CN1942831A - 提高打印质量的用于非磁性单组分系统的彩色调色剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及改善打印性能的用于非磁性单组分打印系统的彩色调色剂及其制备方法。更具体地,本发明提供了包括在调色剂母粒上形成的第一涂层和第二涂层的彩色调色剂,其中第一涂层含有两种有机粉末互相涂敷的涂敷有机粉末,和第二层涂层含有二氧化硅和二氧化钛互相涂敷的涂敷无机粉末。本发明的彩色调色剂电荷分布窄、图像密度好、转换效率高、长期稳定性优良和PCR沾污降低,因此良好地用于使用直接型或串联型转换系统的高速彩色打印机等。
Description
相关申请
本中请要求在韩国专利局2005年1月18日提交的韩国专利申请第10-2005-0004565号和2006年1月17日提交的韩国专利申请第10-2006-0004769号的优先权,其全部内容在此引用作为参考。
技术领域
本发明涉及用于非磁性单组分系统的彩色调色剂,且更特别地涉及具有窄电荷分布、良好图像密度、高转换效率和优异长期稳定性的彩色调色剂。
背景技术
随着数字化的发展,最近打印技术快速自黑白向全彩色发展。此外,随着数字设备的广泛使用,很多研究致力于改善图像形成方法和所使用的彩色调色剂以达到高图像质量。
通常,通过捏和研磨方法、悬浮聚合法、乳液聚合法和乳液聚集法等等,采用粘合剂树脂、着色剂、电荷控制剂和释放剂制备调色剂。
用摩擦静电方法使调色剂颗粒显影,且取决于显影的静电潜像的极性调色剂颗粒携带正电荷或负电荷。在这个过程中,调色剂母粒组分的组成和主要是调色剂母粒表面上的添加剂决定调色剂的带电性能。因此,可改变组成和添加剂混合与加入的方法以控制带电性能。
一般而言,在显影过程中,所述添加剂用于降低使调色剂供应部件中显影套管旋转的旋转单元的阻力,和用于防止调色剂熔化或粘附到带电叶片(charging blade)上。此外,它们可以使摩擦静电特性稳定和改善电荷保持性,且提供在低转矩下形成并具有特定范围的摩擦静电特性的均匀稳定的调色剂层。然而,当添加剂不均匀地添加到调色剂表面上时,调色剂的电荷不均匀,并且不能形成均质的图像。此外,即使将添加剂均匀地涂敷到调色剂上,在调色剂的情况下,打印进行时仍可以发生调色剂和调色剂、调色剂和带电叶片或调色剂和套管之间的粘附。在这种情况下,长时期内图像逐渐变得模糊和不均匀。因此,为了解决这个问题,选择添加剂的适当类型、含量、颗粒大小等等的设计是非常重要的。
尤其是,为与近来数字设备的快速改善相一致,需要达到高速度和高质量彩色图像的打印机调色剂。需要长期具有更高和更精确转换性能和稳定带电性能的调色剂。
发明内容
为了解决以上问题,本发明的实施方案提供了具有窄电荷分布、高电荷容量、优异图像密度和转换效率并且不引起光导鼓和带电辊沾污的彩色调色剂及其制备方法。
本发明的另一实施方案提供了包括在调色剂母粒上形成的第一涂层和第二涂层的用于非磁性单组分打印系统的彩色调色剂,其中第一涂层含有两种有机粉末互相涂敷的涂敷有机粉末,和第二涂层含有二氧化硅和二氧化钛互相涂敷的涂敷无机粉末。
本发明的又一实施方案提供了制备彩色调色剂的方法,该方法包括步骤:
a)通过两种有机粉末互相混合和涂敷而制备涂敷有机粉末;
b)将涂敷有机粉末涂敷在调色剂母粒上,从而制备具有第一涂层的调色剂母粒;
c)通过二氧化硅和二氧化钛互相混合和涂敷而制备涂敷无机粉末;和
d)将涂敷无机粉末涂敷在具有第一涂层的调色剂母粒上,从而制备包括在调色剂母粒上形成的第一涂层和第二涂层的调色剂母粒。
基于100重量份的调色剂母粒,彩色调色剂优选包括分别为0.1至2.0重量份的平均粒度为0.1μm至1.8μm的两种有机粉末、1.0至4.0重量份的平均粒度为3nm至40nm的二氧化硅、和0.1至2.0重量份的80至200nm的二氧化钛。
第一层涂层的厚度为10nm至200nm,且第二涂层的厚度为3nm至400nm。
此外,优选调色剂母粒包括粘合剂树脂、着色剂和电荷控制剂。
优选通过采用选自包括亨舍尔混合机、汽轮搅拌器、超混合机和混合器(hybridizer)的组的混合机进行彩色调色剂的涂敷。
附图说明
图1为显示根据本发明的非磁性单组分彩色调色剂结构的横截面图。
图2为显示根据一个优选的实施方案所得到的在形成第一涂层后调色剂母粒表面状态的扫描电子显微镜(SEM)照片。
图3为在制得第一涂层后,显示根据一个优选的实施方案的在调色剂母粒上形成的涂敷有机粉末的表面状态的SEM照片。
图4为根据一个优选的实施方案,在制得第二涂层后,显示涂敷有第一和第二层的颗粒的表面状态的SEM照片。
图5为根据一个优选的实施方案,在制得第二涂层后,显示在具有第一涂层的调色剂母粒上形成的涂敷无机粉末的表面状态的SEM照片。
具体实施方式
下文中,对本发明进行更详细的描述。
调色剂颗粒表面上的添加剂的特性对调色剂的带电性能和电荷保持性有显著影响。
图1为显示彩色调色剂结构的横截面图。参考图1,彩色调色剂包括在调色剂母粒10上形成的第一涂层20和第二涂层30,其中第一涂层20含有两种有机粉末互相涂敷的涂敷有机粉末,和第二涂层30含有二氧化硅和二氧化钛互相涂敷的涂敷无机粉末。
在本发明中,调色剂母粒10不特别受到限制。该调色剂母粒包括粘合剂树脂、着色剂和电荷控制剂作为基本组分,且可以通过捏和研磨方法、悬浮聚合法制备,或可以购买到。调色剂母粒可以是球形或不规则形状。如果需要,该调色剂可进一步包括添加剂,例如流动性促进剂和释放剂。例如,调色剂母粒包括90至120重量份的粘合剂、0.5至20重量份的着色剂和0.5至10重量份的电荷控制剂,且可进一步包括0.1至10重量份的流动性促进剂或0.1至10重量份的释放剂。
粘合剂树脂可以为如下化合物的一种或其混合物:基于丙烯酸酯的聚合物,例如聚(丙烯酸甲酯)、聚(丙烯酸乙酯)、聚(丙烯酸丁酯)、聚(丙烯酸2-乙基己酯)和聚(丙烯酸月桂酯);基于甲基丙烯酸酯的聚合物,例如聚(甲基丙烯酸甲酯)、聚(甲基丙烯酸丁酯)、聚(甲基丙烯酸己酯)、聚(甲基丙烯酸2-乙基己酯)和聚(甲基丙烯酸月桂酯);丙烯酸酯甲基丙烯酸酯的共聚物;基于苯乙烯的单体和丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯的共聚物;基于乙烯的均聚物或共聚物,例如聚(乙酸乙烯酯)、聚(丙酸乙烯酯)、聚(丁酸乙烯酯)、聚乙烯和聚丙烯;基于苯乙烯的共聚物,例如苯乙烯-丁二烯共聚物、苯乙烯-异戊二烯共聚物、苯乙烯-马来酸酯共聚物;基于聚苯乙烯的树脂;基于聚乙烯醚的树脂;基于聚乙烯酮的树脂;基于聚酯的树脂;基于聚氨酯的树脂;环氧树脂;或硅树脂。
优选地,所述聚合物为选自包括基于聚苯乙烯的树脂、基于聚酯的树脂、聚乙烯树脂、聚丙烯树脂、C1至C18的苯乙烯丙烯酸烷基酯共聚物、苯乙烯甲基丙烯烯酸烷基酯共聚物、苯乙烯丙烯腈共聚物、苯乙烯丁二烯共聚物和苯乙烯马来酸酯共聚物的组的至少一种。
着色剂以形成可见图像所需要的浓度用于本发明。着色剂可以是一般用于彩色打印机的任意着色剂,且包括青色、品红、显示黄色和黑色的磁性组分、染料和颜料。炭黑一般用于黑色着色剂。
黄色着色剂的实例包括直接合成或购买的浓缩的含氮化合物、异吲哚啉酮化合物、蒽醌化合物、偶氮金属络合物和烯丙基酰胺。黄色着色剂的具体实例包括铬黄氯化物、C.I.颜料黄97、C.I.颜料黄12、C.I.颜料黄17、C.I.颜料黄14、C.I.颜料黄13、C.I.颜料黄16、C.I.颜料黄81、C.I.颜料黄126和C.I.颜料黄127,但不限于此。
对于品红着色剂,使用浓缩的含氮化合物、蒽醌化合物、喹吖啶酮化合物、碱性染料色淀化合物、萘酚化合物、苯并咪唑化合物、硫靛化合物、或苝化合物。品红化合物的具体实例包括玫瑰红、C.I.颜料红48:1、C.I.颜料红48:4、C.I颜料红122、C.I.颜料红57:1和C.I颜料红257。
对于青色着色剂,可以用酞菁化合物和它的衍生物、蒽醌化合物、和碱性染料色淀化合物。青色着色剂的具体实例包括苯胺黑染料、苯胺蓝、木炭蓝、铬黄、藏蓝、dupont油红、亚甲蓝氯化物、酞菁蓝、灯黑、C.I.颜料蓝9、C.I.颜料蓝15、C.I.颜料蓝15:1、C.I.颜料蓝15:3等。
所述的电荷控制剂包括:含金属的偶氮染料和水杨酸金属络合物作为负电荷的电荷控制剂,以及季铵盐和苯胺黑染料作为正电荷的电荷控制剂。
可以任选将流动性促进剂加到调色剂母粒中,且为选自包括用六甲基二硅氮烷、二甲基-二氯硅烷或辛基三甲氧基硅烷进行疏水性处理过的SiO2、TiO2、MgO、Al2O3、ZnO、Fe2O3、CaO、BaSO4、CeO2、K2O、Na2O、ZrO2、CaO·SiO2、K2O·TiO2和Al2O3·2SiO2的组至少一种。
可以用释放剂以防止调色剂母粒的偏移(off-set)。释放剂可以是在本技术领域中一般使用的具有低分子量的蜡或基于链烯的聚合物。例如,基于链烯的聚合物为聚丙烯、聚乙烯、丙烯乙烯共聚物等等。
尤其是,为了改善调色剂的多种特性,涂敷有机粉末和涂敷无机粉末顺序涂敷在调色剂母粒10上以在调色剂母粒10的表面上形成第一涂层20和第二涂层30。
通过在光导鼓的带电过程中与带电叶片表面接触,第一涂层20中的涂敷有机粉末降低了施加在位于套管和带电叶片之间的调色剂上的摩擦阻力。因此,调色剂颗粒没有沉积在光导鼓上,从而长期提供了稳定的图像。此外,涂敷有机粉末可以帮助第二涂层30中的涂敷无机粉末很好地涂敷在调色剂母粒上,并降低在调色剂颗粒之间存在的粘合力,因此维持了电荷容量。
为了实行有机粉末的功能,通过混合具有不同大小的两种有机粉末制备涂敷有机粉末,然后涂敷在调色剂母粒的表面上。
如图1所示,通过在第一涂层20中采用具有不同粒度的两种有机粉末,小粒度的球形有机粉末可以有效地填充不规则形状调色剂母粒表面中的凹区。结果,不规则形状的调色剂母粒可以像球形颗粒一样起作用,并因此具有均匀的表面带电特性。因此,在显影套管上均匀形成调色剂层,以长期获得均匀的图像和改善转换效率。然而,如在常规技术中使用有机粉末时,不能填充具有不同大小和形状的凹区,因此制得具有不均匀表面的调色剂。因此,不能达到均匀的电荷特性。
第一涂层20中的两种有机粉末分别具有0.1μm至1.8μm的数均粒度,且优选可以混和具有不同粒度的有机粉末。如果有机粉末的平均粒度大于1.8μm,它降低了与调色剂表面的粘合性且不能填充不规则形状调色剂的凹区。因此,该调色剂不能作为球形调色剂颗粒。相反,如果它小于0.1μm,它不能有效地降低摩擦阻力,且不能完全填充不规则形状调色剂的凹区。因此,不能获得球形调色剂的作用。此外,当有机粉末的粒度非常小时,控制有机粉剂以填充调色剂母粒10的合适区域是非常困难的。
第一涂层20的厚度为10nm至200nm。尤其是,具有第一涂层20的调色剂颗粒的数均粒度可以稍微不同,但是这对调色剂的总粒度没有大影响,原因是有机粉末填充调色剂颗粒的凹区而不是均匀地涂敷调色剂表面。
考虑到涂敷有机粉末对调色剂表面和第二涂层的粘合性质,可以确定涂敷有机粉末的量。优选地,基于100重量份的调色剂母粒,涂敷有机粉末可以以0.2至4.0重量份的量使用,且各有机粉末的用量为0.1至2.0重量份。如果涂敷有机粉末的量低于0.2重量份,则难以达到有机粉末的作用。如果涂敷有机粉末的量大于4.0重量份,则不能获得均匀的带电容量,且沾污带电辊和鼓,降低了转换效率。
所述的有机粉末是(a)由一种或多种单体制备的均聚物或共聚物,所述一种或多种单体选自包括如下单体的组:苯乙烯类,例如苯乙烯、甲基苯乙烯、二甲基苯乙烯、乙基苯乙烯、苯基苯乙烯、氯苯乙烯、己基苯乙烯、辛基苯乙烯和壬基苯乙烯;乙烯基卤化物,例如氯乙烯和氟乙烯;乙烯基酯,例如乙烯基乙酸酯和乙烯基苯甲酸酯;甲基丙烯酸酯,例如甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸2-乙基己酯和甲基丙烯酸苯酯;丙烯酸衍生物,例如丙烯腈和甲基丙烯腈;丙烯酸酯,例如丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯和丙烯酸苯酯;四氟乙烯;和1,1-二氟乙烯,或
(b)选自包括(a)的均聚物和共聚物的组的聚合物与选自包括基于苯乙烯的树脂、基于环氧的树脂、基于聚酯的树脂和基于聚氨酯的树脂的组的树脂的混合物。
根据本发明优选的实施方案,制备了包括不同含量、具有不同粒度的有机粉末的调色剂,并测试了调色剂的调色剂特性。结果,与包括含量和数均粒度在本发明之外的有机粉末的调色剂相比,本发明的调色剂具有优良的图像密度、转换效率、长期稳定性和低的鼓的沾污性。
根据本发明,形成第二涂层30的涂敷无机粉末包括二氧化硅和二氧化钛。
第二涂层30中的二氧化硅降低了调色剂和鼓之间的粘合力,因此改善了转换效率。具有低电阻的二氧化钛增加了位于套管上的调色剂颗粒中特定范围的带电容量的调色剂颗粒的相对数目,因此改善了色彩的层次。更特别地,通过具有相对小粒度的二氧化硅和具有相对大粒度的氧化钛混合,涂敷无机粉末具有在氧化钛上涂敷二氧化硅的结构。
如第一涂层的厚度一样,定义第二涂层的厚度是困难的。然而,可以涂敷第一涂层以在某种程度上形成调色剂的球形形状。因此,在相对球形调色剂上以均匀厚度例如3nm至400nm形成第二涂层30。
具有优异剥落能力的二氧化硅在降低鼓和调色剂之间的粘附力中起作用。二氧化硅的数均粒度为3-40nm,优选5-30nm。这时,对于二氧化硅的粒度大于40nm的情况,涂敷无机粉末和第一涂层20之间的粘合性降低。如果二氧化硅的粒度低于3nm,则鼓和调色剂之间的粘合力不能充分降低。因此,可以在上述范围内合适地选择无机粉末的粒度。
考虑调色剂和鼓之间的粘合力,及二氧化硅和第一涂层20之间的粘合力可以确定二氧化硅的量。优选地,基于100重量份的调色剂母粒,二氧化硅的量为1.0至4.0重量份,更优选1.5至3.5重量份。如果量超过4.0重量份,则二氧化硅和第一涂层的粘合力降低。因为二氧化硅的环境依赖性,所以在低温和低湿度下可以产生不均匀图像和在高温和高湿度下严重污染非图像区。如果量低于1.0重量份,则在调色剂颗粒和鼓之间获得低粘合力是困难的,从而降低了转换效率。因此,二氧化硅的量可以在上述范围内调节。
二氧化硅可以是二氧化硅自身,或用表面改性剂进行疏水性处理的二氧化硅,该表面改性剂用于改善环境特性,其中通过在高温和高湿度、或在低温和低湿度下维持电荷特性而可以改善转换效率。通过选自包括二甲基二氯硅烷、二甲基聚硅氧烷、六甲基二硅氮烷、氨基硅烷、烷基硅烷和八甲基环四硅氧烷的组的表面改性剂可以制备疏水性处理的二氧化硅。
因为二氧化钛比二氧化硅具有较低的电阻和高电荷交换能力,它使电荷分布窄。因此,二氧化钛使图像柔和,通过改善色彩的层次复制出正如照片的图像,且弥补了二氧化硅的低环境特性。优选地,可以单独使用或以其混合物使用具有在高温下稳定的金红石结构的二氧化钛或在低温下稳定的锐钛矿结构的二氧化钛。二氧化钛的数均粒度为80至200nm,更优选100至150nm。如果粒度大于200nm,则它对第一涂层的粘合力降低。如果粒度低于80nm,则预计添加二氧化钛的作用是不可能的。因此,可以在上述范围内合适地选择二氧化钛的粒度。
基于100重量份的调色剂母粒,二氧化钛的优选量为0.1至2.0重量份,更优选0.15至1.8重量份。如果二氧化钛的量超过2.0重量份,则调色剂不能容易地与第二涂层粘合,且擦伤光导鼓,因此导致鼓起膜。如果二氧化钛的量低于1.0重量份,则难于预计添加二氧化钛的作用。因此,可以在上述范围内合适地选择二氧化钛的量。
根据本发明所希望的实施方案,通过改变二氧化硅和二氧化钛的粒度和量,测定图像密度、转换效率、长期稳定性和鼓沾污性。结果,与用二氧化硅和二氧化钛的量和粒度在本发明之外的比较实施例相比,本发明的调色剂的特性具有优异的检测结果(参见表8和11)。
根据本发明,将解释制备彩色调色剂的方法的各步骤。
a)制备涂敷有机粉末的步骤
在步骤a)中,将2种球形有机粉末混和并涂敷在各颗粒的表面上。
更优选选择两种具有不同粒度的有机粉末,以易于互相涂敷。
有机粉末的涂敷与沉积不同,且将颗粒互相涂敷的混和与简单混和方法是不同的。即,两种有机粉末的混和与涂敷表示一种具有特定官能团的有机粉末通过与另一种有机粉末混和,而粘合或嵌入在上述另一种有机粉末的特定区域中,从而同时具有两种有机粉末的特性。
通过采用选自包括亨舍尔混合机、汽轮搅拌器、超混合机和混合器的组的混合机以桨尖速度(tip speed)1至10m/s,更优选3至7m/s持续1至5分钟的机械混和方法进行混和。混和条件可以取决于例如混合机的类型和性能的因素而变化。
b)制备第一涂层的步骤
在步骤b)中,通过步骤a)中获得的涂敷有机粉末与调色剂母粒混和,而涂敷调色剂母粒的表面,从而制备第一涂层。
通过采用一般机械混合机,优选如上所述的混合机以5至30m/s的桨尖速度,更优选10至20m/s的桨尖速度持续5至20分钟进行涂敷。此种机械混和可以使涂敷有机粉末容易地粘合在调色剂母粒上,因此防止有机粉末脱落。
c)制备涂敷无机粉末的步骤
在步骤c)中,将包括二氧化硅和二氧化钛的两种球形粉末以特定混和比例混和,以互相涂敷无机粉末的表面。
用步骤a)中的混和方法和混合机进行混和,且桨尖速度为1至10m/s,优选3至7m/s,且混和时间为1分钟至5分钟。
d)制备第二涂层的步骤
在步骤d)中,通过调色剂颗粒与步骤c)中获得的第二涂层混和而涂敷具有第一涂层的调色剂母粒的表面,从而制备包括在调色剂母粒上形成的第一涂层和第二涂层的调色剂颗粒。
根据与步骤b)中的混和方法和混合机相似的混和方法进行混和,且桨尖速度为5至30m/s,优选10至20m/s,且混和时间为5分钟至20分钟。
通过本方法制备的彩色调色剂具有数均粒度最大为20μm,优选3至15μm,且改进了调色剂所需要的特性,例如图像密度、转换效率、长期稳定性和防止鼓沾污的能力,因此表现出高电荷容量、电荷维持性和高色度。
尤其是,本发明调色剂降低了在套管和电荷叶片之间存在的压力,并降低了随调色剂颗粒持续受压而增大的调色剂颗粒之间的粘合力。因为它长时期在打印中防止了调色剂颗粒互相粘合,所以调色剂的带电状态与最初状态保持均匀一致。此外,因为无机粉末填充了不规则形状的调色剂母粒的凹区,所以均匀的带电状态提供了相一致的转换效率和改善的长期稳定性。此外,浪费的调色剂的量降低,因此本发明对环境友好。
由于趋势是向着高速度和彩色打印机发展,具有以上特性的彩色调色剂可以用于采用直接型或串联型转换系统的高速彩色打印机等等。
下文中,通过实施例对本发明进行了更详细的描述。然而,以下实施例仅仅用于理解本发明而给出,且它们不限制本发明。
实施例1
1-1:青色调色剂母粒的制备
采用亨舍尔混合机,将94重量份的聚酯树脂(分子量=2.5×105)、5重量份的酞菁P.BI.15:3、1重量份的偶氮金属络合物作为电荷控制剂和3重量份的具有低分子量的聚丙烯混和。用双熔化捏合机将该混合物在165℃熔化和捏合,用喷射研磨破碎机进行粉碎,并用空气分类机分类以获得具有体积平均粒度为7.2μm的调色剂母粒。
1-2:第一涂层的制备
基于100重量份的如上制备的调色剂母粒,用亨舍尔混合机以桨尖速度5m/s将0.5重量份的具有平均粒度0.1μm的聚四氟乙烯(PTFE)和0.5重量份的具有平均粒度为0.1μm的PMMA作为球形有机粉末进行混和,以互相涂敷。将如上制备的调色剂母粒用涂敷有机粉末在亨舍尔混合机中以桨尖速度15m/s涂敷5分钟,以在调色剂母粒上制得第一涂层。
1-3:第二涂层的制备
然后,基于100重量份的如上制备的调色剂母粒,用亨舍尔混合机以桨尖速度5m/s将2.5重量份的具有平均粒度17nm的二氧化硅和1.0重量份的具有平均粒度为150nm的二氧化钛作为无机粉末进行混和,以互相涂敷。
将如上制备的具有第一涂层的调色剂母粒用涂敷无机粉末在亨舍尔混合机中以桨尖速度15m/s涂敷5分钟,以在调色剂母粒上制得第二涂层。
实施例2至25:
为了检测球形有机粉末的粒度和量对调色剂特性的影响,除了组成如在表1中所示外,根据与实施例1基本相同的方法制备了实施例2-25。各实施例用聚四氟乙烯(PTEE)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚偏1,1-二氟乙烯(PVDF)和硅粉作为有机粉末。有机粉末的数均粒度和量分别为0.1至1.5μm和0.5至1.5重量份。
表1
有机粉末(平均粒度、原料、量(重量份)) | 无机粉末 | ||
二氧化硅平均粒度、量(重量份) | 二氧化钛平均粒度、量(重量份) | ||
实施例2 | 0.1μm、PTFE、0.50.4μm、PMMA、0.5 | 6nm/2.5 | 150nm/1.0 |
实施例3 | 0.1μm、PTFE、0.50.8μm、PMMA、0.5 | 6nm/2.5 | 150nm/1.0 |
实施例4 | 0.1μm、PVDF、0.51.5μm、PMMA、0.5 | 6nm/2.5 | 150nm/1.0 |
实施例5 | 0.4μm、PVDF、0.51.5μm、PMMA、0.5 | 6nm/2.5 | 150nm/1.0 |
实施例6 | 0.4μm、PVDF、1.00.1μm、PMMA、0.5 | 6nm/2.0 | 150nm/1.0 |
实施例7 | 0.4μm、PVDF、1.00.8μm、PMMA、0.5 | 6nm/2.5 | 150nm/1.0 |
实施例8 | 0.8μm、PVDF、1.00.1μm、PMMA、0.5 | 6nm/2.5 | 150nm/1.0 |
实施例9 | 0.8μm、PVDF、1.00.4μm、PMMA、0.5 | 6nm/2.5 | 150nm/1.0 |
实施例10 | 0.8μm、PVDF、1.01.5μm、PMMA、0.5 | 6nm/2.5 | 150nm/1.0 |
实施例11 | 1.5μm、PVDF、1.50.4μm、PMMA、0.5 | 6nm/2.5 | 150nm/1.0 |
实施例12 | 1.5μm、PVDF、1.50.8μm、PMMA、0.5 | 6nm/2.5 | 150nm/1.0 |
实施例13 | 0.8μm、PVDF、1.51.5μm、PMMA、0.5 | 6nm/2.5 | 150nm/1.0 |
实施例14 | 1.5μm、PVDF、1.50.4μm、PMMA、0.5 | 6nm/2.5 | 150nm/1.0 |
实施例15 | 0.4μm、硅粉、0.5 | 6nm/2.5 | 150nm/1.0 |
0.1μm、PMMA、0.5 | |||
实施例16 | 0.4μm、硅粉、0.50.8μm、PMMA、0.5 | 6nm/2.5 | 150nm/1.0 |
实施例17 | 0.4μm、硅粉、0.51.5μm、PMMA、0.5 | 6nm/2.5 | 150nm/1.0 |
实施例18 | 0.8μm、硅粉、1.00.1μm、PMMA、0.5 | 6nm/2.5 | 150nm/1.0 |
实施例19 | 0.8μm、硅粉、1.00.4μm、PMMA、0.5 | 6nm/2.5 | 150nm/1.0 |
实施例20 | 0.8μm、硅粉、1.00.8μm、PMMA、1.0 | 6nm/2.5 | 150nm/1.0 |
实施例21 | 0.8μm、硅粉、1.01.5μm、PMMA、1.5 | 6nm/2.5 | 150nm/1.0 |
实施例22 | 1.5μm、硅粉、1.50.1μm、PMMA、0.5 | 6nm/2.5 | 150nm/1.0 |
实施例23 | 1.5μm、硅粉、1.50.4μm、PMMA、0.5 | 6nm/2.5 | 150nm/1.0 |
实施例24 | 1.5μm、硅粉、1.50.8μm、PMMA、1.0 | 6nm/2.5 | 150nm/1.0 |
实施例25 | 1.5μm、硅粉、1.51.5μm、PMMA、1.5 | 6nm/2.5 | 150nm/1.0 |
实施例26-43
为了检测二氧化硅的量和粒度对调色剂特性的影响,除了组成如在表2中所示外,根据与实施例1基本相同的方法制备了实施例26-43。二氧化硅的数均粒度和量分别为6至40nm和0.5至1.5重量份。
表2
有机粉末(平均粒度、原料、量(重量份)) | 无机粉末 |
二氧化硅平均粒度、量(重量份) | 二氧化钛平均粒度、量(重量份) | ||
实施例26 | 0.1μm、PTFE、0.50.4μm、PMMA、0.5 | 6nm、1.0 | 150nm、1.0 |
实施例27 | 0.1μm、PTFE、0.50.8μm、PMMA、0.5 | 6nm、2.0 | 150nm、1.0 |
实施例28 | 0.1μm、PVDF、0.51.5μm、PMMA、0.5 | 6nm、3.0 | 150nm、1.0 |
实施例29 | 0.4μm、PVDF、1.00.1μm、PMMA、0.5 | 17nm、1.0 | 150nm、1.0 |
实施例30 | 0.4μm、PVDF、1.00.8μm、PMMA、0.5 | 17nm、2.0 | 150nm、1.0 |
实施例31 | 0.8μm、PVDF、1.00.1μm、PMMA、0.5 | 17nm、3.0 | 150nm、1.0 |
实施例32 | 0.8μm、PVDF、1.00.4μm、PMMA、0.5 | 17nm、4.0 | 150nm、1.0 |
实施例33 | 1.5μm、PVDF、1.50.4μm、PMMA、0.5 | 40nm、2.0 | 150nm、1.0 |
实施例34 | 1.5μm、PVDF、1.50.8μm、PMMA、0.5 | 40nm、3.0 | 150nm、1.0 |
实施例35 | 0.8μm、PVDF、1.51.5μm、PMMA、0.5 | 40nm、4.0 | 150nm、1.0 |
实施例36 | 0.4μm、硅粉、0.50.4μm、PMMA、0.5 | 6nm、2.0 | 150nm、1.0 |
实施例37 | 0.4μm、硅粉、0.50.8μm、PMMA、0.5 | 6nm、3.0 | 150nm、1.0 |
实施例38 | 0.4μm、硅粉、0.51.5μm、PMMA、0.5 | 6nm、4.0 | 150nm、1.0 |
实施例39 | 0.8μm、硅粉、1.00.4μm、PMMA、0.5 | 17nm、2.0 | 150nm、1.0 |
实施例40 | 0.8μm、硅粉、1.00.8μm、PMMA、1.0 | 17nm、3.0 | 150nm、1.0 |
实施例41 | 0.8μm、硅粉、1.01.5μm、PMMA、1.5 | 17nm、4.0 | 150nm、1.0 |
实施例42 | 1.5μm、硅粉、1.50.1μm、PMMA、0.5 | 30nm、1.0 | 150nm、1.0 |
实施例43 | 1.5μm、硅粉、1.50.8μm、PMMA、1.0 | 30nm、3.0 | 150nm、1.0 |
实施例44至61
为了检测二氧化钛的量和粒度对调色剂特性的影响,除了组成如在表3中所示外,根据与实施例1基本相同的方法制备了实施例44至61。二氧化钛的平均粒度和量分别为80至200nm和0.5至2.0重量份。
表3
有机粉末(平均粒度、原料、量(重量份)) | 无机粉末 | ||
二氧化硅平均粒度、量(重量份) | 二氧化钛平均粒度、量(重量份) | ||
实施例44 | 0.1μm、PTFE、0.50.4μm、PMMA、0.5 | 6nm、1.0 | 80nm、0.5 |
实施例45 | 0.1μm、PTFE、0.50.8μm、PMMA、0.5 | 6nm、2.5 | 80nm、1.0 |
实施例46 | 0.1μm、PVDF、0.51.5μm、PMMA、0.5 | 6nm、2.5 | 80nm、2.0 |
实施例47 | 0.4μm、PVDF、0.51.5μm、PMMA、0.5 | 6nm、2.5 | 150nm、0.5 |
实施例48 | 0.4μm、PVDF、1.00.1μm、PMMA、0.5 | 6nm、2.5 | 150nm、1.0 |
实施例49 | 0.4μm、PVDF、1.00.8μm、PMMA、0.5 | 6nm、2.5 | 150nm、2.0 |
实施例50 | 0.8μm、PVDF、1.00.1μm、PMMA、0.5 | 6nm、2.5 | 200nm、0.5 |
实施例51 | 0.8μm、PVDF、1.00.4μm、PMMA、0.5 | 6nm、2.5 | 200nm、1.0 |
实施例52 | 0.8μm、PVDF、1.01.5μm、PMMA、0.5 | 6nm、2.5 | 200nm、2.0 |
实施例53 | 0.4μm、硅粉、0.50.1μm、PMMA、0.5 | 6nm、2.5 | 80nm、0.5 |
实施例54 | 0.4μm、硅粉、0.50.8μm、PMMA、0.5 | 6nm、2.5 | 80nm、2.0 |
实施例55 | 0.4μm、硅粉、0.51.5μm、PMMA、0.5 | 6nm、2.5 | 150nm、0.5 |
实施例56 | 0.8μm、硅粉、1.00.1μm、PMMA、0.5 | 6nm、2.5 | 150nm、1.0 |
实施例57 | 0.8μm、硅粉、1.00.4μm、PMMA、0.5 | 6nm、2.5 | 150nm、2.0 |
实施例58 | 1.5μm、硅粉、1.50.1μm、PMMA、0.5 | 6nm、2.5 | 200nm、2.0 |
比较实施例1-25
为了比较实施例1至25,除了如在表4中显示的有机粉末的粒度和量外,根据与实施例1基本相同的方法进行了比较实施例1。有机粉末的数均粒度和量分别为0.05至2.0μm和0.05至3.5重量份。
表4
有机粉末(平均粒度、原料、量(重量份)) | 无机粉末 |
二氧化硅平均粒度、量(重量份) | 二氧化钛平均粒度、量(重量份) | ||
比较实施例1 | 0.05μm、PTFE、0.050.4μm、PMMA、0.5 | 6nm、2.5 | 150nm、1.0 |
比较实施例2 | 0.05μm、PTFE、0.050.8μm、PMMA、0.5 | 6nm、2.5 | 150nm、1.0 |
比较实施例3 | 0.05μm、PTFE、0.051.5μm、PMMA、0.5 | 6nm、2.5 | 150nm、1.0 |
比较实施例4 | 2.0μm、PVDF、2.50.4μm、PMMA、0.5 | 6nm、2.5 | 150nm、1.0 |
比较实施例5 | 2.0μm、PVDF、2.50.8μm、PMMA、0.5 | 6nm、2.5 | 150nm、1.0 |
比较实施例6 | 2.0μm、PVDF、2.51.5μm、PMMA、0.5 | 6nm、2.5 | 150nm、1.0 |
比较实施例7 | 0.1μm、PVDF、2.50.05μm、PMMA、0.05 | 6nm、2.5 | 150nm、1.0 |
比较实施例8 | 0.1μm、PVDF、1.02.0μm、PMMA、3.0 | 6nm、2.5 | 150nm、1.0 |
比较实施例9 | 0.4μm、PVDF、1.02.0μm、PMMA、3.0 | 6nm、2.5 | 150nm、1.0 |
比较实施例10 | 0.8μm、PVDF、1.02.0μm、PMMA、3.0 | 6nm、2.5 | 150nm、1.0 |
比较实施例11 | 1.5μm、PVDF、1.02.0μm、PMMA、3.0 | 6nm、2.5 | 150nm、1.0 |
比较实施例12 | 0.05μm、PVDF、0.052.0μm、PMMA、3.0 | 6nm、2.5 | 150nm、1.0 |
比较实施例13 | 0.05μm、硅粉、0.050.1μm、PMMA、0.5 | 6nm、2.5 | 150nm、1.0 |
比较实施例14 | 0.05μm、硅粉、0.050.4μm、PMMA、0.5 | 6nm、2.5 | 150nm、1.0 |
比较实施例 | 0.05μm、硅粉、0.05 | 6nm、2.5 | 150nm、1.0 |
15 | 0.8μm、PMMA、0.5 | ||
比较实施例16 | 0.05μm、硅粉、0.051.5μm、PMMA、0.5 | 6nm、2.5 | 150nm、1.0 |
比较实施例17 | 0.05μm、硅粉、0.052.0μm、PMMA、3.0 | 6nm、2.5 | 150nm、1.0 |
比较实施例18 | 0.1μm、硅粉、1.00.05μm、PMMA、0.05 | 6nm、2.5 | 150nm、1.0 |
比较实施例19 | 0.4μm、硅粉、1.00.05μm、PMMA、0.05 | 6nm、2.5 | 150nm、1.0 |
比较实施例20 | 0.8μm、硅粉、1.00.05μm、PMMA、0.05 | 6nm、2.5 | 150nm、1.0 |
比较实施例21 | 1.5μm、硅粉、1.50.05μm、PMMA、0.05 | 6nm、2.5 | 150nm、1.0 |
比较实施例22 | 0.4μm、硅粉、1.02.0μm、PMMA、3.5 | 6nm、2.5 | 150nm、1.0 |
比较实施例23 | 0.8μm、硅粉、1.02.0μm、PMMA、3.5 | 6nm、2.5 | 150nm、1.0 |
比较实施例24 | 1.5μm、硅粉、1.02.0μm、PMMA、3.5 | 6nm、2.5 | 150nm、1.0 |
比较实施例25 | 2.0μm、硅粉、2.52.0μm、PMMA、3.5 | 6nm、2.5 | 150nm、1.0 |
比较实施例26至42
为了比较实施例26至43,除了如在表5中显示的二氧化硅的粒度和量外,根据与实施例1基本相同的方法进行了比较实施例26至42。有机粉末的数均粒度和量分别为2至50nm和0.5至5.0重量份。
表5
有机粉末(平均粒度、原料、量(重量份)) | 无机粉末 | ||
二氧化硅平均粒度、量(重量份) | 二氧化钛平均粒度、量(重量份) | ||
比较实施例26 | 0.1μm、PTFE、0.50.4μm、PMMA、0.5 | 2nm、1.0 | 150nm、1.0 |
比较实施例27 | 0.1μm、PTFE、0.50.8μm、PMMA、0.5 | 2nm、2.0 | 150nm、1.0 |
比较实施例28 | 0.1μm、PVDF、0.51.5μm、PMMA、0.5 | 2nm、3.0 | 150nm、1.0 |
比较实施例29 | 0.4μm、PVDF、0.50.8μm、PMMA、0.5 | 2nm、0.3 | 150nm、1.0 |
比较实施例30 | 0.4μm、PVDF、1.00.1μm、PMMA、0.5 | 2nm、0.5 | 150nm、1.0 |
比较实施例31 | 0.4μm、PVDF、1.00.8μm、PMMA、0.5 | 2nm、5.0 | 150nm、1.0 |
比较实施例32 | 0.8μm、PVDF、1.00.1μm、PMMA、0.5 | 50nm、1.0 | 150nm、1.0 |
比较实施例33 | 0.8μm、PVDF、1.00.4μm、PMMA、0.5 | 50nm、2.0 | 150nm、1.0 |
比较实施例34 | 0.8μm、PVDF、1.01.5μm、PMMA、0.5 | 50nm、3.0 | 150nm、1.0 |
比较实施例35 | 1.5μm、PVDF、1.50.4μm、PMMA、0.5 | 50nm、4.0 | 150nm、1.0 |
比较实施例36 | 1.5μm、PVDF、1.50.8μm、PMMA、0.5 | 50nm、5.0 | 150nm、1.0 |
比较实施例37 | 0.8μm、PVDF、1.51.5μm、PMMA、0.5 | 17nm、0.5 | 150nm、1.0 |
比较实施例38 | 0.4μm、硅粉、0.50.1μm、PMMA、0.5 | 17nm、5.0 | 150nm、1.0 |
比较实施例 | 0.4μm、硅粉、0.5 | 26nm、0.5 | 150nm、1.0 |
39 | 0.4μm、PMMA、0.5 | ||
比较实施例40 | 0.4μm、硅粉、0.50.8μm、PMMA、0.5 | 26nm、5.0 | 150nm、1.0 |
比较实施例41 | 0.4μm、硅粉、0.51.5μm、PMMA、0.5 | 40nm、0.5 | 150nm、1.0 |
比较实施例42 | 0.8μm、硅粉、1.00.1μm、PMMA、0.5 | 40nm、5.0 | 150nm、1.0 |
比较实施例43至58
为了比较实施例44至61,除了如在表6中显示的二氧化钛的粒度和量外,根据与实施例1基本相同的方法制备了比较实施例43至58。二氧化钛的平均粒度和量分别为50至300nm和0.5至5.0重量份。
表6
有机粉末(平均粒度、原料、量(重量份)) | 无机粉末 | ||
二氧化硅平均粒度、量(重量份) | 二氧化钛平均粒度、量(重量份) | ||
比较实施例43 | 0.1μm、PTFE、0.50.4μm、PMMA、0.5 | 6nm、1.0 | 50nm、0.05 |
比较实施例44 | 0.1μm、PTFE、0.50.8μm、PMMA、0.5 | 6nm、2.5 | 50nm、2.5 |
比较实施例45 | 0.1μm、PVDF、0.51.5μm、PMMA、0.5 | 6nm、2.5 | 150nm、0.05 |
比较实施例46 | 0.4μm、PVDF、0.51.5μm、PMMA、0.5 | 6nm、2.5 | 150nm、2.5 |
比较实施例47 | 0.4μm、PVDF、1.00.1μm、PMMA、0.5 | 6nm、2.5 | 200nm、0.05 |
比较实施例48 | 0.4μm、PVDF、1.00.8μm、PMMA、0.5 | 6nm、2.5 | 200nm、2.5 |
比较实施例149 | 0.8μm、PVDF、1.00.1μm、PMMA、0.5 | 6nm、2.5 | 200nm、0.05 |
比较实施例50 | 0.8μm、PVDF、1.00.4μm、PMMA、0.5 | 6nm、2.5 | 250nm、1.0 |
比较实施例51 | 0.8μm、PVDF、1.01.5μm、PMMA、0.5 | 6nm、2.5 | 250nm、2.0 |
比较实施例52 | 0.4μm、硅粉、0.50.1μm、PMMA、0.5 | 6nm、2.5 | 250nm、2.5 |
比较实施例53 | 0.4μm、硅粉、0.50.4μm、PMMA、0.5 | 6nm、2.5 | 250nm、0.05 |
比较实施例54 | 0.4μm、硅粉、0.50.8μm、PMMA、0.5 | 6nm、2.5 | 300nm、0.5 |
比较实施例55 | 0.4μm、硅粉、0.51.5μm、PMMA、0.5 | 6nm、2.5 | 300nm、1.0 |
比较实施例56 | 0.8μm、硅粉、1.00.1μm、PMMA、0.5 | 6nm、2.5 | 300nm、2.0 |
比较实施例57 | 0.8μm、硅粉、1.00.4μm、PMMA、0.5 | 6nm、2.5 | 300nm、2.5 |
比较实施例58 | 0.8μm、硅粉、1.00.8μm、PMMA、1.0 | 6nm、2.5 | 300nm、0.05 |
比较实施例59至64
为了检测第一涂层和第二涂层顺序形成方法对调色剂特性的影响,在调色剂颗粒上形成双涂层和单涂层。
有机粉末和无机粉末的组成和制备方法与实施例5至10的组成和制备方法基本相同。将涂敷有机粉末、涂敷无机粉末和调色剂母粒用亨舍尔混合机以桨尖速度15m/s混和5分钟,以获得彩色调色剂。
表7
有机粉末(平均粒度、原料、量(重量份)) | 无机粉末 | ||
二氧化硅平均粒度、量(重量份) | 二氧化钛平均粒度、量(重量份) | ||
比较实施例59 | 0.4μm、PVDF、0.51.5μm、PMMA、0.5 | 6nm、2.5 | 150nm、1.0 |
比较实施例60 | 0.4μm、PVDF、1.00.1μm、PMMA、0.5 | 6nm、2.0 | 150nm、1.0 |
比较实施例61 | 0.4μm、PVDF、1.00.8μm、PMMA、0.5 | 6nm、2.5 | 150nm、1.0 |
比较实施例62 | 0.8μm、PVDF、1.00.1μm、PMMA、0.5 | 6nm、2.5 | 150nm、1.0 |
比较实施例63 | 0.8μm、PVDF、1.00.4μm、PMMA、0.5 | 6nm、2.5 | 150nm、1.0 |
比较实施例64 | 0.8μm、PVDF、1.01.5μm、PMMA、0.5 | 6nm、2.5 | 150nm、1.0 |
比较实施例65-70
为了检测第一涂层和第二涂层顺序形成方法对调色剂特性的影响,在调色剂颗粒上形成双涂层和多涂层。
有机粉末和无机粉末的组成和制备方法与实施例5至10的组成和制备方法相同。在第一涂敷步骤中将调色剂母粒与一种有机粉末在亨舍尔混合机中混和,在第二涂敷步骤中与另一种有机粉末混和,在第三涂敷步骤中与二氧化硅混和,及在第四涂敷步骤中与二氧化钛混和,以制备非磁性单组分彩色调色剂。以桨尖速度15m/s混和5分钟。
表8
有机粉末 | 无机粉末 | |||
第一涂敷步骤(平均粒度、种类、重量份) | 第二涂敷步骤(平均粒度、种类、重量份) | 第三涂敷步骤(二氧化硅)(平均粒度、重量份) | 第四涂敷步骤(二氧化钛)(平均粒度、重量份) | |
比较实施例65 | 0.4μm、PVDF、0.5 | 1.5μm、PMMA、0.5 | 6nm、2.5 | 150nm、1.0 |
比较实施例66 | 0.4μm、PVDF、1.0 | 0.1μm、PMMA、0.5 | 6nm、2.0 | 150nm、1.0 |
比较实施例67 | 0.4μm、PVDF、1.0 | 0.8μm、PMMA、0.5 | 6nm、2.5 | 150nm、1.0 |
比较实施例68 | 0.8μm、PVDF、1.0 | 0.1μm、PMMA、0.5 | 6nm、2.5 | 150nm、1.0 |
比较实施例69 | 0.8μm、PVDF、1.0 | 0.4μm、PMMA、0.5 | 6nm、2.5 | 150nm、1.0 |
比较实施例70 | 0.8μm、PVDF、1.0 | 1.5μm、PMMA、0.5 | 6nm、2.5 | 150nm、1.0 |
比较实施例71至84
为了检测无机粉末和有机粉末互相预涂敷对调色剂特性的影响,在涂敷调色剂母粒前,两种有机粉末不互相涂敷及二氧化硅和二氧化钛不互相涂敷的情况下,在调色剂母粒上形成双涂层。
无机粉末和有机粉末的组成与实施例5至10的组成相同,但在涂敷调色剂母粒前不互相涂敷。在第一步骤中将调色剂母粒与未涂敷的两种有机粉末在亨舍尔混合机混和,在第二步骤中与未涂敷无机粉末混和,以获得非磁性单组分彩色调色剂。以桨尖速度15m/s进行混和5分钟。
表9
有机粉末(平均粒度、原料、量(重量份)) | 无机粉末 | ||
二氧化硅平均粒度、重量份 | 二氧化钛平均粒度、重量份 | ||
比较实施例71 | 0.4μm、PVDF、0.5 | 6nm、2.5 | 150nm、1.0 |
比较实施例72 | 0.4μm、PVDF、1.0 | × | 150nm、1.0 |
比较实施例73 | 0.8μm、PMMA、0.5 | 6nm、2.5 | 150nm、1.0 |
比较实施例74 | 0.1μm、PMMA、0.5 | 6nm、2.5 | 150nm、1.0 |
比较实施例75 | 0.4μm、PMMA、0.5 | 6nm、2.5 | × |
比较实施例76 | 0.4μm、PMMA、0.5 | × | 150nm、1.0 |
比较实施例77 | 0.8μm、PVDF、1.0 | 6nm、2.5 | 150nm、1.0 |
比较实施例78 | 0.8μm、PVDF、1.0 | × | 150nm、1.0 |
比较实施例79 | 0.8μm、PVDF、1.0 | 6nm、2.5 | × |
比较实施例80 | 0.4μm、PVDF、0.51.5μm、PMMA、0.5 | 6nm、2.5 | 150nm、1.0 |
比较实施例81 | 0.4μm、PVDF、1.00.1μm、PMMA、0.5 | 6nm、2.0 | 150nm、1.0 |
比较实施例 | 0.4μm、PVDF、1.0 | 6nm、2.5 | 150nm、1.0 |
82 | 0.8μm、PMMA、0.5 | ||
比较实施例83 | 0.8μm、PVDF、1.00.1μm、PMMA、0.5 | 6nm、2.5 | 150nm、1.0 |
比较实施例84 | 0.8μm、PVDF、1.00.4μm、PMMA、0.5 | 6nm、2.5 | 150nm、1.0 |
检测实施例1
用串联型非磁性单组分显影打印机(HP4600,Hewlett-Packard),在室温和室内湿度(20℃,55%RH)分别用实施例和比较实施例中制备的各非磁性单组分彩色调色剂打印5,000张纸。根据以下方法检测图像密度、转换效率、长期稳定性和带电叶片的沾污性。
1.图像密度(I.D)
用麦克贝斯(Macbeth)反射光密度计RD918测定实体区域(solidarea)。
A:图像密度等于或大于1.4
B:图像密度等于或大于1.3
C:图像密度等于或小于1.2
D:图像密度等于或小于1.0
2.转换效率
5,000张纸中,通过计数每500张纸中的废纸张数计算打印效率。
A:转换效率等于或大于80%
B:转换效率为70~80%
C:转换效率为60~70%
D:转换效率为50~60%
3.长期稳定性
观察打印5,000张纸后是否保持I.D.和转换效率。
A:I.D≥1.4,且转换效率≥75%
B:I.D≥1.3,且转换效率≥70%
C:I.D≤1.2,且转换效率≥60%
D:I.D≤1.0,且转换效率≥40%
4.带电叶片沾污性
打印5,000张纸后,通过透明胶带粘合表面PCR上残留的调色剂,以转移到白纸上并在光学显微镜下观察,以根据以下标准评估。
◎:PCR上严重沾污
○:PCR上有些沾污
△:PCR上非常小量的沾污
×:无沾污
(1)有机粉末的粒度和量的影响
为了检测有机粉末的粒度和量的影响,测定了实施例1至25及比较实施例1至25中获得的非磁性单组分彩色调色剂的图像密度、转换效率、长期稳定性和PCR沾污性,且检测结果在以下表10中显示。
表10
图像密度 | 转换效率 | 长期稳定性 | PCR沾污性 | |
实施例1 | A | A | B | × |
实施例2 | B | A | B | × |
实施例3 | A | A | A | × |
实施例4 | A | A | A | × |
实施例5 | A | A | A | × |
实施例6 | A | A | A | × |
实施例7 | A | A | A | × |
实施例8 | A | A | A | × |
实施例9 | A | A | A | × |
实施例10 | A | A | A | × |
实施例11 | A | A | A | × |
实施例12 | A | A | A | × |
实施例13 | A | B | A | × |
实施例14 | A | A | A | × |
实施例15 | A | A | A | × |
实施例16 | A | A | A | × |
实施例17 | A | A | A | × |
实施例18 | A | A | A | × |
实施例19 | B | A | A | × |
实施例20 | A | A | A | × |
实施例21 | A | A | A | × |
实施例22 | A | A | A | × |
实施例23 | A | A | A | × |
实施例24 | A | A | A | × |
实施例25 | A | A | B | × |
比较实施例1 | D | D | D | ○ |
比较实施例2 | D | D | C | ○ |
比较实施例3 | C | D | D | ○ |
比较实施例4 | D | D | D | ◎ |
比较实施例5 | D | D | C | ◎ |
比较实施例6 | C | D | D | ◎ |
比较实施例7 | C | D | D | ◎ |
比较实施例8 | D | D | D | ◎ |
比较实施例9 | C | D | D | ◎ |
比较实施例10 | C | D | D | ◎ |
比较实施例11 | D | D | D | ◎ |
比较实施例12 | D | D | D | ◎ |
比较实施例13 | D | D | D | ○ |
比较实施例14 | D | C | D | ○ |
比较实施例15 | D | D | D | ○ |
比较实施例16 | D | D | D | ○ |
比较实施例17 | C | D | D | ◎ |
比较实施例18 | D | D | D | ○ |
比较实施例19 | D | D | D | ○ |
比较实施例20 | D | D | D | ○ |
比较实施例21 | D | D | D | ○ |
比较实施例22 | D | D | D | ◎ |
比较实施例23 | D | D | D | ◎ |
比较实施例24 | D | D | D | ◎ |
比较实施例25 | D | D | D | ◎ |
如表10所示,与比较实施例1至25相比,通过涂敷有机粉剂涂敷调色剂母粒、然后通过涂敷二氧化硅和二氧化钛涂敷的实施例1至25中获得的彩色调色剂具有优异的图像密度、转换效率和长期稳定性。此类结果表明,在通过涂敷有机粉剂涂敷后,调色剂母粒性能似球形调色剂,因此涂敷的二氧化硅和二氧化钛容易地粘合在调色剂上。此外,它降低了调色剂颗粒之间的粘合力,因此有助于维持电荷容量。
(2)二氧化硅粉的粒度和量的影响
为了检测二氧化硅粉的粒度和量对调色剂特性的影响,测定了实施例26至42及比较实施例2至42中获得的非磁性单组分彩色调色剂的图像密度、转换效率、长期稳定性和PCR沾污性,且检测结果在以下表11中显示。
表11
图像密度 | 转换效率 | 长期稳定性 | PCR沾污性 | |
实施例26 | A | A | A | × |
实施例27 | A | A | A | × |
实施例28 | A | A | A | × |
实施例29 | A | A | A | × |
实施例30 | A | A | A | × |
实施例31 | A | A | A | × |
实施例32 | A | A | A | × |
实施例33 | A | A | A | × |
实施例34 | A | A | A | × |
实施例35 | A | A | A | × |
实施例36 | A | A | A | × |
实施例37 | A | A | A | × |
实施例38 | B | A | A | × |
实施例39 | A | A | B | × |
实施例40 | A | A | A | × |
实施例41 | A | A | A | × |
实施例42 | A | A | A | × |
比较实施例26 | D | D | D | ○ |
比较实施例27 | D | D | D | ○ |
比较实施例28 | D | D | D | ○ |
比较实施例29 | D | D | D | ◎ |
比较实施例30 | D | D | D | ○ |
比较实施例31 | D | D | D | ◎ |
比较实施例32 | D | D | D | ◎ |
比较实施例33 | D | D | D | ◎ |
比较实施例34 | D | D | D | ○ |
比较实施例35 | D | D | D | ○ |
比较实施例36 | D | D | D | ○ |
比较实施例37 | D | D | D | ◎ |
比较实施例38 | D | D | D | ◎ |
比较实施例39 | D | C | D | ◎ |
比较实施例40 | D | D | D | ○ |
比较实施例41 | D | D | D | ◎ |
比较实施例42 | D | D | D | ○ |
如表11所示,与比较实施例26至42相比,二氧化硅的平均粒度和量分别为3至40nm和1至4重量份的实施例28至50中获得的彩色调色剂显示优异的图像密度、转换效率和防止PCR沾污性。
(3)二氧化钛的粒度和量的影响
为了检测二氧化钛的粒度和量对调色剂特性的影响,测定了实施例43至58及比较实施例43至58中获得的非磁性单组分彩色调色剂的图像密度、转换效率、长期稳定性和PCR沾污性,且检测结果在以下表12中显示。
图像密度 | 转换效率 | 长期稳定性 | PCR沾污性 | |
实施例43 | A | A | A | × |
实施例44 | A | B | A | × |
实施例45 | A | A | A | × |
实施例46 | A | A | A | × |
实施例47 | A | A | A | × |
实施例48 | A | A | A | × |
实施例49 | A | A | A | × |
实施例50 | A | A | A | × |
实施例51 | A | A | A | × |
实施例52 | A | A | A | × |
实施例53 | A | A | A | × |
实施例54 | A | A | A | × |
实施例55 | A | A | A | × |
实施例56 | B | A | A | × |
实施例57 | A | A | A | × |
实施例58 | A | A | A | × |
比较实施例43 | D | D | D | ◎ |
比较实施例44 | C | D | D | ○ |
比较实施例45 | D | D | D | ◎ |
比较实施例46 | D | D | D | ○ |
比较实施例47 | D | D | C | ◎ |
比较实施例48 | D | D | D | ○ |
比较实施例49 | D | D | D | ◎ |
比较实施例50 | D | D | D | ○ |
比较实施例51 | D | D | D | ○ |
比较实施例52 | D | D | D | ○ |
比较实施例53 | D | C | D | ◎ |
比较实施例54 | D | D | D | ◎ |
比较实施例55 | D | D | D | ○ |
比较实施例56 | D | D | D | ○ |
比较实施例57 | D | D | D | ○ |
比较实施例58 | D | D | D | ○ |
如表12所示,与比较实施例43至58相比,二氧化钛的平均粒度和量分别为80至200nm和0.1至2.0重量份的实施例43至58中获得的彩色调色剂,显示优异的图像密度、转换效率和防止PCR沾污性。
(4)通过多步骤制备的双涂层和单涂层之间的差异
为了检测通过根据本发明的两步步骤中顺序涂敷制备的双涂层与具有与该双涂层相同组成的单涂层之间的差异,测定了实施例5至10及比较实施例59至64中获得的非磁性单组分彩色调色剂的图像密度、转换效率、长期稳定性和PCR沾污性,且检测结果在以下表13中显示。
表13
图像密度 | 转换效率 | 长期稳定性 | PCR沾污性 | |
实施例5 | A | A | A | × |
实施例6 | A | B | A | × |
实施例7 | A | A | A | × |
实施例8 | A | A | A | × |
实施例9 | A | A | A | × |
实施例10 | A | A | A | × |
比较实施例59 | C | D | D | ◎ |
比较实施例60 | C | D | D | ○ |
比较实施例61 | B | D | D | ◎ |
比较实施例62 | C | D | D | ○ |
比较实施例63 | C | D | D | ◎ |
比较实施例64 | B | D | D | ◎ |
如表13所示,与比较实施例59至64中获得的具有单涂层的彩色调色剂相比,实施例5至10中获得的具有双涂层的彩色调色剂显示良好特性。
更特别地,即使比较实施例59至64的彩色调色剂包括与实施例5至10中的有机粉末和无机粉末相同的粒度和组成,但它们的转化效率和长期稳定性差,且PCR沾污严重。此种结果表明在调色剂母粒上形成的有机粉末或无机粉末的单涂层不能表现出它们的内在特性。
(5)双涂层和多涂层之间的差异
为了检测通过根据本发明的两步步骤中顺序涂敷制备的双涂层与具有与该双涂层相同组成的多涂层之间的差异,测定了实施例5至10及比较实施例65至70中获得的非磁性单组分彩色调色剂的图像密度、转换效率、长期稳定性和PCR沾污性,且检测结果在以下表14中显示。
表14
图像密度 | 转换效率 | 长期稳定性 | PCR沾污性 | |
比较实施例65 | D | C | C | ○ |
比较实施例66 | C | D | D | ○ |
比较实施例67 | B | D | D | ○ |
比较实施例68 | C | D | D | ○ |
比较实施例69 | C | D | D | ◎ |
比较实施例70 | B | D | D | ◎ |
如表14所示,实施例5至10中的具有双涂层的调色剂的特性优于比较实施例65至70的具有多涂层的调色剂。
更特别地,即使比较实施例65至70的彩色调色剂包括与实施例5至10中的有机粉末和无机粉末相同的粒度和组成,但它们的转化效率和长期稳定性差,且PCR沾污严重。从这个结果,通过在涂敷调色剂母粒前将有机粉末和无机粉末互相涂敷的本发明的两步涂敷法制备的调色剂具有最好的特性。
(6)在涂敷调色剂母粒表面前涂敷有机粉末和无机粉末的作用
为了检测采用根据本发明的互相涂敷的有机粉末和无机粉末与采用未涂敷有机或无机粉末之间的差异,测定了实施例5至10及比较实施例71至82中获得的非磁性单组分彩色调色剂的图像密度、转换效率、长期稳定性和PCR沾污性,且检测结果在以下表15中显示。
表15
图像密度 | 转换效率 | 长期稳定性 | PCR沾污性 | |
比较实施例71 | D | C | C | ○ |
比较实施例72 | C | D | D | ○ |
比较实施例73 | D | D | D | ○ |
比较实施例74 | C | D | D | ○ |
比较实施例75 | D | D | D | ◎ |
比较实施例76 | C | D | D | ◎ |
比较实施例77 | D | C | D | ◎ |
比较实施例78 | C | D | D | ◎ |
比较实施例79 | D | D | C | ◎ |
比较实施例80 | D | D | D | ◎ |
比较实施例81 | D | C | C | ○ |
比较实施例82 | C | D | D | ○ |
比较实施例83 | D | D | D | ○ |
比较实施例84 | D | D | C | ○ |
如表15所示,在有机粉末和无机粉末各自互相涂敷后形成具有第一涂层和第二涂层的调色剂,与其它的调色剂相比,表现出更好的调色剂特性。
更特别地,即使比较实施例71至84的彩色调色剂包括与实施例5至10中的有机粉末和无机粉末相同的粒度和组成,但它们的转化效率和长期稳定性差,且PCR沾污严重。
检测实施例2
为了分析第一涂层和第二涂层的表面状态,在SEM下观察了根据实施例1的具有涂敷有机粉末的第一涂层的调色剂颗粒和继而被涂敷无机粉末的第二涂层涂敷的调色剂颗粒。
图2为显示具有第一涂层的颗粒的表面状态的SEM照片。图4为显示具有第一涂层和第二涂层的颗粒的表面状态的扫描电子显微镜照片。
如图2所示,调色剂母粒的表面非常不规则,且有机粉末填充了调色剂母粒的凹进部分。图3显示两种有机粉末互相涂敷。
如图4所示,由于第一涂层,所以调色剂母粒的表面状态相对平滑,且涂敷无机粉末涂敷了调色剂颗粒的平滑表面。图5显示无机粉末互相涂敷。
Claims (17)
1、一种用于非磁性单组分打印系统的彩色调色剂,包括在调色剂母粒上形成的第一涂层和第二涂层,其中第一涂层含有两种有机粉末互相涂敷的涂敷有机粉末,和第二涂层含有二氧化硅和二氧化钛互相涂敷的涂敷无机粉末。
2、如权利要求1所述的彩色调色剂,其特征在于,所述的第一涂层具有10nm至200nm的厚度。
3、如权利要求1所述的彩色调色剂,其特征在于,基于100重量份的调色剂母粒,第一涂层包括分别为0.1至2.0重量份量的两种有机粉末。
4、如权利要求1所述的彩色调色剂,其特征在于,所述的有机粉末具有0.1μm至1.8μm的平均粒度。
5、如权利要求1所述的彩色调色剂,其特征在于,所述的有机粉末是:
(a)由选自包括苯乙烯化合物、乙烯基卤化物、乙烯基酯、甲基丙烯酸酯、丙烯酸衍生物、四氟乙烯和1,1-二氟乙烯的组的一种或多种单体制备的均聚物或共聚物;或
(b)选自包括(a)中的均聚物和共聚物的组的聚合物与选自包括基于苯乙烯的树脂、基于环氧的树脂、基于聚酯的树脂和基于聚氨酯的树脂的组的树脂的混合物。
6、如权利要求5所述的彩色调色剂,其特征在于,所述的苯乙烯化合物选自包括苯乙烯、甲基苯乙烯、二甲基苯乙烯、乙基苯乙烯、苯基苯乙烯、氯苯乙烯、己基苯乙烯、辛基苯乙烯和壬基苯乙烯的组;
所述的乙烯基卤化物选自包括氯乙烯和氟乙烯的组;
所述的乙烯基酯选自包括乙烯基乙酸酯和乙烯基苯甲酸酯的组;
所述的甲基丙烯酸酯选自包括甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸2-乙基己酯和甲基丙烯酸苯酯的组;
所述的丙烯酸衍生物选自包括丙烯腈和甲基丙烯腈的组;以及
所述的丙烯酸酯选自包括丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯和丙烯酸苯酯的组。
7、如权利要求1所述的彩色调色剂,其特征在于,所述的第二涂层的厚度为3nm至400nm。
8、如权利要求1所述的彩色调色剂,其特征在于,基于100重量份的调色剂母粒,第二涂层包括1.0至4.0重量份量的二氧化硅和0.1至2.0重量份量的二氧化钛。
9、如权利要求1所述的彩色调色剂,其特征在于,所述的二氧化硅的平均粒度为3nm至40nm。
10、如权利要求1所述的彩色调色剂,其特征在于,所述的二氧化硅为二氧化硅自身,或通过选自包括二甲基二氯硅烷、二甲基聚硅氧烷、六甲基二硅氮烷、氨基硅烷、烷基硅烷和八甲基环四硅氧烷的组的表面改性剂改性的经疏水性处理的二氧化硅。
11、如权利要求1所述的彩色调色剂,其特征在于,所述的二氧化钛具有80nm至200nm的平均粒度。
12、如权利要求1所述的彩色调色剂,其特征在于,所述的二氧化钛选自包括金红石型二氧化钛、锐钛矿型二氧化钛及其混合物的组。
13、如权利要求1所述的彩色调色剂,其特征在于,所述的调色剂母粒包含粘合剂、着色剂和电荷控制剂。
14、如权利要求13所述的彩色调色剂,其特征在于,所述的调色剂母粒进一步包含选自包括流动性促进剂和释放剂的组的至少一种。
15、一种制备用于非磁性单组分打印系统的彩色调色剂的方法,包括步骤:
a)通过两种有机粉末互相混合与涂敷而制备涂敷有机粉末;
b)将涂敷有机粉末涂敷在调色剂母粒上,从而制备具有第一涂层的调色剂母粒;
c)通过二氧化硅和二氧化钛互相混合与涂敷而制备涂敷无机粉末;以及
d)将涂敷无机粉末涂敷在具有步骤b)的第一涂层的调色剂母粒上,从而制备包含在调色剂母粒上形成的第一涂层和第二涂层的调色剂颗粒。
16、如权利要求15所述的制备彩色调色剂的方法,其特征在于,基于100重量份的调色剂母粒,所述调色剂包含:
i)0.1至2.0重量份的具有平均粒度0.1μm至1.8μm的各有机粉末;
ii)1.0至4.0重量份的具有平均粒度为3nm至40nm的二氧化硅粉末;和
iii)0.1至2.0重量份的具有平均粒度为80nm至200的二氧化钛粉末。
17、如权利要求15所述的制备彩色调色剂的方法,其特征在于,通过选自包括亨舍尔混合机、汽轮搅拌器、超混合机和混合器的组的混合机进行步骤a)至d)中的混和。
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