CN1851560A - 电子照相调色剂、显影剂以及图像形成装置 - Google Patents
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Abstract
一种显影剂,包括调色剂以及载体。其中调色剂含有调色剂粒子。该调色剂含有粘结树脂、着色剂以及作为外添加剂的二氧化钛。其中,以超声震动法测定的从调色剂上落下的游离粒子的量以调色剂的总重量为基准计为5-22%(重量)。调色剂的带电分布为,其带电量的峰值出现在20-40μC/g的范围之中(以绝对值计)。调色剂的带电量的分布是用增压法来规定的,增压法是将包括调色剂的显影剂进行吹出处理,以测定在23℃以及55%RH时的调色剂的带电量。
Description
技术领域
本发明涉及在电子照相、静电记录、静电印刷中使静电荷图像显影的显影剂。本发明还涉及使用本发明的显影剂的图像形成装置以及处理盒。
背景技术
作为电子照相方法,在美国专利第2297691、3666363以及4071361等中,记载了很多方法。一般说来,都是用各种手段在静电荷承载体上形成静电荷潜影,然后用调色剂使该潜影显影,或者根据必要,将调色剂转印到纸等转印材料上,然后加热、加压或用溶剂蒸气等进行定影。另一方面,将未转印的残留在静电荷承载体上的调色剂加以清除,以便在静电荷承载体上反复形成静电荷图像。
用调色剂使静电荷潜影可视化有各种各样的方法。一般将其大略地分为干式显影法以及湿式显影法,现在一般是使用干式显影法。在干式显影法中,又进一步分为二组分显影剂法和一组分显影剂法。
一组分显影剂仅由调色剂组成,其中有含有磁性体的磁性一组分显影剂以及不含磁性体的非磁性一组分显影剂。在这种使用一组分显影剂的显影方法中,已知有有粉末喷雾法(美国专利第2221776)、磁力法以及压印法等。
二组分显影剂是由调色剂以及载体等而组成的混合物。调色剂是在粘结树脂中将炭黑等着色剂分散而成;载体是由铁粉或玻璃珠等组成。在使用二组分显影剂的显影方式中,有使用铁粉载体的磁刷法(美国专利2874063),使用玻璃珠的瀑布显影法(cascade)(美国专利2618552)等已知的显影方法。
但是,这些显影剂如仅由树脂以及着色剂组成,其流动性、定影性以及显影性等特性都不充分。
例如,在定影过程中,在加压的条件下加热定影部件表面与熔融状态的调色剂相接触后,会有一部分调色剂图像附着在定影棍表面上,而转移到别的图像上,也就是说发生了所谓的调色剂迁移的问题。为了防止这一现象,一般的做法是用分型性良好的硅橡胶以及氟树脂来形成定影棍的表面,然后再进一步,在这种表面上涂上硅油等分型油。这一方法在防止调色剂的迁移上是极为有效的。但是,要供给分型油,则需要额外的设备,从而使定影装置变大成本提高。近年来,有仅在调色剂中加入蜡等的分型剂,而不对定影棍进行分形油的涂布,或者仅涂以微量的油的倾向。虽然加入蜡增加了分形性,但是另一方面,蜡会使调色剂之间的附着力上升,结果会使调色剂的流动性变差。
因此,为了改善调色剂的流动性,一般是在调色剂中,作为调色剂的外添加剂,添加二氧化硅、二氧化钛以及氧化铝等无机氧化物。
一般说来,将二氧化硅等无机氧化物作为外添加剂添加的时,可以提高流动性,并可得到良好的带电特性,但是不附着在母体调色剂上而处于游离态的外添加剂(以下称为游离外添加剂),会附着·固定在显影剂的载体上,从而使载体的带电能力变差。这种被“污染”的载体会引起载体的附着问题以及调色剂的掉落问题(掉落问题将在下面说明)。载体的附着是指附着在图像承载体上。附着有载体的图像承载体部分的静电潜影就不能进行显影,从而会产生图像的白斑。调色剂的掉落是指调色剂从显影套筒上掉落在机器内。这一问题是由于在显影装置中,调色剂不能与被污染的载体进行充分的摩擦带电,调色剂从电场受的力就会变小,就会由于其本身重量而不能从显影套筒到达图像承载体,而是从显影套筒掉下落在机内。调色剂落在机内不但会使机内的其他部件(如传感器)变脏,还会落在搬送来的纸上,从而会使图像部以及非图像部变脏,图像质量变坏。
即使是外添加剂能够均匀地附着在母体调色剂上,也就是说在初始调色剂中不存在游离外添加剂的场合,但是随着印刷的张数的增加,调色剂的实际状态也会发生变化。换句话说,随着印刷张数的增加,会有大量的外添加剂粒子进入到调色剂中,或从调色剂上游离出来。
由此,调色剂的流动性会随着时间的进行而变低,从而造成调色剂的非均匀带电。也就是说,调色剂的带电性随着时间的进行而变低,其结果是发生调色剂的飞散以及印刷纸的无字部分的脏污,即背景脏污的问题。
进一步说,作为机器使用者,总是希望提高复印速度,所以近年的机器的高速化倾向变得非常显著。由于高速化的原因,作为显影剂,由调色剂以及载体组成的二组分显影剂正在变为主流。这是由于二组分显影剂的带电的准备时间短,适宜于高速机,但另一方面,调色剂与载体在显影单元中,由于受到搅拌以及冲突,调色剂的添加剂会埋没在母体调色剂中,或从母体中游离出来,游离的添加剂会在载体上附着·固定,从而带来调色剂以及载体的退化。这种载体与调色剂的退化会使显影剂的带电分布以及流动性变差。从而,调色剂的耐久性变坏,显影剂的寿命变短。
对于这一问题解决,至今提出过不少方案。
在特开平10-26861,公开了一种将落下的调色剂进行捕集的装置,由此而减少了其他部件的脏污。
特开2002-311694公开了一种防尘玻璃以减少落下调色剂对扫描装置的污损。
其他,如特开平09-265224,通过变动显影单元和图像承载体的位置来减少落下调色剂的污损。但这些都是对工序所作的改进,而不是对问题的根源即调色剂的掉落加以改善,所以不能得到所期望的效果。
进一步,在特开2005-10246、特开2005-10527、特开2003-228198以及特开2004-101648中,对调色剂的带电量的分布的幅度以及带电量的峰值作了规定。它们都是以带电量的绝对值在5μC/g以下的弱带电或逆带电的调色剂粒子作为主要对象。但是,减少带电量为5μC/g以下的粒子的数量,仅能使带电量的分布变窄,以及使带电量峰值移向高带电量一侧,对防止调色剂的从显影套筒的落下并充分。
并且,上述文献所公开的物性并没有考虑在显影单元中调色剂以及载体等由于搅拌而受到的应力,所以对在实际的图像形成装置中的由调色剂以及载体构成的显影剂随着时间的进行而产生的物性的变化没有加以充分的考虑,所以对于从显影套筒的调色剂的落下,其效果不是十分充分。
在特许第3309294中,公开了一种添加了作为外添加剂的二氧化硅的调色剂。它规定了二氧化硅在母体粒子的表面埋入的数量、附着在母体调色剂表面的外添加剂的数量以及游离二氧化硅的比例。
但是,由于二氧化硅的带电量大,所以会使加入外添加剂后的调色剂的带电量变高。这种调色剂不能安定地带电,所以不能安定地得到密实图像。
在特开平9-218529中,公开了一种将一定量的二氧化钛的无机微粒子强劲地附着在调色剂粒子的表面,从而得到一种用于低电位对比显影的白色显影剂的技术。但是,该文献并没有讨论在调色剂反复使用后钛的游离状态。
发明的内容
发明的课题
本发明的课题是,提供一种即使长期反复使用后也具有以下性质的显影剂:
(1)调色剂的外添加剂很难附着在载体上;
(2)调色剂的带电量分布安定;以及
(3)调色剂很难从显影套筒上掉落,从而不会污染机件以及图像;
本发明的另一个目的是提供一种图像形成装置以及一种处理盒,用它们可以安定地产生高质量地图像。
本发明的上述目的以及其他的目的都可以通过使用以下的显影剂而达到。本发明的显影剂至少包括:
调色剂;
载体;
其特征在于:调色剂包括调色剂粒子,以及作为外添加剂的二氧化钛;
调色剂粒子包括一种粘结树脂以及一种着色剂;
用超声波震动法测定的,从调色剂上脱落的二氧化钛粒子的数量,占调色剂的总重量的为5至22%;
调色剂的带电量分布是峰值在20至40μC/g(按绝对值计)的范围内,该调色剂带电量分布是用增压(increment)法测定的,该测定是在23℃以及55%RH下,将包括调色剂的显影剂进行吹出(blow off)处理,从而测定出调色剂的带电量。
本发明还提供了一种使用上述显影剂的图像形成装置以及处理盒。
附图的简单说明
图1是本发明的图像形成装置的一个实施例概略图。
图2是图1中的图像形成装置的显影装置的一个实施例的概略图。
图3本发明的处理卡盒的一个实施例的概略图。
发明的效果
根据本发明,由于外添加剂而造成的载体的退化很少,而且随着时间的进行,显影剂中的调色剂的带电量分布的变化也很小,也没有调色剂从显影套筒落下。因此不会产生机器内的关键部件以及图像的污损,并能得到充分的图像浓度。
本发明的实施方式
带电量分布
本发明的显影剂包括调色剂,该调色剂的的带电量分布的特点是峰值在20-40μC/g(按绝对值计算)的范围内出现。
为了得到高质量的图像,要求调色剂要具有好的带电量安定性以及好的初始带电量能力。由于包括调色剂和载体的显影剂在显影单元被搅拌,在调色剂上的附着力很微弱的外添加剂粒子有脱离调色剂的倾向,这样就会产生出游离外添加剂粒子。特别是,在已知的外添加剂中,二氧化钛最易于附着在载体的表面。
如此而退化的载体其摩擦带电能力差,由此就会产生种种问题,例如载体的附着问题以及调色剂的掉落问题。在图像形成中,如发生载体的附着或调色剂的掉落问题,则调色剂就不能搬送,由此就会出现带有白斑的不正常图像。另一方面,留在调色剂表面的外添加剂粒子也会由于调色剂粒子之间或者调色剂粒子、载体以及显影单元之间的冲突以及摩擦,而被埋没在调色剂粒子之中。由此,调色剂粒子不能均匀地带电,其结果是产生出有无字部脏污(以下称为背景脏污)的不正常图像。
本发明的显影剂包括调色剂,该调色剂的带电分布的特点是峰值在20-40μC/g(以绝对值计算)的范围内,优选在20-30μC/g(以绝对值计算)的范围内。该峰值所在的范围包括上述范围的全部以及其中的任何部分,特别是包括21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38以及39(这些数值的单位都是μC/g)。在这种情况下,就可以防止有无字背景部脏污的图像的出现,即使是有一些外添加剂粒子被埋没在调色剂粒子之中的情况下,也是如此。如带电量分布的峰值处于太小的数值,则当外添加剂粒子埋没在调色剂粒子之中时,调色剂就不能充分带电,其结果是产生出有背景脏污的非正常图像。如带电量分布的峰值处于太大的数值时,则调色剂的显影性变差,其结果是产生出密度差的图像。
如上所述,本发明的显影剂包括调色剂,该调色剂的的带电量分布特点是峰值在20-40μC/g(以绝对值计算)的范围内。进一步,该调色剂优选包括以绝对值计算的带电量不大于14μC/g的调色剂粒子的数量为对应于每10g调色剂不大于0.8mg。
在显影过程中,由于显影套筒的磁力的作用,载体在显影套筒上形成穗,同时,调色剂由于与载体的摩擦而带电,并且由于库伦力而附着在穗上。显影时,由于套筒与有潜影时的图像承载体之间的电位差,带电的调色剂从显影套筒向图像承载体的有潜影的地方移动。其必须条件为以下2点:
(1)调色剂由于电场而受的力要比与载体之间的库伦力要大,
(2)并且,空气的阻力以及重力等的影响要为不影响调色剂的运动路线的程度。
通常,调色剂为直径不大于15μm的微粉末,而且显影间隙要不大于3mm,所以认为空气的阻力以及重力对调色剂的行进路线的影响很小。调色剂不从显影套筒向图像承载体运动,而是落下(即调色剂掉落问题)的原因,是由于在套筒上附着在载体穗上的调色剂所受到的由于套筒旋转而产生的离心力比载体的库伦力以及电场的指向套筒的力要小的缘故。
本发明人进行实际印刷实验,并且收集了落下的调色剂粒子进行了分析。其结果是不仅仅是弱带电的调色剂粒子,带电量绝对值不大于14μC/g的调色剂也是掉落的调色剂的主要组成部分。
如上所述,本发明的显影剂包括调色剂,该调色剂的带电量分布的特点是峰值在20-40μC/g的范围内。进一步,该调色剂包括以绝对值计算的的带电量峰值不大于14μC/g的调色剂粒子的数量优选为对应于每10g调色剂不大于0.8mg。以绝对值计算的的带电量不大于14μC/g的调色剂粒子的数量包括上述范围的全部以及其中的任何一部分,特别是包括0.7、0.6、0.5、0.4、0.3、0.2以及0.1(单位是mg/10g)。
如带电量峰值处于太小的数值时,以绝对值计算的带电量不大于14μC/g的调色剂粒子的数量会增加,甚至在带电量分布很窄的情况下,也是如此。其结果是,发生调色剂的掉落问题。如带电量峰值太大,用于在同样的电位差条件下的显影的调色剂的数量会变少,其结果是造成图像的密度变差。当调色剂包括的以绝对值计算的带电量不大于14μC/g的调色剂粒子的数量是每10g调色剂粒子中不大于0.8mg的场合,则调色剂掉落问题以及图像密度变差的现象就不会发生,即使是在带电量分布不窄的情况下,也是如此。
调色剂的带电量分布可以以下的增压法来进行。
首先,用以285rpm转速的的磁棍将6g显影剂搅拌780秒。然后,在23℃以及55%RH的条件下,使用吹出(blow-off)装置(理光创造开发株式会社制)测定1g的调色剂的带电量分布,详细的测定条件使用了特开平8-313487的相关的内容,在此以引用的方式将该日本专利申请的内容并入本发明。
吹出时,使用网眼为795孔/平方英尺的吹出装置。
增压法的程序按照以下的表1来进行。
表1
测量步骤 | 喷嘴的高度 | 吸引力 |
P1 | 160 | 5 |
P2 | 160 | 20 |
P3 | 160 | 35 |
P4 | 160 | 50 |
P5 | 160 | 65 |
P6 | 160 | 100 |
HH7 | 80 | 100 |
HH8 | 40 | 100 |
HH9 | 20 | 100 |
HH10 | 5 | 100 |
从各步骤得到的调色剂粒子的泊松(POISSON)概率分布用下式来计算出。
M=(mxe-λxλx)/x
其中,M(mg/10g)是各步骤的带电量概率分布
m:在各步骤中得到的吹起的调色剂的量(mg/10g)
x:带电量测量点(在此1至100的整数,单位为μC/g。)
λ:各测定步骤得到的带电量的值。
将横轴X作为1至100的带电量的整数(单位为μC/g),纵轴Y为用各个带电量(整数)所求得的上述各步骤的带电量概率分布M(mg/10g)的合计值(单位mg/10g),这样就得到了带电量分布函数图。可以确认,在本发明的显影剂中的调色剂的带电量分布函数图中,在横轴X为20-40(μC/g)(以绝对值计算)的范围内有峰值。将横轴X带电量1至14时的Y值的合计值定义为14(μC/g)(以绝对值计算)以下的分布概率。
所有的已知的载体材料都可以用作本发明的显影剂中的载体,可以列举的有磁性粉末(如铁粉、铁素体粉末以及镍粉末等)、玻璃珠等。优选该载体具有包括树脂的表层。树脂的具体的例子是聚氟化碳(polycarbonfluoride)、聚氯乙烯、聚二氯乙烯、酚类树脂、丙烯酸树脂、硅树脂等。表面层可用各种已知的方法来形成,如喷雾涂布法以及浸渍涂布法等。
显影剂优选对应于每100重量份载体包括1-15重量份的调色剂,更优选4-10重量份的调色剂。调色剂的数量范围包括上述范围的全部以及其中的任一部分,特别是包括对应于每100重量份的载体为2、3、4、5、6、7、8、9、10、12、13、14重量份。
游离二氧化钛例子的数量
进一步,关于从本发明的显影剂的调色剂游离出的二氧化钛粒子的量,用超声波震动法(将在后面加以叙述)测定的游离率为以调色剂总重量的5%至22%(重量)。
本发明的调色剂从改善定影性以及无油性的观点,要含有作为分型剂的蜡。但是如上所述,含有蜡虽然定影性良好,但其反面它会提高附着性从而减低流动性。为了提高调色剂的流动性以及带电性,作为外添加剂有必要使用无机微粒子。但是,如添加无机微粒子在流动性变好的反面,会使调色剂的具有太高的带电量。为了降低或控制带电量,所以添加了二氧化钛。
如上述那样,调色剂从显影套筒落下的重要的原因是其与载体的摩擦而产生的库伦力变弱了。摩擦带电的退化原因在于随使用时间变长而发生的调色剂以及载体的表面的变化。由于显影单元中的搅拌的应力,调色剂表面的无机微粒子被埋没在母体调色剂中,或从母体调色剂脱落,从而产生游离无机粒子。从母体调色剂游离出的外添加剂粒子会造成游离添加剂载体上附着固定,即发生所谓的退化,致使载体的摩擦带电能力变弱。在这些游离的添加剂中,二氧化钛特别易于在载体的表面附着固定,从而发生退化现象。
为了解决本发明的课题,有必要控制显影剂中发生的添加剂的游离。但是如上所述,显影剂从显影套筒的落下是随着印刷张数的而发生的问题,所以,重要的是掌握受到在显影单元中由于搅拌等而产生的应力的影响后的调色剂的性质,而不是掌握初始(新鲜)调色剂的性质。
关于从本发明的显影剂中的调色剂游离出的游离二氧化钛粒子的数量,以用超声波震动测定法测定的对应于母体调色剂的总重的二氧化钛的游离率为5%-22%为宜,优选5-20%。游离二氧化钛的数量的范围包括上述范围的全部以及其中的任一部分,特别是包括6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20以及21(这些数值的单位都是%重量)。在这种情况下,在实际运作中即使在显影单元受到搅拌等的应力,也不会发生调色剂的从显影套筒的落下。用超声波震动法测定的二氧化钛对调色剂母体的游离率太小时,附着在母体调色剂上的二氧化钛过多,这意味着调色剂上的二氧化钛粒子的附着很强烈,这会造成由于显影单元的搅拌应力使二氧化钛埋没在母体调色剂中。这样一来,二氧化钛就失去了降低调色剂的带电量的作用,其结果是调色剂的显影能力以及图像密度变差。如二氧化钛的游离率太大,会产生二氧化钛在载体上附着固定以及调色剂的掉落问题。这会造成有大片白斑的不正常的的密实图像的出现。
作为测定本发明的添加剂二氧化钛的游离率的方法,可用超声波震动法。以往的添加剂游离率的测定几乎都是用颗粒分析器(堀场公司制),来求取以C原子为基准的来自添加剂钛原子的游离率。这一方法只能反映初期调色剂的添加剂的游离状态,而不能反映在显影单元中发生的调色剂与载体以及与显影单元之间的冲突及摩擦后的添加剂的游离率。本发明所用的超声波震动法是可以反映在显影单元中受到应力后的从调色剂游离出的游离二氧化钛的游离率的方法,所以可以通过将游离率限制在一定的范围,来抑制从显影套筒的调色剂的落下,即使在实际机器评价中随着时间的进行而受到搅拌应力后,也是如此。
现将超声波震动法详细说明如下:
(1)在离子交换水100ml中添加浓度为33%的DRIWEL(富士胶卷公司制)4.4ml,进行1分钟搅拌制成溶液A。
(2)在上述液体A中加入样品初始调色剂5g,进行20次摇动,充分变湿后放置30分钟,制成液体B。
(3)将上述液体B摇动5次,使调色剂分散后,用超声波匀化器(VCX750SONICS制)使搅动部件进入溶液B2.5cm,输出能量30%,震动1分钟,制成溶液C。
(4)将上述溶液C放置10分钟后,过滤。使用的滤纸为110mmφ,100CIRCLES(Toyo Roshi kaisha制)
(5)将滤纸上残留的调色剂加以回收,在40℃的恒温槽中进行8小时的干燥。
(6)将干燥后得来的调色剂3g在自动加压成型机剂(T-BRB-32 Maekawa制),加压6.0t,加压时间60sec制成直径3mm,厚2mm的片状颗粒,将其作为处理后样品调色剂。
(7)将没有进行上述处理的样品初始调色剂同样用上述的方法进行成型,制成直径3mm,厚2mm的片状颗粒,作为处理前的样品调色剂。
(8)用萤光X射线装置(ZSX-100e理学电器制造)进行定量分析,测定颗粒调色剂样品的钛的数量。使用的校正曲线是通过预先使用钛氧化物的含有量为0.1份,1份,1.8份的调色剂样品来做成的。
(9)用下式计算出游离率。
r(%)=(B-A)/B×100
其中,A表示经过处理后的调色剂中的钛原子的数量;B为未经处理的调色剂的钛原子的数量。
游离二氧化钛粒子的数量,可以通过控制与母体调色剂的混合条件来加以控制,例如可以通过控制混合的顺序,搅拌板的形状,转速以及混合时间等来进行控制游离二氧化钛粒子的数量。在其中,所使用的混合器,可以列举高速混合器如HENSCHEL MIXER(三井矿业制)、MECHANOFUSION(HosokawaMicron Ltd)以及MECHANOMILL(Okada Seiko Co.,Ltd.)等。但并不限定这些。
如果,外添加剂含有大量的结块或粗大粒子,或者有大量的游离外添加剂粒子存在于混合物中,可以用筛孔不大于数百μm的筛子进行过筛或进行分级。如此,就可以将结块的或粗大的粒子除去,留下控制了数量的游离二氧化钛的粒子。
二氧化钛的数量
在本发明的显影剂中使用的调色剂以包括数量为占调色剂总重的0.5-1.5%重量二氧化钛为宜。二氧化钛的数量范围包括上述范围的全部或其中的任一部分,特别是包括0.6、0.7、0.8、0.9、1.0、1.1、1.2、1.3以及1.4(这些数量的单位都是占调色剂总重%)。
当二氧化钛的数量太小时,调色剂的带电量太高,会造成显影能力以及图像密度变差。但当二氧化钛的数量太大时,二氧化钛的粒子趋向于附着在载体而形成载体附着问题以及调色剂掉落问题。这样的结果是导致具有白斑的非正常图像的出现。
包括在调色剂中的二氧化钛的数量使用以下的方法测定的。
(1)调色剂3g在自动加压成型机剂(T-BRB-32Maekawa制),加压6.0t,加压时间60sec,制成直径3mm,厚2mm的片状颗粒,将其作为处理后样品调色剂。
(2)用萤光X射线装置(ZSX-100e理学电器制造)进行定量分析,测定颗粒调色剂样品的钛的数量。使用的校正曲线是通过预先使用钛氧化物的含有量分别为0.1份,1份,1.8份的调色剂样品来做成的。
其他的外添加剂
在本发明的显影剂中使用的调色剂还可包括作为外添加剂(二氧化钛之外)的无机微粒子,以至少含有个数平均粒径在80nm至500nm范围的疏水性无机微粒子为宜。其中的个数平均粒径的范围包括上述范围的全部以及其中的任一部分,特别是包括100、150、200、250、300、350、400以及450nm。
该无机微粒子优选疏水化二氧化硅。大粒径无机微粒子在调色剂表面附着,在与载体的摩擦时,不仅对带电性以及流动性有贡献,而且被调色剂母体的埋没也少。另外,大粒径的该无机粒子还能起缓冲剂的作用,缓冲调色剂之间的摩擦冲突。由此,就可防止小粒径的二氧化钛从调色剂表面落下。
无机微粒子的个数平均粒径太小的场合,易于被母体调色剂埋没,而不能起到缓冲剂的作用。从而容易发生小粒径的二氧化钛从调色剂的表面剥落,从而易于造成调色剂的掉落的问题。但如无机微粒子的个数平均粒径太大,由于粒径大,与母体调色剂混合时可以与调色剂表面接触的总表面积小,不能充分附着在调色剂上,而成为游离状态而存在。由此,使调色剂的流动性以及带电性变差,流动性变差的调色剂在显影搅拌时受的应力易于进一步变大,二氧化钛趋向于离开调色剂而附着在载体上。由此,载体的带电能力下落,结果是易于发生调色剂的掉落问题。
作为无机微粒子的具体例,为二氧化硅、氧化铝、二氧化钛、钛酸钡、钛酸镁、钛酸钙、钛酸锶、氧化锌、氧化锡、硅砂、粘土、云母、硅灰石、硅藻土、氧化铬、氧化铈、氧化铁红、三氧化锑、氧化镁、氧化锆、硫酸钡、碳酸钡、碳酸钙、碳化硅、氮化硅等。
作为二氧化硅的在市场上销售的产品的例子有胶体二氧化硅的粉末TT600(Nippon Aerosil Co.,Ltd.)等。
作为二氧化钛的在市场上销售的产品的产品有CR-EL(IshiharaSangyo Kaisha,Ltd.)等。
最好将二氧化钛和/或二氧化硅进行疏水化而防止调色剂的流动性以及带电性变差,尤其在高湿度的环境下更是如此。表面处理剂的具体的例子包括硅烷耦合剂、甲硅烷化剂、含有一个氟代烃基的硅烷耦合剂、有机钛酸酯耦合剂、铝耦合剂、硅烷油、改性硅烷油等。
二氧化钛可以有晶体结构或无定形结构。晶体结构为例如锐钛矿形式以及金红石形式。具体在市场上得到的进行了表面处理的二氧化钛产品包括T-805(Nippon Aerosil Co.,Ltd.制造),MT-150AI以及MT-150AFM(Tayca Corporation制造),STT-30A以及STT-30A-FS(Titan KogyoKabushiki Kaisha制造)等。
另外,本发明的还可以包括二氧化钛以及二氧化硅以外的外添加剂。这种二氧化钛以及二氧化硅以外的外添加剂的具体例子包括微粒形式的无机化合物,例如Al2O3、MgO、CuO、ZnO、SnO2、CeO2、Fe2O3、BaO、CaO、K2O(TiO2)、Al2O3·2SiO2、CaCO、MgCO3、BaSO4、MgSO4、MoS2、碳化硅、氮化硼、炭黑、石墨、氟化石墨等;微粒状的聚合物如聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚异丁烯酸甲酯、聚氟代乙烯等。这些化合物可单独使用或混合起来使用。另外、这些外添加剂可以加以疏水化。
本发明的显影剂的调色剂在二氧化钛以外,还可以包括二氧化硅。在混合过程中,宜将二氧化钛先与母体调色剂粒子混合,然后再将二氧化硅加以混合。
通过在加入二氧化钛之后再将二氧化硅加入的方法,就可以使二氧化钛与母体调色剂粒子进行坚固的结合,很难从母体调色剂上脱落。这是因为二氧化硅与二氧化钛相比不易于附着在载体上,载体不容易被二氧化硅污染。因此,可以延长显影剂的寿命。此外,由此可以即得到好的带电性,又可得到好的流动性。
当将二氧化钛与二氧化硅一起与母体调色剂混合,或在二氧化硅与母体调色剂混合后在与二氧化钛相混合时,二氧化钛就会由于在显影单元中由于搅拌而受到机械应力而从母体调色剂上脱落下来。脱落下来的二氧化钛粒子就易于附着在载体上,从而就会产生出不良图像。
适宜于将调色剂与外添加剂相混合的混合器包括已知的粉末混合器,并且最好有套,以控制内部的温度。通过改变外添加剂的加入的时机以及外添加剂加入的速度,就可以使外添加剂所受的应力发生变化。当然,通过改变所用混合器搅拌板转速、混合时间、混合温度,也可以改变所受的应力。另外,也可以使用不同的混合方法,例如先用较小应力,然后在用较大的应力施加在外添加剂上。当然反之也可。混合器的例子为V-型混合器、密封混合器、Loedg混合器、NAUTER混合器、HENSCHEL混合器以及类似的混合器。
调色剂粒子
酸价
本发明的显影剂中所用的调色剂宜包括一种酸价为10-30KOH/mg的粘结树脂。该酸价的范围包括上述范围的全部以及其中的任一部分,特别是包括11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28以及29(这些数值的单位都是KOH/mg)。
当酸价太小时,母体调色剂粒子的带电性会降低。由此会导致调色剂的带电性的降低,特别是在外添加剂被埋没在调色剂中或从调色剂上脱落时,更是如此。这样一来,就会发生调色剂的掉落问题。另一方面,如酸价太大,则母体调色剂的带电性增加,由此含有作为流动剂的外添加剂的调色剂的带电性也会增加。这样一来,图像浓度会变差。
酸价是按照JIS K0070记载的方法进行测定的。但是当样品在预定的溶剂中不溶解的场合,可以使用二氧杂环己烷或THF等溶剂。
粘结树脂的具体例子可以是,作为具体例子,可列举苯乙烯类树脂(含有苯乙烯或苯乙烯置换基的均聚物或共聚物)(如苯乙烯树脂、聚-α-甲基苯乙烯、苯乙烯-氯代苯乙烯共聚物、苯乙烯-丙烯共聚物、苯乙烯-丁二烯共聚物、苯乙烯-氯化乙烯共聚物、苯乙烯-乙酸乙烯基共聚物、苯乙烯-马来酸共聚物、苯乙烯-丙烯酸酯共聚物、苯乙烯-甲基丙烯酸酯共聚物、苯乙烯-α-氯代丙烯酸甲酯共聚物、苯乙烯-丙烯晴-丙烯酸酯共聚物等);聚酯树脂;环氧树脂氯化乙烯基树脂;松香变性马来酸树脂;苯酚树脂;聚乙烯树脂;聚丙烯树脂;石油树脂;聚尿烷树脂;酮树脂;乙烯-丙烯酸乙酯共聚物;二甲苯树脂;聚丁酸乙烯基酯树脂等。这些树脂可以单独使用、也可以二种以上混合起来使用。
作为乙烯基树脂,有聚苯乙烯、聚-对-氯代苯乙烯、聚乙烯基甲苯等的苯乙烯以及它的取代物的单聚物;苯乙烯-p-氯代苯乙烯共聚物、苯乙烯-丙烯共聚物、苯乙烯-乙烯基甲苯共聚物、苯乙烯-乙烯基萘共聚物、苯乙烯-丙烯酸乙酯共聚物、苯乙烯-丙烯酸丁酯共聚物、苯乙烯-丙烯酸辛酯共聚物、苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物、苯乙烯-甲基丙烯酸乙酯共聚物、苯乙烯-甲基丙烯酸丁酯、苯乙烯-α-氯代甲基丙烯酸甲酯共聚物、苯乙烯-丙烯腈共聚物、苯乙烯-乙烯基甲基醚共聚物、苯乙烯-乙烯基乙基醚共聚物、苯乙烯-乙烯基甲基酮共聚物、苯乙烯-丁二烯共聚物、苯乙烯-异戊二烯共聚物、苯乙烯-丙烯腈-茚共聚物、苯乙烯-马来酸共聚物、苯乙烯-马来酸酯共聚物等的苯乙烯类共聚物;聚甲基丙烯酸甲酯;聚甲基丙烯酸丁酯;聚氯乙烯;聚乙酸乙烯基酯等。
作为聚酯树脂,有下述的A群中列出的2元醇和B群中列出的二元酸的生成物,根据需要,还可将C群中列出的3元或其以上的的醇或羧酸加入。
A群、B群以及C群的化合物列举如下:
A群:乙二醇、三甘醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、新戊二醇、1,4-丁烯二醇、1,4-双(羟甲基)环己烷、双酚A、加氢双酚A、聚氧乙烯化双酚A、聚氧丙烯(2,2)-2,2’-双(羟苯基)丙烷、聚氧丙烯(3,3)-2,2-双(4-羟苯基)丙烷、聚氧乙烯(2,0)-2,2-双(4-羟苯基)丙烷、聚氧丙烯(2,0)-2,2’-双(4-羟苯基)丙烷等。
B群:马来酸、富马酸、中康酸、柠康酸、衣康酸、戊烯二酸、苯二酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸、环己二羧酸、琥珀酸、己二酸、葵二酸、丙二酸、亚麻酸以及这些酸的酸酐或其低级醇的酯。
C群:甘油、三羟甲基丙烷、季戊四醇等三元以上的醇、偏苯三酸、均苯四甲酸等三元以上的羧酸。
聚醇树脂为环氧树脂与下列化合物反应的生成物。这些化合物有二元苯酚的烯化氧加成物或其缩水甘油醚,分子中有1个能与环氧基反应的活性氢的化合物以及分子中含有2个或2个以上的能与环氧基反应的活性氢的化合物。
电荷控制剂
本发明的显影剂的调色剂,作为带电控制剂,优选含有水杨酸金属配位化合物。
水杨酸的配位化合物可以提高调色剂的快速带电能力,由此,含有水杨酸金属配位化合物的调色剂不易发生从显影套筒上掉落的现象,甚至在刚加入新鲜的调色剂,还没有进行充分搅拌的情况下,或是将调色剂用于高速机的情况下,也是如此。适宜的水杨酸的金属配位化合物的具体例子是BONTRONE-84(Orient Chemical Industries Co.,Ltd.)。
单独使用水杨酸类金属配位化合物最为理想,但也可以与已知的带电控制剂混合起来使用。
带电控制剂的具体例子为,苯胺黑类染料、三苯基甲烷类染料、金属配位化合物染料(如钼酸的铬的配位化合物,钼酸的螯合物)、若丹明类染料、烷氧基胺、季铵盐(包括氟改性的季铵盐)、烷基酰胺、磷以及钨的单体或其化合物、氟类活性剂、水杨酸的金属盐以及水杨酸的衍生物等。
可以在市场上得到的带电控制剂的具体的例子包括BONTRONN-03(苯胺黑类染料)、BONTRONP-51(季铵盐)、BONTRONS-34(含金属偶氮染料)、BONTRONE-82(萘酚酸的金属配位化合物)、BONTRONE-84(水杨酸的金属配位化合物)、以及BONTRONE-89(酚类的缩合产物)(以上产品为Orient Chemical Industries Co.,Ltd.制造)、TP-302和TP-415(季铵盐的钼配位化合物)(以上为Hodogaya Chemical Co.,Ltd.制造)、COPYCHARGEPSY VP2038(季铵盐)、COPY BLUEPR(三苯基甲烷衍生物),COPYCHARGENEG VP2036以及COPY CHARGENX VP434(季铵盐)(以上为HoechstAG制造)、LRA-901以及LR-147(硼配位化合物),)(以上为Japan CarlitCo.,Ltd制造)、酞菁铜、二萘嵌苯、喹丫酮、偶氮颜料以及具有如磺酸基、羧基、季铵基等的官能团的聚合物。
带电控制剂的数量依据所用的粘结树脂的种类以及调色剂的制作方法(例如分散方法)来加以决定,但并没有特别的限定。但是,带电控制剂的量一般来说,是以每100重量份粘结树脂为0.1-10重量份,优选0.2-5重量份。该带电控制剂的数量范围包括上述范围的全部以及其中的任一部分,特别是包括0.5、1、1.5、2、2.5、3、3.5、4、4.5、5、5.5、6、6.5、7、7.5、8、8.5、9以及9.5(这些数值都是重量份)。如果带电控制剂的量太高、调色剂就会有太多的带电量,由此,吸引调色剂的显影棍的静电力就会增加,其结果是调色剂的流动性以及调色剂图像的图像浓度就会变差。
粒子的直径
用于本发明的显影剂的调色剂的重量平均粒径宜为4.0-11.0μm。该重量平均粒径的范围包括上述范围的全部以及其中的任一部分,特别是包括4.5、5、5.5、6、6.5、7、7.5、8、8.5、9、9.5、10以及10.5(这些数值的单位都是μm)。如重量平均粒径太小,则调色剂的流动性差,并且在显影单元会由于搅拌而受到非常大的应力。如重量平均粒径太大,则调色剂太重。这样重的调色剂容易受到由显影套筒的旋转而产生的离心力以及自重的影响,从而会发生调色剂的掉落。
另外,本发明的调色剂优选包括不大于8%(体积)的重量平均粒径不小于12.7μm的调色剂粒子,并且更优选这种调色剂粒子的含量也宜不小于3%(体积)。重量平均粒径不小于12.7μm的调色剂的数量范围包括上述范围的全部以及其中的任一部分,特别是包括7、6、5、4、3、2以及1(这些数值的单位都是%体积)。如这种粒子的含量太大,调色剂就会由于离心力而趋向与掉落。
调色剂的重量平均粒径可以用考而他计数装置Coulter-counter-TA-II或考而他多尺寸测量仪(Coulter-multisizerII)(两者都为CoulterElectrons Inc制造)来进行测定。在本发明中,用考而他计数装置(Coulter-counter)-TA-II与一个界面(The Institute of JUSE制造)相连接,进行个数分布以及体积分布的计算,并使用了PC980个人计算机(NEC制)。
分型剂
使用于本发明的显影剂的调色剂优选包括作为分型剂熔点为70-155℃的蜡。这里的熔点范围包括上述范围的全部以及其中的任一部分,特别是包括75、80、85、90、95、100、105、110、115、120、125、130、135、140、145以及150(这些数值的单位都是℃.)。如熔点太低,则调色剂的流动性差,并且在显影单元会由于搅拌而受到非常大的应力。如熔点太高,则蜡不能起分型剂的作用,并且会使调色剂的流动性变差。
分型剂蜡的熔点的测定是使用TG-DSC系统TAS-100(RigakuCorporation公司制造)进行的。首先将10mg的试料加入到铝制的试料容器中,将其放在支架上并置于电炉中。以10℃/min的升温速度从室温加热到180℃。熔点是用TG-DSC系统中的解析系统,从熔点(也就是吸热曲线峰值)近旁的吸热曲线的切线与基线的接点算出的。
蜡的具体例子包括植物蜡(巴西棕榈蜡、绵蜡、木蜡、米蜡等);动物类蜡(蜜蜡、含水羊毛脂等);矿物蜡(地蜡、白地蜡)以及石油蜡(石蜡、微晶蜡、矿脂蜡等)。
在这些天然蜡之外,可以列举合成碳氢蜡(费托蜡、聚乙烯蜡等)、合成蜡(酯、酮以及醚)。进一步,可列举12-羟基硬质酰胺、硬脂酰胺、邻苯二甲酸酐亚胺、氯化烃、具有长的烃支链的结晶聚合物(如丙烯酸的均聚物和共聚物),也就是说低分子量的结晶性树脂,如聚-n-甲基丙烯酸硬脂酰酯、聚-n-甲基丙烯酸月桂酯(例如n-丙烯酸硬脂酯-甲基丙烯酸乙酯的共聚物等)。
平均圆形度
在本发明的显影剂中使用的调色剂优选具有0.91-1.00的平均圆形度。该平均圆形度的范围包括上述范围的全部以及其中的任一部分,特别是包括0.92、0.93、0.94、0.95、0.96、0.97、0.98以及0.99。
如平均圆形度太小,则调色剂具有不规则的形状,会在显影单元中由于摩擦而受到很大的机械应力,其结果是产生游离外添加剂粒子。
粒子的圆形度可用下式来决定:
C=Lo/L
其中,C为圆形度;Lo代表与粒子的投影面积相同的圆的周长;L代表粒子的投影的周边长。圆形度表示调色剂粒子的不规则度。如调色剂粒子是一个真正的圆,则圆形度为1。如调色剂变得更复杂,圆形度会变小。
调色剂的平均圆形度可以是用流动式粒子分析装置(FPIA-2000;SysmexCorp制造)进行测定。
更具体地,该方法如下:
(1)将0.1g-0.5g的要进行测量的样品与100-150ml水相混合。该水已经被去除杂质,并且含有0.1-0.5ml的分散剂(一种表面活性剂),例如烷基苯磺酸盐。
(2)将该混合物用紫外线混合器混合1-3分钟,得到一种悬浮液,其中每微升的悬浮液含有3000-10000个颗粒。
(3)然后,用上述的仪器测量出悬浮液的平均圆形度以及圆形度分布。
形状系数
本发明的显影剂的调色剂的调色剂的形状系数SF-1在100-180的范围,形状系数SF-2在100-180的范围为宜。形状系数SF-1的范围包括上述范围的全部以及其中的任一部分,特别是包括110、115、120、125、130、135、140、145、150、155、160、165、170、以及175。形状系数SF-2的范围包括上述范围的全部以及其中的任一部分,特别是包括110、115、120、125、130、135、140、145、150、155、160、165、170、以及175。
当SF-1是100时,调色剂粒子为球形。当SF-1大于100时,调色剂粒子的形状变为不规则形。当SF-2接近100时,调色剂粒子具有平滑的表面(调色剂粒子有很少的凸凹)。当SF-2增大时,调色剂粒子的表面变得粗糙。当SF-1以及SF-2都大于180时,调色剂就会在显影单元中由于与载体的摩擦而受到很大的机械应力。
形状系数SF-1是表示调色剂得形状的球状的程度,可用下式表示:
SF-1={(MXLNG)2/AREA}×(100π/4)
其中,MXLNG表示将调色剂在2维平面上而得到的形状的最大长度。AREA表示调色剂粒子投影的面积。
形状系数SF-2表示调色剂表面的凸凹的程度,用下式来表示。
SF-2={(PERI)2/AREA}×(100π/4)
PERI表示用显微镜得到的调色剂在二维平面上形成的图形的周长;AREA表示调色剂粒子投影的形成图形的面积。
调色剂的制造方法
在本发明的显影剂中使用的调色剂按下列方法制造:
(1)将粘结树脂和/或粘结树脂的前驱物、分形剂等溶解或分散于有机溶剂或单体中,形成含有调色剂组成物的液体。
(2)将含有调色组成物的液体分散在水溶剂中,根据需要,可加热该水溶液,制得含有调色剂粒子的溶液。
该方法是湿式造粒法的一个例子。湿式造粒法比传统的干式粉碎法(下面将加以叙述)相比有一个优点,即不会产生直径大于12.7μm.的粗大的粒子。这是因为粗大的粒子容易从显影套筒上落下。而用湿式造粒法制成的调色剂很难造成调色剂的掉落问题。湿式造粒法包括悬浮聚合、乳液聚合以及分散聚合、乳液凝集以及乳液缔合。
当然,在本发明的显影剂中所用的调色剂,也可以用干式粉碎法来制造。干式粉碎法的一个例子将在下面加以叙述。
(1)将调色剂成分如粘结树脂、着色剂、分形剂、带电控制剂以及其他添加剂用诸如HENSCHEL的混合器加以充分混合。
(2)用批量(非连续)捏合机(例如双棍磨以及BUMBURY混合机)或连续捏合机将以上制造的混合物进行捏合。连续捏合机如双轴捏合机与单轴捏合机。双轴捏合机的例子有,TWIN SCREW EXTRUDER KTK(Kobe Steel,Ltd.制造)、TWIN SCREW COMPOUNDER TEM(ToshibaMachine Co.,Ltd.制造)、MIRACLE K.C.K(Asada Iron WorksCo.,Ltd.制造)、TWIN SCREW EXTRUDER PCM(Ikegai Co.,Ltd制造);单轴捏合机(例如KOKNEADER(Buss Corporat ion制造))。
(3)将捏合的混合物碾压使其冷却。
(4)将冷却的混合物切割并且压碎。
(5)用诸如锤磨的粉碎机将压碎的混合物进行粗粉碎。
(6)用利用喷射流或机械部件的的细粉碎机对进行了粗粉碎的混合物进行细粉碎。
(7)用分级器将进行了细粉碎的混合物进行分级,制成母体调色剂。所述粉碎器是利用循环空气以及考安达(Coanda)效果来进行工作的。
(8)用混合器将母体调色剂与包括二氧化钛的外添加剂相混合,然后,用孔眼不小于250筛目的筛子将混合物过筛,调色剂准备完毕。
本发明的显影剂的调色剂优选用上述的湿式造粒法来进行制造。用于上述的湿式造粒法中以及调色剂中所使用的材料将在下面说明。
聚酯
聚酯树脂优选包括至少一种酸价为10-30KOHmg/g的树脂。两种以上的树脂可以混合起来使用。
上述聚酯可由多元醇和多元羧酸通过缩聚反应而形成。
作为多元醇(PO),可以使用二元醇(DIO)以及具有3个或多个官能团的多元醇(TO),优选单独使用二元醇,或使用二元醇与少量的多元醇的混合物。
二元醇(DIO)的具体例子包括烃基二元醇(例如乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇以及1,6-己二醇);烷基醚二醇(例如二甘醇、三甘醇、缩丙二醇、多缩丙二醇以及聚四甲撑乙二醇醚(polytetramethylene ether glycol);脂环二醇(例如1,4-环己二醇以及加氢双酚A);双酚类(例如双酚A、双酚F以及双酚S);上述的脂环二醇与氧化烯烃的加合物(氧化烯烃的例子如氧化乙烯、氧化丙烯以及氧化丁烯)。特别是,优选使用具有2-12个碳原子的亚烷基乙二醇以及双酚与氧化烯烃的加合物,更优选使用它们的混合物。
含有3个或多个官能团的多元醇的具体的例子(TO)包括含有三个或多个官能团的脂肪醇(例如甘油、三甲醇乙烷、三甲醇丙烷、季戊四醇、山梨醇)、具有三个或更多个官能团的酚类(如三苯酚PA、酚醛清漆、甲酚醛清漆)以及上述的具有3个或更多的官能团的多酚与氧化烯烃的加合物。
作为多元羧酸(PC),可以使用二元羧酸(DIC)以及具有三个或更多的官能团的多元羧酸(TC)。优选单独使用二元羧酸(DIC)以及二元羧酸与少量的多元羧酸的混合物。
二元羧酸(DIC)的具体例子包括:亚烷基二元羧酸(如琥珀,己二酸,癸二酸)、亚烯基二元羧酸(如马来酸、富马酸)、芳香族二元羧酸(如苯二酸、间苯二酸、对苯二酸)、萘二酸,特别是优选具有4-20个碳原子的亚烯基二酸以及具有8-20个碳原子的芳香族二元羧酸。
具有三个或更多的官能团的多元羧酸(TC)包括:含有9-20个碳原子的芳香族的多元酸(例如偏苯三酸以及苯四酸)。
多元羧酸(PC)可以通过使一种或多种多元醇(PO)与上述的一种或多种酸的酸酐或其低级烷基酯进行反应而得到。其中适宜的低级烷基酯包括(但不限于):甲基酯、乙基酯以及异丙基酯。
将多元醇(PO)与多元羧酸(PC)相混合,一般是使羟基与羧基的当量比(OH/COOH)为2/1-1/1,优选1.5/1-1/1,更优选1.3/1-1.02/1。
在有已知的催化剂的存在下,将多元醇(PO)与多元羧酸(PC)加热到150-280℃。所用的催化剂例如钛酸四丁氧基酯或者氧化二丁基锡。在反应中产生的水要除掉,并且如需要,可在减压下进行反应。这样,就可以制备出含有羟基的聚酯。聚酯树脂优选具有不小于5mgKOH/g的羟值。该聚酯树脂优选具有10-30mgKOH/g的酸价,更优选具有10-20mgKOH/g的酸价。该酸价的范围包括上述范围的全部以及其中的任一部分,特别是包括11、12、13、14、15、16、1 7、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28以及29。在这种情况下,生成的调色剂被带上负电,可以防止带电量绝对值不大于14μm的调色剂的增加,即使在调色剂受到大的机械应力的情况下,也是如此。如酸价太大,调色剂的带电性变坏,特别是调色剂被使用在高湿高温的情况下,更是如此。
该聚酯树脂优选的重量平均分子量为10000-400000,更优选为20000-200000。该重量平均分子量的范围包括上述范围的全部以及其中的任一部分,特别是包括20000、40000、60000、80000、100000、120000、140000、160000、180000、200000、220000、260000、280000、300000、300000、320000、340000、360000以及380000。如重量平均分子量太小,则调色剂的抗热偏移性变差;如重量平均分子量太大,则低温定影性变差。
在本发明中,优选将尿素改性的聚酯与上述的没有进行尿素改性的聚酯一起使用。尿素改性的聚酯的具体例子包括具有异氰酸基的聚酯的予聚物(A)与胺(B)进行反应的产物。其中的予聚物(A)是通过使没有进行改性的聚酯的端基(例如羧基和羟基)与聚异氰酸酯(PIC)进行反应的生成物。
具体的聚异氰酸酯(PIC)的例子包括,脂肪族聚异氰酸酯(如四甲撑二异氰酸酯、戊甲撑二异氰酸酯以及2,6-二异氰酸酯己酸甲酯)、脂环族聚异氰酸酯(如异佛尔酮二异氰酸酯以及环己基甲烷二异氰酸酯)、芳香族二异氰酸酯(例如甲代亚苯基二异氰酸酯以及二苯基甲烷二异氰酸酯)、芳香脂肪族二异氰酸酯(例如α,α,α’,α’,-四甲基亚二甲苯基二异氰酸酯)、异氰脲酸酯、(由苯酚衍生物、肟以及己内酰胺封端的上述的)异氰酸酯、以及这些化合物的组合。
将聚异氰酸酯(PIC)与聚酯相混合物,并且使其当量比(NCO/OH)为5/1-1/1,优选4/1-1.2/1,更优选2.5/1-1.5/1。该当量比(NCO/OH)的范围包括上述范围的全部以及其中的任一部分,特别是包括4.5/1、4/1、3.5/1、3/1、2.5/1、2/1、以及1.5/1。如该当量比太大,低温定影性会变差;如该当量比太小,则得到的改性的聚酯的尿素的量变小,调色剂的抗热偏移性变差。
在从聚酯予聚物中的聚异氰酸酯得到的结构单元(在端部有异氰酸酯基团)的含量为0.5%-40%(重量),优选2%-20%(重量)。从异氰酸酯得到的结构单元的量的范围包括上述范围的全部以及其中的任一部分,特别是包括1、5、10、15、20、25、30以及35(这些数值为百分比)。如所述数量太小,则抗热偏移性变差,而且调色剂的耐热性以及低温定影性也会变差。与此相反,如所述数量太大,则得到的调色剂的低温定影性会变差。
包括在聚酯予聚物(A)的一个分子中的异氰酸酯基的数量为至少一个,优选平均为1.5-3个,更优选平均1.8-2.5个。当异氰酸酯基的数量小于1时,尿素改性的聚酯的分子量变小,由此,得到的调色剂的抗热偏移性会变差。
胺(B)的具体的例子包括:二元胺(B1)、具有三个或更多的氨基的多元胺(B2)、氨基醇(B3)、氨基硫醇(B4)、氨基酸(B5)以及封端胺类(B6)(即胺类B1-B5被封端)。
二元胺(B1)的具体例子为芳香族二元胺(例如,苯撑二胺、二乙基甲苯二胺、4,4’-二氨基二苯基甲烷)、脂环族二胺(例如4,4’-二氨基-3,3’-二甲基二环己基甲烷、二氨基环己烷、异佛尔酮二胺)、脂肪族二胺(例如乙二胺、四甲撑二胺、六乙撑二胺等)
具有3个或更多的氨基的多胺(B2)的具体例子包括二乙撑三胺、三乙撑四胺。
氨基醇(B3)的具体例子包括乙醇胺和羟乙基苯胺。
氨基硫醇(B4)的具体例子包括氨基乙基硫醇以及氨基丙基硫醇。
氨基酸(B5)包括氨基丙酸以及氨基己酸。
封端的胺(B6)的具体例子包括酮亚胺化合物,该化合物可以通过使胺(B1)-(B5)与酮类(如丙酮、甲基乙基酮以及甲基异丁基酮)、恶唑啉化合物进行反应而制备。在这些胺(B)中,二胺(B1)以及二胺与少量的多元胺(B2)组成的混合物被优选使用。
具有异氰酸酯基的予聚物(A)与胺的混合比(即NCO/NHx)为1/2-2/1,优选1/1.5-1.5/1,更优选1/1.2-1.2/1。该混合比的范围包括上述范围的全部以及其中的任一部分,特别是包括1.2/1.8、1.4/1.6、1.6/1.4以及1.8/1.2。如该比率太大或太小,尿素改性的聚酯的分子量会将低,从而使调色剂的抗热偏移性变差。
尿素改性的聚酯具有尿素键以及尿烷键。尿素键以及尿烷键的摩尔比(尿素/尿烷)为100/0-10/90,优选80/20-20/80,更优选60/40-30/70。该摩尔比的范围包括上述范围的全部以及其中的任一部分,特别是包括90/10、80/20、70/30、60/40、50/50、40/60、30/70以及20/80。如果尿素键的量太小、则抗热偏移性变差。
本发明的尿素改性聚酯树脂可以用例如一步法的方法来制造。特别是,在有已知催化剂的存在下,将多元醇(PO)以及多元羧酸(PC)在150-280℃下加热而制成。已知的催化剂例如,钛酸四丁氧基酯以及二丁基锡氧化物。如果需要,在减压下,将反应生成的水除去。以此而制备含有羟基的聚酯树脂。然后,使该聚酯树脂与聚异氰酸酯(PIC)在40℃-140℃下反应,生成含有异氰酸酯基的予聚物(A)。进一步,该予聚物(A)与胺(B)在0-140℃下反应,以生成尿素改性聚酯树脂。
当聚异氰酸酯(PIC)与聚酯树脂反应,以及聚酯予聚物(A)与胺(B)反应时,如果需要,可以使用溶剂。合适的溶剂包括不与予聚物(PIC)反应的溶剂。这种溶剂的具体粒子包括芳香族溶剂(如甲苯以及二甲苯)、酮类(例如丙酮、甲基以及甲基异丁基酮)、酯类(如乙酸乙酯)、酰胺(例如二甲基甲酰胺以及二甲基乙酰胺)、醚类(如四氢呋喃)。
如果需要、尿素改性聚酯树脂的摩尔比可以通过使用伸长反催化剂来加以控制。该伸长反催化剂的具体例子包括单胺(例如二乙胺、二丁基胺、丁基胺以及月桂基胺)、封端胺(例如将上述的单胺加以封端的酮亚胺化合物)。尿素改性聚酯树脂的重量平均分子量不小于10,000,优选20,000-10,000,000,更优选30,000 to 1,000,000。该重量平均分子量的范围包括上述范围的全部以及其中的任一部分,特别是包括20000,30000,40000,50000,60000,70000,80000,90000,100000,200000,300000,400000,500000,600000,700000,800000,900000,1000000,2000000,3000000,4000000,5000000,6000000,7000000,8000000以及9000000。如果该重量平均分子量太小,则抗热偏移性变差。当未改性的聚酯树脂被混合一同使用时,尿素改性聚酯树脂的个数平均分子量没有特别的限定。也就是说,尿素改性聚酯树脂的重量平均分子量优先于它的个数平均分子量。但是尿素改性聚酯树脂单独使用时,其个数平均分子量为2,000 to 15,000,优选2,000-10,000,更优选2,000-8,000。该个数平均分子量的范围包括上述范围的全部以及其中的任一部分,特别是包括3000、4000、5000、6000、7000、8000、9000、10000、11000、12000、13000以及14000。当个数平均分子量太大,则制得的调色剂的低温定影性变差,并且会使全彩色图像的光泽变差。
在本发明中,与单独使用尿素改性聚酯树脂相比,优选将未改性的聚酯树脂与尿素改性聚酯树脂混合起来使用。这是因为这两种树脂的混合使用可以提高制得的调色剂的低温定影性以及全彩色图像的光泽。未改性的聚酯树脂可以包括用除尿素键之外的键来改性的聚酯树脂。
优选未改性的聚酯树脂以及尿素改性聚酯树脂可相互部分溶解。以提高得到的调色剂的低温定影性以及抗热偏移性。由此,未改性的聚酯树脂以及尿素改性聚酯树脂要具有相似的结构。
未改性的聚酯树脂与尿素改性聚酯树脂的重量比为20/80-95/5,优选70/30-95/5,更优选75/25-95/5,更更优选80/20-93/7。该重量比率的范围包括上述范围的全部以及其中的任一部分,特别是包括25/75、30/70、35/65、40/60、45/55、50/50、55/45、60/40、65/35、70/30、75/25、80/20、85/15以及90/10。
如果未改性的聚酯树脂与尿素改性聚酯树脂的重量比太小,得到的调色剂的抗热偏移性、热安定保持性以及低温定影性都差。
在本发明中,粘结树脂包括未改性的聚酯树脂以及尿素改性聚酯树脂,粘结树脂的玻璃化温度(Tg)优选为45-65℃,更优选45-60℃。该玻璃化温度的范围包括上述范围的全部以及其中的任一部分,特别是包括46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、62、63以及64(这些数值的单位都是℃)。如果玻璃化温度太低,得到的调色剂的抗热偏移性差;如果该玻璃化温度太高,得到的调色剂的低温定影性变差。
尿素改性聚酯树脂趋向于存在于得到的母体调色剂粒子的表面。由此,该调色剂比已知的聚酯调色剂具有更好的高温保持性,这种情形即使在本发明调色剂的玻璃化温度比已知的聚酯调色剂要低的情况下,也时如此。
以下,说明用于本发明的调色剂的制造方法。该调色剂优选用以下的方法制备,但是不仅仅限于此种方法。
(1)首先,将着色剂、未改性的聚酯树脂、具有异氰酸酯基的聚酯的予聚物以及分形剂溶解或分散在挥发性的有机溶剂中,得到调色剂组分混合物液体。
挥发性溶剂优选熔点低于100℃,以便在造粒过程之后易于将其除去。该挥发性溶剂的具体例子包括甲苯、二甲苯、苯、四氯化碳、二氯甲烷、1,2-二氯乙烷、1,1,2-三氯乙烷、三氯乙烯、氯仿、一氯代苯、二氯亚甲基、乙酸甲酯、乙酸乙酯、丙酮、甲基乙基酮。这些溶剂可以单独使用、也可混合起来使用。特别是芳香族溶剂(如甲苯乙基二甲苯)以及卤代烃(如二氯甲烷、1,2-二氯乙烷、氯仿以及四氯化碳)可优选使用。对应于100重量份的聚酯予聚物,有机溶剂的加入量一般为0-300重量份,优选0-100重量份,更优选25-70重量份。
(2)将如此得到的调色剂组分混合物在有表面活性剂以及树脂粒子的存在下,在水介质中加以乳化。
适宜的水介质包括水。另外,能够与水相混合的溶剂可以加入水中。这种溶剂的具体例子,是醇类(如甲醇、异丙醇、乙二醇)、二甲基甲酰胺、四氢呋喃、溶纤剂(如甲基溶纤剂)、低级酮类(如丙酮以及甲基乙基酮等)。对应于100重量份的调色剂组分混合物液体,水介质的量一般为50-2000重量份,优选100-1000重量份。该水介质的量的范围包括上述范围的全部以及其中的任一部分,特别是包括100、200、300、400、500、600、700、800、900、1000、1100、1200、1300、1400、1500、1600、1700、1800以及1900(这些数值的单位都是重量份)。如溶剂的量太少,有机材料粒子就不能充分地分散,由此就不能得到所期望粒径的调色剂。与此相反,如量太大,则生产成本会升高。
当将调色剂组分混合物液体在水媒介中乳化时,优选使用例如表面活性剂的分散剂以及树脂粒子。
表面活性剂的具体粒子包括阴离子表面活性剂(如烷基苯磺酸盐、α-链烯烃磺酸盐以及磷酸盐)、阳离子表面活性剂(如胺盐(例如烷基胺盐、氨基醇脂肪酸的衍生物、多胺脂肪酸衍生物以及咪唑啉)、季铵盐(如烷基三甲基铵盐、二烷基二甲基铵盐、烷基二甲基苄基铵盐、吡啶盐、烷基异喹啉盐)、非离子表面活性剂(如脂肪酸胺衍生物、多元醇衍生物)、两性表面活性剂(如苯胺、十二烷基二(氨基乙基)甘氨酸、二(辛基氨基乙基)甘氨酸、N-烷基-N,N-二甲基铵甜菜碱。
通过使用含氟的表面活性剂,可以使得到的调色剂具有良好的带电性以及良好的带电起动性。含有氟烷基的阴离子表面活性剂的例子包括具有2-10个碳原子的氟烷基羧酸以及它们的金属盐、全氟辛烷磺酰基谷氨酸钠、3-{ω-氟烷基(C6-C11)氧}-1-烷基(C3-C4)磺酸钠、3-{ω-氟烷氧基(C6-C8)-N-乙基氨基}-1-丙烷磺酸钠、氟烷基(C11-C20)羧酸以及它们的金属盐、全氟烷基(C7-C13)羧酸以及它们的金属盐、全氟烷基(C4-C12)磺酸酯以及它们的金属盐、全氟辛烷磺酸二乙醇酰胺、N-丙基-N-(2-羟乙基)全氟辛烷砜酰胺、全氟烷基(C6-C10)磺酰胺丙基三甲基铵盐、全氟烷基(C6-C10)-N-乙基磺酰甘氨酸的盐、单全氟烷基(C6-C16)乙基磷酸酯等。
这些表面活性剂在市场上可得到的产品的具体例子有下列:SARFRONS-111、S-112以及S-113(Asahi Glass Co.,Ltd.制造);FLUORAIDFC-93、FC-95、FC-98以及FC-129(Sumitomo 3M Ltd.制造);UNIDYNEDS-101以及DS-102(Daikin Industries,Ltd.制造);MEGAFACEF-110、F-120、F-113、F-191、F-812以及F-833(Dainippon Ink andChemicals,Inc.制造);ECTOPEF-102、103、104、105、112、123A、123B、306A、501、201以及204(Tochem Products Co.,Ltd.);FUTARGENTF-100以及F-150(Neos制造)等。
具有氟烷基的阳离子表面活性剂的具体例子包括下列:
含有氟烷基的伯、仲、叔脂肪族胺;
脂肪族季铵盐,例如全氟烷基(C6-C10)磺酰胺丙基三甲基铵盐、氯化苄烷铵、氯化苄乙铵,吡啶盐以及咪唑盐等。
这些阳离子表面活性剂的市场产品列举如下:
SARFRONS-121(Asahi Glass Co.,Ltd.制造);FLUORADFC-135(Sumitomo 3M Ltd.制造);UNIDYNEDS-202(Daikin Industries,Ltd.制造);MEGAFACEF-150以及F-824(Dainippon Ink and Chemicals,Inc.制造);ECTOPEF-132(Tohchem Products Co.,Ltd.制造);FUTARGENTF-300(Neos制造)等。
加入上述的树脂粒子、是为了稳定调色剂母体例子在水媒介中的分散液的。另外,也可以使用无机分散剂,例如磷酸三钙、碳酸钙、氧化钛、硅胶以及羟磷灰石。
进一步,可以使用聚合物保护胶体来稳定分散调色剂组分混合物液体。该聚合物保护胶体的具体例子有使用单体生成的的聚合物以及共聚物。这些单体可列举如下:
酸类,如丙烯酸、甲基丙烯酸、α-氰基丙烯酸、α-氰基甲基丙烯酸、衣康酸、丁烯酸、富马酸、马来酸以及马来酸酐;
具有羟基的丙烯酸单体,例如丙烯酸β-羟乙基酯、甲基丙烯酸β-羟乙基酯、丙烯酸β-羟丙基酯、甲基丙烯酸β-羟丙基酯、丙烯酸γ-羟丙基酯、甲基丙烯酸γ-羟丙基酯、丙烯酸3-氯-2-羟丙基酯,甲基丙烯酸3-氯-2-羟丙基、乙二醇单丙烯酸酯、乙二醇单甲基丙烯酸酯、甘油单丙烯酸酯、甘油单甲基丙烯酸酯、N-羟甲基丙烯酰胺以及N-羟甲基甲基丙烯酰胺;
乙烯基醇以及其醚,例如乙烯基甲基醚、乙烯基乙基醚以及乙烯基丙基醚;
乙烯基醇与具有羧基的化合物生成的酯,例如乙酸乙烯基酯、丙酸乙烯基酯、丁酸乙烯基酯;
丙烯酰胺类以及它们的羟甲基化合物,例如丙烯酰胺、甲基丙烯酸、二丙酮丙烯酰胺;
酸的氯化物,例如氯化丙烯酸,以及氯化甲基丙烯酸;
以及,含有氮原子或含有有氮原子的脂肪环的单体,例如乙烯基吡啶乙烯基吡咯烷酮、乙烯基咪唑以及乙烯亚胺。
另外,以下化合物也可以用作聚合物保护胶体:
聚合物类,例如聚氧乙烯化合物(例如聚氧乙烯,聚氧丙烯,聚氧乙烯烷基胺,聚氧丙烯烷基胺,聚氧乙烯烷基酰胺,聚氧丙烯烷基酰胺,聚氧乙烯壬基苯基醚,聚氧乙烯月桂基苯基醚,聚氧乙烯硬质基苯基酯(polyoxyethylene stearylphenyl esters)以及聚氧乙烯壬基苯基酯(polyoxyethylene nonylphenyl esters);
以及纤维素化合物,例如甲基纤维素,羟乙基以及羟丙基纤维素。
作为分散机器,已知的混合器以及分散机器都可以使用、例如,低剪力型分散机器、高剪切力型分散机器、摩擦型分散机器、高压喷射型分散机器以及超声波型分散机器等。
为了制取包括有2-20μm粒径的粒子的分散液,优选使用高剪切力型的分散机器。在使用高剪切力型分散机器的情况下,对转速没有特别的限定,但是一般为1000-30000rpm,优选5000-20000rpm。另外,分散时间也没有特别的限制,但是,对于非连续分散器的分散的时间一般为0.1-5分钟。在分散过程的温度一般为0-150℃(在加压下),优选40-98℃。
(3)在乳化时,将胺(B)加入使其与带有异氰酸酯基的聚酯予聚物(A)反应。
该反应为聚合物链的交联反应和/或伸长反应。粒子的反应时间取决于与胺一起使用的予聚物的异氰酸酯的反应性。但是,该反应时间一般为10分钟-40小时,优选2-20小时。反应温度一般为0-150℃,优选40-98℃。另外,如需要,在进行反应时,可加入已知的催化剂,例如月桂酸锡二丁基酯以及月桂酸锡二辛基酯。
(4)反应后,将有机溶剂从乳状液(即反应产物)中除去,并且将反应产物洗涤干燥以得到母体调色剂粒子。为了得到纺锤形的调色剂粒子,将乳状液在层流搅拌下,徐徐加热。然后在除去溶剂之前,在一定的温度范围内,对乳状液施加强剪切。当化合物既溶于酸又溶于碱时,可以使磷酸钙盐作为分散剂,最好是将磷酸钙溶解于例如盐酸的酸中,然后进行水洗。酶对于除去分散剂也是有用的。
为了得到具有期望粒径的调色剂,可在水洗以及去除溶剂之前或之后,将乳状液进行老化(即是乳状液在所定的温度下放置所定的时间)。老化温度优选25-50℃,以及老化时间优选10分钟-23小时。
(5)将由此制备的母体调色剂粒子与带电控制剂相混合,并且将该混合物用已知的方法(例如使用混合器)与无机粒子(如二氧化硅以及二氧化钛)相混合。
用上述的方法可以容易的制造小粒径以及窄粒径分布的调色剂。另外,通过在去除溶剂的过程中施加高剪切,可容易地对调色剂的形状加以控制,以制造出具有球形至纺锤形地调色剂。另外,调色剂的表面状况也可以控制使其成为光滑表面或粗糙表面。
着色剂
用于本发明的显影剂的调色剂优选包括选用萘酚颜料作为品红着色剂。作为品红色着色剂,可使用有机颜料例如偶氮颜料(例如,偶氮色淀颜料以及不溶性偶氮颜料等)以及多环颜料(例如喹丫酮颜料)。偶氮颜料可分为萘酚颜料以及α-萘酚酸颜料。在这些颜料中、萘酚颜料(例如C.I.颜料红49、C.I.颜料红68以及C.I.颜料红184)以及喹丫酮颜料(例如C.I.颜料红122、C.I.颜料红209以及C.I.颜料红206)被广泛使用。
我们发现、含有萘酚颜料的调色剂很难从显影套筒上掉落。这是由于萘酚颜料对含有蜡的调色剂有亲和力,由此萘酚颜料可以很好地分散在调色剂中,得到具有优良带电性的调色剂。最合适的萘酚颜料的例子为C.I.颜料红49、C.I.颜料红68、C.I.颜料红184以及C.I.颜料红269.
这些萘酚颜料可以单独使用,也可以与其他品红着色剂混合起来使用。这些其他的品红色着色剂的例子为C.I.颜料红5(例如,SYMULER FASTCARMINE FB,Dainippon Ink and Chemicals,Inc.制造)、C.I颜料红18(例如,SANYO TOLUIDINE MAROON MEDIUM,SANYO COLOR WORKS,Ltd.制造)、C.I.颜料红21(例如,SANYO FAST RED GR,SANYO COLOR WORKS,Ltd.制造)、C.I.颜料红22(例如,SYMULAR FAST BRILL SCARLETBG,Dainippon Ink and Chemicals,Inc.制造)、C.I.颜料红57(例如SYMULAR BRILL CARMINE LB,Dainippon Ink and Chemicals,Inc.制造)、C.I.颜料红81(例如SYMULEX RHODAMINE Y TONER F,DainipponInk and Chemicals,Inc.制造)、C.I.颜料红112(例如SYMULAR FASTRED FGR,Dainippon Ink and Chemicals,Inc.制造)、C.I.颜料红114(例如SYMULAR FAST CARMINE BS,Dainippon Ink and Chemicals,Inc.制造)、C.I.颜料红122(例如FASTOGEN SUPER MAGENTA RE02,DainipponInk and Chemicals,Inc.制造)、C.I.颜料红269等。
在本发明的显影剂中使用的调色剂优选包括作为黄色着色剂的不溶的偶氮颜料。
作为黄色着色剂,可使用下列的有机颜料:
偶氮颜料,例如乙酰乙酸咪唑啉酮颜料等;
多环颜料,例如喹丫酮颜料以及蒽类颜料等。
在这些颜料中,乙酰乙酸芳香基化物二重氮颜料例如C.I.颜料黄13以及C.I.颜料黄17被广泛使用。
我们发现、含有不溶的偶氮颜料的调色剂很难从显影套筒上掉落。这是由于不溶性的偶氮颜料对含有蜡的调色剂有亲和力,由此不溶性的偶氮颜料可以很好地分散在调色剂中,得到具有优良带电性的调色剂,最合适的不溶性的偶氮颜料的例子为C.I.颜料黄180以及C.I.颜料黄155(二重氮型)。
这些不溶性偶氮颜料可以单独使用,也可以与其他黄色着色剂混合起来使用。这些其他的黄色着色剂的例子为下列:
C.I.颜料黄1(例如,SYMULER FAST YELLOW GH,Dainippon Ink andChemicals,Inc.制造);C.I.颜料黄3(例如,SYMULER FAST YELLOW 10GH,Dainippon Ink and Chemicals,Inc.制造);C.I.颜料黄12(例如,SYMULER FAST YELLOW GF,Dainippon Ink and Chemicals,Inc.制造,YELLOW 152,Arimoto Chemical Co.,Ltd制造,PIGMENT YELLOW GRT,SANYOCOLOR WORKS,Ltd.制造,SUMIKA PRINT YELLOW-ST-O,Sumitomo ChemicalCo.,Ltd.制造,BENZIDINE YELLOW 1316,Noma Chemical Industry Co.,Ltd.制造,SEIKAFAST YELLOW 2300,Dainichiseika Color & ChemicalsMfg.Co.,Ltd.制造,以及LIONOL YELLOW GRT,Toyo Ink Mfg.Co.,Ltd.制造);C.I.颜料黄13(例如,SYMULER FAST YELLOW GRF,DainipponInk and Chemicals,Inc.制造);C.I.颜料黄14(例如,SYMULER FASTYELLOW 5GR,Dainippon Ink and Chemicals,Inc.制造);C.I.颜料黄17(例如,SYMULER FAST YELLOW 8GR,Dainippon Ink and Chemicals,Inc.制造,以及LIONOL YELLOW FGNT,Toyo Ink Mfg.Co.,Ltd.制造);C.I.颜料黄180;C.I.颜料黄155等。
在本发明中使用的黑色着色剂的具体例子包括碳黑,醇溶黑,苯胺黑(C.I.颜料黑1)等。
对应于100重量份的粘结树脂,调色剂优选包括0.1-15重量份,更优选包括0.15-9重量份的着色剂。该着色剂的量的范围包括上述范围的全部以及其中的任一部分,特别是包括0.5、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13以及14(这些数值的单位都是重量份)。
在本发明中使用的着色剂可以与作为母料使用的树脂相混合。作为母料颜料的或与母料颜料相混合的树脂的具体例子包括下列:
苯乙烯聚合物或有取代基的苯乙烯聚合物,例如聚苯乙烯、聚-对-氯苯乙烯、聚乙烯基甲苯;
苯乙烯-乙烯基共聚物;以及
其他的树脂例如聚丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸丁基酯、聚氯化乙烯基、聚乙酸乙烯基酯、聚乙烯、聚丙烯、聚酯、环氧树脂、环氧多元醇树脂、聚尿烷树脂、聚酰胺树脂、聚乙烯基丁醛树脂、聚丙烯酸树脂、松香、改性松香、萜烯树脂、脂肪或脂环烃树脂、芳香族石油树脂、氯代链烷烃树脂、石蜡等。这些树脂可以单独使用也可混合起来使用。
磁性材料
在本发明中使用的调色剂可包括磁性材料,并且可以作为磁性调色剂来使用。这些磁性材料的具体例子包括铁的氧化物(例如磁铁矿、赤铁矿、铁酸盐等)、金属(例如钴、镍以及它们与下列金属的合金以及混合物):铝、钴、铜、铅、镁、锡、锌、锑、铍、铋、镉、钙、锰、硒、钛、钨、钒等。
这些磁性材料优选具有0.1-2μm的平均粒径。该平均粒径的范围包括上述范围的全部以及其中的任一部分,特别是包括0.2、0.4、0.6、0.8、1.0、1.2、1.4、1.6以及1.8(这些数值的单位都是μm)。
对应于100重量份的粘结树脂,调色剂优选包括20-200重量份的磁性材料,更优选包括40-150重量份的磁性材料。该磁性材料的量的范围包括上述范围的全部以及其中的任一部分,特别是包括30、40、50、60、70、80、90、100、110、120、130、140、150、160、170、180以及190(这些数值的单位都是重量份)。
载体
覆盖层
在本发明中使用的载体,优选包括含有丙烯酸树脂和/或硅氧烷树脂的覆盖层。
如上所述,加在调色剂中的的用以改善调色剂的流动性以及带电性的二氧化钛易于从调色剂上掉下来并且附着在载体上。我们发现,这些游离粒子很难附着在具有含有丙烯酸树脂和/或硅氧烷树脂的覆盖层的载体上。这是因为硅氧烷树脂的表面能量是如此之低,以至于游离二氧化钛粒子不会附着在其上。由此,覆盖层不会由于二氧化钛的在其上的积累而退化。
硅氧烷树脂的具体例子包括所有的已知的硅氧烷树脂,例如只含有硅氧烷键的直链硅氧烷树脂,以及由醇酸树脂、尿烷树脂、聚酯树脂、环氧树脂、丙烯酰树脂等改性的改性硅氧烷树脂。直链的硅氧烷树脂的市场产品的例子包括下列KR271,KR255以及KR152(Shin-Etsu Chemical Co.,Ltd.制造);SR2400,SR2406以及SR2410(Dow Corning Toray Silicone Co.,Ltd.制造)等。改性的硅氧烷树脂的市场产品的具体例子包括KR206(醇酸改性),KR5208(丙烯酰改性),ES1001N(环氧改性)以及KR305(尿烷改性)(Shin-Etsu Chemical Co.,Ltd.制造);SR2115(环氧改性)以及SR2110(醇酸改性)(Dow Corning Toray Silicone Co.,Ltd.制造)等。这些硅氧烷树脂可以单独使用,也可以与交联剂或带电控制剂混合起来使用。
另外,由于丙烯酸树脂有高的附着性而低的脆性,所以制得的调色剂有良好的耐久性,即覆盖层不易破碎以及揭掉。
丙烯酸树脂的具体例子包括任何含有丙烯酸组分的树脂,而且在此并没有特别的限定。丙烯酸树脂可以单独使用,也可以与例如交联剂的其他组分混合使用。交联剂的具体的例子包括氨基树脂以及酸催化剂,但是在此没有特别的限定。氨基树脂的例子为鸟粪胺以及三聚氰胺等,但是并没有特别的限定。作为酸催化剂,具有催化性的所有的化合物都可以使用。酸催化剂的例子包括具有活性基的化合物,这些活性基例如有全烷基化型、羟甲基型、亚胺基型、羟甲基/亚胺基型等,但是在此并没有特别的限定。
另外,丙烯酸树脂与硅氧烷树脂的组合可以改善载体的性质。如上所述,丙烯酸树脂有高的附着性以及低的脆性,所以得到的载体具有好的耐久性。但是,由于丙烯酸树脂有高的表面能量,调色剂的组分,例如外添加剂趋向于附着在载体上,从而使载体的带电性变差。与此相对,由于硅氧烷树脂有低的附着性以及高的脆性,所以得到的载体的耐久性差。但是由于硅氧烷树脂的表面能量很低,所以调色剂的组分,例如外添加剂并不趋向于在载体上附着。所以将两种性质相反的树脂相组合以得到具有良好的平衡的载体,既具有好的耐久性,又能阻止调色剂组分的向载体的附着。
覆盖层可以包括与丙烯酸树脂和/或硅氧烷树脂相组合的其他树脂。这些其他树脂的具体例子包括以下:
氨基树脂,例如尿素-甲醛树脂、三聚氰胺树脂、三聚氰二胺树脂、尿素树脂、聚酰胺树脂、环氧树脂;
聚乙烯基和聚亚乙烯基树脂,例如丙烯酸树脂、聚甲基丙烯酸甲酯树脂、聚丙烯腈树脂、聚乙酸乙烯基树脂、聚乙烯基醇树脂、聚乙烯基丁醛树脂;
聚苯乙烯树脂,例如聚苯乙烯树脂以及苯乙烯-丙烯酸共聚物树脂;
卤代烯烃树脂,例如聚氯化乙烯基树脂;
聚酯树脂,例如聚乙烯树脂、对苯二酸乙二醇缩聚物、对苯二甲酸丁二醇缩聚物;以及
聚碳酸酯树脂;
聚乙烯树脂;
聚氟乙烯树脂;
聚1,1-二氟乙烯树脂;
聚三氟乙烯树脂;
聚六氟丙烯树脂;
1,1-二氟乙烯-丙烯酸单体共聚物
1,1-二氟乙烯-氟乙烯共聚物;
含氟三元共聚物,例如四氟乙烯-(1,1-二氟乙烯)-无氟单体的三元共聚物等。
体积电阻率
在本发明中使用的载体优选具有10-16Ω·cm的体积电阻率(对数值)。该体积电阻率(对数值)的范围包括上述范围的全部以及其中的任一部分,特别是包括11、12、13、14以及15(这些数值的单位都是Ω·cm(对数值))。
具有这样的电阻率的载体很难造成调色剂的掉落问题。当体积电阻率太小,则覆盖层随着时间的进行会发生破碎,使载体的摩擦带电能力变差。由此,易于出现带电量的绝对值在14μc/g以下的调色剂的产生。如体积电阻率太大时,调色剂的组分会附着在载体上,并且难于脱下,以至于使载体的耐久性变差。
在本发明中,体积电阻率使用下列方法测定的。将载体加在两个平行电极的中间,两电极之间的距离为2mm。然后,以震动法使载体变实。将1000V的电压施加在电极上,30秒后,用高阻仪(high resist meter)测量电阻。用测量的电阻值计算出电阻率。
粒径
在本发明中的显影剂中使用的载体优选具有20-65μm的体积平均粒径。该体积平均粒径的范围包括上述范围的全部以及其中的任一部分,特别是包括25、35、40、45、50、55以及60(这些数值的单位都是μm)。
具有这样的体积平均粒径的载体很难造成调色剂的掉落问题。当体积平均粒径太小,显影剂的流动性变差,并且在搅拌时,会受到很大的机械应力,由此二氧化钛就易于从调色剂上述脱离。如体积平均粒径太大时,载体与调色剂的接触面积会下降,由此,调色剂就不能充分带电,这样一来,就易于出现带电量的绝对值在14μc/g以下的调色剂。
图像形成装置
本发明的图像形成装置使用本发明的显影剂。
图1是说明本发明的图像形成装置的一个实施例的概略图。图1中所说明的图像形成装置500包括主要部分100、纸供给部200、被配置在主要部分之上的扫描仪300以及自动文件供给器(ADF)400。图像形成装置的主要部分100包括串联式图像形成装置20。图像形成装置20包括平行排列的图像形成单元18Bk、18Y、18M以及18C。图像形成单元18Bk、18Y、18M以及18C的每一个都分别包括作为图像承载体的感光体40Bk、40Y、40M以及40C,以及被安排在每一个感光体周围的电子照相图像形成器件(例如带电器、显影器,清洁器等)。
光照射器21,设计用来用激光照射感光体40Bk、40Y、40M以及40C,以便在感光体上形成静电潜影。该光照射器被安排在串联式图像形成装置20的上面。中间转印带10是环形带,它被配置在面对串联式图像形成装置20中的感光体40Bk、40Y、40M以及40C的位置上。第一转印器62Bk、62Y、62M以及62C被设置用来将在每一个感光体40Bk、40Y、40M以及40C上形成的调色剂图像转印到中间转印带10上,它们被配置在与中间转印带相对的位置上,并且分别对应于感光体40Bk、40Y、40M以及40C。
第二转印器22被配置用于将中间转印带上的形成的图像转印到转印到从供纸盘200搬送来的转印纸上,它被配置在中间转印带10的下面。第二转印器22包括环形带状的第二转印带24,它被2个棍23撑起并且拉紧。第二转印器22通过中间转印带紧压支持棍16,以便将在中间转印带上形成的调色剂图像转印到转印纸上。定影器25被设置用来将转印纸上的调色剂图像加以固定,它被配置在第二转印器22的旁边。定影器25包括定影带26以及加压棍27。定影带是环形带,加压棍是27是用来按压定影带26的。第二转印器将有调色剂图像的转印纸搬送到定影器25。当然,第二转印器22可以包括转印棍或非接触的静电转印器。但是,在这种场合下,第二转印器难于进行转印纸的搬送。图像形成装置500包括翻转单元28,翻转单元28用来将转印纸进行两面记录。该翻转单元28与串联式图像形成装置20平行配置,并且处于第二转印器以及定影器25之下。
图像形成单元18Bk、18Y、18M以及18C分别包括显影器4Bk、4Y、4M以及4C。每一个显影器包括含有调色剂的显影剂。在每一个显影器4Bk、4Y、4M以及4C中,显影剂承载体承载并且将显影剂搬送到面对感光体40Bk、40Y、40M以及40C上的静电潜影的显影区域,在此处使静电潜影显影。通过对显影剂施加AC偏压,可以使调色剂的带电量分布变窄,因此可以提高调色剂的显影性。图像形成单元18Bk、18Y、18M以及18C是在中间转印带10的上面以黑色调色剂图像、黄色调色剂图像、品红色调色剂图像以及青绿色调色剂图像的顺序排列的。但是,在中间转印带上形成的全彩色的调色剂图像在被第二转印器转印到转印纸上时,被上下翻转。因此,在转印纸上的顺序就成了青绿色调色剂图像、品红色调色剂图像、黄色调色剂图像、黑色调色剂图像的顺序。
以下,将说明图像形成装置形成全彩色图像的步骤。将要复印的文件置于文件供给器30上,文件供给器30包括自动文件供给器(ADF)400;也可以将文件放置在扫描器300的接触玻璃32上。
当按下开始按钮(图中未绘出)时,扫描器开始驱动,第一行走器33以及第二行走器34开始运动。当文件被放在文件供给器30的场合,并且文件被搬送到接触玻璃时,扫描器开始驱动,文件通过第一行走器33被由光源发出的光照射。被文件反射的光接着被第二行走器34的反射镜反射。光通过图像镜35被读取传感器36接受。由此,图像信息被读取。
在另一方面,当按下开始按钮时,支持棍14、15以及16被驱动马达(图中未表示)驱动而旋转,并且,其他二个支持棍由于先被驱动的棍的转动力而从动旋转。由此,中间转印带开始旋转。在同一时间,黑色图像、黄色图像、品红色图像以及青绿色图像分别在相对应的图像形成单元18Bk、18Y、18M以及18C的感光体40Bk、40Y、40M以及40C上形成。每个彩色图像被一个一个地转印到中间转印带10上,并且在其上形成全彩色图像。
在另一方面,当按下开始按钮时,在供纸部分200,通过供纸棍42中的一个的旋转,记录纸从纸库43的多段供纸卡盒中送出,被分离棍45分离,从而被搬送到供纸通道46。接着,搬送棍47将记录纸搬送到供纸通道48,并且在定位棍49处停止。通过定位棍49的旋转,记录纸被及时地搬送到中间转印带10与第二转印器22之间的区域,以便及时地对准在中间转印带10上形成的全彩色调色剂图像。全彩色图像被第二转印器22转印到记录纸上。
在其上具有全彩色调色剂图像的记录纸被从第二转印器22搬送到定影器25。在此处,定影器25对记录材料施加压力将调色剂图像固定。然后,记录纸通过切换拾取器55进行通道切换,被排出棍56排出机器外面,并且被放置于排纸盘57上。如记录纸被切换拾取器55切换到翻转器28并且被翻转的情况下,记录纸被搬送到转印区域,以便在其背面形成调色剂图像。并在定影后,被送到排纸盘57上。
在中间转印带10上的残余调色剂被清洁器17清除,以准备下一个图像的形成。
图2是显影器4Bk、4Y、4M以及4C的一个实施例的示意图。显影器4Bk、4Y、4M以及4C具有相同的结构。所以,在图中只描述了一个显影器,并在此省略表示数字中的Bk、Y、M以及C。显影器4被配置在面对感光体40的位置上。感光体40按箭头方向匀速旋转。显影器具有朝着感光体开口的箱212。显影器还具有显影套筒214,它承载显影剂213。显影套筒214的一部分伸出箱212的开口与感光体40靠近。显影套筒是由非磁性材料制成的,它包括一个磁棍以作为磁场发生器。该磁场发生器由磁石组成,并且固定在显影套筒上。显影套筒的形状为圆筒形,并且按箭头方向匀速旋转。在显影器中,显影剂213通过搅拌摩擦而带电,带电的调色剂粘附在以相反的极性带电的载体上。通过马达(图中没有表示出)的驱动的螺旋桨,将在外箱中的显影剂213送往显影套筒。螺旋桨的旋转方向分别如各箭头所示。在箱中,通过显影套筒中的磁棍,显影剂213被吸到显影套筒的表面,而形成磁刷。显影剂的厚度通过定厚刮板216来进行控制。由此,显影剂层被送到显影领域。由于在显影套筒214上加有偏压,显影剂中的调色剂附着在感光体上的静电潜影上。由此,在感光体上的静电潜影被显影,成为调色剂图像。
显影间隙
本发明的图像形成装置优选具有0.25-1.25mm的显影间隙。显影间隙表示显影套筒的表面与感光体表面之间的距离。该显影间隙的范围包括上述范围的全部以及其中的任一部分,特别是包括0.3、0.35、0.4、0.45、0.5、0.55、0.6、0.65、0.7、0.75、0.8、0.85、0.9、0.95、1、1.05、1.1、1.15以及1.2(这些数值的单位都是mm)
如显影间隙太小,在显影套筒上形成的磁刷趋向与感光体接触,由此附着在载体上的调色剂就易于掉落;如显影间隙太大时,调色剂会由于重力而趋向于在显影领域中掉落。
定厚间隙
本发明的图像形成装置优选具有0.4-1.5mm的定厚间隙。定厚间隙是指显影套筒的表面与定厚刮板之间的距离。该定厚间隙的值的范围包括上述范围的全部以及其中的任一部分,特别是包括0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1.0、1.1、1.2、1.3以及1.4(这些数值的单位都是mm)
如定厚间隙太小,在显影套筒上形成的磁刷趋向与感光体接触,由此附着在载体上的调色剂就易于掉落;如显影间隙太大时,则磁刷形成得太多,这样一来,不仅仅调色剂,显影剂也会由于重力而趋向于在显影领域中掉落。
显影速度
本发明的图像形成装置优选满足下式。
1.0≤Vs/Vp≤2.5
其中,Vs表示显影套筒的线速度;Vp表示感光体的线速度。
如Vs/Vp太小,则用于显影的调色剂的量太少,会造成图像浓度变差。如Vs/Vp太大,则由于显影套筒的转动,调色剂会受到太大的离心力。由此,调色剂会从显影套筒上掉落。
调色剂检测装置以及调色剂供给控制器
本发明的图像形成装置优选包括调色剂检测器。该检测器是通过使用反射型的光传感器来检测图像承载体(即感光体)上的调色剂的量的;本发明的图像承载体还优选包括调色剂供给控制器。该控制器根据对调色剂检测的结果来控制供应到显影器中的调色剂的量。
将所定显影偏压(即感光体的静电潜影与显影套筒之间的电位差)施加在感光体上以便在感光体上形成一个“调色剂图像样”。然后,用反射型光传感器器检测图像背景以及“调色剂图像样”。
依据Vsp/Vsg的比率,来控制供给到显影装置的调色剂的量,其中Vsp表示图像背景的光传感器的输出;Vsg表示“调色剂图像样”的光传感器的输出。通过控制显影器中的调色剂的量,就可以控制显影剂中的调色剂的浓度,由此,调色剂的带电量就可以变得稳定。这样一来,带电量的绝对值不大于14μC/g的调色剂粒子就很难产生,因而调色剂就很难从显影套筒上落下。
处理卡盒
使用本发明的调色剂的处理卡盒至少包括图像承载体以及显影器。
图3是本发明的处理卡盒的一个实施例的概略示意图。该处理卡盒可以容易地安装在例如复印机以及打印机地图像形成装置上或从其上卸下。
在图3所示的处理卡盒600包括感光体601、带电器602、显影器603以及清洁器604。感光体以所定的速度旋转,并且在旋转的同时,其表面由带电器602而带电,以达到所定的电位。然后,用(例如狭缝光源、激光束扫描光源等的)光源发出的反映图像形状的光来照射感光体,以便在感光体上形成静电潜影。
该静电潜影在显影器603中,被调色剂显影。接着,该调色剂图像被转印到转印材料上,其间,该转印材料被及时地从供给部搬送到感光体与转印器之间的区域,以便能对准感光体601上的调色剂图像。具有调色剂图像的转印材料被从感光体601上分离下来,并且被搬送到定影器,在此处,调色剂被固定,并且作为复印件或打印件被排到机器外。另一方面,在调色剂图像被转印后,感光体上的残余调色剂由清洁器604加以清除。然后,对感光体进行消电。从而感光体被重复使用。
以上对本发明进行了概略说明。通过实施例,可以进一步理解本发明的内容。实施例仅仅是为了说明,它并不对本发明有任何限制。在以下的实施例中,所有的份都是指重量份,除非有另外的说明。
实施例
实施例1
调色剂的制备
聚酯的制备
将下列的组分加入到具有冷凝器以及充氮管的反应容器中:
双酚A的乙烯氧化物(2分子)的加合物 350份
双酚A的丙烯氧化物(3分子)的加合物 326份
对苯二甲酸 278份
邻苯二甲酸酐 40份
二羟基双(三乙醇aminato)钛 2份
使该混合物在氮气流下在230℃反应10小时,并且同时去除反应生成的水。
进而,在5-20mmHg的减压条件下,继续反应,直至反应生成物的酸价为不大于2KOHmg为止,然后冷却到180℃。
进一步,将62份的偏苯三酸酐加入到容器内在常压以及封闭的反应器中与反应生成物反应2小时,然后冷却到室温。将反应产物进行粉碎。
由此,就准备好了酸价为32KOHmg/g的聚酯(a)。
调色剂的制备
在70℃下,将下列的进行混合以及用双棍磨进行捏合:
聚酯(a) 50份
品红颜料(C.I.颜料红269) 50份
蒸馏水 25份
将该混合物在120℃下捏合,蒸发掉水分,由此而制备了品红色母料(1)
接着,将下列组分进行混合。
聚酯(a) 95份
品红色母料(1) 10份
电荷控制剂 2份
(BONTRON E-84,Orient Chemical Industries,Inc.制造)
棕榈蜡 3份
将混合物用双棍磨在50℃下,捏合40分钟,接着冷却。然后将混合物用锤磨进行粗粉碎,然后用空气喷射粉碎机进行细粉碎。将粉碎的粒子进行分级,则就制备了具有6.8μm的重量平均粒径(D4)的调色剂母体粒子(1)。
将100份的调色剂母体粒子与0.15份的硬脂酸锌(Sakai ChemicalIndustry Co.,Ltd.制造),1份的经过疏水化处理的二氧化硅(Clariant(Japan)K.K.制造)以及1.6份的经过疏水化处理的二氧化钛(TaycaCorporation制造)用混合器进行混合。混合条件如下:
搅拌器速度:1000rpm
混合操作:搅拌30秒,停止60秒。如此反复6次。
由此,就制备了调色剂(1)
载体的制备例1
用混合器TK HOMOMIXER将下列组分混合10分钟,以制备涂布液(1)。
硅氧烷树脂溶液 132.2份((SR2410,Dow Corning Toray Silicone Co.,Ltd.,制造,固体成分23%(重量))
氨基硅烷 0.66份
(SH6020,Dow Corning Toray Silicone Co.,Ltd.,制造,固体成分为100(%重量))
粒状导电材料 31份
(底层:铝;内衬层:二氧化锡;外衬层:含有二氧化锡的铟氧化物;粒径:0.35μm;电阻率:3.5Ω·cm)
甲苯 300份
将涂布液(1)涂敷在体积平均粒径为35μm煅烧铁粉上,在其上形成一层厚度为0.15μm的覆盖层,涂布是使用SPIRA COTA(Okada Seiko Co.,Ltd.制造),其内部温度为40℃。然后进行干燥。
将由此涂敷的铁粉碎放在电炉中,在300℃煅烧1小时,然后冷却,用筛孔为63μm的筛子进行过筛。
这样,就制备了载体(1)。该载体(1)的体积电阻系数为12.8log(Ω·cm),其磁化密度为68Am2/kg,体积平均粒径为35.3μm。
评价
将7份的调色剂(1)与93份的载体(1)进行混合,以便制备二组分显影剂。将该制备的显影剂用于进行了改良的复印机IMAGIO NEO C600(由RicohCo.,Ltd.制造以及改良)进行积累复印实验。即每天进行5000张的复印,复印张数达到100000张为止。在实验开始时,制作3张黑色密实图像(A3)、3张白色密实图像(3A)以及3张标准实验用图像(其中有各种颜色)。在100000张复印后进行评价。
白色斑点
黑色密实图像用来进行白色斑点的评价。即观察白色斑点的个数。将3张的平均值进行计算以及分级如下:
5级:0
4级:1-5
3级:6-10
2级:11-15
1级:多于16
背景附着
白色密实图像用来评价背景附着。用随机抽样的方式,观察5个2×2cm的区域。然后计算1张纸上的该5个领域的平均值,然后,计算3张纸上的平均值并且进行分级。结果如下:
5级:0%
4级:1-5%
3级:6-10%
2级:11-15%
1级:多于16%
图像浓度
用X-RITE(X-Rite Incorporated制造)对5标准印刷实验用图像中的密实图像部分进行测量,以决定出图像浓度。计算出3张的平均值并且分级如下:
5级:不小于1.50
4级:1.41-1.50
3级:1.31-1.40
2级:1.21-1.30
1级:不大于1.20
比较例1
除了与外添加剂的混合条件如下变更外,重复实施例1中的制造调色剂(1)的步骤:
搅拌器转速:1000rpm
混合操作:将搅拌15秒停止60秒的操作重复5次。
由此,制备了调色剂(C1)。
将调色剂(C1)与载体(1)向混合,并且以与实施例1相同的方法进行评价。
比较例2
除了与外添加剂的混合条件如下变更外,重复实施例1中的制造调色剂(1)的步骤:
搅拌转速:1000rpm
混合操作:将搅拌10分钟停止60秒的操作重复7次。
由此,制备了调色剂(C2)。
将调色剂(C1)与载体(1)向混合,并且以与实施例1相同的方法进行评价。
实施例2
除了用具有28KOHmg/g的酸价的聚酯(b)来代替聚酯(a)以外,重复实施例1中的制造调色剂(1)的步骤:
由此,制备了调色剂(2)。
将调色剂(2)与载体(1)向混合,并且以与实施例1相同的方法进行评价。
比较例3
除了用具有8KOHmg/g的酸价的聚酯(c)来代替聚酯(b)以外,重复实施例2中的制造调色剂(2)的步骤:
由此,制备了调色剂(3)。
将调色剂(C3)与载体(1)向混合,并且以与实施例1相同的方法进行评价。
实施例3
除了将疏水的二氧化钛的量从1.6份变为1.4份以外,重复实施例2中的制造调色剂(3)的步骤:
由此,制备了调色剂(2)。
将调色剂(3)与载体(1)向混合,并且以与实施例1相同的方法进行评价。
实施例4
除了与外添加剂的混合条件如下变更外,重复实施例3中的制造调色剂(3)的步骤:
首先,将100份母体调色剂粒子与1.6份的疏水二氧化钛(TaycaCorporation制造)用混合器相混合。混合条件如下:
搅拌转速:1000rpm
混合操作:将搅拌2分钟停止60秒的操作重复3次。
接着,上述混合物与0.15份的硬质酸锌(Sakai Chemical Industry Co.,Ltd.制造)以及1份的疏水二氧化硅(from Clariant(Japan)K.K.)用混合器相混合。混合条件如下:
搅拌转速:1000rpm
混合操作:搅拌2分钟。
由此,制备了调色剂(4)。
将调色剂(4)与载体(1)向混合,并且以与实施例1相同的方法进行评价。
制备的各个显影剂的性质列于表2,评价结果列于表3。
表2
调色剂 | 载体 | 游离二氧化钛的量(%) | 带电量分布峰值所在处(-μC/g) | |
实施例1 | (1) | (1) | 20 | 40 |
比较例1 | (C1) | (1) | 23 | 40 |
比较例2 | (C2) | (1) | 3 | 45 |
实施例2 | (2) | (1) | 20 | 34 |
比较例3 | (C3) | (1) | 20 | 18 |
实施例3 | (3) | (1) | 18 | 36 |
实施例4 | (4) | (1) | 5 | 37 |
表3
调色剂 | 载体 | 图像浓度 | 背景附着 | 白斑点 | |
实施例1 | (1) | (1) | 4 | 4 | 4 |
比较例1 | (C1) | (1) | 4 | 4 | 2 |
比较例2 | (C2) | (1) | 2 | 4 | 5 |
实施例2 | (2) | (1) | 5 | 5 | 4 |
比较例3 | (C3) | (1) | 5 | 2 | 4 |
实施例3 | (3) | (1) | 5 | 5 | 5 |
实施例4 | (4) | (1) | 5 | 5 | 5 |
实施例5
调色剂制备例5
聚酯的制备
将下列组分加入到4口烧瓶中,瓶上装有温度计、不锈钢搅拌棒、向下方流动的冷凝器以及氮气导入管。
聚氧化丙烯(2,2)-2,2-双(4-羟基苯基)丙烷 390份
(Polyoxypropylene(2,2)-2,2-bis(4-hydroxyphenyl)propane)
间苯二酸 120份
1,2,5-苯三甲酸 38份
二辛酸锡(II) 1份
将该混合物在用加热罩加热,并且在220℃,在有氮气流的存在下,进行反应,直至反应产物达到所要求的熔点。
由此,而制备了具有9KOHmg/g的酸价的聚酯(d)。
调色剂的制备
在70℃下,将下列的进行混合以及用双棍磨进行捏合:
聚酯(a) 50份
品红颜料(C.I.颜料122) 50份
蒸馏水 25份
将该混合物在120℃下捏合,蒸发掉水分,由此而制备了品红色母料(2)
接着,将下列组分进行混合。
聚酯(a) 95份
品红色母料(2) 10份
电荷控制剂 2份
(氟化合物)
棕榈蜡 3份
将混合物用双棍磨在50℃下,捏合40分钟,接着冷却。然后将混合物用锤磨进行粗粉碎,然后用空气喷射粉碎机进行细粉碎。将粉碎的粒子进行分级,则就制备了具有6.8μm的重量平均粒径(D4)的调色剂母体粒子(5)。
将100份的调色剂母体粒子(5)与0.15份的硬脂酸锌(Sakai ChemicalIndustry Co.,Ltd.制造),1份具有75nm的数均粒径的疏水二氧化硅(Clariant(Japan)K.K.制造)以及1.6份的经过疏水化处理的二氧化钛(Tayca Corporation制造)用混合器进行混合。混合条件如下:
搅拌器速度:1000rpm
混合操作:搅拌30秒,停止60秒。如此反复6次。
由此,就制备了调色剂(5)
载体的制备例2
将上述制备的涂布液(1)涂敷在体积平均粒径为70μm煅烧铁粉上,在其上形成一层厚度为0.15μm的覆盖层,涂布是使用SPIRA COTA(OkadaSeiko Co.,Ltd.制造),其内部温度为40℃。然后进行干燥。
将由此涂敷的铁粒在电炉中,在300℃煅烧1小时,然后冷却。然后用筛眼为125μm的筛子进行过筛。
这样,就制备了载体(2)。
评价
将8份的调色剂(5)与92份的载体(2)进行混合,以便制备二组分显影剂。将该制备的显影剂用于进行了改良的复印机IMAGIO NEO C600(由RicohCo.,Ltd.制造以及改良)进行积累复印实验。即每天进行5000张的复印,复印张数达到100000张为止。在实验开始时,制作3张白色密实图像(3A)以及3张S5标准实验用图像(A3)。在100000张复印后进行评价。
另外,为了对由于调色剂从显影套筒上掉落而产生的对机器部件的污损,用安置在显影套筒的下面的塑料盘对落下的调色剂进行收集。并且测定该掉落的调色剂的重量。
改造的IMAGIO NEO C600的显影间隙为1.26mm;定厚间隙为1.6mm;Vs/Vp为2.6;并且关闭了反射型光传感器。
掉落调色剂的重量
掉落的调色剂的量越多,机件的脏污的程度越高。如掉落的调色剂小于500mg,生成的图像的质量不成问题。如大于500mg,则生成的图像的质量有问题。
背景附着
观察白色密实图像,来评价黑点的数量,并且计算出3张的平均值。随着黑点的增加,图像的质量下降。当黑点的数量为20以下时,生成的图像的质量没有问题。当黑点的数量大于20时,图像的质量就成问题。
图像浓度
通过用X-RITE(X-Rite Incorporated制造)测定标准实验用图像,来决定图像浓度,并且计算3张的平均值。图像浓度越低,图像的质量越低。如图像浓度不小于1.3,则图像的质量没有问题;如图像浓度小于1.3,生成的图像的质量有问题。
比较例4
除了与外添加剂的混合条件如下变更外,重复实施例5中的制造调色剂(5)的步骤:
搅拌转速:1500rpm
混合操作:将搅拌60秒停止60秒的操作重复10次。
由此,制备了调色剂(C4)。
将调色剂(C4)与载体(2)向混合,并且以与实施例5相同的方法进行评价。
比较例5
除了与外添加剂的混合条件如下变更外,重复实施例5中的制造调色剂(5)的步骤:
首先,将100份调色剂母体粒子与0.15份的硬质酸锌(Sakai ChemicalIndustry Co.,Ltd.制造)以及1份具有75nm的个数平均粒径的疏水二氧化硅(Clariant(Japan)K.K.制造)用混合器相混合。混合条件如下:
搅拌转速:700rpm
混合操作:将搅拌10秒停止60秒的操作重复3次。
接着,上述混合物与1.6份的疏水二氧化钛(from Tayca Corporation制造)用混合器相混合。混合条件如下:
搅拌转速:700rpm
混合操作:将搅拌10秒停止60秒的操作重复3次。
由此,制备了调色剂(4)。
将调色剂(C5)与载体(2)向混合,并且以与实施例5相同的方法进行评价。
实施例6
除了用具有81nm的平均个数平均粒径的疏水二氧化硅来代替具有75nm的平均个数平均粒径的疏水二氧化硅以外,重复实施例5中的制造调色剂(5)的步骤:
由此,制备了调色剂(6)。
将调色剂(6)与载体(2)向混合,并且以与实施例5相同的方法进行评价。
实施例7
除了与外添加剂的混合条件如下变更外,重复实施例5中的制造调色剂(5)的步骤:
首先,将100份母体调色剂粒子与1.6份的疏水二氧化硅(TaycaCorporation制造)用混合器相混合。混合条件如下:
搅拌转速:1000rpm
混合操作:将搅拌30秒停止60秒的操作重复6次。
接着,将混合物与0.15份的硬质酸锌(Sakai Chemical Industry Co.,Ltd.制造)以及1份具有75nm的个数平均粒径的疏水二氧化硅(Clariant(Japan)K.K.制造)用混合器相混合。混合条件如下:
搅拌转速:1000rpm
混合操作:将搅拌30秒停止60秒的操作重复6次。
由此,制备了调色剂(7)。
将调色剂(7)与载体(2)向混合,并且以与实施例5相同的方法进行评价。
实施例8
除了用具有15KOHmg/g的酸价的聚酯(e)来代替聚酯(d)以外,重复实施例5中的制造调色剂(5)的步骤:
由此,制备了调色剂(8)。
将调色剂(8)与载体(2)向混合,并且以与实施例5相同的方法进行评价
实施例9
除了用BONTRON E-84(Orient Chemical Industries,Inc.制造)来代替作为电荷控制剂的氟化合物以外,重复实施例5中的制造调色剂(5)的步骤:
由此,制备了调色剂(9)。
将调色剂(9)与载体(2)向混合,并且以与实施例5相同的方法进行评价
实施例10
除了粉碎条件(例如气体压力以及粉碎供料)进行了变更,以易于制备具有7μm的重量平均粒径的调色剂以外,重复实施例5中的制造调色剂(5)的步骤:
由此,制备了调色剂(10)。
将调色剂(10)与载体(2)向混合,并且以与实施例5相同的方法进行评价。
实施例11
除了熔点为68℃的棕榈蜡被熔点为81℃的蜡所代替外,重复实施例5中的制造调色剂(5)的步骤:
由此,制备了调色剂(11)。
将调色剂(11)与载体(2)向混合,并且以与实施例5相同的方法进行评价。
实施例12
除了将调色剂进行热处理,以使其转变为球形外,重复实施例5中的制造调色剂(5)的步骤:
由此,制备了调色剂(12)。
将调色剂(12)与载体(2)向混合,并且以与实施例5相同的方法进行评价。
实施例13
除了将调色剂进行比实施例12更强的热处理,以使其转变为球形以外,重复实施例5中的制造调色剂(5)的步骤:
由此,制备了调色剂(13)。
将调色剂(13)与载体(2)向混合,并且以与实施例5相同的方法进行评价。
实施例14
除了用C.I.颜料红184来代替C.I.颜料红122以外,重复实施例5中的制造调色剂(5)的步骤:
由此,制备了调色剂(14)。
将调色剂(14)与载体(2)相混合,并且以与实施例5相同的方法进行评价。
实施例15
粒状树脂的制备
在具有搅拌棒以及温度计的反应器中,加入683份水、11份甲基丙烯酸的乙烯氧化物的加合物的硫酸钠盐(ELEMINOL RS-30,Sanyo ChemicalIndustries Ltd.制造)、80份苯乙烯、83份的甲基丙烯酸、110份的丙烯酸丁酯、12份氢硫基乙酸丁酯(butyl thioglycolate)以及1份的过硫酸铵。将该混合物在400rpm下搅拌15分钟。由此而制备一种牛奶状乳液。将该乳状液加热到75℃,使这些单体反应5小时。
进一步,将30份1%的过硫酸铵的水溶液加入其中,将该混合物在75℃下,静置5小时。由此,而制备了乙烯基树脂(即苯乙烯/甲基丙烯酸/丙烯酸丁酯/甲基丙烯酸的乙烯的氧化物的加合物的硫酸钠盐的共聚物)的水分散液(即粒子分散液(1))。
该粒状的乙烯基树脂的体积平均粒径为120nm。该体积平均粒径使用激光衍射散射型粒子尺寸分布分析仪LA-920(Horiba制造)来测定的。
水相的制备
将990份水、65份上述制备的粒子分散液(1)、37份十二烷基二苯基醚二磺酸的钠盐的水溶液(ELEMINOL MON-7(商标),Sanyo ChemicalIndustries Ltd.,制造,固体成分48.5%)以及90份乙酸乙酯进行混合。如此,就制备了水相(1)。
低分子量的聚酯的制备
将下列组分加入一个带有冷凝器、搅拌棒以及氮气供给管的反应器中:
双酚A的乙烯氧化物(二分子)的加合物 229份
双酚A的丙烯氧化物(三分子)的加合物 529份
对苯二甲酸 208份
己二酸 46份
氧化二丁基锡 2份
该混合物在通常压力,230℃的温度下,反应8小时。
然后,该反应在10-15mmHg的减压下再继续反应5小时。
进一步,将44份的偏苯三酸酐加入到容器内在180℃下与反应生成物反应2小时。由此,就准备好了低分子量的聚酯(1)。
予聚物的制备
在具有冷凝器、搅拌棒以及氮气供给管的反应器中,加入以下组分:
双酚A的乙烯氧化物(二分子)的加合物 682份
双酚A的丙烯氧化物(二分子)的加合物 81份
对苯二甲酸 283份
偏苯三酸酐 22份
氧化二丁基锡 2份
该混合物在通常压力,230℃的温度下,反应8小时。
然后,该反应在10-15mmHg的减压下再继续反应5小时。这样就制成了中间聚酯树脂(1)。该中间聚酯树脂的数均分子量(Mn)为2100;重量平均分子量(Mw)为9500;玻璃转移温度(Tg)为55℃;酸价为0.5mgKOH/g;羟值为51mgKOH/g。
在具有冷凝器、搅拌棒以及氮气供给管的反应器中,使410份的中间聚酯树脂(1)、89份二异氰酸异佛尔酮酯(isophorone diisocyanate)以及500份的乙酸乙酯混合,将混合物在100℃加热,并且反应5小时。这样,就准备好了具有异氰酸酯基的聚酯予聚物(1),在予聚物(1)中,游离异氰酸酯的量为1.53%(重量)。
酮亚胺化合物的合成
在具有搅拌棒以及温度计的反应器中,加入170份的异佛尔酮二胺以及75份的甲基乙基酮,使它们在50℃反应5小时,制成酮亚胺化合物(1)。该酮亚胺化合物具有418mgKOH/g的胺值。
油相溶液的制备
在具有温度计与搅拌棒的反应器中,将400份的低分子量的聚酯(1)、110份的棕榈蜡以及947份的乙酸乙酯进行混合,边搅拌边加热至80℃。在80℃下,搅拌加热5小时。在1小时内,将混合物冷却到30℃。然后,将500份母料(2)以及500份乙酸乙酯加入到反应器中,将混合物搅拌1小时,制备成原材料的分散液(1)
然后,将1324份的原材料分散液(1)使用球磨(ULTRAVISCOMILL(商标)Aimex Co.,Ltd.制造)进行分散液处理。分散条件如下:
液体供给速度:1千克/小时
转盘的周边速度:6米/秒
分散液的介质:0.5mm粒径的氧化锆球
球的充填量:80%(容积)
分散操作的重复次数:3次
接着,加入1324份的上面制备的低分子量的聚酯(1)的65%的乙酸乙酯溶液。用球磨将该混合物进行分散处理。分散条件,除了分散操作进行一次外,其他都与上述相同。
这样就制备了着色剂/蜡分散液(1)。该着色剂/蜡分散液(1)的固体成分在130℃,30分钟时为50%。
乳化
在容器中将下列组分混合:
上面制备的着色剂/蜡分散液(1) 648份
上面制备的予聚物(1) 154份
上面制备的酮亚胺化合物 8.5份
叔胺化合物 1份
将这些组分用搅拌器TK HOMOMIXER(商标)(Tokushu Kika Kogyo K.K.制造)在5000rpm的搅拌速度下搅拌1分钟。制得油相(1)。
接着,加入1200份的上面制备的水相(1),将该混合物用混合器TKHOMOMIXER(商标)在10000rpm的速度下,搅拌20分钟。这样制得乳状液(1)。
溶剂的去除
将乳状液(1)供给到具有搅拌棒以及温度计的容器内,并且将其在30℃加热8小时,以从乳状液中去除溶剂(乙酸乙酯)。接着在45℃将乳状液静置4分钟。这样就制备了分散液(1)
洗涤与干燥
将100份的分散液(1)在减压下,进行过滤。
将由此得到的湿滤饼与100份的粒子交换水相混合,将该混合物用混合器TK HOMOMIXER(商标)在12000rpm的速度下搅拌10分钟。接着进行过滤。这样就制得了湿滤饼(1)。
将湿滤饼(1)与100份的10%的氢氧化钠水溶液混合,将该混合物用混合器TK HOMOMIXER(商标)在12000rpm的速度下搅拌30分钟。接着在减压下进行过滤。这样就制得了湿滤饼(2)。
将湿滤饼(2)与100份的10%的盐酸水溶液混合,将该混合物用混合器TKHOMOMIXER(商标)在12000rpm的速度下搅拌10分钟。接着进行过滤。这样就制得了湿滤饼(3)。
将湿滤饼(3)与300份的离子交换水混合,将该混合物用混合器TKHOMOMIXER(商标)在12000rpm的速度下搅拌10分钟。接着进行过滤。本洗涤操作进行2次。这样就制得了湿滤饼(4)。
用循环空气干燥器在45℃下,将湿滤饼干燥48小时。然后,用筛眼为75μm的筛子过筛。由此就制备了聚合调色剂母体粒子(15)。
将100份调色剂母体粒子与0.15份的硬质酸锌(Sakai ChemicalIndustry Co.,Ltd.制造)、1份具有75nm的个数平均粒径的疏水二氧化硅(Clariant(Japan)K.K.制造)以及1.6份的疏水二氧化钛(TaycaCorporation制造)用混合器相混合。混合条件如下:
搅拌转速:1000rpm
混合操作:将搅拌30秒停止60秒的操作重复6次。
由此,制备了调色剂(15)。
将调色剂(15)与载体(2)相混合,并且以与实施例5相同的方法进行评价。
实施例16
除了用C.I.颜料黄180来代替C.I.颜料红122以外,重复实施例5中的制造调色剂(5)的步骤:
由此,制备了调色剂(16)。
将调色剂(16)与载体(2)相混合,并且以与实施例5相同的方法进行评价。
实施例17
除了用包括下列组分的涂布液(2)代替涂布液(1)以外,重复在实施5中的制取载体(2)的步骤。
涂布液(2)包括以下组分:
丙烯酸树脂溶液 39.7份
(固体成分50%(重量))
硅氧烷树脂溶液 185.8份
(SR2410,Dow Corning Toray Silicone Co.,Ltd.,制造,固体成分20%(重量))
氨基硅烷 0.66份
(SH6020,Dow Corning Toray Silicone Co.,Ltd.,制造,固体成分100%(重量))
粒状导电材料 31份
(底层:铝;内衬层:二氧化锡;外衬层:含有二氧化锡的铟氧化物;粒径:0.35μm;电阻率:3.5Ω·cm)
甲苯 300份
这样,就制备了载体(3)。
将调色剂(5)与载体(3)混合,并且用与实施例5相同的方法进行评价。
实施例18
除了使载体的制备条件变化以适宜于制备具有12.5Log(Ω·cm)的体积电阻率的的载体以外,重复实施例5中的制造载体(2)的步骤:
由此,制备了载体(4)。
将调色剂(5)与载体(4)相混合,并且以与实施例5相同的方法进行评价。
实施例19
除了用具有60μm的体积平均粒径的芯材代替具有70μm的体积平均粒径的芯材以外,重复实施例5中的制造载体(2)的步骤:
由此,制备了载体(5)。
将调色剂(5)与载体(5)相混合,并且以与实施例5相同的方法进行评价。
实施例20
除了IMAGIO NEO C600的显影间隙被从1.26mm变为1.19mm以外,重复实施例5中的评价方法。
实施例21
除了IMAGIO NEO C600的定厚间隙被从1.6mm变为1.4mm以外,重复实施例5中的评价方法。
实施例22
除了IMAGIO NEO C600的Vs/Vp被从2.6mm变为2.4mm以外,重复实施例5中的评价方法。
实施例23
除了将反射型光传感器被打开使用以外,重复实施例5中的评价方法。
制备的显影剂的性质被表示在表4中,以及制备的每种显影剂的评价结果被表示在表5中。
表4
调色剂 | 载体 | 带电量分布峰值所在处(-μC/g) | 带电量的绝对值不大于14μC/g的调色剂粒子的量(mg/10g) | 游离二氧化钛粒子的量(%) | |
实施例5 | (5) | (2) | 28 | 0.75 | 21 |
比较例4 | (C4) | (2) | 19 | 0.85 | 4 |
比较例5 | (C5) | (2) | 41 | 0.9 | 23 |
实施例6 | (6) | (2) | 25 | 0.76 | 20 |
实施例7 | (7) | (2) | 32 | 0.25 | 5.5 |
实施例8 | (8) | (2) | 35 | 0.70 | 20 |
实施例9 | (9) | (2) | 30 | 0.55 | 21 |
实施例10 | (10) | (2) | 31 | 0.72 | 20 |
实施例11 | (11) | (2) | 29 | 0.77 | 19 |
实施例12 | (12) | (2) | 30 | 0.68 | 17 |
实施例13 | (13) | (2) | 32 | 0.50 | 15 |
实施例14 | (14) | (2) | 30 | 0.55 | 18 |
实施例15 | (15) | (2) | 29 | 0.72 | 20 |
实施例16 | (16) | (2) | 26 | 0.70 | 20 |
实施例17 | (5) | (3) | 27 | 0.54 | 20 |
实施例18 | (5) | (4) | 33 | 0.56 | 21 |
实施例19 | (5) | (5) | 35 | 0.40 | 19 |
实施例20 | (5) | (2) | 28 | 0.75 | 21 |
实施例21 | (5) | (2) | 28 | 0.75 | 21 |
实施例22 | (5) | (2) | 28 | 0.75 | 21 |
实施例23 | (5) | (2) | 28 | 0.75 | 21 |
表5
调色剂 | 载体 | 掉落的调色剂的量(mg) | 黑点的个数 | 图像浓度 | |
实施例5 | (5) | (2) | 495 | 19 | 1.50 |
比较例4 | (C4) | (2) | 550 | 22 | 1.55 |
比较例5 | (C5) | (2) | 800 | 33 | 1.21 |
实施例6 | (6) | (2) | 480 | 17 | 1.52 |
实施例7 | (7) | (2) | 90 | 0 | 1.40 |
实施例8 | (8) | (2) | 180 | 10 | 1.45 |
实施例9 | (9) | (2) | 470 | 16 | 1.48 |
实施例10 | (10) | (2) | 475 | 14 | 1.42 |
实施例11 | (11) | (2) | 490 | 18 | 1.49 |
实施例12 | (12) | (2) | 485 | 17 | 1.47 |
实施例13 | (13) | (2) | 475 | 16 | 1.45 |
实施例14 | (14) | (2) | 482 | 12 | 1.47 |
实施例15 | (15) | (2) | 488 | 17 | 1.49 |
实施例16 | (5) | (2) | 180 | 18 | 1.52 |
实施例17 | (5) | (3) | 250 | 10 | 1.51 |
实施例18 | (5) | (4) | 322 | 9 | 1.42 |
实施例19 | (5) | (5) | 280 | 11 | 1.38 |
实施例20 | (5) | (2) | 370 | 14 | 1.50 |
实施例21 | (5) | (2) | 375 | 16 | 1.45 |
实施例22 | (5) | (2) | 368 | 14 | 1.43 |
实施例23 | (5) | (2) | 470 | 15 | 1.40 |
通过上述的说明,本领域的技术人员可以在本发明的范围内对本发明作各种变更。但是,这都不会脱离本发明的范围。
Claims (24)
1.一种显影剂,包括:
调色剂;
载体;
其中调色剂包括调色剂粒子,以及作为外添加剂的二氧化钛;
其中的调色剂粒子包括粘结树脂以及着色剂;
用超声波震动法测定的,从调色剂上脱落的二氧化钛粒子的数量,占调色剂的总重量的5至22%(重量);
调色剂的带电量分布是峰值出现在20至40μC/g(以绝对值计算)的范围内,该调色剂带电量分布是用增压(increment)法测定的,其中该测定是在23℃以及55%RH下,将包括调色剂的显影剂进行吹出处理(blow offtreatment),从而测定出调色剂的带电量。
2.根据权利要求1所述的显影剂,其特征在于:其中的调色剂包括的带电量的绝对值不大于14μC/g的调色剂粒子的量以10g调色剂为基准计算不大于0.8mg。
3.根据权利要求1所述的显影剂,其特征在于:其中调色剂包括按调色剂的总重量计算的0.5-1.5%(重量)的二氧化钛。
4.根据权利要求1所述的显影剂,其特征在于:其中的调色剂还进一步包括,作为外添加剂的个数平均粒径为80-500nm的粒状的疏水无机材料。
5.根据权利要求1所述的显影剂,其特征在于:调色剂还进一步包括二氧化硅,其中二氧化钛先与调色剂粒子相混合,然后二氧化硅再与调色剂粒子相混合。
6.根据权利要求1所述的显影剂,其特征在于:调色剂粒子的粘结树脂的酸价为10-30KOHmg/g。
7.根据权利要求1所述的显影剂,其特征在于:其中调色剂还进一步包括水杨酸的金属配位化合物。
8.根据权利要求1所述的显影剂,其特征在于:其中调色剂的重量平均粒径为4.0-11.0μm,并且包括的重量平均粒径不小于12.7μm的调色剂粒子的量不大于8%(体积)。
9.根据权利要求1所述的显影剂,其特征在于:其中的调色剂还进一步包括熔点为70-155℃的蜡。
10.根据权利要求1所述的显影剂,其特征在于:其中的调色剂的平均圆形度为0.91-1.00。
11.根据权利要求1所述的显影剂,其特征在于:其中的调色剂的形状系数SF-1为100-180,以及SF-2为100-180。
12.根据权利要求1所述的显影剂,其特征在于其中的调色剂粒子用包括下列步骤的方法制备的:
将至少一种选自由粘结树脂或其先驱体构成的化合物组的物质,以及至少一种分形剂溶解或分散于有机溶剂或单体中,得到调色剂组分混合物液体;以及
将调色剂组分液体分散于水介质中,如由必要,可以边加热边进行混合,以制成包括调色剂粒子的分散液。
13.根据权利要求1所述的显影剂,其特征在于其中的着色剂包括萘酚颜料。
14.根据权利要求1所述的显影剂,其特征在于其中的着色剂包括不溶性的偶氮颜料。
15.根据权利要求1所述的显影剂,其特征在于其中的载体具有覆盖层,该覆盖层包括选自由丙烯酸树脂以及硅氧烷树脂构成的化合物组的物质。
16.根据权利要求1所述的显影剂,其特征在于其中的载体的体积电阻系数为10-16Ω·cm(对数值)。
17.根据权利要求1所述的显影剂,其特征在于其中的载体的体积平均粒径为20-65μm。
18.一种图像形成装置,包括:
图像承载体,用于承载静电潜影;
带电装置,设置用来使图像承载体带电;
写入装置,设置用来用光束照射带电的图像承载体,以便形成静电潜影;以及
显影装置,设计用于用包括调色剂的显影剂使静电潜影显影,以在图像承载体上形成调色剂图像,该显影装置包括显影套筒以及定厚刮板,
其中的显影剂是权利要求1的显影剂。
19.根据权利要求18所述的图像形成装置,其中显影套筒的表面与图像承载体表面的距离为0.25-1.25。
20.根据权利要求18所述的图像形成装置,其中显影套筒的表面与图像承载体表面的距离为0.4-1.5。
21.根据权利要求18所述的图像形成装置,该图像形成装置满足以下的关系:
1.0≤Vs/Vp≤2.5
其中,Vs表示显影套筒的线速度,Vp表示图像承载体的线速度。
22.根据权利要求18所述的图像形成装置,进一步包括
调色剂检测器,该检测器包括反射型的光传感器,用来检测图像承载体的表面上附着的调色剂的量;以及
调色剂供给控制器,设计用来根据对调色剂检测的结果控制供应到显影器中的调色剂的量。
23.一种处理卡盒,包括
图像承载体,用于承载静电潜影;
显影装置,设计来用权利要求1的显影剂使静电潜影显影,以便在图像承载体上形成调色剂图像。
24.一种调色剂,包括:
调色剂粒子,该调色剂粒子包括:
粘结树脂、
着色剂以及
作为外添加剂粒子的二氧化钛,
其中,用超声波震动法测定的,从调色剂上脱落的二氧化钛粒子的数量,占调色剂的总重量的5至22%(重量);
其中,调色剂的带电量分布为在20至40μC/g(以绝对值计算)的范围内出现峰值,该调色剂带电量分布是用增压(increment)法(1)或(2)来测定的。
其中,
所述增量法(1)是将包括7%(重量)的调色剂的显影剂进行吹出处理(blow off treatment),并且在23℃以及55%RH下测定出调色剂的带电量,其中显影剂包括具有覆盖层的载体,所述覆盖层包括硅氧烷树脂,所述载体的体积平均粒径为35μm;
所述增量法(2)是将包括8%(重量)的调色剂的显影剂进行吹出处理(blow off treatment),并且在23℃以及55%RH下测定出调色剂的带电量,其中显影剂包括具有覆盖层的载体,所述覆盖层包括硅氧烷树脂,所述载体的体积平均粒径为70μm。
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Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101893832B (zh) * | 2009-05-19 | 2012-04-18 | 株式会社理光 | 图像形成方法 |
CN101663622B (zh) * | 2007-04-10 | 2013-03-20 | 同和电子科技有限公司 | 电子照相显影剂用载体芯材及其制造方法、电子照相显影剂用载体、以及电子照相显影剂 |
CN101470365B (zh) * | 2007-11-29 | 2013-04-17 | 株式会社理光 | 调色剂,显影剂 |
CN103257539A (zh) * | 2013-05-20 | 2013-08-21 | 金发科技股份有限公司 | 一种彩色墨粉及其制备方法 |
CN103969976B (zh) * | 2013-02-05 | 2017-04-12 | 株式会社理光 | 调色剂、显影剂和图像形成装置 |
-
2006
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Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN101663622B (zh) * | 2007-04-10 | 2013-03-20 | 同和电子科技有限公司 | 电子照相显影剂用载体芯材及其制造方法、电子照相显影剂用载体、以及电子照相显影剂 |
CN101470365B (zh) * | 2007-11-29 | 2013-04-17 | 株式会社理光 | 调色剂,显影剂 |
CN101893832B (zh) * | 2009-05-19 | 2012-04-18 | 株式会社理光 | 图像形成方法 |
CN103969976B (zh) * | 2013-02-05 | 2017-04-12 | 株式会社理光 | 调色剂、显影剂和图像形成装置 |
CN103257539A (zh) * | 2013-05-20 | 2013-08-21 | 金发科技股份有限公司 | 一种彩色墨粉及其制备方法 |
CN103257539B (zh) * | 2013-05-20 | 2015-08-05 | 金发科技股份有限公司 | 一种彩色墨粉及其制备方法 |
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