CN105706004A - 调色剂用树脂、调色剂、显影剂、图像形成设备和处理卡盒 - Google Patents
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Abstract
提供调色剂用树脂,其为包括结晶性链段的共聚物,并且具有1,000Pa或更小的在100℃下的最大弹性应力值(ES100)、和在温度从100℃降低至70℃时1,000Pa或更大的在70℃下的最大弹性应力值(ES70),其中各最大弹性应力值是根据大振幅振荡剪切程序测量的。
Description
技术领域
本发明涉及调色剂用树脂、调色剂、显影剂、图像形成设备、和处理卡盒。
背景技术
常规地,以电方式或磁方式形成于电子照相图像形成设备等中的潜像是用电子照相调色剂(下文中可简称为“调色剂”)显影的。在电子照相术中,例如,在感光体上形成静电荷图像(潜像),然后用调色剂显影,从而形成调色剂图像。典型地,将调色剂图像转印到转印材料例如纸张上,然后定影在转印材料例如纸张上。在将调色剂图像定影在转印纸张上的定影步骤中,通常使用热定影技术例如加热辊定影技术和加热带定影技术,这是由于它们高的能量效率。
近来,市场上对图像形成设备更快且更节能的操作的需求一直在增加,并且一直需要低温定影性优异且能够提供高品质图像的调色剂。作为用于保证调色剂低温定影性的方法,存在降低调色剂的粘合树脂的软化温度的方法。然而,当粘合树脂的软化温度低时,所谓的偏移(offset)的机会增大,在所述偏移中,调色剂图像部分地粘附至定影部件的表面且粘附的图像转印至复印纸张(下文中也称作热偏移)。此外,调色剂的耐热存储稳定性劣化,并且可出现所谓的粘连,其中调色剂粒子彼此熔合,特别是在高温条件下。此外,还出现调色剂熔融和粘附至显影装置的内部部分和载体而使它们污染的显影装置中的问题,或者出现感光体的表面更有可能被调色剂成膜的问题。
作为能解决这些问题的技术,已知使用结晶性树脂作为调色剂的粘合树脂。结晶性树脂具有当其达到熔点时从其结晶状态快速软化的特性。因此,其能显著地降低调色剂的定影温度,同时保证在等于或低于熔点时表现出耐热存储稳定性。即,其能以高的水平同时满足低温定影性和耐热存储稳定性。然而,容许表现出低温定影性的具有熔点的结晶性树脂尽管在韧性方面是优异的,但其是柔软的并且易于塑性变形。因此,仅仅使用结晶性树脂作为粘合树脂导致具有非常差的机械耐久性的调色剂,这在图像形成设备中导致各种问题,例如变形、聚集、固化(粘附)、该设备中部件的污染等。
因此,作为使用结晶性树脂作为粘合树脂的调色剂,已经常规地提出了许多将结晶性树脂和无定形(amorphous)树脂组合使用的调色剂(参见PTL1-5)。与仅由无定形树脂制成的常规调色剂相比,它们更好地同时满足低温定影性和耐热存储稳定性。然而,当结晶性树脂变成暴露在调色剂的表面上时,存在如下问题:调色剂粒子由于在显影装置中搅拌的应力而聚集,而构成白色空白的原因。因此,该技术一直不能充分利用结晶性树脂的优势,因为结晶性树脂的添加量要受到限制。
还提出了许多使用其中具有结晶性的链段和具有无定形性质的链段彼此化学键合的树脂的调色剂。例如,提出了使用其中结晶性聚酯和聚氨酯彼此键合的树脂作为粘合树脂的调色剂(参见PTL6和7)。提出了使用其中结晶性聚酯和无定形乙烯基聚合物彼此键合的树脂的调色剂(参见PTL8)。此外,提出了使用其中结晶性聚酯和无定形聚酯彼此键合的树脂作为粘合树脂的调色剂(参见PTL9-11)。
此外,提出了将无机细粒子添加至主要由结晶性树脂制成的粘合树脂的技术(参见PTL12),和使用包含磺酸基团的具有基于不饱和键(linkage)的交联结构的结晶性树脂的调色剂(参见PTL13)。
所提出的这些技术在同时满足低温定影性和耐热存储稳定性方面均是优异的,但是未在根本上补救归因于结晶性链段的柔软性并且无法解决与调色剂的机械耐久性有关的问题。
此外,作为使用结晶性树脂的调色剂的主要题目,存在图像的耐刮擦性的问题。由于从调色剂在热定影期间在定影介质上熔融时起直至调色剂中的结晶性树脂变成重结晶化时花费时间,因此图像的表面无法快速恢复硬度。因此,出现如下问题:由于在定影之后的排纸步骤中与排纸辊、传送部件等的接触和滑动摩擦,在图像的表面上产生伤痕或者光泽度改变。
此外,当使用其中结晶性链段和无定形链段彼此化学键合的树脂时,取决于所使用的组成和键,结晶性链段的快速熔融性可能未被良好地保持。而且,还存在颜料倾向于不均匀地集中在像结晶性树脂这样的树脂中的问题。
因此,当前需要提供如下的调色剂用树脂:使用其可获得能以高的水平同时满足低温定影性和耐热存储稳定性并且具有优异的耐刮擦性和优异的颜料分散性的调色剂。
引文列表
专利文献
PTL1日本专利(JP-B)No.3949553
PTL2JP-BNo.4155108
PTL3日本专利申请特开(JP-A)No.2006-071906
PTL4JP-ANo.2006-251564
PTL5JP-ANo.2007-286144
PTL6日本专利申请公布(JP-B)No.04-024702
PTL7JP-BNo.04-024703
PTL8JP-ANo.63-027855
PTL9JP-BNo.4569546
PTL10JP-BNo.4218303
PTL11JP-ANo.2012-27212
PTL12JP-BNo.3360527
PTL13JP-BNo.3910338
发明内容
技术问题
本发明目标在于解决上述各种常规问题并且实现以下目的。即,本发明的目的是提供如下的调色剂用树脂:使用其可获得能以高的水平同时满足低温定影性和耐热存储稳定性,并且具有优异的耐刮擦性和优异的颜料分散性的调色剂。
问题的解决方案
用于解决上述问题的手段如下。
本发明的调色剂用树脂为包括结晶性链段的共聚物,
其中所述调色剂用树脂具有1,000Pa或更小的在100℃下的最大弹性应力值(ES100)、和在温度从100℃降低至70℃时1,000Pa或更大的在70℃下的最大弹性应力值(ES70),其中所述最大弹性应力值是根据大振幅振荡(振动,oscillatory)剪切程序测量的。
发明的有益效果
本发明能提供如下的调色剂用树脂:使用其可获得能解决上述各种常规问题、能以高的水平同时满足低温定影性和耐热存储稳定性并且具有优异的耐刮擦性和优异的颜料分散性的调色剂。
附图说明
图1显示使用共聚物的调色剂的相位图像的实例。
图2显示通过将图1的相位图像二值化而获得的二值化图像。
图3显示几乎不能区分图像噪声或相位差图像的微小直径图像的实例。
图4为显示本发明的图像形成设备的一个实例的示意性构造图。
图5为显示本发明的图像形成设备的另一实例的示意性构造图。
图6为显示本发明的图像形成设备的另一实例的示意性构造图。
图7为显示图6的一部分的放大的图。
具体实施方式
(调色剂用树脂、和调色剂)
本发明的调色剂用树脂为包含结晶性链段的共聚物。
所述调色剂用树脂具有1,000Pa或更小的在100℃下的最大弹性应力值(ES100)、和在温度从100℃降低至70℃时1,000Pa或更大的在70℃下的最大弹性应力值(ES70),其中所述值是根据大振幅振荡剪切程序测量的。
所述调色剂至少包含上述的调色剂用树脂。
为了提供能以高的水平同时满足低温定影性和耐热存储稳定性、并且具有优异的耐刮擦性和优异的颜料分散性的调色剂,本发明人已经进行了认真的研究。结果,本发明人已经发现,通过使用如下的调色剂用树脂作为所述调色剂用树脂,可提供能以高的水平同时满足低温定影性和耐热存储稳定性、并且具有优异的耐刮擦性和优异的颜料分散性的调色剂:其为包含结晶性链段的共聚物,并且具有1,000Pa或更小的在100℃下的最大弹性应力值(ES100)、和在温度从100℃降低至70℃时1,000Pa或更大的在70℃下的最大弹性应力值(ES70),其中所述值是根据大振幅振荡剪切程序测量的。
本发明人已经发现了使结晶性链段和无定形链段彼此化学键合并且控制各链段的结构从而限制所述结晶性链段的分子运动的技术。除了该技术之外,本发明人还已经发现了降低所述结晶性链段和所述无定形链段之间的相容性的技术。通过使用这些技术,可设计上述调色剂。
所述结晶性链段的可塑性变形的性质被认为是由于所述结晶性链段中的聚合物链的折叠结构引起的。所述结晶性链段由如下构成:结晶性部分,其中分子链以折叠状态彼此排列(align);和非结晶性(non-crystalline)部分,其包括所述分子链的折叠部分、和存在于所述结晶性部分之间的分子链。即使具有高结晶性的直链聚乙烯单晶也包含约3%的非结晶性部分。这些非结晶性部分的高的分子运动性被认为对所述结晶性链段的塑性变形有大的贡献。在使用结晶性链段时,可多好地限制该分子运动性是重要的。
为了设计所述调色剂,优选选择能限制所述结晶性链段的分子运动性的无定形链段、在所述调色剂中的结晶性链段和无定形链段之间形成微观相分离结构、和进行控制以产生微小的海-岛结构,其中所述无定形链段为海和所述结晶性链段为岛。这使得所述无定形链段可限制所述结晶性链段在等于或低于其熔点处的分子运动,从而实现优异的机械耐久性;使得所述调色剂整个上可在定影温度范围内弹性弛豫和平稳变形;使得所述无定形链段即时限制所述结晶性链段在形成有图像的纸张的排出期间的任何过度的分子运动;和使得所述微小的海-岛结构可防止所述结晶性链段被暴露在图像的表面上,从而使得能够快速地恢复图像上的硬度。
当所述结晶性链段和所述无定形链段良好匹配时,它们在它们嵌段共聚时倾向于相容化,这可降低归因于所述结晶性链段的熔融峰或者降低它们整体的玻璃化转变温度。这可影响低温定影性和耐热存储稳定性。因此,可降低所述结晶性链段和所述无定形链段之间的相容性,这使得可获得这样的调色剂:其能如上所述快速地恢复图像上的硬度,同时保持低温定影性和耐热存储稳定性。为了该目的,必要的是,所述调色剂用树脂具有1,000Pa或更小的在100℃下的最大弹性应力值(ES100)、和在温度从100℃降低至70℃时1,000Pa或更大的在70℃下的最大弹性应力值(ES70),其中所述值是根据大振幅振荡剪切程序测量的。
作为用于降低所述结晶性链段和所述无定形链段之间的相容性的具体方法,使用在主链中包含奇数个碳原子的单体(奇数单体)作为所述调色剂用树脂的单体是有效的。由于奇数单体无法像在主链中包含偶数个碳原子的偶数单体一样良好地排列,因此其氢键(其为强的分子间相互作用)仅是长程相互作用的那些,这使得可提供由偶极唤起的挠性。这也使颜料分散性改善。
可在所述结晶性链段和所述无定形链段的任意者中使用奇数单体。然而,优选将其用在所述无定形链段中。进一步地,优选的是,所述无定形链段在其结构单元中以1%质量-50%质量的量包含奇数单体。
所述调色剂优选地包含粘合树脂,并且根据需要,进一步包含其它组分。<粘合树脂>
所述粘合树脂包含上述的调色剂用树脂,并且根据需要,进一步包含其它树脂。
-调色剂用树脂-
所述调色剂用树脂为包含结晶性链段的共聚物,并且优选地包含无定形链段。
所述共聚物优选为由所述结晶性链段和所述无定形链段制成的嵌段共聚物。
在所述共聚物中,就使得可保持高的最高定影温度而言,优选的是,所述结晶性链段和所述无定形链段经由尿烷键键合。
通过使用所述共聚物,可形成特定的高级(higher-order)结构,其代表性实例为微观相分离结构。
所述共聚物是通过将不同种类的聚合物链经由共价键键合而获得的。通常,不同种类的聚合物链经常彼此是不相同的体系,并且不像水和油那样混合。在简单的混合物体系中,不同种类的聚合物链能独立地运动,并且因此变成彼此宏观相分离的。然而,在共聚物中,不同种类的共聚物链彼此连接,并且因此无法变成宏观相分离的。然而,虽然它们是连接的,但是它们试图通过与相同种类的聚合物链聚集而尽可能多地彼此分离。因此,取决于聚合物链的尺寸,它们无法避免被交替地分成富含A的部分和富含B的部分。因此,当改变组分A和组分B之间的混合程度,和它们的组成、长度(分子量和分布)、和共混比率时,它们的相分离结构改变。因此,可将它们控制为周期性的有序的介观结构,例如,如例如A.K.Khandpur,S.Forster,andF.S.Bates,Macromolecules,28(1995),pp.8,796-8,806中所示的球结构、圆柱体结构、螺旋体结构、和层状结构。
所述共聚物由结晶性组分和无定形组分构成。如果可使它们的微观相分离结构结晶化为具有上述的周期性的有序的介观结构的共聚物,并且因此使用它们的熔体微观相分离结构作为模板,则可获得在从几十纳米到几百纳米尺度上的结晶相的规则排列。因此,通过利用这样的高级结构,如下是可能的:在其中需要流动性的情况下例如在定影期间,赋予足够的流动性和变形性,其是基于所述结晶性部分中的固-液相转变现象;和在其中不需要流动性和变形性的情况下例如在存储期间以及在定影之后在设备中的传送步骤中,将所述结晶性部分俘获在所述结构内部和限制运动性。
所述共聚物的分子结构、结晶性、和高级结构例如微观相分离结构可根据常规的公知技术容易地分析。特别地,可根据高分辨率NMR测量(1H、13C等)、差示扫描量热法(DSC)测量、广角X-射线衍射测量、(热解)GC/MS测量、LC/MS测量、红外吸收(IR)光谱测量、原子力显微镜观察、和TEM观察对它们进行观察。
例如,可根据以下程序判断调色剂中是否包含本发明中规定的调色剂用树脂。
首先,将调色剂溶解在溶剂例如乙酸乙酯和THF中(或者可进行索氏提取)。然后,将所得物用具备冷却功能的高速离心机进行离心,例如,在20℃以10,000rpm离心10分钟,以分离成可溶性内容物和不溶性内容物。将所述可溶性内容物通过多次重新沉淀而精制。通过该过程,可分割(分离,split)出高度交联的树脂组分、颜料、蜡等。
然后,根据GPC对所获得的树脂组分进行测量,以获得其分子量和分布、以及色谱图。当所获得的色谱图为多峰时,将所述树脂组分用级分收集器等分级/分割,并且制得各级分的膜。通过该操作,将各种类的树脂组分彼此分离并且精制,以各自进行各种分析。通过如下进行各级分的成膜:在Teflon皮氏培养皿上在减压下进行干燥,从而使溶剂挥发。
将各个所获得的经精制的膜首先进行DSC测量以知晓其Tg、熔点、结晶行为等。当在冷却和降温期间观察到结晶峰时,将该膜在该温度范围内退火24小时或更长时间以使结晶性组分生长。当未观察到结晶化但是观察到熔融峰时,将膜在比熔点低10℃的温度附近退火。这使得可知晓各种转变点和任何结晶性骨架的存在。
接着,用SPM观察,或者视情况而定,与TEM观察组合,确认是否存在相分离结构。当可确认所谓的微观相分离结构时,意味着样品为共聚物或者具有高的分子内/分子间相互作用的体系。
将经精制的膜进一步进行FT-IR测量、NMR测量(1H、13C)、GG/MS测量,以及视情况而定,使得能够更详细地分析分子结构的NMR测量(2D)。这容许知晓膜的组成、结构、和各种性质,以及确认例如任何聚酯骨架或尿烷键的存在、以及它们的组成和组成比率。
通过综合判断以上测量和分析的结果,可确定在调色剂中是否包含本发明中规定的调色剂用树脂。
此处,将介绍以上测量各自的程序和条件的实例。
<GPC测量的实例>
所述测量可用如下进行:GPC测量仪器(例如,由TosohCorporation制造的HLC-8220GPC),其优选为装备有级分收集器的GPC测量仪器。
柱子可优选为3根连续的15cm柱子TSKGELSUPERHZM-H(由TosohCorporation制造)。将待测量的树脂制成0.15%质量的四氢呋喃(THF)(包含稳定剂,由WakoPureChemicalIndustries,Ltd.制造)溶液,并且通过0.2μm过滤器过滤,并且使用所得滤液作为样品。将该THF样品溶液(100μL)注入到该测量仪器中,并且在40℃的温度下以0.35mL/分钟的流速测量。
分子量是用基于单分散聚苯乙烯标准样品产生的校准曲线计算的。所述单分散聚苯乙烯标准样品为由ShowaDenkoK.K.制造的SHOWDEXSTNDARDSERIES和甲苯。制得以下三种种类的单分散聚苯乙烯标准样品的THF溶液,并且在上述条件下测量。校准曲线是通过将峰顶的保留时间视为所述单分散聚苯乙烯标准样品的光散射分子量而产生的。
溶液A:S-7450(2.5mg)、S-678(2.5mg)、S-46.5(2.5mg)、S-2.90(2.5mg)、和THF(50mL)
溶液B:S-3730(2.5mg)、S-257(2.5mg)、S-19.8(2.5mg)、S-0.580(2.5mg)、和THF(50mL)
溶液C:S-1470(2.5mg)、S-112(2.5mg)、S-6.93(2.5mg)、甲苯(2.5mg)、和THF(50mL)
检测器可为RI(折射率)检测器,但是对于进行分级时可为具有更高灵敏性的UV检测器。
<DSC测量的实例>
将样品(5mg)密封在由TAInstrumentsInc.制造的T-ZERO简易密封盘内,并且用DSC(由TAInstrumentsInc.制造的Q2000)测量。
在该测量中,将样品在氮气流下对于第一次加热以5℃/分钟的速率从40℃加热至150℃,保持5分钟,以5℃/分钟的速率冷却至-70℃并且保持5分钟。
然后,将样品对于第二次加热以5℃/分钟的升温速率加热。测量样品的所得热变化,绘制“吸热/放热量”对“温度”图,并且根据固定的规则获得样品的Tg、冷结晶化、熔点、结晶化温度等。Tg是由第一次加热的DSC曲线根据终点程序获得的值。还可通过在升温期间进行±0.3℃的调制而分割出焓弛豫组分。
<SPM观察的实例>
用SPM(例如,AFM)观察样品的敲击模式相位图像。
在本发明的调色剂用树脂中,优选的是,柔软且作为大相位差图像观察到的部分和硬的且作为小相位差图像观察到的部分是微小地分散的。在此情况下,重要的是,由所述硬的且小相位差部分形成的第二相位差图像是作为外相微小地分散的,并且由所述柔软的且大相位差部分形成的第一相位差图像是作为内相微小地分散的。
由其获得相位图像的样品可为通过用例如由LicaCorporation制造的超微切片机ULTRACUTUCT在以下条件下切割而获得的树脂块的切片。
-切割厚度:60nm
-切割速度:0.4mm/秒
-用金刚石刀具(ULTRASONIC35°)
用于获得AFM相位图像的代表性仪器为,例如,由AsylumTechnologyCo.,Ltd制造的MFP-3D。AFM相位图像可用OMCL-AC240TS-C3作为悬臂在以下测量条件下观察。
-目标振幅:0.5V
-目标百分比:-5%
-振幅设定点:315mV
-扫描速率:1Hz
-扫描点:256×256
-扫描角度:0°
<TEM观察的实例>
[程序]
(1)将样品暴露于RuO4水溶液氛围,并且进行染色2小时。
(2)将所述样品用玻璃刀具修整,并且用超微切片机在以下条件下切割样品切片。
-切割条件-
-切割厚度:75nm
-切割速度:0.05mm/秒-0.2mm/秒
-用金刚石刀具(ULTRASONIC35°)
(3)将所述切片固定在网上,暴露于RuO4水溶液氛围,并且进行染色5分钟。
[观察条件]
-所用仪器:由JEOLLtd.制造的透射电子显微镜JEM-2100F
-加速电压:200kV
-形貌学观察:明场程序
-设定:束斑尺寸为3,CLAP为1,OLAP为3,和Alpha为3
<FT-IR测量的实例>
用FT-IR光谱仪(产品名称“SPECTRUMONE”,由PerkinElmerCo.,Ltd.制造),对于16个扫描,以2cm-1的分辨率,和在中红外范围(400cm-1-4,000cm-1)内进行FT-IR光谱测量。
<NMR测量的实例>
将样品以尽可能高的浓度溶解在重(氘代,heavy)氯仿中,倒入5mmφNMR样品管中,并且进行各种NMR测量。测量仪器为由JEOLResonanceCo.,Ltd制造的JNM-ECX-300。
在任何测量中,测量温度为30℃。1H-NMR测量累计进行256次,并且重复时间为5.0s。13C测量累计进行10,000次,并且重复时间为1.5s。由所获得的化学位移,可指认组分,并且由通过将相应的积分峰值除以质子或碳原子数获得的值而计算它们的共混比率。
对于更详细的结构分析,可进行双量子滤波1H-1H位移相关二维NMR(DQF-COSY)测量。在此情况下,所述测量累计进行1,000次,并且重复时间为2.45s或2.80s,并且可由所获得的谱图详细说明结构的耦合状态即反应性位点。然而,典型的1H和13C测量对于辨别结构是足够的。
<GC/MS测量的实例>
在该分析中,进行使用反应性试剂的反应性热解气相色谱法/质谱法(GC/MS)程序。反应性热解GC/MS程序中使用的反应性试剂为氢氧化四甲基铵(TMAH)的10%质量甲醇溶液。GC-MS仪器为由ShimadzuCorporation制造的QP2010,数据分析软件为由ShimadzuCorporation制造的GCMSSOLUTION,并且加热器为由FrontierLaboratories,Ltd制造的PY2020D。
[分析条件]
-反应性热解温度:300℃
-柱子:ULTRAALLOY-5,L=30m,ID=0.25mm,膜=0.25μm
-柱子升温:50℃(保持1分钟)以10℃/min到330℃(保持11分钟)
-载气压力:恒定为53.6kPa
-柱子流速:1.0mL/min
-电离程序:EI程序(70eV)
-质量范围:m/z,29-70
-注入模式:分流(1:100)
--结晶性链段--
所述结晶性链段没有特别限制,并且可根据意图选择合适者。然而,其优选为结晶性聚酯树脂。
---结晶性聚酯树脂---
所述结晶性聚酯树脂没有特别限制,并且可根据意图选择合适者。其实例包括由多元醇和多元羧酸合成的缩聚的聚酯树脂、内酯开环聚合产物、和聚羟基羧酸。
所述结晶性聚酯树脂没有特别限制,并且可根据意图选择合适者。然而,其优选为包含二羟基脂族醇组分和二价脂族羧酸组分作为构成组分的结晶性聚酯树脂。
----多元醇----
所述多元醇的实例包括二羟基二醇、和三羟基到八羟基以上多元醇。
所述二羟基二醇没有特别限制,并且可根据意图选择合适者。其实例包括:脂族醇例如直链脂族醇和支化的脂族醇(二价脂族醇);具有4-36个碳原子的亚烷基醚二醇;具有4-36个碳原子的脂环族二醇;所述脂环族二醇的环氧烷烃(“环氧烷烃”在下文中可简称为“AO”);双酚AO加合物;聚内酯二醇;聚丁二烯二醇、具有羧基的二醇、具有磺酸基团或氨基磺酸基团的二醇;和具有其它官能团例如以上那些的盐的二醇。在这些之中,在链中具有2-36个碳原子的脂族醇是优选的,和在链中具有2-36个碳原子的直链脂族醇是更优选的。可单独使用这些之一,或者可组合使用这些的两种或更多种。
所述直链脂族醇相对于整个二醇的含量没有特别限制并且可根据意图适当地选择。然而,其优选为80摩尔%或更大,并且更优选地90摩尔%或更大。当含量大于80摩尔%或更大时,有利地,所述树脂的结晶性将是高的,低温定影性和耐热存储稳定性的同时满足将是良好的,并且树脂硬度倾向于是高的。
所述直链脂族醇没有特别限制,并且可根据意图选择合适者。其实例包括乙二醇、1,3-丙烷二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇、1,7-庚二醇、1,8-辛二醇、1,9-壬二醇、1,10-癸二醇、1,11-十一烷二醇、1,12-十二烷二醇、1,13-十三烷二醇、1,14-十四烷二醇、1,18-十八烷二醇、和1,20-二十烷二醇。在这些之中,乙二醇、1,4-丁二醇、1,6-己二醇、1,8-辛二醇、1,10-癸二醇、和1,12-十二烷二醇是特别优选的,因为所述结晶性聚酯树脂的结晶性将是高的,并且其快速熔融性将是优异的。
所述支化的脂族醇没有特别限制,并且可根据意图选择合适者。然而,其优选为在链中具有2-36个碳原子的支化的脂族醇。所述支化的脂族醇的实例包括1,2-亚丙基二醇、新戊二醇、和2,2-二乙基-1,3-丙烷二醇。
所述具有4-36个碳原子的亚烷基醚二醇没有特别限制,并且可根据意图选择合适者。其实例包括一缩二乙二醇、二缩三乙二醇、一缩二丙二醇、聚乙二醇、聚丙二醇、和聚四亚甲基醚二醇。
所述具有4-36个碳原子的脂环族二醇没有特别限制,并且可根据意图选择合适者。其实例包括1,4-环己烷二甲醇、和氢化双酚A。
所述三羟基到八羟基以上多元醇没有特别限制,并且可根据意图选择合适者。其实例包括:具有3-36个碳原子的三羟基到八羟基以上多羟基脂族醇;三酚/AO加合物(加成有2-30摩尔);线型酚醛清漆树脂/AO加合物(加成有2-30摩尔);和丙烯酸类多元醇例如(甲基)丙烯酸羟乙酯与另外的基于乙烯基的单体的共聚物。
所述具有3-36个碳原子的三羟基到八羟基以上多羟基脂族醇的实例包括甘油、三羟甲基乙烷、三羟甲基丙烷、季戊四醇、山梨糖醇、脱水山梨糖醇、和聚甘油。
在这些之中,三羟基到八羟基以上多羟基脂族醇和线型酚醛清漆树脂/AO加合物是优选的,并且线型酚醛清漆树脂/AO加合物是更优选的。
----多元羧酸----
所述多元羧酸的实例包括二羧酸、和三价到六价以上多元羧酸。
所述二羧酸没有特别限制,并且可根据意图选择合适者。其实例包括脂族二羧酸(二价脂族羧酸)、和芳族二羧酸。所述脂族二羧酸的实例包括直链脂族二羧酸和支化的脂族二羧酸。这些之中,直链脂族二羧酸是优选的。
所述脂族二羧酸没有特别限制,并且可根据意图选择合适者。其实例包括链烷烃二羧酸、烯基琥珀酸、链烯烃二羧酸、和脂环族二羧酸。
所述链烷烃二羧酸的实例包括具有4-36个碳原子的链烷烃二羧酸。所述具有4-36个碳原子的链烷烃二羧酸的实例包括琥珀酸、己二酸、癸二酸、壬二酸、十二烷二羧酸、十八烷二羧酸、和癸基琥珀酸。
所述烯基琥珀酸的实例包括十二碳烯基琥珀酸、十五碳烯基琥珀酸、和十八碳烯基琥珀酸。
所述链烯烃二羧酸的实例包括具有4-36个碳原子的链烯烃二羧酸。所述具有4-36个碳原子的链烯烃二羧酸的实例包括马来酸、富马酸、和柠康酸。
所述脂环族二羧酸的实例包括具有6-40个碳原子的脂环族二羧酸。所述具有6-40个碳原子的脂环族二羧酸的实例包括二聚体酸(二聚的亚油酸)。
所述芳族二羧酸没有特别限制,并且可根据意图选择合适者。其实例包括具有8-36个碳原子的芳族二羧酸。所述具有8-36个碳原子的芳族二羧酸的实例包括邻苯二甲酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸、叔丁基间苯二甲酸、2,6-萘二羧酸、和4,4’-联苯二羧酸。
所述三价到六价以上多元羧酸的实例包括具有9-20个碳原子的芳族多元羧酸。所述具有9-20个碳原子的芳族多元羧酸的实例包括偏苯三甲酸和均苯四甲酸。
所述二羧酸或所述三价到六价以上多元羧酸可为以上那些的酸酐,或者可为以上那些的具有1-4个碳原子的烷基酯。所述具有1-4个碳原子的烷基酯的实例包括甲酯、乙酯、和异丙酯。
在所述二羧酸的实例之中,优选使用单独的脂族二羧酸,且更优选使用单独的己二酸、癸二酸、十二烷二羧酸、对苯二甲酸、或间苯二甲酸。所述脂族二羧酸与所述芳族二羧酸一起的共聚产物同样是优选的。待共聚的优选芳族二羧酸的实例包括对苯二甲酸、间苯二甲酸、叔丁基间苯二甲酸、和这些芳族二羧酸的烷基酯。所述烷基酯的实例包括甲酯、乙酯、和异丙酯。待共聚的芳族二羧酸的量优选为20摩尔%或更少。
就低温定影性而言,优选的是,所述结晶性链段具有由以下通式(2)表示的酯键。
-[OCO-(CH2)m-COO-(CH2)q]----通式(2)
在以上通式(2)中,m表示2-20的偶数,和q表示2-20的偶数。值m优选为2-20,且更优选4-10。值q优选为2-20,且更优选为4-10。
所述结晶性链段的熔点没有特别限制,并且可根据意图适当地选择。然而,其优选为50℃-75℃。当熔点低于50℃时,所述结晶性链段可有可能在低温下熔融,这可使调色剂的耐热存储稳定性劣化。当熔点高于75℃时,结晶性链段在定影期间加热时可未充分地熔融,这可使所述调色剂的低温定影性劣化。当熔点在所述优选范围内时,有利地,低温定影性和耐热存储稳定性将更优异。
所述结晶性链段的羟值没有特别限制,并且可根据意图适当地选择。然而,其优选为5mgKOH/g-40mgKOH/g。
所述结晶性链段的重均分子量没有特别限制并且可根据意图适当地选择。然而,其优选为3,000-30,000,且更优选5,000-25,000。所述结晶性链段的重均分子量可根据例如凝胶渗透色谱法(GPC)测量。
所述结晶性链段的结晶性、分子结构等可根据,例如NMR测量、差示扫描量热法(DSC)测量、X-射线衍射测量、GC/MS测量、LC/MS测量、红外吸收(IR)光谱测量等确认。
--无定形链段--
所述无定形链段没有特别限制,并且可根据意图选择合适者。然而,其优选为无定形聚酯树脂。
---无定形聚酯树脂---
所述无定形聚酯树脂没有特别限制,并且可根据意图选择合适者。其实例包括由多元醇和多元羧酸合成的缩聚的聚酯树脂。
所述无定形聚酯树脂没有特别限制,并且可根据意图选择合适者。然而,其优选为包含二羟基脂族醇组分和多价芳族羧酸组分作为构成组分的无定形聚酯树脂。
----多元醇----
所述多元醇的实例包括二羟基二醇、和三羟基到八羟基以上多元醇。
所述二价二醇没有特别限制,并且可根据意图选择合适者。其实例包括脂族醇例如直链脂族醇和支化的脂族醇(二羟基脂族醇)。在这些之中,在链中具有2-36个碳原子的脂族醇是优选的,且在链中具有2-36个碳原子的直链脂族醇是更优选的。可单独使用这些之一,或者可组合使用这些的两种或更多种。
所述直链脂族醇没有特别限制,并且可根据意图选择合适者。其实例包括乙二醇、1,3-丙烷二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇、1,7-庚二醇、1,8-辛二醇、1,9-壬二醇、1,10-癸二醇、1,11-十一烷二醇、1,12-十二烷二醇、1,13-十三烷二醇、1,14-十四烷二醇、1,18-十八烷二醇、和1,20-二十烷二醇。在这些之中,就可容易获得性而言,乙二醇、1,3-丙烷二醇(亚丙基二醇)、1,4-丁二醇、1,6-己二醇、1,9-壬二醇、和1,10-癸二醇是优选的。在这些之中,在链中具有2-36个碳原子的直链脂族醇是优选的。
---多元羧酸----
所述多元羧酸的实例包括二羧酸、和三价到六价以上多元羧酸。在这些之中,多价芳族羧酸是优选的。
所述二羧酸没有特别限制,并且可根据意图选择合适者。其实例包括脂族二羧酸、和芳族二羧酸。所述脂族二羧酸的实例包括直链脂族二羧酸、和支化的脂族二羧酸。在这些之中,直链脂族二羧酸是优选的。
所述脂族二羧酸没有特别限制,并且可根据意图选择合适者。其实例包括链烷烃二羧酸、烯基琥珀酸、链烯烃二羧酸、和脂环族二羧酸。
链烷烃二羧酸的实例包括具有4-36个碳原子的链烷烃二羧酸。所述具有4-36个碳原子的链烷烃二羧酸的实例包括琥珀酸、己二酸、癸二酸、壬二酸、十二烷二羧酸、十八烷二羧酸、和癸基琥珀酸。
所述烯基琥珀酸的实例包括十二碳烯基琥珀酸、十五碳烯基琥珀酸、和十八碳烯基琥珀酸。
所述链烯烃二羧酸的实例包括具有4-36个碳原子的链烯烃二羧酸。所述具有4-36个碳原子的链烯烃二羧酸的实例包括马来酸、富马酸、和柠康酸。
所述脂环族二羧酸的实例包括具有6-40个碳原子的脂环族二羧酸。所述具有6-40个碳原子的脂环族二羧酸的实例包括二聚体酸(二聚的亚油酸)。
所述芳族二羧酸没有特别限制,并且可根据意图选择合适者。其实例包括具有8-36个碳原子的芳族二羧酸。所述具有8-36个碳原子的芳族二羧酸的实例包括邻苯二甲酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸、叔丁基间苯二甲酸、2,6-萘二羧酸、和4,4’-联苯二羧酸。
所述三价到六价以上多元羧酸的实例包括具有9-20个碳原子的芳族多元羧酸。所述具有9-20个碳原子的芳族多元羧酸的实例包括偏苯三甲酸和均苯四甲酸。
所述二羧酸或所述三价到六价以上多元羧酸的实例可为以上那些的酸酐,或者可为以上那些的具有1-4个碳原子的烷基酯。所述具有1-4个碳原子的烷基酯的实例包括甲酯、乙酯、和异丙酯。
所述无定形链段的玻璃化转变温度没有特别限制,并且可根据意图适当地选择。然而,其优选为50℃-70℃。当玻璃化转变温度低于50℃时,耐热存储稳定性可劣化,并且对来自显影装置中的搅拌等的应力的耐久性可劣化。当玻璃化转变温度高于70℃时,低温定影性可劣化。所述无定形链段的玻璃化转变温度可根据例如差示扫描量热法(DSC)程序测量。当玻璃化转变温度在所述优选范围内时,有利地,低温定影性和耐热存储稳定性将更优异。
所述无定形链段的羟值没有特别限制,并且可根据意图适当地选择。然而,其优选为5mgKOH/g-40mgKOH/g。
所述无定形链段的重均分子量没有特别限制,并且可根据意图适当地选择。然而,其优选为3,000-30,000,且更优选为5,000-25,000。所述无定形链段的重均分子量可根据例如凝胶渗透色谱法(GPC)测量。
所述无定形链段的分子结构可根据基于溶液或固体的NMR测量、GC/MS、LC/MS、IR测量等确认。
优选的是,所述共聚物的构成单体包含在主链中具有奇数个碳原子的单体(奇数单体)。
优选的是,所述无定形链段的构成单体包含在主链中具有奇数个碳原子的单体、和在主链中具有偶数个碳原子的单体。
优选的是,所述结晶性链段的构成单体包含在主链中具有偶数个碳原子的单体。
此处,“主链中的碳原子数”指的是在单体的两个反应性官能团之间的碳原子数。
就降低所述结晶性链段和所述无定形链段之间的相容性而言,优选的是,所述结晶性链段和所述无定形链段的至少一个包含在主链中具有奇数个碳原子的单体作为该链段的构成单体。作为所述在主链中具有奇数个碳原子的单体,由以下通式(1)表示的二醇是优选的。
HO-(CR1R2)n-OH---通式(1)
在以上通式(1)中,R1和R2各自独立地表示氢原子、和具有1-3个碳原子的烷基基团。n表示3-9的奇数。在该n个重复单元中,R1和R2各自可为恒定的或者可变化。
值n优选为3-5、和更优选3。R1和R2优选为氢原子和甲基。
由以上通式(1)表示的二醇的优选实例包括1,3-丙烷二醇、1,3-丁二醇、新戊二醇、和3-甲基-1,5-戊二醇。
所述无定形链段的构成单体以相对于所述无定形链段优选为1%质量-50%质量、更优选3%质量-40%质量、和特别优选5%质量-30%质量的量包含在主链中具有奇数个碳原子的单体。当含量小于1%质量时,可得不到所述奇数单体的效果。当含量大于50%质量时,在其结构单元中包含奇数单体的树脂的对溶剂的溶解性可劣化。在所述特别优选的范围中的含量在低温定影性和颜料分散性方面是有利的。
所述共聚物的熔点没有特别限制,并且可根据意图适当地选择。然而,其优选为50℃-75℃。当熔点低于50℃时,所述共聚物可有可能在低温下熔融,这可使调色剂的耐热存储稳定性劣化。当熔点高于75℃时,所述共聚物在定影期间加热时可未充分熔融,这可使所述调色剂的低温定影性劣化。
--共聚--
用于制造所述共聚物的方法没有特别限制,并且可根据意图选择合适的方法。其实例包括以下方法(1)-(3)的任意者。就分子设计中的自由度而言,方法(1)和(3)是优选的,且(1)是更优选的。
(1)通过如下使预先通过聚合反应制备的无定形链段(无定形树脂)和预先通过聚合反应制备的结晶性链段(结晶性树脂)共聚的方法:将它们溶解或分散在合适的溶剂中,和容许它们与具有两个或更多个能与聚合物链末端处的羟基或者与羧酸反应的官能团(例如异氰酸酯基团、环氧基团和碳二亚胺基团)的伸长剂(elongationagent)反应。
(2)通过如下制备所述共聚物的方法:将预先通过聚合反应制备的无定形链段和预先通过聚合反应制备的结晶性链段熔融和捏合,和容许它们在减压下进行酯交换反应。
(3)使用预先通过聚合反应制备的结晶性链段的羟基作为聚合引发组分,和用所述结晶性链段的聚合物链的末端使无定形链段开环,从而使它们共聚的方法。
所述伸长剂优选为多异氰酸酯。
所述多异氰酸酯的实例包括二异氰酸酯。
所述二异氰酸酯的实例包括芳族二异氰酸酯、脂族二异氰酸酯、脂环族二异氰酸酯、和芳族脂族二异氰酸酯。
所述芳族二异氰酸酯的实例包括1,3-苯二异氰酸酯、1,4-苯二异氰酸酯、2,4-甲苯二异氰酸酯(TDI)、2,6-甲苯二异氰酸酯(TDI)、粗制TDI、2,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、粗制MDI、1,5-萘二异氰酸酯、4,4’,4”-三苯基甲烷三异氰酸酯、间-异氰酸基苯基磺酰基异氰酸酯、对-异氰酸基苯基磺酰基异氰酸酯。
所述脂族二异氰酸酯的实例包括亚乙基二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、十二亚甲基二异氰酸酯、1,6,11-十一烷三异氰酸酯、2,2,4-三甲基六亚甲基二异氰酸酯、赖氨酸二异氰酸酯、2,6-二异氰酸基己酸甲酯、富马酸二(2-异氰酸基乙基)酯、碳酸二(2-异氰酸基乙基)酯、和2,6-二异氰酸基己酸2-异氰酸基乙基酯。
所述脂环族二异氰酸酯的实例包括异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、二环己基甲烷-4,4’-二异氰酸酯(氢化MDI)、亚环己基二异氰酸酯、甲基亚环己基二异氰酸酯(氢化TDI)、4-环己烯-1,2-二羧酸二(2-异氰酸基乙基)酯、2,5-降莰烷二异氰酸酯、和2,6-降莰烷二异氰酸酯。
所述芳族脂族二异氰酸酯的实例包括间-苯二亚甲基二异氰酸酯(XDI)、对-苯二亚甲基二异氰酸酯(XDI)、α,α,α’,α’-四甲基苯二亚甲基二异氰酸酯(TMXDI)。
当制造所述共聚物时所述多异氰酸酯的使用量没有特别限制,并且可根据意图适当地选择。然而,其在以所述结晶性链段和所述无定形链段中的羟基的总摩尔数对所述多异氰酸酯的异氰酸酯基团的总摩尔数的比率(OH/NCO)表示时优选为0.35-0.7。当OH/NCO小于0.35时,所述无定形链段和所述结晶性链段可未充分连接,并且大量的组分可留下为独立的,这可使得保证品质的稳定性是不可能的。当OH/NCO大于0.7时,所述共聚链段的分子量以及尿烷基团之间的相互作用的影响可太强,这可使得当流动性是必要的时候保证足够的流动性和变形性是不可能的。
所述共聚物中的结晶性链段和无定形链段之间的质量比率(无定形链段/结晶性链段)没有特别限制,并且可根据意图适当地选择。然而,其优选为1.5-4.0。
当所述质量比率小于1.5时,所述结晶性链段可为太具有支配性(占优)的,这可破坏共聚物所特有的微观相分离结构,从而导致整体上的层状结构。这样的结构对其中需要流动性例如在定影期间的情况下有效地做出贡献,但是另一方面,在其中不需要流动性和变形性例如在存储期间或者在定影之后在设备中的传送步骤中的情况下,限制这样的结构的运动性可为不可能的。
当所述质量比率大于4.0时,所述无定形链段可为太具有支配性的。这可对其中需要流动性和变形性例如在存储期间或者在定影之后在设备中的传送步骤中的情况下有效地做出贡献,但是另一方面,在其中不需要流动性例如在定影期间的情况下,保证足够的流动性和变形性可为不可能的。
所述共聚物中的结晶性链段和无定形链段之间的摩尔比率(结晶性链段/无定形链段)没有特别限制,并且可根据意图适当地选择。然而,其优选为10/90-40/60。当所述摩尔比率在所述优选范围内时,有利地,可快速地恢复图像上的硬度。
计算所述摩尔比率时所述结晶性链段的摩尔数和所述无定形链段的摩尔数可根据下式获得。在作为本发明实施方式的将在下文中描述的实施例中,所述结晶性链段的摩尔数和所述无定形链段的摩尔数是根据以下方法计算的。
摩尔数=(树脂的质量(g)×OHV/56.11)/1,000
此处,OHV表示羟值,并且其单位为mgKOH/g。
所述共聚物在所述粘合树脂中的含量没有特别限制,并且可根据意图适当地选择。然而,其优选为50%质量-100%质量、更优选70%质量-100%质量、且特别优选85%质量-100%质量。
<其它组分>
其它组分的实例包括结晶性树脂、着色剂、脱模剂、电荷控制剂、和外添加剂。
-结晶性树脂-
作为所述粘合树脂的一种组分的所述结晶性树脂没有特别限制,并且可根据意图选择合适者。其实例包括对于所述共聚物解释的结晶性链段。
-着色剂-
所述着色剂没有特别限制,并且可根据意图选择合适者。其实例包括颜料。
所述颜料的实例包括黑色颜料、黄色颜料、品红色颜料、和青色颜料。在这些之中,所述着色剂优选为黄色颜料、品红色颜料和青色颜料的任意者。
所述黑色颜料用于例如黑色调色剂。所述黑色颜料的实例包括炭黑、氧化铜、二氧化锰、苯胺黑、活性木炭、非磁性铁氧体、磁铁矿、苯胺黑染料、和铁黑。
所述黄色颜料用于例如黄色调色剂。所述黄色颜料的实例包括C.I.颜料黄74、93、97、109、128、151、154、155、166、168、180、和185,萘酚黄S,汉萨黄(10G、5G、G),镉黄,氧化铁黄,黄土,铬黄,钛黄,和多偶氮黄。
所述品红色颜料用于例如品红色调色剂。所述品红色颜料的实例包括基于喹吖啶酮的颜料、和单偶氮颜料例如C.I.颜料红48:2、57:1、58:2、5、31、146、147、150、176、184、和269。所述单偶氮颜料可与基于喹吖啶酮的颜料组合使用。
所述青色颜料用于例如青色调色剂。所述青色调色剂的实例包括Cu-酞菁颜料、Zn-酞菁颜料、和Al-酞菁颜料。
所述着色剂的含量没有特别限制,并且可根据意图适当地选择。然而,相对于100质量份的调色剂,其优选为1质量份-15质量份、和更优选3质量份-10质量份。当含量小于1%质量时,调色剂的着色性可劣化。当含量大于15%质量时,所述颜料可未在调色剂中良好地分散,这可使调色剂的着色性和电性质劣化。
所述着色剂可以其中将其与树脂组合的母料的形式使用。将被制造为母料或者将与母料一起捏合的树脂的实例包括:苯乙烯聚合物和其取代产物(例如,聚苯乙烯、聚-对-氯苯乙烯、和聚乙烯基甲苯);基于苯乙烯的共聚物(例如,苯乙烯-对-氯苯乙烯共聚物、苯乙烯/丙烯共聚物、苯乙烯/乙烯基甲苯共聚物、苯乙烯/乙烯基萘共聚物、苯乙烯/丙烯酸甲酯共聚物、苯乙烯/丙烯酸乙酯共聚物、苯乙烯/丙烯酸丁酯共聚物、苯乙烯/丙烯酸辛酯共聚物、苯乙烯/甲基丙烯酸甲酯共聚物、苯乙烯/甲基丙烯酸乙酯共聚物、苯乙烯/甲基丙烯酸丁酯共聚物、苯乙烯/α-氯甲基丙烯酸甲酯共聚物、苯乙烯/丙烯腈共聚物、苯乙烯/乙烯基甲基酮共聚物、苯乙烯/丁二烯共聚物、苯乙烯/异戊二烯共聚物、苯乙烯/丙烯腈/茚共聚物、苯乙烯/马来酸共聚物、和苯乙烯/马来酸酯共聚物);聚甲基丙烯酸甲酯;聚甲基丙烯酸丁酯;聚氯乙烯;聚乙酸乙烯酯;聚乙烯;聚丙烯;聚酯;环氧树脂;环氧多元醇树脂;聚氨酯;聚酰胺;聚乙烯醇缩丁醛;聚丙烯酸树脂;松香;改性松香;萜烯树脂;脂族或脂环族烃树脂;芳族石油树脂;氯化石蜡;和石蜡。可单独使用这些之一,或者可组合使用这些的两种或更多种。
所述母料可通过将所述用于母料的树脂和所述着色剂在高剪切力下混合和捏合而获得。在此情况下,可使用有机溶剂以增强所述着色剂和所述树脂之间的相互作用。此外,优选使用将着色剂的包含水的含水浆料与所述树脂以及有机溶剂混合和捏合以将所述着色剂转移至所述树脂,以及除去水组分和有机溶剂组分的所谓冲洗技术,这是由于不需要干燥,因为着色剂的湿饼可原样使用。
对于混合和捏合,优选使用高剪切分散器例如3-辊磨机。
对于所述调色剂,优选的是,所述着色剂(特别地,颜料)存在于所述调色剂内,且更优选的是,其分散在所述调色剂内。
对于所述调色剂,优选的是,所述着色剂(特别地,颜料)不存在于所述调色剂的表面中。
-脱模剂-
所述脱模剂没有特别限制,并且可根据意图选择合适者。其实例包括包含羰基的蜡、聚烯烃蜡、和长链烃。可单独使用这些之一,或者可组合使用这些的两种或更多种。在这些之中,包含羰基的蜡是优选的。
所述包含羰基的蜡的实例包括多链烷酸酯、多链烷醇酯、多链烷酸酰胺、多烷基酰胺、和二烷基酮。
所述多链烷酸酯的实例包括巴西棕榈蜡、褐煤蜡、三羟甲基丙烷三山萮酸酯、季戊四醇四山萮酸酯、季戊四醇二乙酸酯二山萮酸酯、甘油三山萮酸酯、和1,18-十八烷二醇二硬脂酸酯。
所述多链烷醇酯的实例包括偏苯三甲酸三硬脂基酯、和马来酸二硬脂基酯。
所述多链烷酸酰胺的实例包括二山萮基酰胺。
所述多烷基酰胺的实例包括偏苯三甲酸三硬脂基酰胺。
所述二烷基酮的实例包括二硬脂基酮。
在这些包含羰基的蜡之中,多链烷酸酯是特别优选的。
所述聚烯烃蜡的实例包括聚乙烯蜡、和聚丙烯蜡。
所述长链烃的实例包括石蜡和赛索尔蜡。
所述脱模剂的熔点没有特别限制,并且可根据意图适当地选择。然而,其优选为50℃-100℃、和更优选60℃-90℃。当熔点低于50℃时,其可不利地影响耐热存储稳定性。当熔点高于100℃时,在低温下定影期间可有可能发生冷偏移。
所述脱模剂的熔点可用例如,差示扫描量热仪(TA-60WS和DSC-60,由ShimadzuCorporation制造)测量。首先,将脱模剂(5.0mg)置于铝制样品容器中,并且将样品容器置于托架单元上并且设置在电炉中。然后,在氮气气氛下,使温度以10℃/min的升温速率从0℃升高至150℃,并且之后,使温度以10℃/min的降温速率从150℃降低至0℃。之后,使温度再次以10℃/min的升温速率升高至150℃,并且测量DSC曲线。由所获得的DSC曲线,用DSC-60系统中的分析程序,可获得第二次升温期间的熔融热的最大峰的温度作为熔点。
所述脱模剂的熔体粘度优选为5mPa·s-100mPa·s、更优选5mPa·s-50mPa·s、和特别优选5mPa·s-20mPa·s,其为在100℃下测量的值。当所述熔体粘度小于5mPa·s时,脱模性可劣化。当所述熔体粘度大于100mPa·s时,耐热偏移性和在低温下的脱模性可劣化。
所述脱模剂的含量没有特别限制,并且可根据意图适当地选择。然而,相对于100质量份的调色剂,其优选为1质量份-20质量份、和更优选3质量份-10质量份。当含量小于1质量份时,耐热偏移性可劣化。当含量大于20质量份时,耐热存储稳定性、带电性、转印性、和耐应力性可劣化。
-电荷控制剂-
所述电荷控制剂没有特别限制,并且可根据意图选择合适者。其实例包括苯胺黑染料、三苯基甲烷染料、含铬的金属络合物染料、钼酸螯合物颜料、罗丹明染料、烷氧基胺、季铵盐(包括氟改性季铵盐)、烷基酰胺、磷或磷化合物、钨或钨化合物、氟活性剂、水杨酸的金属盐、和水杨酸衍生物的金属盐。具体实例包括苯胺黑染料BONTRON03、季铵盐BONTRONP-51、包含金属的偶氮染料BONTRONS-34、基于羟基萘甲酸的金属络合物E-82、基于水杨酸的金属络合物E-84和酚缩合物E-89(这些由ORIENTCHEMICALINDUSTRIESCO.,LTD制造);季铵盐钼络合物TP-302和TP-415(两者均由HodogayaChemicalCo.,Ltd.制造);以及LRA-901和硼络合物LR-147(由JapanCarlitCo.,Ltd.制造)。
所述电荷控制剂的含量没有特别限制,并且可根据意图适当地选择。然而,相对于100质量份的调色剂,其优选为0.01质量份-5质量份、和更优选0.02质量份-2质量份。当含量小于0.01质量份时,电荷上升性以及静电积累量可不足,这可影响调色剂图像。当含量大于5质量份时,调色剂可带有过多电荷而具有大的对显影辊的静电吸引力,这可导致显影剂的流动性的劣化或者图像浓度的劣化。
-外添加剂-
所述外添加剂没有特别限制,并且可根据意图选择合适者。其实例包括二氧化硅、脂肪酸金属盐、金属氧化物、经疏水化的氧化钛、和含氟聚合物。
所述脂肪酸金属盐的实例包括硬脂酸锌、和硬脂酸铝。
所述金属氧化物的实例包括氧化钛、氧化铝、氧化锡、和氧化锑。
所述二氧化硅的市售产品的实例包括R972、R974、RX200、RY200、R202、R805、和R812(全部由NipponAerosilCo.,Ltd.制造)。
所述氧化钛的市售产品的实例包括P-25(由NipponAerosilCo.,Ltd.制造),STT-30和STT-65C-S(两者均由TitanKogyo,Ltd.制造),TAF-140(由FujiTitaniumIndustryCo.,Ltd.制造),和MT-150W、MT-500B、MT-600B、和MT-150A(全部由TaycaCorporation制造)。
所述经疏水化的氧化钛的市售产品的实例包括T-805(由NipponAerosilCo.,Ltd.制造)、STT-30A和STT-65S-S(两者均由TitanKogyo,Ltd.制造)、TAF-500T和TAF-1500T(两者均由FujiTitaniumIndustryCo.,Ltd.制造)、MT-100S和MT-100T(两者均由TaycaCorporation制造)、和IT-S(IshiharaSangyoKaishaLtd.)。
疏水化方法可为,例如,将疏水性粒子用硅烷偶联剂例如甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、和辛基三甲氧基硅烷处理。
所述外添加剂的含量没有特别限制,并且可根据意图适当地选择。然而,相对于100质量份的调色剂,其优选为0.1质量份-5质量份、和更优选0.3质量份-3质量份。
所述外添加剂的一次粒子的平均粒径没有特别限制并且可根据意图适当地选择。然而,其优选为100nm或更小、和更优选3nm-70nm。当平均粒径小于3nm时,所述外添加剂可被包埋在调色剂中并且不能有效地发挥其功能。当平均粒径大于100nm时,所述外添加剂可不均匀地损害感光体的表面。
所述调色剂的体均粒径没有特别限制,并且可根据意图适当地选择。然而,其优选为0.1μm-16μm。上限更优选为11μm、和特别优选9μm。下限优选为0.5μm、和特别优选1μm。
所述调色剂的体均粒径对其数均粒径的比率[体均粒径/数均粒径]没有特别限制,并且可根据意图适当地选择。然而,就粒径均匀性而言,其优选为1.0-1.4、和更优选1.0-1.3。
体均粒径(Dv)和数均粒径(Dn)是根据Coulter计数器程序测量的。测量仪器的实例包括COULTERCOUNTERTA-II、COULTERMULTISIZERII、和COULTERMULTISIZERIII(全部由BeckmanCoulterInc.制造)。以下将描述测量程序。
作为分散剂,将表面活性剂(优选地,烷基苯磺酸盐)(0.1mL-5mL)添加至电解质水溶液(100mL-150mL)。所述电解质溶液是作为一级氯化钠的约1%质量NaCl水溶液制备的,并且可为例如ISOTON-II(由BeckmanCoulterInc.制造)。然后,进一步向其添加测量样品(2mg-20mg)。将该其中悬浮有样品的电解质溶液用超声分散器分散约1分钟-3分钟。用上述测量仪器和100μm光圈,测量调色剂粒子或者调色剂的体积和数量,并且计算体积分布和数量分布。可由所获得的分布计算所述调色剂的体均粒径和数均粒径。
所使用的通道为13个通道,即如下通道:2.00μm或更大但小于2.52μm;2.52μm或更大但小于3.17μm;3.17μm或更大但小于4.00μm;4.00μm或更大但小于5.04μm;5.04μm或更大但小于6.35μm;6.35μm或更大但小于8.00μm;8.00μm或更大但小于10.08μm;10.08μm或更大但小于12.70μm;12.70μm或更大但小于16.00μm;16.00μm或更大但小于20.20μm;20.20μm或更大但小于25.40μm;25.40μm或更大但小于32.00μm;和32.00μm或更大但小于40.30μm。目标粒子为2.00μm或更大但小于40.30μm的粒径。
<根据大振幅振荡剪切(LAOS)程序测量的性质>
优选的是,所述调色剂在需要其流动性时例如在定影期间具有充分的运动性,和在不需要其流动性时例如在定影之后在设备中的传送步骤中其运动性被充分地限制。
本发明人认为从流变学观点来看重要的是,限制体系在定影之后的降温过程中的运动性。然而,由于熔体在其中其冷却和凝固的过程中受到大的应变和大的应变速度,因此体系无法仅通过常规的平衡结构和线性粘弹性表征。因此,基于在大的应变下的非线性粘弹性讨论体系是必要的。用于在大的应变下对体系进行评价的流变学方法可为施加剪切应变或者施加单轴拉伸应变。考虑到目标过程,根据前一方法(即,剪切应变的施加)进行评价是必要的。作为用于此的程序,大振幅振荡剪切(LAOS)程序(使用其可通过将对应于应变的应力值分为弹性应力和粘性应力而对体系进行讨论)是合适的。
作为认真研究的结果,本发明人已经发现,在解决图像形成过程中的问题的目的中,可使用通过在100℃下的LAOS测量而获得的最大弹性应力值(ES100)作为假定定影过程的值。本发明人还已经发现,可使用当温度从100℃降低至70℃时在70℃下的最大弹性应力值(ES70)作为假定紧接在定影之后的传送步骤的值。
假定定影的所述调色剂用树脂的值ES100为1,000Pa或更小。当值ES100大于1,000Pa时,丧失对于低温定影不可缺少的性质,即,快速吸收外力和与定影目标的形状共形地快速且自由地变形的性质。
另一方面,假定紧接在定影之后的传送步骤的所述调色剂用树脂的值ES70为1,000Pa或更大。当值ES70小于1,000Pa时,所述材料无法紧接在熔融之后通过自体凝集等而让其运动性受限制,并且无法抵抗在传送步骤中产生的外力(例如,压缩滑动和分离)。
值ES100优选为1Pa-500Pa、和更优选1Pa-100Pa。就低温定影而言,在所述更优选范围内的值ES100是有利的。
值ES70优选为2,000Pa-200,000Pa、和更优选3,000Pa-200,000Pa。就排纸耐刮擦性而言,在所述更优选范围内的ES70是有利的。
假定定影的所述调色剂的值ES100优选为3,000Pa或更小。当值ES100大于3,000Pa时,可丧失对于低温定影不可缺少的性质,即,快速吸收外力和与定影目标的形状共形地快速且自由地变形的性质。
另一方面,假定紧接在定影之后的传送步骤的值ES70优选为5,000Pa或更大。当值ES70小于5,000Pa时,所述材料可不能紧接在熔融之后通过自体凝集等而让其运动性受限制,并且可不能抵抗在传送步骤中产生的外力(例如,压缩滑动和分离)。
值ES70更优选为5,000Pa-200,000Pa、和特别优选10,000Pa-20,000Pa。就排纸耐刮擦性而言,在所述特别优选范围内的值ES70是有利的。
<<通过大振幅振荡剪切流动(LAOS)的测量方法>>
例如,可使用由TAInstrumentsInc.制造的ARES-G2进行根据LAOS程序的测量。在作为本发明实施方式的下述实施例中,测量是用上述仪器根据以下程序进行的。将调色剂粒子或者调色剂用树脂的粒子(0.2g)用压缩成型机(压塑机)在25MPa的压力下成型为具有1.0mm直径的圆片,并且使用该圆片作为样品。测量在如下之后进行:将该圆片设置在具有8mm直径的铝一次性(disposable)平行板上,加热至130℃以塑化,和压缩至预定间隙,并且用由黄铜等制成的刮铲(spurtle)对从几何体溢出的任何熔体进行修整。测量间隙为2mm,角频率为1rad/s,并且应变量为1.0%-200%。测量温度为100℃和70℃。在100℃下的测量完成后,将该相同样品空气冷却至70℃并且测量。
<根据脉冲NMR(核磁共振)测量的性质>
本发明的必要特征之一是通过将结晶性链段与无定形链段化学键合并且控制各自嵌段的结构而限制所述结晶性链段的分子运动性的技术。
脉冲NMR(下文中可称作“脉冲技术NMR”)对于表明分子运动性是有效的。与高分辨率NMR不同,脉冲技术NMR不提供化学位移信息(例如,局部化学结构)。相反,脉冲技术NMR可快速地测量与分子运动性密切相关的1H核(核子)的弛豫时间(自旋-晶格弛豫时间(T1)、和自旋-自旋弛豫时间(T2)),并且近来已经变得普遍。脉冲技术NMR的测量程序的实例包括哈恩(Hahn)回波程序、固体回波程序、CPMG程序(CarrPurcellMeiboomGill程序)、和90°脉冲程序。可适宜使用它们中的任意者。由于本发明的调色剂在70℃和130℃下具有中间水平的自旋-自旋弛豫时间(T2),因此哈恩回波程序是最合适的,而由于本发明的调色剂在升温期间在50℃下具有相对短的弛豫时间,因此固体回波程序是最合适的。通常,固体回波程序和90°脉冲程序适合于短T2的测量,哈恩回波程序适合于中间水平T2的测量,且CPMG程序适合于长T2的测量。
在本发明中,将在50℃下的自旋-自旋弛豫时间(t50)规定为关于存储稳定性的分子运动性指标,将在130℃下的自旋-自旋弛豫时间(t130)规定为关于定影的分子运动性指标,和将当温度从130℃降低至70℃时在70℃下的自旋-自旋弛豫时间(t’70)规定为关于图像被传送时的耐刮擦性的分子运动性指标。
当这些规定值落在特定范围内时,意味着在需要流动性时例如在定影期间所述材料具有足够的运动性,和当不需要流动性时例如在存储和在设备中的传送期间其运动性被充分地限制。
将解释所述调色剂用树脂的值t50、t130、和t’70。
作为关于存储稳定性的分子运动性指标的值t50优选为1.0ms或更小。当值t50大于1.0ms时,所述调色剂有可能在外力下变形或聚集,因为所述调色剂在50℃下的运动性是高的,这可使调色剂在夏季或者通过海的海外运输和存储困难。
作为关于定影性的分子运动性指标的值t130优选为8.0ms或更大。当值t130小于8.0ms时,调色剂的流动性和变形性可为差的,因为当其被加热时其分子运动性是不足的。这可导致图像延展性的劣化、以及与印刷目标材料的结合的劣化,这进而可导致图像品质的劣化,例如光泽度的劣化和图像的分离。
作为关于当图像被传送时的耐刮擦性的分子运动性指标的值t’70优选为1.5ms或更小。当值t’70大于1.5ms时,在分子运动性被充分限制之前,在定影后的排纸步骤中,调色剂可与辊、传送部件等接触或者摩擦地滑动,这可不利地在图像表面上产生伤痕或者改变图像的光泽度。
所述调色剂用树脂的值t50更优选为0.001ms-0.7ms。就耐热存储稳定性和由于聚集而引起的在图像中的白色空白而言,在所述更优选范围内的值t50是有利的。
所述调色剂用树脂的值t130更优选为8.0ms-30ms。就低温定影而言,在所述更优选范围内的值t130是有利的。
所述调色剂用树脂的值t’70更优选为0.05ms-1.5ms。就在排纸期间的纸张分离性而言,在所述更优选范围内的值t’70是有利的。
将解释所述调色剂的值t50、t130、和t’70。
作为关于存储稳定性的分子运动性指标的值t50优选为1.0ms或更小。当值t50大于1.0ms时,调色剂有可能在外力下变形或聚集,因为在50℃下调色剂的运动性是高的,这可使调色剂在夏季或者通过海的海外运输和存储困难。
作为关于定影性的分子运动性指标的值t130优选为8.0ms或更大。当值t130小于8.0ms时,调色剂的流动性和变形性可为差的,因为当其被加热时其分子运动性不足。这可导致图像延展性的劣化、以及与印刷目标材料的结合的劣化,这进而可导致图像品质的劣化,例如光泽度的劣化和图像的分离。
作为关于当图像被传送时的耐刮擦性的分子运动性指标的值t’70优选为2.0ms或更小。当值t’70大于2.0ms时,在分子运动性被充分限制之前,在定影后的排纸步骤中,调色剂可与辊、传送部件等接触或者摩擦地滑动,这可不利地在图像表面上产生伤痕或者改变图像的光泽度。
所述调色剂的值t50更优选为0.001ms-0.7ms。就耐热存储稳定性和由于聚集引起的在图像中的白色空白而言,在所述更优选范围内的值t50是有利的。
所述调色剂的值t130更优选为8.0ms-30ms。就低温定影而言,在所述更优选范围内的值t130是有利的。
所述调色剂的值t’70更优选为0.05ms-1.5ms。就在排纸期间的纸张分离性而言,在所述更优选范围内的值t’70是有利的。
<<使用脉冲技术NMR的测量方法>>
该测量可用例如由BrukerOpticsK.K制造的“MINISPEC-MQ20”进行。在作为本发明实施方式的下述实施例中,用上述仪器根据以下程序进行测量。所述测量是对1H的观察核、以19.65MHz的共振频率、和以5s的测量间隔进行的。t50的衰减曲线是根据固体回波程序测量的,并且其它的衰减曲线是根据哈恩回波程序用脉冲序列(90°x-Pi-180°x)测量的。注意,Pi从0.01毫秒变化至100毫秒,数据点的数量为100个点,累积数量为32,并且测量温度从50°到130℃到70℃变化。
作为样品,将调色剂粒子(0.2g)或者调色剂用树脂的粒子(0.2g)置于专用样品管中,并且在将该样品管插入至磁场的合适范围的情况下测量。通过该测量,测量各样品的在50℃下的自旋-自旋弛豫时间(t50)、在130℃下的自旋-自旋弛豫时间(t130)、和当将温度从130℃降低至70℃时在70℃下的自旋-自旋弛豫时间(t’70)。
关注于硬组分的固体回波程序适合于值t50的测量,因为该测量关注于硬且具有短的弛豫时间的组分。
关注于柔软的且具有长的弛豫时间的哈恩回波程序适合于值t130的测量和值t’70的测量,因为前者关注于体系整体的运动性,且后者关注于当冷却时体系整体上的运动性的限制。
<根据AFM测量的性质>
优选的是,所述调色剂用树脂的通过将用敲击模式AFM观察到的其相位图像用在该相位图像中的最大相位差和最小相位差之间的中间值二值化而获得的二值化图像包括由具有大的相位差的部分形成的第一相位差图像和由具有小的相位差的部分形成的第二相位差图像;所述第一相位差图像分散在所述第二相位差图像的每个中,且所述第一相位差图像具有100nm或更小的分散直径。
优选的是,所述调色剂的通过将用敲击模式AFM观察到的其相位图像用在该相位图像中的最大相位差和最小相位差之间的中间值二值化而获得的二值化图像包括由具有大的相位差的部分形成的第一相位差图像和由具有小的相位差的部分形成的第二相位差图像,且所述第一相位差图像分散在所述第二相位差图像的每个中。进一步地,由具有大的相位差的部分形成的第一相位差图像的分散相中的最大弗雷特(Feret)直径的平均值(分散直径)优选为200nm或更小、和更优选10nm-100nm。注意,也可存在如下情况:其中具有小的相位的部分彼此线性连接,并且不可能检测到它们之间的界限。在该情况下,仅必要的是,线的宽度是200nm或更小。
在本发明中,所述第一相位差图像分散在所述第二相位差图像的每个中指的是,在所述二值化图像中,在畴(区域结构,domain)之间可限定边界,并且所述第一相位差图像具有在分散相中的可限定的弗雷特直径。当所述二值化图像中的第一相位差图像呈现出难以区分图像噪声或相位差图像的微小粒径时,或者当无法限定清晰的弗雷特直径时,将结构判定为“不是分散的”。当所述第一相位差图像被埋没在图像噪声中而使得不可能对畴进行划界时,无法限定弗雷特直径。
注意,只有当畴具有条形状并且其最大弗雷特直径为300nm或更大时,才使用其最小弗雷特直径而不是最大弗雷特直径作为畴直径。
为了改善粘合树脂的韧性,必须向树脂中引入用于使来自外部的变形或者应力缓和(弛豫)的结构。用于获得这的手段可为引入较柔软的结构。然而,在此情况下,有可能发生粘连、或者由于柔软性而发生对图像的损害或粘附在粘连中调色剂粒子在存储期间彼此熔合。为了同时满足韧性和弛豫性,必须解决它们之间的该折衷关系。
本发明人已经发现可通过赋予所述树脂以如下结构而解决所述树脂的韧性和弛豫性之间的折衷关系:在所述结构中,由可能够有效地影响应力弛豫和改善韧性的具有大的相位差的部分形成的第一相位差图像微小地分散在由具有小的相位差的部分形成的第二相位差图像的相中。
<<AFM测量程序>>
所述调色剂或所述调色剂用树脂的内部分散状态可由根据原子力显微镜(AFM)的敲击模式获得的相位图像而确认。原子力显微镜的敲击模式是描述于SurfaceScienceLetter,290,668(1993)中的程序。根据该程序,在使悬臂振动的同时测量样品表面的形状,如在例如Polymer,35,5778(1994),Macromolecules,28,6773(1995)等中所描述的。在该过程期间,取决于样品表面的粘弹性性质,在作为悬臂的振动源的驱动器和实际振动之间可出现相位差。相位图像是该相位差的测绘(面扫描,mapping)。在柔软的部分处出现大的相位滞后,和在硬的部分处观察到小的相位滞后。
优选的是,在所述调色剂中或者在所述调色剂用树脂中,作为大的相位差图像观察到的部分和硬的且作为小的相位差图像观察到的部分是微小地分散的。在此情况下,优选的是,由硬的且小相位差部分形成的第二相位差图像是作为外相微小地分散的,和由软的且大相位差部分形成的第一相位差图像是作为内相微小地分散的。
在作为本发明实施方式的下述实施例中,用以下仪器且根据以下程序进行AFT测量。
从其获得相位图像的样品是调色剂或调色剂用树脂的块状物通过用由LicaCorporation制造的超微切片机ULTRACUTUCT在以下条件下进行切割而获得的切片。用该切片进行观察。
-切割厚度:60nm
-切割速度:0.4mm/秒
-用金刚石刀具(ULTRASONIC35°)
用于获得AFM相位图像的代表性仪器为,例如,由AsylumTechnologyCo.,Ltd制造的MFP-3D。悬臂可为,例如,OMCL-AC240TS-C3。在实施例中,使用该仪器。测量条件如下。
-目标振幅:0.5V
-目标百分比:-5%
-振幅设定点:315mV
-扫描速率:1Hz
-扫描点:256×256
-扫描角度:0°
在用于获得在用AFM获得的相位图像中的由具有大的相位差的部分形成的第一相位差图像的最大弗雷特直径的平均值的具体方法中,将用敲击模式AFM获得的相位图像用该相位图像中的最大相位差和最小相位差之间的中间值二值化。如上所述,所述二值化图像是通过如下获得的:拍摄具有使得小相位差部分是深色的且大相位差部分是浅色的对比度的相位图像,和使用该相位图像中的最大相位差和最小相位差之间的中间值作为边界将该相位图像二值化。在二值化图像中,从在300nm见方范围内的图像10幅中以降序选择最大弗雷特直径最大的第一相位差图像30幅,并且使用这些最大的最大弗雷特直径的平均值作为最大弗雷特直径的平均值。然而,将被明确地判定为图像噪声、或者难以区分图像噪声或相位差图像的微小直径图像(参见图3)从所述平均直径的计算中排除出去。具体地,对于所述平均直径的计算,不使用如下的第一相位差图像,其面积比率等于或小于存在于相同的所观察的相位图像中且具有最大的最大弗雷特直径的第一相位差图像的1/100。最大弗雷特直径是可将相位差图像夹在其间的两平行线之间的最大的可能的距离。
所述调色剂用树脂的最大弗雷特直径的平均值(分散直径)优选为100nm或更小、和更优选10nm-100nm。当所述最大弗雷特直径的平均值(分散直径)大于100nm时,高度粘附性的单元有可能在应力下被暴露,这可使所述调色剂的成膜性劣化。当所述最大弗雷特直径的平均值(分散直径)小于10nm时,应力弛豫的程度可为显著地低,并且改善韧性的效果可为不充分的。
供参考,图1显示使用所述共聚物的调色剂的相位图像的实例。图2显示通过将该相位图像如以上那样二值化而获得的二值化图像。在图2中,明区为由具有大的相位差的部分形成的第一相位差图像(其中相位差大的图像),和暗区为由具有小的相位差的部分形成的第二相位差图像(其中相位差小的图像)。
注意,只有当畴具有条形状并且其最大弗雷特直径为300nm或更大时,才使用其最小弗雷特直径而不是最大弗雷特直径作为畴直径。
<共聚物的分子量>
就实现上述各种性质以及同时满足低温定影性和耐热存储稳定性而言,所述共聚物的重均分子量(Mw)优选为20,000-150,000。
当Mw小于20,000时,调色剂的耐热存储稳定性和耐热偏移性可劣化。当Mw大于150,000时,调色剂可未充分地熔融(特别是在低温下定影期间),这可使调色剂的低温定影性劣化,因为图像可有可能剥落。
Mw可用凝胶渗透色谱法(GPC)测量仪器(例如,HLC-8228GPC(由TosohCorporation制造))测量。作为柱子,使用三根连续的15cm柱子TSKGELSUPERHZM-H(由TosohCorporation制造)。将待测量的树脂制备为在四氢呋喃(THF)(包含稳定剂,由WakoPureChemicalIndustries,Ltd.制造)中的0.15%质量溶液,并且将该溶液通过0.2μm过滤器过滤。使用所获得的滤液作为样品。将该THF样品溶液(100μL)注入到该测量仪器中,并且在40℃的温度下以0.35mL/分钟的流速测量。
分子量是用基于单分散聚苯乙烯标准样品产生的校准曲线计算的。所述单分散聚苯乙烯标准样品为由ShowaDenkoK.K.制造的SHOWDEXSTNDARDSERIES和甲苯。制得以下三种种类的单分散聚苯乙烯标准样品的THF溶液,并且在上述条件下测量。校准曲线是通过将峰顶的保留时间视为所述单分散聚苯乙烯标准样品的光散射分子量而产生的。
溶液A:S-7450(2.5mg)、S-678(2.5mg)、S-46.5(2.5mg)、S-2.90(2.5mg)、和THF(50mL)
溶液B:S-3730(2.5mg)、S-257(2.5mg)、S-19.8(2.5mg)、S-0.580(2.5mg)、和THF(50mL)
溶液C:S-1470(2.5mg)、S-112(2.5mg)、S-6.93(2.5mg)、甲苯(2.5mg)、和THF(50mL)
所使用的检测器为RI(折射率)检测器。
<制造调色剂的方法>
用于制造所述调色剂的方法没有特别限制,并且可根据意图选择合适的方法。实例方法包括湿法造粒方法和粉碎方法。湿法造粒方法的实例包括溶解悬浮方和乳化聚集方法。作为不涉及粘合树脂的捏合的方法的溶解悬浮方法和乳化聚集方法(因为由于捏合引起的分子断裂的风险以及将高分子量树脂和低分子量树脂均匀地捏合的困难)是优选的,并且就调色剂粒子中树脂的均匀性而言,溶解悬浮方法是更优选的。
所述调色剂也可通过如JP-BNo.4531076中描述的粒子制造方法即通过如下而获得调色剂粒子的粒子制造方法制造:将调色剂的构成材料溶解在液态或者超临界二氧化碳中,然后除去所述液态或超临界二氧化碳。
-溶解悬浮方法-
溶解悬浮方法的实例可包括调色剂材料相制备步骤、水性介质相制备步骤、乳液或分散液制备步骤、和有机溶剂除去步骤,并且根据需要,可进一步包括其它步骤。
--调色剂材料相(油相)制备步骤--
所述调色剂材料相制备步骤没有特别限制,并且可根据意图选择合适的步骤,只要其为将至少包含所述粘合树脂并且根据需要进一步包含着色剂、脱模剂等的调色剂材料溶解或分散在有机溶剂中,从而制备调色剂材料的溶解或分散液(也可称作调色剂材料相或油相)的步骤。
所述有机溶剂没有特别限制,并且可根据意图选择合适者。然而,具有低于150℃的沸点的挥发性有机溶剂是优选的,因为这样的溶剂可容易除去。
所述有机溶剂的实例包括甲苯、二甲苯、苯、四氯化碳、二氯甲烷、1,2-二氯乙烷、1,1,2-三氯乙烷、三氯乙烯、氯仿、单氯苯、偏二氯乙烯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、甲基乙基酮、和甲基异丁基酮。在这些之中,乙酸乙酯、甲苯、二甲苯、苯、二氯甲烷、1,2-二氯乙烷、氯仿、和四氯化碳是优选的,且乙酸乙酯是更优选的。
可单独使用这些之一,或者可组合使用这些的两种或更多种。
所述有机溶剂的使用量没有特别限制,并且可根据意图适当地选择。然而,相对于100质量份的调色剂材料,其优选为0质量份-300质量份、更优选0质量份-100质量份、和特别优选25质量份-70质量份。
--水性介质相(水相)制备步骤--
所述水性介质相制备步骤没有特别限制,并且可根据意图选择合适的步骤,只要其为制备水性介质相的步骤。在该步骤中,优选制备作为其中包含树脂粒子的水性介质的水性介质相。
所述水性介质没有特别限制,并且可根据意图选择合适者。其实例包括水、与水混溶的溶剂、以及它们的混合物。在这些之中,水是特别优选的。
所述与水混溶的溶剂没有特别限制,并且可根据意图选择合适者,只要其与水混溶。其实例包括醇、二甲基甲酰胺、四氢呋喃、溶纤剂、和低级酮。
所述醇的实例包括甲醇、异丙醇、和乙二醇。
所述低级酮的实例包括丙酮、和甲基乙基酮。
可单独使用这些之一,或者可组合使用这些的两种或更多种。
所述水性介质相是通过例如在表面活性剂的存在下将所述树脂粒子分散在所述水性介质中而制备的。将所述表面活性剂、所述树脂粒子等任意地添加至所述水性介质,以改善所述调色剂材料的分散。
所述表面活性剂和所述树脂粒子向所述水性介质的添加量没有特别限制,并且可根据意图适当地选择。然而,相对于所述水性介质,它们各自优选为0.5%质量-10%质量。
所述表面活性剂没有特别限制,并且可根据意图选择合适者。其实例包括阴离子型表面活性剂、阳离子型表面活性剂、和两性表面活性剂。
所述阴离子型表面活性剂的实例包括脂肪酸盐、烷基硫酸酯盐、烷基芳基磺酸盐、烷基二芳基醚二磺酸盐、二烷基磺基琥珀酸盐、烷基磷酸盐、萘磺酸福尔马林缩合物、聚氧亚乙基烷基磷酸酯盐、和甘油基硼酸盐脂肪酸酯。
所述树脂粒子可为任何树脂,只要所述树脂能够形成水性分散体;并且可为热塑性树脂或热固性树脂。所述树脂粒子的材料的实例包括基于乙烯基的树脂、聚氨酯树脂、环氧树脂、聚酯树脂、聚酰胺树脂、聚酰亚胺树脂、基于硅的树脂、酚醛树脂、三聚氰胺树脂、脲树脂、苯胺树脂、离聚物树脂、和聚碳酸酯树脂。可单独使用这些之一,或者可组合使用这些的两种或更多种。
在这些之中,基于乙烯基的树脂、聚氨酯树脂、环氧树脂、聚酯树脂、和它们的组合是优选的,因为可用它们容易地获得细的球形树脂粒子的水性分散体。
所述基于乙烯基的树脂的实例包括如下而获得的聚合物:通过使基于乙烯基的单体均聚;或者通过使基于乙烯基的单体共聚,例如苯乙烯/(甲基)丙烯酸酯共聚物、苯乙烯/丁二烯共聚物、(甲基)丙烯酸/丙烯酸酯共聚物、苯乙烯/丙烯腈共聚物、苯乙烯/马来酸酐共聚物、和苯乙烯/(甲基)丙烯酸共聚物。
所述树脂粒子的平均粒径没有特别限制,并且可根据意图适当地选择。然而,其优选为5nm-200nm、和更优选20nm-300nm。
在所述水性介质相的制备中,可使用纤维素类作为分散剂。所述纤维素类的实例包括甲基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基纤维素、和羧甲基纤维素钠。
--乳液或分散液制备步骤--
所述乳液或分散液制备步骤没有特别限制,并且可根据意图选择合适的步骤,只要其为将所述调色剂材料的溶解或分散液(调色剂材料相)与所述水性介质相混合,并且将前者乳化或分散,从而制备乳液或分散液的步骤。
乳化或分散方法没有特别限制,并且可根据意图选择合适的方法。例如,乳化或分散可用公知的分散器进行。所述分散器的实例包括低速剪切分散器、和高速剪切分散器。
相对于100质量份的调色剂材料相,所述水性介质相的使用量没有特别限制,并且可根据意图适当地选择。然而,其优选为50质量份-2,000质量份、和更优选100质量份-1,000质量份。当使用量小于50质量份时,所述调色剂材料相可未良好地分散,这可使得不可能获得具有预定粒径的调色剂粒子。当使用量大于2,000时,其不是成本有效的。
--有机溶剂除去步骤--
所述有机溶剂除去步骤没有特别限制,并且可根据意图选择合适的步骤,只要其为从乳液或分散液除去有机溶剂以获得脱溶剂的淤浆的步骤。
可例如通过如下除去所述有机溶剂:(1)将整个反应体系的温度逐渐升高以完全地蒸发和除去包括在所述乳液或分散液的油滴中的有机溶剂的方法,和(2)将所述乳液或分散液喷射到干燥气氛中以完全地除去包含在所述乳液或分散液的油滴中的有机溶剂的方法。当所述有机溶剂被除去时,形成了调色剂粒子。
--其它步骤--
所述其它步骤的实例包括清洁步骤和干燥步骤。
---清洁步骤---
所述清洁步骤没有特别限制,并且可根据意图选择合适的步骤,只要其为在所述有机溶剂除去步骤之后将所述脱溶剂的淤浆用水清洁的步骤。所述水的实例包括离子交换水。
---干燥步骤---
所述干燥步骤没有特别限制,并且可根据意图选择合适的步骤,只要其为将所述清洁步骤中获得的调色剂粒子干燥的步骤。
-粉碎方法-
所述粉碎方法为例如通过如下而制造调色剂母粒子的方法:将通过熔融捏合至少包含粘合树脂的调色剂材料而获得的产物粉碎和分级。
所述熔融捏合是通过向熔融捏合机中加入通过混合所述调色剂材料而获得的混合物而进行的。所述熔融捏合机的实例包括单轴或双轴连续捏合机、和具有辊磨机的间歇型捏合机。具体实例包括由KobeSteelLtd.制造的KTKBIAXIALEXTRUDER、由ToshibaMachineCo.,Ltd.制造的TEMEXTRUDER、由KCKCo.制造的BIAXIALEXTRUDER、由IkegaiCorp.制造的PCMBIAXIALEXTRUDER、和由BussInc制造的CO-KNEADER。优选在不会引起粘合树脂的分子链的断裂的合适条件下进行熔融捏合。具体地,熔融捏合温度是基于粘合树脂的软化点确定的。当熔融捏合温度比软化点高得多时,可发生严重的断裂。当熔融捏合温度比软化点低得多时,分散可未进行。
粉碎是将由所述熔融捏合获得的捏合产物粉碎的步骤。在该粉碎中,优选首先将所述捏合产物粗略地粉碎,接着将其精细地粉碎。在此情况下,将所述捏合产物通过使其在喷射空气流中碰撞到冲击板上而粉碎的方法,将所述捏合产物通过使粒子在喷射空气流中自身碰撞而粉碎的方法,或者将所述捏合产物在机械旋转的转子和定子之间的狭窄间隙内粉碎的方法。
所述分级是将由所述粉碎获得的粉碎产物调节至具有预定粒径的粒子的步骤。所述分级可通过例如用旋风分离器、滗析器、离心机等除去细粒子而进行。
(显影剂)
本发明的显影剂包含本发明的调色剂。所述显影剂可作为单组分显影剂使用,或者可与载体混合并且作为双组分显影剂使用。这些之中,针对在适合于近年来在信息处理速度方面的进步的快速印刷机等中的使用,就寿命的提升而言,双组分显影剂是优选的。
在使用所述调色剂的单组分显影剂的情况下,即使在显影手段中长期使用(搅拌)之后也可获得良好且稳定的显影性和图像,这是因为,即使在调色剂的消耗和补充之后在调色剂的粒径方面也可存在很少的变化,调色剂可不在显影辊上成膜,并且调色剂可不熔融和粘附至用于使调色剂成为薄层的层厚调节部件例如刮板。
在使用所述调色剂的双组分显影剂的情况下,即使在显影手段中长期搅拌之后也可获得良好且稳定的显影性,这是因为,即使在长期的调色剂的消耗和补充之后在显影剂中的调色剂的粒径方面也可存在很少的变化。
<载体>
所述载体没有特别限制,并且可根据意图选择合适者。然而,包含芯材料和覆盖所述芯材料的树脂层的载体是优选的。
<<芯材料>>
所述芯材料没有特别限制,并且可根据意图选择合适者,只要其为具有磁性性质的粒子。优选地,其实例包括铁氧体、磁铁矿、铁、和镍。进一步地,考虑到对近年来已经增加的环境关注的适应性,所述铁氧体不是常规的基于铜/锌的铁氧体,而是优选为锰铁氧体、锰/镁铁氧体、锰/锶铁氧体、锰/镁/锶铁氧体、和基于锂的铁氧体。
<<树脂层>>
所述树脂层的材料没有特别限制,并且可根据意图选择合适者。其实例包括基于氨基的树脂、基于聚乙烯基的树脂、基于聚苯乙烯的树脂、卤代烯烃树脂、基于聚酯的树脂、基于聚碳酸酯的树脂、聚乙烯树脂、聚氟乙烯树脂、聚偏氟乙烯树脂、聚三氟乙烯树脂、聚六氟丙烯树脂、偏氟乙烯和丙烯酸类单体之间的共聚物、偏氟乙烯和氟乙烯之间的共聚物、含氟三元共聚物(例如四氟乙烯、偏氟乙烯、和非氟化物单体之间的三元共聚物)、和有机硅树脂。可单独使用这些之一,或者可组合使用这些的两种或更多种。
所述有机硅树脂没有特别限制,并且可根据意图选择合适者。其实例包括:仅由有机硅氧烷键构成的纯(straight)有机硅树脂;和用醇酸树脂、聚酯树脂、环氧树脂、丙烯酸类树脂、尿烷树脂等改性的改性有机硅树脂。
所述有机硅树脂可为市售产品。
所述有机硅树脂的实例包括:由Shin-EtsuChemicalCo.,Ltd.制造的KR271、KR255、和KR152;和由DowCorningToraySiliconeCo.,Ltd制造的SR2400、SR2406、和SR2410。
所述改性有机硅树脂的实例包括:由Shin-EtsuChemicalCo.,Ltd.制造的KR206(经醇酸改性的有机硅树脂)、KR5208(经丙烯酸类改性的有机硅树脂)、ES1001N(经环氧改性的有机硅树脂)、和KR305(经尿烷改性的有机硅树脂);和由DowCorningToraySiliconeCo.,Ltd制造的SR2115(经环氧改性的有机硅树脂)和SR2110(经醇酸改性的有机硅树脂)。
所述有机硅树脂可单独使用,但是可与交联用反应性组分、静电积累调节组分等一起使用。
所述树脂层的构成组分在所述载体中的含量优选为0.01%质量-5.0%质量。当含量小于0.01%质量时,可能不可能使所述树脂层均匀地形成于所述芯材料的表面上。当含量大于5.0%质量时,所述树脂层进可过厚而导致载体粒子自身造粒,这可使得不可能获得均匀的载体粒子。
在其中所述显影剂为双组分显影剂的情况下,所述调色剂在所述显影剂中的含量没有特别限制并且可根据意图适当地选择。然而,相对于100质量份的所述载体,其优选为2.0质量份-12.0质量份、和更优选2.5质量份-10.0质量份。
(图像形成设备、和图像形成方法)
本发明的图像形成设备至少包括静电潜像承载部件(下文中可称作“感光体”)、静电潜像形成手段、和显影手段,并且根据需要,进一步包括其它手段。
本发明的图像形成方法至少包括静电潜像形成步骤和显影步骤,并且根据需要,进一步包括其它步骤。
所述图像形成方法可优选地通过所述图像形成设备进行。所述静电潜像形成步骤可优选地通过所述静电潜像形成手段进行。所述显影步骤可优选地通过所述显影手段进行。所述其它步骤可优选地通过所述其它手段进行。
<静电潜像承载部件>
所述静电潜像承载部件在材料、结构、和尺寸方面没有特别限制,并且可从公知的中选择合适者。就材料而言,其实例包括由非晶硅、硒等制成的无机感光体,和由聚硅烷、酞菁甲川(phthalopolymethine)等制成的有机感光体。在这些之中,非晶硅由于其具有长寿命而是优选的。
所述非晶感光体可为通过如下而获得的感光体:将支持体加热至50℃-400℃,和根据成膜方法例如真空气相沉积、溅射、离子镀、热CVD(化学气相沉积)、光学CVD、等离子体CVD等在所述支持体上形成由a-Si制成的感光层。在这些之中,等离子体CVD,即通过直流、或者高频、或者微波辉光放电使材料气体分解,和在所述支持体上形成a-Si沉积膜的方法是优选的。
所述静电潜像承载部件的形状没有特别限制,并且可根据意图适当地选择。然而,圆柱形状是优选的。所述圆柱形静电潜像承载部件的外径没有特别限制,并且可根据意图适当地选择。然而,其优选为3mm-10mm、更优选5mm-50mm、和特别优选10mm-30mm。
<静电潜像形成手段、和静电潜像形成步骤>
所述静电潜像形成手段没有特别限制,并且可根据意图选择合适者,只要其为配置成在所述静电潜像承载部件上形成静电潜像的手段。其实例包括至少包括如下的手段:配置成对所述静电潜像承载部件的表面充电的充电部件,和配置成使所述静电潜像承载部件的表面以成像方式(imagewise)暴露于光的曝光部件。
所述静电潜像形成步骤没有特别限制,并且可根据意图选择合适的步骤,只要其为在所述静电潜像承载部件上形成静电潜像的步骤。例如,该步骤可通过对所述静电潜像承载部件的表面充电,然后使所述表面以成像方式暴露于光而进行,并且可通过所述静电潜像形成手段进行。
<<充电部件和充电>>
所述充电部件没有特别限制,并且可根据意图选择合适者。其实例包括:本身为公众所知晓的接触充电装置,包括导电或半导体辊、刷、膜、橡胶刮板等;和利用电晕放电的非接触充电装置例如电晕管和栅格(scrotron)。
所述充电可通过例如用所述充电部件向所述静电潜像承载部件的表面施加电压而进行。
所述充电部件可具有辊形状,并且除此之外,还可具有例如磁性刷、毛皮刷等的任意形状。所述形状可根据所述图像形成设备的规格和形成而选择。
当使用磁性刷作为所述充电部件时,所述磁性刷可由用作充电材料、被承载于其内包含磁体辊的非磁性导电套筒上的任意种类的铁氧体例如Zn-Cu铁氧体的粒子构成。
当使用毛皮刷作为所述充电部件时,所述毛皮刷的材料为被用例如碳、硫化铜、金属、或金属氧化物处理成具有导电性的毛皮。所述充电部件可通过将该毛皮围绕如下缠绕或者粘贴至如下而形成:金属或者被处理成具有导电性的任何其它芯棒。
所述充电部件不限于上述的接触充电部件。然而,优选使用接触充电部件,因为使用其,可获得其中从充电部件产生的臭氧减少的图像形成设备。<<曝光部件和曝光>>
所述曝光部件没有特别限制,并且可根据意图选择合适者,只要其可使通过所述充电部件充电的所述静电潜像承载部件的表面以与要形成的图像一样的成像方式暴露于光。其实例包括各种类型的曝光部件例如复制光学系统、棒状透镜阵列系统、激光光学系统、和液晶快门光学系统。
用于所述曝光部件的光源没有特别限制,并且可根据意图选择合适者。其实例包括所有类型的发光部件例如荧光灯、钨灯、卤素灯、汞灯、钠蒸气灯、发光二极管(LED)、激光二极管(LD)、和电致发光。
为了施加仅期望波长范围的光,还可使用各种类型的滤光片(滤波器)例如锐截止滤光片、带通滤光片、近红外截止滤光片、二向色滤光片、干涉滤光片、和色彩转化滤光片。
所述曝光可通过用所述曝光部件使所述静电潜像承载部件的表面以成像方式暴露于光而进行。
在本发明中,还可采用配置成以成像方式从所述静电潜像承载部件的背面施加光的背光系统。
<显影手段和显影步骤>
所述显影手段没有特别限制,并且可根据意图选择合适者,只要其为容纳调色剂并且配置成使形成于所述静电潜像承载部件上的静电潜像显影并且形成可视图像的显影手段。
所述显影步骤没有特别限制,并且可根据意图选择合适的步骤,只要其为用调色剂使形成于所述静电潜像承载部件上的静电潜像显影并且形成可视图像的步骤。所述步骤可通过例如所述显影手段进行。
所述显影手段可为干法显影系统、或湿法显影系统。进一步地,其可为单色显影手段或多色显影手段。
作为所述显影手段,包括如下的显影装置是优选的:搅拌器,其配置成对所述调色剂进行摩擦搅拌并且使所述调色剂带电;和显影剂承载部件,其包括固定在其内部的磁场产生手段并且在将包含所述调色剂的显影剂承载于其表面上的情况下可旋转。
在所述显影手段中,例如,所述调色剂和所述载体被混合和搅拌,并且所述调色剂由于混合和搅拌摩擦而变成带电的,从而被以链状形式保持在旋转着的磁体辊的表面上并且形成磁性刷。所述磁体辊设置在所述静电潜像承载部件附近。因此,构成形成于所述磁体辊的表面上的磁性刷的调色剂的一部分通过静电吸引力而被移动至所述静电潜像承载部件的表面。结果,静电潜像被所述调色剂显影,并且在所述静电潜像承载部件的表面上形成由所述调色剂制成的可视图像。
<其它手段和其它步骤>
所述其它手段的实例包括转印手段、定影手段、清洁手段、电荷消除手段、回收手段、和控制手段。
所述其它步骤的实例包括转印步骤、定影步骤、清洁步骤、电荷消除步骤、回收步骤、和控制步骤。
<<转印手段和转印步骤>>
所述转印手段没有特别限制,并且可根据意图选择合适者,只要其为配置成将可视图像转印到记录介质上的手段。然而,其优选为包括如下的手段:配置成将可视图像转印到中间转印部件上并且在其上形成组合的转印图像的一次转印手段,和配置成将所述组合的转印图像转印到记录介质上的二次转印手段。
所述转印步骤没有特别限制,并且可根据意图选择合适的步骤,只要其为将可视图像转印到记录介质上的步骤。然而,其优选为使用中间转印部件将可视图像首先转印到所述中间转印部件上,然后将所述可视图像二次转印到记录介质上的步骤。
所述转印步骤可通过例如用转印充电装置对所述可视图像或所述感光体充电而进行,并且可通过所述转印手段而进行。
此处,当待二次转印到记录介质上的图像为由多种颜色的调色剂构成的彩色图像时,如下是可能的:所述转印手段将各色调色剂顺序地叠加在所述中间转印部件上以在所述中间转印部件上形成图像,和所述中间转印部件将所述中间转印部件上的图像同时地二次转印到记录介质上。
所述中间转印部件没有特别限制,并且可根据意图从公知的转印介质选择合适者。其优选实例为转印带。
优选的是,所述转印手段(一次转印手段和二次转印手段)至少包括配置成使形成于所述感光体上的可视图像带电以被分离到记录介质上的转印装置。所述转印装置的实例包括利用电晕放电的电晕转印装置、转印带、转印辊、压力转印辊、和粘附转印装置。
所述记录介质的代表性实例为普通纸。然而,所述记录介质没有特别限制,并且可根据意图选择合适者,只要其为经显影的未定影图像可被转印到其上的记录介质。也可使用用于OHP的PET基体等。
<<定影手段和定影步骤>>
所述定影手段没有特别限制,并且可根据意图选择合适者,只要其为配置成能够将转印到记录介质上的转印图像定影在其上的手段。然而,公知的加热/加压部件是优选的。所述加热/加压部件的实例包括加热辊和加压辊的组合,以及加热辊、加压辊、和环形带的组合。
所述定影步骤没有特别限制,并且可根据意图选择合适的步骤,只要其为将转印到记录介质上的可视图像定影在其上的步骤。例如,该步骤可在将调色剂转印到记录介质上时对于各色调色剂单独进行,或者可对于所有颜色调色剂以它们的叠加状态一次性地同时进行。
所述定影步骤可通过所述定影手段进行。
典型地,通过所述加热/加压部件的加热优选为80℃-200℃。
在本发明中,根据意图,可将公知的光学定影装置与上述定影手段一起使用,或者可使用公知的光学定影装置代替上述定影手段。
所述定影步骤中的表面压力没有特别限制,并且可根据意图适当地选择。然而,其优选为10N/cm2-80N/cm2。
<<清洁手段和清洁步骤>>
所述清洁手段没有特别限制,并且可根据意图选择合适者,只要其为能够除去残留在所述感光体上的调色剂的手段。其实例包括磁性刷清洁器、静电刷清洁器、磁性辊清洁器、刮板清洁器、刷清洁器、和网清洁器。
所述清洁步骤没有特别限制,并且可根据意图选择合适的步骤,只要其为能够除去残留在所述感光体上的调色剂的步骤。该步骤可通过例如所述清洁手段进行。
<<电荷消除手段和电荷消除步骤>>
所述电荷消除手段没有特别限制,并且可根据意图选择合适者,只要其为配置成通过向所述感光体施加电荷消除偏压而除去电荷的手段。其实例包括电荷消除灯。
所述电荷消除步骤没有特别限制,并且可根据意图选择合适的步骤,只要其为通过向所述感光体施加电荷消除偏压而除去电荷的步骤。该步骤可通过例如所述电荷消除手段进行。
<<回收手段和回收步骤>>
所述回收手段没有特别限制,并且可根据意图选择合适者,只要其为配置成将在所述清洁步骤中除去的调色剂回收至所述显影装置的手段。其实例包括公知的传送手段。
所述回收步骤没有特别限制,并且可根据意图选择合适的步骤,只要其为将在所述清洁步骤中除去的调色剂回收至所述显影装置的步骤。该步骤可通过例如所述回收手段进行。
<<控制手段和控制步骤>>
所述控制手段没有特别限制,并且可根据意图选择合适的手段,只要其为能够控制各手段的操作的手段。其实例包括例如定序器和计算机的装置。
所述控制步骤没有特别限制,并且可根据意图选择合适的步骤,只要其为能够控制各步骤中的操作的步骤。该步骤可通过例如所述控制手段进行。
接着,将参照图4描述用本发明的图像形成设备实施用于形成图像的方法的一种模式。图4中所示的图像形成设备100包括静电潜像承载部件10、作为充电部件的充电辊20、作为曝光部件的曝光装置30、作为显影手段的显影装置40、中间转印部件50、包括清洁刮板的作为清洁手段的清洁装置60、和作为电荷消除手段的电荷消除灯70。
中间转印部件50为环形带,并且设计成通过设置在中间转印部件内侧并且使其张紧的三个辊51而为在箭头方向上可移动的。三个辊51的一些还起到能够向中间转印部件50施加预定的转印偏压(一次转印偏压)的转印偏压辊的作用。在中间转印部件50附近设置具有清洁刮板的清洁装置90。还在中间转印部件50附近面对中间转印部件50设置作为能够施加用于将经显影的图像(调色剂图像)转印(二次转印)到作为记录介质的转印纸95上的转印偏压的转印手段的转印辊80。在中间转印部件50的周围附近,于在中间转印部件50的旋转方向上的其中静电潜像承载部件10和中间转印部件50彼此接触的区域与其中中间转印部件50和转印纸95彼此接触的区域之间,设置配置成赋予中间转印部件50上的调色剂图像以电荷的电晕充电装置58。
显影装置40包括作为显影剂承载部件的显影带41,以及并排设置在显影带41的周围的黑色显影手段45K、黄色显影手段45Y、品红色显影手段45M、和青色显影手段45C。黑色显影手段45K包括显影剂容器42K、显影剂供给辊43K、和显影辊44K。黄色显影手段45Y包括显影剂容器42Y、显影剂供给辊43Y、和显影辊44Y。品红色显影手段45M包括显影剂容器42M、显影剂供给辊43M、和显影辊44M。青色显影手段45C包括显影剂容器42C、显影剂供给辊43C、和显影辊44C。显影带41为环形带,通过多个带辊可旋转地张紧,并且部分地接触静电潜像承载部件10。
在图4中所示的图像形成设备100中,充电辊20对静电潜像承载部件10均匀地充电。曝光装置30使静电潜像承载部件10以成像方式暴露于光以在其上形成静电潜像。从显影装置40供给调色剂以使形成于静电潜像承载部件10上的静电潜像显影和形成调色剂图像。所述调色剂图像通过由辊51施加的电压而被转印(一次转印)到中间转印部件50上,并且被进一步地转印(二次转印)到转印纸95上。结果,在转印纸95上形成转印图像。通过清洁装置60除去静电潜像承载部件10上的任何残余调色剂,并且通过电荷消除灯70暂时消除静电潜像承载部件10上积累的电荷。
图5显示本发明的图像形成设备的另一实例。除了如下之外,图像形成设备100B具有与图4中所示的图像形成设备100的构造相同的构造:其不包括显影带41,并且其包括围绕静电潜像承载部件10设置成直接面对其的的黑色显影手段45K、黄色显影手段45Y、品红色显影手段45M、和青色显影手段45C。
图6中所示的图像形成设备包括复印机主体150、供纸台200、扫描仪300、和自动文件供给器(ADF)400。
复印机主体150在其中央包括环形带形状的中间转印部件50。中间转印部件50通过支持辊14、15、和16张紧,并且在图6中是可顺时针旋转的。在支持辊15附近设置配置成除去中间转印部件50上的残余调色剂的中间转印部件清洁装置17。通过支持辊14和支持辊15张紧的中间转印部件50设置有串列式显影装置120,其中黄色、青色、品红色和黑色四个图像形成手段18沿着所述中间转印部件的传送方向并排配列成面对所述中间转印部件。在串列式显影装置120的附近设置作为曝光部件的曝光装置21。在中间转印部件50的与它的其上设置有串列式显影装置120的一侧相反的一侧设置二次转印装置22。在二次转印装置22中,作为环形带的二次转印带24通过一对辊23张紧。在二次转印带24上面传送的转印纸和中间转印部件50可彼此接触。在二次转印装置22附近设置作为转印手段的定影装置25。定影装置25包括作为环形带的定影带26、以及设置成压接定影带的加压辊27。
在所述串列式图像形成设备中,在二次转印装置22和定影装置25附近设置配置成使转印纸翻转以在转印纸的两面形成图像的纸张翻转装置28。
接下来,将解释用串列式显影装置120的全色图像形成(彩色复印)。首先,将文件设置在自动文件供给器(ADF)400的文件台130上,或者替代地,将自动文件供给器400打开,将文件设置在扫描仪300的接触玻璃32上,并且将自动文件供给器400关闭。
在按下启动开关时,扫描仪300在文件被设置在自动文件供给器400上时在文件被传送到接触玻璃32上之后启动,或者在文件被设置在接触玻璃32上时在按下时立即启动。然后,第一运行部件33和第二运行部件34启动而运行。文件通过第一行进部件33被来自光源的光照射,并且从文件表面反射的光在第二行进部件34的镜子上被反射以通过成像透镜35被读取传感器36接收,并且被读取为彩色文件(彩色图像),其用作黑色、黄色、品红色、和青色的图像信息。
黑色、黄色、品红色、和青色的各条图像信息的被分别传输至串列式显影装置120中的图像形成手段18(黑色图像形成手段、黄色图像形成手段、品红色图像形成手段、和青色图像形成手段)。相应的图像形成手段中形成黑色、黄色、品红色、和青色的调色剂图像。即,串列式显影装置120中的图像形成手段18(黑色图像形成手段、黄色图像形成手段、品红色图像形成手段、和青色图像形成手段)如图7中所示各自包括:静电潜像承载部件10(黑色静电潜像承载部件10K、黄色静电潜像承载部件10Y、品红色静电潜像承载部件10M、和青色静电潜像承载部件10C);充电装置160,其配置成对静电潜像承载部件10均匀地充电;曝光装置,其配置成基于对应颜色图像信息以与对应于对应颜色图像的图像一样的成像方式使静电潜像承载部件暴露于光(图7中的L)以在所述静电潜像承载部件上形成与对应颜色图像对应的静电潜像;作为显影手段的显影装置61,其配置成用对应颜色调色剂(黑色调色剂、黄色调色剂、品红色调色剂、和青色调色剂)使所述静电潜像显影以形成对应颜色调色剂的调色剂图像;转印充电装置62,其配置成将所述调色剂图像转印到中间转印部件50上;清洁装置63;和电荷消除装置64。各图像形成手段18可基于对应颜色图像信息形成对应颜色的单色图像(黑色图像、黄色图像、品红色图像、和青色图像)。以此方式形成于其上的在黑色静电潜像承载部件10K上的黑色图像、在黄色静电潜像承载部件10Y上的黄色图像、在品红色静电潜像承载部件10M上的品红色图像、和在青色静电潜像承载部件10C上的青色图像被顺序地转印(一次转印)到通过支持辊14、15、和16而移动旋转的中间转印部件50上。然后,将黑色图像、黄色图像、品红色图像、和青色图像一起叠加在中间转印部件50上并且形成为组合颜色图像(彩色转印图像)。
同时,在供纸台200中,选择性地使供纸辊142之一旋转以从在纸库143中多级设置的供纸盒144之一提出纸张(记录纸)。将纸张经由分离辊145逐张向前送至供纸路径146以被引入至复印机主体150中的供纸路径148,并且通过撞上对位辊49而停下。替代地,使供纸辊142旋转以将手动供纸盘54上的纸张(记录纸)提出,并且经由分离辊52让纸张逐张进入到手动供纸路径53中,并且同样地通过撞上对位辊49而停下。对位辊49通常以接地状态使用,但是可以施加有偏压的状态使用以使来自纸张的纸屑被除去。然后,为了与在中间转印部件50上组合的组合颜色图像(彩色转印图像)同时,使对位辊49旋转以将纸张(记录纸)向前送至中间转印部件50和二次转印装置22之间,并且通过二次转印装置22将所述组合颜色图像(彩色转印图像)转印(二次转印)到纸张(记录纸)上。以此方式,彩色图像被转印和形成于纸张(记录纸)上。将转印图像之后的中间转印部件50上的任何残余调色剂通过中间转印部件清洁装置17清洁(清除)掉。
将其上转印和形成有彩色图像的纸张(记录纸)通过二次转印装置22传送并且向前送至定影装置25,并且将所述组合颜色图像(彩色转印图像)通过定影装置25用热和压力定影在纸张(记录纸)上。之后,将纸张(记录纸)通过切换爪55切换至排纸辊56以被排出,并且堆叠在排纸盘57上。替代地,将纸张通过切换爪55切换至纸张翻转装置28以被翻转并且再次引入到转印位置,并且也在其背面形成有图像之后,通过排纸辊56排出并且堆叠在排纸盘57上。
(处理卡盒)
本发明的处理卡盒至少包括静电潜像承载部件、和容纳调色剂并且配置成使形成于所述静电潜像承载部件上的静电潜像显影并且形成可视图像的显影手段,并且根据需要,进一步包括其它手段。
所述处理卡盒能可拆卸地连接在所述图像形成设备的主体上。
实施例
以下将解释本发明的实施例。然而,本发明绝不限于以下实施例。“份”表示“质量份”,除非另有明确规定。“%”表示“%质量”,除非另有明确规定。
<树脂的玻璃化转变温度和熔点的测量>
树脂的玻璃化转变温度和熔点是用DSC系统(差示扫描量热仪)(由ShimadzuCorporation制造的“DSC-60”)测量的。
具体地,根据以下程序,测量目标样品的吸热峰温度中的最大吸热峰温度作为树脂的熔点。
由所获得的DSC曲线,用DSC-60系统的分析程序“吸热峰温度(EndothermicPeakTemperature)”选择第二次升温的DSC曲线,并且获得目标样品的第二次升温中的吸热峰。
[测量条件]
样品容器:铝制样品盘(带盖)
样品量:5mg
参照物:铝制样品盘(氧化铝10mg)
气氛:氮气(以50mL/min的流速)
温度条件
开始温度:20℃
升温速率:10℃/min
结束温度:150℃
保持时间:无
降温速率:10℃/min
结束温度:-20℃
保持时间:无
升温速率:10℃/min
结束温度:150℃
(制造实施例1-1)
<无定形链段A1的制造>
向装备有氮气引入管、脱水管、搅拌器、和热电偶的5L四颈烧瓶中加入作为二醇的亚丙基二醇(1,2-丙烷二醇)和1,3-丙烷二醇(亚丙基二醇/1,3-丙烷二醇的比率为95/5(以摩尔计))、与作为二羧酸的对苯二甲酸二甲酯(OH基团(二醇的OH基团)对COOH基团(对苯二甲酸的COOH基团)的摩尔比率(OH/COOH)为1.2)、和以相对于所加入材料的质量的300ppm的量的四异丙醇钛。使所述材料在让甲醇流出下反应,并且保持反应直至最终所述材料被温热至230℃并且树脂酸值变为5mgKOH/g或更低。之后,使它们在20mmHg-30mmHg的减压下反应4小时,从而获得[无定形链段A1],其为线型聚酯树脂。
(制造实施例1-2)
<无定形链段A2的制造>
向装备有氮气引入管、脱水管、搅拌器、和热电偶的5L四颈烧瓶中加入作为二醇的亚丙基二醇和1,3-丙烷二醇(亚丙基二醇/1,3-丙烷二醇的比率为90/10(以摩尔计))、与作为二羧酸的对苯二甲酸二甲酯(OH基团(二醇的OH基团)对COOH基团(对苯二甲酸的COOH基团)的摩尔比率(OH/COOH)为1.2)、和以相对于所加入材料的质量的300ppm的量的四异丙醇钛。使所述材料在让甲醇流出下反应,并且保持反应直至最终所述材料被温热至230℃并且树脂酸值变为5mgKOH/g或更低。之后,使它们在20mmHg-30mmHg的减压下反应4小时,从而获得[无定形链段A2],其为线型聚酯树脂。
(制造实施例1-3)
<无定形链段A3的制造>
向装备有氮气引入管、脱水管、搅拌器、和热电偶的5L四颈烧瓶中加入作为二醇的亚丙基二醇和1,3-丙烷二醇(亚丙基二醇/1,3-丙烷二醇的比率为80/20(以摩尔计))、与作为二羧酸的对苯二甲酸二甲酯(OH基团(二醇的OH基团)对COOH基团(对苯二甲酸的COOH基团)的摩尔比率(OH/COOH)为1.2)、和以相对于所加入材料的质量的300ppm的量的四异丙醇钛。使所述材料在让甲醇流出下反应,并且保持反应直至最终所述材料被温热至230℃并且树脂酸值变为5mgKOH/g或更低。之后,使它们在20mmHg-30mmHg的减压下反应4小时,从而获得[无定形链段A3],其为线型聚酯树脂。
(制造实施例1-4)
<无定形链段A4的制造>
向装备有氮气引入管、脱水管、搅拌器、和热电偶的5L四颈烧瓶中加入作为二醇的亚丙基二醇和1,3-丙烷二醇(亚丙基二醇/1,3-丙烷二醇的比率为75/25(以摩尔计))、与作为二羧酸的对苯二甲酸二甲酯(OH基团(二醇的OH基团)对COOH基团(对苯二甲酸的COOH基团)的摩尔比率(OH/COOH)为1.2)、和以相对于所加入材料的质量的300ppm的量的四异丙醇钛。使所述材料在让甲醇流出下反应,并且保持反应直至最终所述材料被温热至230℃并且树脂酸值变为5mgKOH/g或更低。之后,使它们在20mmHg-30mmHg的减压下反应4小时,从而获得[无定形链段A4],其为线型聚酯树脂。
(制造实施例1-5)
<无定形链段A5的制造>
向装备有氮气引入管、脱水管、搅拌器、和热电偶的5L四颈烧瓶中加入作为二醇的亚丙基二醇和1,3-丙烷二醇(亚丙基二醇/1,3-丙烷二醇的比率为70/30(以摩尔计))、与作为二羧酸的对苯二甲酸二甲酯(OH基团(二醇的OH基团)对COOH基团(对苯二甲酸的COOH基团)的摩尔比率(OH/COOH)为1.2)、和以相对于所加入材料的质量的300ppm的量的四异丙醇钛。使所述材料在让甲醇流出下反应,并且保持反应直至最终所述材料被温热至230℃并且树脂酸值变为5mgKOH/g或更低。之后,使它们在20mmHg-30mmHg的减压下反应4小时,从而获得[无定形链段A5],其为线型聚酯树脂。
(制造实施例1-6)
<无定形链段A6的制造>
向装备有氮气引入管、脱水管、搅拌器、和热电偶的5L四颈烧瓶中加入作为二醇的亚丙基二醇和1,3-丙烷二醇(亚丙基二醇/1,3-丙烷二醇的比率为50/50(以摩尔计))、与作为二羧酸的对苯二甲酸二甲酯(OH基团(二醇的OH基团)对COOH基团(对苯二甲酸的COOH基团)的摩尔比率(OH/COOH)为1.2)、和以相对于所加入材料的质量的300ppm的量的四异丙醇钛。使所述材料在让甲醇流出下反应,并且保持反应直至最终所述材料被温热至230℃并且树脂酸值变为5mgKOH/g或更低。之后,使它们在20mmHg-30mmHg的减压下反应4小时,从而获得[无定形链段A6],其为线型聚酯树脂。
(制造实施例1-7)
<无定形链段A7的制造>
向装备有氮气引入管、脱水管、搅拌器、和热电偶的5L四颈烧瓶中加入作为二醇的亚丙基二醇、与作为二羧酸的对苯二甲酸二甲酯和己二酸二甲酯(比率为90/10(以摩尔计))(OH基团(二醇的OH基团)对COOH基团(二羧酸的COOH基团)的摩尔比率(OH/COOH)为1.2)、和以相对于所加入材料的质量的300ppm的量的四异丙醇钛。使所述材料在让甲醇流出下反应,并且保持反应直至最终所述材料被温热至230℃并且树脂酸值变为5mgKOH/g或更低。之后,使它们在20mmHg-30mmHg的减压下反应4小时,从而获得[无定形链段A7],其为线型聚酯树脂。
(制造实施例1-8)
<无定形链段A8的制造>
向装备有氮气引入管、脱水管、搅拌器、和热电偶的5L四颈烧瓶中加入作为二醇的亚丙基二醇,与作为二羧酸的对苯二甲酸二甲酯、己二酸二甲酯、和偏苯三甲酸酐(比率为87.5/18.5/4(以摩尔计))(OH基团(二醇的OH基团)对COOH基团(二羧酸的COOH基团)的摩尔比率(OH/COOH)为1.2),和以相对于所加入材料的质量的300ppm的量的四异丙醇钛。使所述材料在让甲醇流出下反应,并且保持反应直至最终所述材料被温热至230℃并且树脂酸值变为5mgKOH/g或更低。之后,使它们在20mmHg-30mmHg的减压下反应4小时,从而获得[无定形链段A8],其为聚酯树脂。
(制造实施例1-9)
<无定形链段A9的制造>
向装备有氮气引入管、脱水管、搅拌器、和热电偶的5L四颈烧瓶中加入作为二醇的亚丙基二醇和1,3-丙烷二醇(亚丙基二醇/1,3-丙烷二醇的比率为80/20(以摩尔计))、与作为二羧酸的对苯二甲酸二甲酯(OH基团(二醇的OH基团)对COOH基团(对苯二甲酸的COOH基团)的摩尔比率(OH/COOH)为1.2)、和以相对于所加入材料的质量的300ppm的量的四异丙醇钛。使所述材料在让甲醇流出下反应,并且保持反应直至最终所述材料被温热至230℃并且树脂酸值变为5mgKOH/g或更低。之后,使它们在20mmHg-30mmHg的减压下反应5小时,从而获得[无定形链段A9],其为线型聚酯树脂。
无定形链段A1-A9总结于表1中。
表1
(制造实施例2-1)
<结晶性链段C1(结晶性聚酯树脂C1)的制造>
向装备有氮气引入管、脱水管、搅拌器、和热电偶的5L四颈烧瓶中加入作为二醇的1,4-丁二醇和以1.1的OH基团对COOH基团的摩尔比率(OH/COOH)的作为二羧酸的癸二酸、和以相对于所加入材料的质量的300ppm的量的四异丙醇钛。使所述材料在让水流出下反应,并且保持反应直至最终所述材料被温热至230℃并且树脂酸值变为5mgKOH/g或更小。之后,使它们在10mmHg以下的减压下反应6小时,从而获得[结晶性链段C1],其为结晶性聚酯树脂。
所获得的树脂具有0.38mgKOH/g的酸值(AV)、22.6mgKOH/g的羟值(OHV)、和63.8℃的Tm。
(制造实施例2-2)
<结晶性链段C2(结晶性聚酯树脂C2)的制造>
向装备有氮气引入管、脱水管、搅拌器、和热电偶的5L四颈烧瓶中加入作为二醇的1,6-己二醇和以1.1的OH基团对COOH基团的摩尔比率(OH/COOH)的作为二羧酸的己二酸、和以相对于所加入材料的质量的300ppm的量的四异丙醇钛。使所述材料在让水流出下反应,并且保持反应直至最终所述材料被温热至230℃并且树脂酸值变为5mgKOH/g或更小。之后,使它们在10mmHg以下的减压下反应6小时,从而获得[结晶性链段C2],其为结晶性聚酯树脂。
所获得的树脂具有0.9mgKOH/g的酸值(AV)、27.5mgKOH/g的羟值(OHV)、和57.2℃的Tm。
(实施例1)
<嵌段共聚物B1的制造>
向装备有氮气引入管、脱水管、搅拌器、和热电偶的5L四颈烧瓶中加入[无定形链段A1](1,400g)和[结晶性链段C1](600g),并且将它们在10mmHg的减压下在60℃下干燥2小时。在氮气解压之后,在氮气流下向其添加通过分子筛4A脱水的乙酸乙酯(2,000g)以溶解所述材料,直至它们变成均匀的。接着,向体系添加4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯(140g),并且将它们搅拌直至它们变成视觉上均匀的。之后,以相对于树脂固体内容物的质量100ppm的量向其添加作为催化剂的2-乙基己酸锡,并且使它们被温热至80℃并且在回流下反应5小时。接着,在减压下将乙酸乙酯从其蒸馏掉,从而获得[嵌段共聚物B1]。
所获得的树脂的特性值示于表2中。
(实施例2-8和对比例1-4)
<嵌段共聚物B2-B12的制造>
除了如下之外,以与实施例1中相同的方式制造嵌段共聚物B2-B12:将实施例1中的无定形链段如表2中所示那样改变。
所获得的树脂的特性值示于表2中。
(制造实施例4)
<着色剂母料的制造>
将[嵌段共聚物B1](100份)、青色颜料(C.I.颜料蓝15:3)(100份)、和离子交换水(30份)充分地混合,并且用开式辊捏合机(由NipponCoke&Engineering.Co.,Ltd.制造的KNEADEX)捏合。该捏合从90℃的温度开始,和将温度逐渐降低至50℃,从而制造[着色剂母料P1],其中树脂和颜料之间的比率(质量比率)为1:1。
此外,除了如下之外,以相同方式制造[着色剂母料P2]至[着色剂母料P12]:将[嵌段共聚物B1]改变为[嵌段共聚物B2]至[嵌段共聚物B12]。
(制造实施例5)
<蜡分散液的制造>
向装备有冷却管、温度计、和搅拌器的反应容器中加入石蜡(由NipponSeiroCo.,Ltd.制造的HNP-9(75℃的熔点))(20份)和乙酸乙酯(80份)。将所述材料加热至78℃以充分地溶解,搅拌同时用1小时冷却至30℃,并且用UltraViscoMill(由AimexCorporation制造)如下进行湿法粉碎:送液速率1.0kg/小时,圆盘圆周速度10m/秒,具有0.5mm直径的氧化锆珠填充至80%体积,6遍(次通过)。向所得物添加乙酸乙酯以调节其固体内容物浓度,从而制造具有20%的固体内容物浓度的[蜡分散液]。
(实施例9)
<调色剂1的制造>
向装备有温度计和搅拌器的容器中加入[嵌段共聚物B1](94份)和乙酸乙酯(81份)。将所述材料加热至等于或高于所述树脂的熔点以充分溶解,向其中添加[蜡分散液](25份)和[着色剂母料P1](12份)。将它们在50℃下用TK均混器(由PrimixCorporation制造)以10,000rpm的转速搅拌以溶解和均匀地溶解,从而获得[油相1]。在该容器中将[油相1]的温度保持为50℃。
接着,向另一装备有搅拌器和温度计的容器中加入离子交换水(75份)、用于分散稳定化的有机树脂粒子(苯乙烯/甲基丙烯酸/丙烯酸丁酯/甲基丙烯酸-环氧乙烷加合物硫酸酯的钠盐的共聚物)的25%分散液(由SanyoChemicalIndustries,Ltd.制造)(3份)、羧甲基纤维素钠(由Dai-ichiKogyoSeiyakuCo.Ltd.制造的CELLOGENBS-H-3)(1份)、十二烷基二苯基醚二磺酸钠的48.5%水溶液(由SanyoChemicalIndustries,Ltd.制造的ELEMINOLMON-7)(16份)、和乙酸乙酯(5份),并且将它们在40℃下混合和搅拌,从而制造水相溶液([水相1])。将保持在50℃的[油相1](50份)添加至全部量的所获得的[水相1],并且将它们在45℃-48℃下用TK均混器(由PrimixCorporation制造)以12,000rpm的转速混合1分钟,从而获得[乳化淤浆1]。
向装备有搅拌器和温度计的容器中加入[乳化淤浆1],并且在50℃下脱溶剂2小时,从而获得[淤浆1]。
将所获得的调色剂母粒子的[淤浆1](100份)在减压下过滤,从而获得滤饼。使所述滤饼经历以下洗涤过程。
(1)向所述滤饼添加离子交换水(100份),并且将它们用TK均混器混合(6,000rpm的转速,5分钟),然后过滤。
(2)向(1)的滤饼添加10%氢氧化钠水溶液(100份),并且将它们用TK均混器混合(6,000rpm的转速,10分钟),然后在减压下过滤。
(3)向(2)的滤饼添加10%盐酸(100份),并且将它们用TK均混器混合(6,000rpm的转速,5分钟),和过滤。
(4)将如下操作重复两次,从而获得[滤饼1]:向(3)的滤饼添加离子交换水(300份),将它们用TK均混器混合(6,000rpm的转速,5分钟),然后将它们过滤。
将所获得的[滤饼1]用空气循环干燥器在45℃下干燥48小时。之后,将它们通过75μm筛子筛分,从而制造[调色剂母粒子1]。
接着,将所获得的[调色剂母粒子1](100份)与疏水性二氧化硅(由WackerChemieAG制造的HDK-2000)(1.0份)和氧化钛(由TaycaCorporation制造的MT-150AI)(0.3份)用Henschel混合器混合,从而制造[调色剂1]。测量所获得调色剂的粒度分布、LAOS、脉冲NMR弛豫时间、和相位图像分散直径。结果示于表4中。
<载体1的制造>
使用Mn铁氧体粒子(具有35μm的重均直径)(5,000份)作为芯材料。
使用通过将甲苯(300份)、丁基溶纤剂(300份)、丙烯酸类树脂溶液(具有5:9:3的甲基丙烯酸:甲基丙烯酸甲酯:丙烯酸2-羟基乙酯的组成比率(以摩尔计),具有50%固体内容物的甲苯溶液并且Tg为38℃)(60份)、N-四甲氧基甲基苯并胍胺树脂溶液(具有1.5的聚合度,具有7%固体内容物的甲苯溶液)(15份)、和氧化铝粒子(具有0.30μm的平均一次粒径)(15份)用搅拌器分散10分钟而制备的涂布液作为涂布材料。
使所述芯材料和所述涂布液经历涂布器,从而将所述芯材料用所述涂布液涂布,所述涂布器包括在流化床中的旋转底板圆盘和搅拌桨叶并且配置成通过形成涡流而进行涂布。将所获得的涂布产品在电炉中在220℃下烧制2小时,从而获得[载体1]。
<显影剂1的制造>
将[载体1](100份)和相对于载体的[调色剂1](7份)用配置成用容器的转动运动对材料进行搅拌的Turbula混合器(由WillyA.Bachofen(WAB)AG制造)在48rpm下均匀混合5分钟,从而获得[显影剂1],其为双组分显影剂。
将所制造的双组分显影剂填充在采用接触充电系统、双组分显影系统、二次转印系统、刮板清洁系统、和配置成从外部进行加热的辊定影系统的图6中所示的直接转印型串列式图像形成设备的显影手段中,从而进行图像形成和下述的性能评价。结果示于表5中。
<评价>
<<定影性(最低定影温度)>>
使用图6中所示的图像形成设备,在转印纸张(由RicohBusinessExpertCo.,Ltd.制造的复印/打印纸张<70>)上以0.85±0.10mg/cm2的转印调色剂沉积量形成整面实心图像(具有3cm×8cm的图像尺寸),并且在改变定影带温度的情况下使其定影在其上。使用描绘测试仪AD-401(由UeshimaSeisakushoCo.,Ltd.制造),用红宝石针(具有260μmR-320μmR的尖端半径、和60°的尖端角度)在50g的负荷下向所获得的经定影图像的表面施加描绘。将施加了描绘的表面用布(由HaneronCorporationLtd.制造的HANIKOTTO#440)强烈摩擦,并且测定几乎未产生图像的碎屑时定影带的温度作为最低定影温度。在转印纸张上在从其在纸张通过方向上的前端起的3.0cm位置处形成所述实心图像。纸张通过定影装置的夹区(辊隙)部分的速度为280mm/秒。最低定影温度越低,低温定影性越好。该评价基于以下评价标准。
[评价标准]
A:105℃或更低
B:115℃或更低但是高于105℃
C:130℃或更低但是高于115℃
D:高于130℃
<<耐热存储稳定性(针入度)>>
向50mL玻璃容器中加入各调色剂,并且置于50℃的恒温浴中24小时。将该调色剂冷却至24℃,并且根据针入度试验(JISK2235-1991)测量其针入度(mm),并且基于以下标准评价。针入度越大,则耐热存储稳定性越好。当针入度小于5mm时,在使用中出现问题的可能性是高的。
在本发明中,针入度是作为针入度深度(mm)表示的。
[评价标准]
AA:针入度为25mm或更大。
A:针入度为20mm或更大但小于25mm。
B:针入度为10mm或更大但小于20mm。
C:针入度为5mm或更大但小于10mm。
D:针入度小于5mm。
<<排纸耐刮擦性评价>>
将所制造的显影剂设置在IMAGIOC2802(由RicohCompanyLimited制造)中,并且在10张A4尺寸的纸上连续地印刷整面实心图像(具有0.6mg/cm2的调色剂沉积量)。目视观察所印刷的图像,并且基于以下评价标准进行评价。
[评价标准]
A:在所有图像中未观察到伤痕和光泽度变化。
B:在一些图像中目视观察到轻微的光泽度变化。
C:在一些图像的一些部分中目视观察到像条纹一样的光泽度变化。
D:调色剂从图像剥落,并且纸张显露。
<颜料分散性评价>
将调色剂包埋在环氧树脂中,并且固化一夜。之后,用超微切片机(由DiatomeLtd.制造)制造其具有80nm平均厚度的切片。接着,用透射电子显微镜H7000(由HitachiLtd.制造),观察颜料的分散状态,并且基于以下评价标准进行评价。
[评价标准]
A:颜料分散在调色剂中(在调色剂内,不是在调色剂的表面上,而不管是均匀地还是不均匀地)。
B:颜料略微不平衡地(偏向地,lopsidedly)位于调色剂的表面上,但是也分散在调色剂中。
D:全部颜料不平衡地位于调色剂的表面上。
(实施例10-15和17以及对比例5、7和8)
<调色剂2-7、9、10、12和13以及显影剂2-7、9、10、12、和13的制造>
除了如下之外,以与实施例9中相同的方式制造[调色剂2]-[调色剂7]、[调色剂9]、[调色剂10]、[调色剂12]、和[调色剂13]以及[显影剂2]-[显影剂7]、[显影剂9]、[显影剂10]、[显影剂12]和[显影剂13],并且进行所述调色剂和显影剂的品质评价:在实施例9的调色剂的制造中,将[嵌段共聚物B1]分别如下表3中所示改变为[嵌段共聚物B2]-[嵌段共聚物B12],并且将[着色剂母料P1]分别如下表3中所示改变为[着色剂母料P2]-[着色剂母料P12]。结果示于表4和表5中。
(实施例16)
<调色剂8的制造>
除了如下之外,以与实施例9中相同的方式制造[调色剂8]和[显影剂8],并且进行所述调色剂和显影剂的品质评价:在实施例9的调色剂的制造中,将[嵌段共聚物B1]改变为[嵌段共聚物B4],加入[嵌段共聚物B4](84份)、[结晶性链段C1](10份)、和乙酸乙酯(81份),并且将其加热至等于或高于树脂的熔点以充分熔融,从而产生油相,并且将[着色剂母料P1]改变为[着色剂母料P4]。结果示于表4和表5中。
(对比例6)
<调色剂11的制造>
除了如下之外,以与实施例16中相同的方式制造[调色剂11]和[显影剂11],并且进行所述调色剂和显影剂的品质评价:在实施例16的调色剂的制造中,将[嵌段共聚物B4]改变为[嵌段共聚物B7],和将[着色剂母料P4]改变为[着色剂母料P7]。结果示于表4和表5中。
表3
调色剂 | 着色剂母料 | 嵌段共聚物 | |
实施例9 | 调色剂1 | P1 | B1 |
实施例10 | 调色剂2 | P2 | B2 |
实施例11 | 调色剂3 | P3 | B3 |
实施例12 | 调色剂4 | P4 | B4 |
实施例13 | 调色剂5 | P5 | B5 |
实施例14 | 调色剂6 | P6 | B6 |
实施例15 | 调色剂7 | P8 | B8 |
实施例16 | 调色剂8 | P4 | B4 |
实施例17 | 调色剂9 | P10 | B10 |
对比例5 | 调色剂10 | P9 | B9 |
对比例6 | 调色剂11 | P7 | B7 |
对比例7 | 调色剂12 | P11 | B11 |
对比例8 | 调色剂13 | P12 | B12 |
表5
本发明的方面例如如下。
<1>调色剂用树脂,
其中所述调色剂用树脂为包括结晶性链段的共聚物,和
其中所述调色剂用树脂具有1,000Pa或更小的在100℃下的最大弹性应力值(ES100)、和在温度从100℃降低至70℃时1,000Pa或更大的在70℃下的最大弹性应力值(ES70),其中各最大弹性应力值是根据大振幅振荡剪切程序测量的。
<2>根据<1>的调色剂用树脂,
其中所述调色剂用树脂具有1.0ms或更短的在50℃下的自旋-自旋弛豫时间(t50)、当温度从50℃升高至130℃时8.0ms或更长的在130℃下的自旋-自旋弛豫时间(t130)、和当温度从130℃降低至70℃时1.5ms或更短的在70℃下的自旋-自旋弛豫时间(t’70),其中各自旋-自旋弛豫时间是根据脉冲NMR测量的。
<3>根据<1>或<2>的调色剂用树脂,
其中通过将用敲击模式AFM观察到的所述调色剂用树脂的相位图像用在该相位图像中的最大相位差和最小相位差之间的中间值二值化而获得的二值化图像包括由具有大的相位差的部分形成的第一相位差图像和由具有小的相位差的部分形成的第二相位差图像,所述第一相位差图像分散在所述第二相位差图像的每个中,并且所述第一相位差图像具有100nm或更小的分散直径。
<4>根据<1>-<3>任一项的调色剂用树脂,
其中所述共聚物的构成单体包括在其主链中包含奇数个碳原子的单体。
<5>根据<1>-<4>任一项的调色剂用树脂,
其中所述共聚物进一步包括无定形链段。
<6>根据<5>的调色剂用树脂,
其中所述无定形链段的构成单体包括在其主链中包含奇数个碳原子的单体、和在其主链中包含偶数个碳原子的单体。
<7>根据<6>的调色剂用树脂,
其中所述无定形链段的构成单体以相对于所述无定形链段的1%质量-50%质量的量包括所述在其主链中包含奇数个碳原子的单体。
<8>根据<1>-<7>任一项的调色剂用树脂,
其中所述结晶性链段的构成单体包括在其主链中包含偶数个碳原子的单体。
<9>根据<5>-<8>任一项的调色剂用树脂,
其中所述无定形链段对所述结晶性链段的质量比率为1.5-4.0。
<10>根据<5>-<9>任一项的调色剂用树脂,
其中所述结晶性链段和所述无定形链段经由尿烷键键合。
<11>根据<5>-<10>任一项的调色剂用树脂,
其中所述无定形链段具有50℃-70℃的玻璃化转变温度。
<12>根据<1>-<11>任一项的调色剂用树脂,
其中所述结晶性链段具有50℃-75℃的熔点。
<13>调色剂,包括:
根据<1>-<12>任一项的调色剂用树脂。
<14>根据<13>的调色剂,
其中所述调色剂具有3,000Pa或更小的在100℃下的最大弹性应力值(ES100)、和在温度从100℃降低至70℃时5,000Pa或更大的在70℃下的最大弹性应力值(ES70),其中各最大弹性应力值是根据大振幅振荡剪切程序测量的。
<15>根据<13>或<14>的调色剂,
其中所述调色剂具有1.0ms或更短的在50℃下的自旋-自旋弛豫时间(t50)、当温度从50℃升高至130℃时8.0ms或更长的在130℃下的自旋-自旋弛豫时间(t130)、和当温度从130℃降低至70℃时2.0ms或更短的在70℃下的自旋-自旋弛豫时间(t’70),其中各自旋-自旋弛豫时间是根据脉冲NMR测量的。
<16>根据<13>-<15>任一项的调色剂,
其中通过将用敲击模式AFM观察到的所述调色剂的相位图像用在该相位图像中的最大相位差和最小相位差之间的中间值二值化而获得的二值化图像包括由具有大的相位差的部分形成的第一相位差图像和由具有小的相位差的部分形成的第二相位差图像,所述第一相位差图像分散在所述第二相位差图像的每个中,并且所述第一相位差图像具有200nm或更小的分散直径。
<17>显影剂,包括
根据<13>-<16>任一项的调色剂。
<18>图像形成设备,包括:
静电潜像承载部件;
静电潜像形成手段,其配置成在所述静电潜像承载部件上形成静电潜像;和
显影手段,其包括调色剂并且配置成使形成于所述静电潜像承载部件上的静电潜像显影以形成可视图像,
其中所述调色剂为根据<13>-<16>任一项的调色剂。
<19>处理卡盒,包括:
静电潜像承载部件,和
显影手段,其包括调色剂并且配置成使形成于所述静电潜像承载部件上的静电潜像显影以形成可视图像,
其中所述处理卡盒可连接至图像形成设备的主体并且可从图像形成设备的主体拆卸,和
其中所述调色剂为根据<13>-<16>任一项的调色剂。
附图标记列表
10静电潜像承载部件
61显影装置
100图像形成设备
Claims (19)
1.调色剂用树脂,
其中所述调色剂用树脂为包括结晶性链段的共聚物,和
其中所述调色剂用树脂具有1,000Pa或更小的在100℃下的最大弹性应力值(ES100)、和在温度从100℃降低至70℃时1,000Pa或更大的在70℃下的最大弹性应力值(ES70),其中各最大弹性应力值是根据大振幅振荡剪切程序测量的。
2.根据权利要求1的调色剂用树脂,
其中所述调色剂用树脂具有1.0ms或更短的在50℃下的自旋-自旋弛豫时间(t50)、当温度从50℃升高至130℃时8.0ms或更长的在130℃下的自旋-自旋弛豫时间(t130)、和当温度从130℃降低至70℃时1.5ms或更短的在70℃下的自旋-自旋弛豫时间(t’70),其中各自旋-自旋弛豫时间是根据脉冲NMR测量的。
3.根据权利要求1或2的调色剂用树脂,
其中通过将用敲击模式AFM观察到的所述调色剂用树脂的相位图像用在该相位图像中的最大相位差和最小相位差之间的中间值二值化而获得的二值化图像包括由具有大的相位差的部分形成的第一相位差图像和由具有小的相位差的部分形成的第二相位差图像,所述第一相位差图像分散在所述第二相位差图像的每个中,并且所述第一相位差图像具有100nm或更小的分散直径。
4.根据权利要求1-3任一项的调色剂用树脂,
其中所述共聚物的构成单体包括在其主链中具有奇数个碳原子的单体。
5.根据权利要求1-4任一项的调色剂用树脂,
其中所述共聚物进一步包括无定形链段。
6.根据权利要求5的调色剂用树脂,
其中所述无定形链段的构成单体包括在其主链中具有奇数个碳原子的单体、和在其主链中具有偶数个碳原子的单体。
7.根据权利要求6的调色剂用树脂,
其中所述无定形链段的构成单体以相对于所述无定形链段的1%质量-50%质量的量包括所述在其主链中具有奇数个碳原子的单体。
8.根据权利要求1-7任一项的调色剂用树脂,
其中所述结晶性链段的构成单体包括在其主链中具有偶数个碳原子的单体。
9.根据权利要求5-8任一项的调色剂用树脂,
其中所述无定形链段对所述结晶性链段的质量比率为1.5-4.0。
10.根据权利要求5-9任一项的调色剂用树脂,
其中所述结晶性链段和所述无定形链段经由尿烷键键合。
11.根据权利要求5-10任一项的调色剂用树脂,
其中所述无定形链段具有50℃-70℃的玻璃化转变温度。
12.根据权利要求1-11任一项的调色剂用树脂,
其中所述结晶性链段具有50℃-75℃的熔点。
13.调色剂,包括:
根据权利要求1-12任一项的调色剂用树脂。
14.根据权利要求13的调色剂,
其中所述调色剂具有3,000Pa或更小的在100℃下的最大弹性应力值(ES100)、和在温度从100℃降低至70℃时5,000Pa或更大的在70℃下的最大弹性应力值(ES70),其中各最大弹性应力值是根据大振幅振荡剪切程序测量的。
15.根据权利要求13或14的调色剂,
其中所述调色剂具有1.0ms或更短的在50℃下的自旋-自旋弛豫时间(t50)、当温度从50℃升高至130℃时8.0ms或更长的在130℃下的自旋-自旋弛豫时间(t130)、和当温度从130℃降低至70℃时2.0ms或更短的在70℃下的自旋-自旋弛豫时间(t’70),其中各自旋-自旋弛豫时间是根据脉冲NMR测量的。
16.根据权利要求13-15任一项的调色剂,
其中通过将用敲击模式AFM观察到的所述调色剂的相位图像用在该相位图像中的最大相位差和最小相位差之间的中间值二值化而获得的二值化图像包括由具有大的相位差的部分形成的第一相位差图像和由具有小的相位差的部分形成的第二相位差图像,所述第一相位差图像分散在所述第二相位差图像的每个中,并且所述第一相位差图像具有200nm或更小的分散直径。
17.显影剂,包括
根据权利要求13-16任一项的调色剂。
18.图像形成设备,包括:
静电潜像承载部件;
静电潜像形成手段,其配置成在所述静电潜像承载部件上形成静电潜像;和
显影手段,其包括调色剂并且配置成使形成于所述静电潜像承载部件上的静电潜像显影以形成可视图像,
其中所述调色剂为根据权利要求13-16任一项的调色剂。
19.处理卡盒,包括:
静电潜像承载部件,和
显影手段,其包括调色剂并且配置成使形成于所述静电潜像承载部件上的静电潜像显影以形成可视图像,
其中所述处理卡盒可连接至图像形成设备的主体并且可从图像形成设备的主体拆卸,和
其中所述调色剂为根据权利要求13-16任一项的调色剂。
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