CN112147859A - 调色剂 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及调色剂。一种调色剂,其包含含有粘结剂树脂和结晶性材料的调色剂颗粒,其中,在所述调色剂的粉末动态粘弹性测定中,当T(A)℃表示在20℃/分钟的升温速率下得到的贮存弹性模量E′的起始温度、EA′(100)Pa表示在20℃/分钟的升温速率下得到的100℃下的贮存弹性模量、且T(B)℃表示在5℃/分钟的升温速率下得到的贮存弹性模量E′的起始温度时,T(A)‑T(B)为3.0℃以下,T(A)为45.0℃至70.0℃,且EA′(100)为4.0×109Pa至6.5×109Pa。
Description
技术领域
本公开涉及用于电子照相法的调色剂。
背景技术
近年来,例如复印机和打印机等的图像形成设备的使用目的及使用环境已变得越来越多样化,并且已要求更加节能化、高速化、和高图像品质化。从改善调色剂的节能性的观点来看,需要表现进一步改善低温定影性的调色剂。
例如蜡和结晶性聚酯等的结晶性材料用于改善调色剂的低温定影性。结晶性材料通过在这样的材料所具有的熔点下熔融并塑化(plasticizing)调色剂中的粘结剂树脂,而促进调色剂的熔融和变形。日本专利申请特开2017-211648号公报描述了通过使用结晶性聚酯来实现低温可塑性(low-temperature plasticizing performance)的改善。这阐明了其可防止冷污损(offset),即,由于调色剂的不充分熔融,发生调色剂在通过定影辊隙时附着至定影膜并在该状态下一轮后定影在纸上。
另外,通过将这样的结晶性材料分散在调色剂中作为微域(microdomain)可改善迅速熔融性。日本专利申请特开2017-207680号公报阐明通过调节结晶性聚酯或低熔点蜡的域,高温下的贮存性可以良好平衡地与由迅速熔融性提供的低温定影性共存。
此外,日本专利申请特开2003-280246号公报公开具有粘结剂树脂中的交联剂组分的含量受控和指定的化合物及所述化合物的衍生物的含量受控的调色剂,其表现出从定影温度的低温区至高温区的优异定影性。
发明内容
关于日本专利申请特开2017-211648和2017-207680号公报中所描述的具有改善的低温定影性的调色剂,在伴随着纸张和定影辊由于高速而接受的热量的增加易于发生高温的那些情况下,定影性存在问题。具体地,在厚纸的高速打印中,在定影期间的纸上的温度易于推定为高温的情况下,难以防止调色剂的定影不均匀性。此处引用的高温下的定影不均匀性是指如下:对于在高速打印中的定影期间热容易地转移至纸张的厚纸,特别是在例如纸张的凸部等的其中容易发生高温的那些区域,无法防止调色剂的过度熔融铺展(melt-spreading),最终在纸张的凹部和凸部处发生定影不均匀性。以下也将该现象称为“高温定影不均匀性”。
也已研究日本专利申请特开2003-280246号公报中所描述的方法的应用。然而,日本专利申请特开2003-280246号公报中所描述的方法的应用最终也是防止低温下的可塑性和迅速熔融性。结果,存在低温定影性降低的趋势,以及存在与由于调色剂在低温下在纸张的凹部难以熔融而产生的凸部出现定影不均匀性(以下也称为“低温定影不均匀性”)所导致的与定影不均匀性出现折衷的趋势。因此,一方面实现高温定影不均匀性的抑制,另一方面实现低温定影性和低温定影不均匀性的抑制,实现二者之间的共存是主要问题。
本公开提供了即使当打印机节能化、高速化、和高图像品质化时,表现优异低温定影性且不论介质可防止定影不均匀性的调色剂。
本公开的调色剂为
一种调色剂,其包含含有粘结剂树脂和结晶性材料的调色剂颗粒,其中
在所述调色剂的粉末动态粘弹性测定中,
当T(A)℃表示在20℃/分钟的升温速率下得到的贮存弹性模量E′的起始温度,
EA′(100)Pa表示在20℃/分钟的升温速率下得到的100℃下的贮存弹性模量,且
T(B)℃表示在5℃/分钟的升温速率下得到的贮存弹性模量E′的起始温度时,
满足下式(1)、(2)、和(3):
T(A)-T(B)≤3.0℃ (1)
45.0℃≤T(A)≤70.0℃ (2)
4.0×109Pa≤EA′(100)≤6.5×109Pa (3)。
根据本公开,可提供表现优异低温定影性且不论介质可防止定影不均匀性的调色剂。
参照附图从以下示例性实施方案的描述,本发明的进一步特征将变得显而易见。
附图说明
图1是调色剂的粉末动态粘弹性的测量结果的图。
具体实施方式
在本发明人进入深入研究时发现,通过使用如下所述的调色剂,可表现优异低温定影性且不论介质可防止定影不均匀性。
以下将详细描述用于实施本公开的实施方案。
本公开的调色剂为
一种调色剂,其包含含有粘结剂树脂和结晶性材料的调色剂颗粒,其中
在所述调色剂的粉末动态粘弹性测定中,
当T(A)℃表示在20℃/分钟的升温速率下得到的贮存弹性模量E′的起始温度,
EA′(100)Pa表示在20℃/分钟的升温速率下得到的100℃下的贮存弹性模量,且
T(B)℃表示在5℃/分钟的升温速率下得到的贮存弹性模量E′的起始温度时,
满足下式(1)、(2)、和(3):
T(A)-T(B)≤3.0℃ (1)
45.0℃≤T(A)≤70.0℃ (2)
4.0×109Pa≤EA′(100)≤6.5×109Pa (3)。
粉末动态粘弹性的测定主要可说明调色剂表面附近的熔融状态作为温度的函数。以下所描述的具体测定方法具有与其他粘弹性测定不同的机制。由于可在没有例如粒化等成形调色剂的情况下测定调色剂,认为该方法可测定调色剂表面的软化。作为本发明人研究的结果,发现由测定提供的前述3个参数对调色剂的定影性起主要影响。
式(1)显示调色剂的熔融起始温度取决于升温速率的程度。这被认为与低温下的定影不均匀性相关。其原因如下:认为即使调色剂接受的热量有差异,对升温速率的依赖性越小导致对熔融起始温度的差异越大的抑制,即,定影不均匀性越小。
根据本公开,通过抑制调色剂的熔融起始温度对升温速率的依赖性,认为即使在热难以到达的纸张的凹部,调色剂经历令人满意的熔融,并且抑制了纸张的凸部和凹部的定影不均匀性。当T(A)-T(B)≤3.0℃时,即使在熔融开始时,即低温下,可以令人满意地防止定影不均匀性。
T(A)-T(B)优选2.0℃以下并且更优选1.5℃以下。T(A)-T(B)的下限没有特别限制,但优选0.5℃以上。可使用这些数值范围的任何组合。
T(A)-T(B)可例如通过使用具有低熔点的结晶性材料、通过使用具有与粘结剂树脂高相容性的结晶性材料、和通过分散/固定调色剂颗粒中的结晶性材料来调节。
式(2)表明调色剂的熔融起始温度在特定温度区域中。认为这表明在表现优异定影性的同时实现防止以下现象:其中在调色剂易于熔融的高温下定影期间,调色剂和定影辊之间的附着力过高且不转移至纸张上(以下也称为“热污损”)。其原因如下:认为当调色剂熔融起始温度过低时,则在高温下定影期间的附着力过高;并且相反地,当熔融起始温度过高时,低温定影性变得不令人满意。
当45.0℃≤T(A)时,容易地防止热污损,并且当T(A)≤70.0℃时得到令人满意的低温定影性。
T(A)优选45.0℃至65.0℃,并且更优选50.0℃至60.0℃。T(A)可例如通过使用具有低熔点的结晶性材料、通过使用具有与粘结剂树脂高相容性的结晶性材料、和通过控制粘结剂树脂的结构来调节。
式(3)被认为说明了在不损害低温下的调色剂熔融铺展的范围中,也可在高温下防止定影不均匀性。其原因如下:认为100℃下的高贮存弹性模量抑制高温下的过度调色剂熔融铺展。另外,认为不超过式(3)中所示贮存弹性模量的上限,提供了不损害调色剂的熔融铺展的范围。认为,通过满足式(3),在不阻碍定影期间所需的熔融铺展而提高调色剂的弹性的同时,还在热容易到达的凸部抑制过度熔融铺展,并且即使对厚纸高速打印期间也表现优异防止纸张的凹部和凸部的定影不均匀性的趋势。
当满足4.0×109Pa≤EA′(100)时,可令人满意地抑制高温下的过度熔融铺展;当满足EA′(100)≤6.5×109Pa时,不损害熔融铺展。
EA′(100)优选4.5×109Pa至6.0×109Pa。
EA′(100)可例如通过适当地改变可形成粘结剂树脂的可聚合单体来调节粘结剂树脂的结构来调节。
迄今为止,难以同时满足式(1)至(3),但基于深入研究,本发明人可实现此。即使当打印机节能化、高速化、和高图像品质化时,这使得可以提供优异的低温定影性且不论介质地防止定影不均匀性。
根据本公开的调色剂的优选实施方案如下所述。
T(B)优选45.0℃至65.0℃且更优选50.0℃至60.0℃。T(B)可例如通过使用具有低熔点的结晶性材料和通过控制粘结剂树脂的结构来调节。
在用透射电子显微镜观察到的调色剂的截面中,具有20nm至300nm的长径的结晶性材料的域的平均个数优选为50至500。通过使这些域的平均个数为50个以上,提供结晶性材料和粘结剂树脂之间的高相容速度并且低温下的定影不均匀性的抑制甚至更好。另一方面,认为通过使这些域的平均个数为500个以下,抑制结晶性材料的过度渗出并且获得甚至更好的热污损的抑制。这些域的个数更优选为100至400。
这些域的个数,例如,在使用悬浮聚合法的调色剂制备方法中,在下文中,通过使用有利条件来进行在调色剂颗粒聚合步骤之后进行的冷却步骤和退火步骤,可得到更好的控制。认为这是由于这些步骤提供的控制结晶性材料的结晶速度和结晶度的能力。
从易于形成上述结晶状态和与粘结剂树脂高相容性的观点来看,结晶性材料优选含有酯蜡。
调色剂在调色剂的差示扫描量热测定中的最大吸热峰的峰值温度优选为60.0℃至90.0℃。该峰值温度为60.0℃以上提供了对结晶性材料的过度渗出的更高的抑制以及对热污损更好的抑制。另一方面,通过使该峰值温度为90.0℃以下,进一步增强了低温下结晶性材料和粘结剂树脂之间的相容性并且获得了低温定影性的更好的改进。该峰值温度更优选60.0℃至85.0℃且仍更优选62.5℃至75.0℃。
该峰值温度可以例如通过使用具有低熔点的结晶性材料和通过控制粘结剂树脂的结构来调节。
调色剂中源自粘结剂树脂的四氢呋喃不溶物(以下也称为THF不溶物)的含量优选20质量%至80质量%。通过使THF不溶物的含量为20质量%以上,在高温下还表现更高弹性并且获得由高温下调色剂的过度熔融铺展导致的定影不均匀性的更好的抑制。另一方面,通过使THF不溶物的含量为80质量%以下,获得对由过度弹性导致的低温定影的损害的更好的抑制。该THF不溶物的含量更优选为25质量%至70质量%。
该THF不溶物的含量可例如通过改变可形成粘结剂树脂的可聚合单体的种类和量、和通过例如改变交联剂的种类和量等来控制粘结剂树脂的结构等调节。
粘结剂树脂优选含有具有醚结构的乙烯基树脂。粘结剂树脂中的具有醚结构的乙烯基树脂的混入在高温下也提供了更高弹性并且更好地抑制由于高温下调色剂的过度熔融铺展而导致的定影不均匀性。
该乙烯基树脂优选已由下式(4)给出的交联剂交联的乙烯基树脂。通过具有已由式(4)中给出的结构的交联剂交联的该乙烯基树脂而提供了高温下更好的弹性及更好的挠性。结果,获得了高温下定影不均匀性和抑制低温下的定影性的损害之间的更好的共存。此外,即使在高速打印期间,通过形成具有较高密度且为挠性的凝胶而提供了优异图像稳定性。
认为其原因如下:高弹性增加了在连续打印期间由于盒内的调色剂-对-调色剂碰撞而产生的回弹力,由此抑制了聚集;另外,即使当发生碰撞时,由于凝胶其自身为具有挠性化学结构的集合体,可减少对调色剂的冲击。结果,即使使用本公开的结晶性材料和具有挠性或柔软的核部分的调色剂,调色剂的流动性和耐久性增加,并且即使在高速打印期间图像稳定性优异。
式中,m+n为2以上的整数,R1和R4各自独立地为H或CH3,且R2和R3各自独立地为碳数2至12的直链或支链烃基(优选亚烷基)。
m+n更优选为3以上的整数。对m+n的上限没有特别限制,优选为15以下的整数。可以使用这些数值范围的任何组合。
R2和R3更优选各自独立地为碳数2至12的支链烃基(优选亚烷基)。R2和R3仍更优选各自独立地为碳数2至8的直链或支链烃基(优选亚烷基)。R2和R3甚至更优选各自独立地为碳数2至8的支链烃基(优选亚烷基)。
以下详细描述用于调色剂的材料构成和制造方法。
首先详细描述调色剂颗粒和调节剂的制造方法。
可通过任何公知的制造方法来制造调色剂颗粒,例如干法、乳液聚合法、溶液悬浮法、和悬浮聚合法等。在干法中,优选对调色剂颗粒进行例如热球形化处理等的表面改性处理,同时聚合法优选悬浮聚合法,特别优选悬浮聚合法。在悬浮聚合法中,通过在水性介质中粒化可聚合单体组合物并且形成可聚合单体组合物的颗粒来制造调色剂颗粒。
自由基可聚合乙烯基单体优选用作可制造粘结剂树脂的可聚合单体。单官能单体或多官能单体可用作该乙烯基单体。
单官能单体可示例以下:苯乙烯;例如α-甲基苯乙烯、β-甲基苯乙烯、邻甲基苯乙烯、间甲基苯乙烯、对甲基苯乙烯、对甲氧基苯乙烯、和对苯基苯乙烯等的苯乙烯衍生物;例如丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丙酯、丙烯酸异丙酯、丙烯酸正丁酯、磷酸二丁酯丙烯酸乙酯、和丙烯酸2-苯甲酰氧基乙酯等的丙烯酸系可聚合单体;例如甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、和磷酸二丁酯甲基丙烯酸乙酯等的甲基丙烯酸系可聚合单体;亚甲基脂肪族单羧酸酯;例如乙酸乙烯酯和丙酸乙烯酯等的乙烯基酯;例如乙烯基甲醚、乙烯基乙醚、和乙烯基异丁醚等的乙烯基醚;和例如乙烯基甲基酮、乙烯基己基酮、和乙烯基异丙基酮等的乙烯基酮。
在前述中,可聚合单体优选包含苯乙烯或苯乙烯衍生物。
多官能单体可例示以下:二甘醇双丙烯酸酯、三甘醇二丙烯酸酯、四甘醇二丙烯酸酯、聚乙二醇二丙烯酸酯、四羟甲基甲烷四甲基丙烯酸酯、二乙烯苯、和二乙烯醚。
这些单官能单体中的单一一种可单独使用或2种以上可组合使用,或可使用前述单官能单体和多官能单体的组合。
优选将交联剂用于可聚合单体。该交联剂优选具有醚结构。以下为交联剂的具体实例,但不限于这些:
聚乙二醇#200二丙烯酸酯(A200)、聚乙二醇#400二丙烯酸酯(A400)、聚乙二醇#600二丙烯酸酯(A600)、聚乙二醇#1000二丙烯酸酯(A1000)、二丙二醇二丙烯酸酯(APG100)、二缩三丙二醇二丙烯酸酯(APG200)、聚丙二醇#400二丙烯酸酯(APG400)、聚丙二醇#700二丙烯酸酯(APG700)、和聚四丙二醇#650二丙烯酸酯(A-PTMG-65)(全部来自Shin-Nakamura Chemical Co.,Ltd.)。
前述中,更优选具有式(4)中给出的结构的那些。具体地,更优选二缩三丙二醇二丙烯酸酯(APG200)、聚丙二醇#400二丙烯酸酯(APG400)、和聚丙二醇#700二丙烯酸酯(APG700),尽管不限于这些。
相对于100.0质量份的粘结剂树脂或可生成粘结剂树脂的可聚合单体,交联剂的添加量优选0.01质量份至5.00质量份,且更优选0.10质量份至3.00质量份。
聚合引发剂可用于调色剂颗粒的制造。例如,油溶性引发剂或水溶性引发剂可用作聚合引发剂。在聚合反应的反应温度下,聚合引发剂优选具有0.5小时至30小时的半衰期。优选通过相对于100质量份的可聚合单体,添加0.5质量份至20质量份来进行聚合反应,因为通常这可提供具有10,000和100,000之间的分子量最大值的聚合物,并且可提供具有合适强度和熔融特性的调色剂颗粒。
聚合引发剂可例示为偶氮系和重氮系聚合引发剂,例如2,2'-偶氮双(2,4-二甲基戊腈)、2,2'-偶氮双异丁腈、1,1'-偶氮双(环己烷-1-甲腈)、2,2'-偶氮双-4-甲氧基-2,4-二甲基戊腈、和偶氮双异丁腈等;以及例示为过氧化物系聚合引发剂,例如过氧化苯甲酰、过氧化2-己酸叔丁酯(t-butyl peroxy-2-hexanoate)、过氧化新戊酸叔丁酯、过氧化异丁酸叔丁酯、过氧化新癸酸叔丁酯、甲基乙基酮过氧化物(methyl ethyl ketone peroxide)、过氧化碳酸二异丙酯(diisopropyl peroxycarbonate)、过氧化氢异丙苯、过氧化2,4-二氯苯甲酰、和过氧化月桂酰等。
还可使用公知的链转移剂和聚合抑制剂等来控制可聚合单体的聚合度。
可聚合单体组合物可含有聚酯树脂。
以下提供该聚酯树脂的构成组分的实例。
二元酸组分可例示为以下二羧酸及其衍生物:苯二羧酸及其酸酐和低级烷基酯,例如,邻苯二甲酸、对苯二甲酸、间苯二甲酸、和邻苯二甲酸酐等;烷基二羧酸,例如丁二酸、己二酸、癸二酸、和壬二酸等,以及它们的酸酐和低级烷基酯;烯基琥珀酸和烷基琥珀酸,例如正十二碳烯基琥珀酸和正十二烷基琥珀酸等,以及它们的酸酐和低级烷基酯;和不饱和二羧酸,例如富马酸、马来酸、柠康酸、和衣康酸,以及它们的酸酐和低级烷基酯。
二元醇组分可例示为以下:乙二醇、聚乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,6-己二醇、新戊二醇、1,4-环己烷二甲醇(CHDM)、氢化双酚A、和双酚及其衍生物。
除了前述二元羧酸化合物和二元醇化合物以外,聚酯树脂也可含有以下作为构成组分:一元羧酸化合物、一元醇化合物、三元以上的羧酸化合物、和三元以上的醇化合物。
一元羧酸化合物可例示为苯甲酸;碳数为30以下的芳香族羧酸,例如对甲基苯甲酸等;和碳数为30以下的脂肪族羧酸,例如硬脂酸和山嵛酸等。
一元醇化合物可例示以下:碳数为30以下的芳香族醇,例如苄醇等,以及例示为碳数为30以下的脂肪族醇,例如月桂醇、鲸蜡醇、硬脂醇、和山嵛醇等。
三元以上的羧酸化合物没有特别限制,并且可例示为偏苯三酸、偏苯三酸酐、和均苯四甲酸等。
三元以上的醇化合物可例示为三羟甲基丙烷、季戊四醇、和甘油等。
用于制造聚酯树脂的方法没有特别限制,并且可使用公知方法。
相对于100.0质量份的粘结剂树脂或可制造粘结剂树脂的可聚合单体,聚酯树脂的添加量或含量优选0.05质量份至20.0质量份。
如上所述,结晶性材料优选含有酯蜡。该酯蜡具体地例示为硬脂酸山嵛酯、乙二醇二山嵛酸酯、乙二醇二硬脂酸酯、乙二醇花生四烯酸酯硬脂酸酯(ethylene glycolarachidinate stearate)、乙二醇硬脂酸酯棕榈酸酯、丁二醇二硬脂酸酯、丁二醇花生四烯酸酯硬脂酸酯、丁二醇硬脂酸酯棕榈酸酯、和丁二醇二山嵛酸酯。前述中,更优选双官能酯蜡。
相对于100.0质量份的粘结剂树脂或可生成粘结剂树脂的可聚合单体,酯蜡的添加量或含量优选1.0质量份至50.0质量份,且更优选10.0质量份至35.0质量份。
结晶性材料中该酯蜡的含量优选大于50.0质量%且100.0质量%以下。该含量优选75.0质量%至100.0质量%。
该酯蜡的熔点优选60℃至90℃。酯蜡的熔点为酯蜡的使用差示扫描量热法的测定中的最大吸热峰的峰值温度。
例如低分子量聚乙烯、低分子量聚丙烯、微晶蜡、和石蜡等的烃蜡也可共同使用来改善脱模性。以下为该烃蜡的具体实例:
Viscol(注册商标)330-P、550-P、660-P、和TS-200(Sanyo Chemical Industries,Ltd.);Hi-WAX 400P、200P、100P、410P、420P、320P、220P、210P、和110P(Mitsui Chemicals,Inc.);Sasol H1、H2、C80、C105、和C77(Schumann Sasol GmbH);HNP-1、HNP-3、HNP-9、HNP-10、HNP-11、HNP-12、和HNP-51(Nippon Seiro Co.,Ltd.);和UNILIN(注册商标)350、425、550、和700以及UNICID(注册商标)和UNICID(注册商标)350、425、550、和700(Toyo ADLCorporation)。
相对于100.0质量份的粘结剂树脂或可生成粘结剂树脂的可聚合单体,烃蜡的添加量或含量优选0.1质量份至20质量份,且更优选1.0质量份至10质量份。
调色剂可为具有调色剂颗粒的调色剂,所述调色剂颗粒除了芯部以外还具有壳部。形成壳部的树脂可例示为例如聚酯树脂、苯乙烯-丙烯酸系共聚物、和苯乙烯-甲基丙烯酸系共聚物,优选聚酯树脂。与上述相同的聚酯树脂可用于该聚酯树脂。
调色剂颗粒可含有着色剂。例如,炭黑和下述黄色着色剂、品红色着色剂、和青色着色剂可用作着色剂。
黄色着色剂可例示为以缩合偶氮化合物、异吲哚啉酮化合物、蒽醌化合物、偶氮金属络合物、次甲基化合物(methine compound)、和烯丙酰胺化合物为代表的化合物。具体实例为C.I.颜料黄12、13、14、15、17、62、73、74、83、93、94、95、97、109、110、111、120、128、129、138、147、150、151、154、155、168、180、185、和214。
以下为品红着色剂的实例:缩合偶氮化合物、吡咯并吡咯二酮化合物、蒽醌化合物、喹吖啶酮化合物、碱性染料色淀化合物、萘酚化合物、苯并咪唑酮化合物、硫靛化合物、和苝化合物。具体实例为C.I.颜料红2、3、5、6、7、23、48:2、48:3、48:4、57:1、81:1、122、146、166、169、177、184、185、202、206、220、221、238、254、和269以及C.I.颜料紫19。
青色着色剂可例示为酞菁铜化合物及其衍生物、蒽醌化合物、和碱性染料色淀化合物。具体实例为C.I.颜料蓝1、7、15、15:1、15:2、15:3、15:4、60、62、和66。
这些着色剂中的单一一种可以单独使用或可使用2种以上的混合物,并且着色剂可以固溶体形式使用。
另外,调色剂也可以是其中磁性体作为着色剂混入调色剂颗粒中的磁性调色剂。磁性体是其中主要成分为例如四氧化三铁或γ-氧化铁等的磁性铁氧化物(magnetic ironoxide)的磁性体,并且可含有例如磷、钴、镍、铜、镁、锰、铝、或硅等元素。该磁性体的氮吸附BET比表面优选2m2/g至30m2/g,且更优选3m2/g至28m2/g。优选莫氏硬度为5至7的磁性体。磁性体的形状可以是例如,多面体、八面体、六面体、球形、针状、和鳞片状等;然而,从增加图像浓度的观点来看,优选例如多面体、八面体、六面体、和球形等的低各向异性的形状。
可使用透射电子显微镜测量磁性体的数均粒径。具体地,将待观察的调色剂颗粒完全分散在环氧树脂中,然后通过在40℃温度的气氛中固化2天来获得固化物。使用切片机将所得固化物转变为薄片状样品,使用由透射电子显微镜(TEM)拍摄的10,000×至40,000×放大倍率的照片,测量在观察视野中的100个磁性体的粒径。基于等于磁性体的投影面积的圆当量直径来计算数均粒径。也可使用图像处理设备来测量粒径。
例如,可使用以下方法来制造磁性体。
向亚铁盐的水性溶液中以至少相当于铁组分的当量添加例如氢氧化钠等的碱来制备含有氢氧化亚铁的水性溶液。在将制备的水性溶液的pH保持在7以上的同时吹入空气,对氢氧化亚铁进行氧化反应,同时将水性溶液加热至70℃以上来首先制备将形成磁性铁氧化物颗粒的核的晶种。
然后,向含有晶种的浆料以基于先前添加的碱的添加量为约1当量来添加含有硫酸亚铁的水性溶液。在将液体的pH保持在5至10的同时吹入空气,进行氢氧化亚铁的反应来生长使用晶种作为核的磁性铁氧化物颗粒。此时,可通过自由选择pH、反应温度、和搅拌条件来控制磁性体的形状和磁性特性。随着氧化反应的进行,液体的pH转变至酸性侧,但液体的pH优选不低于5。将由此所得的磁性体通过标准方法过滤、清洗、并干燥来获得磁性体。
另外,当在水性介质中制造调色剂颗粒时,优选对磁性体表面进行疏水性处理。当通过干法进行磁性体的表面处理时,可用偶联剂对已清洗、过滤、和干燥的磁性体进行处理。当通过湿法进行磁性体的表面处理时,可通过再分散氧化反应完成后干燥的材料来进行偶联处理、或者通过不干燥并且在单独的水性介质中再分散氧化反应完成后清洗和过滤得到的铁氧化物来进行偶联处理。本公开中干法或湿法可适当选择。
在本公开中可适当地选择干法或湿法。
偶联剂可用于磁性体的表面处理。这些偶联剂可例示为硅烷偶联剂和钛偶联剂等。更优选使用由下式(5)表示的硅烷偶联剂。
RmSiYn (5)
在式中,R表示烷氧基;m表示1至3的整数;Y表示例如烷基、乙烯基、环氧基、和(甲基)丙烯酰基等的官能团;并且n表示1至3的整数;附带条件为m+n=4。
式(5)中Y优选为烷基。Y更优选碳数为3至16的烷基并且仍更优选碳数为3至10。
当使用这样的硅烷偶联剂时,可使用单一硅烷偶联剂单独进行处理或使用多种硅烷偶联剂组合进行处理。当组合使用多个硅烷偶联剂时,可使用各个偶联剂进行分别地处理或可同时使用所有的偶联剂进行处理。
相对于100.0质量份的磁性体,采用偶联剂的总处理量优选为0.9质量份至3.0质量份。根据例如磁性体的表面积、和偶联剂的反应性等,可适当调节偶联剂的使用量。
基于对调色剂的色相角、色度、亮度、耐光性、OHP透明性、和分散性等的考虑选择着色剂。相对于100.0质量份的粘结剂树脂或可生成粘结剂树脂的可聚合单体,着色剂的添加量或含量优选0.1质量份至95.0质量份,且更优选1.0质量份至90.0质量份。
除了前述材料以外,可在不损害本公开的效果的情况下向调色剂颗粒添加以下:公知的功能性树脂、公知的电荷控制剂、公知的导电性赋予剂、公知的润滑剂、和公知的研磨剂等。
使用悬浮聚合法制造调色剂颗粒的方法可具有均匀溶解或分散这些添加剂而提供可聚合单体组合物的溶解步骤,以及使用合适的搅拌器将该可聚合单体组合物在含分散稳定剂的水性介质中分散并造粒的造粒步骤。该制造方法可具有以下可选方面:添加聚合引发剂并进行聚合反应的聚合反应步骤;调节结晶性材料微域的存在位置和尺寸的冷却步骤;和/或控制结晶性材料的结晶度的保持(退火)步骤。
从增强前述中的效果的观点来看,优选使用该冷却步骤和保持(退火)步骤。
优选使用从反应步骤完成时的温度直至降低至实现冷却后温度下降的提高的冷却速率。具体地,冷却速率优选50℃/分钟至350℃/分钟,且更优选100℃/分钟至300℃/分钟。
另外,冷却步骤的冷却起始温度优选70℃至100℃。保持(退火)步骤中的退火温度优选45℃至65℃。
可通过以下来得到调色剂:使用公知的方法对由此得到的调色剂颗粒进行过滤、清洗、和干燥,并任选地混合作为流动性改进剂的无机细颗粒而使其附着至调色剂颗粒表面。
公知的无机细颗粒可用作这些无机细颗粒。无机细颗粒优选二氧化钛细颗粒;例如通过湿法制造的二氧化硅、和通过干法制造的二氧化硅等的二氧化硅细颗粒;或通过使用例如硅烷偶联剂、钛偶联剂、或硅油等对这样的二氧化硅进行表面处理而得到的无机细颗粒。表面处理的无机细颗粒优选具有通过甲醇滴定试验确定的30至98的疏水度。
以下给出用于测量与调色剂颗粒和调色剂相关的性质的方法。也使用这些方法测量下文中的实施例中的物性值。
调色剂的粉末动态粘弹性的测量方法
使用DMA 8000(PerkinElmer Inc.)动态粘弹性测量仪来进行测量。
测量工具:材料袋(Material Pocket)(P/N:N533-0322)
将80mg的调色剂夹在材料袋中;其被安装在单个悬臂中;并且通过用扭矩扳手紧固螺丝来进行连接。
“DMA控制软件”(PerkinElmer Inc.)专用软件用于测量。测量条件如下。
烘箱:标准空气烘箱
测定类型:温度扫描
DMA条件:单频率/应变(G)
频率:1Hz
应变:0.05mm
起始温度:25℃
完成温度:180℃
扫描速率:20℃/分钟或5℃/分钟
变形模式:单悬臂(B)
截面:矩形(R)
试验样品尺寸(长度):17.5mm
试验样品尺寸(宽度):7.5mm
试验样品尺寸(厚度):1.5mm
通过由贮存弹性模量E′的该测定产生的曲线来确定起始温度T(A)和T(B)(在两种情况下,单位:℃)。T(A)和T(B)是对应于E′曲线的低温侧的基线向高温侧延伸而提供的直线、与E′曲线的斜率呈现最大值的点处绘制的切线之间的交点处的温度。
以20℃/分钟的扫描速率测量时的100℃下的贮存弹性模量E′用作EA′(100)。
结晶性材料的域的个数和长径的计算方法
通过如下处理制备用于透射电子显微镜(TEM)观察的调色剂截面。
使用可见光固化性包埋树脂(D-800,Nisshin EM Co.,Ltd.)包埋调色剂;使用超声波超薄切片机(EM5,Leica)以60nm厚度切片;并且使用真空染色设备(Filgen,Inc)进行钌染色。
然后使用透射电子显微镜(H7500,Hitachi High-Technologies Corporation)和120kV加速电压观察得到的调色剂截面。
关于观察的调色剂截面,从在调色剂的数均粒径±2.0μm以内的那些中随机选择100个并拍照来得到截面图像。
钌染色的调色剂中的结晶性材料对该染色有耐性,因此在TEM观察下结晶性材料的域呈现白色。可基于此辨别截面图像中的结晶性材料的域。为了确定这些域的个数和长径,对截面图像中的全部域测量长径,并且确定具有20nm至300nm范围的长径的域的个数。
对全部100个所得调色剂截面图像确定具有20nm至300nm范围的长径的域的个数,并且其平均值在本公开中用作具有20nm至300nm的长径的结晶性材料的域的个数。
调色剂和酯蜡的最大吸热峰的峰值温度的测定
使用差示扫描量热计(DSC)测量调色剂和酯蜡的最大吸热峰的峰值温度。TAInstruments的Q2000用于测定。测定条件如下。
升温速率:10℃/分钟
测量起始温度:20℃
测量终止温度:180℃
铟和锌的熔点用作设备检测部中的温度校正,并且铟的熔解热用作热量的校正。
具体地,精确称量5mg的调色剂或酯蜡并且引入至铝盘中,进行单次测量。安装空铝盘进行测量作为参考。
结晶性材料的域的识别
基于调色剂颗粒截面的TEM图像、根据以下方法进行结晶性材料的域的识别。
当结晶性材料可以原材料形式获得时,使用透射电子显微镜(TEM)以上述钌染色的调色剂颗粒截面的观察方法观察其结晶结构,并且对各个原材料中的晶体的层状结构进行成像。将这些与调色剂颗粒截面的域中的层状结构相比较,当薄片的层间距的误差为10%以下时,识别形成调色剂颗粒截面中的域的原材料。
结晶性材料的分离
当不可获得用于结晶性材料的原材料时,如下进行分离步骤。
首先,将调色剂分散在为调色剂的不良溶剂的乙醇中,进行加热至超过结晶性材料的熔点的温度。根据需要,此时可以加压。此时,高于熔点的结晶性材料熔融。
通过固液分离可从调色剂中回收含有结晶性材料的混合物。可通过分级该混合物至各个分子量来分离结晶性材料。
结晶性材料的分子量的测量方法
如下使用凝胶渗透色谱法(GPC)测定结晶性材料的分子量。
首先,在室温下将结晶性材料溶解于四氢呋喃(THF)中。使用具有0.2μm的孔径的"样品预处理盒"(Tosoh Corporation)耐溶剂膜过滤器过滤所得溶液来得到样品溶液。调节样品溶液至0.8质量%的THF可溶成分的浓度。使用该样品溶液在以下条件下进行测量。
设备:"HLC-8220GPC"高性能GPC设备[Tosoh Corporation]
柱:2×LF-604
洗脱液:THF
流速:0.6mL/分钟
烘箱温度:40℃
样品注射量:0.020mL
使用聚苯乙烯树脂标准品(产品名"TSK标准聚苯乙烯F-850、F-450、F-288、F-128、F-80、F-40、F-20、F-10、F-4、F-2、F-1、A-5000、A-2500、A-1000、A-500",TosohCorporation)构建的分子量校正曲线来确定样品的分子量。
调色剂的重均粒径(D4)和数均粒径(D1)的测量方法
如下确定调色剂的重均粒径(D4)和数均粒径(D1)。
所使用的测量设备为基于孔电阻法操作并且装配有100μm口管的"CoulterCounter Multisizer 3"(注册商标,Beckman Coulter,Inc.)精密粒度分布测量设备。使用附带的专用软件即"Beckman Coulter Multisizer 3Version3.51"(Beckman Coulter,Inc.)设定测量条件和分析测量数据。针对有效测量通道数,在25,000个通道中进行测量。
通过将特级氯化钠溶解于离子交换水以提供约1质量%的浓度来制备用于测量的电解水溶液,具体地"ISOTON II"(Beckman Coulter,Inc.)。
在测量和分析前,对专用软件进行如下设置。
在专用软件的"改变标准操作方法(SOM)"界面中,将控制模式的总计数设定为50,000个颗粒;将测量数设定为1次;并且将使用"标准颗粒10.0μm"(Beckman Coulter,Inc.)得到的值设定为Kd值。通过按压“阈值/噪声水平测量”按钮,自动地设定阈值和噪声水平。另外,将电流设定为1600μA;将增益设定为2;将电解液设定为ISOTON II;并且输入检查用于"测量后口管的冲洗"。
在专用软件的"脉冲至粒径的转换设定"界面中,元件间隔设定为对数粒径;粒径元件设定为256个粒径元件;并且粒径范围设定为2μm至60μm。
具体测量方法如下。
1.将约200mL的上述电解水溶液置于Multisizer 3专用的250mL的圆底玻璃烧杯中,并将其放置在样品台上,并以24转/秒使用搅拌棒逆时针方向搅拌。通过专用软件的"口管冲洗"功能初步除去在口管中的污物和气泡。
2.将约30mL的电解水溶液置于100mL平底玻璃烧杯中。将通过用离子交换水3倍(质量)稀释"Contaminon N"(用于清洗精密测量设备的pH 7中性清洁剂的10质量%水溶液,由非离子表面活性剂、阴离子表面活性剂、和有机助洗剂(organic builder)组成,WakoPure Chemical Industries,Ltd.制)来制备的约0.3mL的稀释溶液作为分散剂加入其中。
3.准备"Ultrasonic Dispersion System Tetora 150"(Nikkaki Bios Co.,Ltd.),其为具有120W电力输出并且装备有振荡器的相位彼此偏移180°的两个振荡器(振荡频率为50kHz)的超声分散器。将约3.3L的离子交换水置于超声分散器的水槽内,并且将约2mL的Contaminon N加入该水槽。
4.将2.中描述的烧杯设置在所述超声分散器上的烧杯固定孔中,并启动所述超声分散器。调整所述烧杯的垂直位置以使烧杯内的电解水溶液的表面的共振状态最大化。
5.当将根据4.设置的烧杯内的电解水溶液用超声波照射时,将约10mg调色剂以小份添加至所述电解水溶液并进行分散。继续所述超声分散处理额外的60秒。在超声分散期间,适当地调节水槽中的水温为10℃至40℃。
6.使用移液管,将5.中制备的分散有调色剂的电解水溶液滴入如1.所述设置在样品台上的圆底烧杯中,测量浓度调节至约5%。然后,进行测量,直到测量的颗粒数达到50,000。
7.用设备附属的专用软件分析测量数据,并计算重均粒径(D4)和数均粒径(D1)。当用所述专用软件设定为图表/数量%时,"分析/个数统计值(算数平均)"界面上的"平均直径"为数均粒径(D1)。当用所述专用软件设定为图表/体积%时,分析/体积统计值(算术平均)界面上的"平均直径"为重均粒径(D4)。
四氢呋喃(THF)不溶物的含量的测量方法
准确称量1.5g的调色剂并引入至先前已准确称重过的提取套管(产品名:No.86R,尺寸28×100mm,Advantec Toyo Kaisha,Ltd.)中,并将其设置于索格利特提取器。
使用200mL的四氢呋喃作为溶剂而进行提取20小时,在此期间以提供约5分钟一次的提取溶剂循环的回流速度进行提取。
在提取完成后,除去套管并且风干,接着在40℃下真空干燥8小时;称重含有提取残留物的套管的质量并且减去套管的质量来确定提取残留物的质量W1(g)。
使用以下步骤确定除了树脂组分以外的组分的含量W2(g)。
将精确称重的1.5g的调色剂置于预先称重的30mL瓷坩埚中。
将瓷坩埚置于电炉上并以约900℃加热约3小时,然后放置在电炉上冷却,并且在常温下在干燥器中冷却至少1小时。称重含有灼烧残留物的坩埚的质量,并且通过减去坩埚的质量而算出灼烧残留物的质量,并将其用作W2(g)。
使用这些值和下式确定源自粘结剂树脂的THF不溶物的含量。
源自粘结剂树脂的THF不溶物的含量(质量%)
=(W1-W2)/(1.5-W2)×100
实施例
以下使用实施例和比较例另外详细描述本公开;然而,本公开绝不限于此。除非另外特别指出,实施例和比较例中的份数是以质量为基础的。
WAX1的制备
将100份的硬脂酸和10份的乙二醇添加至装配有氮气导入管、脱水管、搅拌器、和热电偶的反应槽中,在180℃下、在常压和氮气流下在蒸馏除去由反应生成的水的同时进行反应15小时。通过每100份的由该反应提供的酯化粗产物添加20份甲苯和4份乙醇而水洗酯化粗产物并且,在搅拌后静置酯化粗产物30分钟,然后去除已从酯相分离的水相(下层)。该水洗进行四次,直至水相的pH达到7。然后在170℃下、在5kPa的减压条件下从水洗的酯相蒸馏溶剂来得到WAX1。WAX1的熔点为76℃。
WAX2的制备
除了将酸单体由硬脂酸改变为山嵛酸以外,通过进行与WAX1的制备中相同的步骤来得到WAX2。WAX2的熔点为83℃。
WAX3的制备
除了将醇单体由乙二醇改变为山嵛醇以外,通过进行与WAX1的制备中相同的步骤来得到WAX3。WAX3的熔点为74℃。
结晶性聚酯树脂1的制备
将100.0份的癸二酸作为酸单体1、1.6份的硬脂酸作为酸单体2、和89.3份的1,9-壬二醇作为醇单体引入至装配有氮气导入管、脱水管、搅拌器、和热电偶的反应槽中。搅拌的同时将温度提高至140℃,在氮气气氛下加热至140℃并在减压下蒸馏去除水的同时进行反应8小时。
然后添加0.57份的二辛酸锡,接着在以10℃/小时加热至200℃的同时进行反应。在达到200℃后反应2小时后,将反应槽内的压力减少至5kPa以下并在200℃下在监测分子量的同时进行反应来得到结晶性聚酯树脂1。所得的结晶性聚酯树脂1的分析给出其重均分子量为38,000。
结晶性聚酯树脂2的制备
除了使用1,12-十二烷二醇作为醇单体以外,通过以如结晶性聚酯树脂1的制备中的相同步骤进行的生产而得到结晶性聚酯树脂2。所得的结晶性聚酯树脂2的分析给出其重均分子量为40,000。
磁性铁氧化物的制造例
将55升的4.0mol/L氢氧化钠水溶液与含有2.0mol/L的Fe2+的硫酸亚铁水溶液搅拌混合而得到含有胶体氢氧化亚铁的亚铁盐水溶液。在将该水性溶液保持在85℃下并以20L/分钟吹入空气的同时进行氧化反应而得到含有核颗粒的浆料。
在压滤机中过滤并清洗得到的浆料,其后,通过在水中再分散而重浆化(reslurried)核颗粒。对于该重浆化液体,添加硅酸钠而提供每100份的核颗粒以硅计为0.20质量%;将浆料的pH调节至6.0;并且通过搅拌得到具有富硅表面的磁性铁氧化物颗粒。用压滤机过滤并清洗所得浆料并用离子交换水重浆化。
向该重浆化液体(固体部分=50g/L)引入500g(相对于磁性铁氧化物为10质量%)的离子交换树脂SK110(Mitsubishi Chemical Corporation)并在搅拌的同时进行2小时离子交换。接着通过在筛上过滤而去除离子交换树脂;在压滤机上过滤并清洗;并且干燥并粉碎而得到具有0.23μm数均粒径的磁性铁氧化物。
硅烷化合物的制备
将30份的异丁基三甲氧基硅烷在搅拌的同时滴加至70份的离子交换水中。然后将该水性溶液保持在pH 5.5和55℃温度下,并且通过使用分散叶轮(disper impeller)在0.46m/s的圆周速度下分散120分钟来进行水解。然后,通过使水性溶液的pH为7.0并且冷却至10℃来终止水解反应。这产生了含水性溶液的硅烷化合物。
磁性体1的制备
将100份的前述磁性铁氧化物引入至高速混合机中(Fukae Powtec Corporation的型号LFS-2),并且在以2,000rpm的转速搅拌的同时在2分钟内滴加8.0份的含硅烷化合物的水性溶液。接着混合并搅拌5分钟。然后,为了提高硅烷化合物的固着性,在40℃下进行1小时干燥,并且在水分减少后,在110℃下干燥混合物3小时来进行硅烷化合物的缩合反应。其后,粉碎并穿过具有100μm孔径的筛来得到磁性体1。
非结晶性聚酯树脂1的制造例
将40mol%对苯二甲酸、10mol%苯三甲酸、和50mol%双酚A/2mol环氧丙烷加合物引入至装配有氮气导入管、脱水管、搅拌器、和热电偶的反应槽中,接着相对于100份的单体的总量添加1.5份的二丁基锡烷作为催化剂。
然后,在常压、氮气气氛下迅速加热至180℃后,在以10℃/小时的速率从180℃加热至210℃并蒸馏除去水的同时进行缩聚反应。在达到210℃后,将反应槽中的压力降低至5kPa以下并且在5kPa以下的压力条件下、在210℃下进行缩聚反应来得到非结晶性聚酯树脂1。在该过程中,调节聚合时间使得所得的非结晶性聚酯树脂1的软化点为120℃。
调色剂1的制造例
使用以下方法制造调色剂颗粒和调色剂。
通过将450份的0.1mol/L的Na3PO4水溶液引入至720份的离子交换水中并加热至60℃、然后添加67.7份的1.0mol/L的CaCl2水溶液而获得含有分散稳定剂的水性介质。
可聚合单体组合物的制备
使用磨碎机(Mitsui Miike Chemical Engineering Machinery Co.,Ltd.)均匀分散并混合这些材料然后加热至60℃;向其添加20.0份的WAX1作为酯蜡和3.0份的石蜡(HNP-51,Nippon Seiro Co.,Ltd.)作为烃蜡,混合并溶解来获得可聚合单体组合物。
将该单体组合物引入至前述水性介质中,并且通过在60℃、N2气氛下用T.K.均质混合器(Tokushu Kika Kogyo Co.,Ltd.)以12,000rpm搅拌10分钟而进行造粒。然后,在用桨叶轮(paddle impeller)搅拌的同时,引入8.0份的聚合引发剂过氧化新戊酸叔丁酯,将温度提高至74℃,进行反应3小时。
反应完成后,将悬浮液的温度提高至100℃并保持2小时。其后为其中将0℃的水引入至悬浮液中并且以200℃/分钟的速率将悬浮液从98℃冷却至30℃的冷却步骤;其后,在55℃下保持3小时。然后,通过在室温下的自然冷却进行冷却至25℃。此时的冷却速率为2℃/分钟。向悬浮液添加盐酸并彻底清洗而溶解分散稳定剂,然后过滤并干燥而产生具有7.3μm的重均粒径的调色剂颗粒1。
使用亨舍尔混合机(型号FM-10,Mitsui Miike Chemical EngineeringMachinery Co.,Ltd.)相对于100份的所得调色剂颗粒1混合以下材料来得到调色剂1。
·用25质量%六甲基二硅氮烷表面处理的、具有20nm的数均一次粒径的疏水性二氧化硅细颗粒 0.5份
·用15质量%六甲基二硅氮烷表面处理的、具有40nm的数均一次粒径的疏水性二氧化硅细颗粒 0.5份
表1中给出所得调色剂1的性质。
调色剂2至15的制造例
对于调色剂1的制造例中的苯乙烯(表2中以St给出)、丙烯酸正丁酯(表2中以BA给出)、酯蜡、交联剂、和反应完成后冷却速率(表2中,St/BA=72/28表示使用72.0份的苯乙烯和28.0份的BA),除了使用表2中所示材料成分和制造条件以外,按调色剂1的制造例所进行地来得到调色剂2至15。表1中给出了所得调色剂的性质。
调色剂16至19的制造例
对于调色剂1的制造例中的苯乙烯、丙烯酸正丁酯、酯蜡、烃蜡、结晶性聚酯1、和交联剂,除了使用表2中所示材料成分和制造条件以外,按调色剂1的制造例所进行地来得到调色剂16至19。表1中给出所得调色剂的性质。
调色剂20的制造例
将以下材料引入至磨碎机(Mitsui Miike Chemical Engineering MachineryCo.,Ltd.)中,通过使用具有1.7mm直径的氧化锆颗粒以220rpm进行分散5小时来制备颜料母料。
·苯乙烯 60.0份
·炭黑 7.0份
(产品名:“Printex 35”,Orion Engineered Carbons LLC)
·电荷控制剂 0.10份
(Bontron E-89,Orient Chemical Industries Co.,Ltd.)
通过将450份的0.1mol/L的Na3PO4水溶液引入至720份的离子交换水中并加热至60℃、然后添加67.7份的1.0mol/L的CaCl2水溶液来得到含有分散稳定剂的水性介质。
可聚合单体组合物的制备
使用磨碎机(Mitsui Miike Chemical Engineering Machinery Co.,Ltd.)均匀分散并混合这些材料。
以与调色剂1的制造例中相同的方法进行后续步骤来得到调色剂20。
表1中给出所得调色剂的性质。
调色剂21的制造例
除了使用调色剂20的制造例中的表2中所示的材料成分和制造条件以外,按调色剂20的制造例所进行地来得到调色剂21。表1中给出所得调色剂的性质。
[表1]
[表2]
以下详细描述实施例和比较例
市售的LBP-3100(Canon,Inc.)用作调色剂1至19的图像形成设备,同时HPLaserJet Enterprise M653x用于调色剂20和21。对于这两种图像形成设备,具有改造为40次打印/分钟的打印速度的改造机器用于图像输出评价。
实施例1
使用调色剂1和前述图像输出评价机器来进行以下评价。
(评价1)耐摩擦性(低温定影性)
在作为用于评价低温定影性的严格环境的低温低湿环境(15℃温度,10%相对湿度)中评价耐摩擦性。
A4彩色激光复印纸(70g/m2,Canon,Inc.)用作定影介质。
评价步骤如下:在使整个定影单元变为室温后,调节半色调图像的浓度使得170℃设定温度下的图像浓度(使用MacBeth反射浓度计(MacBeth Corporation)测量的)变为0.75至0.80并且输出10次打印。
然后在150℃设定温度下进行图像输出,并且在5.4kPa的负荷下用透镜清洁纸摩擦定影图像10次。使用下式和摩擦前图像浓度以及摩擦后图像浓度来计算150℃下的浓度降低率。
浓度降低率(%)
=(摩擦前图像浓度-摩擦后图像浓度)/摩擦前图像浓度×100
以相同方法操作,以5℃的增量计算定影温度直至200℃的浓度降低率。
通过使用由这一系列操作得到的定影温度和浓度降低率的评价结果进行二阶多项式近似来获得定影温度和浓度降低率之间的关系。使用该关系计算给出15%浓度降低率的温度,并且该温度用作表示低温定影性优异时的阈值的定影温度。定影温度越低表明低温定影性越好。表3中给出评价结果。
评价标准
A.定影温度小于180℃。
B.定影温度为180℃以上且小于190℃。
C.定影温度为190℃以上且小于200℃。
D.定影温度为200℃以上。
(评价2)低温定影期间的图像光泽不均匀性(低温定影不均匀性)
在被认为是用于评价的严格条件的低温低湿环境(15℃温度,10%相对湿度)下进行低温定影不均匀性的评价。厚A4纸(GF-C209,200g/m2,Canon,Inc.)用作介质。对于图像,连续打印10次实心图像并且使用其温度最不可能升高的第一张;170℃的设定温度用作定影温度。
使用PG-1便携式光泽计(Nippon Denshoku Industries Co.,Ltd.)测量光泽。使用75°作为入射角和受光角进行测量。对于图像光泽,在输出图像上的10个点测量光泽,并且使用这些测定中的最高光泽和最低光泽之差评价光泽不均匀性。使用以下标准进行评价。表3中给出评价结果。
评价标准
A:光泽差小于3%。
B:光泽差为3%以上且小于5%。
C:光泽差为5%以上且小于10%。
D:光泽差为10%以上。
(评价3)高温定影期间的图像光泽不均匀性(高温定影不均匀性)
在被认为是用于评价的严格条件的高温高湿环境(32℃温度,80%相对湿度)下进行高温定影不均匀性的评价。厚A4纸(GF-C209,200g/m2,Canon,Inc.)用作介质。相对厚的纸张的使用导致纸张从定影单元接受大量的热。这促使调色剂在高温下在纸张侧经受熔融铺展时发生大的不均匀性,并且因此认为可在更加严格条件下进行评价。对于图像,连续打印10次实心图像并且使用其温度最不可能升高的第十张;210℃的设定温度用作定影温度。
光泽的测量和评价标准与评价2中相同。表3中给出评价结果。
评价标准
A:光泽差小于3%。
B:光泽差为3%以上且小于5%。
C:光泽差为5%以上且小于10%。
D:光泽差为10%以上。
(评价4)热污损
在被认为是用于评价的严格环境的高温高湿环境(32℃温度,80%相对湿度)下评价热污损。B5彩色激光复印纸(40g/m2,Canon,Inc.)用作介质。小面积介质的使用促使定影单元的过度热保留,同时薄纸张的使用导致纸张从定影单元接受少量的热。以该方式进行试验有助于将过量的热输入至调色剂并且提供评价耐热污损性的严格方法。
评价方法如下:在使整个定影单元变为室温后,在200℃设定温度下在前述定影介质上连续打印10次实心图像。对最可能发生热污损的第10次打印中的图像检查由于热污损产生的空白点。
使用相同方法并且以1℃幅度(step)增加设定温度,产生空白点时的温度被认为是热污损温度。热污损温度越高表明耐热污损性越好。表3中示出评价结果。
评价标准
A.220℃下无空白点发生。
B.210℃以上且低于220℃下发生空白点。
C.200℃以上且低于210℃下发生空白点。
D.低于200℃下发生空白点。
(评价5)图像稳定性
在常温常湿环境(23℃温度,50%相对湿度)下评价图像稳定性。A4彩色激光复印纸(70g/m2,Canon,Inc.)用作介质。测定起始实心图像浓度;在将1%打印率的横线图像以间歇模式打印20,000次后测量实心图像浓度;并且检查浓度差(使用MacBeth反射浓度计(MacBeth Corporation)测量)。浓度差越小表明图像稳定性越高。表3中给出评价结果。
评价结果
A:浓度差为小于0.05。
B:浓度差为0.05以上且小于0.10。
C:浓度差为0.10以上。
实施例2至16
除了使用表3中所示的调色剂以外,如实施例1进行同样的评价。
比较例1至5
除了使用表4中所示的调色剂以外,如实施例1进行相同的评价。
[表3]
[表4]
虽然参考示例性实施方案已描述了本发明,但应理解本发明不限于所公开的示例性实施方案。所附权利要求的范围符合最宽泛的解释以涵盖所有此类修改以及同等的结构和功能。
Claims (10)
1.一种调色剂,其包含含有粘结剂树脂和结晶性材料的调色剂颗粒,其特征在于,
在所述调色剂的粉末动态粘弹性测定中,
当T(A)℃表示在20℃/分钟的升温速率下得到的贮存弹性模量E′的起始温度,
EA′(100)Pa表示在20℃/分钟的升温速率下得到的100℃下的贮存弹性模量,且
T(B)℃表示在5℃/分钟的升温速率下得到的贮存弹性模量E′的起始温度时,
满足下式(1)、(2)、和(3):
T(A)-T(B)≤3.0℃ (1)
45.0℃≤T(A)≤70.0℃ (2)
4.0×109Pa≤EA′(100)≤6.5×109Pa (3)。
2.根据权利要求1所述的调色剂,其中,在用透射电子显微镜观察到的所述调色剂的截面中,具有20nm至300nm的长径的所述结晶性材料的域的平均个数为50至500。
3.根据权利要求1或2所述的调色剂,其中所述结晶性材料含有酯蜡。
4.根据权利要求3所述的调色剂,其中所述结晶性材料中的所述酯蜡的含量为大于50.0质量%且100.0质量%以下。
5.根据权利要求1或2所述的调色剂,其中在所述调色剂的差示扫描量热测定中,最大吸热峰的峰值温度为60.0℃至90.0℃。
6.根据权利要求1或2所述的调色剂,其中所述调色剂中的源自所述粘结剂树脂的四氢呋喃不溶物的含量为20质量%至80质量%。
7.根据权利要求1或2所述的调色剂,其中所述粘结剂树脂含有具有醚结构的乙烯基树脂。
9.根据权利要求8所述的调色剂,其中m+n为3以上的整数。
10.根据权利要求8所述的调色剂,其中R2和R3各自独立地为碳数2至12的支链烃基。
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