CN114200804A - 送出装置和图像形成装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及送出装置和图像形成装置。送出装置具备:存储容器,其形成为在内周面具有螺旋状凹部或螺旋状凸部的圆筒状,存储具有压力相变性的压力响应性颗粒,该压力响应性颗粒至少包含粘结性树脂,并且利用荧光X射线测定的硫元素含量相对于压力响应性颗粒整体为0.1质量%以上0.5质量%以下的范围;以及传递部,其被设于上述存储容器,传递来自用于使该存储容器旋转的驱动部的旋转驱动力。
Description
技术领域
本发明涉及送出装置和图像形成装置。
背景技术
日本特开2018-002889号公报记载了一种满足式1“20℃≦T(1MPa)-T(10MPa)”(T(1MPa)表示在施加压力1MPa下粘度达到104Pa·s时的温度,T(10MPa)表示在施加压力10MPa下粘度达到104Pa·s时的温度)的粘接材料。
日本特开2018-004966号公报记载了一种压接印刷品制作装置,其具备:附着部,其将在被赋予压力时表现出粘合性的粉体附着于记录介质的被粘接面;定影部,其对附着有上述粉体的记录介质赋予压力,以将上述粉体作为粘合层定影在上述记录介质上;折叠部,其按照上述被粘接面相互对置的方式将在上述被粘接面上形成有上述粘合层的记录介质折叠;以及赋予部,其对上述被粘接面相互对置的上述记录介质赋予压力,以将上述粘合层彼此粘接;上述粉体满足上述式1。
日本特开2008-155412号公报公开了一种压接印刷品制作装置,其是通过基于电子照相法的转印将粉体接合剂涂布至片材,对涂布有该粉体接合剂的隐匿信息印刷面进行压接的压接印刷品制作装置,其特征在于,该装置具备:第1图像形成单元,将基于色调剂的隐匿信息转印至片材的背面;第2图像形成单元,将粉体接合剂转印至隐匿信息的转印面;第1加热加压装置,将隐匿信息定影在片材上并且对粉体接合剂进行临时定影;传送机构,将片材进行翻转传送;第3图像形成单元,将可变信息转印至片材的表面;第2加热加压装置,将可变信息定影在上述片材的表面;第1折叠装置,将片材的背面从中央部凹折;以及第3加热加压装置,将粉体接合剂的临时定影面通过热和压力进行主定影并进行压接;该装置用于制作可投函状态的对折压接印刷品。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于,与硫元素含量小于0.1质量%或大于0.5质量%的压力响应性颗粒的情况相比,可使压力响应性颗粒的送出稳定。
根据本发明的第1方案,提供一种送出装置,其具备:存储容器,其形成为在内周面具有螺旋状凹部或螺旋状凸部的圆筒状,存储具有压力相变性的压力响应性颗粒,该压力响应性颗粒至少包含粘结性树脂,并且利用荧光X射线测定的硫元素含量相对于压力响应性颗粒整体为0.1质量%以上0.5质量%以下的范围;以及传递部,其被设于上述存储容器,传递来自用于使该存储容器旋转的驱动部的旋转驱动力。
根据本发明的第2方案,上述压力响应性颗粒具有至少2个玻璃化转变温度,最低玻璃化转变温度与最高玻璃化转变温度之差为30℃以上。
根据本发明的第3方案,上述粘结性树脂包含苯乙烯系树脂和(甲基)丙烯酸酯系树脂,该苯乙烯系树脂在聚合成分中包含苯乙烯和其他乙烯基单体,该(甲基)丙烯酸酯系树脂在聚合成分中包含至少2种(甲基)丙烯酸酯,并且(甲基)丙烯酸酯在聚合成分整体中所占的质量比例为90质量%以上。
根据本发明的第4方案,提供一种图像形成装置,其具备送出压力响应性颗粒的上述送出装置和利用由上述送出装置送出的上述压力响应性颗粒形成图像的图像形成部。
发明的效果
根据上述第1方案,与硫元素含量小于0.1质量%或大于0.5质量%的压力响应性颗粒的情况相比,能够使压力响应性颗粒的送出稳定。
根据上述第2方案,与玻璃化转变温度仅为1个的情况或者具有至少2个玻璃化转变温度但最低玻璃化转变温度与最高玻璃化转变温度之差小于30℃的压力响应性颗粒的情况相比,能够使压力响应性颗粒的送出稳定。
根据上述第3方案,与(甲基)丙烯酸酯系树脂为(甲基)丙烯酸酯的均聚物的压力响应性颗粒的情况相比,能够使压力响应性颗粒的送出稳定。
根据上述第4方案,与硫元素含量小于0.1质量%或大于0.5质量%的压力响应性颗粒的情况相比,能够抑制图像的缺损。
附图说明
图1为示出本实施方式的印刷品的制造装置的一例的示意图。
图2为示出本实施方式的印刷品的制造装置的另一例的示意图。
图3为示出本实施方式的印刷品的制造装置的另一例的示意图。
图4为示出本实施方式的盒的立体图。
图5为示出安装有本实施方式的盒的单元主体的立体图。
图6为示出将本实施方式的盒配置于单元主体的状态的立体图。
图7为示出将本实施方式的盒安装有单元主体的状态的立体图。
具体实施方式
以下对本发明的实施方式进行说明。这些说明和实施例用于例示出实施方式,并不限制实施方式的范围。
本发明中使用“~”表示的数值范围表示分别包含“~”之前和之后记载的数值作为最小值和最大值的范围。
本发明中阶段性地记载的数值范围中,以一个数值范围记载的上限值或下限值可以被替换成所记载的其他阶段的数值范围的上限值或下限值。另外,本发明中记载的数值范围中,该数值范围的上限值或下限值可以被替换为实施例中所示的值。
本发明中的“步骤”这一用于不仅包含独立的步骤,而且即使在无法与其他步骤明确区分的情况下,只要可实现该步骤的期望目的,则也包含在本术语中。
在参照附图对本发明中的实施方式进行说明的情况下,该实施方式的构成并不限于附图所示的构成。另外,各图中的部件的大小是示意性的,部件间的大小的相对关系并不限定于此。
本发明中的各成分可以包含两种以上相应的物质。在提及本发明的组合物中的各成分的量的情况下,在组合物中符合各成分的物质存在两种以上的情况下,只要不特别声明,是指组合物中所存在的该两种以上的物质的总量。
本发明中的符合各成分的颗粒可以包含两种以上。在组合物中存在两种以上的符合各成分的颗粒的情况下,只要不特别声明,各成分的粒径是指针对组合物中所存在的该两种以上的颗粒的混合物的值。
本发明中,“(甲基)丙烯酸”这一表述表示可以为“丙烯酸”和“甲基丙烯酸”中的任一者。
本发明中,将记录介质折叠并将对置的面彼此粘接而形成的印刷品或者将2个以上的记录介质重叠并将对置的面彼此粘接而形成的印刷品称为“压接印刷品”。
[压力响应性颗粒]
<第1方式>
第1方式的压力响应性颗粒至少包含粘结性树脂,由荧光X射线测定的硫元素含量相对于压力响应性颗粒整体为0.1%以上0.5%以下的范围,具有压力相变性。
上述硫元素含量通过对压力响应性颗粒的荧光X射线强度进行定量分析来进行测定。具体地说,例如,首先将不含硫元素的树脂与硫元素供给源混合,得到硫元素浓度已知的树脂混合物。将该树脂混合物200mg使用直径13mm的片剂成型器得到粒料样品。精确称量该粒料样品的质量,进行粒料样品的荧光X射线强度测定,求出峰强度。对于变更了硫元素供给源添加量的粒料样品也同样地进行测定,由这些结果制作校正曲线。之后使用该校正曲线,对作为测定对象的压力响应性颗粒中的硫元素含量进行定量分析。
另外,“具有压力相变性的压力响应性颗粒”是指满足下述式1的压力响应性颗粒。
式1···10℃≦T1-T2
式1中,T1为在压力1MPa下显示出粘度10000Pa·s的温度,T2为在压力10MPa下显示出粘度10000Pa·s的温度。温度T1和温度T2的测定方法如下文所述。
第1方式的压力响应性颗粒中,通过使硫元素含量为上述范围,与多于上述范围的情况和少于上述范围的情况相比,可抑制压接后印刷品的歪斜(ゆがみ)。其理由尚不确定,据推测如下。
具有压力相变性的压力响应性颗粒例如被用于经压接步骤得到的印刷品的制造。具体地说,例如,将上述压力响应性颗粒配置在记录介质上之后,将配置有压力响应性颗粒的记录介质折叠,或者将配置有压力响应性颗粒的记录介质与其他记录介质重叠并进行压接,由此得到印刷品。像这样得到的印刷品在放置时可能会发生印刷品的歪斜,外观或处理性会降低。特别是在高湿下(例如湿度85%的环境下)放置印刷品时,上述印刷品的歪斜变得显著。印刷品由于高湿下的放置而发生歪斜的理由不确定,据推测是由于构成印刷品的记录介质与形成压接层的压力响应性颗粒层的吸湿性之差所引起的。
另一方面,第1方式的压力响应性颗粒中,硫元素含量为上述范围。因此据知,与硫元素含量少于上述范围的情况相比,印刷品的压接部的压力响应性颗粒层容易吸湿。并且据知,由于不仅记录介质容易吸湿,而且压力响应性颗粒层也容易吸湿,由此使得因记录介质的吸湿所致的膨胀率与因压力响应性颗粒层的吸湿所致的膨胀率之差减小,作为印刷品整体的歪斜受到抑制。另外据知,硫元素含量为上述范围时,与多于上述范围的情况相比,不容易发生由于压力响应性颗粒层的过度吸湿而使压力响应性颗粒层的膨胀率相对过大的情况,作为印刷品整体的歪斜受到抑制。
由于上述理由可推测出,与硫元素含量多于上述范围的情况和少于上述范围的情况相比,第1方式的压力响应性颗粒中,压接后的印刷品的歪斜受到抑制。
需要说明的是,关于硫元素含量为上述范围的压力响应性颗粒,与多于上述范围的情况相比,经压接的印刷品的压力响应性颗粒层间的剥离性良好。即,硫元素含量为上述范围的情况下,与多于上述范围的情况相比,当剥离压接后的印刷品时,在作为压接部的压力响应性颗粒层容易被剥离。
通过使硫元素含量为上述范围而使压力响应性颗粒层间的剥离性良好的理由尚不确定,据知是由于与硫元素含量多于上述范围的情况相比,不容易发生压力响应性颗粒层的过度吸湿。如果压力响应性颗粒层过度吸湿,则压力响应性颗粒层的粘合性增高,当剥离压接后的印刷品时,在压力响应性颗粒层与压力响应性颗粒层之间不容易发生剥离,可能会容易引起图像部、记录介质等的缺损。与之相对,据推测在硫元素含量为上述范围的情况下,不容易发生压力响应性颗粒层的过度吸湿,因此压力响应性颗粒层间的剥离性良好,剥离时的图像部、记录介质等不容易发生缺损。
使硫元素含量为上述范围的方法没有特别限定,例如可以举出使含有硫元素的化合物包含在压力响应性母颗粒中且将其含量按照硫元素含量为上述范围的方式进行调整的方法。作为使含有硫元素的化合物包含在压力响应性母颗粒中的方法,例如可以举出使含有硫元素的树脂包含在粘结性树脂中的方法、使含有硫元素的添加剂包含在压力响应性母颗粒中的方法等。关于包含硫元素的化合物如下文所述。
<第2方式>
第2方式的压力响应性颗粒至少包含粘结性树脂,吸水率为0.2质量%以上1.5质量%以下,具有压力相变性。
上述压力响应性颗粒的吸水率是指高温高湿环境下(具体地说,在温度28℃、湿度85%的环境下)的压力响应性颗粒的含水量相对于常温常湿环境下(具体地说,在温度25℃、湿度50%的环境下)的压力响应性颗粒的含水量的上升率。
上述吸水率的测定如下进行。具体地说,将压力响应性颗粒2g装入铝盘中,在温度25℃湿度50%的环境下放置17小时后进行称量,其后在温度28℃湿度85%的环境下放置17小时后进行称量。将在温度25℃湿度50%放置后的压力响应性颗粒的质量设为Wa、将在温度28℃湿度85%放置后的压力响应性颗粒的质量设为Wb时,上述吸水率(%)由下述式所表示。
式:吸水率(%)=((Wb-Wa)/Wa)×100
第2方式的压力响应性颗粒中,通过使吸水率为上述范围,与多于上述范围的情况和少于上述范围的情况相比,可抑制压接后的印刷品的歪斜。其理由尚不确定,据推测如下。
如上所述,使用具有压力相变性的压力响应性颗粒进行压接而得到的印刷品中,特别是通过高湿下(例如湿度85%的环境下)的放置而可能发生歪斜。
另一方面,第2方式的压力响应性颗粒中,压力响应性颗粒的吸水率为上述范围。因此据知,与少于上述范围的情况相比,印刷品的压接部的压力响应性颗粒层容易吸湿,因记录介质的吸湿所致的膨胀率与因压力响应性颗粒层的吸湿所致的膨胀率的平衡良好,印刷品整体的歪斜得到抑制。另外据知,压力响应性颗粒的吸水率为上述范围时,与多于上述范围的情况相比,不容易发生由于压力响应性颗粒层的过度吸湿而使压力响应性颗粒层的膨胀率相对增大的情况,作为印刷品整体的歪斜受到抑制。
由上述理由可推测出,与压力响应性颗粒的吸水率多于上述范围的情况和少于上述范围的情况相比,采用第2方式的压力响应性颗粒的情况下,压接后的印刷品的歪斜受到抑制。
需要说明的是,采用吸水率为上述范围的压力响应性颗粒的情况下,与多于上述范围的情况相比,经压接的印刷品的压力响应性颗粒层间的剥离性良好,剥离时的图像部、记录介质等不容易发生缺损。
使压力响应性颗粒的吸水率为上述范围的方法没有特别限定,例如可以举出使硫元素含量为上述范围的方法。另外,作为使硫元素含量为上述范围的方法,例如可以举出使含有硫元素的化合物包含在压力响应性母颗粒中并将其含量按照硫元素含量为上述范围的方式进行调整的方法。作为使含有硫元素的化合物包含在压力响应性母颗粒的方法,例如可以举出使含有硫元素的树脂包含在粘结性树脂中的方法、使含有硫元素的添加剂包含在压力响应性母颗粒中的方法等。关于含有硫元素的化合物如下文所述。
下面将既符合第1方式的压力响应性颗粒又符合第2方式的压力响应性颗粒的压力响应性颗粒称为“本实施方式的压力响应性颗粒”来进行说明。只是,本发明的压力响应性颗粒的一例只要为符合第1方式的压力响应性颗粒和第2方式的压力响应性颗粒中的至少一者的压力响应性颗粒即可。
<具有压力相变性的压力响应性颗粒>
如上所述,本实施方式的压力响应性颗粒具有压力相变性。
具有压力相变性的压力响应性颗粒只要为满足本申请的上述式1的压力响应性颗粒就没有特别限定。
作为具有压力相变性的压力响应性颗粒的具体例,例如可以举出具有至少2个玻璃化转变温度且最低玻璃化转变温度与最高玻璃化转变温度之差为30℃以上的压力响应性颗粒。
另外,作为最低玻璃化转变温度与最高玻璃化转变温度之差为30℃以上的压力响应性颗粒的优选例,例如可以举出粘结性树脂包含苯乙烯系树脂和(甲基)丙烯酸酯系树脂的压力响应性颗粒,并且该苯乙烯系树脂在聚合成分中包含苯乙烯和其他乙烯基单体,该(甲基)丙烯酸酯系树脂在聚合成分中包含至少2种(甲基)丙烯酸酯,并且(甲基)丙烯酸酯在聚合成分整体中所占的质量比例为90质量%以上。
在以下的说明中,只要不特别声明,“苯乙烯系树脂”是指“在聚合成分中包含苯乙烯和其他乙烯基单体的苯乙烯系树脂”,“(甲基)丙烯酸酯系树脂”是“在聚合成分中包含至少2种(甲基)丙烯酸酯,并且(甲基)丙烯酸酯在聚合成分整体中所占的质量比例为90质量%以上的(甲基)丙烯酸酯系树脂”。
关于粘结性树脂包含苯乙烯系树脂和(甲基)丙烯酸酯系树脂的压力响应性颗粒,与包含(甲基)丙烯酸酯的均聚物来代替上述(甲基)丙烯酸酯系树脂的压力响应性颗粒相比,容易由于压力而发生相变且粘接性优异。作为其机理,据推测如下。
据知,通常由于苯乙烯系树脂与(甲基)丙烯酸酯系树脂相互间的相容性低,因此两树脂以相分离的状态包含在压力响应性母颗粒中。另外据知,当压力响应性母颗粒被加压时,玻璃化转变温度比较低的(甲基)丙烯酸酯系树脂首先呈流态化,该流态化波及苯乙烯系树脂,两树脂均呈流态化。另外据知,压力响应性母颗粒中的两树脂当通过加压而呈流态化后随着减压发生而固化并形成树脂层时,由于相容性低而再次形成相分离状态。
据推测,聚合成分包含至少2种(甲基)丙烯酸酯的(甲基)丙烯酸酯系树脂由于与主链键合的酯基的种类为至少两种,因此与(甲基)丙烯酸酯的均聚物相比,固体状态下的分子的整列度低,因此容易通过加压而呈流态化。此外据推测,(甲基)丙烯酸酯在聚合成分整体中所占的质量比例为90质量%以上时,由于高密度地存在至少两种酯基,因此固体状态下的分子的整列度进一步降低,由此更容易通过加压而呈流态化。因此可推测,与(甲基)丙烯酸酯系树脂为(甲基)丙烯酸酯的均聚物的压力响应性颗粒相比,上述压力响应性颗粒容易由于压力而呈流态化,即容易由于压力而发生相变。
并且可推测,聚合成分包含至少2种(甲基)丙烯酸酯并且(甲基)丙烯酸酯在聚合成分整体中所占的质量比例为90质量%以上的(甲基)丙烯酸酯系树脂由于再次固化时分子的整列度仍很低,因此与苯乙烯系树脂呈微小的相分离。据推测,苯乙烯系树脂与(甲基)丙烯酸酯系树脂的相分离状态越微小,粘接面相对于被粘接物的状态均匀性越高,粘接性越优异。因此可推测,与(甲基)丙烯酸酯系树脂为(甲基)丙烯酸酯的均聚物的压力响应性颗粒相比,本实施方式的压力响应性颗粒的粘接性优异。
下面,作为本实施方式的压力响应性颗粒的优选一例,对于粘结性树脂包含上述苯乙烯系树脂和上述(甲基)丙烯酸酯系树脂的压力响应性颗粒的成分、结构以及特性进行详细说明。
本实施方式的压力响应性颗粒至少包含压力响应性母颗粒,根据需要包含外添剂。
<压力响应性母颗粒>
压力响应性母颗粒至少包含粘结性树脂。粘结性树脂例如含有苯乙烯系树脂和(甲基)丙烯酸酯系树脂。
压力响应性母颗粒也可以含有着色剂、离型剂、其他添加剂。
从维持粘接性的方面出发,粘结性树脂中包含的苯乙烯系树脂的含量优选多于(甲基)丙烯酸酯系树脂的含量。相对于苯乙烯系树脂和(甲基)丙烯酸酯系树脂的总含量,苯乙烯系树脂的含量优选为55质量%以上80质量%以下、更优选为60质量%以上75质量%以下、进一步优选为65质量%以上70质量%以下。
-苯乙烯系树脂-
上述压力响应性母颗粒例如含有在聚合成分中包含苯乙烯和其他乙烯基单体的苯乙烯系树脂。
从抑制在未加压状态下压力响应性颗粒呈流态化的方面出发,苯乙烯在苯乙烯系树脂的聚合成分整体中所占的质量比例优选为60质量%以上、更优选为70质量%以上、进一步优选为75质量%以上,从形成容易由于压力而发生相变的压力响应性颗粒的方面出发,上述质量比例优选为95质量%以下、更优选为90质量%以下、进一步优选为85质量%以下。
作为构成苯乙烯系树脂的苯乙烯以外的其他乙烯基单体,例如可以举出苯乙烯以外的苯乙烯系单体、丙烯酸系单体。
作为苯乙烯以外的苯乙烯系单体,例如可以举出:乙烯基萘;α-甲基苯乙烯、邻甲基苯乙烯、间甲基苯乙烯、对甲基苯乙烯、对乙基苯乙烯、2,4-二甲基苯乙烯、对正丁基苯乙烯、对叔丁基苯乙烯、对正己基苯乙烯、对正辛基苯乙烯、对正壬基苯乙烯、对正癸基苯乙烯、对正十二烷基苯乙烯等烷基取代苯乙烯;对苯基苯乙烯等芳基取代苯乙烯;对甲氧基苯乙烯等烷氧基取代苯乙烯;对氯苯乙烯、3,4-二氯苯乙烯、对氟苯乙烯、2,5-二氟苯乙烯等卤素取代苯乙烯;间硝基苯乙烯、邻硝基苯乙烯、对硝基苯乙烯等硝基取代苯乙烯;等等。苯乙烯系单体可以单独使用1种,也可以合用2种以上。
作为丙烯酸系单体,优选为选自由(甲基)丙烯酸和(甲基)丙烯酸酯组成的组中的至少一种丙烯酸系单体。作为(甲基)丙烯酸酯,可以举出(甲基)丙烯酸烷基酯、(甲基)丙烯酸羧基取代烷基酯、(甲基)丙烯酸羟基取代烷基酯、(甲基)丙烯酸烷氧基取代烷基酯、二(甲基)丙烯酸酯等。丙烯酸系单体可以单独使用1种,也可以合用2种以上。
作为(甲基)丙烯酸烷基酯,可以举出(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸异丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)甲基丙烯酸异丁酯、(甲基)丙烯酸正己酯、(甲基)丙烯酸-2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸月桂酯、(甲基)丙烯酸硬脂酯、(甲基)丙烯酸环己酯、(甲基)丙烯酸二环戊酯、(甲基)丙烯酸异冰片酯等。
作为(甲基)丙烯酸羧基取代烷基酯,可以举出(甲基)丙烯酸-2-羧基乙酯等。
作为(甲基)丙烯酸羟基取代烷基酯,可以举出(甲基)丙烯酸-2-羟基乙酯、(甲基)丙烯酸-2-羟基丙酯、(甲基)丙烯酸-3-羟基丙酯、(甲基)丙烯酸-2-羟基丁酯、(甲基)丙烯酸-3-羟基丁酯、(甲基)丙烯酸-4-羟基丁酯等。
作为(甲基)丙烯酸烷氧基取代烷基酯,可以举出(甲基)丙烯酸-2-甲氧基乙酯等。
作为二(甲基)丙烯酸酯,可以举出乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、二甘醇二(甲基)丙烯酸酯、三甘醇二(甲基)丙烯酸酯、丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、己二醇二(甲基)丙烯酸酯、壬二醇二(甲基)丙烯酸酯、癸二醇二(甲基)丙烯酸酯等。
作为(甲基)丙烯酸酯,还可以举出(甲基)丙烯酸-2-(二乙基氨基)乙酯、(甲基)丙烯酸苄酯、甲氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯等。
作为构成苯乙烯系树脂的其他乙烯基单体,除了苯乙烯系单体和丙烯酸系单体以外,还可以举出例如(甲基)丙烯腈;乙烯基甲醚、乙烯基异丁醚等乙烯基醚;乙烯基甲基酮、乙烯基乙基酮、乙烯基异丙烯基酮等乙烯基酮;异戊二烯、丁烯、丁二烯等烯烃。
苯乙烯系树脂中,从形成容易由于压力而发生相变的压力响应性颗粒的方面出发,作为聚合成分优选包含(甲基)丙烯酸酯,更优选包含(甲基)丙烯酸烷基酯,进一步优选包含烷基的碳原子数为2个以上10个以下的(甲基)丙烯酸烷基酯,进而优选包含烷基的碳原子数为4个以上8个以下的(甲基)丙烯酸烷基酯,特别优选包含丙烯酸正丁酯和丙烯酸-2-乙基己酯中的至少一者。从形成容易由于压力而发生相变的压力响应性颗粒的方面出发,苯乙烯系树脂与(甲基)丙烯酸酯系树脂优选包含同种的(甲基)丙烯酸酯作为聚合成分。
从抑制在未加压状态下压力响应性颗粒呈流态化的方面出发,(甲基)丙烯酸酯在苯乙烯系树脂的聚合成分整体中所占的质量比例优选为40质量%以下、更优选为30质量%以下、进一步优选为25质量%以下,从形成容易由于压力而发生相变的压力响应性颗粒的方面出发,该质量比例优选为5质量%以上、更优选为10质量%以上、进一步优选为15质量%以上。作为此处的(甲基)丙烯酸酯,优选(甲基)丙烯酸烷基酯,更优选烷基的碳原子数为2个以上10个以下的(甲基)丙烯酸烷基酯,进一步优选烷基的碳原子数为4个以上8个以下的(甲基)丙烯酸烷基酯。
苯乙烯系树脂中,作为聚合成分,特别优选包含丙烯酸正丁酯和丙烯酸-2-乙基己酯中的至少一者,从抑制在未加压状态下压力响应性颗粒呈流态化的方面出发,丙烯酸正丁酯和丙烯酸-2-乙基己酯总量在苯乙烯系树脂的聚合成分整体中占优选为40质量%以下、更优选为30质量%以下、进一步优选为25质量%以下,从形成容易由于压力而发生相变的压力响应性颗粒的方面出发,优选为5质量%以上、更优选为10质量%以上、进一步优选为15质量%以上。
从抑制在未加压状态下压力响应性颗粒呈流态化的方面出发,苯乙烯系树脂的重均分子量优选为3000以上、更优选为4000以上、进一步优选为5000以上,从形成容易由于压力而发生相变的压力响应性颗粒的方面出发,优选为50000以下、更优选为45000以下、进一步优选为40000以下。
本发明中的树脂的重均分子量通过凝胶渗透色谱(GPC)进行测定。利用GPC进行的分子量测定中,作为GPC装置使用东曹制HLC-8120GPC,作为柱使用东曹制TSKgel SuperHM-M(15cm),作为溶剂使用四氢呋喃来进行测定。树脂的重均分子量使用由单分散聚苯乙烯标准试样制作的分子量校正曲线来计算出。
从抑制在未加压状态下压力响应性颗粒呈流态化的方面出发,苯乙烯系树脂的玻璃化转变温度优选为30℃以上、更优选为40℃以上、进一步优选为50℃以上,从形成容易由于压力而发生相变的压力响应性颗粒的方面出发,该温度优选为110℃以下、更优选为100℃以下、进一步优选为90℃以下。
本发明中,树脂的玻璃化转变温度由进行差示扫描量热测定(DifferentialScanning Calorimetry、DSC)而得到的差示扫描量热曲线(DSC曲线)求出。更具体地说,根据JIS K7121:1987“塑料的转变温度测定方法”的玻璃化转变温度的测定方法中记载的“外推玻璃化转变起始温度”而求出。
树脂的玻璃化转变温度由聚合成分的种类和聚合比例而进行控制。主链所包含的亚甲基、亚乙基、氧化亚乙基等柔性单元的密度越高,玻璃化转变温度越趋于降低,主链所包含的芳香环、环己烷环等刚性单元的密度越高,玻璃化转变温度越趋于增高。另外,侧链中的脂肪族基团的密度越高,玻璃化转变温度越趋于降低。
从抑制在未加压状态下压力响应性颗粒呈流态化的方面出发,苯乙烯系树脂在本实施方式的压力响应性母颗粒整体中所占的质量比例优选为55质量%以上、更优选为60质量%以上、进一步优选为65质量%以上,从形成容易由于压力而发生相变的压力响应性颗粒的方面出发,该质量比例优选为80质量%以下、更优选为75质量%以下、进一步优选为70质量%以下。
-(甲基)丙烯酸酯系树脂-
上述压力响应性母颗粒含有例如在聚合成分中包含至少2种(甲基)丙烯酸酯并且(甲基)丙烯酸酯在聚合成分整体中所占的质量比例为90质量%以上的(甲基)丙烯酸酯系树脂。
(甲基)丙烯酸酯在(甲基)丙烯酸酯系树脂的聚合成分整体中所占的质量比例例如可以举出90质量%以上,更优选为95质量%以上、进一步优选为98质量%以上、进而优选为100质量%。
作为(甲基)丙烯酸酯,可以举出(甲基)丙烯酸烷基酯、(甲基)丙烯酸羧基取代烷基酯、(甲基)丙烯酸羟基取代烷基酯、(甲基)丙烯酸烷氧基取代烷基酯、二(甲基)丙烯酸酯等。
作为(甲基)丙烯酸烷基酯,可以举出(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸异丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)甲基丙烯酸异丁酯、(甲基)丙烯酸正己酯、(甲基)丙烯酸-2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸月桂酯、(甲基)丙烯酸硬脂酯、(甲基)丙烯酸环己酯、(甲基)丙烯酸二环戊酯、(甲基)丙烯酸异冰片酯等。
作为(甲基)丙烯酸羧基取代烷基酯,可以举出(甲基)丙烯酸-2-羧基乙酯等。
作为(甲基)丙烯酸羟基取代烷基酯,可以举出(甲基)丙烯酸-2-羟基乙酯、(甲基)丙烯酸-2-羟基丙酯、(甲基)丙烯酸-3-羟基丙酯、(甲基)丙烯酸-2-羟基丁酯、(甲基)丙烯酸-3-羟基丁酯、(甲基)丙烯酸-4-羟基丁酯等。
作为(甲基)丙烯酸烷氧基取代烷基酯,可以举出(甲基)丙烯酸-2-甲氧基乙酯等。
作为二(甲基)丙烯酸酯,可以举出乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、二甘醇二(甲基)丙烯酸酯、三甘醇二(甲基)丙烯酸酯、丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、己二醇二(甲基)丙烯酸酯、壬二醇二(甲基)丙烯酸酯、癸二醇二(甲基)丙烯酸酯等。
作为(甲基)丙烯酸酯,还可以举出(甲基)丙烯酸-2-(二乙基氨基)乙酯、(甲基)丙烯酸苄酯、甲氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯等。
(甲基)丙烯酸酯可以单独使用1种,也可以合用2种以上。
作为(甲基)丙烯酸酯,从形成容易由于压力而发生相变且粘接性优异的压力响应性颗粒的方面出发,优选(甲基)丙烯酸烷基酯,更优选烷基的碳原子数为2个以上10个以下的(甲基)丙烯酸烷基酯,进一步优选烷基的碳原子数为4个以上8个以下的(甲基)丙烯酸烷基酯,特别优选丙烯酸正丁酯和丙烯酸-2-乙基己酯。从形成容易由于压力而发生相变的压力响应性颗粒的方面出发,苯乙烯系树脂与(甲基)丙烯酸酯系树脂优选包含同种的(甲基)丙烯酸酯作为聚合成分。
从形成容易由于压力而发生相变且粘接性优异的压力响应性颗粒的方面出发,(甲基)丙烯酸烷基酯在(甲基)丙烯酸酯系树脂的聚合成分整体中所占的质量比例优选为90质量%以上、更优选为95质量%以上、更优选为98质量%以上、进一步优选为100质量%。作为此处的(甲基)丙烯酸烷基酯,优选烷基的碳原子数为2个以上10个以下的(甲基)丙烯酸烷基酯,更优选烷基的碳原子数为4个以上8个以下的(甲基)丙烯酸烷基酯。
从形成容易由于压力而发生相变且粘接性优异的压力响应性颗粒的方面出发,在(甲基)丙烯酸酯系树脂中作为聚合成分包含的至少2种(甲基)丙烯酸酯之中,质量比例最多的2种的质量比优选为80:20~20:80、更优选为70:30~30:70、进一步优选为60:40~40:60。
在(甲基)丙烯酸酯系树脂中作为聚合成分包含的至少2种(甲基)丙烯酸酯之中,质量比例最多的2种优选为(甲基)丙烯酸烷基酯。作为此处的(甲基)丙烯酸烷基酯,优选烷基的碳原子数为2个以上10个以下的(甲基)丙烯酸烷基酯,更优选烷基的碳原子数为4个以上8个以下的(甲基)丙烯酸烷基酯。
在(甲基)丙烯酸酯系树脂中作为聚合成分包含的至少2种(甲基)丙烯酸酯之中,质量比例最多的2种为(甲基)丙烯酸烷基酯的情况下,从形成容易由于压力而发生形变且粘接性优异的压力响应性颗粒的方面出发,该2种(甲基)丙烯酸烷基酯的烷基的碳原子数之差优选为1个以上4个以下、更优选为2个以上4个以下、进一步优选为3个或4个。
从形成容易由于压力而发生相变且粘接性优异的压力响应性颗粒的方面出发,(甲基)丙烯酸酯系树脂优选包含丙烯酸正丁酯和丙烯酸-2-乙基己酯作为聚合成分,特别优选在(甲基)丙烯酸酯系树脂作为聚合成分包含的至少2种(甲基)丙烯酸酯之中质量比例最多的2种为丙烯酸正丁酯和丙烯酸-2-乙基己酯。丙烯酸正丁酯和丙烯酸-2-乙基己酯的总量在(甲基)丙烯酸酯系树脂的聚合成分整体中占优选90质量%以上、更优选95质量%以上、进一步优选98质量%以上、进而优选100质量%。
(甲基)丙烯酸酯系树脂可以在聚合成分中包含(甲基)丙烯酸酯以外的乙烯基单体。作为(甲基)丙烯酸酯以外的乙烯基单体,例如可以举出(甲基)丙烯酸;苯乙烯;苯乙烯以外的苯乙烯系单体;(甲基)丙烯腈;乙烯基甲醚、乙烯基异丁醚等乙烯基醚;乙烯基甲基酮、乙烯基乙基酮、乙烯基异丙烯基酮等乙烯基酮;异戊二烯、丁烯、丁二烯等烯烃。这些乙烯基单体可以单独使用1种,也可以合用2种以上。
(甲基)丙烯酸酯系树脂在聚合成分中包含(甲基)丙烯酸酯以外的乙烯基单体的情况下,作为(甲基)丙烯酸酯以外的乙烯基单体,优选丙烯酸和甲基丙烯酸中的至少一者,更优选丙烯酸。
从抑制在未加压状态下压力响应性颗粒呈流态化的方面出发,(甲基)丙烯酸酯系树脂的重均分子量优选为5万以上、更优选为10万以上、进一步优选为12万以上,从形成容易由于压力而发生相变的压力响应性颗粒的方面出发,该分子量优选为25万以下、更优选为22万以下、进一步优选为20万以下。
从形成容易由于压力而发生相变的压力响应性颗粒的方面出发,(甲基)丙烯酸酯系树脂的玻璃化转变温度优选为10℃以下、更优选为0℃以下、进一步优选为-10℃以下,从抑制在未加压状态下压力响应性颗粒呈流态化的方面出发,该温度优选为-90℃以上、更优选为-80℃以上、进一步优选为-70℃以上。
从形成容易由于压力而发生相变的压力响应性颗粒的方面出发,(甲基)丙烯酸酯系树脂在压力响应性母颗粒整体中所占的质量比例优选为20质量%以上、更优选为25质量%以上、进一步优选为30质量%以上,从抑制在未加压状态下压力响应性颗粒呈流态化的方面出发,该比例优选为45质量%以下、更优选为40质量%以下、进一步优选为35质量%以下。
压力响应性母颗粒所包含的苯乙烯系树脂和(甲基)丙烯酸酯系树脂的总量相对于压力响应性母颗粒整体优选为70质量%以上、更优选为80质量%以上、进一步优选为90质量%以上、进而优选为95质量%以上、进而优选为100质量%。
-其他树脂-
压力响应性母颗粒也可以含有例如聚苯乙烯:环氧树脂、聚酯树脂、聚氨酯树脂、聚酰胺树脂、纤维素树脂、聚醚树脂、改性松香等非乙烯基系树脂;等等。这些树脂可以单独使用一种,也可以合用两种以上。
如上所述,为了使硫元素含量为上述范围,可以使含有硫元素的树脂包含在粘结性树脂中。含有硫元素的树脂可以作为上述苯乙烯系树脂包含在粘结性树脂中,可以作为上述(甲基)丙烯酸酯系树脂包含在粘结性树脂中,也可以作为上述其他树脂包含在粘结性树脂中。
作为含有硫元素的树脂,例如可以举出具有巯基的树脂,具体地说,例如可以举出使用辛硫醇、壬硫醇、癸硫醇、十一硫醇、十二硫醇、十三硫醇、十四硫醇、十五硫醇、十六硫醇等作为单体成分中的一种而得到的苯乙烯树脂、丙烯酸类树脂等。
-各种添加剂-
压力响应性母颗粒可以根据需要含有着色剂(例如颜料、染料)、离型剂(例如烃系蜡;巴西棕榈蜡、米糠蜡、小烛树蜡等天然蜡;褐煤蜡等合成或矿物·石油系蜡;脂肪酸酯、褐煤酸酯等酯系蜡)、电荷控制剂等。
将本实施方式的压力响应性颗粒制成透明压力响应性颗粒的情况下,优选压力响应性母颗粒不包含着色剂或者压力响应性母颗粒中的着色剂量相对于压力响应性母颗粒整体为1.0质量%以下,从提高压力响应性颗粒的透明性的方面出发,着色剂越少越优选。
如上所述,为了使硫元素含量为上述范围,可以使含有硫元素的添加剂包含在压力响应性母颗粒中。
作为含有硫元素的添加剂,例如可以举出具有巯基的化合物,具体地说,例如可以举出十二硫醇、辛硫醇、壬硫醇、癸硫醇、十一硫醇、十二硫醇、十四硫醇、十五硫醇、十六硫醇等。
-压力响应性母颗粒的结构-
压力响应性母颗粒的内部结构优选为海岛结构,作为海岛结构,优选具有:包含苯乙烯系树脂的海相;以及分散在该海相中的包含(甲基)丙烯酸酯系树脂的岛相的海岛结构。海相中包含的苯乙烯系树脂的具体方式如上文所述。岛相中包含的(甲基)丙烯酸酯系树脂的具体方式如上文所述。在海相中也可以分散有不含(甲基)丙烯酸酯系树脂的岛相。
压力响应性母颗粒具有海岛结构的情况下,岛相的平均径优选为200nm以上500nm以下。岛相的平均径为500nm以下时,压力响应性母颗粒容易由于压力而发生相变,岛相的平均径为200nm以上时,压力响应性母颗粒中所要求的机械强度(例如,在显影器内搅拌时不容易发生变形的强度)优异。从这些方面出发,岛相的平均径更优选为220nm以上450nm以下、进一步优选为250nm以上400nm以下。
作为将海岛结构的岛相的平均径控制在上述范围的方法,例如可以举出:在后述的压力响应性母颗粒的制造方法中相对于苯乙烯系树脂的量增减(甲基)丙烯酸酯系树脂的量、在将凝集的树脂颗粒融合/合并的步骤中增减维持在高温的时间等。
海岛结构的确认和岛相的平均径的测定利用下述方法进行。
将压力响应性颗粒包埋在环氧树脂中,利用金刚石刀等制作切片,将所制作的切片在干燥器内使用四氧化锇或四氧化钌染色。利用扫描型电子显微镜(SEM)对染色后的切片进行观察。海岛结构的海相和岛相由利用四氧化锇或四氧化钌对树脂进行染色的程度所引起的浓淡来区分,利用该方法来确认海岛结构的有无。从SEM图像中随机选择100个岛相,测量各岛相的长径,将100个长径的平均值作为平均径。
压力响应性母颗粒可以为单层结构的压力响应性母颗粒,也可以为具有核部和被覆核部的壳层的核·壳结构的压力响应性母颗粒。从抑制在未加压状态下压力响应性颗粒呈流态化的方面出发,压力响应性母颗粒优选为核·壳结构。
压力响应性母颗粒具有核·壳结构的情况下,从容易由于压力而发生相变的方面出发,优选核部含有苯乙烯系树脂和(甲基)丙烯酸酯系树脂。此外,从抑制在未加压状态下压力响应性颗粒呈流态化的方面出发,优选壳层含有苯乙烯系树脂。苯乙烯系树脂的具体方式如上文所述。(甲基)丙烯酸酯系树脂的具体方式如上文所述。
压力响应性母颗粒具有核·壳结构的情况下,为了使硫元素含量为上述范围,含有硫元素的化合物(例如含有硫元素的树脂、含有硫元素的添加剂等)可以包含于核部、可以包含于壳层、也可以包含于核部和壳层这两者。含有硫元素的化合物优选至少包含于壳层,更优选包含于核部和壳层这两者。
压力响应性母颗粒具有核·壳结构的情况下,优选核部具有包含苯乙烯系树脂的海相和分散在海相中的包含(甲基)丙烯酸酯系树脂的岛相。岛相的平均径优选为上述范围。此外,除了核部为上述构成以外,还优选壳层含有苯乙烯系树脂。这种情况下,核部的海相与壳层形成连续的结构,压力响应性母颗粒容易由于压力而发生相变。核部的海相和壳层中包含的苯乙烯系树脂的具体方式如上文所述。核部的岛相中包含的(甲基)丙烯酸酯系树脂的具体方式如上文所述。
作为壳层中包含的树脂,还可以举出聚苯乙烯:环氧树脂、聚酯树脂、聚氨酯树脂、聚酰胺树脂、纤维素树脂、聚醚树脂、改性松香等非乙烯基系树脂;等等。这些树脂可以单独使用一种,也可以合用两种以上。
关于壳层的平均厚度,从抑制压力响应性母颗粒的变形的方面出发,优选为120nm以上、更优选为130nm以上、进一步优选为140nm以上,从压力响应性母颗粒容易由于压力而发生相变的方面出发,该平均厚度优选为550nm以下、更优选为500nm以下、进一步优选为400nm以下。
壳层的平均厚度利用下述方法测定。
将压力响应性颗粒包埋在环氧树脂中,利用金刚石刀等制作切片,将所制作的切片在干燥器内使用四氧化锇或四氧化钌染色。对于染色后的切片利用扫描型电子显微镜(SEM)进行观察。由SEM图像中随机地选择10个压力响应性母颗粒断面,对于每1个压力响应性母颗粒测量20处壳层厚度并计算出平均值,将10个压力响应性母颗粒的平均值作为平均厚度。
关于压力响应性母颗粒的体积平均粒径(D50v),从压力响应性母颗粒的处理容易性的方面出发,该D50v优选为4μm以上、更优选为5μm以上、进一步优选为6μm以上,从压力响应性母颗粒整体容易由于压力而发生相变的方面出发,该D50v优选为12μm以下、更优选为10μm以下、进一步优选为9μm以下。
压力响应性母颗粒的体积平均粒径(D50v)使用Coulter Multisizer II(BeckmanCoulter公司制造)和孔径100μm的孔进行测定。向烷基苯磺酸钠5质量%水溶液2mL中加入0.5mg以上50mg以下的压力响应性母颗粒并使其分散,接着与100mL以上150mL以下的电解液(ISOTON-II、Beckman Coulter公司制造)混合,利用超声波分散机进行1分钟分散处理,将所得到的分散液作为试样。测定试样中的粒径2μm以上60μm以下的50000个颗粒的粒径。将从小径侧算起的体积基准的粒度分布中累积50%点的粒径作为体积平均粒径(D50v)。
<外添剂>
作为外添剂,例如可以举出无机颗粒。作为无机颗粒,可以举出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。
作为外添剂的无机颗粒的表面可以被施以疏水化处理。疏水化处理例如将无机颗粒浸渍在疏水化处理剂等中进行。疏水化处理剂没有特别限制,例如可以举出硅烷系偶联剂、硅油、钛酸酯系偶联剂、铝系偶联剂等。这些处理剂可以单独使用一种,也可以合用两种以上。疏水化处理剂的量例如相对于无机颗粒100质量份为1质量份以上10质量份以下。
作为外添剂,还可以举出树脂颗粒(聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、三聚氰胺树脂等树脂颗粒)、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、氟系高分子量体的颗粒)等。
外添剂的外添量相对于压力响应性母颗粒优选为0.01质量%以上5质量%以下、更优选为0.01质量%以上3.0质量%以下。
<压力响应性颗粒的特性>
-硫元素含量、压力响应性颗粒的吸水率-
本实施方式的压力响应性颗粒中的硫元素含量优选为0.1质量%以上0.5质量%以下,从抑制压接后的歪斜的方面出发,更优选为0.15质量%以上0.4质量%以下、进一步优选为0.2质量%以上0.3质量%以下。
本实施方式的压力响应性颗粒中的压力响应性颗粒的吸水率优选为0.2质量%以上1.5质量%以下,从抑制压接后的歪斜的方面出发,更优选为0.3质量%以上1.2质量%以下、进一步优选为0.4质量%以上0.8质量%以下。
-压力相变性-
本实施方式的压力响应性颗粒是由于压力而发生相变的压力响应性颗粒,其满足下述式1。
式1···10℃≦T1-T2
式1中,T1为在压力1MPa下显示出粘度10000Pa·s的温度,T2为在压力10MPa下显示出粘度10000Pa·s的温度。
从压力响应性颗粒容易由于压力而发生相变的方面出发,温度差T1-T2为10℃以上,优选为15℃以上、更优选为20℃以上,从抑制在未加压状态下压力响应性颗粒呈流态化的方面出发,该温度差T1-T2优选为120℃以下、更优选为100℃以下、进一步优选为80℃以下。
温度T1的值优选为140℃以下、更优选为130℃以下、进一步优选为120℃以下、特别优选为115℃以下。温度T1的下限优选为80℃以上、更优选为85℃以上。
温度T2的值优选为40℃以上、更优选为50℃以上、进一步优选为60℃以上。温度T2的上限优选为85℃以下。
作为表示压力响应性颗粒容易由于压力而发生相变的指标,可以举出在压力1MPa下显示出粘度10000Pa·s的温度T1与在压力4MPa下显示出粘度10000Pa·s的温度T3的温度差(T1-T3),温度差(T1-T3)优选为5℃以上。从容易由于压力而发生相变的方面出发,本实施方式的压力响应性颗粒的温度差(T1-T3)优选为5℃以上、更优选为10℃以上。
温度差(T1-T3)通常为25℃以下。
从使温度差(T1-T3)为5℃以上的方面出发,在压力4MPa下显示出粘度10000Pa·s的温度T3优选为90℃以下、更优选为85℃以下、进一步优选为80℃以下。温度T3的下限优选为60℃以上。
求出温度T1、温度T2和温度T3的方法如下。
将压力响应性颗粒压缩来制作粒状试样。将粒状试样置于流化试验仪(岛津制作所制造、CFT-500)中,将施加压力固定在1MPa,在1MPa下测定相对于温度的粘度。由所得到的粘度曲线图确定在施加压力1MPa下粘度达到104Pa·s时的温度T1。除了使施加压力1MPa变为10MPa以外,与温度T1的方法同样地确定温度T2。除了使施加压力1MPa变为4MPa以外,与温度T1的方法同样地确定温度T3。由温度T1和温度T2计算出温度差(T1-T2)。由温度T1和温度T3计算出温度差(T1-T3)。
-玻璃化转变温度-
如上所述,作为具有压力相变性的压力响应性颗粒的示例,例如可以举出具有至少2个玻璃化转变温度、最低玻璃化转变温度与最高玻璃化转变温度之差为30℃以上的压力响应性颗粒。另外,在具有至少2个玻璃化转变温度的压力响应性颗粒为包含苯乙烯系树脂和(甲基)丙烯酸酯系树脂的压力响应性颗粒的情况下,玻璃化转变温度中的一者推测为苯乙烯系树脂的玻璃化转变温度,另一者推测为(甲基)丙烯酸酯系树脂的玻璃化转变温度。
本实施方式的压力响应性颗粒也可以具有3个以上的玻璃化转变温度,但优选玻璃化转变温度的个数为2个。作为玻璃化转变温度的个数为2个的形态,有下述形态:压力响应性颗粒中包含的树脂仅为苯乙烯系树脂和(甲基)丙烯酸酯系树脂的形态;非苯乙烯系树脂和非(甲基)丙烯酸酯系树脂的其他树脂的含量少的形态(例如,相对于压力响应性颗粒整体,其他树脂的含量为5质量%以下的形态)。
压力响应性颗粒具有至少2个玻璃化转变温度、最低玻璃化转变温度与最高玻璃化转变温度之差为30℃以上的情况下,从压力响应性颗粒容易由于压力而发生相变的方面出发,最低玻璃化转变温度与最高玻璃化转变温度之差更优选为40℃以上、进一步优选为50℃以上、进而优选为60℃以上。最低玻璃化转变温度与最高玻璃化转变温度之差的上限例如为140℃以下,可以为130℃以下、也可以为120℃以下。
从压力响应性颗粒容易由于压力而发生相变的方面出发,压力响应性颗粒所显示出的最低玻璃化转变温度优选为10℃以下、更优选为0℃以下、进一步优选为-10℃以下,从抑制在未加压状态下压力响应性颗粒呈流态化的方面出发,该温度优选为-90℃以上、更优选为-80℃以上、进一步优选为-70℃以上。
从抑制在未加压状态下压力响应性颗粒呈流态化的方面出发,压力响应性颗粒所显示出的最高玻璃化转变温度优选为30℃以上、更优选为40℃以上、进一步优选为50℃以上,从压力响应性颗粒容易由于压力而发生相变的方面出发,该温度优选为70℃以下、更优选为65℃以下、进一步优选为60℃以下。
本发明中,将压力响应性颗粒压缩而制作板状的试样,将其作为试样进行差示扫描量热测定(Differential Scanning Calorimetry、DSC),由所得到的差示扫描量热曲线(DSC曲线)求出压力响应性颗粒的玻璃化转变温度。更具体地说,根据JIS K7121:1987“塑料的转变温度测定方法”的玻璃化转变温度的测定方法中记载的“外推玻璃化转变起始温度”来求出该玻璃化转变温度。
<压力响应性颗粒的制造方法>
本实施方式的压力响应性颗粒通过在制造压力响应性母颗粒后对压力响应性母颗粒进行外添剂的外添而得到。
压力响应性母颗粒可以通过干式制法(例如混炼粉碎法等)、湿式制法(例如凝集合并法、悬浮聚合法、溶解悬浮法等)中的任一种进行制造。这些制法没有特别限制,可以采用公知的制法。这些之中,可以通过凝集合并法来得到压力响应性母颗粒。
在通过凝集合并法制造压力响应性母颗粒的情况下,例如经下述步骤制造压力响应性母颗粒:
准备分散有包含苯乙烯系树脂的苯乙烯系树脂颗粒的苯乙烯系树脂颗粒分散液的步骤(苯乙烯系树脂颗粒分散液准备步骤);
在苯乙烯系树脂颗粒分散液中将(甲基)丙烯酸酯系树脂聚合,形成含有苯乙烯系树脂和(甲基)丙烯酸酯系树脂的复合树脂颗粒的步骤(复合树脂颗粒形成步骤);
在分散有复合树脂颗粒的复合树脂颗粒分散液中使复合树脂颗粒凝集,形成凝集颗粒的步骤(凝集颗粒形成步骤);以及
将分散有凝集颗粒的凝集颗粒分散液加热,使凝集颗粒融合/合并,形成压力响应性母颗粒的步骤(融合/合并步骤)。
以下对各步骤的详情进行说明。
在以下的说明中,对于得到不含着色剂和离型剂的压力响应性母颗粒的方法进行说明。着色剂、离型剂、其他添加剂可以根据需要使用。在压力响应性母颗粒中含有着色剂和离型剂的情况下,在将复合树脂颗粒分散液、着色剂颗粒分散液以及离型剂颗粒分散液混合后进行融合/合并步骤。着色剂颗粒分散液和离型剂颗粒分散液例如可以通过在将材料混合后使用公知的分散机进行分散处理来制作。
-苯乙烯系树脂颗粒分散液准备步骤-
苯乙烯系树脂颗粒分散液例如为将苯乙烯系树脂颗粒利用表面活性剂分散在分散介质中而成的分散液。
作为分散介质,例如可以举出水、醇类等水系介质。它们可以单独使用1种,也可以合用2种以上。
作为表面活性剂,例如可以举出:硫酸酯盐系、磺酸盐系、磷酸酯系、皂系等阴离子表面活性剂;胺盐型、季铵盐型等阳离子表面活性剂;聚乙二醇系、烷基苯酚环氧乙烷加成物系、多元醇系等非离子系表面活性剂等。非离子系表面活性剂也可以与阴离子表面活性剂或阳离子表面活性剂合用。这些之中,优选阴离子表面活性剂。表面活性剂可以单独使用一种,也可以合用两种以上。
作为将苯乙烯系树脂颗粒分散在分散介质中的方法,例如可以举出将苯乙烯系树脂与分散介质混合,使用旋转剪切型均质器或具有介质的球磨机、砂磨机、珠磨机等进行搅拌而使其分散的方法。
作为使苯乙烯系树脂颗粒分散在分散介质中的另一方法,可以举出乳液聚合法。具体地说,将苯乙烯系树脂的聚合成分与链转移剂或聚合引发剂混合后,进一步混合含有表面活性剂的水系介质,进行搅拌来制作乳化液,在乳化液中将苯乙烯系树脂进行聚合。此时,作为链转移剂,优选使用十二硫醇。
分散在苯乙烯系树脂颗粒分散液中的苯乙烯系树脂颗粒的体积平均粒径优选为100nm以上250nm以下、更优选为120nm以上220nm以下、进一步优选为150nm以上200nm以下。
关于树脂颗粒分散液中包含的树脂颗粒的体积平均粒径,利用激光衍射式粒度分布测定装置(例如堀场制作所制LA-700)测定粒径,将从小径侧算起的体积基准的粒度分布中累积50%点的粒径作为体积平均粒径(D50v)。
苯乙烯系树脂颗粒分散液中包含的苯乙烯系树脂颗粒的含量优选为30质量%以上60质量%以下、更优选为40质量%以上50质量%以下。
-复合树脂颗粒形成步骤-
将苯乙烯系树脂颗粒分散液和(甲基)丙烯酸酯系树脂的聚合成分混合,在苯乙烯系树脂颗粒分散液中将(甲基)丙烯酸酯系树脂进行聚合,形成含有苯乙烯系树脂和(甲基)丙烯酸酯系树脂的复合树脂颗粒。
复合树脂颗粒优选为以微相分离状态包含苯乙烯系树脂和(甲基)丙烯酸酯系树脂的树脂颗粒。该树脂颗粒例如通过下述方法制造。
向苯乙烯系树脂颗粒分散液中添加(甲基)丙烯酸酯系树脂的聚合成分(包含至少2种(甲基)丙烯酸酯的单体组),根据需要添加水系介质。接着,一边对分散液缓慢地搅拌,一边将分散液的温度加热至苯乙烯系树脂的玻璃化转变温度以上(例如比苯乙烯系树脂的玻璃化转变温度高10℃至30℃的温度)。接着,一边保持温度一边缓慢地滴加含有聚合引发剂的水系介质,进一步以1小时以上15小时以下的范围继续进行长时间搅拌。此时,作为聚合引发剂,优选使用过硫酸铵。
尽管详细机制未必明确,但据推测,在采用上述方法的情况下,单体和聚合引发剂渗入到苯乙烯系树脂颗粒中,(甲基)丙烯酸酯在苯乙烯系树脂颗粒的内部发生聚合。据推测,由此可得到下述的复合树脂颗粒:该复合树脂颗粒在苯乙烯系树脂颗粒的内部包含(甲基)丙烯酸酯系树脂并且在颗粒内部苯乙烯系树脂与(甲基)丙烯酸酯系树脂形成微相分离状态。
分散在复合树脂颗粒分散液中的复合树脂颗粒的体积平均粒径优选为140nm以上300nm以下、更优选为150nm以上280nm以下、进一步优选为160nm以上250nm以下。
复合树脂颗粒分散液中包含的复合树脂颗粒的含量优选为20质量%以上50质量%以下、更优选为30质量%以上40质量%以下。
-凝集颗粒形成步骤-
使复合树脂颗粒在复合树脂颗粒分散液中凝集,形成直径与目标压力响应性母颗粒的直径相近的凝集颗粒。
具体地说,例如,在复合树脂颗粒分散液中添加凝集剂,并且将复合树脂颗粒分散液的pH调整至酸性(例如pH2以上5以下),根据需要添加分散稳定剂后,加热至与苯乙烯系树脂的玻璃化转变温度相近的温度(具体地说,例如苯乙烯系树脂的玻璃化转变温度-30℃以上、玻璃化转变温度-10℃以下),使复合树脂颗粒凝集,形成凝集颗粒。
在凝集颗粒形成步骤中,可以在将复合树脂颗粒分散液利用旋转剪切型均质器搅拌下,于室温(例如25℃)添加凝集剂,将复合树脂颗粒分散液的pH调整为酸性(例如pH2以上5以下),根据需要添加分散稳定剂后进行加热。
作为凝集剂,例如可以举出与复合树脂颗粒分散液中包含的表面活性剂的极性相反的表面活性剂、无机金属盐、2价以上的金属络合物。作为凝集剂使用金属络合物的情况下,表面活性剂的用量降低、充电特性提高。
可以根据需要与凝集剂一起使用与该凝集剂的金属离子形成络合物或者类似键的添加剂。作为该添加剂,适于使用螯合剂。
作为无机金属盐,例如可以举出氯化钙、硝酸钙、氯化钡、氯化镁、氯化锌、氯化铝、硫酸铝等金属盐;聚合氯化铝、聚氢氧化铝、多硫化钙等无机金属盐聚合物;等等。
作为螯合剂,可以使用水溶性的螯合剂。作为螯合剂,例如可以举出酒石酸、柠檬酸、葡萄糖酸等羟基羧酸;亚氨基二醋酸(IDA)、次氮基三乙酸(NTA)、乙二胺四乙酸(EDTA)等氨基羧酸;等等。
相对于树脂颗粒100质量份,螯合剂的添加量优选为0.01质量份以上5.0质量份以下、更优选为0.1质量份以上且小于3.0质量份。
-融合/合并步骤-
接着,将分散有凝集颗粒的凝集颗粒分散液加热至例如苯乙烯系树脂的玻璃化转变温度以上(例如比苯乙烯系树脂的玻璃化转变温度高10℃至高30℃的温度),使凝集颗粒融合/合并,形成压力响应性母颗粒。
经过以上步骤得到的压力响应性母颗粒通常具有海岛结构,该海岛结构具有包含苯乙烯系树脂的海相和分散在该海相中的包含(甲基)丙烯酸酯系树脂的岛相。据推测,复合树脂颗粒中的苯乙烯系树脂和(甲基)丙烯酸酯系树脂为微相分离状态时,在融合/合并步骤中,苯乙烯系树脂相互聚集而形成海相,(甲基)丙烯酸酯系树脂相互聚集而形成岛相。
海岛结构的岛相的平均径例如可通过增减在复合树脂颗粒形成步骤中使用的苯乙烯系树脂颗粒分散液的量或者至少2种(甲基)丙烯酸酯的量、增减融合/合并步骤中维持在高温的时间等来进行控制。
核·壳结构的压力响应性母颗粒例如经下述步骤制造:
在得到凝集颗粒分散液后,将凝集颗粒分散液与苯乙烯系树脂颗粒分散液进一步混合,按照在凝集颗粒的表面进一步附着苯乙烯系树脂颗粒的方式进行凝集,形成第2凝集颗粒的步骤;以及
对于分散有第2凝集颗粒的第2凝集颗粒分散液进行加热,使第2凝集颗粒融合/合并,形成核·壳结构的压力响应性母颗粒的步骤。
经上述步骤得到的核·壳结构的压力响应性母颗粒具有包含苯乙烯系树脂的壳层。也可以使用分散有其他种类的树脂颗粒的树脂颗粒分散液来代替苯乙烯系树脂颗粒分散液,形成包含其他种类的树脂的壳层。
在融合/合并步骤结束后,对于在溶液中形成的压力响应性母颗粒实施公知的清洗步骤、固液分离步骤以及干燥步骤,得到干燥状态的压力响应性母颗粒。关于清洗步骤,从充电性的方面出发,可以充分实施利用离子交换水的置换清洗。关于固液分离步骤,从生产率的方面出发,可以实施抽滤、加压过滤等。关于干燥步骤,从生产率的方面出发,可以实施冷冻干燥、气流干燥、流化干燥、振动式流化干燥等。
之后,例如向所得到的干燥状态的压力响应性母颗粒中添加外添剂并进行混合,由此制造出本实施方式的压力响应性颗粒。混合例如可以利用V型搅拌机、亨舍尔混合机、罗迪格混合器等来进行。进而可以根据需要使用振动筛分机、风力筛分机等除去压力响应性颗粒的粗大颗粒。
[盒(cartridge)]
作为本实施方式的送出装置的一例的盒50是存储本实施方式的压力响应性颗粒并在作为印刷品的制造装置的一例的图像形成装置中装卸的盒。
将盒50安装于图像形成装置中时,盒50与图像形成装置所具有的将压力响应性颗粒配置在记录介质上的配置机构通过供给管进行连接。由盒50向配置机构供给压力响应性颗粒,存储在盒50内的压力响应性颗粒减少时,更换该盒50。
此处,举出具体例对该盒50进行说明。需要说明的是,在各部的说明中,方便起见,将图4~图7中适当地示出的箭头UP作为向上方向、箭头RH作为向右方向、箭头RR作为向后方向。
如图4~图7所示,盒50具有存储容器60。该存储容器60是存储压力响应性颗粒的容器。具体地说,存储在存储容器60中的压力响应性颗粒为供给至显影装置(供给对象的一例)的压力响应性颗粒。
换言之,在存储容器60中存储使用前的压力响应性颗粒、即未使用的压力响应性颗粒。并且,该存储容器60沿前后方向(一个方向的一例)具有长度。另外,存储容器60具有存储部62、盖部68以及传递部69。
存储部62是存储容器60中的在内部存储压力响应性颗粒的部分。存储部62由树脂材料一体成型而成,沿前后方向延伸。具体地说,存储部62以前后方向为轴向形成为大致圆筒状,由后方侧闭合的有底部件构成。若进一步进行说明,则存储部62的外周由圆筒面形成,存储部62向前方侧缓慢地缩径。并且,在存储部62的前端部形成有口部62A。
在存储部62的周壁62B形成有向周壁62B的内侧突出的螺旋状的突出部63。在存储容器60中,存储部62沿着其周向旋转,由此利用螺旋状的突出部63使储存在存储部62内部的压力响应性颗粒从后方侧向前方侧移动。即,使存储在存储部62内部的压力响应性颗粒向盖部68侧移动。
盖部68是具有闭塞存储部62的口部62A的功能的部分,由树脂材料一体成型而成。即,盖部68形成为后方侧开放、前方侧闭合的有底的大致圆筒状。并且,盖部68利用后端侧绕着沿前后方向的轴线可旋转地支撑存储部62的前端部,盖部68的内部藉由存储部62的口部62A与存储部62的内部相通。因此,存储在存储部62内部且向盖部68侧移动的压力响应性颗粒通过口部62A向盖部68的内部移动。
存储容器60通过从配置空间32的上方侧朝着配置空间32向下方侧移动而被配置在配置空间32中。并且,盖部68通过使配置于配置空间32的存储容器60沿箭头A方向(参照图6)旋转而被支撑部48(参照图5)支撑,完成盖部68在单元主体30上的安装。需要说明的是,此时,存储部62不被支撑,相对于单元主体30呈非拘束状态。因此,存储容器60的后端部例如可向上方移动。换言之,存储容器60的前端部被悬臂支撑。
如图4所示,配置空间32在构成配置机构的后述处理盒的单元主体30中形成。配置空间32为上方侧开放的空间,使存储容器60相对于配置空间32从上方侧进行配置。
单元主体30具有划分配置空间32的壁部40。壁部40具有前壁41、后壁43、前方侧周壁42以及后方侧周壁44。前方侧周壁42被设于单元主体30中的前方侧的部分。即,前方侧周壁42是配置在相对于后方侧周壁44的前方侧且沿前后方向的壁,其是配置在存储容器60(配置于配置空间32)中的盖部68的周围(具体地说,右方侧、下方侧、左方侧)的壁。
需要说明的是,如图5所示,在前方侧周壁42设有使形成于前方侧周壁42的流入口(省略图示)开闭的开闭部件46。另外,如图4所示,后方侧周壁44是配置在相对于前方侧周壁42的后方侧且沿前后方向的壁,其是配置在存储容器60(配置于配置空间32)中的存储部62的周围(具体地说,右方侧、下方侧、左方侧)的壁。
壁部40的前壁41是面向后方的壁。在前壁41形成有圆孔47。在圆孔47的内部设有与存储容器60的传递部69连接的传递部49。传递部49具体地说由相对于传递部69沿前后方向咬合的连轴器构成。
另外,操作部67与盖部68一体地形成。操作部67是在将存储容器60配置在配置空间32中的配置操作时以及将存储容器60安装于单元主体30的安装操作时作业者(操作者)进行操作的部分。例如,在进行从配置空间32的上方侧配置于配置空间32中的配置操作时,操作部67被作业者(操作者)所把持。
另外,在进行使配置于配置空间32中的存储容器60沿箭头A方向旋转的旋转操作(安装装置)时,操作部67被作业者(操作者)进行按压。需要说明的是,该操作部67从盖部68向盖部68的径向外侧突出,形成为以盖部68的周向作为厚度方向的板状。
传递部69是将来自驱动部(省略图示)的驱动力传递到存储部62的构成部。该传递部69利用盖部68的内部与存储部62连结。传递部69具体地说由与传递部49沿前后方向咬合的连轴器构成。
此处,通过使配置于配置空间32的存储容器60向箭头A方向旋转,移动机构(省略图示)使传递部49向后方移动,从圆孔47中突出。由此使传递部49与存储容器60的传递部69连接。并且,来自驱动部(省略图示)的驱动力藉由传递部49和传递部69被传递至存储部62,由此,在盖部68不旋转的状态下,使存储部62绕着沿前后方向的轴线旋转。
另外,通过使存储容器60向箭头A方向旋转的旋转操作,设于存储容器60的盖部68的开闭部件(省略图示)和设于前方侧周壁42的开闭部件46开放。由此,设于存储容器60的盖部68的流出口(省略图示)与设于前方侧周壁42的流入口(省略图示)连通,能够从存储容器60向流入口(省略图示)供给压力响应性颗粒。
根据以上构成的存储容器60(盒50),在本实施方式的压力响应性颗粒的情况下,传送时所施加的压力应力降低,因此该压力响应性颗粒不会发生凝集,发挥出并维持稳定的传送性。
需要说明的是,在存储容器60中可以应用例如日本特开平7-219329号公报中记载的空气传送。这种情况下,由于压力响应性颗粒受空气辅助进行传送,因此与无空气辅助的情况相比,可抑制压力响应性颗粒在存储部62的内周面(突出部63)上的附着。
另外,为了抑制压力响应性颗粒的附着,可以将存储部62的内周面利用聚四氟乙烯或硬脂酸锌等进行涂布。此外,为了抑制压力响应性颗粒的附着,可以将存储容器60(存储部62)进行冷却。冷却方法可以为空气冷却或水冷等,没有特别限定。另外,该盒50可以应用于图3所示的盒8中。
[印刷品的制造装置、印刷品的制造方法、印刷品]
本实施方式的印刷品的制造装置包括:配置机构,存储本实施方式的压力响应性颗粒并将上述压力响应性颗粒配置在记录介质上;以及压接机构,将上述记录介质折叠后压接或者将上述记录介质与其他记录介质重叠后压接。
配置机构例如具备:将压力响应性颗粒赋予至记录介质上的赋予装置;以及将赋予在记录介质上的压力响应性颗粒固定在记录介质上的固定装置。
压接机构例如具备:将配置有压力响应性颗粒的记录介质进行折叠的折叠装置或者将配置有压力响应性颗粒的记录介质与其他记录介质进行重叠的重叠装置;以及对重叠的记录介质进行加压的加压装置。
压接机构所具备的加压装置对配置有压力响应性颗粒的记录介质施加压力。由此,记录介质上的压力响应性颗粒呈流态化而发挥出粘接性。
压接机构施加至记录介质的压力优选为3MPa以上300MPa以下、更优选为10MPa以上200MPa以下、进一步优选为30MPa以上150MPa以下。
利用本实施方式的印刷品的制造装置实施本实施方式的印刷品的制造方法。本实施方式的印刷品的制造方法使用本实施方式的压力响应性颗粒,并且包括下述步骤:配置步骤,将上述压力响应性颗粒配置在记录介质上;以及压接步骤,将上述记录介质折叠后压接或者将上述记录介质与其他记录介质重叠后压接。
配置步骤例如包括将压力响应性颗粒赋予至记录介质上的步骤,也可以包括将赋予至记录介质上的压力响应性颗粒固定在记录介质上的步骤。
压接步骤具备:例如,将记录介质折叠的折叠步骤或将记录介质与其他记录介质重叠的重叠步骤;以及对重叠的记录介质进行加压的加压步骤。
压力响应性颗粒可以配置在记录介质的整个面,也可以配置在记录介质的局部。压力响应性颗粒在记录介质上配置1层或复数层。压力响应性颗粒层可以为在记录介质的面方向连续的层,也可以为在记录介质的面方向不连续的层。压力响应性颗粒层可以为压力响应性颗粒以保持颗粒状态排列而成的层,也可以为相邻的压力响应性颗粒彼此融合并进行排列而成的层。
关于记录介质上的压力响应性颗粒(优选透明的压力响应性颗粒)的量,在被配置的区域例如为0.5g/m2以上50g/m2以下、1g/m2以上40g/m2以下、1.5g/m2以上30g/m2以下。记录介质上的压力响应性颗粒(优选透明的压力响应性颗粒)的层厚例如为0.2μm以上25μm以下、0.4μm以上20μm以下、0.6μm以上15μm以下。
作为适用于本实施方式的印刷品的制造装置的记录介质,例如可以举出纸、将纸的表面利用树脂等进行涂布的铜版纸、布、无纺布、树脂膜、树脂片等。记录介质可以在单面或双面具有图像。
这些材料之中,记录介质优选包含选自由纸、铜版纸组成的组中的至少一种。记录介质的吸水率没有特别限定,例如可以举出0.2质量%以上1.5质量%以下,优选为0.3质量%以上1.5质量%以下,更优选为0.3质量%以上1.2质量%以下。上述记录介质的吸水率是高温高湿环境下(温度28℃、湿度85%的环境下)的记录介质的含水量相对于常温常湿环境下(温度25℃、湿度50%的环境下)的记录介质的含水量的上升率,利用与上述压力响应性颗粒的吸水率相同的方法求出。
下面示出本实施方式的印刷品的制造装置的一例,但本实施方式并不限定于此。
图1是示出本实施方式的印刷品的制造装置的一例的示意性构成图。图1所示的印刷品的制造装置具备:配置机构100和配置在配置机构100下游的压接机构200。箭头表示记录介质的传送方向。
配置机构100是使用本实施方式的压力响应性颗粒并将压力响应性颗粒配置在记录介质P上的装置。在记录介质P的单面或双面预先形成有图像。
配置机构100具备赋予装置110和配置在赋予装置110的下游的固定装置120。
赋予装置110将压力响应性颗粒M赋予至记录介质P上。作为赋予装置110所采用的赋予方法,例如可以举出喷雾法、棒涂法、模涂法、刮刀涂布法、辊涂法、逆转辊涂布法、凹板印刷法、丝网印刷法、喷墨法、层压法、电子照相法等。可以根据赋予方法使压力响应性颗粒M分散于分散介质来制备液体组合物,将液体组合物应用于赋予装置110中。
利用赋予装置110赋予了压力响应性颗粒M的记录介质P被传送至固定装置120。
固定装置120例如为:加热装置,具备加热源,对于所通过的记录介质P上的压力响应性颗粒M进行加热,将压力响应性颗粒M固定在记录介质P上;加压装置,具备一对加压部件(辊/辊、带/辊),对所通过的记录介质P进行加压,使压力响应性颗粒M固定在记录介质P上;加压加热装置,具备在内部具备加热源的一对加压部件(辊/辊、带/辊),对于所通过的记录介质P进行加压和加热,使压力响应性颗粒M固定在记录介质P上;等等。
固定装置120具有加热源的情况下,利用固定装置120加热时的记录介质P的表面温度优选为10℃以上80℃以下、更优选为20℃以上60℃以下、进一步优选为30℃以上50℃以下。
固定装置120具有加压部件的情况下,加压部件施加在记录介质P上的压力可以低于加压装置230施加在记录介质P2上的压力。
记录介质P通过配置机构100,由此形成压力响应性颗粒M被赋予在图像上的记录介质P1。记录介质P1向着压接机构200进行传送。
本实施方式的印刷品的制造装置中,配置机构100与压接机构200可以为接近的方式,也可以为隔开的方式。配置机构100与压接机构200隔开的情况下,配置机构100与压接机构200例如可通过传送记录介质P1的传送机构(例如皮带传送机)相连。
压接机构200具备折叠装置220和加压装置230,是将记录介质P1折叠后进行压接的机构。
折叠装置220将通过该装置的记录介质P1折叠,制作折叠的记录介质P2。记录介质P2的折叠方式例如为对折、三折、四折,也可以为记录介质P2仅一部分折叠的形态。记录介质P2为在对置的两个面的至少一个面的至少一部分配置有压力响应性颗粒M的状态。
折叠装置220可以具有对记录介质P2施加压力的一对加压部件(例如辊/辊、带/辊)。折叠装置220的加压部件对记录介质P2所施加的压力可以低于加压装置230对记录介质P2所施加的压力。
压接机构200也可以具备将记录介质P1与其他记录介质重叠的重叠装置来代替折叠装置220。记录介质P1与其他记录介质重叠的形态例如为在记录介质P1上重叠1张其他记录介质的形态、在记录介质P1上的多个位置分别各重叠1张其他记录介质的形态等。其他记录介质可以为在单面或双面预先形成有图像的记录介质,可以为未形成图像的记录介质,也可以为预先制作的压接印刷品。
离开折叠装置220(或重叠装置)的记录介质P2朝向加压装置230传送。
加压装置230具备一对加压部件(即加压辊231和232)。加压辊231和加压辊232在相互的外周面接触且相互推挤,对所通过的记录介质P2施加压力。加压装置230所具备的一对加压部件并不限于加压辊和加压辊的组合,也可以为加压辊和加压带的组合、加压带和加压带的组合。
在对通过加压装置230的记录介质P2施加压力时,记录介质P2上的压力响应性颗粒M在压力下呈流态化而发挥出粘接性。
加压装置230在内部可以具有、也可以不具有用于对记录介质P2进行加热的加热源(例如卤素加热器)。需要说明的是,加压装置230在内部不具有加热源时,不排除因加压装置230所具备的马达等的放热而使加压装置230内的温度达到环境温度以上的情况。
记录介质P2在加压装置230中通过,由此,折叠的面彼此由流态化压力响应性颗粒M进行粘接,制作出压接印刷品P3。压接印刷品P3中,对置的2个面彼此有一部分或全部进行了粘接。
完成的压接印刷品P3从加压装置230中搬出。
压接印刷品P3的第一方式是折叠的记录介质在对置的面被压力响应性颗粒M粘接而成的压接印刷品。本方式的压接印刷品P3由具备折叠装置220的印刷品的制造装置制造。
压接印刷品P3的第二方式是重叠的2个以上记录介质在对置的面被压力响应性颗粒M粘接而成的压接印刷品。本方式的压接印刷品P3由具备重叠装置的压接印刷品的制造装置制造。
本实施方式的印刷品的制造装置不限定于从折叠装置220(或重叠装置)向加压装置230连续地传送记录介质P2的方式的装置。本实施方式的印刷品的制造装置也可以为下述方式的装置:贮留离开了折叠装置220(或重叠装置)的记录介质P2,记录介质P2的贮留量到达预定量后,将记录介质P2传送至加压装置230。
本实施方式的印刷品的制造装置中,折叠装置220(或重叠装置)和压接加压装置230可以为接近的方式,也可以为隔开的方式。折叠装置220(或重叠装置)与压接加压装置230隔开的情况下,折叠装置220(或重叠装置)与压接加压装置230例如通过传送记录介质P2的传送机构(例如皮带传送机)相连。
本实施方式的印刷品的制造装置可以具备将记录介质剪裁成预设尺寸的剪裁机构。剪裁机构例如为下述剪裁机构:配置在配置机构100与压接机构200之间,将作为记录介质P1的一部分且未配置压力响应性颗粒M的区域切掉的剪裁机构;配置在折叠装置220与加压装置230之间,将作为记录介质P2的一部分且未配置压力响应性颗粒M的区域切掉的剪裁机构;配置在压接机构200的下游,将作为压接印刷品P3的一部分且未利用压力响应性颗粒M粘接的区域切掉的剪裁机构;等等。
本实施方式的印刷品制造装置并不限于单页式的装置。本实施方式的印刷品制造装置也可以是下述形式的装置:对长条状记录介质进行配置步骤和压接步骤而形成长条状压接印刷品,之后将长条状压接印刷品剪裁成预设尺寸。
本实施方式的印刷品的制造装置(图像形成装置)可以进一步包含使用色料在记录介质上形成有色图像的有色成像机构(成像部)。有色成像机构例如可以举出使用有色油墨作为色料通过喷墨方式在记录介质上形成有色油墨图像的机构、使用有色静电图像显影剂通过电子照相法在记录介质上形成有色图像的机构等。
利用上述构成的制造装置实施本实施方式的印刷品的制造方法——进一步包括使用色料在记录介质上形成有色图像的有色成像步骤的制造方法。有色成像步骤具体地说例如可以举出:使用有色油墨作为色料通过喷墨方式在记录介质上形成有色油墨图像的步骤、使用有色静电图像显影剂通过电子照相法在记录介质上形成有色图像的步骤等。
[印刷品制造用片、印刷品制造用片的制造方法]
本实施方式的印刷品制造用片具有基材和配置在上述基材上的压力响应性颗粒。本实施方式的印刷品制造用片使用本实施方式的压力响应性颗粒制造。基材上的压力响应性颗粒可以保持、也可以不保持配置在基材上之前的颗粒形状。
本实施方式的印刷品制造用片例如适用于:在希望隐匿记录于记录介质的信息的情况下重叠在记录介质上进行粘接的掩片(masking sheet);将记录介质彼此重叠进行粘接时,为了在记录介质上设置粘合剂层而使用的剥离片;等等。
作为适用于本实施方式的印刷品制造用片的基材,例如可以举出纸、将纸的表面利用树脂等进行涂布的铜版纸、布、无纺布、树脂膜、树脂片等。基材可以在单面或双面形成图像。
本实施方式的印刷品制造用片中,压力响应性颗粒可以配置在基材的整个面上,也可以配置在基材的一部分。压力响应性颗粒在基材上配置1层或复数层。压力响应性颗粒层可以为在基材的面方向连续的层,也可以为在基材的面方向不连续的层。压力响应性颗粒层可以为压力响应性颗粒以保持颗粒状态排列而成的层,也可以为相邻的压力响应性颗粒彼此融合并进行排列而成的层。
在被配置的区域中,基材上的压力响应性颗粒的量例如为0.5g/m2以上50g/m2以下、1g/m2以上40g/m2以下、1.5g/m2以上30g/m2以下。基材上的压力响应性颗粒层厚例如为0.2μm以上25μm以下、0.4μm以上20μm以下、0.6μm以上15μm以下。
例如,使用本实施方式的压力响应性颗粒,并且通过包括将上述压力响应性颗粒配置在基材上的配置步骤的制造方法来制造本实施方式的印刷品制造用片。
配置步骤例如包括将压力响应性颗粒赋予至基材上的赋予步骤,进一步可以包括将赋予至基材上的压力响应性颗粒固定于基材上的固定步骤。
赋予步骤例如通过喷雾法、棒涂法、模涂法、刮刀涂布法、辊涂法、逆转辊涂布法、凹板印刷法、丝网印刷法、喷墨法、层压法、电子照相法等赋予方法来实现。可以根据赋予步骤的赋予方法使压力响应性颗粒分散在分散介质中来制备液体组合物,将液体组合物应用于赋予步骤。
固定步骤例如为:加热步骤,将基材上的压力响应性颗粒利用加热源进行加热,将压力响应性颗粒固定在基材上;加压步骤,将被赋予了压力响应性颗粒的基材利用一对加压部件(辊/辊、带/辊)进行加压,将压力响应性颗粒固定在基材上;加压加热步骤,将被赋予了压力响应性颗粒的基材利用在内部具备加热源的一对加压部件(辊/辊、带/辊)进行加压和加热,将压力响应性颗粒固定在基材上;等等。
<利用电子照相法的印刷品的制造>
对于将本实施方式的压力响应性颗粒应用于电子照相法的实施方式例进行说明。电子照相法中,压力响应性颗粒相当于色调剂。
(静电图像显影剂)
本实施方式的静电图像显影剂至少包含本实施方式的压力响应性颗粒。本实施方式的静电图像显影剂可以为仅包含本实施方式的压力响应性颗粒的单组分显影剂,也可以为本实施方式的压力响应性颗粒与载体混合而成的双组分显影剂。
作为载体没有特别限制,可以举出公知的载体。作为载体,例如可以举出:在由磁性粉形成的芯材的表面被覆有树脂的被覆载体;在基体树脂中分散混配有磁性粉的磁性粉分散型载体;在多孔质的磁性粉中浸渗树脂而成的树脂浸渗型载体;等等。磁性粉分散型载体、树脂浸渗型载体也可以是以该载体的构成颗粒作为芯材并利用树脂被覆其表面的载体。
作为磁性粉,例如可以举出:铁、镍、钴等磁性金属;铁素体、磁铁矿等磁性氧化物;等等。
作为被覆用的树脂和基体树脂,例如可以举出聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚乙酸乙烯酯、聚乙烯醇、聚乙烯醇缩丁醛、聚氯乙烯、聚乙烯基醚、聚乙烯基酮、氯乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、苯乙烯-丙烯酸酯共聚物、包含有机硅氧烷键而构成的纯有机硅树脂或其改性物、氟树脂、聚酯、聚碳酸酯、酚树脂、环氧树脂等。被覆用的树脂和基体树脂中可以包含导电性颗粒等其他添加剂。作为导电性颗粒,可以举出金、银、铜等金属、炭黑、氧化钛、氧化锌、氧化锡、硫酸钡、硼酸铝、钛酸钾等颗粒。
在利用树脂被覆芯材的表面时,可以举出利用将被覆用树脂以及各种添加剂(根据需要进行使用)溶解在适当溶剂中而成的被覆层形成用溶液进行被覆的方法等。作为溶剂没有特别限定,考虑所使用的树脂的种类、涂布适性等进行选择即可。
作为具体的树脂被覆方法,可以举出:浸渍法,将芯材浸渍在被覆层形成用溶液中;喷雾法,将被覆层形成用溶液喷雾至芯材表面;流化床法,在利用流动空气使芯材悬浮的状态下喷雾被覆层形成用溶液;捏合涂布机法,在捏合涂布机中将载体的芯材与被覆层形成用溶液混合,之后除去溶剂;等等。
双组分显影剂中的压力响应性颗粒与载体的混合比(质量比)优选为压力响应性颗粒:载体=1:100~30:100,更优选为3:100~20:100。
(印刷品的制造装置、印刷品的制造方法)
应用电子照相法的印刷品制造装置包含:配置机构,存储包含本实施方式的压力响应性颗粒的显影剂,将上述压力响应性颗粒利用电子照相法配置在记录介质上;以及压接机构,将上述记录介质折叠后压接或者将上述记录介质与其他记录介质重叠后压接。
利用本实施方式的印刷品的制造装置来实施基于电子照相法的印刷品的制造方法。
本实施方式的印刷品的制造方法包括下述步骤:配置步骤,使用包含本实施方式的压力响应性颗粒的显影剂,将上述压力响应性颗粒通过电子照相法配置在记录介质上;以及压接步骤,将上述记录介质折叠后压接或者将上述记录介质与其他记录介质重叠后压接。
本实施方式的印刷品的制造装置所包含的上述配置机构例如具备:
感光体;
充电机构,对上述感光体表面进行充电;
静电成像机构,在经充电的上述感光体表面形成静电图像;
显影机构,存储本实施方式的静电图像显影剂,利用上述静电图像显影剂将形成在上述感光体表面的静电图像显影为压力响应性颗粒层——压力响应性颗粒赋予部;以及
转印机构,将在上述感光体表面形成的压力响应性颗粒赋予部转印至记录介质表面。
上述配置机构优选进一步具备固定机构,将转印至记录介质表面的压力响应性颗粒赋予部进行固定。
本实施方式的印刷品的制造方法所包含的上述配置步骤例如包括下述步骤:
充电步骤,对感光体表面进行充电;
静电成像步骤,在经充电的上述感光体表面形成静电图像;
显影步骤,利用本实施方式的静电图像显影剂将在上述感光体表面形成的静电图像显影为压力响应性颗粒赋予部;以及
转印步骤,将在上述感光体表面形成的压力响应性颗粒赋予部转印至记录介质表面。
上述配置步骤优选进一步包括固定步骤,将转印至记录介质表面的压力响应性颗粒赋予部进行固定。
上述配置机构例如为下述装置:将在感光体表面形成的压力响应性颗粒赋予部直接转印至记录介质的直接转印方式的装置;将在感光体表面形成的压力响应性颗粒赋予部一次转印至中间转印体表面,将转印至中间转印体表面的压力响应性颗粒赋予部二次转印至记录介质表面的中间转印方式的装置;具备对于压力响应性颗粒赋予部转印后、充电前的感光体表面进行清洁的清洁机构的装置;具备在压力响应性颗粒赋予部转印后、充电前对感光体表面照射除电光来进行除电的除电机构的装置;等等。上述配置机构为中间转印方式的装置的情况下,转印机构例如具有:将压力响应性颗粒赋予部转印至表面的中间转印体;将形成在感光体表面的压力响应性颗粒赋予部一次转印至中间转印体表面的一次转印机构;以及将转印至中间转印体表面的压力响应性颗粒赋予部二次转印至记录介质表面的二次转印机构。
上述配置机构中,包含显影机构的部分可以为装卸在上述配置机构中的盒结构(所谓的处理盒)。作为处理盒,例如适于使用存储本实施方式的静电图像显影剂且具备显影机构的处理盒。
本实施方式的印刷品制造装置所包含的压接机构对于配置有本实施方式的压力响应性颗粒的记录介质施加压力。由此,本实施方式的压力响应性颗粒在记录介质上呈流态化而发挥出粘接性。为了使本实施方式的压力响应性颗粒流态化,压接机构施加至记录介质的压力优选为3MPa以上300MPa以下、更优选为10MPa以上200MPa以下、进一步优选为30MPa以上150MPa以下。
本实施方式的压力响应性颗粒可以配置在记录介质的整个面,也可以配置在记录介质的一部分。本实施方式的压力响应性颗粒在记录介质上配置1层或多层。本实施方式的压力响应性颗粒层可以为在记录介质的面方向连续的层,也可以为在记录介质的面方向不连续的层。
在被配置的区域中,本实施方式的压力响应性颗粒在记录介质上的量例如为0.5g/m2以上50g/m2以下、1g/m2以上40g/m2以下、1.5g/m2以上30g/m2以下。本实施方式的压力响应性颗粒在记录介质上的层厚例如为0.2μm以上25μm以下、0.4μm以上20μm以下、0.6μm以上15μm以下。
作为适用于本实施方式的印刷品的制造装置的记录介质,例如可以举出纸、将纸的表面利用树脂等涂布的铜版纸、布、无纺布、树脂膜、树脂片等。记录介质可以在单面或双面具有图像。记录介质优选包含这些中的选自由纸、铜版纸组成的组中的至少一种。记录介质的吸水率没有特别限定,例如可以举出0.2质量%以上1.5质量%以下,优选为0.3质量%以上1.5质量%以下,更优选为0.3质量%以上1.2质量%以下。上述记录介质的吸水率是高温高湿环境下(温度28℃、湿度85%的环境下)的记录介质的含水量相对于常温常湿环境下(温度25℃、湿度50%的环境下)的记录介质的含水量的上升率,利用与上述压力响应性颗粒的吸水率相同的方法求出。
以下示出应用电子照相法的本实施方式的印刷品的制造装置的一例,但本实施方式并不限定于此。
图2为示出本实施方式的印刷品的制造装置的一例的示意性构成图。图2所示的印刷品的制造装置具备配置机构100和配置在配置机构100下游的压接机构200。箭头表示感光体的旋转方向或记录介质的传送方向。
配置机构100是使用包含本实施方式的压力响应性颗粒的显影剂,将本实施方式的压力响应性颗粒通过电子照相法配置在记录介质P上的直接转印方式的装置。在记录介质P的单面或双面预先形成有图像。
配置机构100具有感光体101。在感光体101的周围依次配置有:充电辊(充电机构的一例)102,对感光体101的表面进行充电;曝光装置(静电成像机构的一例)103,将经充电的感光体101的表面利用激光光线曝光,形成静电图像;显影装置(显影机构的一例)104,将压力响应性颗粒供给至静电图像,将静电图像进行显影;转印辊(转印机构的一例)105,将显影后的压力响应性颗粒赋予部转印至记录介质P上;以及感光体清洁装置(清洁机构的一例)106,在转印后除去残留在感光体101表面的压力响应性颗粒。
对于配置机构100将本实施方式的压力响应性颗粒配置在记录介质P上的操作进行说明。
首先,利用充电辊102对感光体101表面进行充电。曝光装置103根据从未图示的控制部送来的图像数据向经充电的感光体101表面照射激光光线。由此,在感光体101表面形成本实施方式的压力响应性颗粒的配置图案的静电图像。
在感光体101上形成的静电图像随着感光体101的运转而旋转至显影位置。并且,在显影位置,感光体101上的静电图像通过显影装置104而被显影并形成压力响应性颗粒赋予部。
在显影装置104内存储有至少包含本实施方式的压力响应性颗粒和载体的显影剂。本实施方式的压力响应性颗粒在显影装置104的内部与载体一起被搅拌,由此产生摩擦带电,被保持在显影剂辊上。感光体101的表面在显影装置104中通过,由此使压力响应性颗粒静电附着于感光体101表面的静电图像上,利用压力响应性颗粒使静电图像进行显影。形成了压力响应性颗粒赋予部的感光体101继续运转,将在感光体101上显影的压力响应性颗粒赋予部传送至转印位置。
感光体101上的压力响应性颗粒赋予部被传送至转印位置时,对转印辊105施加转印偏压,从感光体101向着转印辊105的静电力作用于压力响应性颗粒赋予部,使感光体101上的压力响应性颗粒赋予部转印至记录介质P上。
残留在感光体101上的压力响应性颗粒被感光体清洁装置106除去并回收。感光体清洁装置106例如为清洁刮板、清洁刷等。从抑制残留在感光体表面的本实施方式的压力响应性颗粒因压力呈流态化而以膜状附着于感光体表面之现象的方面出发,感光体清洁装置106优选为清洁刷。
转印有压力响应性颗粒赋予部的记录介质P向固定装置(固定机构的一例)107传送。固定装置107例如为一对固定部件(辊/辊、带/辊)。配置机构100也可以不具备固定装置107,但从抑制本实施方式的压力响应性颗粒从记录介质P脱落的方面出发,优选具备固定装置107。固定装置107施加至记录介质P的压力可以低于加压装置230施加至记录介质P的压力,具体地说,优选为0.2MPa以上1MPa以下。
固定装置107在内部可以具有、也可以不具有用于对记录介质P进行加热的加热源(例如卤素加热器)。在固定装置107在内部具有加热源的情况下,利用加热源加热时的记录介质P的表面温度优选为150℃以上220℃以下、更优选为155℃以上210℃以下、进一步优选为160℃以上200℃以下。需要说明的是,固定装置107在内部不具有加热源时,不排除因配置机构100所具备的马达等的放热而使固定装置107内的温度达到环境温度以上的情况。
记录介质P在配置机构100中通过,由此形成在图像上被赋予了本实施方式的压力响应性颗粒的记录介质P1。记录介质P1向压接机构200传送。
本实施方式的印刷品制造装置中,配置机构100与压接机构200可以为接近的方式,也可以为隔开的方式。配置机构100与压接机构200隔开的情况下,配置机构100与压接机构200例如通过传送记录介质P1的传送机构(例如带式传送机)相连。
压接机构200具备折叠装置220和加压装置230,是将记录介质P1折叠并进行压接的机构。
折叠装置220将通过该装置的记录介质P1折叠,制作折叠的记录介质P2。记录介质P2的折叠方式例如为对折、三折、四折,可以是记录介质P2的仅一部分折叠的方式。记录介质P2为在对置的两个面中的至少一个面的至少一部分上配置有本实施方式的压力响应性颗粒的状态。
折叠装置220可以具有对记录介质P2施加压力的一对加压部件(例如辊/辊、带/辊)。折叠装置220的加压部件施加至记录介质P2的压力可以低于加压装置230施加至记录介质P2的压力,具体地说,优选为1MPa以上10MPa以下。
压接机构200也可以具备将记录介质P1与其他记录介质重叠的重叠装置来代替折叠装置220。记录介质P1与其他记录介质的重叠方式例如为在记录介质P1上重叠一张其他记录介质的方式、在记录介质P1上的多处分别各重叠1张其他记录介质的方式等。其他记录介质可以是在单面或双面预先形成有图像的记录介质,也可以是未形成图像的记录介质,还可以是预先制作的压接印刷品。
离开折叠装置220(或重叠装置)的记录介质P2向加压装置230传送。
加压装置230具备一对加压部件(即加压辊231和232)。加压辊231与加压辊232相互在外周面接触且相互推挤,对通过的记录介质P2施加压力。加压装置230所具备的一对加压部件不限于加压辊与加压辊的组合,也可以为加压辊与加压带的组合、加压带与加压带的组合。
对在加压装置230中通过的记录介质P2施加压力时,本实施方式的压力响应性颗粒在记录介质P2上因压力而呈流态化,发挥出粘接性。加压装置230对记录介质P2施加的压力优选为3MPa以上300MPa以下、更优选为10MPa以上200MPa以下、进一步优选为30MPa以上150MPa以下。
加压装置230在内部可以具有也可以不具有用于对记录介质P2进行加热的加热源(例如卤素加热器)。加压装置230在内部具有加热源的情况下,被加热源加热时的记录介质P2的表面温度优选为30℃以上120℃以下,更优选为40℃以上100℃以下,进一步优选为50℃以上90℃以下。需要说明的是,加压装置230在内部不具有加热源时,不排除因加压装置230所具备的马达等的放热而使加压装置230内的温度达到环境温度以上的情况。
记录介质P2在加压装置230中通过,由此,折叠的面彼此被流态化的本实施方式的压力响应性颗粒粘接,制作出压接印刷品P3。压接印刷品P3中,对置的面彼此有一部分或全部进行粘接。
完成的压接印刷品P3从加压装置230中搬出。
压接印刷品P3的第一方式是折叠的记录介质在对置的面被本实施方式的压力响应性颗粒粘接而成的压接印刷品。本方式的压接印刷品P3由具备折叠装置220的印刷品制造装置制造。
压接印刷品P3的第二方式是重叠的2个以上的记录介质在对置的面被本实施方式的压力响应性颗粒粘接而成的压接印刷品。本方式的压接印刷品P3由具备重叠装置的压接印刷品制造装置制造。
本实施方式的印刷品制造装置不限定于从折叠装置220(或重叠装置)向加压装置230连续地传送记录介质P2的方式的装置。本实施方式的印刷品制造装置也可以为下述方式的装置:贮留离开折叠装置220(或重叠装置)的记录介质P2,记录介质P2的贮留量到达预定量后,将记录介质P2传送至加压装置230。
本实施方式的印刷品制造装置中,折叠装置220(或重叠装置)与压接加压装置230可以为接近的方式,也可以为隔开的方式。折叠装置220(或重叠装置)与压接加压装置230隔开的情况下,折叠装置220(或重叠装置)与压接加压装置230例如通过传送记录介质P2的传送机构(例如带式传送机)相连。
本实施方式的印刷品制造装置可以具备将记录介质剪裁成预设尺寸的剪裁机构。剪裁机构例如为下述剪裁机构:配置在配置机构100与压接机构200之间,将作为记录介质P1的一部分且未配置本实施方式的压力响应性颗粒的区域切掉的剪裁机构;配置在折叠装置220与加压装置230之间,将作为记录介质P2的一部分且未配置本实施方式的压力响应性颗粒的区域切掉的剪裁机构;配置在压接机构200的下游,将作为压接印刷品P3的一部分且未利用本实施方式的压力响应性颗粒粘接的区域切掉的剪裁机构;等等。
本实施方式的印刷品制造装置并不限于单页式的装置。本实施方式的印刷品制造装置也可以是下述形式的装置:对长条状记录介质进行配置步骤和压接步骤而形成长条状压接印刷品,之后将长条状压接印刷品剪裁成预设尺寸。
本实施方式的印刷品制造装置可以进一步包含有色成像机构,使用有色静电图像显影剂通过电子照相法在记录介质上形成有色图像。有色成像机构例如具备:
感光体;
充电机构,对上述感光体表面进行充电;
静电成像机构,在经充电的上述感光体表面形成静电图像;
显影机构,存储有色静电图像显影剂,通过有色静电图像显影剂将在上述感光体表面形成的静电图像显影为有色色调剂图像;
转印机构,将在上述感光体表面形成的有色色调剂图像转印至记录介质表面;以及
热定影机构,将转印至上述记录介质表面的有色色调剂图像进行热定影。
利用上述构成的制造装置可实施本实施方式的印刷品的制造方法,该方法进一步包括如下有色成像步骤:使用有色静电图像显影剂通过电子照相法在记录介质上形成有色图像。有色成像步骤具体地说包括下述步骤:
充电步骤,对感光体表面进行充电;
静电成像步骤,在经充电的上述感光体表面形成静电图像;
显影步骤,利用有色静电图像显影剂将在上述感光体表面形成的静电图像显影为有色色调剂图像;
转印步骤,将在上述感光体表面形成的有色色调剂图像转印至记录介质表面;以及
热定影步骤,将转印至上述记录介质表面的有色色调剂图像进行热定影。
本实施方式的印刷品制造装置所包含的有色成像机构例如为下述装置:将在感光体表面形成的有色色调剂图像直接转印至记录介质的直接转印方式的装置;将在感光体表面形成的有色色调剂图像一次转印至中间转印体表面,将转印至中间转印体表面的有色色调剂图像二次转印至记录介质表面的中间转印方式的装置;具备对于有色色调剂图像转印后、充电前的感光体表面进行清洁的清洁机构的装置;具备在有色色调剂图像转印后、充电前对感光体表面照射除电光来进行除电的除电机构的装置;等等。有色成像机构为中间转印方式的装置的情况下,转印机构例如具有:将有色色调剂图像转印至表面的中间转印体;将形成在感光体表面的有色色调剂图像一次转印至中间转印体表面的一次转印机构;以及将转印至中间转印体表面的有色色调剂图像二次转印至记录介质表面的二次转印机构。
本实施方式的印刷品制造装置中,在显影剂(包含本实施方式的压力响应性颗粒)的配置机构和有色成像机构采用中间转印方式的情况下,配置机构和有色成像机构可以共有中间转印体和二次转印机构。
本实施方式的印刷品的制造装置中,包含本实施方式的压力响应性颗粒的像显影剂的配置机构和有色成像机构可以共有热定影机构。即,有色成像机构中的热定影机构可以兼作配置机构中的固定机构。
以下示出具备有色成像机构的本实施方式的印刷品的制造装置的一例,但本实施方式并不限定于此。在以下的说明中,对图中示出的主要部分进行说明,对于其他部分省略其说明。
图3是示出应用电子照相法的本实施方式的印刷品制造装置的一例的示意性构成图。图3所示的印刷品制造装置具备:将本实施方式的压力响应性颗粒在记录介质上的配置和有色成像共同进行的印刷机构300;以及配置在印刷机构300下游的压接机构200。
印刷机构300为5鼓串联方式且为中间转印方式的印刷机构。印刷机构300具备:配置本实施方式的压力响应性颗粒(T)的单元10T;以及形成黄色(Y)、品红色(M)、青色(C)和黑色(K)的各色图像的单元10Y、10M、10C和10K。单元10T是使用包含本实施方式的压力响应性颗粒的显影剂在记录介质P上配置本实施方式的压力响应性颗粒的配置机构。单元10Y、10M、10C和10K分别是使用包含有色色调剂的显影剂在记录介质P上形成有色图像的机构。单元10T、10Y、10M、10C和10K采用电子照相法。
单元10T、10Y、10M、10C和10K在水平方向上相互间隔开地并排布置。单元10T、10Y、10M、10C、10K可以为在印刷机构300中装卸的处理盒。
在单元10T、10Y、10M、10C和10K的下方,中间转印带(中间转印体的一例)20经过各单元而延伸设置。中间转印带20卷绕至与中间转印带20内面相接的驱动辊22、支撑辊23和对置辊24来进行设置,在从单元10T向着单元10K的方向运转。在中间转印带20的图像保持面侧,与驱动辊22对置地具备中间转印体清洁装置21。
单元10T、10Y、10M、10C和10K分别具备显影装置(显影机构的一例)4T、4Y、4M、4C和4K。在显影装置4T、4Y、4M、4C、4K中分别进行被收纳在盒8T、8Y、8M、8C、8K中的本实施方式的压力响应性颗粒、黄色色调剂、品红色色调剂、青色色调剂、黑色色调剂的供给。
单元10T、10Y、10M、10C和10K具有同等的构成和操作,因此,以将本实施方式的压力响应性颗粒配置在记录介质上的单元10T为代表进行说明。
单元10T具有感光体1T。在感光体1T的周围依次配置有:充电辊(充电机构的一例)2T,对感光体1T的表面进行充电;曝光装置(静电成像机构的一例)3T,将经充电的感光体1T的表面利用激光光线曝光,形成静电图像;显影装置(显影机构的一例)4T,将压力响应性颗粒供给至静电图像,将静电图像进行显影;一次转印辊(一次转印机构的一例)5T,将显影后的压力响应性颗粒赋予部转印至中间转印带20上;以及感光体清洁装置(清洁机构的一例)6T,在一次转印后除去残留在感光体1T表面的压力响应性颗粒。一次转印辊5T配置在中间转印带20的内侧,被设置在与感光体1T对置的位置。
以下例示出单元10T的操作,并且对于在记录介质P上进行本实施方式的压力响应性颗粒的配置和有色成像的操作进行说明。
首先,利用充电辊2T将感光体1T的表面充电。曝光装置3T根据由未图示的控制部送来的图像数据对于经充电的感光体1T的表面照射激光光线。由此,在感光体1T的表面形成本实施方式的压力响应性颗粒的配置图案的静电图像。
在感光体1T上形成的静电图像随着感光体1T的运转而旋转至显影位置。并且,在显影位置,感光体1T上的静电图像通过显影装置4T而被显影并形成压力响应性颗粒赋予部。
在显影装置4T内存储有至少包含本实施方式的压力响应性颗粒和载体的显影剂。本实施方式的压力响应性颗粒在显影装置4T的内部与载体一起被搅拌,由此产生摩擦带电,被保持在显影剂辊上。感光体1T的表面在显影装置4T中通过,由此使压力响应性颗粒静电附着于感光体1T表面的静电图像上,利用压力响应性颗粒使静电图像进行显影。形成了压力响应性颗粒赋予部的感光体1T继续运转,将在感光体1T上显影的压力响应性颗粒赋予部传送至一次转印位置。
感光体1T上的压力响应性颗粒赋予部被传送至一次转印位置时,对一次转印辊5T施加一次转印偏压,从感光体1T向着一次转印辊5T的静电力作用于压力响应性颗粒赋予部,使感光体1T上的压力响应性颗粒赋予部转印至中间转印带20上。残留在感光体1T上的压力响应性颗粒被感光体清洁装置6T除去并回收。感光体清洁装置6T例如为清洁刮板、清洁刷等,优选为清洁刷。
在单元10Y、10M、10C和10K中也使用包含有色色调剂的显影剂进行与单元10T同样的操作。在单元10T中转印有本实施方式的压力响应性颗粒赋予部的中间转印带20依次通过单元10Y、10M、10C、10K,将各色的色调剂图像多重转印至中间转印带20上。
经过单元10T、10Y、10M、10C和10K而进行了压力响应性颗粒赋予部和色调剂图像的多重转印的中间转印带20到达二次转印部,该二次转印部由中间转印带20、与中间转印带内面相接的对置辊24、以及配置在中间转印带20的图像保持面侧的二次转印辊(二次转印机构的一例)26构成。另一方面,记录介质P藉由供给构件送至二次转印辊26与中间转印带20接触的间隙,将二次转印偏压施加至对置辊24。此时,从中间转印带20向着记录介质P的静电力作用于压力响应性颗粒赋予部和色调剂图像,中间转印带20上的压力响应性颗粒赋予部和色调剂图像转印至记录介质P上。
转印有压力响应性颗粒赋予部和色调剂图像的记录介质P被传送至热定影装置(热定影机构的一例)28。热定影装置28具备卤素加热器等加热源,对记录介质P进行加热。利用热定影装置28加热时的记录介质P的表面温度优选为150℃以上220℃以下、更优选为155℃以上210℃以下、进一步优选为160℃以上200℃以下。通过在热定影装置28中穿过而将有色色调剂图像热定影在记录介质P上,压力响应性颗粒赋予部被固定在记录介质P上。
从抑制本实施方式的压力响应性颗粒从记录介质P脱落的方面以及提高有色图像在记录介质P上的定影性的方面出发,热定影装置28优选为在加热的同时进行加压的装置,例如也可以为在内部具备加热源的一对定影部件(辊/辊、带/辊)。在热定影装置28进行加压的情况下,热定影装置28对记录介质P施加的压力可以低于加压装置230对记录介质P2施加的压力,具体地说,优选为0.2MPa以上1MPa以下。
记录介质P在印刷机构300中通过,形成被赋予了有色图像和本实施方式的压力响应性颗粒的记录介质P1。记录介质P1向着压接机构200传送。
图3中的压接机构200的构成可以与图2中的压接机构200相同,关于压接机构200,省略构成和操作的详细说明。
本实施方式的印刷品制造装置中,印刷机构300与压接机构200可以为接近的方式,也可以为隔开的方式。在印刷机构300与压接机构200隔开的情况下,印刷机构300与压接机构200例如通过传送记录介质P1的传送机构(例如带式传送机)相连。
本实施方式的印刷品制造装置可以具备将记录介质剪裁成预设尺寸的剪裁机构。剪裁机构例如为下述机构:配置在印刷机构300与压接机构200之间,将作为记录介质P1的一部分且未配置本实施方式的压力响应性颗粒赋予部的区域切掉的剪裁机构;配置在折叠装置220与加压装置230之间,将作为记录介质P2的一部分且未配置本实施方式的压力响应性颗粒赋予部的区域切掉的剪裁机构;配置在压接机构200的下游,将作为压接印刷品P3的一部分且未被本实施方式的压力响应性颗粒赋予部粘接的区域切掉的剪裁机构;等等。
本实施方式的印刷品制造装置并不限于单页式的装置。本实施方式的印刷品制造装置也可以是下述形式的装置:对长条状记录介质进行有色成像步骤、配置步骤和压接步骤而形成长条状压接印刷品,之后将长条状压接印刷品剪裁成预设尺寸。
<处理盒>
对适用于利用电子照相法的印刷品制造装置的处理盒进行说明。
本实施方式的处理盒是在印刷品制造装置中装卸的处理盒,其具备显影机构,该显影机构存储本实施方式的静电图像显影剂,利用静电图像显影剂将在感光体表面形成的静电图像显影为压力响应性颗粒赋予部。
本实施方式的处理盒可以为具备显影机构以及必要时的选自感光体、充电机构、静电成像机构、转印机构等中的至少一者的构成。
作为处理盒的实施方式例,可以举出将感光体、感光体的周围所具备的充电辊(充机构的一例)、显影装置(显影机构的一例)和感光体清洁装置(清洁机构的一例)通过壳体进行一体化而成的盒。壳体具有用于曝光的开口部。壳体具有安装导轨,藉由安装导轨将处理盒安装于印刷品制造装置。
[实施例]
以下通过实施例详细地说明发明的实施方式,但发明的实施方式并不受这些实施例的任何限定。在下文的说明中,只要不特别声明,“份”和“%”为质量基准。
[实施例A]
<核部用树脂颗粒的制备>
(核部用树脂颗粒分散液(A1)的制造)
·苯乙烯:440份
·丙烯酸正丁酯:130份
·丙烯酸:20份
·十二硫醇:5份
将上述成分混合溶解,制备溶液A。
另外,将阴离子型表面活性剂(陶氏化学公司制造、DOWFAX2A1)10份溶解在离子交换水250份中,加入上述溶液A,在烧瓶中进行分散、乳化(单体乳化液A)。
进一步将相同的阴离子型表面活性剂(陶氏化学公司制造、DOWFAX2A1)1份溶解在555份的离子交换水中,投入聚合用烧瓶中。在聚合用烧瓶设置回流管,一边注入氮气一边缓慢地搅拌,同时将聚合用烧瓶用水浴加热至75℃并保持该温度。
将过硫酸铵9份溶解在离子交换水43份中,经由定量泵用时20分钟滴加至已投入有阴离子型表面活性剂水溶液的聚合用烧瓶中,之后经由定量泵用时200分钟滴加单体乳化液A。
然后在持续搅拌下将聚合用烧瓶在75℃保持3小时,完成第1阶段的聚合。由此得到如下核部用树脂颗粒分散液(A1)前体:该核部用树脂颗粒分散液(A1)前体分散有体积平均粒径为195nm、玻璃化转变温度为53℃、重均分子量为32,000的苯乙烯系树脂颗粒。
接着,将温度降低至室温(25℃)后,在加入有核部用树脂颗粒分散液(A1)前体的聚合用烧瓶中加入丙烯酸-2-乙基己酯240份、丙烯酸正丁酯160份、癸硫醇7份和离子交换水1200份,缓慢地搅拌2小时。然后在持续搅拌下升温至70℃,经由定量泵用时20分钟滴加过硫酸铵4.5份和离子交换水100份。然后在持续搅拌下保持3小时,结束聚合。经过以上步骤得到如下核部用树脂颗粒分散液(A1):分散有体积平均粒径为240nm、重均分子量为133,000、数均分子量为18,000的复合树脂颗粒,并且通过离子交换水的追加调整为固体成分量30重量%。
将所得到的核部用树脂颗粒分散液(A1)的树脂颗粒干燥,制作将干燥后的树脂颗粒包埋在环氧树脂中的试样。之后用金刚石刀将试样切断,制作树脂颗粒的断面切片。之后,将试样的断面在四氧化钌蒸气中染色后,利用透过型电子显微镜观察进行确认。根据树脂颗粒的断面观察的结果确认到,树脂颗粒的构成是在作为母材的高Tg苯乙烯树脂中分散有复数个低Tg(甲基)丙烯酸酯树脂微区。
另外,对于干燥的树脂颗粒,利用株式会社岛津制作所制差示扫描量热计(DSC)在-150℃至100℃对于玻璃化转变温度Tg行为进行分析,在-59℃观测到低Tg(甲基)丙烯酸酯树脂所带来的玻璃化转变。另外,在53℃观测到高Tg苯乙烯树脂所带来的玻璃化转变(玻璃化转变温度差:112℃)。
(核部用树脂颗粒分散液(A2~A6)的制造)
按表1所示变更核部用树脂颗粒分散液(A1)前体的制备中的十二硫醇的添加量,并且按表1所示变更在核部用树脂颗粒分散液(A1)前体的制备后添加的丙烯酸-2-乙基己酯和丙烯酸正丁酯的添加量,除此以外与核部用树脂颗粒分散液(A1)同样地进行,得到核部用树脂颗粒分散液(A2)~(A6),该核部用树脂颗粒分散液(A2)~(A6)分散有体积平均粒径为200nm~240nm的范围的复合树脂颗粒,并且通过离子交换水追加,调整为固体成分量30质量%。
将核部用树脂颗粒分散液(A2)~(A6)中包含的复合树脂颗粒的重均分子量、数均分子量以及玻璃化转变温度差分别示于表1。
[表1]
<壳部用树脂颗粒分散液的制备>
(壳部用树脂颗粒分散液(B1)的制造)
·苯乙烯:450份
·丙烯酸正丁酯:135份
·丙烯酸:10份
·十二硫醇:5份
将上述成分混合溶解,制备溶液B。
另外,将阴离子型表面活性剂(陶氏化学公司制造、DOWFAX2A1)10份溶解在离子交换水250份中,加入上述溶液B在烧瓶中进行分散、乳化(单体乳化液B)。
此外,将同一阴离子型表面活性剂(陶氏化学公司制造、DOWFAX2A1)1份溶解在555份的离子交换水中,投入聚合用烧瓶中。在聚合用烧瓶设置回流管,一边注入氮气一边缓慢地搅拌,同时将聚合用烧瓶用水浴加热至75℃并保持该温度。
将过硫酸铵9份溶解在离子交换水43份中,经由计量泵用时20分钟滴加至投入有阴离子型表面活性剂水溶液的聚合用烧瓶中,之后经由计量泵用时200分钟滴加单体乳化液B。
然后,在持续搅拌下将聚合用烧瓶在75℃保持3小时,结束第1阶段的聚合。由此得到如下壳部用树脂颗粒分散液(B1):分散有体积平均粒径为200nm、玻璃化转变温度为53℃、重均分子量为33,000、数均分子量为15,000的苯乙烯系树脂颗粒,并且通过离子交换水的追加调整为固体成分量30质量%。
<离型剂分散液的制备>
(离型剂分散液(1)的制造)
·费托蜡:270份
(Nippon Seiro株式会社制造、商品名:FNP-0090、熔解温度=90℃)
·阴离子型表面活性剂:1.0份
(第一工业制药株式会社制造、NEOGEN RK)
·离子交换水:400份
将上述成分混合,加热至95℃,使用均质器(IKA公司制造、ULTRA-TURRAX T50)分散后,利用Manton Gaulin高压均质器(Gaulin公司)进行360分钟的分散处理,制备出使体积平均粒径为0.23μm的离型剂颗粒分散而成的离型剂分散液(1)(固体成分浓度:20质量%)。
<透明压力响应性母颗粒的制作>
(透明压力响应性母颗粒(A1)的制作)
·核部用树脂颗粒分散液(A1):600份
·离型剂分散液(1):10份
·胶态二氧化硅水溶液:13份
(日产化学株式会社制造、Snowtex OS)
·离子交换水:1000份
·阴离子型表面活性剂:1份
(Dow Chemical株式会社制造、Dowfax2A1)
将作为核部形成用材料的上述成分装入具备温度计、pH计以及搅拌器的3升反应容器中,在温度25℃下加入1.0质量%硝酸使pH为3.0,之后利用均质器(IKA Japan株式会社制造、ULTRA-TURRAXT T50)以5,000rpm进行分散,同时添加4份所制备的10质量%聚合氯化铝水溶液,进一步分散6分钟。
之后在反应容器设置搅拌器、加热套,按照将浆料充分搅拌的方式调整搅拌器的转速,同时以0.2℃/分钟的升温速度升温至温度40℃,超过40℃以后以0.05℃/分钟的升温速度进行升温,每隔10分钟利用MultisizerII(孔径:50μm、库尔特公司制造)测定粒径。在体积平均粒径达到7.5μm后保持温度,用时5分钟投入作为壳部形成用材料的壳部用树脂颗粒分散液(B1)115份。保持30分钟后,使用1质量%氢氧化钠水溶液使pH为6.0。之后每隔5℃按照使pH达到6.0的方式同样地进行调整,同时以升温速度1℃/分钟升温至90℃,并保持在96℃。利用光学显微镜和扫描电子显微镜(FE-SEM)对颗粒形状和表面性进行观察,结果从开始保持96℃之时起2.0小时后确认到颗粒的合并,因此利用冷却水用时5分钟将容器冷却至30℃。
使冷却后的浆料在网孔30μm的尼龙网中通过,除去粗大粉,将通过了网孔的压力响应性颗粒浆料利用抽吸器进行减压过滤。用手将残留在滤纸上的压力响应性颗粒尽可能捏细碎,在温度30℃下投入到压力响应性颗粒量10倍的离子交换水中,搅拌混合30分钟。接着,利用抽吸器进行减压过滤,用手将残留在滤纸上的压力响应性颗粒尽可能捏细碎,在温度30℃投入到压力响应性颗粒量10倍的离子交换水中,搅拌混合30分钟后,再次利用抽吸器减压过滤,测定滤液的电导率。反复进行该操作直至滤液的电导率达到10μS/cm以下为止,对压力响应性颗粒进行清洗。将清洗后的压力响应性颗粒利用湿式干式整粒机(湿法整粒机)磨细碎,之后在25℃的干燥器中真空干燥36小时,得到透明压力响应性母颗粒(A1)。所得到的透明压力响应性母颗粒(A1)的体积平均粒径为8.5μm、重均分子量为125,000、数均分子量为17,000。另外,对于该透明压力响应性母颗粒(A1)在压力4MPa下显示出粘度10000Pa·s的温度T3进行测定,结果为69℃,在压力1MPa下显示出粘度10000Pa·s的温度T1与在压力4MPa下显示出粘度10000Pa·s的温度T3的温度差(T1-T3)为17℃。
另外,利用扫描型电子显微镜(SEM)对透明压力响应性母颗粒(A1)的断面进行观察,结果观察到海岛结构。透明压力响应性母颗粒(A1)具有存在岛相的核部和不存在岛相的壳层。海相包含苯乙烯系树脂、岛相包含(甲基)丙烯酸酯系树脂。利用上述测定方法求出岛相的平均径。表2中示出岛相的平均径。
(透明压力响应性母颗粒(A2)~(A6)的制作)
除了使用表2所示的核部用树脂颗粒分散液来代替核部用树脂颗粒分散液(A1)以外,利用与透明压力响应性母颗粒(A1)相同的方法分别制作透明压力响应性母颗粒(A2)~(A6)。
将透明压力响应性母颗粒(A2)~(A6)中的重均分子量、数均分子量、温度T3、温度差(T1-T3)以及岛相的平均径的测定结果分别示于表2。
[表2]
<外添透明压力响应性颗粒的制作>
(外添透明压力响应性颗粒(A1)的制作)
相对于所得到的透明压力响应性母颗粒(A1)100份,加入疏水性二氧化硅(NIPPONAEROSIL株式会社制造、RY50、平均一次粒径40nm)1.3份,使用样品磨以13000rpm混合30秒。其后使用网孔45μm的振动筛进行筛分,制备出外添透明压力响应性颗粒(A1)。所得到的外添透明压力响应性颗粒(A1)的体积平均粒径为8.6μm。
利用上述方法测定外添透明压力响应性颗粒(A1)中的硫元素含量和吸水率,将结果示于表3。
另外,利用上述方法求出外添透明压力响应性颗粒(A1)中的温度T1和温度T2,结果满足式1“10℃≦T1-T2”。
在富士施乐株式会社制造的明信片纸V424上将压力响应性颗粒(A1)按照赋予量6g/m2散布至明信片的整个成像面上,使其通过作为固定装置的带辊型定影机,将压力响应性颗粒固于明信片的成像面上,形成压力响应性颗粒层。将在成像面上具有压力响应性颗粒层的明信片使用Toppan Forms株式会社制造的封口机PRESSLE multiII按照成像面为内侧的方式进行对折,向对折后的明信片施加压力,使内侧的成像面彼此以压力90MPa进行粘接。
在上述的装置和条件下连续地制作10份压接印刷品,该压接印刷品是按照成像面为内侧的方式进行对折且成像面彼此粘接的作为明信片。将所得到的压接印刷品在28℃、85%的环境下放置1周后对于压接印刷品有无歪斜和压接印刷品的压力响应性颗粒层间的剥离性进行评价,结果未观察到压接印刷品的歪斜。另外,剥离性也良好。
(外添透明压力响应性颗粒(A2)~(A6)的制作)
除了使用表3所示的透明压力响应性母颗粒来代替透明压力响应性母颗粒(A1)以外,利用与外添透明压力响应性颗粒(A1)相同的方法分别制作外添透明压力响应性颗粒(A2)~(A6)。
利用上述方法测定外添透明压力响应性颗粒(A2)~(A6)中的体积平均粒径、硫元素含量以及吸水率,将测定结果分别示于表3。
另外,利用上述方法求出外添透明压力响应性颗粒(A2)~(A6)中的温度T1和温度T2,结果任一外添透明压力响应性颗粒均满足式1“10℃≦T1-T2”。
[表3]
<显影剂的制作>
(显影剂(A1)的制作)
将外添透明压力响应性颗粒(A1)8份与下述载体(1)100份利用V型搅拌机混合,制作显影剂(A1)。
(载体(1)的制作)
·铁素体颗粒(体积平均粒径:36μm):100份
·甲苯:14份
·苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物:2份
(成分比:90/10、Mw=80000)
·炭黑(R330:Cabot公司制造):0.2份
首先将除铁素体颗粒以外的上述成分利用搅拌器搅拌10分钟,制备分散的被覆液,接着将该被覆液和铁素体颗粒加入真空脱气型捏合机中,在60℃搅拌30分钟后,进一步在加热下减压进行脱气,将其干燥,由此得到载体。
(显影剂(A2)~(A6)的制作)
除了使用表4所示的外添透明压力响应性颗粒来代替外添透明压力响应性颗粒(A1)以外,利用与显影剂(A1)相同的方法分别制作显影剂(A2)~(A6)。
<评价>
富士施乐株式会社制造的Color1000 Press改造机的第1~第4显影器中预先填充有青色、品红色、黄色以及黑色的有色静电图像显影剂,该改造机的第5显影器中供给有所得到的显影剂(即,显影剂(A1)~(A6))。
放置记录纸(OK Prince无纤维纸、王子制纸株式会社制造、吸水率:1.5质量%),使透明压力响应性颗粒的加载量为3g/m2,形成混存有文字和照片图像的图像(面积密度30%),在温度170℃、压力4.0kg/cm2下进行透明压力响应性颗粒固定和有色图像定影。作为压力响应性颗粒图像的配置顺序,在有色图像上配置透明压力响应性颗粒图像。
将进行了透明压力响应性颗粒固定和有色图像定影的记录纸按照成像面重叠的方式进行弯折,使用压接封口机PRESSELE LEADA(Toppan Forms株式会社制)改造机进行压接,制作压接印刷品。需要说明的是,压接时的温度为20℃、压力为90MPa。
将所得到的压接印刷品在28℃、85%的环境下放置1周后,对于印刷品有无歪斜和印刷品的压力响应性颗粒层间的剥离性进行评价。通过目视进行印刷品有无歪斜的评价。关于印刷品的压力响应性颗粒层间的剥离性的评价,通过将压接印刷品沿长边方向切断而制作宽度15mm的长方形样品,进行剥离,目视确认有色图像是否转印到了对置面上。将印刷品有无歪斜(ゆがみ)的评价结果(表中的“歪斜(歪み)”)和剥离性的评价结果(表中的“向对置面的转印”)示于表4。
[表4]
由以上结果可知,与比较例相比,实施例中,压接后的歪斜得到了抑制。
另外可知,与比较例A1相比,实施例中,向对置面的转印得到了抑制,剥离性良好。比较例A1中发生了向对置面的转印,据信是由于透明压力响应性颗粒的高吸水性使粘合性提高所致的。
[实施例B]
<包含苯乙烯系树脂颗粒的分散液的制备>
[苯乙烯系树脂颗粒分散液(St1)的制备]
·苯乙烯:390份
·丙烯酸正丁酯:100份
·丙烯酸:10份
·十二硫醇:7.5份
将上述材料混合并溶解,制备单体溶液。
将阴离子型表面活性剂(陶氏化学公司制造、Dowfax2A1)8份溶解在离子交换水205份中,加入上述单体溶液进行分散乳化,得到乳化液。
将阴离子型表面活性剂(陶氏化学公司制造、Dowfax2A1)2.2份溶解在离子交换水462份中,投入到具备搅拌机、温度计、回流冷却管以及氮气导入管的聚合用烧瓶中,搅拌下加热至73℃并保持该温度。
将过硫酸铵3份溶解在离子交换水21份中,经由计量泵用时15分钟滴加至上述聚合用烧瓶中,之后经由计量泵用时160分钟滴加上述乳化液。
接着一边继续缓慢地搅拌一边将聚合用烧瓶在75℃保持3小时,之后返回到室温。
由此得到如下苯乙烯系树脂颗粒分散液(St1):该苯乙烯系树脂颗粒分散液(St1)包含苯乙烯系树脂颗粒,树脂颗粒的体积平均粒径(D50v)为174nm、基于GPC(UV检测)的重均分子量为49k、玻璃化转变温度为54℃,固体成分量为42%。
将苯乙烯系树脂颗粒分散液(St1)干燥,取出苯乙烯系树脂颗粒,利用差示扫描量热计(岛津制作所制造、DSC-60A)对于-100℃至100℃的温度范围的热行为进行分析,结果观察到1个玻璃化转变温度。表5中示出了玻璃化转变温度。
[苯乙烯系树脂颗粒分散液(St2)~(St13)的制备]
如表5中所记载变更单体,此外,与苯乙烯系树脂颗粒分散液(St1)的制备同样地制备出苯乙烯系树脂颗粒分散液(St2)~(St13)。
表5中的单体以下述简写符号记载。
苯乙烯:St、丙烯酸正丁酯:BA、丙烯酸-2-乙基己酯:2EHA、丙烯酸乙酯:EA、丙烯酸-4-羟基丁酯:4HBA、丙烯酸:AA、甲基丙烯酸:MAA、丙烯酸-2-羧基乙酯:CEA
[表5]
<包含复合树脂颗粒的分散液的制备>
[复合树脂颗粒分散液(M1)的制备]
·苯乙烯系树脂颗粒分散液(St1):1190份(固体成分500份)
·丙烯酸-2-乙基己酯:250份
·丙烯酸正丁酯:250份
·离子交换水:982份
将上述材料投入到聚合用烧瓶中,在25℃搅拌1小时后,加热至70℃。
将过硫酸铵2.5份溶解在离子交换水75份中,经由计量泵用时60分钟滴加至上述聚合用烧瓶中。
接着,一边继续缓慢地搅拌一边将聚合用烧瓶在70℃保持3小时,之后返回到室温。
由此得到复合树脂颗粒分散液(M1),该复合树脂颗粒分散液(M1)包含复合树脂颗粒,树脂颗粒的体积平均粒径(D50v)为219nm、基于GPC(UV检测)的重均分子量为219k,固体成分量为32%。
将复合树脂颗粒分散液(M1)干燥,取出复合树脂颗粒,利用差示扫描量热计(岛津制作所制造、DSC-60A)对于-150℃至100℃的温度范围的热行为进行分析,结果观察到2个玻璃化转变温度。表6中示出了玻璃化转变温度。
[复合树脂颗粒分散液(M2)~(M21)和(cM1)~(cM3)的制备]
如表6中记载变更苯乙烯系树脂颗粒分散液(St1),或者如表6中记载变更(甲基)丙烯酸酯系树脂的聚合成分,此外,与复合树脂颗粒分散液(M1)的制备同样地制备复合树脂颗粒分散液(M2)~(M21)和(cM1)~(cM3)。
[复合树脂颗粒分散液(M22)~(M27)的制备]
调节丙烯酸-2-乙基己酯和丙烯酸正丁酯的用量,与复合树脂颗粒分散液(M1)的制备同样地制备复合树脂颗粒分散液(M22)~(M27)。
表6中的单体以下述的简写符号记载。
苯乙烯:St、丙烯酸正丁酯:BA、丙烯酸-2-乙基己酯:2EHA、丙烯酸乙酯:EA、丙烯酸-4-羟基丁酯:4HBA、丙烯酸:AA、甲基丙烯酸:MAA、丙烯酸-2-羧基乙酯:CEA、丙烯酸己酯:HA、丙烯酸丙酯:PA
[表6]
<压力响应性颗粒的制备>
[压力响应性颗粒(1)和显影剂(1)的制备]
·复合树脂颗粒分散液(M1):504份
·离子交换水:710份
·阴离子型表面活性剂(陶氏化学公司制造、Dowfax2A1):1份
将上述材料加入到具备温度计和pH计的反应容器中,在温度25℃下添加1.0%硝酸水溶液,将pH调整至3.0后,一边利用均质器(IKA公司制造、ULTRA-TURRAX T50)以转速5000rpm进行分散一边添加23份2.0%硫酸铝水溶液。接着在反应容器中设置搅拌机和加热套,以0.2℃/分钟的升温速度升温至温度40℃,超过40℃后以0.05℃/分钟的升温速度进行升温,每隔10分钟利用MultisizerII(孔径50μm、贝克曼库尔特公司制造)测定粒径。体积平均粒径达到5.0μm后保持温度,用时5分钟投入苯乙烯系树脂颗粒分散液(St1)170份。投入结束后在50℃保持30分钟,之后加入1.0%氢氧化钠水溶液,将浆料的pH调整至6.0。接着每隔5℃将pH调整至6.0,同时以升温速度1℃/分钟升温至90℃并保持于90℃。利用光学显微镜和场发射型扫描电子显微镜(FE-SEM)对颗粒形状和表面性进行观察,结果在第10小时确认到颗粒的合并,因此利用冷却水用时5分钟将容器冷却至30℃。
使冷却后的浆料在网孔15μm的尼龙网中通过,除去粗大颗粒,将通过了网孔的浆料利用抽吸器进行减压过滤。用手将残留在滤纸上的固体成分尽可能捏细碎,投入到固体成分量的10倍的离子交换水(温度30℃)中,搅拌30分钟。接着,利用抽吸器进行减压过滤,用手将残留在滤纸上的固体成分尽可能捏细碎,投入到固体成分量的10倍的离子交换水(温度30℃)中,搅拌30分钟后,再次利用抽吸器进行减压过滤,测定滤液的电导率。反复进行该操作直至滤液的电导率达到10μS/cm以下为止,对固体成分进行清洗。
将清洗后的固体成分利用湿式干式整粒机(湿法整粒机)磨细碎,在25℃的烘箱中真空干燥36小时,得到压力响应性母颗粒(1)。压力响应性母颗粒(1)的体积平均粒径为8.0μm。
将压力响应性母颗粒(1)100份与疏水性二氧化硅(NIPPON AEROSIL株式会社制造、RY50)1.5份混合,使用样品磨以旋转速度13000rpm混合30秒。利用网孔45μm的振动筛进行筛分,得到压力响应性颗粒(1)。
以压力响应性颗粒(1)作为试样,利用差示扫描量热计(岛津制作所制造、DSC-60A)对-150℃至100℃的温度范围的热行为进行分析,结果观察到2个玻璃化转变温度。表7中示出了玻璃化转变温度。
利用上述测定方法求出压力响应性颗粒(1)的温度T1和温度T2,结果压力响应性颗粒(1)满足式1“10℃≦T1-T2”。
利用扫描型电子显微镜(SEM)对压力响应性颗粒(1)的断面进行观察,结果观察到海岛结构。压力响应性颗粒(1)具有存在岛相的核部和不存在岛相的壳层。海相包含苯乙烯系树脂,岛相包含(甲基)丙烯酸酯系树脂。利用上述测定方法求出岛相的平均径。表7中示出岛相的平均径。
将压力响应性颗粒(1)10份和下述树脂被覆载体100份加入V型搅拌机中,搅拌20分钟,接着利用网孔212μm的振动筛进行筛分,得到显影剂(1)。
·Mn-Mg-Sr系铁素体颗粒(平均粒径40μm):100份
·甲苯:14份
·聚甲基丙烯酸甲酯:2份
·炭黑(VXC72:Cabot制):0.12份
将除铁素体颗粒以外的上述材料与玻璃珠(直径1mm、与甲苯相同量)混合,使用关西涂料公司制造的砂磨机以旋转速度1200rpm搅拌30分钟,得到分散液。将该分散液和铁素体颗粒装入真空脱气型捏合机中,搅拌下进行减压使其干燥,由此得到树脂被覆载体。
[压力响应性颗粒(2)~(27)和显影剂(2)~(27)的制备]
如表7中记载变更复合树脂颗粒分散液和苯乙烯系树脂颗粒分散液,此外,与压力响应性颗粒(1)的制备同样地制备压力响应性颗粒(2)~(27)和显影剂(2)~(27)。
利用上述测定方法求出压力响应性颗粒(2)~(27)的温度T1和温度T2,结果压力响应性颗粒(2)~(27)全部满足式1“10℃≦T1-T2”。
[比较用的压力响应性颗粒(c1)~(c3)和显影剂(c1)~(c3)的制备]
如表7中记载变更复合树脂颗粒分散液和苯乙烯系树脂颗粒分散液,与压力响应性颗粒(1)的制备同样地制备压力响应性颗粒(c1)~(c3)和显影剂(c1)~(c3)。
[压力响应性相变的评价]
求出温度差(T1-T3),该温度差(T1-T3)是表示压力响应性颗粒容易由于压力而发生相变的指标。以各压力响应性颗粒作为试样,利用流化试验仪(岛津制作所制造、CFT-500)测定温度T1和温度T3,计算出温度差(T1-T3)。表7中示出了温度差(T1-T3)。
[粘接性的评价]
作为印刷品的制造装置准备图3所示方式的装置。即,准备印刷品的制造装置,该装置具备:共同进行本实施方式的压力响应性颗粒在记录介质上的配置和有色成像的、5鼓串联方式且中间转印方式的印刷机构、以及具有折叠装置和加压装置的压接机构。
在印刷机构所具有的5个显影器中分别装入本实施方式的压力响应性颗粒(或比较用的压力响应性颗粒)、黄色色调剂、品红色色调剂、青色色调剂和黑色色调剂。黄色色调剂、品红色色调剂、青色色调剂和黑色色调剂使用富士施乐公司制造的市售品。
作为记录介质准备富士施乐公司制造的明信片纸V424。
在明信片纸上形成的图像为黑色文字和全彩照片图像混合存在的面积密度30%的图像,在明信片纸的单面形成该图像。
本实施方式的压力响应性颗粒(或比较用的压力响应性颗粒)在明信片纸的成像面的成像区域上的赋予量为3g/m2。
折叠装置为按照成像面为内侧的方式将明信片纸对折的装置。
加压装置设为压力90MPa。
在上述的装置和条件下连续地制作10份按照成像面为内侧的方式进行对折且成像面彼此粘接的明信片。
将第10份明信片沿长边方向以宽度15mm剪裁,制作长方形的试验片,进行90度剥离试验。设90度剥离试验的剥离速度为20mm/分钟,以0.4mm的间隔采集测定开始后从10mm到50mm的负荷(N),计算出其平均值,进一步将3张试验片的负荷(N)平均。将剥离所需要的负荷(N)按照如下基准分等级。表7中示出结果。
A:0.8N以上
B:0.6N以上、小于0.8N
C:0.4N以上、小于0.6N
D:0.2N以上、小于0.4N
E:小于0.2N
[表7]
Claims (4)
1.一种送出装置,其具备存储容器和传递部:
该存储容器形成为在内周面具有螺旋状凹部或螺旋状凸部的圆筒状,该存储容器存储具有压力相变性的压力响应性颗粒,
该压力响应性颗粒至少包含粘结性树脂,并且利用荧光X射线测定的硫元素含量相对于压力响应性颗粒整体为0.1质量%以上0.5质量%以下的范围,
该传递部被设于上述存储容器,传递来自用于使该存储容器旋转的驱动部的旋转驱动力。
2.如权利要求1所述的送出装置,其中,上述压力响应性颗粒具有至少2个玻璃化转变温度,最低玻璃化转变温度与最高玻璃化转变温度之差为30℃以上。
3.如权利要求1或2所述的送出装置,其中,上述粘结性树脂包含苯乙烯系树脂和(甲基)丙烯酸酯系树脂,
该苯乙烯系树脂在该苯乙烯系树脂的聚合成分中包含苯乙烯和其他乙烯基单体,
该(甲基)丙烯酸酯系树脂在该(甲基)丙烯酸酯系树脂的聚合成分中包含至少2种(甲基)丙烯酸酯,(甲基)丙烯酸酯在该(甲基)丙烯酸酯系树脂的聚合成分整体中所占的质量比例为90质量%以上。
4.一种图像形成装置,其具备:
送出压力响应性颗粒的权利要求1~3中任一项所述的送出装置,以及
利用由上述送出装置送出的上述压力响应性颗粒形成图像的图像形成部。
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