CN114815535A - 静电图像显影用色调剂、静电图像显影剂、色调剂盒、处理盒、以及图像形成装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供静电图像显影用色调剂、静电图像显影剂、色调剂盒、处理盒以及图像形成装置。静电图像显影用色调剂具有色调剂颗粒,该色调剂颗粒包含含有非晶性树脂和结晶性树脂的粘结性树脂、染料以及离型剂,通过X射线光电子能谱法测定的上述色调剂颗粒表面的结晶性树脂的比例为15%以下。
Description
技术领域
本公开涉及静电图像显影用色调剂、静电图像显影剂、色调剂盒、处理盒以及图像形成装置。
背景技术
日本特开2005-227671号公报中提出了“一种电子照相用色调剂,其特征在于,其具有:至少包含结晶性树脂和着色剂的核心层;被覆该核心层的包含离型剂的蜡层;以及被覆该蜡层的包含无定形树脂的壳层”。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供静电图像显影用色调剂等,与含有色调剂颗粒且该色调剂颗粒包含含有结晶性树脂和非晶性树脂的粘结性树脂、染料以及离型剂的静电图像显影用色调剂中的下述情况相比,本发明的静电图像显影用色调剂等能够抑制连续形成图像时所产生的光泽度差,所述情况为:通过X射线光电子能谱法测定的上述色调剂颗粒表面的结晶性树脂的比例大于15%的情况;通过X射线光电子能谱法测定的上述色调剂颗粒表面的结晶性树脂的比例相对于通过X射线光电子能谱法测定的上述色调剂颗粒表面的非晶性树脂的比例大于20%的情况;通过X射线光电子能谱法测定的上述色调剂颗粒表面的结晶性树脂的比例相对于通过X射线光电子能谱法测定的上述色调剂颗粒表面的离型剂的比例大于200%的情况;在差示扫描量热测定中,当设第1次升温过程中的基于源自上述结晶性树脂的吸热峰求出的吸热量为Qc1(J/g)、设第2次升温过程中的基于源自上述结晶性树脂的吸热峰求出的吸热量为Qc2(J/g)时,10>Qc1/Qc2的情况;或者在差示扫描量热测定中,当设第1次升温过程中的基于源自上述结晶性树脂的吸热峰求出的吸热量为Qc1(J/g)、设第1次升温过程中的基于源自上述离型剂的吸热峰求出的吸热量为Qw1(J/g),0.2>Qc1/Qw1的情况。
根据本发明的第1方案,提供一种静电图像显影用色调剂,其具有色调剂颗粒且该色调剂颗粒包含含有非晶性树脂和结晶性树脂的粘结性树脂、染料以及离型剂,通过X射线光电子能谱法测定的上述色调剂颗粒表面的结晶性树脂的比例为15%以下。
根据本发明的第2方案,通过X射线光电子能谱法测定的上述色调剂颗粒表面的结晶性树脂的比例为1%以上8%以下。
根据本发明的第3方案,通过X射线光电子能谱法测定的上述色调剂颗粒表面的结晶性树脂的比例为3%以上5%以下。
根据本发明的第4方案,上述染料为碱性染料。
根据本发明的第5方案,上述碱性染料为选自含有阳离子性基团的罗丹明系染料和含有阳离子性基团的偶氮系染料中的至少一种。
根据本发明的第6方案,上述离型剂相对于上述色调剂颗粒的含量为5.0质量%以上10.0质量%以下,通过X射线光电子能谱法测定的上述色调剂颗粒表面的离型剂的比例为3%以上15%以下。
根据本发明的第7方案,上述结晶性树脂的熔解温度Tm为60℃以上80℃以下。
根据本发明的第8方案,上述非晶性树脂的玻璃化转变温度Tg为45℃以上60℃以下。
根据本发明的第9方案,上述粘结性树脂包含脲改性聚酯树脂作为上述非晶性树脂。
根据本发明的第10方案,上述结晶性树脂的含量相对于上述色调剂颗粒为1质量%以上12质量%以下。
根据本发明的第11方案,上述染料的含量相对于上述结晶性树脂的质量为5质量%以上40质量%以下。
根据本发明的第12方案,提供一种静电图像显影用色调剂,其具有色调剂颗粒,该色调剂颗粒包含含有非结性树脂和结晶性树脂的粘结性树脂、染料以及离型剂,通过X射线光电子能谱法测定的上述色调剂颗粒表面的结晶性树脂的比例相对于通过X射线光电子能谱法测定的上述色调剂颗粒表面的非晶性树脂的比例为20%以下,通过X射线光电子能谱法测定的上述色调剂颗粒表面的结晶性树脂的比例相对于通过X射线光电子能谱法测定的上述色调剂颗粒表面的离型剂的比例为200%以下。
根据本发明的第13方案,提供一种静电图像显影用色调剂,其具有色调剂颗粒,该色调剂颗粒包含含有非结性树脂和结晶性树脂的粘结性树脂、染料以及离型剂,在差示扫描量热测定中,当设第1次升温过程中的基于源自上述结晶性树脂的吸热峰求出的吸热量为Qc1(J/g)、设第2次升温过程中的基于源自上述结晶性树脂的吸热峰求出的吸热量为Qc2(J/g)时,满足式:10≦Qc1/Qc2。
根据本发明的第14方案,提供一种静电图像显影用色调剂,其具有色调剂颗粒,该色调剂颗粒包含含有非结性树脂和结晶性树脂的粘结性树脂、染料以及离型剂,在差示扫描量热测定中,当设第1次升温过程中的基于源自上述结晶性树脂的吸热峰求出的吸热量为Qc1(J/g)、设第1次升温过程中的基于源自上述离型剂的吸热峰求出的吸热量Qw1(J/g)时,满足式:0.2≦Qc1/Qw1。
根据本发明的第15方案,提供一种静电图像显影剂,其包含上述静电图像显影用色调剂。
根据本发明的第16方案,提供一种在图像形成装置中装卸的色调剂盒,其存储上述静电图像显影用色调剂。
根据本发明的第17方案,提供一种在图像形成装置中装卸的处理盒,其具备显影机构,该显影机构存储上述静电图像显影剂,利用上述静电图像显影剂将形成在图像保持体表面的静电图像显影为色调剂图像。
根据本发明的第18方案,提供一种图像形成装置,其具备:图像保持体;充电机构,对上述图像保持体表面进行充电;静电图像形成机构,在经充电的上述图像保持体表面形成静电图像;显影机构,存储上述静电图像显影剂,利用上述静电图像显影剂将形成在上述图像保持体表面的静电图像显影为色调剂图像;转印机构,将形成在上述图像保持体表面的色调剂图像转印至记录介质表面;以及定影机构,将转印至上述记录介质表面的色调剂图像进行定影。
根据本发明的第19方案,上述定影机构具有定影部件和加压部件,该加压部件对上述定影部件的外周面进行加压,与上述定影部件一起夹住在表面形成有未定影的色调剂图像的记录介质,该定影机构不具有在上述定影部件表面涂布离型剂的涂布机构。
(效果)
根据上述第1方案,与在含有色调剂颗粒且该色调剂颗粒包含含有结晶性树脂和非晶性树脂的粘结性树脂、染料以及离型剂的静电图像显影用色调剂中,通过X射线光电子能谱法测定的上述色调剂颗粒表面的结晶性树脂的比例大于15%的情况相比,能够抑制连续形成图像时产生的光泽度差。
根据上述第2方案,与在含有色调剂颗粒且该色调剂颗粒包含含有结晶性树脂和非晶性树脂的粘结性树脂、染料以及离型剂的静电图像显影用色调剂中,通过X射线光电子能谱法测定的上述色调剂颗粒表面的结晶性树脂的比例大于8%的情况相比,能够抑制连续形成图像时产生的光泽度差。
根据上述第3方案,与在含有色调剂颗粒且该色调剂颗粒包含含有结晶性树脂和非晶性树脂的粘结性树脂、染料以及离型剂的静电图像显影用色调剂中,通过X射线光电子能谱法测定的上述色调剂颗粒表面的结晶性树脂的比例大于5%的情况相比,能够抑制连续形成图像时产生的光泽度差。
根据上述第4方案,与在含有色调剂颗粒且该色调剂颗粒包含含有结晶性树脂和非晶性树脂的粘结性树脂、染料以及离型剂的静电图像显影用色调剂中,通过X射线光电子能谱法测定的上述色调剂颗粒表面的结晶性树脂的比例大于15%的情况相比,即使上述染料为碱性染料,也能够抑制连续形成图像时产生的光泽度差。
根据上述第5方案,与在含有色调剂颗粒且该色调剂颗粒包含含有结晶性树脂和非晶性树脂的粘结性树脂、染料以及离型剂的静电图像显影用色调剂中,通过X射线光电子能谱法测定的上述色调剂颗粒表面的结晶性树脂的比例大于15%的情况相比,即使碱性染料为选自含有阳离子性基团的罗丹明系染料和含有阳离子性基团的偶氮系染料中的至少一种,也能够抑制连续形成图像时产生的光泽度差。
根据上述第6方案,与上述离型剂相对于上述色调剂颗粒的含量小于5.0质量%或大于10.0质量%的情况、或者通过X射线光电子能谱法测定的上述色调剂颗粒表面的离型剂的比例小于3%、或者大于15%的情况相比,能够抑制连续形成图像时产生的光泽度差。
根据上述第7方案,与在含有色调剂颗粒且该色调剂颗粒包含含有结晶性树脂和非晶性树脂的粘结性树脂、染料以及离型剂的静电图像显影用色调剂中,通过X射线光电子能谱法测定的上述色调剂颗粒表面的结晶性树脂的比例大于15%的情况相比,即使上述结晶性树脂的熔解温度Tm为60℃以上80℃以下,也能够抑制连续形成图像时产生的光泽度差。
根据上述第8方案,与在含有色调剂颗粒且该色调剂颗粒包含含有结晶性树脂和非晶性树脂的粘结性树脂、染料以及离型剂的静电图像显影用色调剂中,通过X射线光电子能谱法测定的上述色调剂颗粒表面的结晶性树脂的比例大于15%的情况相比,即使上述非晶性树脂的玻璃化转变温度Tg为45℃以上60℃以下,也能够抑制连续形成图像时产生的光泽度差。
根据上述第9方案,与在含有色调剂颗粒且该色调剂颗粒包含含有结晶性树脂和非晶性树脂的粘结性树脂、染料以及离型剂的静电图像显影用色调剂中,该粘结性树脂不包含脲改性聚酯树脂作为上述非晶性树脂的情况相比,能够抑制连续形成图像时产生的光泽度差。
根据上述第10方案,与上述结晶性树脂的含量相对于上述色调剂颗粒小于1质量%或大于12质量%的情况相比,能够抑制连续形成图像时产生的光泽度差。
根据上述第11方案,与上述染料的含量相对于上述结晶性树脂的含量小于5质量%或大于40质量%的情况相比,能够抑制连续形成图像时产生的光泽度差。
根据上述第12方案,与在含有色调剂颗粒且该色调剂颗粒包含含有结晶性树脂和非晶性树脂的粘结性树脂、染料以及离型剂的静电图像显影用色调剂中,通过X射线光电子能谱法测定的上述色调剂颗粒表面的结晶性树脂的比例相对于通过X射线光电子能谱法测定的上述色调剂颗粒表面的非晶性树脂的比例大于20%的情况、或者通过X射线光电子能谱法测定的上述色调剂颗粒表面的结晶性树脂的比例相对于通过X射线光电子能谱法测定的上述色调剂颗粒表面的离型剂的比例大于200%的情况相比,能够抑制连续形成图像时产生的光泽度差。
根据上述第13方案,与在含有色调剂颗粒且该色调剂颗粒包含含有结晶性树脂和非晶性树脂的粘结性树脂、染料以及离型剂的静电图像显影用色调剂中,在差示扫描量热测定中,当设第1次升温过程中的基于源自上述结晶性树脂的吸热峰求出的吸热量为Qc1(J/g)、设第2次升温过程中的基于源自上述结晶性树脂的吸热峰求出的吸热量为Qc2(J/g)时,10>Qc1/Qc2的情况相比,能够抑制连续形成图像时产生的光泽度差。
根据上述第14方案,与在含有色调剂颗粒且该色调剂颗粒包含含有结晶性树脂和非晶性树脂的粘结性树脂、染料以及离型剂的静电图像显影用色调剂中,在差示扫描量热测定中,当设第1次升温过程中的基于源自上述结晶性树脂的吸热峰求出的吸热量为Qc1(J/g)、设第1次升温过程中的基于源自上述离型剂的吸热峰求出的吸热量为Qw1(J/g)时,0.2>Qc1/Qw1的情况相比,能够抑制连续形成图像时产生的光泽度差。
根据上述第15~19的各方案,与在含有色调剂颗粒且该色调剂颗粒包含含有结晶性树脂和非晶性树脂的粘结性树脂、染料以及离型剂的静电图像显影用色调剂中,通过X射线光电子能谱法测定的上述色调剂颗粒表面的结晶性树脂的比例大于15%的情况;通过X射线光电子能谱法测定的上述色调剂颗粒表面的结晶性树脂的比例相对于通过X射线光电子能谱法测定的上述色调剂颗粒表面的非晶性树脂的比例大于20%的情况;通过X射线光电子能谱法测定的上述色调剂颗粒表面的结晶性树脂的比例相对于通过X射线光电子能谱法测定的上述色调剂颗粒表面的离型剂的比例大于200%的情况;在差示扫描量热测定中,当设第1次升温过程中的基于源自上述结晶性树脂的吸热峰求出的吸热量为Qc1(J/g)、设第2次升温过程中的基于源自上述结晶性树脂的吸热峰求出的吸热量为Qc2(J/g)时,10>Qc1/Qc2的情况;或者在差示扫描量热测定中,当设第1次升温过程中的基于源自上述结晶性树脂的吸热峰求出的吸热量为Qc1(J/g)、设第1次升温过程中的基于源自上述离型剂的吸热峰求出的吸热量为Qw1(J/g)时,0.2>Qc1/Qw1的情况相比,能够抑制连续形成图像时产生的光泽度差。
附图说明
图1为示出本实施方式的图像形成装置的一例的示意性构成图。
图2为示出本实施方式的处理盒的一例的示意性构成图。
具体实施方式
下面对作为本发明的一例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,并不限制发明的范围。
本说明书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,本说明书中记载的数值范围中,该数值范围的上限值或下限值可被替换成实施例中示出的值。
各成分可以包含两种以上相应的物质。
在提及组合物中的各成分的量的情况下,在组合物中与各成分相应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。
<静电图像显影用色调剂>
第一实施方式的静电图像显影用色调剂(下文中,也将“静电图像显影用色调剂”简称为“色调剂”)具有色调剂颗粒,该色调剂颗粒包含:含有非晶性树脂和结晶性树脂的粘结性树脂、染料以及离型剂。
并且,通过X射线光电子能谱法测定的上述色调剂颗粒表面的结晶性树脂的比例为15%以下。
第一实施方式的色调剂中,通过采用上述构成,可抑制连续形成图像时产生的光泽度差。其理由据推测如下。
近年来,低温定影性优异的色调剂的需求增高。若为了提高色调剂的低温定影性而降低粘结性树脂的玻璃化转变温度,则在保存时可能会容易引起色调剂的凝集。
因此,为了兼顾提高低温定影性和抑制色调剂凝集,有时使用具有包含粘结性树脂(其含有非晶性树脂和结晶性树脂)和离型剂的色调剂颗粒的色调剂。但是,该色调剂中,在非晶性树脂和结晶性树脂在色调剂颗粒中的分散状态不充分的情况下,在将色调剂定影于记录介质上时,会引起定影不良,色调剂可能容易附着于定影部件侧。附着于定影部件的色调剂通过清洁部件被去除,但色调剂中含有的离型剂难以除去,容易残留于定影部件。因此,在再次形成图像的情况下,在定影时,在定影部件中的残留有离型剂的部分,色调剂不容易附着于定影部件侧,因此可得到表面平滑的图像,但在定影部件中的无离型剂残留的部分,色调剂容易附着在定影部件侧,因此容易引起定影不良,容易发生图像的一部分向定影部件迁移的现象(即粘脏(offset))。由此可能使所得到的图像容易产生光泽度差。
此处的光泽度差是指图像光泽的差异。
并且,在使用含有非晶性树脂和结晶性树脂作为粘结性树脂的色调剂的情况下,当使用具有色调剂颗粒且该色调剂颗粒包含含有非晶性树脂和结晶性树脂的粘结性树脂、染料以及离型剂的色调剂时,上述现象显著。染料与结晶性树脂的亲和性有时会较低,在色调剂颗粒表面容易过量存在结晶性树脂(例如,通过X射线光电子能谱法测定的上述色调剂颗粒表面的结晶性树脂的比例大于15%)。据知这是由于,染料具有与结晶性树脂的亲和性低的倾向,另一方面具有与非晶性树脂的亲和性高的倾向,因此染料具有容易存在于色调剂颗粒的内部侧的倾向。因此,该色调剂更容易引起定影不良,具有色调剂更容易附着于定影部件侧的倾向。因此,在连续形成图像时,具有更容易产生图像的光泽度差的倾向。
第一实施方式的色调剂中,使通过X射线光电子能谱法测定的上述色调剂颗粒表面的结晶性树脂的比例为15%以下。因此,存在于色调剂颗粒表面的结晶性树脂的量降低。因此,该色调剂不容易引起定影不良,具有色调剂不容易附着于定影部件侧的倾向。因此,关于第一实施方式的色调剂,即使是具有色调剂颗粒且该色调剂颗粒包含含有非晶性树脂和结晶性树脂的粘结性树脂、染料以及离型剂的色调剂,也可在连续形成图像时抑制图像的光泽度差。
基于上述理由可推测,第一实施方式的色调剂可抑制连续形成图像时产生的光泽度差。
第二实施方式的色调剂具有色调剂颗粒,该色调剂颗粒包含:含有非结性树脂和结晶性树脂的粘结性树脂、染料以及离型剂。
并且,通过X射线光电子能谱法测定的上述色调剂颗粒表面的结晶性树脂的比例相对于通过X射线光电子能谱法测定的上述色调剂颗粒表面的非晶性树脂的比例为20%以下,通过X射线光电子能谱法测定的上述色调剂颗粒表面的结晶性树脂的比例相对于通过X射线光电子能谱法测定的上述色调剂颗粒表面的离型剂的比例为200%以下。
第二实施方式的色调剂中,通过采用上述构成,可抑制连续形成图像时产生的光泽度差。其理由据推测如下。
第二实施方式的色调剂中,使通过X射线光电子能谱法测定的上述色调剂颗粒表面的结晶性树脂的比例相对于通过X射线光电子能谱法测定的上述色调剂颗粒表面的非晶性树脂的比例为20%以下。因此降低了存在于色调剂颗粒表面的结晶性树脂的量。另外,使通过X射线光电子能谱法测定的上述色调剂颗粒表面的结晶性树脂的比例相对于通过X射线光电子能谱法测定的上述色调剂颗粒表面的离型剂的比例为200%以下。由此,离型剂适度地存在于色调剂颗粒表面。由此,本实施方式的色调剂在定影时能够向定影部件适度地供给离型剂。基于上述原因,该色调剂不容易引起定影不良,具有色调剂不容易附着于定影部件侧的倾向。因此,关于第二实施方式的色调剂,即使是具有色调剂颗粒且该色调剂颗粒包含含有非晶性树脂和结晶性树脂的粘结性树脂、染料以及离型剂的色调剂,也可在连续形成图像时抑制图像的光泽度差。
基于上述理由可推测,第二实施方式的色调剂可抑制连续形成图像时产生的光泽度差。
第三实施方式的色调剂具有色调剂颗粒,该色调剂颗粒包含:含有非结性树脂和结晶性树脂的粘结性树脂、染料以及离型剂。
并且,在差示扫描量热测定中,当设第1次升温过程中的基于源自上述结晶性树脂的吸热峰求出的吸热量为Qc1(J/g)、设第2次升温过程中的基于源自上述结晶性树脂的吸热峰求出的吸热量为Qc2(J/g)时,满足式:10≦Qc1/Qc2。
第三实施方式的色调剂中,通过采用上述构成,可抑制连续形成图像时产生的光泽度差。其理由据推测如下。
此处,在色调剂颗粒的差示扫描量热测定中,升温过程中的基于源自上述结晶性树脂的吸热峰求出的吸热量是基于与非晶性树脂相分离的结晶性树脂的吸热峰求出的吸热量。
并且,第1次升温过程中的基于源自上述结晶性树脂的吸热峰求出的吸热量Qc1(J/g)表示与非晶性树脂相容的结晶性树脂量(相容部分(相溶部))少的状态下的测定结果,第2次升温过程中的基于源自上述结晶性树脂的吸热峰求出的吸热量Qc2(J/g)表示与非晶性树脂相容的结晶性树脂量(相容部分)多的状态下的测定结果。即,若吸热量Qc1相对于吸热量Qc2的值(Qc1/Qc2)高,则意味着与非晶性树脂相容的结晶性树脂量(相容部分)少,结晶性树脂的相分离量多。另一方面,若吸热量Qc1相对于吸热量Qc2的值(Qc1/Qc2)低,则意味着与非晶性树脂相容的结晶性树脂量(相容部分)多,结晶性树脂的相分离量少。
第三实施方式的色调剂满足式:10≦Qc1/Qc2。由此,第三实施方式的色调剂具有与非晶性树脂相容的结晶性树脂量(相容部分)少、结晶性树脂的相分离量多的倾向。另外,通过满足上述式,呈相分离的结晶性树脂在色调剂颗粒内部微区化存在的比例趋于增多,因此降低了存在于色调剂颗粒表面的结晶性树脂的量。因此,该色调剂不容易引起定影不良,具有色调剂不容易附着于定影部件侧的倾向。因此,关于第三实施方式的色调剂,即使是具有色调剂颗粒且该色调剂颗粒包含含有非晶性树脂和结晶性树脂的粘结性树脂、染料以及离型剂的色调剂,也可在连续形成图像时抑制图像的光泽度差。
基于上述理由可推测,第三实施方式的色调剂可抑制连续形成图像时产生的光泽度差。
第四实施方式的色调剂具有色调剂颗粒,该色调剂颗粒包含:含有非结性树脂和结晶性树脂的粘结性树脂、染料以及离型剂。
进而,在差示扫描量热测定中,当设第1次升温过程中的基于源自上述结晶性树脂的吸热峰求出的吸热量为Qc1(J/g)、设第1次升温过程中的基于源自上述离型剂的吸热峰求出的吸热量为Qw1(J/g)时,满足式:0.2≦Qc1/Qw1。
此处,在色调剂颗粒的差示扫描量热测定中,升温过程中的基于源自离型剂的吸热峰求出的吸热量是基于源自与粘结性树脂相分离的离型剂的吸热峰求出的吸热量。
第四实施方式的色调剂通过满足式:0.2≦Qc1/Qw1,容易使Qc1的值为较高的数值、Qw1的值为较低的数值。于是具有与非晶性树脂相容的结晶性树脂量(相容部分)少、与粘结性树脂相容的离型剂量(相容部分)多的倾向。处于这样的状态的色调剂具有在定影时离型剂容易渗出的倾向,能够向定影部件适度地供给离型剂。
基于上述原因,该色调剂不容易引起定影不良,具有色调剂不容易附着于定影部件侧的倾向。因此,关于第四实施方式的色调剂,即使是具有色调剂颗粒且该色调剂颗粒包含含有非晶性树脂和结晶性树脂的粘结性树脂、染料以及离型剂的色调剂,也可在连续形成图像时抑制图像的光泽度差。
下面对符合第一~第四实施方式的全部色调剂的色调剂(下文中也称为“本实施方式的色调剂”)进行详细说明。但是,本公开的色调剂的一例为符合第一~第四实施方式的色调剂中的任意一者的色调剂即可。
(色调剂颗粒)
色调剂颗粒包含:
含有非晶性树脂和结晶性树脂的粘结性树脂、
染料、以及
离型剂。
-粘结性树脂-
作为粘结性树脂,例如可以举出由下述单体的均聚物或者将这些单体2种以上组合而成的共聚物形成的乙烯基系树脂,所述单体为:苯乙烯类(例如苯乙烯、对氯苯乙烯、α-甲基苯乙烯等)、(甲基)丙烯酸酯类(例如丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸月桂酯、丙烯酸-2-乙基己酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸正丙酯、甲基丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸-2-乙基己酯等)、烯键式不饱和腈类(例如丙烯腈、甲基丙烯腈等)、乙烯基醚类(例如乙烯基甲醚、乙烯基异丁醚等)、乙烯基酮类(乙烯基甲基酮、乙烯基乙基酮、乙烯基异丙烯基酮等)、烯烃类(例如乙烯、丙烯、丁二烯等)等。
作为粘结性树脂,还可以举出例如环氧树脂、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、这些树脂与上述乙烯基系树脂的混合物或者在它们的共存下将乙烯基系单体聚合而得到的接枝聚合物等。
这些粘结性树脂可以单独使用一种,也可以合用两种以上。
粘结性树脂含有非晶性树脂和结晶性树脂。
此处,非晶性树脂是指如下树脂:在使用差示扫描量热测定(DSC)的热分析测定中不具有明确的吸热峰、仅具有阶梯状吸热变化,并且在常温下为固体、在玻璃化转变温度以上的温度下发生热塑化的树脂。
另一方面,结晶性树脂是指在差示扫描热量测定(DSC)中不存在阶梯状的吸热量变化、具有明确的吸热峰的树脂。
具体地说,例如,结晶性树脂是指以升温速度10℃/min测定时的吸热峰的半峰宽为10℃以内,非晶性树脂是指半峰宽大于10℃的树脂或者未确认到明确的吸热峰的树脂。
对非晶性树脂进行说明。
作为非晶性树脂,例如可以举出非晶性聚酯树脂、非晶性乙烯基树脂(例如苯乙烯丙烯酸类树脂等)、环氧树脂、聚碳酸酯树脂、聚氨酯树脂等公知的非晶性树脂。这些之中,优选非晶性聚酯树脂、非晶性乙烯基树脂(特别是苯乙烯丙烯酸类树脂),更优选非晶性聚酯树脂。
·非晶性聚酯树脂
作为非晶性聚酯树脂,例如可以举出多元羧酸与多元醇的缩聚体。需要说明的是,作为非晶性聚酯树脂,可以使用市售品,也可以使用合成品。
作为多元羧酸,例如可以举出脂肪族二羧酸(例如草酸、丙二酸、马来酸、富马酸、柠康酸、衣康酸、戊烯二酸、琥珀酸、烯基琥珀酸、己二酸、癸二酸等)、脂环式二羧酸(例如环己烷二羧酸等)、芳香族二羧酸(例如对苯二甲酸、间苯二甲酸、邻苯二甲酸、萘二羧酸等)、它们的酸酐、或者它们的低级(例如碳原子数1~5)烷基酯。这些之中,作为多元羧酸,例如优选芳香族二羧酸。
多元羧酸中,也可以将二羧酸与采取交联结构或支链结构的3元以上羧酸合用。作为3元以上羧酸,例如可以举出偏苯三酸、苯均四酸、它们的酸酐或者它们的低级(例如碳原子数1~5)烷基酯等。
多元羧酸可以单独使用一种,也可以合用两种以上。
作为多元醇,例如可以举出脂肪族二醇(例如乙二醇、二甘醇、三甘醇、丙二醇、丁二醇、己二醇、新戊二醇等)、脂环式二醇(例如环己二醇、环己烷二甲醇、氢化双酚A等)、芳香族二醇(例如双酚A的环氧乙烷加成物、双酚A的环氧丙烷加成物等)。这些之中,作为多元醇,例如优选芳香族二醇、脂环式二醇,更优选芳香族二醇。
作为多元醇,也可以将二醇与采取交联结构或支链结构的3元以上的多元醇合用。作为3元以上的多元醇,例如可以举出甘油、三羟甲基丙烷、季戊四醇。
多元醇可以单独使用一种,也可以合用两种以上。
非晶性聚酯树脂通过公知的制造方法得到。具体地说,例如通过下述方法得到:使聚合温度为180℃以上230℃以下,根据需要对反应体系内进行减压,一边除去缩合时生成的水或醇一边进行反应。
需要说明的是,原料单体在反应温度下不溶解或不相容的情况下,可以加入高沸点溶剂作为溶解辅助剂使其溶解。这种情况下,一边蒸馏除去溶解辅助剂一边进行缩聚反应。在存在相容性差的单体的情况下,可以预先使相容性差的单体与要与该单体缩聚的酸或醇进行缩合,之后与主成分一起进行缩聚。
此处,非晶性聚酯树脂中,除了上述未改性的非晶性聚酯树脂以外,还可以举出改性的非晶性聚酯树脂。改性的非晶性聚酯树脂为存在酯键以外的连结基团的非晶性聚酯树脂、与非晶性聚酯树脂成分不同的树脂成分利用共价键或离子键等结合而成的非晶性聚酯树脂。作为改性的非晶性聚酯树脂,例如可以举出使在末端导入有与酸基或羟基反应的异氰酸酯基等官能团的非晶性聚酯树脂与活性氢化合物反应而将末端进行改性的树脂。
作为改性的非晶性聚酯树脂,优选脲改性的非晶性聚酯树脂(下文中也简称为“脲改性聚酯树脂”)。
通过使粘结性树脂包含脲改性聚酯树脂作为非晶性聚酯树脂,可得到基于分子量分布控制和粘弹性控制的剥离性改善效果,因此能够进一步抑制连续形成图像时产生的光泽度差。
脲改性聚酯树脂可以为通过具有异氰酸酯基的非晶性聚酯树脂(非晶性聚酯预聚物)与胺化合物的反应(交联反应及扩链反应中的至少一种反应)得到的脲改性聚酯树脂。需要说明的是,在脲改性聚酯树脂中,也可以含有脲键的同时含有氨基甲酸酯键。
作为具有异氰酸酯基的非晶性聚酯预聚物,可以举出这样的非晶性聚酯预聚物等,该非晶性聚酯预聚物为多元羧酸与多元醇的缩聚物,并且是使多元异氰酸酯化合物与具有活性氢的非晶性聚酯树脂反应而成的。作为非晶性聚酯树脂所具有的具有活性氢的基团,可以举出羟基(醇羟基和酚羟基)、氨基、羧基、巯基等,优选醇羟基。
具有异氰酸酯基的非晶性聚酯预聚物中,多元羧酸和多元醇可以举出与非晶性聚酯树脂中所说明的多元羧酸和多元醇同样的化合物。
作为多元异氰酸酯化合物,可以举出脂肪族多异氰酸酯(四亚甲基二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、2,6-二异氰酸根合甲基己酸酯等);脂环式多异氰酸酯(异佛尔酮二异氰酸酯、环己基甲烷二异氰酸酯等);芳香族二异氰酸酯(甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯等);芳香脂肪族二异氰酸酯(α,α,α’,α’-四甲基苯二亚甲基二异氰酸酯等);异氰脲酸酯类;将上述多异氰酸酯利用苯酚衍生物、肟、己内酰胺等封端剂进行封端而得到的化合物。
多元异氰酸酯化合物可以单独使用一种,也可以合用两种以上。
关于多元异氰酸酯化合物的比例,以异氰酸酯基[NCO]与具有羟基的非晶性聚酯预聚物的羟基[OH]的当量比[NCO]/[OH]计,优选为1/1以上5/1以下、更优选为1.2/1以上4/1以下、进一步优选为1.5/1以上2.5/1以下。
具有异氰酸酯基的非晶性聚酯预聚物中,源自多元异氰酸酯化合物的成分的含量相对于具有异氰酸酯基的非晶性聚酯预聚物整体优选为0.5质量%以上40质量%以下、更优选为1质量%以上30质量%以下、进一步优选为2质量%以上20质量%以下。
具有异氰酸酯基的非晶性聚酯预聚物在每1分子中所含有的异氰酸酯基数优选平均为1个以上、更优选平均为1.5个以上3个以下、进一步优选平均为1.8个以上2.5个以下。
作为与具有异氰酸酯基的非晶性聚酯预聚物反应的胺化合物,可以举出二胺、3元以上的多元胺、氨基醇、氨基硫醇、氨基酸、将这些氨基封端而得到的化合物等。
作为二胺,可以举出芳香族二胺(苯二胺、二乙基甲苯二胺、4,4’二氨基二苯基甲烷等);脂环式二胺(4,4’-二氨基-3,3’二甲基二环己基甲烷、二胺环己烷、异佛尔酮二胺等);以及脂肪族二胺(乙二胺、四亚甲基二胺、六亚甲基二胺等)等。
作为3元以上的多元胺,可以举出二亚乙基三胺、三亚乙基四胺等。
作为氨基醇,可以举出乙醇胺、羟乙基苯胺等。
作为氨基硫醇,可以举出氨基乙基硫醇、氨基丙基硫醇等。
作为氨基酸,可以举出氨基丙酸、氨基己酸等。
作为将这些氨基封端而成的化合物,可以举出由二胺、3元以上的多元胺、氨基醇、氨基硫醇、氨基酸等胺化合物与酮化合物(丙酮、甲基乙基酮、甲基异丁基酮等)得到的酮亚胺化合物、噁唑啉化合物等。
这些胺化合物中,优选酮亚胺化合物。
胺化合物可以单独使用一种,也可以合用两种以上。
需要说明的是,脲改性聚酯树脂可以为利用使交联反应和扩链反应中的至少一种反应终止的终止剂(以下也称为“交联/扩链反应终止剂”)来调整具有异氰酸酯基的非晶性聚酯树脂(非晶性聚酯预聚物)与胺化合物的反应(交联反应和扩链反应中的至少一种反应)而对反应后的分子量进行了调整的树脂。
作为交联/扩链反应终止剂,可以举出单胺(二乙胺、二丁胺、丁胺、月桂胺等)以及将它们封端而成的化合物(酮亚胺化合物)等。
关于胺化合物的比例,以具有异氰酸酯基的非晶性聚酯预聚物中的异氰酸酯基[NCO]与胺类中的氨基[NHx]的当量比[NCO]/[NHx]计,优选为1/2以上2/1以下、更优选为1/1.5以上1.5/1以下、进一步优选为1/1.2以上1.2/1以下。
对非晶性树脂的特性进行说明。
非晶性树脂的玻璃化转变温度(Tg)可以为45℃以上60℃以下、可以为48℃以上65℃以下、也可以为50℃以上60℃以下。
当非晶性树脂的玻璃化转变温度Tg为上述范围内时,在定影时更容易引起色调剂在定影部件上的附着。但是,本实施方式的色调剂即使在非晶性树脂的玻璃化转变温度Tg为上述范围内的情况下,通过调整色调剂颗粒表面的结晶性树脂的含量,也可以抑制连续形成图像时产生的光泽度差。
需要说明的是,玻璃化转变温度由通过差示扫描量热测定(DSC)得到的DSC曲线求出,更具体地说,按照JIS K 7121-1987“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”求出。
非晶性树脂的重均分子量(Mw)优选为5000以上1000000以下、更优选为7000以上500000以下。
非晶性树脂的数均分子量(Mn)优选为2000以上100000以下。
非晶性树脂的分子量分布Mw/Mn优选为1.5以上100以下、更优选为2以上60以下。
需要说明的是,重均分子量和数均分子量通过凝胶渗透色谱(GPC)测定。利用GPC的分子量测定中,作为测定装置使用东曹制GPC·HLC-8120GPC,使用东曹制柱·TSKgelSuperHM-M(15cm),利用THF溶剂进行测定。重均分子量和数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根据该测定结果计算出。
对结晶性树脂进行说明。
作为结晶性树脂,可以举出结晶性聚酯树脂、结晶性乙烯基树脂(例如聚亚烷基树脂、长链(甲基)丙烯酸烷基酯树脂等)等公知的结晶性树脂。这些之中,从色调剂的机械强度和低温定影性的方面出发,优选结晶性聚酯树脂。
·结晶性聚酯树脂
结晶性聚酯树脂例如可以举出多元羧酸与多元醇的缩聚物。需要说明的是,作为结晶性聚酯树脂,可以使用市售品,也可以使用合成物。
此处,为了使结晶性聚酯树脂容易形成晶体结构,与使用具有芳香族的聚合性单体得到的缩聚物相比,结晶性聚酯优选使用具有直链状脂肪族的聚合性单体得到的缩聚物。
作为多元羧酸,例如可以举出脂肪族二羧酸(例如草酸、琥珀酸、戊二酸、己二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、1,9-壬烷二甲酸、1,10-癸烷二羧酸、1,12-十二烷二羧酸、1,14-十四烷二羧酸、1,18-十八烷二羧酸等)、芳香族二羧酸(例如邻苯二甲酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸、萘-2,6-二羧酸等二元酸等)、它们的酸酐、或者它们的低级(例如碳原子数1~5)烷基酯。
多元羧酸中,也可以将二羧酸与采取交联结构或支链结构的3元以上羧酸合用。作为三元羧酸,例如可以举出芳香族羧酸(例如1,2,3-苯三甲酸、1,2,4-苯三甲酸、1,2,4-萘三甲酸等)、它们的酸酐、或者它们的低级(例如碳原子数1~5)烷基酯。
作为多元羧酸,也可以将这些二羧酸与具有磺酸基的二羧酸、具有烯键式双键的二羧酸合用。
多元羧酸可以单独使用一种,也可以合用两种以上。
作为多元醇,例如可以举出脂肪族二醇(例如主链部分的碳原子数为7以上20以下的直链型脂肪族二醇)。作为脂肪族二醇,例如可以举出乙二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇、1,7-庚二醇、1,8-辛二醇、1,9-壬二醇、1,10-癸二醇、1,11-十一烷二醇、1,12-十二烷二醇、1,13-十三烷二醇、1,14-十四烷二醇、1,18-十八烷二醇、1,14-二十烷二醇等。这些之中,作为脂肪族二醇,优选1,8-辛二醇、1,9-壬二醇、1,10-癸二醇。
多元醇中,也可以将二醇与采取交联结构或支链结构的3元以上的醇合用。作为3元以上的醇,例如可以举出甘油、三羟甲基乙烷、三羟甲基丙烷、季戊四醇等。
多元醇可以单独使用一种,也可以合用两种以上。
此处,多元醇中,脂肪族二醇的含量可以为80摩尔%以上,优选为90摩尔%以上。
结晶性聚酯树脂的熔解温度可以为60℃以上80℃以下,可以为62℃以上75℃以下,也可以为65℃以上70℃以下。
需要说明的是,熔解温度根据由差示扫描量热测定(DSC)得到的DSC曲线按照JISK7121:1987“塑料的转变温度测定方法”的熔解温度的测定方法中记载的“熔解峰温度”求出。
结晶性聚酯树脂的重均分子量(Mw)优选为6,000以上35,000以下。
结晶性聚酯树脂例如与非晶性聚酯树脂同样地通过公知的制造方法得到。
对结晶性树脂的特性进行说明。
结晶性树脂的熔解温度Tm可以为60℃以上80℃以下、可以为62℃以上75℃以下、也可以为65℃以上70℃以下。
当结晶性树脂的熔解温度Tm为上述范围内时,在定影时更容易引起色调剂在定影部件上的附着。但是,本实施方式的色调剂即使在结晶性树脂的熔解温度Tm为上述范围内的情况下,通过调整色调剂颗粒表面的结晶性树脂的含量,也能够抑制连续形成图像时产生的光泽度差。
需要说明的是,熔解温度根据由差示扫描量热测定(DSC)得到的DSC曲线按照JISK7121:1987“塑料的转变温度测定方法”的熔解温度的测定方法中记载的“熔解峰温度”求出。
结晶性树脂的重均分子量(Mw)优选为6,000以上35,000以下。
作为粘结性树脂的含量,例如相对于色调剂颗粒整体优选为40质量%以上95质量%以下、更优选为50质量%以上90质量%以下、进一步优选为60质量%以上85质量%以下。
结晶性树脂相对于色调剂颗粒的含量优选为1质量%以上12质量%以下、更优选为3质量%以上10质量%以下、进一步优选为5质量%以上8质量%以下。
通过使结晶性树脂的含量为上述范围内,能够抑制低温域的熔融不良和高温域的粘弹性不足,能够降低定影部件上的图像粘脏。因此,可进一步抑制连续形成图像时产生的光泽度差。
-染料-
色调剂颗粒含有染料。
此处,“染料”是指在23℃的水100g中的溶解度或在23℃的环己酮100g中的溶解度为0.1g以上的着色剂。
作为染料没有特别限定,可以举出碱性染料、酸性染料、媒染染料、酸性媒染染料、直接染料、分散染料、硫化染料、还原染料、冰染染料、氧化染料、活性染料、油溶染料、食品用色素、天然色素或荧光增白剂等。
这些染料可以单独使用一种,也可以合用两种以上。
作为染料,从显色性的方面出发,优选为碱性染料。
此处,染料为碱性染料的情况下,与其他种类的染料相比,具有与结晶性树脂的亲和性更低的倾向,因此具有容易进一步增大连续形成图像时产生的光泽度差的倾向。但是,本实施方式的色调剂中,使色调剂颗粒表面的结晶性树脂的含量为15%以下。因此降低了存在于色调剂颗粒表面的结晶性树脂的量,即使在染料为碱性染料的情况下,也可抑制连续形成图像时产生的光泽度差。
染料为碱性染料中的选自含有阳离子性基团的罗丹明系染料和含有阳离子性基团的偶氮系染料中的至少一种的情况下,在碱性染料中特别具有与结晶性树脂的亲和性低的倾向,因此具有更容易增大连续形成图像时产生的光泽度差的倾向。但是,本实施方式的色调剂中,使色调剂颗粒表面的结晶性树脂的含量为15%以下。因此降低了存在于色调剂颗粒表面的结晶性树脂的量,即使在染料为碱性染料的情况下,也可抑制连续形成图像时产生的光泽度差。
下面对碱性染料进行具体说明。
碱性染料是指具有阳离子性基团的染料。
作为阳离子性基团,优选为鎓基,更优选为铵基、亚胺基或吡啶鎓基,进一步优选为铵基,特别优选为季铵基。
碱性染料可以仅具有1个阳离子性基团,也可以具有2个以上的阳离子基团,从荧光强度的方面出发,该阳离子性基团优选具有1个以上4个以下、更优选具有1个或2个、特别优选仅具有1个。
作为碱性染料,例如具体地说,可以举出含有阳离子性基团的哒嗪系染料、含有阳离子性基团的噁嗪系染料、含有阳离子性基团的噻嗪系染料、含有阳离子性基团的偶氮系染料、含有阳离子性基团的蒽醌系染料、含有阳离子性基团的罗丹明系染料、含有阳离子性基团的三芳基甲烷系染料、含有阳离子性基团的酞菁系染料、含有阳离子性基团的碱性槐黄系染料、含有阳离子性基团的吖啶系染料、含有阳离子性基团的次甲基系染料等。具体地说,可以举出下述的染料。需要说明的是,例如,“碱性红2”等也被称为“C.I.碱性红2”等。
含有阳离子性基团的哒嗪系染料是指在同一分子内具有阳离子性基团和哒嗪骨架的染料。
作为含有阳离子性基团的哒嗪系染料,具体地说,可以举出碱性红2、5、6、10;碱性蓝13、14、16;碱性紫5、6、8、12;碱性黄14;等等。
含有阳离子性基团的噁嗪系染料是指在同一分子内具有阳离子性基团和噁嗪骨架的染料。
作为含有阳离子性基团的噁嗪系染料,具体地说,可以举出碱性蓝3、6、10、12、74等。
含有阳离子性基团的噻嗪系染料是指在同一分子内具有阳离子性基团和噻嗪骨架的染料。
作为含有阳离子性基团的噻嗪系染料,具体地说,可以举出碱性蓝9、17、24、25;碱性绿5;等等。
含有阳离子性基团的偶氮系染料是指在同一分子内具有阳离子性基团和偶氮基的染料。
作为含有阳离子性基团的偶氮系染料,具体地说,可以举出碱性红18、22、23、24、29、30、31、32、34、38、39、46、51、53、54、55、62、64、76、94、111、118;碱性蓝41、53、54、55、64、65、66、67、162;碱性紫18、36;碱性黄15、19、24、25、28、29、38、39、49、51、57、62、73;碱性橙1、2、24、25、29、30、33、54、69;等等。
含有阳离子性基团的蒽醌系染料是指在同一分子内具有阳离子性基团和蒽醌骨架的染料。
作为含有阳离子性基团的蒽醌系染料,具体地说,可以举出碱性蓝22、44、47、72等。
含有阳离子性基团的罗丹明系染料是指在同一分子内具有阳离子性基团和罗丹明骨架的染料。
此处,罗丹明骨架是指下式(1)所示的结构。
含有阳离子性基团的罗丹明系染料具体地说可以举出碱性红1、1:1、3、4、8、11;碱性紫10、11、11:1;等等。
含有阳离子性基团的三芳基甲烷系染料是指在同一分子内具有阳离子性基团和三芳基甲烷骨架的染料。三芳基甲烷骨架是指在同一碳上具有3个芳基的结构。
作为含有阳离子性基团的三芳基甲烷系染料,可以举出碱性红9;碱性蓝1、2、5、7、8、11、15、18、20、23、26、35、81;碱性紫1、2、3、4、14、23;碱性绿1、4;等等。
含有阳离子性基团的酞菁系染料是指在同一分子内具有阳离子性基团和酞菁骨架的染料。
作为含有阳离子性基团的酞菁系染料,可以举出碱性蓝140等。
含有阳离子性基团的碱性槐黄系染料是指在同一分子内具有阳离子性基团和碱性槐黄骨架的染料。
作为含有阳离子性基团的碱性槐黄系染料,可以举出碱性黄2、3、37等。
含有阳离子性基团的吖啶系染料是指在同一分子内具有阳离子性基团和吖啶骨架的染料。
作为含有阳离子性基团的吖啶系染料,可以举出碱性黄5、6、7、9;碱性橙4、5、14、15、16、17、18、19、23;等等。
含有阳离子性基团的次甲基系染料是指在同一分子内具有阳离子性基团和吲哚骨架的染料。
作为含有阳离子性基团的次甲基系染料,可以举出碱性红12、13、14、15、27、28、37、52、90;碱性黄11、13、20、21、52、53;碱性橙21、22;碱性紫7、15、16、20、21、22;等等。
染料的含量相对于结晶性树脂的含量优选为5质量%以上40质量%以下、更优选为8质量%以上30质量%以下、进一步优选为10质量%以上20质量%以下。
通过使染料的含量为上述范围内,可进一步抑制连续形成图像时产生的光泽度差。
其理由据推测如下。
当染料的含量相对于结晶性树脂的含量为5质量%以上时,可抑制非晶性树脂及结晶性树脂的相容化,由此可提高低温域的定影性;染料的含量相对于结晶性树脂的含量为40质量%以下时,可通过填料效果提高粘弹性,使高温域的剥离性良好。因此,可进一步抑制连续形成图像时产生的光泽度差。
-离型剂-
作为离型剂,例如可以举出:烃类蜡;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;等等。离型剂并不限于此。
离型剂的熔解温度优选为50℃以上110℃以下、更优选为60℃以上100℃以下。
需要说明的是,熔解温度根据由差示扫描量热测定(DSC)得到的DSC曲线按照JISK 7121-1987“塑料的转变温度测定方法”的熔解温度的测定方法中记载的“熔解峰温度”求出。
作为离型剂的含量,从抑制连续形成图像时产生的光泽度差的方面出发,例如相对于色调剂颗粒整体优选为1.0质量%以上20.0质量%以下、更优选为5.0质量%以上15.0质量%以下、进一步优选为5.0质量%以上10.0质量%以下。
从抑制连续形成图像时产生的光泽度差的方面出发,通过X射线光电子能谱法测定的色调剂颗粒表面的离型剂的比例优选为20%以上50%以下、更优选为25%以上45%以下、特别优选为30%以上40%以下。
此处,关于色调剂颗粒表面的离型剂的含量的测定过程如下文所述。
特别优选离型剂相对于色调剂颗粒的含量为5.0质量%以上10.0质量%以下并且通过X射线光电子能谱法测定的上述色调剂颗粒表面的离型剂的比例为3%以上15%以下。
通过使离型剂的含量为上述范围内并且使离型剂适度地存在于色调剂颗粒的表面,在色调剂的定影时离型剂容易渗出,可进一步抑制色调剂的定影不良,抑制色调剂在定影部件侧的附着。因此,可进一步抑制连续形成图像时产生的光泽度差。
-其他添加剂-
作为其他添加剂,例如可以举出磁性体、电荷控制剂、无机粉体等公知的添加剂。这些添加剂以内添剂的形式包含在色调剂颗粒中。
另外,作为着色剂,可以与染料一起合用颜料。
作为颜料,例如可以举出炭黑、铬黄、汉撒黄、联苯胺黄、还原黄、喹啉黄、颜料黄、永久橙GTR、吡唑啉酮橙、耐硫化橙、沃丘格红、永固红、亮胭脂3B、亮胭脂6B、杜邦油红、吡唑啉酮红、立索红、罗丹明B色淀、色淀红C、颜料红、玟瑰红、苯胺蓝、佛青蓝、油溶蓝、亚甲基蓝氯化物、酞菁蓝、颜料蓝、酞菁绿、孔雀石绿草酸盐等各种颜料。
-色调剂颗粒表面的结晶性树脂的含量-
通过X射线光电子能谱法测定的色调剂颗粒表面的结晶性树脂的比例为15%以下。
此处,色调剂颗粒表面的结晶性树脂的含量的测定过程如下文所述。
通过X射线光电子能谱法测定的色调剂颗粒表面的结晶性树脂的比例优选为1%以上8%以下、进一步优选为3%以上5%以下。
通过使色调剂颗粒表面的结晶性树脂的含量为上述范围内,可在维持低温定影性的同时进一步降低存在于色调剂颗粒表面的结晶性树脂的量。因此,在连续形成图像时,可进一步抑制图像的光泽度差。
另外,在记录介质上定影时,若结晶性树脂及非晶性树脂的混合不充分,则图像强度可能会降低。通过使色调剂颗粒表面的结晶性树脂的含量为上述范围内,在记录介质上定影时,结晶性树脂及非晶性树脂容易混合。因此可提高图像强度。
-色调剂颗粒表面的组成比-
本实施方式的色调剂中,通过X射线光电子能谱法测定的上述色调剂颗粒表面的结晶性树脂的比例相对于通过X射线光电子能谱法测定的上述色调剂颗粒表面的非晶性树脂的比例为20%以下。
另外,通过X射线光电子能谱法测定的上述色调剂颗粒表面的结晶性树脂的比例相对于通过X射线光电子能谱法测定的上述色调剂颗粒表面的离型剂的比例为200%以下。
从抑制连续形成图像时产生的光泽度差的方面出发,通过X射线光电子能谱法测定的上述色调剂颗粒表面的结晶性树脂的比例相对于通过X射线光电子能谱法测定的上述色调剂颗粒表面的非晶性树脂的比例优选为1%以上20%以下、更优选为2%以上12%以下、进一步优选为3%以上8%以下。
从抑制连续形成图像时产生的光泽度差的方面出发,通过X射线光电子能谱法测定的上述色调剂颗粒表面的结晶性树脂的比例相对于通过X射线光电子能谱法测定的上述色调剂颗粒表面的离型剂的比例优选为5%以上200%以下、更优选为10%以上80%以下、进一步优选为20%以上40%以下。
-色调剂颗粒表面的各成分的含量测定方法-
色调剂颗粒表面的结晶性树脂、非晶性树脂以及离型剂的比例通过XPS(X射线光电子分光)测定求出。作为XPS测定装置,使用日本电子公司制造的JPS-9000MX,测定中,作为X射线源使用MgKα射线,使加速电压为10kV、放射电流为30mA。
首先,根据碳原子的比例来确定色调剂的色调剂颗粒(测定对象)所包含的成分中的离型剂、非晶性树脂以及结晶性树脂。并且对于作为测定对象的色调剂的色调剂颗粒中包含的离型剂、非晶性树脂以及结晶性树脂分别单独地进行XPS测定,得到C1S能谱。接着进行测定对象——色调剂的XPS测定,对色调剂颗粒表面的结晶性树脂、非晶性树脂以及离型剂的比例进行定量。
此处,色调剂颗粒表面的结晶性树脂、非晶性树脂以及离型剂的比例的定量通过C1S能谱的峰分离法来进行。峰分离法中,将所测定的C1S能谱使用基于最小二乘法的曲线拟合分离成各成分。作为分离基础的成分能谱使用对色调剂的色调剂颗粒(测定对象)中包含的离型剂、非晶性树脂以及结晶性树脂单独进行测定而得到的C1S能谱。
通过X射线光电子能谱法测定的色调剂颗粒表面的结晶性树脂的比例是色调剂颗粒表面的结晶性树脂的C1S能谱强度相对于色调剂颗粒表面的C1S能谱强度的比例。
通过X射线光电子能谱法测定的色调剂颗粒表面的非晶性树脂的比例是色调剂颗粒表面的非晶性树脂的C1S能谱强度相对于色调剂颗粒表面的C1S能谱强度的比例。
通过X射线光电子能谱法测定的色调剂颗粒表面的离型剂的比例是色调剂颗粒表面的离型剂的C1S能谱强度相对于色调剂颗粒表面的C1S能谱强度的比例。
-Qc1/Qc2-
本实施方式的色调剂中,在差示扫描量热测定中,当设第1次升温过程中的基于源自上述结晶性树脂的吸热峰求出的吸热量为Qc1(J/g)、设第2次升温过程中的基于源自上述结晶性树脂的吸热峰求出的吸热量为Qc2(J/g)时,满足式:10≦Qc1/Qc2。
从抑制连续形成图像时产生的光泽度差的方面出发,Qc1和Qc2优选满足式:10≦Qc1/Qc2≦30,更优选满足式:12≦Qc1/Qc2≦25,进一步优选满足式:15≦Qc1/Qc2≦20。
-Qc1/Qw1-
本实施方式的色调剂中,在差示扫描量热测定中,当设第1次升温过程中的基于源自上述结晶性树脂的吸热峰求出的吸热量为Qc1(J/g)、设第1次升温过程中的基于源自上述离型剂的吸热峰求出的吸热量为Qw1(J/g)时,满足式:0.2≦Qc1/Qw1。
从抑制连续形成图像时产生的光泽度差的方面出发,Qc1和Qw1优选满足式:0.2≦Qc1/Qw1≦0.6,更优选满足式:0.3≦Qc1/Qw1≦0.5,进一步优选满足式:0.35≦Qc1/Qw1≦0.45。
-Qc1、Qc2和Qw1的测定过程-
此处,Qc1、Qc2和Qw1是对于测定对象的色调剂依据ASTM D 3418-8(2008年)如下得到的。
首先,将测定对象——色调剂10mg置于具备自动切线处理系统的差示扫描量热计(岛津制作所公司制造:DSC-60A),以10℃/分钟的升温速度从室温(25℃)加热至150℃,在150℃保持5分钟,得到第1次升温过程中的升温谱(DSC曲线)。
接着,使用液氮以-10℃/分钟的降温速度将温度降至0℃,在0℃保持5分钟。
其后以10℃/分钟的升温速度加热至150℃,得到第2次升温过程中的升温谱(DSC曲线)。
根据所得到的两个升温谱(DSC曲线)来确定源自结晶性树脂的吸热峰和源自离型剂的吸热峰。具体地说,通过与事先测定的单独的结晶性树脂的DSC图谱和单独的离型剂的DSC图谱进行比较,将存在于相同温度附近的吸热峰作为源自结晶性树脂的吸热峰。此处,吸热峰表示半峰宽为15℃以内的峰。
并且,对于各升温谱,分别计算出源自结晶性树脂的吸热峰的面积作为吸热量,将其设为Qc1及Qc2。另外,对于第1次升温过程中的升温谱,计算出源自离型剂的吸热峰的面积作为吸热量,将其设为Qw1。
吸热峰的面积是根据源自结晶性树脂或源自离型剂的吸热峰,依据ASTM D3418-8(2008),由基线和吸热峰包围的区域的面积。并且,由各吸热峰的面积求出单位质量的试样的吸热量,由此分别计算出源自结晶性树脂的吸热量和源自离型剂的吸热量。
-色调剂颗粒的特性等-
色调剂颗粒可以为单层结构的色调剂颗粒,也可以为由芯部(核颗粒)和被覆芯部的被覆层(壳层)构成的所谓核/壳结构的色调剂颗粒。
此处,核/壳结构的色调剂颗粒例如可以由芯部和被覆层构成,该芯部通过包含粘结性树脂以及必要时的着色剂和离型剂等其他添加剂来构成,该被覆层通过包含粘结性树脂来构成。
作为色调剂颗粒的体积平均粒径(D50v),优选为2μm以上10μm以下、更优选为4μm以上8μm以下。
需要说明的是,关于色调剂颗粒的各种平均粒径以及各种粒度分布指数,使用Coulter Multisizer II(Beckman Coulter公司制造),电解液使用ISOTON-II(BeckmanCoulter公司制造)来进行测定。
在测定时,作为分散剂,向表面活性剂(优选烷基苯磺酸钠)的5%水溶液2ml中加入0.5mg以上50mg以下的测定试样。将其添加到100ml以上150ml以下的电解液中。
将悬浮有试样的电解液利用超声波分散器进行1分钟分散处理,利用CoulterMultisizer II使用孔径为100μm的孔对粒径2μm以上60μm以下的范围的颗粒的粒度分布进行测定。需要说明的是,采样的颗粒数为50000个。
对于以所测定的粒度分布为基准所划分出的粒度范围(区段),从小径侧起分别将体积、数量描绘出累积分布,将累积16%点的粒径定义为体积粒径D16v、数粒径D16p,将累积50%点的粒径定义为体积平均粒径D50v、累积数均粒径D50p,将累积84%点的粒径定义为体积粒径D84v、数粒径D84p。
使用这些数值,将体积粒度分布指数(GSDv)以(D84v/D16v)1/2计算出,将数粒度分布指数(GSDp)以(D84p/D16p)1/2计算出。
作为色调剂颗粒的平均圆度,优选为0.94以上1.00以下、更优选为0.95以上0.98以下。
色调剂颗粒的平均圆度利用(等效圆周长)/(周长)[(与颗粒图像具有相同的投影面积的圆的周长)/(颗粒投影图像的周长)]来求出。具体地说,为利用下述方法测定得到的值。
首先,吸引采集作为测定对象的色调剂颗粒,使其形成扁平流,通过使其瞬时频闪发光而获取作为静止图像的颗粒图像,利用对该颗粒图像进行图像分析的流式颗粒图像分析装置(Sysmex公司制造的FPIA-3000)来求出平均圆度。并且,设求出平均圆度时的采样数为3500个。
需要说明的是,色调剂具有外添剂的情况下,使作为测定对象的色调剂(显影剂)分散在包含表面活性剂的水中,之后进行超声波处理,得到除去外添剂的色调剂颗粒。
(外添剂)
作为外添剂,例如可以举出无机颗粒。作为该无机颗粒,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中等来进行。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。它们可以单独使用一种,也可以合用两种以上。
作为疏水化处理剂的量,通常,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(PMMA)、三聚氰胺树脂等树脂颗粒)、清洁活性剂(例如以硬脂酸锌为代表的高级脂肪酸的金属盐、氟类高分子量体的颗粒)等。
作为外添剂的外添量,例如相对于色调剂颗粒优选为0.01质量%以上5质量%以下、更优选为0.01质量%以上2.0质量%以下。
(色调剂的制造方法)
接着对本实施方式的色调剂的制造方法进行说明。
本实施方式的色调剂通过在色调剂颗粒的制造后对色调剂颗粒进行外添剂的外添而得到。
色调剂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(凝集合一)法、悬浮聚合法、溶解悬浮法等)中的任一方法来制造。色调剂颗粒的制法不特别限于这些制法,可以采用公知的制法。
这些之中,通过凝集合并法来得到色调剂颗粒为宜。
(色调剂的制造方法)
接着对本实施方式的色调剂的制造方法进行说明。
在制造色调剂颗粒后,对所得到的色调剂颗粒进行退火处理,对退火处理后的色调剂颗粒进行外添剂的外添,由此得到本实施方式的色调剂。
色调剂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)中的任一方法来制造。色调剂颗粒的制法并不特别限于这些制法,可以采用公知的制法。
首先对于通过凝集合并法制造色调剂颗粒的方法进行说明。
经过下述步骤制造色调剂颗粒:准备分散有作为粘结性树脂的树脂颗粒的树脂颗粒分散液的步骤(树脂颗粒分散液准备步骤);在树脂颗粒分散液中(必要时与其他颗粒分散液混合后的分散液中)使树脂颗粒(必要时的其他颗粒)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(融合·合一),形成色调剂颗粒的步骤(融合/合并步骤)。
此处,树脂颗粒分散液应用分散有非晶性树脂颗粒的非晶性树脂颗粒分散液和分散有结晶性树脂颗粒的结晶性树脂颗粒分散液。需要说明的是,树脂颗粒分散液也可以应用分散有包含非晶性树脂和结晶性树脂的树脂颗粒的非晶性树脂颗粒分散液。
以下对各步骤的详情进行说明。
需要说明的是,在以下的说明中,对于得到包含着色剂(即染料以及必要时的颜料)以及离型剂的色调剂颗粒的方法进行说明,当然也可以使用除着色剂、离型剂以外的其他添加剂。
-树脂颗粒分散液准备步骤-
首先准备分散有作为粘结性树脂的树脂颗粒的树脂颗粒分散液,并同时准备例如分散有着色剂的着色剂分散液、分散有离型剂颗粒的离型剂颗粒分散液。
此处,树脂颗粒分散液例如通过将树脂颗粒利用表面活性剂分散在分散介质中来制备。
作为树脂颗粒分散液中使用的分散介质,例如可以举出水系介质。
作为水系介质,例如可以举出蒸馏水、离子交换水等水、醇类等。它们可以单独使用一种,也可以合用两种以上。
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;等等。这些之中,特别可以举出阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂。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。
表面活性剂可以单独使用一种,也可以合用两种以上。
树脂颗粒分散液中,作为使树脂颗粒分散在分散介质中的方法,例如可以举出使用旋转剪切型均质器或具有介质的球磨机、砂磨机、珠磨机等的常见分散方法。另外,根据树脂颗粒的种类,也可以使用例如转相乳化法使树脂颗粒分散在树脂颗粒分散液中。
需要说明的是,转相乳化法为下述的方法:使要分散的树脂溶解在可溶解该树脂的疏水性有机溶剂中,向有机连续相(O相)中加入碱来进行中和,之后投入水介质(W相),由此进行从W/O转相为O/W的树脂的转换(所谓的转相)使其不连续相化,使树脂以颗粒状分散在水介质中。
作为分散在树脂颗粒分散液中的树脂颗粒的体积平均粒径,例如优选为0.01μm以上1μm以下、更优选为0.08μm以上0.8μm以下、进一步优选为0.1μm以上0.6μm以下。
需要说明的是,关于树脂颗粒的体积平均粒径,使用通过激光衍射式粒度分布测定装置(例如堀场制作所制造,LA-700)的测定得到的粒度分布,对于所划分出的粒度范围(区段),从小粒径侧起绘制累积体积分布,测定相对于全部颗粒的累积50%点的粒径,将其作为体积平均粒径D50v。需要说明的是,其他分散液中的颗粒的体积平均粒径也同样地进行测定。
作为树脂颗粒分散液中包含的树脂颗粒的含量,例如优选为5质量%以上50质量%以下、更优选为10质量%以上40质量%以下。
需要说明的是,与树脂颗粒分散液同样地还制备例如着色剂分散液、离型剂颗粒分散液。即,在树脂颗粒分散液中的颗粒的体积平均粒径、分散介质、分散方法以及颗粒的含量方面,对于分散在着色剂分散液中的着色剂和分散在离型剂颗粒分散液中的离型剂颗粒也是同样的。
-凝集颗粒形成步骤-
接着,将树脂颗粒分散液与着色剂分散液以及离型剂颗粒分散液进行混合。
之后,在混合分散液中使树脂颗粒、着色剂以及离型剂颗粒异质凝集,形成具有与目标色调剂颗粒的直径相近的直径且包含树脂颗粒、着色剂以及离型剂颗粒的凝集颗粒。
具体地说,例如,在混合分散液中添加凝集剂,并且将混合分散液的pH调整至酸性(例如pH为2以上5以下),根据需要添加分散稳定剂,之后加热至接近树脂颗粒的玻璃化转变温度(具体地说,例如树脂颗粒的玻璃化转变温度-30℃~玻璃化转变温度-10℃)的温度,使分散在混合分散液中的颗粒凝集,形成凝集颗粒。
在凝集颗粒形成步骤中,例如也可以在利用旋转剪切型均质器对混合分散液进行搅拌下,于室温(例如25℃)添加上述凝集剂,将混合分散液的pH调整至酸性(例如pH为2以上5以下),根据需要添加分散稳定剂后进行上述加热。
作为凝集剂,例如可以举出与作为添加在混合分散液中的分散剂使用的表面活性剂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。特别是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。
可以根据需要使用与凝集剂的金属离子形成络合物或类似键的添加剂。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;以及聚合氯化铝、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;亚氨基二乙酸(IDA)、次氮基三乙酸(NTA)、乙二胺四乙酸(EDTA)等。
作为螯合剂的添加量,例如相对于树脂颗粒100质量份优选为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树脂颗粒的玻璃化转变温度以上(例如比树脂颗粒的玻璃化转变温度高10℃至高30℃的温度以上),使凝集颗粒融合/合并,形成色调剂颗粒。
经过以上的步骤,得到色调剂颗粒。
需要说明的是,在得到分散有凝集颗粒的凝集颗粒分散液后,可以经下述步骤来制造色调剂颗粒:将该凝集颗粒分散液与分散有树脂颗粒的树脂颗粒分散液进一步混合,按照使树脂颗粒进一步附着在凝集颗粒表面的方式进行凝集,形成第2凝集颗粒的步骤;以及对分散有第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/壳结构的色调剂颗粒的步骤。
其中,附着于凝集颗粒表面的树脂颗粒为非晶性树脂颗粒为宜。
此处,在融合/合并步骤结束后,对于在溶液中形成的色调剂颗粒,经公知的清洗步骤、固液分离步骤、干燥步骤得到干燥状态的色调剂颗粒。
关于清洗步骤,从带电性的方面出发,可以充分实施利用离子交换水的置换清洗。另外,固液分离步骤没有特别限制,从生产率的方面出发,可以实施抽滤、加压过滤等。另外,干燥步骤的方法也没有特别限制,从生产率的方面出发,可以实施冷冻干燥、气流干燥、流动干燥、振动型流动干燥等。
接着对于制造包含脲改性聚酯树脂(脲改性的非晶性聚酯树脂)的色调剂颗粒的情况进行说明。
包含脲改性聚酯树脂的色调剂颗粒可以通过如下所示的溶解悬浮法来得到。需要说明的是,尽管示出了得到包含脲改性聚酯树脂(脲改性的非晶性聚酯树脂)和未改性的结晶性聚酯树脂作为粘结性树脂的色调剂颗粒的方法,但色调剂颗粒也可以包含未改性的非晶性聚酯树脂作为粘结性树脂。另外,尽管示出了得到包含着色剂以及离型剂的色调剂颗粒的方法,但着色剂以及离型剂为根据需要包含在色调剂颗粒中的成分。
[油相液制备步骤]
制备将包含未改性的结晶性聚酯树脂(以下也简称为“结晶性聚酯树脂”)、具有异氰酸酯基的非晶性聚酯预聚物、胺化合物、着色剂以及离型剂的色调剂颗粒材料溶解或分散在有机溶剂中而成的油相液(油相液制备步骤)。该油相液制备步骤为使色调剂颗粒材料溶解或分散在有机溶剂中,得到色调剂颗粒材料的混合液的步骤。
油相液的制备可以举出下述方法:1)将色调剂颗粒材料一次性溶解或分散在有机溶剂中来进行制备的方法;2)将色调剂颗粒材料预先混炼后,将该混炼物溶解或分散在有机溶剂中来进行制备的方法;3)将结晶性聚酯树脂、具有异氰酸酯基的非晶性聚酯预聚物、胺化合物溶解在有机溶剂中,之后使着色剂和离型剂分散在该有机溶剂中来进行制备的方法;4)使着色剂和离型剂分散在有机溶剂中,之后将结晶性聚酯树脂、具有异氰酸酯基的非晶性聚酯预聚物、胺化合物溶解在该有机溶剂中来进行制备的方法;5)使具有异氰酸酯基的非晶性聚酯预聚物和胺化合物以外的色调剂颗粒材料(结晶性聚酯树脂、着色剂以及离型剂)溶解或分散在有机溶剂中,之后将具有异氰酸酯基的非晶性聚酯预聚物和胺化合物溶解在该有机溶剂中来进行制备的方法;6)使具有异氰酸酯基的非晶性聚酯预聚物或胺化合物以外的色调剂颗粒材料(结晶性聚酯树脂、着色剂以及离型剂)溶解或分散在有机溶剂中,之后将具有异氰酸酯基的非晶性聚酯预聚物或胺化合物溶解在该有机溶剂中来进行制备的方法;等等。需要说明的是,油相液的制备方法并不限于这些方法。
作为油相液的有机溶剂,可以举出乙酸甲酯、乙酸乙酯等酯系溶剂;甲基乙基酮、甲基异丙基酮等酮系溶剂;己烷、环己烷等脂肪族烃系溶剂;二氯甲烷、氯仿、三氯乙烯等卤代烃系溶剂;等等。这些有机溶剂可溶解粘结性树脂,并且溶解于水中的比例为0质量%以上30质量%以下的程度,沸点优选为100℃以下。这些有机溶剂中,优选乙酸乙酯。
-悬浮液制备步骤-
接着,将所得到的油相液分散在水相液中,制备悬浮液(悬浮液制备步骤)。
并且,在制备悬浮液的同时进行具有异氰酸酯基的非晶性聚酯预聚物与胺化合物的反应。于是,通过该反应生成脲改性聚酯树脂。需要说明的是,该反应伴随分子链的交联反应和扩链反应中的至少一种反应。需要说明的是,该具有异氰酸酯基的非晶性聚酯预聚物与胺化合物的反应也可以与后述的有机溶剂除去步骤同时进行。
此处,反应条件根据非晶性聚酯预聚物所具有的异氰酸酯基结构与胺化合物的反应性进行选择。作为一例,反应时间优选为10分钟以上40小时以下、优选为2小时以上24小时以下。反应温度优选为0℃以上150℃以下、优选为40℃以上98℃以下。需要说明的是,在脲改性聚酯树脂的生成中,可以根据需要使用公知的催化剂(二丁基锡月桂酸酯、二辛基锡月桂酸酯等)。即,可以向油相液或悬浮液中添加催化剂。
水相液可以举出使有机颗粒分散剂、无机颗粒分散剂等颗粒分散剂分散在水系溶剂中而成的水相液。另外,水相液还可以举出使颗粒分散剂分散在水系溶剂中并且使高分子分散剂溶解在水系溶剂中而成的水相液。需要说明的是,也可以在水相液中添加表面活性剂等公知的添加剂。
水系溶剂可以举出水(例如通常为离子交换水、蒸馏水、纯水)。水系溶剂还可以为包含水并同时包含醇(甲醇、异丙醇、乙二醇等)、二甲基甲酰胺、四氢呋喃、溶纤剂类(甲基溶纤剂等)、低级酮类(丙酮、甲基乙基酮等)等有机溶剂的溶剂。
作为有机颗粒分散剂,可以举出亲水性的有机颗粒分散剂。作为有机颗粒分散剂,可以举出聚(甲基)丙烯酸烷基酯树脂(例如聚甲基丙烯酸甲酯树脂)、聚苯乙烯树脂、聚(苯乙烯-丙烯腈)树脂等的颗粒。作为有机颗粒分散剂,还可以举出苯乙烯丙烯酸类树脂的颗粒。
作为无机颗粒分散剂,可以举出亲水性的无机颗粒分散剂。作为无机颗粒分散剂,具体地说,可以举出二氧化硅、氧化铝、二氧化钛、碳酸钙、碳酸镁、磷酸三钙、粘土、硅藻土、膨润土等的颗粒,优选碳酸钙的颗粒。无机颗粒分散剂可以单独使用一种,也可以合用两种以上。
颗粒分散剂的表面可以利用具有羧基的聚合物进行表面处理。
作为上述具有羧基的聚合物,可以举出如下盐与α,β-单烯键式不饱和羧酸酯的共聚物,所述盐为选自α,β-单烯键式不饱和羧酸或α,β-单烯键式不饱和羧酸的羧基利用碱金属、碱土金属、铵、胺等进行中和而成的盐(碱金属盐、碱土金属盐、铵盐、胺盐等)中的至少一种。作为上述具有羧基的聚合物,还可以举出α,β-单烯键式不饱和羧酸与α,β-单烯键式不饱和羧酸酯的共聚物的羧基利用碱金属、碱土金属、铵、胺等进行中和而成的盐(碱金属盐、碱土金属盐、铵盐、胺盐等)。上述具有羧基的聚合物可以单独使用一种,也可以合用两种以上。
作为α,β-单烯键式不饱和羧酸的代表物,可以举出α,β-不饱和单羧酸(丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆酸等)、α,β-不饱和二羧酸(马来酸、富马酸、衣康酸等)等。另外,作为α,β-单烯键式不饱和羧酸酯的代表物,可以举出(甲基)丙烯酸的烷基酯类、具有烷氧基的(甲基)丙烯酸酯、具有环己基的(甲基)丙烯酸酯、具有羟基的(甲基)丙烯酸酯、聚烷撑二醇单(甲基)丙烯酸酯等。
作为高分子分散剂,可以举出亲水性的高分子分散剂。作为高分子分散剂,具体地说,可以举出具有羧基且不具有亲油基(羟基丙氧基、甲氧基等)的高分子分散剂(例如羧甲基纤维素、羧基乙基纤维素等水溶性纤维素醚)。
-溶剂除去步骤-
接着,从所得到的悬浮液中除去有机溶剂而得到色调剂颗粒分散液(溶剂除去步骤)。该溶剂除去步骤为除去分散在悬浮液中的水相液的液滴中包含的有机溶剂而生成色调剂颗粒的步骤。有机溶剂从悬浮液中的除去可以在悬浮液制备步骤后立即进行,也可以在悬浮液制备步骤结束后经过1分钟以上后进行。
在溶剂除去步骤中,可以通过将所得到的悬浮液冷却或加热至例如0℃以上100℃以下的范围,由此从悬浮液中除去有机溶剂。
有机溶剂除去的具体方法可以举出下述方法。
(1)向悬浮液吹送气流,对悬浮液面上的气相进行强制更新的方法。这种情况下,可以将气体吹入悬浮液中。
(2)对压力进行减压的方法。这种情况下,可以通过气体填充而对悬浮液面上的气相进行强制更新,也可以进一步将气体吹入到悬浮液中。
经过以上的步骤,得到色调剂颗粒。
此处,在溶剂除去步骤结束后,对于形成在色调剂颗粒分散液中的色调剂颗粒,经公知的清洗步骤、固液分离步骤、干燥步骤,得到干燥状态的色调剂颗粒。
关于清洗步骤,从带电性的方面出发,利用离子交换水充分实施置换清洗为宜。
另外,固液分离步骤没有特别限制,从生产率的方面出发,实施抽滤、加压过滤等为宜。另外,干燥步骤也不限于特定方法,从生产率的方面出发,实施冷冻干燥、气流干燥、流动干燥、振动型流动干燥等为宜。
接着对退火步骤进行说明。
在色调剂颗粒的制造中,对于经上述步骤得到的色调剂颗粒实施退火处理(加热处理)。
具体地说,例如将所得到的色调剂颗粒加热至50℃以上60℃以下的温度,在该温度下保持1小时以上4小时以下的范围。通过该处理,容易使通过X射线光电子能谱法测定的色调剂颗粒表面的结晶性树脂的比例为15%以下。
需要说明的是,退火步骤的实施时期并不限于上述时期,例如也可以以形成有色调剂颗粒的分散液或者降低了分散液的溶剂量的浆料状态来实施。
并且,例如向所得到的干燥状态的退火处理后的色调剂颗粒中添加外添剂,进行混合,由此来制造本实施方式的色调剂。混合通过例如V型搅拌机、亨舍尔混合机、罗迪格混合器等来进行为宜。进而可以根据需要使用振动筛分机、风力筛分机等除去色调剂的粗大颗粒。
<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色调剂。
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色调剂的单组分显影剂,也可以为该色调剂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被覆树脂的被覆载体;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。
需要说明的是,磁性粉分散型载体和树脂浸渗型载体也可以为以该载体的构成颗粒作为芯材、在其上利用被覆树脂进行被覆而成的载体。
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。
作为被覆树脂和基体树脂,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。
需要说明的是,在被覆树脂和基体树脂中也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、钛酸钾等的颗粒。
此处,为了将被覆树脂被覆在芯材的表面,可以举出将被覆树脂以及必要时的各种添加剂溶解在适当的溶剂中并使用所得到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,考虑所使用的被覆树脂、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。
双组分显影剂中的色调剂与载体的混合比(质量比)优选为色调剂:载体=1:100~30:100、更优选为3:100~20:100。
<图像形成装置/图像形成方法>
对本实施方式的图像形成装置/图像形成方法进行说明。
本实施方式的图像形成装置具备:图像保持体;充电机构,对图像保持体表面进行充电;静电图像形成机构,在经充电的图像保持体表面形成静电图像;显影机构,存储静电图像显影剂并利用静电图像显影剂将形成在图像保持体表面的静电图像显影为色调剂图像;转印机构,将形成在图像保持体表面的色调剂图像转印至记录介质表面;以及定影机构,将转印至记录介质表面的色调剂图像进行定影。并且,作为静电图像显影剂,应用本实施方式的静电图像显影剂。
定影机构优选具有定影部件和加压部件,该加压部件对上述定影部件的外周面进行加压,与上述定影部件一起夹住在表面形成有未定影的色调剂图像的记录介质,该定影机构不具有在上述定影部件表面涂布离型剂的涂布机构。
利用本实施方式的图像形成装置实施图像形成方法(本实施方式的图像形成方法),该方法具有下述步骤:充电步骤,对图像保持体表面进行充电;静电图像形成步骤,在经充电的图像保持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形成在图像保持体表面的静电图像显影为色调剂图像;转印步骤,将形成在图像保持体表面的色调剂图像转印至记录介质表面;以及定影步骤,将转印至记录介质表面的色调剂图像进行定影。
本实施方式的图像形成装置可应用下述公知的图像形成装置:将形成在图像保持体表面的色调剂图像直接转印至记录介质的直接转印方式的装置;将形成在图像保持体表面的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;具备对色调剂图像的转印后、充电前的图像保持体表面进行清洁的清洁机构的装置;具备在色调剂图像的转印后、充电前对图像保持体表面照射除电光而进行除电的除电机构的装置;等等。
在为中间转印方式的装置的情况下,转印机构例如应用具有下述部件的构成:将色调剂图像转印至表面的中间转印体;将形成在图像保持体表面的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色调剂图像二次转印至记录介质表面的二次转印机构。
需要说明的是,本实施方式的图像形成装置中,例如包含显影机构的部分也可以为在图像形成装置中装卸的墨盒结构(处理盒)。作为处理盒,例如适于使用如下处理盒,该处理盒具备存储有本实施方式的静电图像显影剂的显影机构。
以下示出本实施方式的图像形成装置的一例,但并不限定于此。需要说明的是,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1为示出本实施方式的图像形成装置的示意性构成图。
图1所示的图像形成装置具备基于分色图像数据输出黄色(Y)、品红色(M)、蓝色(C)、黑色(K)的各色图像的电子照相法的第1~第4图像形成单元10Y、10M、10C、10K(图像形成机构)。这些图像形成单元(以下有时简称为“单元”)10Y、10M、10C、10K在水平方向上相互间隔开预先设定的距离并列排布。需要说明的是,这些单元10Y、10M、10C、10K也可以为在图像形成装置中装卸的处理盒。
在各单元10Y、10M、10C、10K的附图中的上方,作为中间转印体的中间转印带20经过各单元而延伸设置。中间转印带20卷绕设置在沿图中从左向右的方向相互分开地配置的驱动辊22以及与中间转印带20内面相接的支持辊24上,使其沿着从第1单元10Y向着第4单元10K的方向运转。需要说明的是,支持辊24通过未图示的弹簧等沿着与驱动辊22分离的方向施加力,对于卷绕在这两者上的中间转印带20施加着张力。另外,在中间转印带20的图像保持体侧面具备与驱动辊22对置的中间转印体清洁装置30。
另外,向各单元10Y、10M、10C、10K的显影装置(显影机构)4Y、4M、4C、4K分别进行包括黄色、品红、蓝色、黑色这4色色调剂的色调剂供给,黄色、品红、蓝色、黑色这4色色调剂储存于色调剂盒8Y、8M、8C、8K。
第1~第4单元10Y、10M、10C、10K具有同等的构成,因此,此处以配设在中间转印带运转方向的上游侧的形成黄色图像的第1单元10Y为代表进行说明。需要说明的是,对于与第1单元10Y同等的部分,附以带有品红色(M)、蓝色(C)、黑色(K)来代替黄色(Y)的参考符号,由此省略第2~第4单元10M、10C、10K的说明。
第1单元10Y具有起到图像保持体作用的感光体1Y。在感光体1Y的周围依次配置有:充电辊(充电机构的一例)2Y,将感光体1Y表面充电至预先设定的电位;曝光装置(静电图像形成机构的一例)3,基于分色图像信号利用激光线3Y将充电后的表面曝光而形成静电图像;显影装置(显影机构的一例)4Y,将充电后的色调剂供给至静电图像以使静电图像进行显影;一次转印辊5Y(一次转印机构的一例),将显影后的色调剂图像转印至中间转印带20上;以及感光体清洁装置(清洁机构的一例)6Y,除去一次转印后残留在感光体1Y表面上的色调剂。
需要说明的是,一次转印辊5Y配置在中间转印带20的内侧,被设于与感光体1Y对置的位置。进而,各一次转印辊5Y、5M、5C、5K分别与施加一次转印偏压的偏压电源(未图示)连接。各偏压电源通过利用未图示的控制部进行的控制而改变施加至各一次转印辊的转印偏压。
下面对第1单元10Y中的形成黄色图像的动作进行说明。
首先,在动作之前,利用充电辊2Y将感光体1Y表面充电至-600V~-800V的电位。
感光体1Y在导电性(例如20℃的体积电阻率1×10-6Ωcm以下)的基体上层积感光层而形成。该感光层通常为高电阻(常见的树脂的电阻),但具有在照射激光线3Y时被照射了激光线的部分的电阻率发生变化的性质。于是,根据从未图示的控制部送出的黄色用图像数据,藉由曝光装置3将激光线3Y输出到充电后的感光体1Y表面。将激光线3Y照射至感光体1Y表面的感光层,由此在感光体1Y表面形成黄色图像图案的静电图像。
静电图像是通过充电而形成在感光体1Y表面的图像,其是所谓的负潜像,该负潜像是如下形成的:利用激光线3Y降低感光层的被照射部分的电阻率,使感光体1Y表面的充电后的电荷流动;另一方面,未照射激光线3Y的部分的电荷发生残留,由此形成该负潜像。
在感光体1Y上形成的静电图像随着感光体1Y的运转而旋转至预先设定的显影位置。并且,在该显影位置,通过显影装置4Y使感光体1Y上的静电图像可视化(显影)为色调剂图像。
在显影装置4Y内存储有例如至少包含黄色色调剂和载体的静电图像显影剂。黄色色调剂在显影装置4Y的内部通过被搅拌而摩擦带电,具有与在感光体1Y上充电的充电电荷相同极性(负极性)的电荷,而被保持在显影剂辊(显影剂保持体的一例)上。之后,感光体1Y表面经过显影装置4Y,由此黄色色调剂静电附着于感光体1Y表面上的经除电的潜像部,利用黄色色调剂使潜像进行显影。形成有黄色色调剂图像的感光体1Y继续以预先设定的速度运转,将在感光体1Y上显影的色调剂图像传送至预先设定的一次转印位置。
当感光体1Y上的黄色色调剂图像被传送至一次转印位置时,对一次转印辊5Y施加一次转印偏压,由感光体1Y朝向一次转印辊5Y的静电力作用于色调剂图像,将感光体1Y上的色调剂图像转印至中间转印带20上。此时施加的转印偏压具有与色调剂的极性(-)相反的(+)极性,例如在第1单元10Y中利用控制部(未图示)控制为例如+10μA。
另一方面,残留在感光体1Y上的色调剂利用感光体清洁装置6Y除去并被回收。
另外,施加至第2单元10M以后的一次转印辊5M、5C、5K的一次转印偏压也按照第1单元进行控制。
这样,利用第1单元10Y转印了黄色调剂图像的中间转印带20经第2~第4单元10M、10C、10K依次被传送,使各颜色的色调剂图像以叠加方式进行多重转印。
通过第1~第4单元而多重转印了4色的色调剂图像的中间转印带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支持辊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,记录纸(记录介质的一例)P藉由供给构件在预先设定的时机送至二次转印辊26与中间转印带20接触的间隙,并对支持辊24施加二次转印偏压。此时所施加的转印偏压为与色调剂的极性(-)相同的(-)极性,从中间转印带20朝向记录纸P的静电力作用于色调剂图像,将中间转印带20上的色调剂图像转印至记录纸P上。需要说明的是,此时的二次转印偏压根据通过检测二次转印部的电阻的电阻检测机构(未图示)所检测出的电阻来确定,并且被控制着电压。
之后,将记录纸P送入定影装置(定影机构的一例)28中的一对辊(定影部件和加压部件的一例)的压接部(咬合部),将色调剂图像定影在记录纸P上,形成定影图像。
此处的定影装置28优选不具有在定影辊表面涂布离型剂的涂布机构。
作为转印色调剂图像的记录纸P,例如可以举出电子照相法的复印机、打印机等中使用的普通纸。关于记录介质,除了记录纸P以外,还可以举出OHP透明胶片等。
为了进一步提高定影后的图像表面的平滑性,优选记录纸P的表面也是平滑的,例如,适于使用将普通纸的表面利用树脂等进行涂布而得到的铜版纸、印刷用的美术纸等。
将已完成彩色图像的定影的记录纸P向排出部送出,结束一系列的彩色成像动作。
<处理盒/色调剂盒>
对本实施方式的处理盒进行说明。
本实施方式的处理盒是在图像形成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形成在图像保持体表面的静电图像显影为色调剂图像。
需要说明的是,本实施方式的处理盒并不限于上述构成,也可以为具备显影装置以及必要时的例如选自图像保持体、带电机构、静电图像形成机构以及转印机构等其他机构中的至少一者的构成。
以下示出本实施方式的处理盒的一例,但并不限定于此。需要说明的是,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2是示出本实施方式的处理盒的示意性构成图。
图2所示的处理盒200例如通过具备安装导轨116和用于曝光的开口部118的壳体117将感光体107(图像保持体的一例)与感光体107的周围所具备的充电辊108(充电机构的一例)、显影装置111(显影机构的一例)以及感光体清洁装置113(清洁单元的一例)一体地组合并进行保持来构成,制成墨盒。
需要说明的是,图2中,109表示曝光装置(静电图像形成机构的一例),112表示转印装置(转印机构的一例),115表示定影装置(定影机构的一例),300表示记录纸(记录介质的一例)。
接着对本实施方式的色调剂盒进行说明。
本实施方式的色调剂盒为存储本实施方式的色调剂且在图像形成装置中装卸的色调剂盒。色调剂盒存储用于供给至设于图像形成装置内的显影机构的补给用色调剂。
需要说明的是,图1所示的图像形成装置是具有装卸色调剂盒8Y、8M、8C、8K的构成的图像形成装置,显影装置4Y、4M、4C、4K与对应于各显影装置(颜色)的色调剂盒利用未图示的色调剂供给管进行连接。另外,在存储在色调剂盒内的色调剂不足的情况下,更换该色调剂盒。
[实施例]
以下对实施例进行说明,但本发明并不受这些实施例的任何限定。需要说明的是,以下的说明中,只要不特别声明,“份”和“%”全部为质量基准。
<分散液的制备>
(非晶性聚酯树脂颗粒分散液(A1)的制造)
·对苯二甲酸:30摩尔份
·富马酸:70摩尔份
·双酚A环氧乙烷加成物:10摩尔份
·双酚A环氧丙烷加成物:90摩尔份
向具备搅拌装置、氮气导入管、温度传感器以及精馏塔的内容量5升的烧瓶中投入上述原料,用时1小时将温度升至220℃,相对于上述原料100份投入四乙氧基钛1份。一边蒸馏除去所生成的水一边用时0.5小时将温度升至230℃,在该温度下继续进行1小时脱水缩合反应后,将反应物冷却。这样合成出重均分子量20,000、酸值13mgKOH/g、玻璃化转变温度60℃的非晶性聚酯树脂(A1)。
接着,向具备温度调节机构和氮气置换机构的容器中投入乙酸乙酯40份和2-丁醇25份,制成混合溶剂后,缓慢地投入非晶性聚酯树脂(A1)100份使其溶解,向其中加入10质量%氨水溶液(相对于树脂的酸值以摩尔比计相当于3倍量的量),搅拌30分钟。
接着,将容器内用干燥氮气置换,将温度保持在40℃,一边对混合液进行搅拌一边以2份/分钟的速度滴加离子交换水400份,进行乳化。滴加结束后,使乳化液恢复室温(20℃~25℃),在搅拌的同时利用干燥氮气进行48小时鼓泡,由此使乙酸乙酯和2-丁醇降低至1,000ppm以下,得到分散有体积平均粒径200nm的树脂颗粒的树脂颗粒分散液。向该树脂颗粒分散液中加入离子交换水,将固体成分量调整为20质量%,制成非晶性聚酯树脂颗粒分散液(A1)。
(非晶性聚酯树脂颗粒分散液(A2)的制造)
在非晶性聚酯树脂颗粒分散液(A1)的制备中,将双酚A环氧乙烷加成物的添加量变更为30摩尔份,将双酚A环氧丙烷加成物变更为70摩尔份,在投入原料后用时1小时将温度升至210℃,除此以外,利用与非晶性聚酯树脂颗粒分散液(A1)同样的过程得到非晶性聚酯树脂颗粒分散液(A2)。
另外,所得到的非晶性聚酯树脂(A2)的重均分子量为16000、酸值为13.4mgKOH/g、玻璃化转变温度为49℃。
(非晶性聚酯树脂颗粒分散液(A3)的制造)
在非晶性聚酯树脂颗粒分散液(A1)的制备中,将双酚A环氧乙烷加成物的添加量变更为40摩尔份,将双酚A环氧丙烷加成物的添加量变更为60摩尔份,在投入原料后用时1小时将温度升至200℃,除此以外,利用与非晶性聚酯树脂颗粒分散液(A1)同样的过程得到非晶性聚酯树脂颗粒分散液(A3)。
另外,所得到的非晶性聚酯树脂(A3)的重均分子量为14000、酸值为14.1mgKOH/g、玻璃化转变温度为45℃。
(非晶性聚酯树脂颗粒分散液(A4)的制造)
在非晶性聚酯树脂颗粒分散液(A1)的制备中,一边蒸馏除去所生成的水一边将温度升至230℃时的时间变更为1.0小时,除此以外,利用与非晶性聚酯树脂颗粒分散液(A1)同样的过程得到非晶性聚酯树脂颗粒分散液(A4)。
另外,所得到的非晶性聚酯树脂(A4)的重均分子量为21,000、酸值为13mgKOH/g、玻璃化转变温度为60℃。
(结晶性聚酯树脂颗粒分散液(A1)的制造)
·1,10-十二烷二酸:50摩尔份
·1,9-壬二醇:50摩尔份
向具备搅拌器、温度计、冷凝器及氮气导入管的反应容器中加入上述单体成分,将反应容器中用干燥氮气气体置换后,相对于上述单体成分100份投入0.25份四丁氧基钛(试剂)。在氮气气流下在170℃进行3小时搅拌反应后,将温度进一步用时1小时升温至210℃,将反应容器内减压至3kPa,在减压下进行13小时搅拌反应,得到结晶性聚酯树脂(A1)。
所得到的结晶性聚酯树脂(A1)由DSC测得的熔解温度Tm为73.6℃、由GPC测得的质量平均分子量Mw为25,000、数均分子量Mn为10,500、酸值为AV为10.1mgKOH/g。
接着,向具备冷凝器、温度计、水滴加装置、锚桨的带夹套的3升反应槽(东京理化器械株式会社制:BJ-30N)中加入结晶性聚酯树脂(1)300份、甲基乙基酮(溶剂)160份以及异丙醇(溶剂)100份,一边利用水循环式恒温槽维持在70℃,一边以100rpm进行搅拌混合并同时使树脂溶解(溶解液制备步骤)。
其后使搅拌转速为150rpm,将水循环式恒温槽设定于66℃,用时10分钟投入10%氨水(试剂)17份,之后将保温在66℃的离子交换水以7份/分钟的速度滴加合计900份,进行转相,得到乳化液。
立即将所得到的乳化液800份和离子交换水700份加入到2升的茄形瓶中,藉由捕获球(トラップ球)置于具备真空控制单元的蒸发器(东京理化器械株式会社)中。一边使茄形瓶旋转一边用60℃的热水浴进行加热,在注意暴沸的同时减压至7kPa,除去溶剂。在溶剂回收量达到1,100份的时刻恢复常压,将茄形瓶进行水冷却,得到分散液。所得到的分散液中无溶剂气味。该分散液中的树脂颗粒的体积平均粒径D50v为130nm。其后加入离子交换水,调整至固体成分浓度为20%,将所得分散液作为结晶性聚酯树脂颗粒分散液(A1)。
(结晶性聚酯树脂颗粒分散液(A2)的制造)
在结晶性聚酯树脂颗粒分散液(A1)的制备中,在氮气气流下在170℃进行3小时搅拌反应后,将温度进一步用时1小时升温至200℃,除此以外,利用与结晶性聚酯树脂颗粒分散液(A1)同样的过程得到结晶性聚酯树脂颗粒分散液(A2)。
另外,所得到的结晶性聚酯树脂(A2)由DSC测得的熔解温度Tm为69.0℃、由GPC测得的质量平均分子量Mw为23,000、数均分子量Mn为9,000、酸值为AV为10.5mgKOH/g。
(结晶性聚酯树脂颗粒分散液(A3)的制造)
在结晶性聚酯树脂颗粒分散液(A1)的制备中,在氮气气流下在170℃进行3小时搅拌反应后,将温度进一步用时1小时升温至200℃,将反应容器内减压至3kPa,在减压下进行10小时搅拌反应,除此以外,利用与结晶性聚酯树脂颗粒分散液(A1)同样的过程得到结晶性聚酯树脂颗粒分散液(A3)。
另外,所得到的结晶性聚酯树脂(A3)由DSC测得的熔解温度Tm为60.0℃、由GPC测得的质量平均分子量Mw为20,000、数均分子量Mn为8,500、酸值为AV为10.8mgKOH/g。
(结晶性聚酯树脂颗粒分散液(A4)的制造)
在结晶性聚酯树脂颗粒分散液(A1)的制备中,在氮气气流下在170℃进行3小时搅拌反应后,将温度进一步用时1小时升温至220℃,将反应容器内减压至3kPa,在减压下进行15小时搅拌反应,除此以外,利用与结晶性聚酯树脂颗粒分散液(A1)同样的过程得到结晶性聚酯树脂颗粒分散液(A4)。
另外,所得到的结晶性聚酯树脂(A4)由DSC测得的熔解温度Tm为80℃、由GPC测得的质量平均分子量Mw为27,000、数均分子量Mn为12,000、酸值为AV为9.8mgKOH/g。
(着色剂分散液(A1)的制造)
·碱性染料:罗丹明B(日本化成制造,碱性紫10):70份
·阴离子型表面活性剂(第一工业制药株式会社制造,NEOGEN RK):30份
·离子交换水:200份
将上述原料混合,使用均质器(IKA公司制造ULTRA-TURRAX T50)进行10分钟分散。按照分散液中的碱性染料的含量为20质量%的方式加入离子交换水,得到分散有碱性染料的着色剂分散液(A1)。
(着色剂分散液(A2)的制造)
·碱性染料:碱性红36(东京化成工业株式会社制造):70份
·阴离子型表面活性剂(第一工业制药株式会社制造,NEOGEN RK):30份
·离子交换水:200份
将上述原料混合,使用均质器(IKA公司制造ULTRA-TURRAX T50)进行10分钟分散。按照分散液中的碱性染料的含量为20质量%的方式加入离子交换水,得到分散有碱性染料的着色剂分散液(A2)。
(着色剂分散液(A3)的制造)
·酸性染料:酸性黄23(东京化成工业株式会社制造):70份
·阴离子型表面活性剂(第一工业制药株式会社制造,NEOGEN RK):30份
·离子交换水:200份
将上述原料混合,使用均质器(IKA公司制造ULTRA-TURRAX T50)进行10分钟分散。按照分散液中的酸性染料的含量为20质量%的方式加入离子交换水,得到分散有酸性染料的着色剂分散液(A3)。
(着色剂分散液(A4)的制造)
·碱性染料:碱性黄24(阿尔法化学公司制造):70份
·阴离子型表面活性剂(第一工业制药株式会社制造,NEOGEN RK):30份
·离子交换水:200份
将上述原料混合,使用均质器(IKA公司制造ULTRA-TURRAX T50)进行10分钟分散。按照分散液中的碱性染料的含量为20质量%的方式加入离子交换水,得到分散有碱性染料的着色剂分散液(A4)。
(着色剂分散液(A5)的制造)
·碱性染料:碱性黄1(东京化成工业株式会社制造):70份
·阴离子型表面活性剂(第一工业制药株式会社制造,NEOGEN RK):30份
·离子交换水:200份
将上述原料混合,使用均质器(IKA公司制造ULTRA-TURRAX T50)进行10分钟分散。按照分散液中的碱性染料的含量为20质量%的方式加入离子交换水,得到分散有碱性染料的着色剂分散液(A5)。
(离型剂颗粒分散液(A1)的制造)
·固体石蜡(日本精蜡株式会社制造,HNP-9)100份
·阴离子型表面活性剂(第一工业制药株式会社制造,NEOGEN RK)1份
·离子交换水350份
将上述原料混合,加热至100℃,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公司制造)进行分散处理,得到分散有体积平均粒径200nm的离型剂颗粒的离型剂颗粒分散液(A1)(固体成分量20质量%)。
<色调剂颗粒A1的制作>
·非晶性聚酯树脂颗粒分散液(A1):425份
·结晶性聚酯树脂颗粒分散液(A1):32份
·着色剂分散液(A1):20份
·离型剂颗粒分散液(A1):50份
·阴离子型表面活性剂(TAYCA株式会社制造,TaycaPower):30份
将上述准备好的原料装入圆型不锈钢制烧瓶中,添加0.1N的硝酸将pH调整至3.5后,添加聚合氯化铝浓度为10质量%的硝酸水溶液30份。接着,使用均质器(IKA公司制造ULTRA-TURRAX T50)在30℃进行分散后,在加热用油浴中加热至40℃并保持30分钟。其后缓慢地追加作为追加分散液的非晶性聚酯树脂颗粒分散液(A1)100份并保持1小时,添加0.1N的氢氧化钠水溶液,将pH调整至8.5,之后一边继续进行搅拌一边加热至100℃,保持10小时。其后使体系内的温度为53℃(退火处理),保持1小时。其后冷却到室温。之后进行过滤,利用离子交换水充分进行清洗,使其干燥,由此得到体积平均粒径6.0μm的色调剂颗粒。并将所得到的色调剂颗粒作为色调剂颗粒(A1)。
<色调剂颗粒(A2)~(A45)、(AC1)、(AC2)以及(AC4)~(AC8)的制作>
按照表1~3,变更所投入的非晶性聚酯树脂颗粒分散液的种类和量、所投入的结晶性聚酯树脂颗粒分散液的种类和量、所投入的着色剂分散液的种类和量、所投入的离型剂颗粒分散液的量以及退火处理的温度和保持时间,除此以外,与色调剂颗粒(A1)同样地得到色调剂颗粒。需要说明的是,追加分散液使用与在变更后的所投入的非晶性聚酯树脂颗粒分散液相同的分散液。
此处,所投入的非晶性聚酯树脂颗粒分散液的量是指在色调剂颗粒的制作时作为所投入的原料最初添加到圆型不锈钢制烧瓶中的量。
<色调剂颗粒(AC3)的制作>
通过混炼粉碎法制作色调剂颗粒(AC3)。
具体地说,向非晶性聚酯树脂(上述非晶性聚酯树脂颗粒分散液(1)的制备时合成的非晶性聚酯树脂)40份中加入结晶性聚酯树脂(上述结晶性聚酯树脂颗粒分散液(1)的制备时合成的结晶性聚酯树脂)20份、碱性染料罗丹明B(日本化成制造,碱性紫10)1.0份和作为离型剂的固体石蜡(日本精蜡株式会社制造,HNP-9)9.0份,利用加压捏合机进行混炼。将该混炼物进行粗粉碎,制作体积平均粒径6.0μm的色调剂颗粒(AC3)。
<色调剂颗粒(P1)的制作>
(结晶性聚酯树脂(P1)的合成)
向具备搅拌装置、氮气导入管、温度传感器以及精馏塔的内容量5升的烧瓶中投入富马酸80.9份和1,10-癸二醇46.3份,并且相对于上述原料(富马酸和1,10-癸二醇)100份投入四乙氧基钛1份。一边除去所生成的水一边在150℃进行4小时反应,其后在氮气流下用时6小时升温至180℃,在180℃反应6小时。其后在减压下使其反应1小时,进行冷却,由此得到未改性的结晶性聚酯树脂(P1)。
(非晶性聚酯树脂(P1)的合成)
向具备搅拌装置、氮气导入管、温度传感器以及精馏塔的内容量5升的烧瓶中投入间苯二甲酸30份、富马酸70份、双酚A环氧乙烷加成物5摩尔份、双酚A环氧丙烷加成物95份,用时1小时将温度升至220℃,相对于上述原料(间苯二甲酸、富马酸、双酚A环氧乙烷加成物以及双酚A环氧丙烷加成物)100份投入四乙氧基钛1份。一边蒸馏除去所生成的水一边用时0.5小时将温度升至230℃,在该温度下继续进行1小时脱水缩合反应后,将反应物冷却。其后,相对于该树脂1份,按照2份投入异佛尔酮二异氰酸酯,加入乙酸乙酯5份进行溶解后,在200℃反应3小时,之后进行冷却,由此得到在末端具有异氰酸酯基的非晶性聚酯树脂(P1)。
(离型剂颗粒分散液的制造)
将固体石蜡(日本精蜡株式会社制HNP-9)100份、阴离子型表面活性剂(第一工业制药株式会社制造,NEOGEN RK)1份、离子交换水350份混合,加热至100℃,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公司制造)进行分散处理,得到分散有体积平均粒径200nm的离型剂颗粒的离型剂颗粒分散液(固体成分量20质量%)。
(母料的制作)
将非晶性聚酯树脂(P1)150份、碱性染料(罗丹明B(日本化成制造,碱性紫10)3.0份、离子交换水20份使用亨舍尔混合机进行混合。将所得到的混合物粉碎,由此制作母料。
(油相(A)/水相的制作)
加入非晶性聚酯树脂(P1)107份、离型剂颗粒分散液75份、母料18份、乙酸乙酯73份,利用均质器(IKA公司制造ULTRA-TURRAX T50)进行搅拌、溶解、分散,得到油相(A)。另外,在另一烧瓶中将离子交换水990份、阴离子型表面活性剂100份以及乙酸乙酯100份进行混合搅拌,得到水相。
(乳化分散)
向油相(A)450份中添加将结晶性聚酯树脂(P1)用乙酸乙酯溶解而成的溶液(固体成分浓度10%)100份和异佛尔酮二胺3份,利用均质器(IKA公司制造ULTRA-TURRAX T50)进行搅拌、溶解,在50℃进行分散,得到油相(B)。接着,向另一容器内加入水相400份,利用均质器(IKA公司制造ULTRA-TURRAX T50)在50℃进行搅拌。向该水相中加入油相(B)50份,在50℃使用均质器(IKA公司制造ULTRA-TURRAX T50)进行5分钟搅拌,由此得到乳化浆料。将该乳化浆料在50℃进行15小时脱溶剂,由此得到色调剂浆料。将色调剂浆料减压过滤后,进行清洗处理,得到色调剂颗粒。
其后,在清洗后向具备搅拌装置、氮气导入管、温度传感器以及精馏塔的内容量5升的烧瓶中加入色调剂颗粒50份和离子交换水500份,对所得到的分散液进行搅拌,之后升温至85℃。升温后,一边维持升温温度一边将分散液搅拌24小时。由此将色调剂颗粒在85℃加热24小时。其后向分散液中投入液氮,将色调剂颗粒以20℃/分钟冷却(骤冷)至室温(25℃)。其后再加热至53℃,保持1小时。其后以20℃/分钟的速度冷却至20℃。
(干燥、筛分)
通过对所得到的色调剂颗粒进行干燥、筛分,制作体积平均粒径6.0μm的色调剂颗粒。
经过以上的步骤得到色调剂颗粒(P1)。
<实施例1~46、比较例1~8>
将所得到的各色调剂颗粒100份和二甲基硅油处理二氧化硅颗粒(NIPPONAEROSIL公司制造RY200)0.7份利用亨舍尔混合机进行混合,得到各例的色调剂。
之后,将所得到的各色调剂8份与下述载体100份混合,得到各例的显影剂。
-载体的制作-
·铁素体颗粒(平均粒径50μm)100份
·甲苯14份
·苯乙烯/甲基丙烯酸甲酯共聚物(共聚比15/85)3份
·炭黑0.2份
将除铁素体颗粒以外的上述成分利用砂磨机进行分散,制备分散液,将该分散液与铁素体颗粒一起装入真空脱气型捏合机中,在搅拌下进行减压干燥,由此得到载体。
<评价>
将由各实施例和比较例得到的显影剂分别填充在图像形成装置“富士施乐株式会社制DocuCentrecolor400”的显影机中,使用该图像形成装置进行下述评价。
(光泽度差评价)
在温度22℃、湿度55%RH的环境下,以处理速度228mm/s在OS铜版纸(富士胶片商业创新株式会社制造,商品名:OS Coat 127)上输出100张图像密度为0%的空白纸图像。其后以处理速度228mm/s在OS铜版纸(富士胶片商业创新株式会社制造,商品名:OS Coat127)上输出100张包含图像密度为100%的实心图像(ベタ画像)(色调剂加载量(TMA14.4g/m2的图像)的(日本)电子照相学会(Imaging Society ofJapan)测试图No.5-1。
关于OS铜版纸第1张输出时的(日本)电子照相学会测试图No.5-1以及第100张输出时的(日本)电子照相学会测试图No.5-1,对于绿色部分通过下述方法测定光泽度。
光泽度的测定中,使用便携式光泽计(BYKGardner Micro-Tri-Gloss、株式会社东洋精机制作所制)对5处实施60度光泽度的测定,进行平均。
由光泽度的测定值求出差,通过下述评价基准进行评价。
A(◎):输出图像第1张与第100张图像的最大光泽度差小于2°
B(〇):输出图像第1张与第100张图像的最大光泽度差为2°以上且小于5°
C(×):输出图像第1张与第100张图像的最大光泽度差为5°以上
<定影图像强度评价>
如下实施定影图像强度评价。
将色调剂加载量调整为13.5g/m2,在富士施乐公司制造的彩色纸(J纸)上进行实心图像的形成。色调剂图像输出后,使用外部定影机在压区宽度6.5mm下以定影速度180mm/秒进行定影。
其中,将定影温度固定为130℃,对色调剂图像进行定影,将纸张在定影图像的实心部的大致中央处向内侧折出折痕,用纸巾擦拭定影图像被破坏的部分,测定露白的线宽,按下述评价基准进行评价。
A(◎):露白的线宽小于0.5mm
B(〇):露白的线宽为0.5mm以上且小于1.0mm
C(×):露白的线宽为1.0mm以上
表中的简称如下所述。
·表面比例(%):通过X射线光电子能谱法测定的色调剂颗粒表面的结晶性树脂、非晶性树脂或者离型剂的比例
·(Cry/Amo)×100:通过X射线光电子能谱法测定的色调剂颗粒表面的结晶性树脂比例与通过X射线光电子能谱法测定的色调剂颗粒表面的非晶性树脂比例之比。
·(Cry/Lub)×100:通过X射线光电子能谱法测定的色调剂颗粒表面的结晶性树脂比例与相对于通过X射线光电子能谱法测定的色调剂颗粒表面的离型剂比例之比。
由上述结果可知,本实施例的色调剂能够抑制连续形成图像时产生的光泽度差。
Claims (19)
1.一种静电图像显影用色调剂,其中,
该色调剂具有色调剂颗粒,
该色调剂颗粒包含:
含有非晶性树脂和结晶性树脂的粘结性树脂、
染料、以及
离型剂,
通过X射线光电子能谱法测定的上述色调剂颗粒表面的结晶性树脂的比例为15%以下。
2.如权利要求1所述的静电图像显影用色调剂,其中,通过X射线光电子能谱法测定的上述色调剂颗粒表面的结晶性树脂的比例为1%以上8%以下。
3.如权利要求2所述的静电图像显影用色调剂,其中,通过X射线光电子能谱法测定的上述色调剂颗粒表面的结晶性树脂的比例为3%以上5%以下。
4.如权利要求1所述的静电图像显影用色调剂,其中,上述染料为碱性染料。
5.如权利要求4所述的静电图像显影用色调剂,其中,上述碱性染料为选自含有阳离子性基团的罗丹明系染料和含有阳离子性基团的偶氮系染料中的至少一种。
6.如权利要求1所述的静电图像显影用色调剂,其中,上述离型剂相对于上述色调剂颗粒的含量为5.0质量%以上10.0质量%以下,
通过X射线光电子能谱法测定的上述色调剂颗粒表面的离型剂的比例为3%以上15%以下。
7.如权利要求1所述的静电图像显影用色调剂,其中,上述结晶性树脂的熔解温度Tm为60℃以上80℃以下。
8.如权利要求1所述的静电图像显影用色调剂,其中,上述非晶性树脂的玻璃化转变温度Tg为45℃以上60℃以下。
9.如权利要求1所述的静电图像显影用色调剂,其中,上述粘结性树脂包含脲改性聚酯树脂作为上述非晶性树脂。
10.如权利要求1所述的静电图像显影用色调剂,其中,上述结晶性树脂相对于上述色调剂颗粒的含量为1质量%以上12质量%以下。
11.如权利要求1所述的静电图像显影用色调剂,其中,上述染料的含量相对于上述结晶性树脂的质量为5质量%以上40质量%以下。
12.一种静电图像显影用色调剂,其中,
该色调剂具有色调剂颗粒,
该色调剂颗粒包含:
含有非结性树脂和结晶性树脂的粘结性树脂、
染料、以及
离型剂,
通过X射线光电子能谱法测定的上述色调剂颗粒表面的结晶性树脂的比例相对于通过X射线光电子能谱法测定的上述色调剂颗粒表面的非晶性树脂的比例为20%以下,
通过X射线光电子能谱法测定的上述色调剂颗粒表面的结晶性树脂的比例相对于通过X射线光电子能谱法测定的上述色调剂颗粒表面的离型剂的比例为200%以下。
13.一种静电图像显影用色调剂,其中,
该色调剂具有色调剂颗粒,
该色调剂颗粒包含:
含有非结性树脂和结晶性树脂的粘结性树脂、
染料、以及
离型剂,
在差示扫描量热测定中,当设第1次升温过程中的基于源自上述结晶性树脂的吸热峰求出的吸热量为Qc1(J/g)、设第2次升温过程中的基于源自上述结晶性树脂的吸热峰求出的吸热量为Qc2(J/g)时,满足式:10≦Qc1/Qc2。
14.一种静电图像显影用色调剂,其中,
该色调剂具有色调剂颗粒,
该色调剂颗粒包含:
含有非结性树脂和结晶性树脂的粘结性树脂、
染料、以及
离型剂,
在差示扫描量热测定中,当设第1次升温过程中的基于源自上述结晶性树脂的吸热峰求出的吸热量为Qc1(J/g)、设第1次升温过程中的基于源自上述离型剂的吸热峰求出的吸热量为Qw1(J/g)时,满足式:0.2≦Qc1/Qw1。
15.一种静电图像显影剂,其包含权利要求1所述的静电图像显影用色调剂。
16.一种在图像形成装置中装卸的色调剂盒,其存储权利要求1所述的静电图像显影用色调剂。
17.一种在图像形成装置中装卸的处理盒,其具备显影机构,该显影机构存储权利要求15所述的静电图像显影剂,利用上述静电图像显影剂将形成在图像保持体表面的静电图像显影为色调剂图像。
18.一种图像形成装置,其具备:
图像保持体;
充电机构,对上述图像保持体表面进行充电;
静电图像形成机构,在经充电的上述图像保持体表面形成静电图像;
显影机构,存储权利要求15所述的静电图像显影剂,利用上述静电图像显影剂将形成在上述图像保持体表面的静电图像显影为色调剂图像;
转印机构,将形成在上述图像保持体表面的色调剂图像转印至记录介质表面;以及
定影机构,将转印至上述记录介质表面的色调剂图像进行定影。
19.如权利要求18所述的图像形成装置,其中,
上述定影机构具有:
定影部件;以及
加压部件,对上述定影部件的外周面进行加压,与上述定影部件一起夹住在表面形成有未定影的色调剂图像的记录介质,
上述定影机构不具有在上述定影部件的表面涂布离型剂的涂布机构。
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