看,优选进行抽滤、压滤等。另外,干燥步骤虽然也没有特别的限制,但是从生产性的观点来看,优选使用冷冻干燥、闪喷干燥、流化干燥、振动型流化干燥等。
交联步骤中所用聚合引发剂没有特别的限制。
本发明的第一示例性实施方案中所用聚合引发剂包括(例如)水溶性聚合引发剂:过氧化物,例如过氧化氢、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、溴甲基苯甲酰基过氧化物、月桂酰过氧化物、过硫酸铵、过硫酸钠、过硫酸钾、过氧化碳酸二异丙酯、氢过氧化四氢萘、1-苯基-2-甲基丙基-1-氢过氧化物、叔丁基氢过氧化物过三苯基乙酸酯、叔丁基过甲酸酯、叔丁基过乙酸酯、叔丁基过甲酸苯酯、叔丁基过乙酸苯酯、叔丁基过甲氧乙酸酯、叔丁基过N-(甲苯酰基)氨基甲酸酯,硫酸氢铵以及硫酸氢纳,但本发明不限于此。
另外,油溶性聚合引发剂包括(例如)偶氮基聚合引发剂,如2,2’-偶氮二异丁腈、2,2’-偶氮二(2,4-二甲基戊腈),1,1'-偶氮二(环己烷-1-腈)和2,2’-偶氮二-4-甲氧基-2,4-二甲基戊腈。
根据本发明的第一示例性实施方案的调色剂(例如)通过向获得的干燥的调色剂颗粒中添加外部添加剂并混合它们而制得。优选通过(例如)V型搅拌机、Henschel混合器、或Loedige混合器进行混合。另外,根据需要,可以用振动筛分机、风力筛分机等除去粗大调色剂颗粒。
下面是根据本发明的第二示例性实施方案的静电图像显影用调色剂(下文有时简称为“调色剂”)。
根据本发明的第二示例性实施方案的静电图像显影用调色剂(下文有时简称为“调色剂”)含有非晶性聚酯树脂和结晶性聚酯树脂,其中该非晶性聚酯树脂包含具有烯属不饱和键的非晶性聚酯树脂,其表面层部分含有具有烯属不饱和键的非晶性聚酯树脂的交联产物,tanδ的最大值在50℃至70℃的范围内,tanδ的最大值为1以上,并且相对于比显示出tanδ的最大值的温度低10℃至低4℃之间的温度范围内的温度,tanδ值的平均梯度为0.10℃-1以上。
通常,为了获得调色剂的低温定影性能,有时将诸如结晶性聚酯树脂之类的结晶性树脂用作定影助剂。可通过在调色剂中引入结晶性聚酯树脂来实现低温定影性能。然而,在鉴于节能和环保而开发的类似无风扇机器(没有冷却风扇机构的打印机或复印机)中,当连续进行打印时,机器内温度升高,进而在记录介质上定影调色剂图像之后送出的记录介质的温度变高,使得在记录介质冷却前将具有定影的调色剂图像的记录介质堆叠时,存在该调色剂图像有时会背面转印至记录介质上的可能性。
根据本发明的第二示例性实施方案的调色剂能够确保:在调色剂图像定影于记录介质之后且在记录介质冷却之前,当将各自具有定影的调色剂图像的记录介质堆叠时,调色剂图像背面转印(backtransfer)至记录介质上被抑制。对此的原因尚不清楚,但认为如下。
调色剂的tanδ是表示调色剂在处于测量tanδ时的温度下的物理性能的指标之一。当tanδ为1以上时,调色剂的物理性能变为粘度支配的,而当tanδ为1以下时,调色剂的物理性能变为弹性支配的。此外,显示出调色剂的tanδ最大值的温度为表示调色剂的玻璃化转变温度的指标之一。当相对于比显示出tanδ的最大值的温度低10℃至低4℃之间的温度范围内的温度,tanδ值的平均梯度为0.10℃-1以上时,在调色剂图像定影后的记录介质冷却过程中,据认为调色剂的物理性能由受粘度支配转变为受弹性支配的温度范围小,因此呈粘性的调色剂物理性能能够迅速转变为弹性的物理性能。此外,根据本发明的第二示例性实施方案的调色剂的表面层部分含有具有烯属不饱和键的非晶性聚酯树脂的交联产物,并且认为此交联产物的存在有助于调色剂物理性能转变为弹性。由于调色剂物理性能转变为弹性,因此认为调色剂图像向记录介质上的背面转印受到抑制。
下面详细说明根据本发明的第二示例性实施方案的调色剂。
根据本发明第二示例性实施方案的调色剂构造为含有调色剂颗粒以及(根据需要)外部添加剂。
(调色剂颗粒)
调色剂颗粒构造为含有(例如)粘结剂树脂,并且(根据需要)含有着色剂、防粘剂和其他添加剂。
-粘结剂树脂-
在本发明的第二示例性实施方案中,将非晶性聚酯树脂和结晶性聚酯树脂组合用作粘结剂树脂。该非晶性聚酯树脂包含具有烯属不饱和键的非晶性聚酯树脂(下文有时称为非晶性不饱和聚酯树脂)。在本发明的第二示例性实施方案中,将非晶性不饱和聚酯树脂至少用作部分非晶性聚酯树脂。顺便提及,在本发明的第二示例性实施方案中,为了与非晶性不饱和聚酯树脂区别,有时将不具有烯属不饱和键或者虽然含有烯属不饱和键但该键不具有反应性的非晶性聚酯树脂称为非晶性饱和聚酯树脂。
顺便提及,树脂的“结晶性”是指在差示扫描量热法(DSC)中具有明确的吸热峰,而不是吸热量的逐步变化,具体而言是指当以10(℃/分钟)的升温速率测量时,吸热峰的半值宽度在10℃以内。
另一方面,树脂的“非晶性”是指观察到半值宽度超过10℃或观察到吸热峰的逐步变化或没有明确的吸热峰。
非晶性饱和聚酯树脂
非晶性饱和聚酯树脂与上述第一示例性实施方案中的非晶性饱和聚酯树脂相同。
结晶性聚酯树脂
结晶性聚酯树脂包括(例如)多元羧酸和多元醇的缩聚物。顺便提及,作为结晶性聚酯树脂,可使用市售可得的产品或合成树脂。
此处,结晶性聚酯树脂优选为使用具有直链脂肪族组分的聚合性单体而非具有芳香族组分的聚合性单体的缩聚物,这是因为易于形成晶体结构。
所述多元羧酸包括(例如)脂肪族二元羧酸(例如,富马酸、草酸、琥珀酸、戊二酸、己二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、1,9-壬烷二酸、1,10-癸烷二酸、1,12-十二烷二羧酸、1,14-十四烷二羧酸、和1,18-十八烷二羧酸)、芳香族二元羧酸(例如,诸如邻苯二甲酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸以及2,6-萘二羧酸等二元酸)、以及它们的酸酐和它们的低级烷基(例如碳数为1至5)酯。
作为所述多元羧酸,可以将具有交联结构或分支结构的三元或更多元的羧酸与二元羧酸组合使用。所述三元羧酸包括(例如)芳香族羧酸(例如,1,2,3-苯三甲酸、1,2,4-苯三甲酸和1,2,4-萘三甲酸)以及它们的酸酐或它们的低级烷基(例如碳数为1至5的烷基)酯。
作为多元羧酸,可以将具有磺酸基的二元羧酸或含有烯键式双键的二元羧酸与这些二元羧酸组合使用。
可以单独使用这些多元羧酸中的一者,或者两种或更多种组合使用。
在本发明的第二示例性实施方案中,在衍生自构成结晶性聚酯树脂的羧酸组分的结构单元的总量中,衍生自富马酸的结构单元的百分率优选为30摩尔%以上,更优选为60摩尔%以上,还更优选为70摩尔%以上。尤其是,除衍生自富马酸结构单元以外,基本上不含衍生自羧酸组分的结构单元,并且在衍生自构成结晶性聚酯树脂的羧酸组分的结构单元的总量中,衍生自富马酸的结构单元的百分率优选为100摩尔%。
多元醇包括(例如)脂肪族二醇(例如,在主链部分碳数为7至20的直链状脂肪族二醇)。所述脂肪族二醇包括(例如)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、以及1,14-二十烷癸二醇(1,14-eicosanedecanediol)。这些脂肪族二醇中,优选1,8-辛二醇、1,9-壬二醇、1,10-癸二醇。
作为多元醇,可以将具有交联结构或分支结构的三元或更多元的多元醇与二元醇组合使用。三元或更多元的多元醇包括(例如)甘油、三羟甲基乙烷、三羟甲基丙烷和季戊四醇。
可以单独使用所述多元醇的其中之一、或者两种或更多种组合使用。
此处,多元醇中脂肪族二醇的含量优选为80摩尔%以上,并更优选为90摩尔%以上。
结晶性聚酯树脂的熔融温度优选为70℃以上,更优选为75℃以上,还更优选为80℃以上。同样,结晶性聚酯树脂的熔融温度优选为130℃以下。
顺便提及,熔融温度是据通过差示扫描量热法(DSC)得到的DSC曲线而确定的,即,根据JIS K7121-1987的熔融温度的测定方法即“塑料的转变温度测量方法”中描述的“熔融峰值温度”而确定的。
所述结晶性聚酯树脂的重均分子量(Mw)优选为6,000至35,000。
例如,与非晶性饱和聚酯树脂的情况类似,通过已知的制造方法获得该结晶性聚酯树脂。
非晶性不饱和聚酯树脂
用于本发明第二示例性实施方案的非晶性不饱和聚酯树脂没有特别限定,只要其为分子中含有具有反应性的烯属不饱和键的树脂即可。本发明示例性实施方案中所用的“反应性”是指:当搅拌约200nm的树脂颗粒的30质量%的水分散液,并同时将其在80℃下加热,并且通过加入树脂的5质量%的聚合引发剂(APS,由Mitsubishi ChemicalCorporation生产)进行反应2小时,在冷冻干燥器中经固体分离后的树脂颗粒的凝胶含量(不溶于THF的含量)在反应前后增加了3质量%以上。下文中有时将具有反应性的烯属不饱和键简称为烯属不饱和键或不饱和键。
用于本发明第二示例性实施方案的非晶性不饱和聚酯树脂的不饱和键当量优选为4,000g/eq以下、更优选为1,500g/eq以下,还更优选为1,000g/eq以下。
在本发明的第二示例性实施方案中,树脂的不饱和键当量表示由下面方法测得的值。
进行树脂的NMR分析(H分析)以确定单体种类和组成比,并且通过确定其中具有不饱和双键的单体的比例,从而计算每个不饱和键的分子量。
非晶性不饱和聚酯树脂是分子中含有烯属不饱和键(例如,乙烯基或亚乙烯基)的非晶性聚酯树脂。
具体而言,非晶性不饱和聚酯树脂为(例如)多元羧酸和多元醇的缩聚物,并且优选为这样的聚酯树脂,其中作为不饱和聚酯组分的含有烯属不饱和键(例如,乙烯基或亚乙烯基)的单体用作多元羧酸和多元醇中的至少一者。
其中,考虑到稳定性,优选具有烯属不饱和键(例如,乙烯基或亚乙烯基)的多元羧酸和优选的多元醇的缩聚物作为非晶性不饱和聚酯树脂,并且更优选具有烯属不饱和键(例如,乙烯基或亚乙烯基)的二元羧酸和二元醇的缩聚物(即,线性聚酯树脂)作为非晶性不饱和聚酯树脂。
在非晶性不饱和聚酯树脂为含有烯属不饱和键的多元羧酸和多元醇的缩聚物的情况下,根据需要,可将不含有烯属不饱和键的多元羧酸用作该多元羧酸的一部分。不含有烯属不饱和键的多元羧酸的具体例子包括非晶性饱和聚酯树脂的段落中所引用的多元羧酸。
具有烯属不饱和键(例如,乙烯基或亚乙烯基)的二元羧酸包括(例如)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、乙炔二羧酸及其低级烷基(碳数为1至4的烷基)酯。考虑到反应性,烯属不饱和键优选地位于由缩聚形成的聚酯的主链中,或者位于接近主链的部分中。诸如链烯基琥珀酸这样不饱和键位于远离主链的侧链中的单体反应性差,并且这里不将其作为具有不饱和键的多元羧酸对待。
含有烯属不饱和键(例如,乙烯基或亚乙烯基)的三元或多元羧酸包括乌头酸、3-丁烯-1,2,3-三羧酸、4-戊烯-1,2,4-三羧酸、1-戊烯-1,1,4,4,-四羧酸及其低级烷基(碳数为1至4的烷基)酯。
可以单独使用这些多元羧酸的其中之一、或者两种或更多种组合使用。
二元醇包括(例如)双酚A、氢化双酚A、双酚A的环氧乙烷或环氧丙烷加成物、1,4-环己二醇、1,4-环己烷二甲醇、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-壬二醇以及新戊二醇。
三元或更多元醇包括(例如)甘油、三羟甲基乙烷、三羟甲基丙烷和季戊四醇。
顺便提及,为了(例如)调节酸值或羟基值,根据需要,可将诸如乙酸和苯甲酸之类的一元酸或诸如环己醇和苄醇之类的一元醇与多元醇组合使用。
可以单独使用这些多元醇的其中之一、或者两种或更多种组合使用。
在为多元羧酸和多元醇的缩聚物的非晶性不饱和聚酯树脂中,从烯属不饱和键的反应性的角度来看,优选选自富马酸、马来酸以及马来酸酐中的至少一种二元羧酸与二元醇的缩聚物。
即,非晶性不饱和聚酯树脂的不饱和聚酯组分优选为由选自富马酸、马来酸和马来酸酐的至少一种二元羧酸衍生而来的组分。
在构成非晶性不饱和聚酯树脂的全部多元羧酸和多元醇中,含有烯属不饱和键的单体的百分率优选为5摩尔%至25摩尔%,更优选为7.5摩尔%至22.5摩尔%。
对非晶性不饱和聚酯树脂的制造方法没有特别限定,并且可使用与上述的非晶性饱和聚酯树脂方法一致的方法。
非晶性不饱和聚酯树脂的重均分子量(Mw)优选为(例如)30,000至300,000,更优选为30,000至200,000,还更优选为35,000至150,000。
非晶性不饱和聚酯树脂的玻璃化转变温度(Tg)优选为(例如)50℃至80℃,更优选为50℃至65℃。
顺便提及,非晶性不饱和聚酯树脂的玻璃化转变温度确定为由差示扫描量热法(DSC)所得的吸热峰的峰值温度。
基于全部调色剂颗粒,粘结剂树脂的含量优选为(例如)40重量%至95重量%,更优选为50重量%至90重量%,还更优选为60重量%至85重量%。
关于结晶性聚酯树脂在全部粘结剂树脂中的百分率,基于全部粘结剂树脂,所用结晶性聚酯树脂的含量优选为2质量%至40质量%(更优选为2质量%至20质量%)。
关于非晶性不饱和聚酯树脂在全部非晶性聚酯树脂中的百分率,基于全部非晶性聚酯树脂,所用非晶性不饱和聚酯树脂的含量优选为25质量%至100质量%(更优选为45质量%至100质量%)。
-着色剂-
着色剂包括(例如)各种颜料,如炭黑、铬黄、汉撒黄、联苯胺黄、还原黄、喹啉黄、颜料黄、永久橙GTR、吡唑啉酮橙、耐硫化橙(Vulcan Orange)、色淀红、永久红、亮胭脂红3B、亮胭脂红6B、杜邦油红、吡唑啉酮红、立索红、若丹明B色淀、色淀红C、孟加拉玫瑰红、苯胺蓝、群青蓝、铜油蓝、氯化亚甲基蓝、酞菁蓝、颜料蓝、酞菁绿和孔雀石绿草酸盐;以及各种染料,例如吖啶类、呫吨类、偶氮类、苯醌类、吖嗪类、蒽醌类、硫靛类、二噁嗪类、噻嗪类、偶氮甲碱类、靛青类、酞菁类、苯胺黑类、聚甲炔类、三苯甲烷类、二苯甲烷类、以及噻唑类染料。
可单独使用这些着色剂的其中之一,或者两种或更多种组合使用。
根据需要,还可使用表面处理的着色剂,或者将着色剂与分散剂组合使用。另外,可组合使用多种着色剂。
基于全部调色剂颗粒,着色剂的含量优选为(例如)1质量%至30质量%,并更优选为3质量%至15质量%。
-防粘剂-
防粘剂包括(例如):烃类蜡;天然蜡如巴西棕榈蜡、米糠蜡和小烛树蜡;合成蜡或矿物/石油类蜡如褐煤蜡;以及酯类蜡如脂肪酸酯和褐煤酸酯。防粘剂并不局限于此。
防粘剂的熔融温度优选为50℃至110℃,更优选为60℃至100℃。
顺便提及,熔融温度是根据通过差示扫描量热法(DSC)得到的DSC曲线,由JIS K7121-1987的熔融温度的确定方法即“塑料的转变温度的测量方法”中描述的“熔融峰值温度”而确定的。
基于全部调色剂颗粒,防粘剂的含量优选为(例如)1重量%至20重量%,更优选为5重量%至15重量%。
-其它添加剂-
其它添加剂包括(例如)公知的添加剂,例如磁性材料、电荷控制剂和无机粉末。调色剂颗粒中含有这些添加剂作为内部添加剂。
-调色剂颗粒的性质等-
调色剂颗粒可以为具有单层结构的调色剂颗粒,或者为可以具有所谓的核/壳结构的调色剂颗粒,该核/壳结构包括核部(核颗粒)和包覆在所述核部上的覆层(壳层)。
此处,具有核/壳结构的调色剂颗粒优选包括(例如):包含粘结剂树脂以及根据需要的其它添加剂(例如,着色剂和防粘剂)的核部;以及含有粘结剂树脂的覆层。
在根据本发明的第二示例性实施方案的调色剂中,表面层部分含有非晶性不饱和聚酯树脂的交联产物。根据本发明示例性实施方案的含有调色剂颗粒以及根据需要的外部添加剂的调色剂具有这样的构造,其中调色剂颗粒的表面层部分含有非晶性不饱和聚酯树脂的交联产物。
可通过下面的方法来确定根据本发明的第二示例性实施方案的调色剂(调色剂颗粒)是否含有交联产物。
向2g调色剂或调色剂颗粒中加入100ml二甲亚砜和10ml5摩尔/L的氢氧化钠-甲醇溶液从而分散调色剂或调色剂颗粒,并且在室温(例如,25℃)下使水解反应进行12小时。反应后,用浓盐酸中和反应溶液,然后加入二甲基甲酰胺以制备0.5质量%的溶液,并且通过GPC测量水解处理后调色剂分散液的分子量(数均分子量)。在调色剂或调色剂颗粒中含有交联产物的情况下,在数均分子量为3,000以上的区域出现弱峰。该峰来自非晶性不饱和聚酯树脂的交联产物,该交联产物由包含在非晶性不饱和聚酯树脂的分子中的烯属不饱和键的聚合反应形成。可通过在数均分子量为3,000以上的区域中是否存在弱峰来确定根据本发明的示例性实施方案的调色剂(调色剂颗粒)是否含有交联产物。
另外,通过下面的方法来确定根据本发明的第二示例性实施方案的调色剂(调色剂颗粒)是否含有交联产物。
通过STXM(扫描透射X射线显微镜)获得调色剂的表面层部分和中心部分的C-K层NEXAFS(C-K shell NEXAFS)(近边X射线吸收精细结构)光谱,并且通过相对于源于烯属不饱和键的接近288.7eV的峰减去288eV和290eV处背景而获得峰面积。将该峰面积作为C2p峰,并且确定调色剂的表面层部分和中心部的C2p峰,由此可以确定表面层部分和中心部分之间的烯属不饱和键的丰度比。
通过比较的结果,当调色剂的表面层部分的C2p峰相对于中心部降低时,可判断调色剂(调色剂颗粒)的表面层部分含有交联产物。
调色剂颗粒的体积平均粒径(D50v)优选为2μm至10μm,更优选为4μm至8μm。
顺便提及,使用Coulter Multisizer II(由Beckman Coulter公司制造)测量调色剂颗粒的各种平均粒径和各种粒径分布指数,并且使用ISOTON-II(由Beckman Coulter公司制造)作为电解液进行该测量。
在测量中,将0.5mg至50mg的测量样品添加到2ml5%的表面活性剂(优选十二烷基苯磺酸钠)水溶液中,该表面活性剂作为分散剂,并将该溶液添加到100ml至150ml的电解液中。
将悬浮有测量样品的电解液在超声波分散器中进行分散处理1分钟,并且使用Coulter Multisizer II,利用孔径为100μm的孔,对粒径在2μm至60μm范围的颗粒的粒径分布进行测量。取样的颗粒数量为50,000。
在基于所测得的粒径分布而划分的粒径范围(通道)中,从最小直径一侧开始绘制各个体积和数量的累积分布。将累积值为16%的粒径定义为体积粒径D16v和数量粒径D16p,将累积值为50%的粒径定义为体积平均粒径D50v和累积数量平均粒径D50p,并且将累积值为84%的粒径定义为体积粒径D84v和数量粒径D84p。
使用这些值,从表达式(D84v/D16v)1/2计算体积平均粒径分布指数(GSDv),并且从表达式(D84p/D16p)1/2计算数均粒径分布指数(GSDp)。
调色剂颗粒的形状因子SF1优选为110至150,更优选为120至140。
顺便提及,形状因子SF1可以通过以下表达式求得。
表达式:SF1=(ML2/A)×(π/4)×100
其中,ML表示调色剂的绝对最大长度,并且A表示调色剂的投影面积。
具体而言,主要是通过利用图像分析仪的分析用数字表示显微镜图像或扫描电子显微镜(SEM)图像,并计算如下。即,通过摄像机,将分散在载玻片表面上的颗粒的光学显微镜图像输入Luzex图像分析仪,测得100个颗粒的最大长度和投影面积,通过以上表达式计算后,确定平均值,由此获得形状因子SF1。
在根据本发明的第二示例性实施方案的调色剂中,tanδ的最大值存在于50℃至70℃的范围内。如果tanδ的最大值存在于小于50℃处,则可能发生调色剂结块,而如果tanδ的最大值存在于大于70℃处,则增加了调色剂定影所需的热量,并且可能不会得到低温定影性能。
tanδ的一个最大值存在于50℃至70℃的范围内即足够。当tanδ的两个或多个最大值存在于50℃至70℃的范围时,这意味着调色剂中含有多种粘结剂树脂,并且这些树脂彼此不相容。在这种情况下,可能产生这样的问题,即由调色剂形成的图像易碎并且无法承受实际应用。可以承受实际应用并且在50℃至70℃的范围内存在tanδ的两个或多个最大值的调色剂是不存在的。
在根据本发明示例性实施方案的调色剂中,tanδ的最大值为1以上,优选为1至2,更优选为1.2至1.6。如果tanδ的最大值小于1,则调色剂的弹性过大,可能出现调色剂对纸张的粘附较弱的问题。
在根据本发明的第二示例性实施方案的调色剂中,相对于比显示出tanδ的最大值的温度低10℃至低4℃之间的温度范围内的温度,tanδ值的平均梯度为0.10℃-1以上,优选为0.12℃-1以上,更优选为0.13℃-1以上。如果tanδ的值相对于温度的平均梯度小于0.10℃-1,不易于抑制调色剂图像向记录介质的背面转印。
在根据本发明的第二示例性实施方案中,在通过动态粘弹性的温度依存性测量确定储能模量(storage modulus)G'和损耗模量(lossmodulus)G"后,将tanδ(tan Delta:动态粘弹性的动态损耗角正切)定义为G"/G'。这里,G'为在变形(deformation)过程中所产生的应力相对于扭曲(distortion)的关系中的模量的弹性响应组分,并且储存了相对于变形功的能量。模量的粘性响应组分为G"。同样,由G"/G'定义的tanδ是衡量能量的损耗和储存相对于变形功的比率的尺度。
可使用(例如)旋转平板型流变仪(ARES,由TA仪器制造)来测量储能模量G'和损耗模量G"。作为测量的例子,使用流变仪(ARES,由Rheometric Scientific制造)并在频率为1[Hz]的条件下使用平行板进行升温测量。将样品设定在约120[℃]至140[℃],冷却至室温(30℃以下),在30℃下保持3小时,以2[℃/分钟]的升温速率加热,测量升温过程中每1[℃]的储能模量G'、损耗模量G"和tanδ。
通过下面方法准备用于tanδ测量的样品。
利用压模机在常温下(例如,25℃)将待测调色剂或调色剂颗粒模成形为片状,由此可制造调色剂颗粒间基本没有间隙的样品。使用该样品进行tanδ的测量。
图1为示出了调色剂的tanδ的测量结果的例子的图。图中显示tanδ的最大值的温度为约55℃。图1中,相对于比显示出tanδ的最大值的温度(约为55℃)低10℃至低4℃之间的温度范围内的温度,tanδ值的平均梯度为0.13℃-1。
从tanδ的测量结果中,计算相对于比显示出tanδ的最大值的温度低10℃至低4℃之间的温度范围内的温度的tanδ值的平均梯度的方法如下。
关于温度[℃]和所测量的tanδ,将最小二乘法应用于比显示出tanδ的最大值的温度低10℃至低4℃之间的温度范围内的数据组,从而可获得tanδ相对于温度近似直线的梯度。将该梯度作为平均梯度。
在本发明的第二示例性实施方案中,作为调色剂的tanδ的调节方法,可(例如)通过使用结晶性聚酯树脂来将tanδ相对于温度的梯度调节至0.10℃-1以上,在该结晶性聚酯树脂中,在衍生自熔点为70℃以上的羧酸组分的结构单元的总量中,衍生自富马酸的结构单元的百分率为30摩尔%以上。同样,通过调整非晶性不饱和聚酯树脂或非晶性饱和聚酯树脂的玻璃化转变温度、或者通过控制那些非晶性聚酯树脂和结晶性聚酯树脂的相容性来调节显示出tanδ的最大值的温度。
(外部添加剂)
外部添加剂包括(例如)无机颗粒。该无机颗粒包括SiO2、TiO2、Al2O3、CuO、ZnO、SnO2、CeO2、Fe2O3、MgO、BaO、CaO、K2O、Na2O、ZrO2、CaO·SiO2、K2O·(TiO2)n、Al2O3·2SiO2、CaCO3、MgCO3、BaSO4、MgSO4等。
优选对作为外部添加剂的无机颗粒的表面进行疏水化处理。该疏水化处理(例如)通过将无机颗粒浸渍在疏水处理剂中进行。对疏水处理剂没有特别限定,但包括(例如)硅烷类偶联剂、硅油、钛酸酯类偶联剂、以及铝类偶联剂。可以单独使用这些化合物的其中之一,或两种或更多种组合使用。
相对于每100份无机颗粒,该疏水处理剂的量通常为(例如)从1质量份至10质量份。
外部添加剂还包括树脂颗粒(聚苯乙烯、PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)、三聚氰胺树脂等的树脂颗粒)以及清洁活化剂(例如,以硬脂酸锌为代表的高级脂肪酸的金属盐以及具有高分子量的氟类聚合物的颗粒)等。
基于调色剂颗粒,所述外部添加剂的外部添加量(例如)优选为0.01质量%至5质量%,更优选为0.01质量%至2.0质量%。
调色剂颗粒可以用干式制造法(例如,捏合粉碎法)或湿式制造法(例如,聚集/凝结法、悬浮聚合法或溶解悬浮法)制得。调色剂颗粒的制造方法并不局限于这些方法,可采用周知的制造方法。
其中,优选通过聚集/凝结法获得调色剂颗粒。
具体而言,例如,在用聚集/凝结法制造调色剂颗粒的情况下,调色剂颗粒是通过如下步骤获得的:制备树脂颗粒分散液的步骤,其中分散有作为粘结剂树脂的树脂颗粒(树脂颗粒分散液制备步骤);使树脂颗粒分散液(根据需要,在混合其他颗粒分散液之后的分散液中)中的树脂颗粒(根据需要,其它颗粒)聚集,以形成聚集颗粒的步骤(聚集颗粒形成步骤);以及加热分散有聚集颗粒的聚集颗粒分散液从而使聚集颗粒熔融/凝结,以形成调色剂颗粒的步骤(熔融/凝结步骤)。
在调色剂颗粒的制造中,可以进行使存在于调色剂颗粒的表面层部分中的非晶性不饱和聚酯树脂交联的交联步骤、或使含有非晶性不饱和聚酯树脂的交联产物的树脂颗粒附着于调色剂颗粒的表面的粘附步骤,使得调色剂颗粒的表面层可含有非晶性不饱和聚酯树脂的交联产物。
在交联步骤中,(例如)在熔融/凝结步骤之后,可在交联前向含有调色剂颗粒的调色剂颗粒分散液中加入聚合引发剂,以聚合存在于调色剂颗粒表面的非晶性不饱和聚酯树脂,从而在调色剂颗粒表面形成非晶性不饱和聚酯树脂的交联产物。
另一方面,在粘附步骤中,(例如)可进行通过使用树脂颗粒分散液从而形成后述的第二聚集颗粒的步骤,由此将含有非晶性不饱和聚酯树脂的交联产物的树脂颗粒附着于调色剂颗粒的表面,其中该树脂颗粒分散液含有由非晶性不饱和聚酯树脂的交联而获得的交联颗粒。
通过进行上述交联步骤或粘附步骤,根据本发明的示例性实施方案的调色剂的表面层可构造为含有非晶性不饱和聚酯树脂的交联产物。
顺便提及,在通过捏合粉碎法制造调色剂颗粒的情况下,可这样在调色剂颗粒表面形成非晶性不饱和聚酯树脂的交联产物:通过在水性介质中分散由捏合粉碎法制造的调色剂颗粒,向该介质中加入聚合引发剂并使存在于调色剂颗粒表面的非晶性不饱和聚酯树脂聚合。
下面详细描述各步骤。
下面将说明获得含有着色剂和防粘剂的调色剂颗粒的方法,但着色剂和防粘剂为根据需要而使用的添加剂。当然,也可以使用除着色剂和防粘剂以外的其他添加剂。
-树脂颗粒分散液制备步骤-
首先,与分散有作为粘结剂树脂的树脂颗粒的树脂颗粒分散液一起,制备了(例如)分散有着色剂颗粒的着色剂颗粒分散液以及分散有防粘剂颗粒的防粘剂颗粒分散液。
此处,通过(例如)在表面活性剂的帮助下将树脂颗粒分散在分散介质中,制备了树脂颗粒分散液。
用于树脂颗粒分散液的分散介质包括(例如)水性介质。
水性介质包括(例如)水(如蒸馏水或离子交换水)以及醇类。可以单独使用这些水性介质的其中之一,或两种或更多种组合使用。
表面活性剂包括(例如)阴离子表面活性剂如硫酸酯盐类、磺酸盐类、磷酸酯类和皂类;阳离子表面活性剂如胺盐类和季铵盐类;以及非离子表面活性剂如聚乙二醇类、烷基苯酚环氧乙烷加合物类和多元醇类。其中,优选为阴离子表面活性剂和阳离子表面活性剂。非离子表面活性剂可与阴离子活性剂或阳离子表面活性剂组合使用。
可以单独使用一种表面活性剂,或是两种或更多种组合使用。
在树脂颗粒分散液中,将树脂颗粒分散在分散介质中的方法包括(例如)旋转剪切型均质机以及使用诸如球磨机、砂磨机和Dyno磨的媒介的一般分散方法。另外,根据树脂颗粒的种类,也可以(例如)采用转相乳化法使树脂颗粒分散到树脂颗粒分散液中。
顺便提及,转相乳化法是这样的方法:使将要分散的树脂溶解在该树脂可溶的疏水性有机溶剂中,向有机连续相(O相)中加入碱以引起中和,然后加入水性介质(W相)从而使树脂从W/O到O/W转换(所谓的转相)以形成非连续相,从而使树脂以颗粒状分散在水性介质中。
分散在树脂颗粒分散液中的树脂颗粒的体积平均粒径(例如)优选为从0.01μm至1μm,更优选为从0.08μm至0.8μm,还更优选为从0.1μm至0.6μm。
树脂颗粒的体积平均粒径是基于使用激光衍射型粒径分布分析仪(如LA-700,由Horiba有限公司制造)而获得的粒径分布,对于所划分粒径范围(通道),从小粒径的一侧开始绘制体积累积分布,并且将相对于全部颗粒的累积值为50%处的粒径定义为体积平均粒径D50v。顺便提及,其它分散液中的颗粒的体积平均粒径也用同样的方法测定。
树脂颗粒分散液中包含的树脂颗粒的含量优选为(例如)从5质量%至50质量%,更优选为10质量%至40质量%。
与树脂颗粒分散液相似,也制备了(例如)着色剂分散液和防粘剂分散液。即,关于树脂颗粒分散液中颗粒的体积平均粒径、分散介质、分散方法和颗粒含量,也同样应用于分散在着色剂分散液中的着色剂以及分散在防粘剂分散液中的防粘剂。
-聚集颗粒形成步骤-
接下来,将树脂颗粒分散液与着色剂分散液和防粘剂分散液混合。
在混合分散液中,树脂颗粒、着色剂颗粒以及防粘剂颗粒发生异质聚集以形成聚集颗粒,该聚集颗粒的直径与调色剂颗粒的直径接近、并且含有树脂颗粒、着色剂颗粒和防粘剂颗粒。
具体而言,例如,一边往混合分散液中添加凝集剂,一边将混合分散液调节为酸性pH(例如pH从2至5),根据需要向其中添加分散稳定剂之后,将所得分散液加热到树脂颗粒的玻璃化转变温度(具体而言,(例如)从树脂颗粒的玻璃化转变温度-30℃至玻璃化转变温度-10℃)的温度,以使分散在混合分散液中的颗粒聚集,并形成聚集颗粒。
在聚集颗粒形成步骤中,例如,也可以在用旋转剪切型均质机搅拌混合分散液的同时,在室温(例如25℃)下添加上述凝集剂,并在将混合分散液调节到酸性pH(例如pH为2至5)并且根据需要添加分散稳定剂之后进行上述加热处理。
凝集剂包括(例如)与加入至混合分散液中作为分散剂的表面活性剂极性相反的表面活性剂,如无机金属盐和二价或更高价的金属络合物。具体而言,当金属络合物用作凝集剂时,表面活性剂的用量减少,充电特性提高。
根据需要,可以使用与该凝集剂的金属离子形成络合物或类似的键的添加剂。作为这样的添加剂,优选使用螯合剂。
无机金属盐包括(例如)金属盐如氯化钙、硝酸钙、氯化钡、氯化镁、氯化锌、氯化铝、和硫酸铝;以及无机金属盐聚合物如聚氯化铝、聚氢氧化铝和多硫化钙。
作为螯合剂,也可以使用水溶性的螯合剂。螯合剂包括(例如)羟基羧酸(oxycarboxylic acids)如酒石酸、柠檬酸和葡萄糖酸,亚氨基二乙酸(IDA),次氮基三乙酸(NTA),和乙二胺四乙酸(EDTA)等。
相对于每100质量份的树脂颗粒,螯合剂的添加量优选为0.01质量份至5.0质量份,更优选为大于或等于0.1质量份且小于3.0质量份。
-熔融/凝结步骤-
接下来,将分散有聚集颗粒的聚集颗粒分散液加热到(例如)不低于树脂颗粒的玻璃化转变温度的温度(例如,不低于比树脂颗粒的玻璃化转变温度高10℃至30℃的温度),以使聚集颗粒熔融/凝结并形成调色剂颗粒。
经过这些步骤,得到调色剂颗粒。
顺便提及,也可以通过以下步骤制造调色剂颗粒:在得到分散有聚集颗粒的聚集颗粒分散液后,进一步将该聚集颗粒分散液与分散有树脂颗粒的树脂颗粒分散液混合并聚集以使得树脂颗粒进一步附着在聚集颗粒的表面上,从而形成第二聚集颗粒的步骤;以及,对分散有第二聚集颗粒的第二聚集颗粒分散液加热,以使第二聚集颗粒熔融/凝结,从而形成具有核/壳结构的调色剂颗粒的步骤。
熔融/凝结步骤完成后,根据需要进行上述交联步骤,并且对在溶液中形成的调色剂颗粒进行周知的清洗步骤、固液分离步骤和干燥步骤以得到干燥的调色剂颗粒。
在清洗步骤中,从充电性能的观点出发,优选用离子交换水充分地进行置换清洗。同样,固液分离步骤虽然没有特别的限制,但是从生产性的观点来看,优选进行抽滤、压滤等。另外,干燥步骤虽然也没有特别的限制,但是从生产性的观点来看,优选使用冷冻干燥、闪喷干燥、流化干燥、振动型流化干燥等。
交联步骤中所用聚合引发剂没有特别的限制。
本发明的第二示例性实施方案中所用聚合引发剂包括(例如)水溶性聚合引发剂:过氧化物,例如过氧化氢、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、溴甲基苯甲酰基过氧化物、月桂酰过氧化物、过硫酸铵、过硫酸钠、过硫酸钾、过氧化碳酸二异丙酯、氢过氧化四氢萘、1-苯基-2-甲基丙基-1-氢过氧化物、叔丁基氢过氧化物过三苯基乙酸酯、叔丁基过甲酸酯、叔丁基过乙酸酯、叔丁基过甲酸苯酯、叔丁基过乙酸苯酯、叔丁基过甲氧乙酸酯、叔丁基过N-(甲苯酰基)氨基甲酸酯,硫酸氢铵以及硫酸氢纳,但本发明不限于此。
另外,油溶性聚合引发剂包括(例如)偶氮基聚合引发剂,如2,2’-偶氮二异丁腈、2,2’-偶氮二(2,4-二甲基戊腈),1,1'-偶氮二(环己烷-1-腈)和2,2’-偶氮二-4-甲氧基-2,4-二甲基戊腈。
根据本发明的第二示例性实施方案的调色剂(例如)通过向获得的干燥的调色剂颗粒中添加外部添加剂并混合它们而制得。优选通过(例如)V型搅拌机、Henschel混合器、或Loedige混合器进行混合。另外,根据需要,可以用振动筛分机、风力筛分机等除去粗大调色剂颗粒。
下面详细说明采用溶解悬浮法制造调色剂颗粒的方法。
溶解悬浮法是这样的方法:将含有粘结剂树脂以及根据需要的其他所用组分(如着色剂和防粘剂)的材料溶解或者分散在所述粘结剂树脂可溶的溶剂中制备液体,将该液体在含有无机分散剂的水性介质中造粒后,除去所述溶剂以获得调色剂颗粒。
除了着色剂和防粘剂以外,溶解悬浮法中所用的其他成分包括诸如内部添加剂、电荷控制剂、无机粉末(无机颗粒)、有机颗粒等各种成分。
在本发明第二示例性实施方案中,将所用粘结剂树脂和根据需要的其他组分溶解或者分散在粘结剂树脂可溶的溶剂中。粘结剂树脂是否可溶取决于粘结剂树脂的构成成分、分子链长、三维化程度等,因此溶剂不能笼统地规定,但是通常使用(例如)甲苯、二甲苯、己烷等烃类;二氯甲烷、氯仿、二氯乙烷、二氯乙烯等卤代烃;乙醇、丁醇、苄醇乙醚、苄醇异丙醚、四氢呋喃、四氢吡喃等醇或醚;乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸异丙酯等酯;丙酮、甲基乙基酮、二异丁基酮、二甲醚、二丙酮醇、环己酮、甲基环己酮等酮或缩醛。
这些溶剂溶解粘结剂树脂,而不需要溶解诸如着色剂和防粘剂的其他成分。诸如着色剂和防粘剂的其他成分能在粘结剂树脂溶液中分散即可。对溶剂的用量没有限制,只要是足够给出能在水性介质中造粒的粘度即可。从造粒容易程度和最终调色剂颗粒的产率的观点来看,含有粘结剂树脂和诸如着色剂和防粘剂的其他成分的材料(前者)与溶剂(后者)之比优选为10/90至50/50(前者/后者的质量比)。
通过将粘结剂树脂和诸如着色剂和防粘剂的其他成分溶解或者分散于溶剂而获得的液体(调色剂母液)在含有无机分散剂的水性介质中造粒以具有预定粒径。水性介质主要用的是水。水性介质与调色剂母液的混合比优选为水性介质/母液=90/10至50/50(质量比)。无机分散剂优选为选自磷酸三钙、羟基磷灰石、碳酸钙、氧化钛和二氧化硅粉末的分散剂。无机分散剂的量根据造粒的颗粒的粒径确定,但是通常基于调色剂母液优选为0.1质量%至15质量%的范围。用量为0.1质量%以上时,造粒可成功进行,用量为15质量%以下时,则可以抑制不必要的细小颗粒的产生并且能够以高收率获得目标颗粒。
为了让调色剂母液在含有无机分散剂的水性介质中成功地造粒,可以向水性介质中添加助剂。助剂包括公知的阳离子型、阴离子型和非离子型的表面活性剂,并且优选阴离子型表面活性剂。其例子包括烷基苯磺酸钠、α-烯烃磺酸钠以及烷基磺酸钠。基于调色剂母液,该助剂优选在1×10-4质量%至0.1质量%的范围内使用。
调色剂母液在含有无机分散剂的水性介质中的造粒优选在剪切条件下进行。分散在水性介质中的调色剂母液优选造粒成平均粒径为9μm以下,更优选为3.5μm至7μm。
配备有剪切机构的装置包括各种分散机,其中优选均质机。通过使用均质机,使相互间不相溶的物质(本发明的示例性实施方案中为含有无机分散剂的水性介质和调色剂母液)通过套管和旋转转子之间的间隙,使得与某种液体中不相溶的物质在该液体中以颗粒状分散。该均质机包括TK均质机、线流均质机、自动均质机(全部为特殊机化工业株式会社制),Silverson均质机(Silverson株式会社制),Polytron均质机(KINEMATICA AG公司制)等。
就转子叶片的圆周速度而言,使用均质机时的搅拌条件优选为2m/秒以上。圆周速度在以上范围的话,有助于颗粒形成。本发明的示例性实施方案中在含有无机分散剂的水性介质中对调色剂母液进行造粒后,将溶剂除去。溶剂的除去可以在常温(25℃)大气压下进行,但是这样除去需要长的时间,因此优选在比溶剂的沸点低、并且与沸点的差在80℃以内的条件下进行溶剂的除去。压力可以是大气压也可以是减压,但是减压除去溶剂时,优选在20mmHg以上150mmHg以下进行除去。
通过上述溶解悬浮法得到的调色剂颗粒在除去溶剂后,优选用盐酸等清洗。通过该清洗,可除去调色剂颗粒表面残存的无机分散剂,结果调色剂颗粒可恢复其原始组成并提高其特性。接着,进行交联在调色剂颗粒的表面层部分中存在的非晶性不饱和聚酯树脂的交联步骤,从而使调色剂颗粒的表面层部分含有非晶性不饱和聚酯树脂的交联产物,然后,将颗粒脱水并干燥,从而得到粉末状调色剂颗粒。
与聚集/凝结法相似,为了(例如)调整带电性、付与流动性、付与电荷交换性等目的,在由溶解悬浮法得到的调色剂颗粒中可以添加/附着诸如以二氧化硅、二氧化钛、氧化铝为代表的无机氧化物等外部添加剂。另外,除了上述无机氧化物等以外,可以添加诸如电荷控制剂、有机颗粒材料、润滑剂、研磨剂等其他成分(颗粒)作为外部添加剂。
<静电荷图像显影剂>
根据本发明的示例性实施方案的静电图像显影剂至少含有根据本发明第一示例性实施方案或第二示例性实施方案所述的调色剂。
根据本发明的示例性实施方案的静电图像显影剂可以是仅含有本发明第一示例性实施方案或第二示例性实施方案的调色剂的单组分显影剂或者是通过将调色剂与载体混合而获得的双组分显影剂。
对载体没有特别的限定,并且包括周知的载体。所述载体包括(例如):包覆载体,其以包覆树脂包覆由磁性材料组成的芯材的表面而获得;磁性粉末分散型载体,其通过在基体树脂中分散/混入磁性粉末而获得;树脂浸渍型载体,其通过以树脂浸渍多孔磁性粉末而获得;以及树脂分散型载体,其通过在基体树脂中分散/混入导电材料而获得。
顺便提及,磁性粉末分散型载体、树脂浸渍载体和导电颗粒分散型载体可以是这样的载体:其中载体的构成颗粒用作芯材并且包覆有包覆树脂。
磁性粉末包括(例如)磁性金属,如氧化铁、镍和钴;以及磁性氧化物,如铁素体和磁铁矿。
导电颗粒包括(例如)金、银和铜的金属的颗粒,炭黑,氧化钛、氧化锌、氧化锡、硫酸钡、硼酸铝和钛酸钾等。
包覆树脂和基体树脂包括(例如)聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚醋酸乙烯酯、聚乙烯醇、聚乙烯醇缩丁醛、聚氯乙烯、聚乙烯基醚、聚乙烯基酮、氯乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、苯乙烯-丙烯酸共聚物、包含有机硅氧烷键的直链有机硅树脂或其改性产物、氟树脂、聚酯、聚碳酸酯、酚醛树脂、以及环氧树脂。
顺便提及,包覆树脂和基体树脂可含有其他添加剂,如导电材料。
用包覆树脂包覆芯材的表面的方法包括(例如)用包覆树脂以及根据需要的各种添加剂溶于适当的溶剂中而获得的包覆层形成用溶液来进行包覆。对于溶剂没有特别的限定,并且可以考虑要使用的包覆树脂、涂布适应性等进行选择。
树脂包覆方法的具体例子包括:将芯材浸渍在包覆层形成用溶液中的浸渍法;将包覆层形成用溶液喷洒至芯材的表面上的喷雾法;在通过流动空气使芯材漂浮的状态下喷洒包覆层形成用溶液的流化床法;以及在捏合涂布机中将载体的芯材与包覆层形成用溶液混合并除去溶剂的捏合机涂布法。
双组分显影剂中调色剂与载体之间的混合比(质量比)优选为调色剂:载体=1:100至30:100,更优选为3:100至20:100。
<成像装置/成像方法>
对本发明的示例性实施方案的成像装置/成像方法进行说明。
根据本发明的示例性实施方案的成像装置包括:图像保持部件;充电单元,其用于对图像保持部件的表面进行充电;静电图像形成单元,其用于在图像保持部件的充电表面上形成静电图像;显影单元,其用于容纳静电图像显影剂,并且使形成于图像保持部件的表面上的静电图像显影以形成调色剂图像;转印单元,其用于将形成于图像保持部件的表面上的调色剂图像转印到记录介质上;以及定影单元,其用于使转印至记录介质的表面上的调色剂图像定影。作为静电图像显影剂,采用了本发明的示例性实施方案的静电图像显影剂。
在根据本发明的示例性实施方案的成像装置中,实施了包括如下步骤的成像方法(本发明的示例性实施方案的成像方法):对图像保持部件的表面进行充电的充电步骤;在所述图像保持部件的充电表面上形成静电图像的静电图像形成步骤;利用本发明示例性实施方案的静电图像显影剂使形成于图像保持部件的表面上的静电图像显影,从而形成调色剂图像的显影步骤;将形成于图像保持部件的表面上的调色剂图像转印到记录介质的表面上的转印步骤;以及使转印至所述记录介质的表面上的调色剂图像定影的定影步骤。
关于根据本发明的示例性实施方案的成像装置,其被用于周知的成像装置,例如,直接转印式装置,其中形成于图像保持部件的表面上的调色剂图像被直接转印到记录介质上;中间转印式装置,其中形成于图像保持部件的表面上的调色剂图像被初次转印到中间转印材料的表面上,并且转印至中间转印材料的表面上的调色剂图像被二次转印到记录介质的表面上;装配有清洁单元的装置,所述清洁单元用于在调色剂图像转印以后、充电以前清洁图像保持部件的表面;以及装配有静电消除单元的装置,其用于在调色剂图像转印后、充电以前,用静电消除光照射图像保持部件的表面以除去静电荷。
在中间转印式装置的情况下,应用于转印单元的构造包括:(例如)中间转印材料,其表面上转印有调色剂图像;初次转印单元,其用于将形成于图像保持部件的表面上的调色剂图像初次转印到中间转印材料的表面上;以及二次转印单元,其用于将转印到中间转印材料的表面上的调色剂图像二次转印到记录介质的表面上。
顺便提及,在根据本发明的示例性实施方案的成像装置中,例如,包括显影单元的部分可以是能够可拆卸地安装在成像装置上的盒结构(处理盒)。作为处理盒,例如,适合使用这样的处理盒:其容纳有根据本发明的示例性实施方案的静电图像显影剂并包含显影单元。
下面将说明本发明的示例性实施方案的成像装置的一个例子,但本发明并不限于此。顺便提及,说明图中所示的主要部分,而省略了对其他部分的描述。
图2为示出本发明的示例性实施方案的成像装置的示意性构造图。
在图2中示出的成像装置装配有第一至第四电子照相成像单元10Y、10M、10C和10K(成像单元),它们用于根据分色的图像数据分别输出黄色(Y)、品红色(M)、青色(C)和黑色(K)各种颜色的图像。这些成像单元(在下文中有时简称为“单元”)10Y、10M、10C和10K在水平方向上以预定间隔平行布置。顺便提及,这些单元10Y、10M、10C和10K均可以是可拆卸地安装在成像装置上的处理盒。
在图中的各个单元10Y、10M、10C和10K的上方,作为中间转印材料的中间转印带20延伸经过各个单元。中间转印带20设置为缠绕在与中间转印带20的内表面接触的驱动辊22和支撑辊24上,这些辊排列在图中左至右的方向从而彼此分开,并且设置为从第一单元10Y向第四单元10K的方向上运行。顺便提及,利用弹簧等(未示出)在远离驱动辊22的方向上偏置支撑辊24,并且对缠绕在这两个辊上的中间转印带20卷提供张力。此外,中间转印部件清洁单元30布置在中间转印带20的图像保持部件一侧的表面上,从而与驱动辊22相对。
将容纳在调色剂盒8Y、8M、8C和8K中的黄色、品红色、青色和黑色四种颜色的调色剂分别供应给单元10Y、10M、10C和10K的显影单元4Y、4M、4C和4K。
第一至第四单元10Y、10M、10C和10K具有相同的构造,因此作为这些单元的代表,这里对用于形成黄色图像的第一单元10Y(其布置在中间转印带运行方向的上游侧)进行说明。顺便提及,通过指定品红色(M)、青色(C)和黑色(K)的附图标记代替第一单元10Y相应部份的黄色(Y)附图标记,而省略对第二至第四单元10M、10C和10K的描述。
第一单元10Y具有作为图像保持部件的感光体1Y。在感光体1Y的周围依次设置有下列部件:充电辊2Y(充电单元的例子),其用于将感光体1Y的表面充电至预定电位;曝光单元3(静电图像形成单元的例子),其用于基于分色的图像信号,使带电的表面曝光于激光束3Y,从而形成静电图像;显影装置4Y(显影单元的例子),其用于将带电的调色剂供应到静电图像上从而使该静电图像显影;一次转印辊5Y(初次转印单元的例子),其用于将显影的调色剂图像转印至中间转印带20上;以及感光体清洁装置6Y(清洁单元的例子),其用于在初次转印之后除去残留在感光体1Y的表面上的调色剂。
顺便提及,将一次转印辊5Y布置在中间转印带20的内侧,从而设置在面对感光体1Y的位置。此外,将用于施加初次转印偏压的偏置电源(未示出)分别连接至一次转印辊5Y、5M、5C和5K。在控制器(未示出)的控制下,各偏置电源可改变施加至各一次转印辊的转印偏压。
下面,将描述在第一单元10Y中形成黄色图像的操作。
首先,在开始操作前,用充电辊2Y在-600V至-800V的电位对感光体1Y的表面进行充电。
感光体1Y是通过在导电基体(例如,20℃下的体积电阻率:1×10-6Ωcm以下)上层叠感光层而形成的。感光层通常具有这样的性质:电阻通常高(普通树脂的电阻),但是用激光束3Y照射时,被激光束照射的部分的电阻率发生变化。因此,根据从控制器(未示出)发送出的黄色图像数据,激光束3Y通过曝光装置3输出到感光体1Y的带电表面上。用激光束3Y照射感光体1Y的表面上的感光层,由此在感光体1Y的表面上形成黄色图案的静电图像。
静电图像是通过充电在感光体1Y的表面上形成的图像,并且是所谓的负像,该负像是由于被激光束3Y照射的感光层的部分的电阻率下降,而另一方面,未被激光束3Y照射的部分上电荷保留,导致在感光体1Y的表面上起电的电荷的流动而形成的。
随着感光体1Y的运转,在感光体1Y上形成的静电图像被旋转至预定的显影位置。在该显影位置处,感光体1Y上的静电图像被显影装置4Y可视化(显影)为调色剂图像。
显影装置4Y中容纳有(例如)静电图像显影剂,该显影剂至少含有黄色调色剂和载体。由于显影装置4Y内的搅拌,该黄色调色剂摩擦起电,并且通过具有与感光体1Y上起电的电荷相同极性(负极性)的电荷,该黄色调色剂被保持在显影剂辊(显影剂保持部件的例子)上。在感光体1Y的表面经过显影装置4Y时,黄色调色剂静电地附着在位于感光体1Y表面上的静电消除的潜像部分上,并使用黄色调色剂使该潜像显影。使在其上形成有黄色调色剂图像的感光体1Y以预定的速度连续运行,从而将在感光体1Y上显影的调色剂图像传送至预定的初次转印位置。
当感光体1Y上的黄色调色剂图像被传送至初次转印位置时,向一次转印辊5Y施加初次转印偏压,从感光体1Y指向一次转印辊5Y的静电力作用于调色剂图像,由此感光体1Y上的调色剂图像被转印至中间转印带20上。这里施加的转印偏压具有与调色剂的极性(-)相反的极性(+),并且在第一单元10Y中,(例如)通过控制器(未示出)将该转印偏压控制为约+10μA。
另一方面,通过感光体清洁装置6Y除去并收集残留在感光体1Y上的调色剂。
按照第一单元的方式,控制施加至第二单元10M以及其后单元的一次转印辊5M、5C和5K上的初次转印偏压。
以此方式,将中间转印带20(在第一单元10Y中,黄色调色剂图像被转印至其上)依次经过第二至第四单元10M、10C和10K传送,叠加并多次转印各颜色的调色剂图像。
所述中间转印带20(在其上,通过第一至第四单元多次转印有四色调色剂图像)到达二次转印部分,该二次转印部分由中间转印带20、与中间转印带内表面接触的支撑辊24和布置在中间转印带20的图像保持面侧上的二次转印辊26(二次转印单元的例子)构成。另一方面,通过供给机构在预定的时刻将记录纸张P(记录介质的例子)供入二次转印辊26与中间转印带20彼此接触的间隙处,并且将二次转印偏压施加至支撑辊24上。此处所施加的转印偏压具有与调色剂的极性(-)相同的(-)极性,并且从中间转印带20指向记录纸P的静电力作用于调色剂图像,结果,将中间转印带20上的调色剂图像转印到记录纸张P上。顺便提及,根据通过电阻检测器(未示出)(其用于检测二次转印部分的电阻)检测到的电阻来确定二次转印偏压,并且所述二次转印偏压为电压控制的。
接下来,将记录纸张P传递到定影装置28(定影单元的例子)中的一对定影辊之间的压接部分(辊隙部分)处,使得调色剂图像定影至记录纸张P上,由此形成定影图像。
调色剂图像被转印至其上的记录纸张P的包括(例如)用于电子照相复印机和打印机等的普通纸。除了记录纸张P之外,记录介质包括OHP纸等。
为了在定影之后进一步提高图像表面的平滑度,记录纸张P的表面优选是光滑的,例如,适当使用通过用树脂等包覆普通纸的表面而获得的包覆纸,印刷用铜板纸等。
将完成彩色图像的定影的记录纸张P运送到排出部,由此结束一系列的彩色图像形成操作。
<处理盒/调色剂盒>
对根据本发明的示例性实施方案的处理盒进行说明。
根据本发明的示例性实施方案的处理盒是可以安装在或从成像装置上拆卸的处理盒,并且其装配有用于容纳根据本发明的示例性实施方案的静电图像显影剂,并用静电图像显影剂将图像保持部件的表面上形成的静电图像显影以形成调色剂图像。
顺便提及,根据本发明的示例性实施方案的处理盒并不局限于上述构造,并可被构造为具有显影装置和(根据需要)其他单元,例如,选自图像保持部件、充电单元、静电图像形成单元和转印单元的至少一者。
下面描述根据本发明的示例性实施方案的处理盒的一个例子,但根据本发明的示例性实施方案的处理盒并不限于此。顺便提及,说明了图中所示主要部分,而省略了对其他的描述。
图3为说明根据本发明的示例性实施方案的处理盒的示意性构造图。
图3所示处理盒200具有这样构造:其中(例如)感光体107(图像保持部件的例子)、设置在感光体107周围的充电辊108(充电单元的例子)、显影装置111(显影单元的例子)、以及感光体清洁装置113(清洁单元的例子)以一体组合的方式被安装导轨116和具有曝光用开口118的壳体117保持并组成处理盒。
顺便提及,在图3中,109是曝光装置(静电图像形成单元的一个例子),112是转印装置(转印单元的一个例子),115是定影装置(定影单元的一个例子),并且300是记录纸张(记录介质的一个例子)。
下面描述根据本发明的示例性实施方案的调色剂盒。
根据本发明的示例性实施方案的调色剂盒是这样的调色剂盒:其容纳有根据本发明的示例性实施方案的调色剂并且可拆卸地安装在成像装置上。该调色剂盒容纳有供应给设置在成像装置中的显影单元的补给用调色剂。
图2所示的成像装置是这样的成像装置:其具有可拆卸地安装的调色剂盒8Y、8M、8C和8K,并且显影装置4Y、4M、4C和4K通过调色剂供应管(未示出)分别与对应于各显影装置(颜色)的调色剂盒相连接。在容纳在调色剂盒中的调色剂的量减少时,可更换调色剂盒。
[实施例]
下面,通过参考实施例和比较例,更详细的描述本发明的示例性实施方案,但本发明的示例性实施方案不限于下面实施例。
(各种测量方法)
<粒径的测量方法>
对粒径的测量方法进行说明。
当所测粒径为2μm以上时,使用Coulter Multisizer-II(由Coulter公司制造)作为测量装置,并使用ISOTON-II(由Coulter公司生产)作为电解液。
当所测粒径小于2μm时,使用激光衍射型粒径分布分析仪(LA-700,由Horiba有限公司制造)进行测量。
<分子量的测量方法>
在以下条件下测量分子量。使用“HLC-8120GPC,SC-8020(由Tosoh公司制造)装置”,使用两根“TSKgel和Super HM-H(由Tosoh公司制造,6.0mm ID×15cm)”作为色谱柱,使用THF(四氢呋喃)作为洗脱液来实施GPC。在样品浓度为0.5质量%、流速为0.6ml/分钟、样品注入量为10μl、测量温度为40℃的实验条件下,使用RI检测器进行试验。此外,由10个样品“聚苯乙烯标样TSK标准”:“A-500”、“F-1”、“F-10”、“F-80”、“F-380”、“A-2500”、“F-4”、“F-40”、“F-128”和“F-700”(由Tosoh公司制造)来制作标准曲线。
<玻璃化转变温度的测量方法>
通过DSC(差示扫描量热计)测量法测量玻璃化转变温度,确定按照ASTMD3418-8测得的主最大峰(primary maximum peak),并将其作为玻璃化转变温度。
在主最大峰的测量中,使用了由Perkin-Elmer公司制造的DSC-7。在该装置的检测部的温度校正中,使用了铟和锌的熔融温度,对于热量校正,使用了铟的熔融热。使用铝制盘并设定用于参比的空盘在升温速度为10℃/分钟下测量样品。
<检测表面层部分是否含有交联产物>
通过上述方法确定调色剂(调色剂颗粒)的表面层部分是否含有交联产物。
(非晶性聚酯树脂的合成)
-具有烯键式不饱和双键的聚酯树脂-
将80摩尔份双酚A的2摩尔环氧丙烷加合物、20摩尔份的双酚A的2摩尔环氧乙烷加合物、10摩尔份的对苯二甲酸、30摩尔份的十二烯基琥珀酸、50摩尔份的富马酸和0.1摩尔份的二丁基氧化锡加入加热干燥的三口烧瓶中,在通过减压操作降低容器中的压力之后,再用氮气创建惰性气氛,该混合物在机械搅拌下在常压(101.3KPa)下于230℃反应10小时,在8KPa下进一步反应1小时。将反应产物冷却至210℃,加入10摩尔份的偏苯三酸酐。该混合物反应1小时,接着在8KPa下反应直至软化温度变为115℃,由此获得非晶性聚酯树脂。
非晶性聚酯树脂的玻璃化转变温度为60℃。
(非晶性聚酯树脂颗粒分散液的制备)
将500质量份的非晶性聚酯树脂、320质量份的的甲乙酮、125质量份的异丙醇和5.0质量份10质量%的氨水溶液加入可分离烧瓶中,混合并溶解,然后通过加液泵在50℃加热搅拌下滴加离子交换水。接着,在减压下除去溶剂,在向除去溶剂的非晶性聚酯树脂颗粒分散液中加入50质量份20质量%的十二烷基苯磺酸钠水溶液之后,加入离子交换水将固体含量浓度调节至40质量%,由此获得非晶性聚酯树脂颗粒分散液。所得聚酯树脂颗粒的体积平均粒径为190nm。
(结晶性聚酯树脂的合成)
将44摩尔份的1,9-壬二醇、56摩尔份的十二烷基二甲酸,和0.05摩尔份的二丁基氧化锡加入加热干燥的三口烧瓶中,在通过向容器中引入氮气而保持惰性气氛的同时升高温度,之后在150℃至230℃下进行2小时缩聚反应。接下来,将温度逐渐升至230℃,搅拌该体系5小时,并且在达到粘性状态时,空气冷却以停止反应,由此合成了结晶性聚酯树脂。
(结晶性聚酯树脂颗粒分散液的制备)
将3,000质量份所得结晶性聚酯树脂、10,000质量份离子交换水和60质量份十二烷基苯磺酸钠加入高温高压乳化装置(CAVITRONCD1010)的乳化罐中,加热混合物并且在130℃下熔融,此后,在110℃、3L/m的流速、10,000rpm下分散30分钟,接下来使之通过冷却罐以制造结晶性聚酯树脂颗粒分散液,其固体含量为40质量%并且体积平均粒径D50v为125nm。
(不相容树脂颗粒分散液1的制备)
向分散介质中加入480质量份苯乙烯、120质量份的甲基丙烯酸甲酯和6质量份羧乙基丙烯酸酯,该分散介质通过在250质量份的离子交换水中溶解6质量份表面活性剂(二苯醚二磺酸钠)获得,并且在5,000转/分钟的转速下通过均质机(IKA ULTRA-TURRAX)分散5分钟以获得单体乳液。
然后,向带有搅拌器的容器中投入50质量份的单体乳液、550质量份的离子交换水和1质量份的表面活性剂(二苯醚二磺酸钠),该容器在80℃的热浴中保温,在进一步投入10质量份作为聚合引发剂的过硫酸铵(由Mitsubishi Gas Chemical Industries公司生产)后,在200rpm下搅拌并在热浴中保温1小时10分钟。
另外,将剩余的单体乳液以每分钟3质量份的速度投入容器中,在投入完成后,在热浴中搅拌并保温另外5小时,由此可获得不相容树脂颗粒分散液1。
所得不相容树脂颗粒分散液1的固体含量浓度为40质量%,并且颗粒的体积平均粒径为200nm。
(着色剂分散液的制备)
用均质机(IKA ULTRA-TURRAX)将50质量份炭黑(Regal330,由CABOT公司生产)、2.5质量份离子型表面活性剂Neogen R(由Dai-Ichi Kogyo Seiyaku公司生产)以及150质量份的离子交换水混合并分散10分钟,然后使用ULTIMIZER进行分散处理。接下来,用离子交换水将固体含量调节至30质量%,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)
将50质量份石蜡(HNP0190,由Nippon Seiro公司生产)、2.5质量份的离子表面活性剂Neogen R(由Dai-Ichi Kogyo Seiyaku公司生产)以及150质量份的离子交换水加热至120℃,在使用压力注入型Gaulin均质机进行分散处理后,用离子交换水将固体含量调节至30质量%,由此获得中心粒径为219nm的防粘剂分散液。
[实施例1]
(调色剂1的制造)
将638质量份的非晶性聚酯树脂颗粒分散液、128质量份的结晶性聚酯树脂颗粒分散液、135质量份的不相容树脂颗粒分散液1、88质量份的着色剂分散液、175质量份的防粘剂分散液、2.5质量份的硫酸铝(由Wako Pure Chemical Industries公司生产)、50质量份0.3M的硝酸水溶液和2,050质量份的离子交换水加入3升的装配有温度计、PH计和搅拌器的反应容器中,将该混合物在30℃的温度和150rpm的搅拌转速下保持30分钟,同时通过覆套式电阻加热器从外部控制温度。
在加入25质量份10质量%的硫酸铝水溶液的同时通过均质机(ULTRA-TURRAX T50,由IKA日本制造)分散该成分,然后,加入0.3N的硝酸溶液以调整聚集步骤中的pH至3.5。在升温至50℃后,通过COULTER MULTISIZER II(孔径:100μm,由Coulter制造)测量粒径,并获得了体积平均粒径为5.5μm的聚集体。
然后,额外加入255质量份的非晶性聚酯树脂颗粒分散液。
然后,加入40质量份10质量%的NTA(氨三乙酸)金属盐水溶液(CHELEST70,由Chelest公司生产),并且通过使用1N的氢氧化钠水溶液将pH调节至9.0。在以0.05℃/分钟的升温速度升温至80℃后,该体系在80℃下保持3小时。
接下来,进行1小时氮气鼓泡,同时体系内部保持在80℃,由此在体系内创建惰性气氛。向所得熔融颗粒分散液中加入聚合引发剂VA-057(商品名,由Wako Pure Chemical Industries公司生产),相对于每100质量份的熔融颗粒,该聚合引发剂VA-057的加入量为2质量份,在80℃下聚合5小时后,冷却聚合产物并过滤以获得粗调色剂颗粒。通过重复粗调色剂颗粒在离子交换水中的再分散和过滤来进行水洗直至滤液的导电率变为20μS/cm以下,并且该分散液在烘箱中于40℃真空干燥5小时以获得调色剂颗粒。
对于每100质量份的所得调色剂颗粒,使用样品磨将1.5质量份疏水二氧化硅(RY50,由Nippon Aerosil公司生产)和1.0质量份的疏水氧化钛(T805,由Nippon Aerosil公司生产)在10,000rpm下混合30秒,使用筛孔为45μm的振动筛筛分该混合物以制备调色剂1。
调色剂1的体积平均粒径为5.7μm,SF1为130。另外,在调色剂1的调色剂颗粒的表面层部分中,含有非晶性聚酯树脂的交联产物。
(显影剂的制造)
将100质量份的铁素体颗粒(由Powdertech公司生产,体积平均粒径:50μm)和1.5质量份的甲基丙烯酸甲酯树脂(由Mitsubishi Rayon公司生产,分子量:95,000)与500质量份的甲苯一同加入加压捏合机,并在常温(30℃)下搅拌混合15分钟。接下来,在通过升温至70℃来蒸去甲苯的同时,在减压下混合该成分,将余物冷却并用105μm的筛子分级以获得树脂包覆的铁素体载体。
将此树脂包覆的铁素体载体与调色剂1混合以制得调色剂浓度为7质量%的双组份显影剂1。
(评价)
使用DocuCentre-IV C4300(由Fuji Xerox公司制造)的改装机(经改装使得能够通过定影温度可变的外部定影装置来进行定影),通过将施加到由Fuji Xerox公司制造的纸(JD纸)上的调色剂的量调整至9.8g/m2来形成固体调色剂图像。在调色剂图像形成后,使用自由带辊隙熔凝型(free belt nip fuser-type)外部定影装置,在辊隙为6.5mm、定影速度为150mm/秒下将调色剂图像定影。在定影调色剂图像时,由发生低温侧沾污(offset)时的温度起,以5℃的幅度逐步改变定影温度,并基于下面的标准评价低温定影性能。在实施例1中,低温定影性能的评价结果为AA。
(评价标准)
AA:150℃以下
B:大于150℃小于等于170℃
C:大于170℃
顺便提及,通过沾污是否在实际应用中成为问题来判断是否出现了低温侧沾污。
此外,通过图像光泽(60℃光泽,三点平均,用BYK-Gardner制造的Micro-TRI-Gloss(装置名)测量)相对于最低定影温度至最低定影温度+20℃范围内的温度的梯度来评价图像光泽变化的程度。具体而言,以图像光泽值作为Y轴,定影温度作为X轴,用各定影温度下的图像光泽值对最低定影温度、最低定影温度+5℃、最低定影温度+10℃、最低定影温度+15℃、最低定影温度+20℃作图,从而确定图中的梯度。
梯度较小表示图像光泽相对于定影温度而言的变化较小,并且是优选的实施方案。实施例1中图像光泽的变化程度的评价结果为AA。
(评价标准)
C:梯度为0.5以上
B:梯度大于等于0.3小于0.5
A:梯度大于等于0.2小于0.3
AA:梯度小于0.2
[实施例2]
(不相容树脂颗粒分散液2的制备)
将100质量份的聚酯(HIMER ES-508,由Sanyo ChemicalIndustries公司生产)溶解在100质量份的乙酸乙酯中,在进一步添加20质量份的TAKENATE D110N(由Mitsui Chemicals公司生产)后,搅拌该成分并溶解以获得聚酯溶解产物。
然后,在用均质机(IKA ULTRA-TURRAX)以7,000转/分的转速搅拌添加有10质量份的聚乙烯醇(Kuraray Poval PVA217)的100质量份离子交换水的同时,添加该聚酯溶解产物并分散,在添加完成后,继续搅拌10分钟。接着,在40℃下加热该分散液,并在用均质机(IKA ULTRA-TURRAX)以3,000转/分的转速搅拌下将其加入1,000质量份的离子交换水中,通过继续搅拌和加热5小时来进行溶剂除去处理,由此可获得具有交联表面层的不相容树脂颗粒分散液2。
除了代替不相容树脂颗粒分散液1使用了不相容树脂颗粒分散液2以外,按与实施例1相同的方式制造调色剂2。
调色剂2的体积平均粒径为7.0μm,SF1为120。另外,在调色剂2的调色剂颗粒的表面层部分中,含有非晶性聚酯树脂的交联产物。
实施例2中,低温定影性能的评价结果为AA,并且图像光泽的变化程度的评价结果为AA。
[实施例3]
除了将非晶性聚酯树脂的组成中的富马酸变为马来酸以外,按与实施例1相同的方式制造调色剂3。
调色剂3的体积平均粒径为4.7μm,SF1为135。另外,在调色剂3的调色剂颗粒的表面层部分中,含有非晶性聚酯树脂的交联产物。
实施例3中,低温定影性能的评价结果为AA,并且图像光泽的变化程度的评价结果为A。
[实施例4]
除了将非晶性聚酯树脂的组成中的1,9-壬二醇变为1,6-己二醇以外,按与实施例1相同的方式制造调色剂4。
调色剂4的体积平均粒径为6.2μm,SF1为137。另外,在调色剂4的调色剂颗粒的表面层部分中,含有非晶性聚酯树脂的交联产物。
实施例4中,低温定影性能的评价结果为AA,并且图像光泽的变化程度的评价结果为A。
[实施例5]
通过混合70质量份实施例1中所用的非晶性聚酯树脂、10质量份的结晶性聚酯树脂、10质量份的不相容树脂颗粒、6质量份的着色剂分散液和3质量份作为防粘剂的WEP-5(由NOF公司生产)制备组合物,将该组合物在Banbury混合机中捏合,然后通过喷射磨机粉碎以获得平均粒径为7.6μm的调色剂,其中,5μm以下的颗粒的数均分数为10.0%。
将200质量份的该调色剂分散在1,500质量份的水中,该水中溶解有0.05质量%的作为非离子表面活性剂的壬基酚聚氧乙烯醚,用搅拌器(三一电机(Three-One Motor),由Shinto Scientific公司生产)搅拌该分散体30分钟,直至调色剂均匀润湿,由此制备了调色剂分散液。
在搅拌下将该调色剂分散液加热至80℃,通过投入10质量份作为聚合引发剂的过硫酸钠(由Mitsubishi Gas Chemical Industries公司生产)使调色剂表面发生交联反应。在将该体系在80℃保持1小时后,用冷水将反应产物迅速冷却以获得调色剂颗粒分散液。
将该调色剂分散液过滤,并且通过重复在离子交换水中再分散和过滤来进行水洗直至滤液的导电率变为20μS/cm以下,并且该分散液在烘箱中于40℃真空干燥5小时以获得调色剂颗粒。
调色剂5的体积平均粒径为7.5μm,SF1为139。另外,在调色剂5的调色剂颗粒的表面层部分中,含有非晶性聚酯树脂的交联产物。
实施例5中,低温定影性能的评价结果为AA,并且图像光泽的变化程度的评价结果为A。
[比较例1]
除了没有添加聚合引发剂VA-057(商品名,由Wako PureChemical Industries公司生产)以外,按与实施例1相同的方式制造调色剂6。
调色剂6的体积平均粒径为5.7μm,SF1为128。另外,在调色剂6的调色剂颗粒的表面层部分中,不含非晶性聚酯树脂的交联产物。
比较例1中,低温定影性能的评价结果为AA,并且图像光泽的变化程度的评价结果为C。
[比较例2]
除了在比较例2没有添加不相容树脂颗粒分散液1并且将添加的非晶性聚酯树脂颗粒分散液变为773质量份以外,按与实施例1相同的方式制造调色剂7。
调色剂7的体积平均粒径为6μm,SF1为120。另外,在调色剂7的调色剂颗粒的表面层部分中,含有非晶性聚酯树脂的交联产物。
比较例2中,低温定影性能的评价结果为AA,并且图像光泽的变化程度的评价结果为C。
[比较例3]
除了在比较例3没有使用结晶性聚酯树脂颗粒分散液并且将添加的非晶性聚酯树脂颗粒分散液变为776质量份以外,按与实施例1相同的方式制造调色剂8。
调色剂8的体积平均粒径为5.6μm,SF1为136。另外,在调色剂8的调色剂颗粒的表面层部分中,含有非晶性聚酯树脂的交联产物。
比较例3中,低温定影性能的评价结果为C,并且图像光泽的变化程度的评价结果为B。
(各测量方法)
<粒径的测量方法>
对粒径的测量方法进行说明。
当所测粒径为2μm以上时,使用Coulter Multisizer-II(由Coulter公司制造)作为测量装置,并使用ISOTON-II(由Coulter公司制造)作为电解液。
当所测粒径小于2μm时,使用激光衍射型粒径分布分析仪(LA-700,由Horiba有限公司制造)进行测量。
<分子量的测量方法>
在以下条件下测量分子量。使用“HLC-8120GPC,SC-8020(由Tosoh公司制造)装置”,使用两根“TSKgel和Super HM-H(由Tosoh公司制造,6.0mm ID×15cm)”作为色谱柱,使用THF(四氢呋喃)作为洗脱液来实施GPC。在样品浓度为0.5质量%,流速为0.6ml/min,样品注入量为10μl,测量温度为40℃的实验条件下,使用RI检测器进行试验。同样,由10个“聚苯乙烯标样TSK标准”:“A-500”、“F-1”、“F-10”、“F-80”、“F-380”、“A-2500”、“F-4”、“F-40”、“F-128”和“F-700”(由Tosoh公司制造)来制作标准曲线。
<玻璃化转变温度的测量方法>
通过DSC(差示扫描量热计)测量法测量玻璃化转变温度,确定按照ASTMD3418-8测得的主最大峰(primary maximum peak),并将其作为玻璃化转变温度。
在主最大峰的测量中,使用了由PerkinElmer公司制造的DSC-7。在该装置的检测部的温度校正中,使用了铟和锌的熔融温度,对于热量校正,使用了铟的溶解热。使用铝制盘并设定用于参比的空盘在升温速度为10℃/min下测量样品。
<检测表面层部分是否含有交联产物>
通过上述方法确定调色剂(调色剂颗粒)的表面层部分是否含有交联产物。
<tanδ的测量>
通过上述方法测量调色剂的tanδ。基于所得测量结果,确定了tanδ的峰值温度、tanδ的最大值、和tanδ相对于温度的平均梯度。
(非晶性聚酯树脂1的合成)
-含有烯键式不饱和双键的聚酯树脂-
将80摩尔份双酚A的2摩尔环氧丙烷加合物、20摩尔份双酚A的2摩尔环氧乙烷加合物、10摩尔份的对苯二甲酸、30摩尔份的十二烯基琥珀酸、40摩尔份的富马酸和0.1摩尔份的二丁基氧化锡加入加热干燥的三口烧瓶中,在通过减压操作降低容器中的压力之后,再用氮气创建惰性气氛,该混合物在机械搅拌下在常压(101.3KPa)下于230℃反应10小时,在8KPa下进一步反应1小时。将反应产物冷却至210℃,加入10摩尔份的偏苯三酸酐。该混合物反应1小时,接着在8KPa下反应直至软化温度变为115℃,由此获得非晶性聚酯树脂1。
非晶性聚酯树脂1的玻璃化转变温度为60℃。
(非晶性聚酯树脂颗粒分散液1的制备)
将500质量份的非晶性聚酯树脂1、320质量份的的甲乙酮、125质量份的异丙醇和5.0质量份10质量%的氨水溶液加入可分离烧瓶中,混合并溶解,然后通过加液泵在50℃加热搅拌下滴加离子交换水。接着,在减压下除去溶剂,在向除去溶剂的非晶性聚酯树脂颗粒分散液加入50质量份20质量%的十二烷基苯磺酸钠水溶液之后,加入离子交换水将固体含量浓度调节至40质量%,由此获得非晶性聚酯树脂颗粒分散液1。所得聚酯树脂颗粒的体积平均粒径为190nm。
(结晶性聚酯树脂1的合成)
将45摩尔份的1,9-壬二醇、55摩尔份的富马酸,和0.05摩尔份的二丁基氧化锡加入加热干燥的三口烧瓶中,在通过向容器中引入氮气而保持惰性气氛的同时升高温度,之后在150℃至230℃下进行2小时缩聚反应。接下来,将温度逐渐升至230℃,搅拌该体系5小时,并且在达到粘性状态时,空气冷却以停止反应,由此合成了结晶性聚酯树脂1。
(结晶性聚酯树脂颗粒分散液1的制备)
将3,000质量份所得结晶性聚酯树脂1、10,000质量份离子交换水和60质量份十二烷基苯磺酸钠加入高温高压乳化装置(CAVITRONCD1010)的乳化罐中,加热混合物并且在130℃下熔融,此后,在110℃、3L/m的流速、10,000rpm下分散30分钟,此外,使之通过冷却罐以制造结晶性聚酯树脂颗粒分散液1,其固体含量为40质量%并且体积平均粒径D50v为125nm。
(着色剂分散液1的制备)
用均质机(IKA ULTRA-TURRAX)将50质量份炭黑(Regal330,由CABOT公司生产)、2.5质量份离子型表面活性剂Neogen R(由Dai-Ichi Kogyo Seiyaku公司生产)以及150质量份的离子交换水混合并分散10分钟,然后使用ULTIMIZER进行分散处理。接下来,用离子交换水将固体含量调节至30质量%,由此获得中心粒径为245nm的着色剂分散液1。
(防粘剂分散液1的制备)
将50质量份石蜡(HNP9,由Nippon Seiro公司生产)、2.5质量份的离子表面活性剂Neogen R(由Dai-Ichi Kogyo Seiyaku公司生产)以及150质量份的离子交换水加热至120℃,在使用压力注入型Gaulin均质机进行分散处理后,用离子交换水将固体含量调节至30质量%,由此获得中心粒径为219nm的防粘剂分散液1。
[实施例2-1]
(调色剂1A的制造)
将638质量份的非晶性聚酯树脂颗粒分散液1、128质量份的结晶性聚酯树脂颗粒分散液1、88质量份的着色剂分散液、175质量份的的防粘剂分散液1、50质量份的0.3M硝酸水溶液和2,050质量份的离子交换水加入3升的装配有温度计、PH计和搅拌器的反应容器中,将该混合物在30℃的温度和150rpm的搅拌转速下保持30分钟,同时通过覆套式电阻加热器从外部控制温度。
在加入25质量份10质量%硫酸铝(由Wako Pure ChemicalIndustries公司生产)水溶液的同时通过均质机(ULTRA-TURRAX T50,由IKA日本制造)分散该成分,然后,加入0.3N硝酸以调整聚集步骤的pH至3.5。在升温至50℃后,通过COULTER MULTISIZER II(孔径:100μm,由Coulter制造)测量粒径,并获得了体积平均粒径为5.5μm的聚集体。
然后,额外加入255质量份的非晶性聚酯树脂颗粒分散液。
然后,加入40质量份的10质量%NTA(氨三乙酸)金属盐水溶液(CHELEST70由Chelest生产),并且通过使用1N氢氧化钠水溶液将pH调节至9.0。在以0.05℃/分钟的升温速度升温至80℃后,该体系在80℃下保持3小时。
接下来,进行1小时氮气鼓泡,同时体系内部保持在80℃,由此在体系内创建惰性气氛。向所得熔融颗粒分散液中,相对于每100质量份的熔融颗粒,加入2质量份的量的聚合引发剂VA-057(商品名,由Wako Pure Chemical Industries公司生产),在80℃下聚合5小时后,冷却聚合产物并过滤以获得粗调色剂颗粒(交联步骤)。通过重复粗调色剂颗粒在离子交换水中的再分散和过滤来进行水洗直至滤液的导电率变为20μS/cm以下,并且该分散液在烘箱中于40℃真空干燥5小时以获得调色剂颗粒。
相对于每100质量份的所得调色剂颗粒,使用样品磨将1.5质量份疏水二氧化硅(RY50,由Nippon Aerosil公司生产)和1.0质量份的疏水氧化钛(T805,由Nippon Aerosil公司生产)在10,000rpm下混合30秒(外部添加步骤),使用筛孔为45μm的振动筛筛分该混合物以制备调色剂1A。
调色剂1A的体积平均粒径为5.6μm,SF1为123。另外,在调色剂1的调色剂颗粒的表面层部分中,含有非晶性聚酯树脂的交联产物。
调色剂的tanδ的测量结果在表1中示出。
(显影剂的制造)
与500质量份的甲苯一起,将100质量份的铁素体颗粒(由Powdertech公司生产,体积平均粒径:50μm)和1.5质量份甲基丙烯酸甲酯树脂(由Mitsubishi Rayon公司生产,分子量:95,000)加入加压捏合机,并在常温(30℃)搅拌下混合15分钟。接下来,在通过升温至70℃来蒸去甲苯的同时,在减压下混合该成分,将余物冷却并用105μm的筛子分级以获得树脂包覆铁素体载体。
将此树脂包覆铁素体载体与调色剂1A混合以生产调色剂浓度为7质量%的双组份显影剂1A。
(评价)
使用Satera LBP5050(由Canon公司制造)的改装机,其中调色剂盒中的调色剂和显影剂容器中的显影剂分别被调色剂1A和双组份显影剂1A代替,形成5cm×4cm的固体图像1,并且通过改变内部参数将单位面积所施加的调色剂的量调整至10[g/m2]。
然后,通过连续打印弹出100张均具有用于评价的图像的纸张,使用C2纸(由Fuji Xerox公司制造)作为该纸张,在弹出第100张后的10秒内,将为打印的2900张C2纸进一步放置在排出的100张纸张上,并静置17小时以上。
将打印的100张纸张从固定纸张中取出,并彼此剥离,并通过观察一张纸与另一张纸被调色剂粘结至何等程度来评价背面转印的程度。
所得的评价结果在表1中示出。
(评价标准)
AA:纸张未被粘结,允许纸张无阻力剥离,并且未出现对图像的破坏。
A:剥离纸张时,经历无阻力或微阻力,并且对图像的破坏为无(null)或在实际使用中不会引起问题的水平。
C:剥离纸张时,经历明显阻力,或者由于偏移等对图像的损害成为实际使用中的问题。
[实施例2-2]
将50质量份实施例2-1中所用的结晶性聚酯树脂1、255质量份的非晶性聚酯树脂1、34质量份的着色剂分散液1、和56质量份的乙酸乙酯搅拌,并且向该混合物中加入75质量份的蜡分散液。对所得混合物充分搅拌直至体系变得均匀(此液体称为液体A)。另一方面,使用均质机(IKA ULTRA-TURRAX)对100质量份的碳酸钙分散液(此液体称为液体B)搅拌5分钟,该分散液通过在60质量份的水中、99质量份的2质量%CELLOGEN BS-H(由Dai-ichi Kogyo Seiyaku生产)水溶液、和157质量份的水中分散40质量份碳酸钙而获得。
此外,使用均质机(IKA ULTRA-TURRAX)对345质量份的液体B和250质量份的液体A搅拌以使混合液体悬浮。将此混合液通过螺旋桨型搅拌器在室温(例如,25℃)大气压下搅拌48小时以除去溶剂。接着,向该混合液体中加入盐酸,并且在除去碳酸钙后用水洗涤反应混合物。
接着,将温度升高到80℃,同时再次搅拌该混合液和15质量份的聚合引发剂(过硫酸钠,由Mitsubishi Gas Chemical Industries公司生产)。将该体系在80℃搅拌下保持30分钟,通过水洗、干燥和分级,获得调色剂颗粒。该调色剂颗粒的平均粒径为6μm。
在外部添加步骤后,通过进行与实施例2-1相同的处理获得调色剂,并进行相同的评价。
所得评价结果在表1中示出。
[实施例2-3]
通过混合70质量份实施例2-1中所用的非晶性聚酯树脂1、10质量份的结晶性聚酯树脂1、6质量份的着色剂分散液和3质量份作为防粘剂的WEP-5(由NOF公司生产)制备组合物,将该组合物在Banbury混合机中捏合,然后通过喷射磨机粉碎以获得平均粒径为7.6μm的调色剂,其中,5μm以下的颗粒的数均分数为10.0%。
将200质量份的该调色剂分散在1,500质量份的、溶解有0.05质量%作为非离子表面活性剂的壬基酚聚氧乙烯醚的水中,用搅拌器(三一电机,由Shinto Scientific公司生产)搅拌该分散体30分钟,直至调色剂均匀润湿,由此制备了调色剂分散液。
在搅拌下将该调色剂分散液加热至80℃,通过投入10质量份作为聚合引发剂的过硫酸钠(由Mitsubishi Gas Chemical Industries公司生产)使调色剂表面中发生交联反应。在将该体系在80℃保持1小时后,用冷却水将反应产物迅速冷却以获得交联处理后的调色剂颗粒分散液。
将该交联处理后的调色剂分散液过滤,并且通过重复在离子交换水中再分散和过滤来进行水洗直至滤液的导电率变为20μS/cm以下,并且该分散液在烘箱中于40℃真空干燥5小时以获得调色剂颗粒。该调色剂颗粒的体积平均粒径为7.2μm
在外部添加步骤后,通过进行与实施例1相同的处理获得调色剂,并进行相同的评价。
所得评价结果在表1中示出。
[实施例2-4]
通过将实施例2-1中的非晶性聚酯树脂1中醇单体的构成比变为10摩尔份的双酚A的2摩尔环氧丙烷加合物以及90摩尔份的双酚A的2摩尔环氧乙烷加合物来合成非晶性聚酯树脂。此外,在实施例2-1的调色剂生产工序中,在交联步骤后的冷却步骤后,在搅拌下将温度再次升至50℃,将该体系保持2小时然后迅速冷却。在迅速冷却步骤后,通过进行与实施例1相同的处理获得调色剂,并进行相同的评价。
所得评价结果在表1中示出。
[实施例2-5]
除了将在实施例2-1的非晶性聚酯树脂1的合成中所用的富马酸变为马来酸以外,通过进行与实施例2-1相同的操作获得调色剂,并进行相同的评价。
所得评价结果在表1中示出。
[实施例2-6]
除了将构成实施例2-1的结晶性聚酯树脂1的单体中的1,9-壬二醇变为1,6-己二醇以外,通过进行与实施例2-1相同的操作并使用以同样的方法合成的结晶性聚酯树脂来获得调色剂,并进行相同的评价。
所得评价结果在表1中示出。
[比较例2-1]
除了在实施例2-1的操作中不进行氮气鼓泡、添加引发剂和聚合以外,通过进行与实施例2-1相同的操作获得调色剂,并进行相同的评价。
所得评价结果在表1中示出。
[比较例2-2]
除了将在实施例2-1的非晶性聚酯树脂分散液1的量变为766质量份并且不使用结晶性聚酯树脂颗粒分散液1以外,通过进行与实施例2-1相同的操作获得调色剂,并进行相同的评价。
所得评价结果在表1中示出。
[比较例2-3]
除了将构成实施例2-1的非晶性聚酯树脂1的酸性单体的比例变为10摩尔份的对苯二甲酸、40摩尔份的十二烯基琥珀酸和40摩尔份的富马酸以外,通过进行与实施例2-1相同的操作获得调色剂,并进行相同的评价,但是在评价过程中引起了显影剂严重的背面转印和凝聚,从而将该调色剂判断为不能承受实际使用。
所得评价结果在表1中示出。
[比较例2-4]
除了在构成实施例2-1的非晶性聚酯树脂1的酸性单体中,对苯二甲酸变为60摩尔份、十二烯基琥珀酸变为5摩尔份并且以及富马酸变为30摩尔份以外,通过进行与实施例2-1相同的操作获得调色剂,并进行相同的评价。
所得评价结果在表1中示出。
[比较例2-5]
(非晶性脂颗粒分散液的制备)
向分散介质中加入480质量份苯乙烯、120质量份的丙烯酸丁酯和6质量份的羧乙基丙烯酸酯,该分散介质通过在250质量份的离子交换水中溶解6质量份表面活性剂(二苯醚二磺酸钠)而获得,并且通过均质机(IKA ULTRA-TURRAX)在5,000转/分钟的转速下分散5分钟以获得单体乳液。
然后,向带有搅拌器的容器中投入50质量份的单体乳液、550质量份的离子交换水和1质量份的表面活性剂(二苯醚二磺酸钠),该容器在80℃的热浴中保温,在进一步投入10质量份作为聚合引发剂的过硫酸铵(由Mitsubishi Gas Chemical Industries公司生产)后,在200rpm下搅拌并在热浴中保温1小时10分钟。
另外,将剩余的单体乳液以每分钟3质量份的速度投入容器中,在投入完成后,在热浴中搅拌并保温另外5小时。向其中加入1M氢氧化钠水溶液以将pH调节为4,由此获得非晶性脂分散液。
所得非晶性脂分散液的固体含量浓度为40质量%,并且树脂颗粒的体积平均粒径为200nm。
通过代替实施例2-1的操作中的非晶性聚酯树脂颗粒分散液1而使用该非晶性脂分散液获得调色剂,并并进行相同的评价。
所得评价结果在表1中示出。
表1
tanδ的峰值温度(℃) | tanδ最大值 | 平均梯度(℃-1) | 背面转印 | |
实施例2-1 | 57 | 1.7 | 0.13 | AA |
实施例2-2 | 56 | 1.8 | 0.12 | AA |
实施例2-3 | 60 | 1.9 | 0.13 | AA |
实施例2-4 | 57 | 2.0 | 0.12 | AA |
实施例2-5 | 55 | 1.6 | 0.11 | A |
实施例2-6 | 60 | 2.0 | 0.13 | AA |
比较例2-1 | 55 | 1.5 | 0.09 | C |
比较例2-2 | 63 | 1.4 | 0.09 | C |
比较例2-3 | 48 | 1.6 | 0.10 | C |
比较例2-4 | 72 | 1.8 | 0.12 | C |
比较例2-5 | 68 | 2.3 | 0.09 | C |
[引用编号和符号说明]
1Y、1M、1C、1K:感光体(图像保持部件的一个例子)
2Y、2M、2C、2K:充电辊(充电单元的一个例子)
3:曝光装置(静电图像形成单元的一个例子)
3Y、3M、3C、3K:激光束
4Y、4M、4C、4K:显影装置(显影单元的一个例子)
5Y、5M、5C、5K:一次转印辊(初次转印单元的一个例子)
6Y、6M、6C、6K:感光体清洁装置(清洁单元的一个例子)
8Y、8M、8C、8K:调色剂盒
10Y、10M、10C、10K:成像单元
20:中间转印带(中间转印材料的一个例子)
22:驱动辊
24:支承辊
26:二次转印辊(二次转印单元的一个例子)
30:中间转印材料清洁装置
107:感光体(图像保持部件的一个例子)
108:充电辊(充电单元的一个例子)
109:曝光装置(静电图像形成单元的一个例子)
111:显影装置(显影单元的一个例子)
112:转印装置(转印单元的一个例子)
113:感光体清洁装置(清洁单元的一个例子)
115:定影装置(定影单元的一个例子)
116:安装导轨
117:壳体
118:用于曝光的开口
200:处理盒
300:记录纸(记录介质的一个例子)
P:记录纸张(记录介质的一个例子)
Claims (12)
1.一种静电图像显影用调色剂,包含:
非晶性聚酯树脂,
结晶性聚酯树脂,以及
与所述非晶性聚酯树脂不相容的树脂颗粒,
其中
所述非晶性聚酯树脂包含具有烯属不饱和键的非晶性聚酯树脂,并且
表面层部分含有所述具有烯属不饱和键的非晶性聚酯树脂的交联产物。
2.根据权利要求1所述的静电图像显影用调色剂,
其中所述树脂颗粒为乙烯系树脂颗粒。
3.一种静电图像显影用调色剂,包含:
非晶性聚酯树脂,以及
结晶性聚酯树脂,
其中
所述非晶性聚酯树脂包含具有烯属不饱和键的非晶性聚酯树脂,
表面层部分含有所述具有烯属不饱和键的非晶性聚酯树脂的交联产物,
tanδ的最大值存在于50℃至70℃的范围内,
tanδ的最大值为1以上,并且
相对于比显示出tanδ的最大值的温度低10℃至低4℃的温度范围内的温度,tanδ值的平均梯度为0.10℃-1以上。
4.根据权利要求3所述的静电图像显影用调色剂,
其中
所述结晶性聚酯树脂的熔融温度为70℃以上,并且,
在衍生自构成所述结晶性聚酯树脂的羧酸组分的结构单元的总量中,衍生自富马酸的结构单元的百分率为30摩尔%以上。
5.一种静电图像显影剂,包含权利要求1所述的静电图像显影用调色剂。
6.一种静电图像显影剂,包含权利要求3所述的静电图像显影用调色剂。
7.一种调色剂盒,其容纳有权利要求1所述的静电图像显影用调色剂,并且该调色剂盒以可拆卸的方式安装在成像装置中。
8.一种调色剂盒,其容纳有权利要求3所述的静电图像显影用调色剂,并且该调色剂盒以可拆卸的方式安装在成像装置中。
9.一种处理盒,其容纳有权利要求5所述的静电图像显影剂,并且具有显影单元,该显影单元利用所述静电图像显影剂将在图像保持部件的表面上形成的静电图像显影,以形成调色剂图像,其中,
所述处理盒以可拆卸的方式安装在成像装置中。
10.一种处理盒,其容纳有权利要求6所述的静电图像显影剂,并且具有显影单元,该显影单元利用所述静电图像显影剂将在图像保持部件的表面上形成的静电图像显影,以形成调色剂图像,其中,
所述处理盒以可拆卸的方式安装在成像装置中。
11.一种成像装置,包括:
图像保持部件;
充电单元,其对所述图像保持部件的表面进行充电;
静电图像形成单元,其在所述图像保持部件的已充电表面上形成静电图像;
显影单元,其容纳有权利要求5所述的静电图像显影剂,并利用该静电图像显影剂将在所述图像保持部件的表面上形成的所述静电图像显影,以形成调色剂图像;
转印单元,其将在所述图像保持部件的表面上形成的所述调色剂图像转印至记录介质的表面上;以及
定影单元,其将转印至所述记录介质的表面上的所述调色剂图像定影。
12.一种成像装置,包括:
图像保持部件;
充电单元,其对所述图像保持部件的表面进行充电;
静电图像形成单元,其在所述图像保持部件的已充电表面上形成静电图像;
显影单元,其容纳有权利要求6所述的静电图像显影剂,并利用该静电图像显影剂将在所述图像保持部件的表面上形成的所述静电图像显影,以形成调色剂图像;
转印单元,其将在所述图像保持部件的表面上形成的所述调色剂图像转印至记录介质的表面上;以及
定影单元,其将转印至所述记录介质的表面上的所述调色剂图像定影。
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