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調(diào)色劑及其制備方法,以及成像方法

文檔序號(hào):2784145閱讀:446來(lái)源:國(guó)知局
專利名稱:調(diào)色劑及其制備方法,以及成像方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及適用于電子照相、靜電記錄、靜電印刷等等的調(diào)色劑。本發(fā)明還涉及有效制備該調(diào)色劑的方法。本發(fā)明還涉及顯影劑、調(diào)色劑容器、處理盒(process cartridge)、成像裝置以及成像方法,它們都能夠通過(guò)使用該調(diào)色劑而獲得高品質(zhì)圖像。
背景技術(shù)
在基于電子照相形成圖像時(shí),通常通過(guò)一系列工藝形成圖像,該工藝包括在光電導(dǎo)體(靜電圖像承載元件)上形成靜電圖像,使用顯影劑顯影靜電圖像以形成可見(jiàn)圖像(調(diào)色劑圖像),將可見(jiàn)圖像轉(zhuǎn)印到記錄介質(zhì)(例如紙)上,并在記錄介質(zhì)上定影可見(jiàn)圖像由此形成定影的圖像。(參見(jiàn)美國(guó)專利2297691)。
對(duì)于顯影劑,已知單一地使用磁性調(diào)色劑或非磁性調(diào)色劑的單組分顯影劑和包括調(diào)色劑和載體的雙組分顯影劑。此外,對(duì)于調(diào)色劑,一般使用通過(guò)下面方法制備的調(diào)色劑,其中熔化熱塑性樹(shù)脂并與著色劑等捏合,并粉碎成細(xì)顆粒,然后將細(xì)顆粒通過(guò)捏合和粉碎方法進(jìn)一步分級(jí)。考慮到改善調(diào)色劑的流動(dòng)性和清潔能力,無(wú)機(jī)細(xì)顆粒或/和有機(jī)細(xì)顆??梢愿鶕?jù)需要添加到調(diào)色劑顆粒的表面。
然而,通過(guò)捏合和粉碎方法獲得的調(diào)色劑通常具有寬的粒度分布,這造成調(diào)色劑的摩擦帶電的不均勻性,并容易產(chǎn)生灰霧。為了生產(chǎn)率效率,問(wèn)題是不能獲得體均粒徑為2微米至8微米的調(diào)色劑,并且不能應(yīng)對(duì)高品質(zhì)圖像的需要。
近來(lái)可以通過(guò)在水相中粒化調(diào)色劑顆粒獲得的調(diào)色劑受到了關(guān)注。調(diào)色劑具有窄粒度分布,并容易形成較小尺寸的調(diào)色劑顆粒,并能夠形成高品質(zhì)圖像和高分辨率圖像,并且借助于防粘劑(releasing agent)(例如蠟等)的高分散性,調(diào)色劑在防偏移性(anti-offset property)以及低溫定影性方面優(yōu)異。而且,調(diào)色劑在轉(zhuǎn)印性方面優(yōu)異,這是因?yàn)閮?yōu)越的電荷均勻性,而且其具有優(yōu)越的流動(dòng)性,因此設(shè)計(jì)顯影單元方面具有優(yōu)勢(shì),例如其使得易于設(shè)計(jì)料斗和降低用于使顯影輥轉(zhuǎn)動(dòng)的扭矩。
對(duì)于通過(guò)在水相中粒化調(diào)色劑顆粒制備的調(diào)色劑,顯影調(diào)色劑,通過(guò)懸浮聚合法、乳液聚合附聚法(emulsification polymerization aggregationmethod)等等制備的調(diào)色劑在下文中稱作化學(xué)調(diào)色劑。
在懸浮聚合法中,將單體、聚合引發(fā)劑、著色劑、防粘劑等等加入含有分散穩(wěn)定劑的水相中,同時(shí)攪拌水相以形成油滴,升高油滴的溫度并進(jìn)行聚合反應(yīng),由此獲得調(diào)色劑顆粒。根據(jù)懸浮聚合,可以形成較小尺寸的調(diào)色劑顆粒,然而,不能使用適用于彩色調(diào)色劑的聚酯樹(shù)脂和環(huán)氧樹(shù)脂,這是由于粘合劑樹(shù)脂的主要組分局限于能夠自由基聚合的乙烯基聚合物。同時(shí),問(wèn)題是難以降低VOC(含有未反應(yīng)單體等的揮發(fā)性有機(jī)化合物)的量,并且不能獲得具有窄粒度分布的調(diào)色劑。
在乳液聚合和附聚法中,例如通過(guò)附聚細(xì)顆粒和分散液而制備調(diào)色劑顆粒,該細(xì)顆粒是通過(guò)使用聚酯樹(shù)脂作為在水相中乳化和分散的粘合劑樹(shù)脂而獲得的,該分散液是通過(guò)在水相中分散待熱熔的著色劑、防粘劑等等而制備的(參見(jiàn)日本專利申請(qǐng)公開(kāi)(JPA)Nos.10-020552和11-007156)。根據(jù)該調(diào)色劑制備方法,因?yàn)闆](méi)有產(chǎn)生超細(xì)顆粒,因此乳化中沒(méi)有損失,并且有可能制備具有尖銳粒度分布的調(diào)色劑而無(wú)需進(jìn)行顆粒分級(jí);然而,在選擇待使用的粘合劑樹(shù)脂方面存在限制,因?yàn)橹苽涔に囆枰訜峁に?。此外,在獲得的調(diào)色劑顆粒中,所使用的材料的組成是不均勻的,因?yàn)檎{(diào)色劑顆粒在將著色劑等無(wú)規(guī)熔合到調(diào)色劑顆粒上的狀態(tài)下形成的,并且存在不可能形成長(zhǎng)期穩(wěn)定狀態(tài)的圖像的問(wèn)題,因?yàn)檎{(diào)色劑顆粒之間表面性質(zhì)存在差異。
此外,在日本專利申請(qǐng)公開(kāi)(JP-A)No.2003140381中提出了一種方法,其中通過(guò)在有機(jī)溶劑中溶解和分散調(diào)色劑組合物的組分而形成溶解和分散溶液(dissolved and dispersed solution),該組合物的組分含有調(diào)色劑粘合劑,該粘合劑包括能夠與活波氫反應(yīng)的改性聚酯樹(shù)脂,將該溶解和分散溶液與交聯(lián)劑等在含有樹(shù)脂細(xì)顆粒的水性介質(zhì)中反應(yīng),從所得分散液中除去溶劑,由此制備調(diào)色劑顆粒。該方法進(jìn)一步包括將殘留在調(diào)色劑顆粒表面上的樹(shù)脂細(xì)顆粒量控制在給定量?jī)?nèi)。根據(jù)該方法,問(wèn)題是由于在含有有機(jī)細(xì)顆粒的水性介質(zhì)中乳化調(diào)色劑組合物的溶解和分散溶液以形成油滴,油滴之間的聚結(jié)隨著乳化而進(jìn)展,所以存在以下問(wèn)題具有大體均粒徑的調(diào)色劑和調(diào)色劑顆粒之間不均一的調(diào)色劑材料組合物的電荷穩(wěn)定性不良,容易產(chǎn)生灰霧,并且產(chǎn)生了調(diào)色劑擴(kuò)散(scattering),盡管調(diào)色劑的粒度分布相對(duì)較窄。
因此,非常需要一種調(diào)色劑制備方法,其中以穩(wěn)定條件恒定和有效地制備調(diào)色劑,所述調(diào)色劑顆粒之間具有均勻和均質(zhì)組成的組分,電荷穩(wěn)定性優(yōu)異,能夠形成高品質(zhì)圖像而基本不會(huì)引起灰霧和調(diào)色劑擴(kuò)散,同時(shí)保持具有小粒徑和窄粒度分布且流動(dòng)性優(yōu)異的化學(xué)調(diào)色劑的優(yōu)勢(shì);然而,迄今為止還未提供這樣的方法。

發(fā)明內(nèi)容
因此,本發(fā)明的目的是提供調(diào)色劑,其在調(diào)色劑顆粒之間具有均勻組成組分,電荷穩(wěn)定性優(yōu)異,能夠形成高品質(zhì)圖像而基本不會(huì)引起灰霧和調(diào)色劑擴(kuò)散,同時(shí)具有小粒徑和窄粒度分布。本發(fā)明還提供制備調(diào)色劑的有效方法,以及顯影劑、調(diào)色劑容器、處理盒、成像裝置和成像方法,它們通過(guò)使用該調(diào)色劑都能夠形成高品質(zhì)圖像。
作為本發(fā)明提供的認(rèn)真試驗(yàn)的結(jié)果,獲得的下面的發(fā)現(xiàn)。這些發(fā)現(xiàn)是當(dāng)通過(guò)將調(diào)色劑材料溶解和分散在有機(jī)溶劑中而制備的溶解和分散溶液作為分散顆粒分散在不含有機(jī)樹(shù)脂細(xì)顆粒的水性介質(zhì)中,制備水包油滴型分散液(oil droplet-in-water dispersion)時(shí),限制了相互鄰近存在的分散顆粒之間的聚結(jié),使得能夠獲得具有微觀體均粒徑的分散顆粒,然后將有機(jī)樹(shù)脂細(xì)顆粒添加至水包油滴型分散液中,以在有機(jī)樹(shù)脂細(xì)顆粒存在下?;{(diào)色劑,由此制備彼此聚結(jié)的、具有微觀體均粒徑的分散顆粒,由此形成在調(diào)色劑顆粒之間具有均勻組成的調(diào)色劑,該調(diào)色劑電荷穩(wěn)定性優(yōu)異而基本不引起灰霧和調(diào)色劑擴(kuò)散,并具有小粒徑和窄粒度分布。
制備本發(fā)明的調(diào)色劑的方法包括將調(diào)色劑材料溶解和分散在有機(jī)溶劑中,制備調(diào)色劑材料的溶解和分散溶液,將該溶解和分散溶液作為分散顆粒分散在不含有機(jī)樹(shù)脂細(xì)顆粒的水性介質(zhì)中,以制備水包油滴型分散液,將有機(jī)樹(shù)脂細(xì)顆粒加入水包油滴型分散液,并在有機(jī)樹(shù)脂細(xì)顆粒存在下?;{(diào)色劑。在制備調(diào)色劑的方法中,將調(diào)色劑材料溶解或分散在有機(jī)溶劑中,由此制備溶劑和分散的溶液,將溶解和分散溶液分散在不含有機(jī)樹(shù)脂細(xì)顆粒的水性介質(zhì)中,由此制備水包油滴型分散液,和將有機(jī)樹(shù)脂細(xì)顆粒加入到水包油滴型分散液中,由此在有機(jī)樹(shù)脂細(xì)顆粒存在下?;{(diào)色劑。此處,不含有機(jī)樹(shù)脂細(xì)顆粒的水性介質(zhì)中的分散顆粒的粒徑是微觀的,并且在有機(jī)樹(shù)脂細(xì)顆粒的存在下,具有微觀粒徑的分散顆粒聚集,變成具有大粒徑的顆粒,該顆粒將被粒化為調(diào)色劑。因此,可獲得在調(diào)色劑顆粒中具有均勻組成的調(diào)色劑材料的調(diào)色劑,電荷穩(wěn)定性優(yōu)異,能夠獲得高品質(zhì)圖像而基本不引起灰霧和調(diào)色劑擴(kuò)散,并具有小粒徑和窄粒度分布。
應(yīng)該指出當(dāng)調(diào)色劑材料至少含有含活潑氫基的化合物和能夠與含活潑氫基的化合物反應(yīng)的聚合物,以及如下進(jìn)行?;ㄟ^(guò)反應(yīng)含活潑氫基的化合物和能夠與含活潑氫基的化合物反應(yīng)的聚合物以形成至粘合劑基體以及獲得至少含有粘合劑基體的顆粒時(shí),可以有效制備調(diào)色劑,其進(jìn)一步在各種性質(zhì)方面優(yōu)異,例如耐絮凝性、充電性、流動(dòng)性、防粘性、和定影性,并且低溫定影性優(yōu)異,和能夠獲得高品質(zhì)圖像。
在制備本發(fā)明的調(diào)色劑的方法中,優(yōu)選將含蠟的水分散液和有機(jī)樹(shù)脂細(xì)顆粒一起加入水包油滴型分散液中。此時(shí),具有較小粒徑的蠟顆粒可以均勻分散在調(diào)色劑中而無(wú)需使用有機(jī)樹(shù)脂細(xì)顆粒,并可以使蠟顆粒適度保留在調(diào)色劑表面上,可有效制備能夠防止蠟顆粒在調(diào)色劑顆粒中不均勻分布的調(diào)色劑,該調(diào)色劑的防粘性優(yōu)異,并能夠獲得高品質(zhì)圖像而基本不引起灰霧和調(diào)色劑擴(kuò)散。同時(shí),因?yàn)椴恍杓訜峁に嚕梢允褂萌埸c(diǎn)低的蠟,并有可能獲得低溫定影性和耐熱儲(chǔ)存穩(wěn)定性。
此外,還優(yōu)選該方法包括在粒化調(diào)色劑前除去有機(jī)溶劑,并在除去有機(jī)溶劑后分散顆粒中的有機(jī)溶劑濃度為0.5質(zhì)量%至35質(zhì)量%。通過(guò)這樣操作,可以獲得多晶的調(diào)色劑(heteromorphous toner),其清潔性優(yōu)異。
在含有活潑氫基的化合物中,由溶解在水性介質(zhì)中的含活潑氫基的化合物的量相對(duì)于溶解在有機(jī)溶劑中的含活潑氫基的化合物的總量表示的分配系數(shù)優(yōu)選為大于0.01或更大和小于3,和更優(yōu)選地,含活潑氫基的化合物為N-烷基鏈烷烴二胺(N-alkyl alkanediamine)。此時(shí),因?yàn)榭梢砸种坪顫姎浠幕衔锪鞒鲋了越橘|(zhì)中,和含活潑氫基的化合物不均勻地分布在分散顆粒表面上,含活潑氫基的化合物保留在分散顆粒中以與能夠與含活潑氫基的化合物反應(yīng)的聚合物反應(yīng),可以獲得以下調(diào)色劑,其在電荷穩(wěn)定性、顆粒性(graininess)、抗熱偏移性、低溫定影性等等方面更優(yōu)異。
調(diào)色劑材料優(yōu)選包括結(jié)晶聚酯樹(shù)脂。此時(shí),可以獲得定影性特別優(yōu)異的調(diào)色劑。
通過(guò)制備調(diào)色劑的方法制備本發(fā)明的調(diào)色劑。本發(fā)明的調(diào)色劑具有小粒徑、窄粒度分布、調(diào)色劑顆粒之間的調(diào)色劑材料的均勻組成,電荷穩(wěn)定性優(yōu)異,能夠獲得高品質(zhì)圖像而基本不引起灰霧和調(diào)色劑擴(kuò)散。
此外,當(dāng)調(diào)色劑包括至少含粘合劑基體(其可以通過(guò)反應(yīng)含活潑氫基的化合物和能夠與含活潑氫基的化合物反應(yīng)的聚合物獲得)的顆粒時(shí),該調(diào)色劑在各種性質(zhì)方面優(yōu)異,例如耐絮凝性、充電性、流動(dòng)性、防粘性、定影性。當(dāng)使用調(diào)色劑獲得圖像時(shí),可以在低溫下獲得高品質(zhì)圖像。
本發(fā)明的顯影劑包括本發(fā)明的調(diào)色劑。因此,當(dāng)使用顯影劑經(jīng)由電子照相術(shù)形成圖像時(shí),可以形成高品質(zhì)圖像,該圖像具有高圖像密度和高清晰性。
本發(fā)明的調(diào)色劑容器包括調(diào)色劑。因此,當(dāng)使用裝填在調(diào)色劑容器中的調(diào)色劑,經(jīng)由電子照相形成圖像時(shí),可以形成高品質(zhì)圖像,其具有高圖像密度和高清晰性。
本發(fā)明的處理盒本發(fā)明包括靜電潛像承載元件、顯影單元,配置該顯影單元以使用調(diào)色劑顯影在靜電潛像承載元件上形成的靜電潛像,形成可見(jiàn)圖像。該處理盒被可分離地安裝到成像裝置,并且非常方便。因?yàn)榻Y(jié)合處理盒使用本發(fā)明的調(diào)色劑,所以可以形成高品質(zhì)圖像,其具有高圖像密度和高清晰性。
本發(fā)明的成像裝置包括靜電潛像承載元件、靜電潛像形成單元、顯影單元、轉(zhuǎn)印單元和定影單元,配置該靜電潛像形成單元以在靜電潛像承載元件上形成靜電潛像,配置顯影單元以使用調(diào)色劑顯影靜電潛像形成可見(jiàn)圖像,配置該轉(zhuǎn)印單元以將可見(jiàn)圖像轉(zhuǎn)印到記錄介質(zhì)上,配置該定影單元以將轉(zhuǎn)印的圖像定影在記錄介質(zhì)上。
根據(jù)成像裝置,通過(guò)靜電潛像形成單元將靜電潛像形成在靜電潛像承載元件上;通過(guò)顯影單元使用調(diào)色劑顯影靜電潛像,形成可見(jiàn)圖像;通過(guò)轉(zhuǎn)印單元將可見(jiàn)圖像轉(zhuǎn)印到記錄介質(zhì)上;和通過(guò)定影單元定影記錄介質(zhì)上的轉(zhuǎn)印圖像。結(jié)果可以形成高品質(zhì)圖像,其具有高圖像密度和高清晰性。
本發(fā)明的成像方法包括在靜電潛像承載元件上形成靜電潛像,使用調(diào)色劑顯影靜電潛像以形成可見(jiàn)圖像,轉(zhuǎn)印可見(jiàn)圖像到記錄介質(zhì)上,和定影記錄介質(zhì)上的轉(zhuǎn)印圖像。在成像裝置中,在形成靜電潛像的步驟中,在靜電潛像承載元件上形成靜電潛像;在顯影步驟中使用調(diào)色劑顯影靜電潛像以形成可見(jiàn)圖像;在轉(zhuǎn)印步驟中將可見(jiàn)圖像轉(zhuǎn)印到記錄介質(zhì)上;和在定影步驟中將轉(zhuǎn)印的圖像定影在記錄介質(zhì)上。結(jié)果,可以形成高品質(zhì)圖像,其具有高圖像密度和高清晰性。


圖1為顯示使用本發(fā)明的成像裝置實(shí)施本發(fā)明的成像方法的實(shí)施例的示意圖。
圖2為顯示使用本發(fā)明的成像裝置(串聯(lián)式彩色成像裝置)實(shí)施本發(fā)明成像方法的實(shí)施例的示意圖。
圖3為解釋圖2顯示的成像方法的部分放大示意圖。
圖4A為圖表,其顯示在NIKKISO Co.,Ltd公司出版的“Guideline onMeasurement Input Conditions”中描述的液體粘度和液體折射率。
圖4B為圖表,其顯示在NIKKISO Co.,Ltd公司出版的“Guideline onMeasurement Input Conditions”中描述的液體粘度和液體折射率。
圖4C為圖表,其顯示在NIKKISO Co.,Ltd公司出版的“Guideline onMeasurement Input Conditions”中描述的液體粘度和液體折射率。
圖5A為顯示使用流動(dòng)實(shí)驗(yàn)儀測(cè)量的本發(fā)明的調(diào)色劑熱性能的流動(dòng)曲線的示意圖。
圖5B為顯示使用流動(dòng)實(shí)驗(yàn)儀測(cè)量的本發(fā)明的調(diào)色劑熱性能的流動(dòng)曲線的另一示意圖。
優(yōu)選實(shí)施方式(調(diào)色劑和制備調(diào)色劑的方法)制備本發(fā)明的調(diào)色劑的方法包括將調(diào)色劑材料的溶解和分散溶液作為分散顆粒分散在不含有機(jī)樹(shù)脂細(xì)顆粒的水性介質(zhì)中,制備水包油滴型分散液;在有機(jī)樹(shù)脂細(xì)顆粒存在下,通過(guò)將機(jī)樹(shù)脂細(xì)顆粒加入到水包油滴型分散液中?;{(diào)色劑,水包油滴和優(yōu)選包括在?;俺ビ袡C(jī)溶劑,和根據(jù)需要進(jìn)一步包括其它步驟。
本發(fā)明的調(diào)色劑可以通過(guò)制備本發(fā)明的調(diào)色劑的方法獲得。
本發(fā)明的調(diào)色劑優(yōu)選方面的實(shí)例包括以下調(diào)色劑,其中調(diào)色劑材料至少包括含活潑氫化合物和能夠與含活潑氫化合物反應(yīng)的聚合物,和通過(guò)反應(yīng)含活潑氫化合物和能夠與含活潑氫基的化合物反應(yīng)的聚合物,進(jìn)行?;孕纬烧澈蟿┗w和獲得含粘合劑基體的顆粒,由此制備調(diào)色劑。
下文中,將通過(guò)解釋制備本發(fā)明的調(diào)色劑的方法闡述本發(fā)明調(diào)色劑的詳細(xì)情況。
<制備水包油滴型分散液>
在制備水包油滴型分散液時(shí),將調(diào)色劑材料溶解或分散在有機(jī)溶劑中,制備調(diào)色劑材料的溶解和分散溶液,將溶解和分散溶液作為分散顆粒分散在不含有機(jī)樹(shù)脂細(xì)顆粒的水性介質(zhì),由此制備水包油滴型分散液。
在制備本發(fā)明的調(diào)色劑的方法中,需要分散顆粒形成在不含有機(jī)樹(shù)脂細(xì)顆粒的水性介質(zhì)中。有機(jī)樹(shù)脂細(xì)顆粒通常用于控制調(diào)色劑形狀例如平均圓形和粒度分布的目的,因此當(dāng)在水性介質(zhì)中含有有機(jī)樹(shù)脂細(xì)顆粒時(shí),在分散顆粒的同時(shí),彼此鄰近的分散液滴發(fā)生聚結(jié),因此可能產(chǎn)生不能獲得微觀分散顆粒的情況,并難以控制所需粒度分布、調(diào)色劑形狀、反應(yīng)性、調(diào)色劑顆粒中調(diào)色劑材料的不均勻分布等。
-調(diào)色劑材料的溶解溶液或分散液-用于本發(fā)明的調(diào)色劑材料的溶解和分散溶液是通過(guò)將調(diào)色劑材料溶解和分散在有機(jī)溶劑中而制備的。
對(duì)調(diào)色劑材料沒(méi)有特別限制,可以根據(jù)所需用途適當(dāng)?shù)剡x擇,只要可以形成調(diào)色劑,其實(shí)例至少包括以下中的任一種單體、聚合物、含活潑氫基的化合物、和能夠與含活潑氫基的化合物反應(yīng)的聚合物或預(yù)聚物,優(yōu)選包括結(jié)晶聚酯樹(shù)脂,和進(jìn)一步包括其它組分,如未改性聚酯樹(shù)脂、防粘劑、著色劑、和電荷控制劑。
在制備本發(fā)明調(diào)色劑的方法的優(yōu)選方面,可以通過(guò)以下方法獲得溶解和分散溶液將調(diào)色劑材料(例如含活潑氫基的化合物、能夠與含活潑氫基的化合物反應(yīng)的聚合物、結(jié)晶聚酯樹(shù)脂、未改性聚酯樹(shù)脂、防粘劑、著色劑和電荷控制劑)溶解和分散于水性介質(zhì)中,在調(diào)色劑材料中,在制備水性介質(zhì)時(shí),可將不同于含活潑氫基的化合物和能夠與含活潑氫基的化合物反應(yīng)的聚合物或預(yù)聚物的組分加入水性介質(zhì)并混合,這將在下面描述,或者在加入調(diào)色劑材料的溶解和分散溶液時(shí),將溶解和分散溶液與溶解或分散溶液一起加入水性介質(zhì)中。
對(duì)有機(jī)溶劑沒(méi)有特別限制,可以根據(jù)所需用途適當(dāng)選擇,條件是該溶劑能夠溶解和分散調(diào)色劑材料。在易于除去有機(jī)溶劑方面,優(yōu)選使用沸點(diǎn)小于150℃并具有揮發(fā)性的有機(jī)溶劑,有機(jī)溶劑的實(shí)例包甲苯、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、單氯苯、偏二氯乙烯(dichloroethylidene)、乙酸甲酯、乙酸乙酯、甲基乙基酮和甲基異丁基酮。在這些有機(jī)溶劑中,優(yōu)選甲苯、二甲苯、苯、二氯甲烷、1,2-二氯乙烷、氯仿和四氯化碳等等,特別優(yōu)選乙酸乙酯。這些有機(jī)溶劑的每一種可以單獨(dú)使用或兩種或多種組合使用。
對(duì)有機(jī)溶劑的用量沒(méi)有特別限制,可以根據(jù)所需用途適當(dāng)選擇,有機(jī)溶劑的用量?jī)?yōu)選為40質(zhì)量份至300質(zhì)量份,相對(duì)于100質(zhì)量份的調(diào)色劑材料;更優(yōu)選為60質(zhì)量份至140質(zhì)量份,更優(yōu)選為80質(zhì)量份至120質(zhì)量份。
-含活潑氫基的化合物-在水性介質(zhì)中對(duì)含活潑氫基的化合物進(jìn)行伸長(zhǎng)反應(yīng)或交聯(lián)反應(yīng)時(shí),含活潑氫基的化合物充當(dāng)伸長(zhǎng)劑、交聯(lián)劑等等。
在含活潑氫基的化合物中,分配系數(shù)優(yōu)選大于0.01或更大和小于3,和更優(yōu)選為0.01至1,分配系數(shù)表示為溶解在水性介質(zhì)中的含活潑氫基的化合物的量,相對(duì)于溶解在有機(jī)溶劑中的含活潑氫基的化合物的總量。當(dāng)分配系數(shù)大于0.01或更大至小于3.0時(shí),可以抑制含活潑氫基的化合物向水性介質(zhì)的洗脫,并可以將含活潑氫基的化合物保留在分散顆粒中,以防止調(diào)色劑的性能降低。
通過(guò)下面的方法進(jìn)行分配系數(shù)的測(cè)量在容器中,將0.125g含活潑氫基的化合物充分溶解在50g乙酸乙酯溶液(其中含有50質(zhì)量%的未改性聚酯樹(shù)脂),以制備混合溶液,接著將混合溶液加入200mL玻璃燒杯中的50g去離子水中,使用磁力攪拌器(攪拌子直徑(stirrer tip)為20mm)以200rpm的速度攪拌,使得混合溶液為假乳液態(tài)(pseudo emulsion state)。接著將假乳液態(tài)的混合物在25℃的溫度下保持1小時(shí),使乙酸乙酯溶液(有機(jī)溶劑相)和去離子水(水性介質(zhì)相)彼此分離。此外,分離水性介質(zhì)相,在鹽酸溶液中滴定以定量水性介質(zhì)相中含活潑氫基的化合物的量。然后,將溶解并轉(zhuǎn)移到水性介質(zhì)中的含活潑氫基的化合物量相對(duì)于添加的含活潑氫基的化合物總量的質(zhì)量比定義為分配系數(shù)。
對(duì)含活潑氫基的化合物沒(méi)有特別限制,并可以根據(jù)所需用途適當(dāng)選擇,條件是其具有活潑氫基。例如,當(dāng)能夠與含活潑氫基的化合物反應(yīng)的聚合物是含異氰酸酯基的聚酯預(yù)聚物(A)時(shí),從能夠通過(guò)使含活潑氫基的化合物與含異氰酸酯基的聚酯預(yù)聚物(A)進(jìn)行伸長(zhǎng)反應(yīng)或交聯(lián)反應(yīng)等,使含活潑氫基的化合物具有高分子量的角度,優(yōu)選使用胺(B)。
對(duì)活潑氫基沒(méi)有特別限制,可以根據(jù)所需用途適當(dāng)選擇,其實(shí)例包括羥基(醇羥基或酚羥基)、氨基、羧基、巰基。它們的每一種可以單獨(dú)使用,或者兩種或多種組合使用。在上述物質(zhì)中,特別優(yōu)選醇羥基。
對(duì)胺(B)沒(méi)有特別限制,可以根據(jù)所需用途適當(dāng)選擇,和胺(B)的實(shí)例包括二胺(B1)、三價(jià)或更高價(jià)多胺(B2)、氨基醇(B3)、氨基硫醇(B4)、氨基酸(B5)和其中任何氨基B1至B5是被封端的化合物(B6)。這些胺的每一種可以單獨(dú)使用或兩種或多種組合使用。在上述物質(zhì)中,特別優(yōu)選二胺(B1),以及二胺(B1)和少量三價(jià)或更高價(jià)多胺(B2)的混合物。
對(duì)于二胺(B1),其優(yōu)選為油溶的并具有高分子量。例如優(yōu)選使用N-烷基鏈烷烴二胺。當(dāng)二胺為水溶性物質(zhì)并具有低分子量時(shí),二胺的水溶性高,且二胺在?;{(diào)色劑時(shí)會(huì)流出進(jìn)入水性介質(zhì)中,調(diào)色劑材料中的高分子組分會(huì)不均勻地位于分散顆粒的表面附近,得到假膠囊結(jié)構(gòu)(pseudo-capsule structure)。在制備本發(fā)明的調(diào)色劑的方法中,因?yàn)楫?dāng)分散顆粒作為微觀顆粒而存在的時(shí)間長(zhǎng),所以顯著增加了不良效果。另一方面,當(dāng)二胺為油溶性時(shí),含活潑氫基的化合物向水性介質(zhì)的流出以及含活潑氫基的化合物在分散顆粒的表面上的不均勻分布都可以得到抑制,可以將含活潑氫基的化合物保留在分散顆粒中,并有可能獲得在調(diào)色劑顆粒之間具有均勻組成的調(diào)色劑材料的調(diào)色劑,該調(diào)色劑的低溫定影性優(yōu)異。
對(duì)于N-烷基鏈烷烴二胺,例如特別優(yōu)選由以下結(jié)構(gòu)式(1)表示的N-油基-1,3-丙二胺 結(jié)構(gòu)式(1)在該結(jié)構(gòu)式(1)中,“R”表示油基。
對(duì)于二胺(B1),可以使用芳族二胺、脂環(huán)族二胺、脂族二胺等等。芳族二胺的實(shí)例包括苯二胺、二乙基甲苯二胺和4,4′-二氨基二苯甲烷。脂環(huán)族二胺的實(shí)例包括4,4′-二氨基-3,3′-二甲基二環(huán)己基甲烷、二胺環(huán)己烷和異氟爾酮二胺。脂族二胺的實(shí)例包括乙二胺、四亞甲基二胺和六亞甲基二胺。
三價(jià)或更高價(jià)多胺(B2)的實(shí)例包括二亞乙基三胺和三亞乙基四胺。
氨基醇(B3)的實(shí)例包括乙醇胺和羥乙基苯胺。
氨基硫醇(B4)的實(shí)例包括氨乙基硫醇和氨丙基硫醇。
氨基酸(B5)的實(shí)例包括氨基丙酸、氨基己酸。
其中氨基B1至B5被封端的化合物(B6)的實(shí)例包括酮亞胺化合物,其是從上述胺B1至B5和酮(例如丙酮、甲乙酮和甲基異丁基酮)和噁唑烷酮化合物獲得的。
在含活潑氫基的化合物與能夠與含活潑氫基的化合物反應(yīng)的聚合物之間的伸長(zhǎng)反應(yīng)或交聯(lián)反應(yīng)中,優(yōu)選使用伸長(zhǎng)反應(yīng)或交聯(lián)反應(yīng)用的反應(yīng)輔助劑(催化劑)。催化劑的實(shí)例包括叔胺化合物。
對(duì)叔胺化合物沒(méi)有特別限制,可以根據(jù)所需用途適當(dāng)選擇,然而,其優(yōu)選實(shí)例包括下式(2)表示的化合物??紤]到不僅作為催化劑而且在制備水包油滴型分散液中作為將調(diào)色劑材料的溶解和分散溶液分散在水性介質(zhì)中時(shí)的乳化輔助劑,優(yōu)選叔胺化合物。
式(2)為了停止含活潑氫基的化合物和能夠與含活潑氫基的化合物反應(yīng)的聚合物之間的伸長(zhǎng)反應(yīng)、交聯(lián)反應(yīng)等等,可以使用反應(yīng)停止劑(reactionstopper)。當(dāng)使用反應(yīng)停止劑時(shí),優(yōu)選可以將粘合劑基體的分子量控制在所需范圍內(nèi)。反應(yīng)停止劑的實(shí)例包括一元胺,例如二乙胺、二丁基胺、丁基胺和月桂基胺,和其中這些一元胺都被封端的化合物,例如酮亞胺化合物。
對(duì)于胺(B)與含異氰酸酯基的聚酯預(yù)聚物(A)的混合比,在含異氰酸酯基團(tuán)聚合物(A)中的異氰酸酯基團(tuán)[NCO]與胺(B)中氨基[NHx]的混合當(dāng)量比優(yōu)選為1/3至3/1,更優(yōu)選為1/2至2/1,和特別優(yōu)選為1/1.5至1.5/1。
混合當(dāng)量比([NCO]/NHx])小于1/3,可能會(huì)劣化調(diào)色劑的低溫定影性,并且當(dāng)混合當(dāng)量比大于3/1時(shí),脲改性的聚酯樹(shù)脂的分子量會(huì)降低,引起調(diào)色劑耐熱偏移性劣化。
-能夠與含活潑氫基的化合物反應(yīng)的聚合物-
對(duì)能夠與含活潑氫基的化合物反應(yīng)的聚合物(下文中有時(shí)稱作聚合物)沒(méi)有特別限制,并可以適當(dāng)選自本領(lǐng)域已知樹(shù)脂,條件是其具有至少能夠與含活潑氫基的化合物反應(yīng)的部分。其實(shí)例包括多元醇樹(shù)脂、聚丙烯酸類樹(shù)脂、聚酯樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂或其樹(shù)脂衍生物。
這些聚合物的每種可以單獨(dú)使用或兩種或多種組合使用。在上述聚合物中,根據(jù)溶解時(shí)的高流動(dòng)性和透明性,特別優(yōu)選聚酯樹(shù)脂。
對(duì)預(yù)聚物中能夠與含活潑氫基的化合物反應(yīng)的部分沒(méi)有特別限制,可以適當(dāng)選自本領(lǐng)域已知的取代基,取代基的實(shí)例包括異氰酸酯基團(tuán)、環(huán)氧基、羧酸基和酰氯基團(tuán)。
可以單獨(dú)包括這些基團(tuán)中的每一種,或者可以包括其中的兩種或多種。在上述基團(tuán)中,特別優(yōu)選異氰酸酯基團(tuán)。
在預(yù)聚物中,優(yōu)選含有通過(guò)脲鍵(RMPE)形成的基團(tuán)的聚酯樹(shù)脂,這是因?yàn)槿菀卓刂聘呔畚锝M分的分子量,以及即使在沒(méi)有向定影用加熱介質(zhì)上釋放油的涂層機(jī)構(gòu)時(shí),也可以確保干調(diào)色劑中的無(wú)油低溫定影性(oil-less-low temperature fixing property)、優(yōu)異防粘性和優(yōu)異定影性。
通過(guò)脲鍵形成的基團(tuán)的實(shí)例包括異氰酸酯基團(tuán)。
當(dāng)含有通過(guò)脲鍵(RMPE)形成的基團(tuán)的聚酯樹(shù)脂中通過(guò)脲鍵形成的基團(tuán)是異氰酸酯基團(tuán)時(shí),聚酯樹(shù)脂(RMPE)特別合適的實(shí)例為含異氰酸酯基團(tuán)的聚酯預(yù)聚物(A)。
對(duì)含異氰酸酯基團(tuán)的聚酯預(yù)聚物(A)沒(méi)有特別限制,并可以根據(jù)需要適當(dāng)選擇,例如存在多元醇(PO)和多羧酸(PC)的縮聚產(chǎn)物,和通過(guò)反應(yīng)含活潑氫基的化合物和聚異氰酸酯(PIG)制備的產(chǎn)物。
對(duì)多元醇(PO)沒(méi)有特別限制,并可以根據(jù)所需用途適當(dāng)選擇,其實(shí)例包括二元醇(DIO)和三價(jià)或更高價(jià)多元醇(TO),以及二元醇(DIO)與少量三價(jià)或更高價(jià)多元醇(TO)的混合物。這些多元醇(PO)中的每一種可以單獨(dú)使用或兩種或多種組合使用。在上述多元醇中,優(yōu)選單獨(dú)使用二元醇(DIO)或者二元醇(DIO)和少量三價(jià)或更高價(jià)多元醇(TO)的混合物等等。
二元醇(DIO)的實(shí)例包括亞烷基二醇,亞烷基醚二醇、脂環(huán)族二醇、脂環(huán)族二醇的氧化烯加成物、雙酚和雙酚的氧化烯加成物。
亞烷基二醇優(yōu)選具有2-12碳原子,其實(shí)例包括乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇和1,6-己二醇。亞烷基醚二醇的實(shí)例包括二甘醇、三甘醇、雙丙甘醇、聚乙二醇、聚丙二醇和聚四亞甲基醚二醇。脂環(huán)族二醇的實(shí)例包括1,4-環(huán)己烷二甲醇和氫化雙酚A。脂環(huán)族二醇的氧化烯(alkylene oxide)加成物的實(shí)例包括將氧化烯例如氧化乙烯、氧化丙烯和氧化丁烯加成到脂環(huán)族二醇的加成物。雙酚的實(shí)例包括雙酚A、雙酚F、和雙酚S。雙酚的氧化烯加成物的實(shí)例包括將氧化烯例如氧化乙烯、氧化丙烯和氧化丁烯加成到雙酚的加成物。
在上述物質(zhì)中,優(yōu)選具有2-12碳原子的亞烷基二醇和雙酚的氧化烯加成物,以及特別優(yōu)選雙酚的氧化烯加成物和雙酚的氧化烯加成物與具有2-12碳原子的亞烷基二醇的混合物。
對(duì)于三價(jià)或更高價(jià)多元醇(TO),優(yōu)選三價(jià)至八價(jià)或更大的多元醇(TO),三價(jià)或更高價(jià)多元醇(TO)的實(shí)例包括三價(jià)或更高價(jià)脂族多元醇(polyaliphatic alcohol)、三價(jià)或更高價(jià)多元酚、三價(jià)或更高價(jià)多元酚的氧化烯加成物。
三價(jià)或更高價(jià)脂族多元醇包括甘油、三羥甲基乙烷、三羥甲基丙烷、季戊四醇和山梨醇。三價(jià)或更高價(jià)多元酚的實(shí)例包括三酚PA、線性酚醛清漆和線性甲酚酚醛清漆。三價(jià)或更高價(jià)多元酚的氧化烯加成物的實(shí)例包括將氧化烯例如氧化乙烯、氧化丙烯和氧化丁烯加成到三價(jià)或更高價(jià)多元酚的加成物。
在二元醇(DIO)和三價(jià)或更高價(jià)多元醇(TO)的混合物中,二元醇(DIO)和三價(jià)或更高價(jià)多元醇(TO)的混合質(zhì)量比(DIO∶TO)優(yōu)選為100∶0.01至10,更優(yōu)選為100∶0.01至1。
對(duì)多羧酸(PC)沒(méi)有特別限制,可以根據(jù)所需用途適當(dāng)選擇,多羧酸(PC)的實(shí)例包括二羧酸(DIC)和三價(jià)或更高價(jià)多羧酸(TC),以及二羧酸(DIC)和三價(jià)或更高價(jià)多羧酸(TC)的混合物。
這些多羧酸的每一種可以單獨(dú)使用或組合兩種或多種使用。它們中,優(yōu)選使用二羧酸(DIC)和少量三價(jià)或更高價(jià)多羧酸的混合物。
二羧酸的實(shí)例包括亞烷基二羧酸、亞烯基二羧酸和芳族二羧酸。
亞烷基二羧酸的實(shí)例包括琥珀酸、己二酸和癸二酸。對(duì)于亞烯基二羧酸,優(yōu)選具有4至20個(gè)碳原子的那些,其實(shí)例包括馬來(lái)酸、富馬酸。對(duì)于芳族二羧酸,優(yōu)選為具有8至20個(gè)碳原子的那些,其實(shí)例包括鄰苯二甲酸、間苯二甲酸、對(duì)苯二甲酸和萘二羧酸。
在上述物質(zhì)中,優(yōu)選具有4至20個(gè)碳原子的亞烯基二羧酸和具有8至20個(gè)碳原子的芳族二羧酸。
對(duì)于三價(jià)或更高價(jià)多羧酸(TO),優(yōu)選三價(jià)至八價(jià)或更高價(jià)多羧酸,其實(shí)例包括芳族多羧酸。
對(duì)于該芳族多羧酸,優(yōu)選含有9至20個(gè)碳原子的那些,其實(shí)例包括偏苯三酸和均苯四酸。
對(duì)于多羧酸(PC),也可以使用選自二羧酸(DIC)、三價(jià)或更高價(jià)多羧酸(TC)、二羧酸(DIC)與三價(jià)或更高價(jià)多羧酸混合物的酸酐,或低級(jí)烷基酯。低級(jí)烷基酯的實(shí)例包括甲基酯、乙基酯和異丙基酯。
在二羧酸(DIC)與三價(jià)或更高價(jià)多羧酸(TC)的混合物中,對(duì)二羧酸(DIC)和三價(jià)或更高價(jià)多羧酸(TC)的混合質(zhì)量比(DIC∶TC)沒(méi)有特別限制,可以根據(jù)所需用途適當(dāng)選擇,例如混合質(zhì)量比(DIO∶TC)優(yōu)選為100∶0.01至10,和更優(yōu)選為100∶0.01至1。
在縮聚反應(yīng)中,對(duì)多元醇(PO)與多羧酸(PC)的混合質(zhì)量比沒(méi)有特別限制,可以根據(jù)所需用途適當(dāng)選擇,例如多元醇(PO)中的羥基[OH]含量和在多羧酸(PC)中的羧基[COOH]含量的當(dāng)量比[OH]/[COOH]優(yōu)選為2/1至1/1,更優(yōu)選為1.5/1至1/1和特別優(yōu)選為13/1至1.02/1。
對(duì)含異氰酸酯基的聚酯預(yù)聚物(A)中的多元醇(PO)含量沒(méi)有特別限制,可以根據(jù)所需用途適當(dāng)選擇。例如該含量?jī)?yōu)選為0.5質(zhì)量%至40質(zhì)量%,更優(yōu)選為1質(zhì)量%至30質(zhì)量%和特別優(yōu)選為2質(zhì)量%至20質(zhì)量%。
當(dāng)含異氰酸酯基團(tuán)的聚酯預(yù)聚物(A)中的多元醇(PO)含量小于0.5質(zhì)量%時(shí),耐熱偏移性劣化,可能難以獲得調(diào)色劑的耐熱儲(chǔ)存穩(wěn)定性和低溫定影性。當(dāng)該含量大于40質(zhì)量%時(shí),可能劣化調(diào)色劑的低溫定影性。
對(duì)聚異氰酸酯(PIC)沒(méi)有特別限制,可以根據(jù)所需用途適當(dāng)選擇,其實(shí)例包括脂族聚異氰酸酯、脂環(huán)族聚異氰酸酯、芳族二異氰酸酯、芳族脂族二異氰酸酯、異氰尿酸酯(isocyanulates)、上述聚異氰酸酯的苯酚衍生物和用肟、己內(nèi)酰胺封端的聚異氰酸酯。
脂族聚異氰酸酯的實(shí)例包括四亞甲基二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯和2,6-二異氰酸酯甲基己酸酯、八亞甲基二異氰酸酯、十亞甲基二異氰酸酯、十二亞甲基二異氰酸酯、十四亞甲基二異氰酸酯、三甲基己烷二異氰酸酯和四甲基己烷二異氰酸酯。脂環(huán)族聚異氰酸酯的實(shí)例包括異佛爾酮二異氰酸酯和環(huán)己基甲烷二異氰酸酯。芳族二異氰酸酯的實(shí)例包括亞芐基二異氰酸酯和二苯基甲烷二異氰酸酯、1,5-亞萘基二異氰酸酯、二亞苯基-4,4′-二異氰酸酯(diisocyanato)、4,4-二異氰酸酯-3,3′-二甲基苯基、3-甲基二苯基甲烷-4,4′-二異氰酸酯和二苯基醚-4,4′-二異氰酸酯。芳族脂族二異氰酸酯的實(shí)例包括α,α,α′,α′-四甲基苯二甲基二異氰酸酯。異氰脲酸酯的實(shí)例包括三-異氰酸基烷基-異氰尿酸酯和三-異氰酸酯基環(huán)烷基異氰尿酸酯。
這些聚異氰酸酯的每一種可以單獨(dú)使用或兩種或多種組合使用。
對(duì)于反應(yīng)聚異氰酸酯和含活潑氫基聚酯樹(shù)脂(例如含羥基聚酯樹(shù)脂)時(shí)使用的混合比,聚異氰酸酯(PIC)中的異氰酸酯基團(tuán)[NCO]含量與含羥基聚酯樹(shù)脂中的羥基[OH]含量的混合當(dāng)量比[NCO]/[OH]通常為5/1至1/1,優(yōu)選為4/1至1.2/1,更優(yōu)選為3/1至1.5/1。
當(dāng)異氰酸酯基團(tuán)[NCO]的含量大于5時(shí),低溫定影性劣化;當(dāng)異氰酸酯基團(tuán)[NCO]含量小于1時(shí),防偏移性劣化。
對(duì)含異氰酸酯基團(tuán)的聚酯預(yù)聚物(A)中的聚異氰酸酯(PIC)組分含量沒(méi)有特別限制,可以根據(jù)所需用途適當(dāng)選擇,例如該含量?jī)?yōu)選為0.5質(zhì)量%至40質(zhì)量%,更優(yōu)選為1質(zhì)量%至30質(zhì)量%和更優(yōu)選為2質(zhì)量%至20質(zhì)量%。
當(dāng)該含量小于0.5質(zhì)量%時(shí),抗熱偏移性劣化和難以獲得耐熱儲(chǔ)存穩(wěn)定性和低溫定影性。當(dāng)含量大于40質(zhì)量%,低溫定影性傾向于劣化。
在含異氰酸酯基團(tuán)的聚酯預(yù)聚物(A)中,每分子中含有的異氰酸酯基團(tuán)的平均數(shù)目通常為1或更大,優(yōu)選為1.2至5和更優(yōu)選為1.5至4。
當(dāng)每分子中異氰酸酯基團(tuán)數(shù)目小于1時(shí),通過(guò)脲鍵基團(tuán)改性的聚酯樹(shù)脂的分子量會(huì)降低,導(dǎo)致抗熱偏移性劣化。
對(duì)于能夠與含活潑氫基的化合物反應(yīng)的聚合物的重均分子量(Mw),通過(guò)使用凝膠滲透色譜(GPC),基于四氫呋喃(THF)可溶物的分子量分布,其優(yōu)選為3,000至40,000,和更優(yōu)選為4,000至30,000。當(dāng)重均分子量(Mw)小于3,000時(shí),耐熱儲(chǔ)存性會(huì)劣化,當(dāng)重均分子量(Mw)大于40,000時(shí),低溫定影性會(huì)劣化。
可使用凝膠滲透色譜(GPC)測(cè)量裝置(GPC-8220GPC,TOSOHCORPORATION制造),基于下面的條件測(cè)量能夠與含活潑氫基的化合物反應(yīng)的聚合物的重均分子量(Mw)
使用長(zhǎng)度為15cm的三柱(TSKgel SuperHZM-H,TOSOHCORPORATION制造)將溫度設(shè)定為40℃,以0.35毫升/分鐘的流速流注(stream)作為溶劑的四氫呋喃(THF),將100mL0.15質(zhì)量%樣品溶液(能夠與含活潑氫基的化合物反應(yīng)的聚合物)傾入柱中,測(cè)量能夠與含活潑氫基的化合物反應(yīng)的聚合物的重均分子量(Mw)。應(yīng)該指出作為預(yù)處理,將0.4mL0.15質(zhì)量%樣品溶液溶于四氫呋喃(THF)(含有穩(wěn)定劑,Wako Pure ChemicalIndustries,Ltd.制造)中,得到0.15質(zhì)量%,將該溶液流經(jīng)0.2微米篩孔的過(guò)濾器,獲得濾出物。使用該濾出物作為樣品溶液。
在測(cè)量樣品的分子量時(shí),基于分析曲線的對(duì)數(shù)值和計(jì)算值之間的關(guān)系計(jì)算樣品的分子量分布,該分析曲線是使用幾種單分散聚苯乙烯標(biāo)準(zhǔn)樣品制備的。對(duì)于制備分析曲線的標(biāo)準(zhǔn)聚苯乙烯樣品,使用來(lái)自SHOWADENKO K.K.的ShowdexSTANDARD的S-7300、s-210、S-390、S-875、S-1980、S-10.9、S-629、S-3.0、S-0.580,以及甲苯。對(duì)于檢測(cè)器,使用折射率(RI)檢測(cè)器。
例如,使用凝膠滲透色譜(GPC)可如下進(jìn)行分子量分布的測(cè)量首先,將熱室中的柱穩(wěn)定在40℃。在保持該溫度的同時(shí),以1毫升/分鐘的流速流注作為柱溶劑的四氫呋喃(THF),并且將50-200微升的四氫呋喃樹(shù)脂樣品溶液(其濃度調(diào)節(jié)至0.05質(zhì)量%-0.6質(zhì)量%)傾入柱中,測(cè)量分子量分布。在測(cè)量樣品的分子量分布時(shí),基于分析曲線的對(duì)數(shù)值和計(jì)算值之間的關(guān)系計(jì)算樣品的分子量分布,該分析曲線是使用幾種單分散聚苯乙烯標(biāo)準(zhǔn)樣品制備的。對(duì)于制備分析曲線的標(biāo)準(zhǔn)聚苯乙烯樣品,使用Pressure Chemical Co.或TOSOH CORPORATION制造的分子量為6×102、2.1×102、4×102、1.75×104、1.1×105、3.9×105、8.6×105、2×106和4.48×106的那些,并且優(yōu)選使用至少10個(gè)標(biāo)準(zhǔn)聚苯乙烯樣品。對(duì)于檢測(cè)器,可以使用折射率(RI)檢測(cè)器。
--結(jié)晶聚酯樹(shù)脂--結(jié)晶聚酯樹(shù)脂具有結(jié)晶度和顯示出熱熔性,這導(dǎo)致在定影開(kāi)始溫度附近粘度急劇下降。也就是說(shuō),結(jié)晶聚酯樹(shù)脂因具有結(jié)晶度剛好在熔融開(kāi)始溫度之前,顯示出優(yōu)異的耐熱儲(chǔ)存穩(wěn)定性,并且在用于定影的熔融開(kāi)始溫度下,其顯示出粘度的急劇下降(急劇熔融性),因此有可能制備以下調(diào)色劑,該調(diào)色劑耐熱儲(chǔ)存穩(wěn)定性和低溫定影性都優(yōu)異,并具有優(yōu)異釋放寬度(width of releasing)(低溫定影溫度下限和熱偏移產(chǎn)生溫度之間的差異)。
對(duì)結(jié)晶聚酯樹(shù)脂沒(méi)有特別限制,可以根據(jù)所需用途適當(dāng)選擇,其實(shí)例包括2至6個(gè)碳原子的二醇組合物作為醇組分,特別是下式(1)表示的結(jié)晶聚酯樹(shù)脂,其是使用含有1,4-丁二醇、1,6-己二醇及其衍生物(摩爾比為80摩爾或更大,更優(yōu)選為85摩爾%至100摩爾%)的化合物和至少馬來(lái)酸、富馬酸、琥珀酸及其衍生物作為酸組分而制備的。
在式(1)中,′n′和′m′分別表示重復(fù)單元值,L表示1至3的整數(shù),和R1和R2可以具有相同值或獨(dú)立具有不同值,和獨(dú)立表示氫原子或烴原子。
為了控制結(jié)晶聚酯樹(shù)脂的結(jié)晶度和熔點(diǎn),當(dāng)合成結(jié)晶聚酯時(shí)可以使用非線性聚酯,其是通過(guò)將三價(jià)或更高價(jià)多價(jià)醇(例如甘油)加入至醇組分中或?qū)⑷齼r(jià)或更高價(jià)多羧酸(例如無(wú)水偏苯三酸)加入至酸組分中進(jìn)行縮聚而得到的。使用固體NMR等等,可以鑒別結(jié)晶聚酯的分子結(jié)構(gòu)。
對(duì)于結(jié)晶聚酯樹(shù)脂的重均分子量(Mw),在基于凝膠滲透色譜(GPC)的鄰二氯苯可溶物分子量分布中,優(yōu)選為1,000至30,000和更優(yōu)選為1,000至6,500。當(dāng)重均分子量(Mw)小于1,000時(shí),調(diào)色劑的耐熱儲(chǔ)存穩(wěn)定性會(huì)劣化。當(dāng)重均分子量(Mw)大于30,000時(shí),低溫定影性會(huì)劣化。
對(duì)于結(jié)晶聚酯樹(shù)脂的數(shù)均分子量(Mn),在基于凝膠滲透色譜(GPC)的鄰二氯苯可溶物分子量分布中,優(yōu)選為500至6,000,和更優(yōu)選為500至2,000。此外,重均分子量(Mw)和數(shù)均分子量(Mn)的比例(Mw/Mn)優(yōu)選為2至8和更優(yōu)選為2至5。
在通過(guò)凝膠滲透色譜(GPC)測(cè)量的分子量分布中,優(yōu)選分子量分布圖中的峰點(diǎn)為3.5至4.0,峰的半值寬為1.5或更小,該分布圖由log(M)作為橫軸和質(zhì)量%作為縱軸表示。
結(jié)晶聚酯樹(shù)脂的熔融溫度和F1/2溫度優(yōu)選為低溫,只要不損害耐熱儲(chǔ)存穩(wěn)定性,例如DSC吸熱峰溫優(yōu)選為50℃至150℃。當(dāng)結(jié)晶聚酯樹(shù)脂的熔融溫度和F1/2溫度小于50℃時(shí),調(diào)色劑的耐熱儲(chǔ)存穩(wěn)定性會(huì)劣化和并且在顯影單元的內(nèi)溫(internal temperature)下,易于發(fā)生調(diào)色劑粘連(blocking)。當(dāng)結(jié)晶聚酯樹(shù)脂的熔融溫度和F1/2溫度大于150℃時(shí),調(diào)色劑的低溫定影性會(huì)劣化,這是因?yàn)槎ㄓ皽囟认孪拊黾印?br> 在紅外吸收光譜中,在965±10cm-1和990±10cm-1的任一波長(zhǎng)處,結(jié)晶聚酯樹(shù)脂優(yōu)選具有烯烴的吸收,該吸收基于δCH(面外彎曲振動(dòng)(out-of-plane bending vibration))。當(dāng)基于δCH(面外彎曲振動(dòng))的烯烴吸收保持在該位置時(shí),改善了調(diào)色劑的低溫。
對(duì)于結(jié)晶聚酯樹(shù)脂的酸值,從紙與樹(shù)脂的相容性考慮,為了獲得低溫定影性,酸值優(yōu)選為8mgKOH/g或更大,和更優(yōu)選為20mgKOH/g或更大。另一方面,為了改善熱偏移性,酸值優(yōu)選為45mgKOH/g或更小。
從低溫定影性和充電能力考慮,結(jié)晶聚酯樹(shù)脂的羥基值優(yōu)選為0mgKOH/g至50mgKOH/g,和更優(yōu)選為5mgKOH/g至50mgKOHig。
當(dāng)未改性聚酯樹(shù)脂(b)和結(jié)晶聚酯樹(shù)脂(c)都包含在調(diào)色劑中時(shí),含脲鍵基團(tuán)的聚酯樹(shù)脂(a)、未改性聚酯樹(shù)脂(b)和結(jié)晶聚酯樹(shù)脂(c)的混合質(zhì)量比由(a)/(b)+(c)表示,通常為5/95至25/75,優(yōu)選10/90至25/75,更優(yōu)選為12/88至25/75,進(jìn)一步優(yōu)選為12/88至22/78,以及(b)和(c)的質(zhì)量比通常為99/1至50/50,優(yōu)選為95/5至60/40,和更優(yōu)選為90/10至65/35。當(dāng)質(zhì)量比偏離上述數(shù)值范圍時(shí),可能出現(xiàn)抗熱偏移性劣化的情況,并難以獲得耐熱儲(chǔ)存穩(wěn)定性和低溫定影性。
--其它組分--對(duì)其它組分沒(méi)有特別限制,可以根據(jù)所需用途適當(dāng)選擇,其實(shí)例包括著色劑、電荷控制劑、無(wú)機(jī)細(xì)顆粒、流動(dòng)性改進(jìn)劑、清潔能力改進(jìn)劑、磁性材料,和金屬皂。
對(duì)著色劑沒(méi)有特別限制,并可適當(dāng)選自本領(lǐng)域已知的染料和顏料。著色劑的實(shí)例包括炭黑、苯胺黑染料、鐵黑、萘酚黃S、漢撒黃(HaansaYellow)(10G、5G,和G)、鎘黃、氧化鐵黃、黃鐵華(yellow ocher)、鉛黃、鈦黃、多偶氮黃、油黃、漢撒黃(GR,A,RN,R)、顏料黃L、聯(lián)苯胺黃(G,GR)、永固黃(NCO)、堅(jiān)牢黃(5G,R)、酒石黃色淀(tartrazinelake yellow)、喹啉黃淀、蒽(anthrasan)黃BGL、異吲哚酮黃、鐵丹、鉛紅、鉛朱紅、鎘紅、鎘汞紅、銻朱紅、永固紅4R、對(duì)位紅、fiser紅、對(duì)氯鄰硝基苯胺紅、立索堅(jiān)牢猩紅G、堅(jiān)牢亮猩紅(brilliant fast scarlet)、亮洋紅BS、永固紅(F2R,F(xiàn)4R,F(xiàn)RL,F(xiàn)RLL,F(xiàn)4RH)、堅(jiān)牢猩紅VD、硫化堅(jiān)牢品紅B、亮猩紅G、立索品紅GX、永固紅F5R、亮胭脂紅6B、顏料猩紅3B、波爾多紅5B、甲基苯胺紫紅、永固波爾多紅F2K、Helio波爾多紅BL、波爾多紅10B、淺骨紫紅(BON Maroon light)、中骨紫紅(BON Marron Medium)、曙紅色淀、若丹明色淀B、若丹明色淀Y、茜素色淀、硫靛紅B、硫靛紫紅、油紅、喹丫啶酮紅、吡唑啉酮紅、多偶氮紅、鎘朱紅、聯(lián)苯胺橙、苝酮(perinone)橙、油橙、鈷藍(lán)、天藍(lán)、堿性藍(lán)色淀、孔雀藍(lán)色淀、維多利亞藍(lán)色淀、無(wú)金屬酞菁藍(lán)、酞菁藍(lán)、堅(jiān)牢天藍(lán)、陰丹士林藍(lán)(RS,BC)、靛青、群青、鐵藍(lán)、蒽醌藍(lán)、堅(jiān)牢紫B、甲基紫色淀、鈷紫、錳紫、二噁烷紫、蒽醌紫、鉻綠、鋅綠、氧化鉻、翠綠(viridian green)、翡翠綠、顏料綠B、萘酚綠B、綠金、酸性綠色淀、孔雀綠色淀、酞菁綠、蒽醌綠、氧化鈦、氧化鋅(zincflower)和鋅鋇白。
這些著色劑中的每種可以單獨(dú)使用或兩種或多種組合使用。
對(duì)加入到調(diào)色劑中的著色劑的含量沒(méi)有特別限制,可以根據(jù)所需用途適當(dāng)選擇,然而,該含量?jī)?yōu)選為1質(zhì)量%至15質(zhì)量%,和更優(yōu)選為3質(zhì)量%至10質(zhì)量%。
當(dāng)含量小于1質(zhì)量%時(shí),調(diào)色劑的著色力(tinting power)會(huì)劣化。當(dāng)含量大于15質(zhì)量%時(shí),調(diào)色劑中染料和顏料產(chǎn)生不完全分散,可能會(huì)導(dǎo)致著色力和調(diào)色劑的電性能劣化。
著色劑可以與樹(shù)脂一起用作母料復(fù)合物(composite masterbatchcompound)。對(duì)樹(shù)脂沒(méi)有特別限制,可以適當(dāng)選自本領(lǐng)域已知的那些。樹(shù)脂的實(shí)例包括苯乙烯類或其取代衍生物的聚合物、苯乙烯共聚物、聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸丁酯、聚氯乙烯、聚乙酸乙烯酯、聚乙烯、聚丙烯、聚酯、環(huán)氧樹(shù)脂、環(huán)氧多元醇樹(shù)脂、聚氨酯、聚酰胺、聚乙烯醇縮丁醛、聚丙烯酸類樹(shù)脂、松香、改性松香、萜烯樹(shù)脂、脂族烴樹(shù)脂、脂環(huán)族烴樹(shù)脂、芳族石油樹(shù)脂、氯化石蠟和石蠟。這些樹(shù)脂中的每種可以單獨(dú)使用或兩種或多種組合使用。
苯乙烯或其取代衍生物的聚合物的實(shí)例包括聚酯樹(shù)脂、聚苯乙烯、聚對(duì)氯苯乙烯和聚乙烯基甲苯。苯乙烯共聚物的實(shí)例包括苯乙烯-對(duì)氯苯乙烯共聚物、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(vinyinahthalene)共聚物、苯乙烯-丙烯酸甲酯共聚物、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-甲基丙烯酸丁酯共聚物、苯乙烯-α-甲基氯甲基丙烯酸酯共聚物、苯乙烯-丙烯腈共聚物、苯乙烯-乙烯基甲基酮共聚物、苯乙烯-丁二烯共聚物、苯乙烯-異戊二烯共聚物、苯乙烯-丙烯腈-茚共聚物、苯乙烯-馬來(lái)酸共聚物和苯乙烯-馬來(lái)酸酯共聚物。
可以通過(guò)對(duì)用于母料的樹(shù)脂和著色劑施加高剪切力,并混合或捏合這些組分而獲得母料。此處,為了改善著色劑和樹(shù)脂之間的相互作用,可以向其中加入有機(jī)溶劑。此外,優(yōu)選使用所謂的閃蒸工藝,這是因?yàn)樵陂W蒸工藝中,可以直接使用著色劑的濕濾餅而無(wú)需干燥。在閃蒸工藝中,將含水的著色劑-水-糊狀物與樹(shù)脂和有機(jī)溶劑混合或捏合,以將著色劑轉(zhuǎn)移至樹(shù)脂,然后除去水分和有機(jī)溶劑組分。為進(jìn)行混合和捏合,優(yōu)選使用高剪切分散裝置,例如三輥磨。
對(duì)電荷控制劑沒(méi)有特別限制,可以適當(dāng)選自本領(lǐng)域已知的那些,然而,當(dāng)使用著色材料用于電荷控制劑時(shí),調(diào)色劑的色調(diào)會(huì)變化,因此,優(yōu)選使用無(wú)色材料或接近白色的材料。其實(shí)例包括三苯基甲烷染料、鉬酸螯合物顏料、若丹明染料、烷氧基胺、季銨鹽(例如氟改性季銨鹽)、烷基酰胺、磷單體或其化合物、鎢單體或其化合物、氟活化劑、水楊酸金屬鹽和水楊酸衍生物金屬鹽。這些電荷控制劑的每種可以單獨(dú)使用或兩種或多種組合使用。
對(duì)于電荷控制劑,可以使用市售產(chǎn)品,市售電荷控制劑的實(shí)例包括Bontron P-51季銨鹽、Bontron E-82萘酚酸金屬絡(luò)合物、Bontron E-84水楊酸金屬絡(luò)合物和Bontron E-89苯酚縮合物(Orient Chemical Industies,Ltd.制造);TP-302和TP-415季銨鹽鉬金屬絡(luò)合物(Hodogaya Chemical Co.)、Copy Charge PSY VP2O38季銨鹽、Copy Blue PR三苯基甲烷衍生物和Copy Charge NEG VP2036和Copy Charge NX VP434季銨鹽(HoechstLtd.);LRA-901和LR-147硼金屬絡(luò)合物(Japan Carlit Co.,Ltd.);喹丫啶酮、偶氮顏料和具有例如磺酸基團(tuán)、羧基和季銨鹽等官能團(tuán)的其它高分子量化合物。
可以在將電荷分散劑溶解和與母料捏合后溶解或分散電荷控制劑,或者可以在溶解和分散有機(jī)溶劑和各種調(diào)色劑組分的同時(shí),直接將其加入有機(jī)溶劑中。
基于粘合劑樹(shù)脂的類型、根據(jù)需要使用的添加劑是否存在和分散方法,確定調(diào)色劑中電荷控制劑的含量,并且沒(méi)有統(tǒng)一限制,然而,例如相對(duì)于100質(zhì)量份的粘合劑樹(shù)脂,電荷控制劑的用量為0.1質(zhì)量份至10質(zhì)量份,和更優(yōu)選為0.2質(zhì)量份至5質(zhì)量份當(dāng)。當(dāng)電荷控制劑的用量小于0.1質(zhì)量份時(shí),不能獲得調(diào)色劑的充電能力。當(dāng)電荷控制劑的用量大于10質(zhì)量份時(shí),調(diào)色劑的充電能力太大,這降低了最初使用的電荷控制劑的效果,并且對(duì)于顯影輥的靜電吸引力增加,導(dǎo)致顯影劑的流動(dòng)性降低和圖像密度減小。
對(duì)無(wú)機(jī)細(xì)顆粒沒(méi)有特別限制,可以根據(jù)所需用途適當(dāng)選擇,其實(shí)例包括硅石、氧化鋁、氧化鈦、鈦酸鋇、鈦酸鎂、鈦酸鈣、鈦酸鍶、氧化鋅、氧化錫、石英砂、粘土、云母、硅灰石、硅藻土(silious earth)、氧化鉻、氧化鈰、鐵丹(clocothar)、三氧化銻、氧化鎂、氧化鋯、硫酸鋇、碳酸鋇、碳酸鈣、碳化硅和氮化硅。這些無(wú)機(jī)細(xì)顆粒中的每一種可以單獨(dú)使用或兩種或多種組合使用。
無(wú)機(jī)細(xì)顆粒的初級(jí)粒子直徑優(yōu)選為5納米至2微米,更優(yōu)選為5納米至500納米。根據(jù)BET法,無(wú)機(jī)細(xì)顆粒的比表面積優(yōu)選為20m2/g至500m2/g。
無(wú)機(jī)細(xì)顆粒在調(diào)色劑中的用量?jī)?yōu)選為0.01質(zhì)量%至5.0質(zhì)量%,和更優(yōu)選為0.01質(zhì)量%至2.0質(zhì)量%。
流動(dòng)性促進(jìn)劑(flowability improver)指通過(guò)對(duì)其進(jìn)行表面處理而增加疏水性,甚至在高濕度條件下能夠防止流動(dòng)性和充電能力劣化的那些物質(zhì)。流動(dòng)性促進(jìn)劑的實(shí)例包括硅烷偶聯(lián)劑、甲硅烷基試劑、含有烷基氟化物的硅烷偶聯(lián)劑、有機(jī)鈦酸鹽偶聯(lián)劑、鋁偶聯(lián)劑、硅油和改性硅油。
將清潔能力促進(jìn)劑加入至調(diào)色劑,以在圖像轉(zhuǎn)印后,除去殘留在光電導(dǎo)體和初級(jí)轉(zhuǎn)印介質(zhì)上的殘余顯影劑。清潔能力促進(jìn)劑的實(shí)例包括脂肪酸的金屬鹽,例如硬脂酸鋅、硬脂酸鈣和硬脂酸;和通過(guò)無(wú)皂乳液聚合制備的聚合物細(xì)顆粒,例如聚甲基丙烯酸甲酯細(xì)顆粒,和聚苯乙烯細(xì)顆粒。聚合物細(xì)顆粒優(yōu)選具有相對(duì)窄的粒度直徑和平均體積粒徑(0.01微米至1微米)。
對(duì)磁性材料沒(méi)有特別限制,并可以從現(xiàn)有技術(shù)已知的那些適當(dāng)選擇,其實(shí)例包括鐵粉、磁鐵礦和鐵氧體。在這些磁性材料中,就色調(diào)而言,優(yōu)選使用白色材料。
-水性介質(zhì)-
對(duì)水性介質(zhì)沒(méi)有特別限制,可以適當(dāng)選自本領(lǐng)域已知的那些,其實(shí)例包括水、可與水混溶的溶劑及其混合物。它們中,特別優(yōu)選水。
對(duì)可與水混溶的溶劑沒(méi)有特別限制,只要其與水混溶,其實(shí)例包括醇、二甲基甲酰胺、四氫呋喃、溶纖劑和低級(jí)酮。
醇的實(shí)例包括甲醇、異丙醇和乙二醇。低級(jí)酮的實(shí)例包括丙酮、甲乙酮。
可以單獨(dú)使用或兩種或多種組合使用上述水性介質(zhì)。
如上所述,要求在水性介質(zhì)中不含有機(jī)樹(shù)脂細(xì)顆粒。
分散顆粒是分散體,即包括調(diào)色劑材料的溶解和分散溶液的油滴,該溶液是通過(guò)將調(diào)色劑材料溶解和分散于水性介質(zhì)中而制備的,并且分散顆粒的組成與調(diào)色劑材料的溶解和分散溶液的組成相同。也就是說(shuō),分散顆粒至少包括單體、聚合物和能夠與含活潑氫基的化合物反應(yīng)的聚合物(即預(yù)聚物)中的任一種,并還根據(jù)需要包括其它調(diào)色劑材料組分,例如未改性聚酯樹(shù)脂、著色劑和電荷控制劑。
通過(guò)將調(diào)色劑材料的溶解和分散溶液分散在水性介質(zhì)中,形成分散顆粒,由此制備水包油滴型分散液。
對(duì)分散顆粒的體均粒徑(Mv)沒(méi)有特別限制,并可以根據(jù)所需用途適當(dāng)選擇,然而,在增加其體均粒徑(Mv)之前,即制備水包油滴型分散液時(shí),分散顆粒的體均粒徑(Mv)優(yōu)選為0.1微米至3微米,更優(yōu)選為0.1微米至2微米,和更優(yōu)選為0.1微米至1微米。當(dāng)分散顆粒的體均粒徑(Mv)是微觀的,可以粒化具有優(yōu)異充電能力的調(diào)色劑,因?yàn)樵谟梅稚㈩w粒形成的調(diào)色劑顆粒中沒(méi)有發(fā)現(xiàn)調(diào)色劑材料組成的不均勻性,并且調(diào)色劑顆粒之間的帶電量是均一的。
可以使用例如粒度分布分析器(nanotrac UPA-150EX,NIKKISO Co.,Ltd.制造測(cè)量)測(cè)量分散顆粒的體均粒徑(Mv),和使用分析器軟件(MicroTrack Particle Size Analyzer Ver.10.1.2-016EE,NIKKISO Co.,Ltd.制造)分析。
首先,向30mL玻璃樣品瓶中加入調(diào)色劑材料的溶解和分散溶液,和用于調(diào)色劑材料的溶解和分散溶液的溶劑(例如乙酸乙酯)以制備10質(zhì)量%的分散液。使用超聲分散裝置(W-113MK-II,HONDA ELECTRONICS Co.,Ltd.制造)對(duì)獲得的分散液分散處理2分鐘。
在測(cè)量具有溶劑(例如乙酸乙酯)的樣品的背景值后,將已經(jīng)進(jìn)行了分散處理的分散液逐滴加入樣品瓶中,在下面的條件下測(cè)量分散液的粒徑粒度分布分析器測(cè)量的樣品載荷值為1至10。從分散液粒徑測(cè)量的可再現(xiàn)性考慮,要求在樣品載荷值為1至10的條件下測(cè)量分散液的粒徑。為了獲得該樣品載荷值,優(yōu)選適當(dāng)控制分散液的滴加量。
在測(cè)量和分析中,分別如下設(shè)定測(cè)量和分析條件顆粒分布顯示體積;粒徑種類標(biāo)準(zhǔn);顆粒滲透性滲透;顆粒形狀非球形;通道數(shù)目44;測(cè)量時(shí)間60秒;測(cè)量時(shí)間的數(shù)目一次;顆粒折射率1.5;和緊密度1g/cm3。
對(duì)于溶劑的折射率值,描述于“Guideline of Input Conditions inMeasurement”(參見(jiàn)圖4A至4C)的數(shù)值中,可以使用調(diào)色劑材料的溶解和分散溶液的溶劑,例如乙酸乙酯折射率1.37。
調(diào)色劑材料的溶解和分散溶液優(yōu)選分散在水性介質(zhì)中,同時(shí)攪拌水性介質(zhì)中的調(diào)色劑材料的溶解和分散溶液。對(duì)分散方法沒(méi)有特別限制,可以根據(jù)所需用途適當(dāng)選擇。例如,可以使用常規(guī)分散裝置。分散裝置的實(shí)例包括低速剪切分散裝置、高速剪切分散裝置、摩擦分散裝置、高壓射流分散裝置,和超聲分散裝置。其中,根據(jù)控制分散顆粒的粒徑為0.1至0.3微米的能力,優(yōu)選高速剪切分散裝置。
<中間除去有機(jī)溶劑>
在中間除去有機(jī)溶劑中,在?;{(diào)色劑前從分散顆粒中除去有機(jī)溶劑。
在中間除去有機(jī)溶劑中,可以獲得多晶顆?;虿煌谇蛐握{(diào)色劑顆粒的不確定形狀的調(diào)色劑顆粒,因?yàn)槌ビ袡C(jī)溶劑直至調(diào)色劑具有所需固體濃度,然后使分散顆粒聚結(jié)以生長(zhǎng)。因?yàn)樾跄镔|(zhì)保留在所得顆粒上,可以改善光電導(dǎo)體上的刀片清潔能力。
在中間除去有機(jī)溶劑中,除去有機(jī)溶劑后分散顆粒中的有機(jī)溶劑濃度優(yōu)選為0.5質(zhì)量%至35質(zhì)量%,和更優(yōu)選為0.5質(zhì)量%至10質(zhì)量%。
當(dāng)有機(jī)溶劑的濃度小于0.5質(zhì)量%時(shí),分散顆粒的粘度增加,即使當(dāng)在?;瘯r(shí)分散顆粒絮凝時(shí),也不能熔合分散顆粒,并且在使用調(diào)色劑過(guò)程中,顆粒破裂。當(dāng)有機(jī)溶劑的濃度大于35質(zhì)量%時(shí),在粒化分散顆粒后,顆粒絮凝態(tài)的保持性弱,形成多晶的調(diào)色劑顆粒并保持絮凝態(tài),調(diào)色劑清潔能力優(yōu)異,并且可以防止在從絮凝物質(zhì)形成調(diào)色劑顆粒時(shí),調(diào)色劑顆粒形狀喪失。
除去有機(jī)溶劑的方法包括(1)一種方法,其中逐漸降低整個(gè)反應(yīng)系統(tǒng)的壓力,以便完全蒸發(fā)并除去分散顆粒中的有機(jī)溶劑;(2)一種方法,其中逐漸升高整個(gè)系統(tǒng)的溫度,以便完全蒸發(fā)并除去分散顆粒中的有機(jī)溶劑;和(3)一種方法,其中將水包油滴型分散液噴灑在干燥氣氛中,以便完全除去分散顆粒中不溶的有機(jī)溶劑。
對(duì)于其中噴灑水包油滴型分散液的干燥氣氛,通常使用通過(guò)加熱空氣、氮?dú)?、二氧化碳?xì)?、燃燒氣體等產(chǎn)生的加熱氣體,或在高于特定溶劑的沸點(diǎn)的溫度下加熱的各種流體或氣流,所述特定溶劑為溶劑中具有最高沸點(diǎn)的溶劑。在短時(shí)工藝中,使用噴霧干燥器、帶式干燥器、回轉(zhuǎn)爐等等有可能獲得令人滿意的和所需質(zhì)量的上述每種干燥氣氛。
在中間除去有機(jī)溶劑中,優(yōu)選制備形狀因子SF-1為120至160,和形狀因子SF-2為115至160的調(diào)色劑。
當(dāng)形狀因子SF-1為小于120和SF-2為小于115時(shí),清潔能力會(huì)劣化。當(dāng)SF-1和SF-2分別大于160時(shí),將發(fā)生來(lái)自光電導(dǎo)體、中間轉(zhuǎn)印帶和輥筒的調(diào)色劑的缺陷轉(zhuǎn)印,導(dǎo)致圖像品質(zhì)劣化。
形狀因子SF-1指調(diào)色劑形狀的圓形度或球形度,并由下面的方程(1)表示。形狀因子SF-1的值為圖的最大長(zhǎng)度(MXLNG)的平方值除以圖面積(AREA),然后乘以100π/4,該圖可以通過(guò)將調(diào)色劑投影到兩維平面上而獲得SF1={(MXLNG)2/AREA}×(100π/4)方程(1)在方程(1)中,當(dāng)形狀因子SF-1的值為100時(shí),調(diào)色劑的形狀為球形,隨著形狀因子的值增加,以更不確定的形狀形成調(diào)色劑。
形狀因子SF-2指調(diào)色劑形狀的凹陷和凸出的程度,并由下面的方程(2)表示。形狀因子SF-2的值為圖的周長(zhǎng)(PERI)的平方值除以圖面積(AREA)然后乘以100π/4,該圖可以通過(guò)將調(diào)色劑投影到兩維平面上而獲得。
SF-2={(PERI)2/AREA}×(100π/4)方程(2)在方程(2)中,當(dāng)形狀因子SF-2的值為100時(shí),調(diào)色劑表面沒(méi)有凹陷和凸出,隨著形狀因子SF-2的增加,調(diào)色劑表面的凹陷和凸出更明顯。
具體地,可以如下測(cè)量形狀因子,使用場(chǎng)致發(fā)射型掃描電鏡(S-4500,Hitachi Ltd.制造),以8kV的加速電壓和2,000X的透鏡放大率對(duì)調(diào)色劑照相,然后將照片掃描進(jìn)入圖像分析器(LUSEX3,NIRECO Corp.制造)以分析圖像并計(jì)算形狀因子。
<粒化調(diào)色劑>
在?;{(diào)色劑中,將有機(jī)樹(shù)脂細(xì)顆粒加入水包油滴型分散液中,以在有機(jī)樹(shù)脂細(xì)顆粒存在下?;{(diào)色劑。
在制備水包油滴型分散液時(shí),可以使水性介質(zhì)中不含有機(jī)樹(shù)脂細(xì)顆粒,而獲得微觀分散顆粒,并且在粒化調(diào)色劑中,可以控制調(diào)色劑形狀和粒度分布,并可以獲得具有窄粒度分布的調(diào)色劑。
-有機(jī)樹(shù)脂細(xì)顆粒-對(duì)有機(jī)樹(shù)脂細(xì)顆粒沒(méi)有特別限制,并可以選自本領(lǐng)域已知樹(shù)脂,只要其為能夠在水包油滴型分散液中形成水分散液的樹(shù)脂。有機(jī)樹(shù)脂細(xì)顆??梢允撬苄詷?shù)脂或熱固性樹(shù)脂,其實(shí)例包括乙烯基樹(shù)脂、聚氨酯樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂、聚酯樹(shù)脂、聚酰胺樹(shù)脂、聚酰亞胺樹(shù)脂、有機(jī)硅樹(shù)脂、酚醛樹(shù)脂、蜜胺樹(shù)脂、脲醛樹(shù)脂、苯胺樹(shù)脂、離聚物樹(shù)脂、聚碳酸酯樹(shù)脂。這些樹(shù)脂可以單獨(dú)選擇或組合兩種或多種,以用作細(xì)樹(shù)脂顆粒??紤]到容易形成球形樹(shù)脂細(xì)顆粒的水分散液,在這些實(shí)例中,樹(shù)脂顆粒優(yōu)選由選自乙烯基樹(shù)脂、聚氨酯樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂和聚酯樹(shù)脂之一形成。
乙烯基樹(shù)脂為均聚或共聚乙烯基單體而獲得的聚合物。乙烯基樹(shù)脂的實(shí)例包括苯乙烯-(甲基)丙烯酸酯樹(shù)脂,苯乙烯-丁二烯共聚物、(甲基)丙烯酸-丙烯酸酯共聚物、苯乙烯(sthrene)丙烯腈共聚物、苯乙烯-馬來(lái)酐共聚物和苯乙烯(甲基)丙烯酸共聚物。
此外,有機(jī)樹(shù)脂細(xì)顆??梢杂珊芯哂袃蓚€(gè)或多個(gè)不飽和基團(tuán)的單體的共聚物形成。對(duì)具有兩個(gè)或多個(gè)不飽和基團(tuán)的單體沒(méi)有特別限制,并可以根據(jù)所需用途適當(dāng)選擇。該單體的實(shí)例包括甲基丙烯酸環(huán)氧乙烷加成物的硫酸酯的鈉鹽(Eleminol RS-30,Sanyo Chemical Industries Co.制造)、二乙烯基苯、己烷-1,6-二醇丙烯酸酯。
根據(jù)適當(dāng)選自常規(guī)方法中的方法,通過(guò)聚合上面列出的單體制備有機(jī)樹(shù)脂細(xì)顆粒。優(yōu)選獲得樹(shù)脂顆粒的水分散液形式的樹(shù)脂細(xì)顆粒。這種水分散液的制備方法的實(shí)例包括下面的(1)~(8)(1)樹(shù)脂顆粒的水分散液的制備方法,其中,對(duì)于乙烯基樹(shù)脂,通過(guò)懸浮聚合法、乳液聚合法、種子聚合法或分散聚合法聚合作為原料的乙烯基單體;(2)樹(shù)脂顆粒的水分散液的制備方法,其中,在加聚或縮聚樹(shù)脂,例如聚酯樹(shù)脂、聚氨酯樹(shù)脂或環(huán)氧樹(shù)脂時(shí),在適當(dāng)分散劑存在下,將前體(單體、低聚物等等)或其溶劑溶液分散在水性介質(zhì)中,接著加熱或加入固化劑,以便固化,由此獲得樹(shù)脂顆粒的水分散液;(3)樹(shù)脂顆粒的水分散液的制備方法,其中在加聚和/或縮聚樹(shù)脂,如聚酯樹(shù)脂、聚氨酯樹(shù)脂或環(huán)氧樹(shù)脂時(shí),將任意選擇的乳化劑溶解在前體中(單體、低聚物等等)或其溶劑溶液(優(yōu)選為液體,或通過(guò)加熱液化)中,和然后向其中加入水,以便引起相轉(zhuǎn)化乳化,由此獲得樹(shù)脂顆粒的水分散液;(4)樹(shù)脂細(xì)顆粒水分散液的制備方法,其中使用磨碎機(jī),例如機(jī)械旋轉(zhuǎn)型、射流型等等粉碎通過(guò)聚合法(其可以為加聚、開(kāi)環(huán)聚合、加成縮合或縮聚中的任一種)預(yù)先制備的樹(shù)脂,將如此獲得的樹(shù)脂粉末分級(jí),由此獲得樹(shù)脂顆粒,和然后在任意選擇的分散劑存在下,將樹(shù)脂顆粒分散在水性介質(zhì)中,由此獲得樹(shù)脂顆粒的水分散液;(5)樹(shù)脂顆粒的水分散液的制備方法,其中將通過(guò)聚合法(其可以為加聚、開(kāi)環(huán)聚合、加成縮合或縮聚中的任一種)預(yù)先制備的樹(shù)脂溶解在溶劑中,以由此獲得樹(shù)脂溶液,將樹(shù)脂溶液以薄霧的形式噴灑,由此獲得樹(shù)脂顆粒,然后在任意選擇的分散劑存在下,將如此獲得的樹(shù)脂顆粒分散在水性介質(zhì)中,由此獲得樹(shù)脂顆粒的水分散液;(6)樹(shù)脂顆粒的水分散液的制備方法,其中將通過(guò)聚合法(其可以為加聚、開(kāi)環(huán)聚合、加成縮合或縮聚中的任一種)預(yù)先制備的樹(shù)脂溶解在溶劑中,以由此獲得樹(shù)脂溶液,通過(guò)向其中加入不良溶劑或在加熱和溶解后冷卻,使樹(shù)脂溶液沉淀,接著除去溶劑,以由此獲得樹(shù)脂顆粒,然后在任意選擇的分散劑存在下,將如此獲得的樹(shù)脂顆粒分散在水性介質(zhì)中,由此獲得樹(shù)脂顆粒的水分散液;(7)樹(shù)脂顆粒的水分散液的制備方法,其中將通過(guò)聚合法(其可以為加聚、開(kāi)環(huán)聚合、加成縮合或縮聚中的任一種)預(yù)先制備的樹(shù)脂溶解在溶劑中,以由此獲得樹(shù)脂溶液,在任意選擇的分散劑存在下將樹(shù)脂溶液分散在水性介質(zhì)中,然后通過(guò)加熱或減壓除去溶劑,以由此獲得樹(shù)脂顆粒的水分散液;(8)樹(shù)脂顆粒的水分散液的制備方法,其中將通過(guò)聚合法(其可以為加聚、開(kāi)環(huán)聚合、加成縮合或縮聚中的任一種)預(yù)先制備的樹(shù)脂溶解在溶劑中,以由此獲得樹(shù)脂溶液,將任意選擇的乳化劑溶解在樹(shù)脂溶液中,和然后將水加入到樹(shù)脂溶液中,從而引起相轉(zhuǎn)化乳化,由此獲得樹(shù)脂顆粒的水分散液。
對(duì)于有機(jī)細(xì)顆粒,取決于其加入量,可以改變調(diào)色劑的粒徑,并且對(duì)在水包油滴型分散液中使用的有機(jī)樹(shù)脂細(xì)顆粒的加入量沒(méi)有特別限制,可以根據(jù)所需用途適當(dāng)選擇。例如其優(yōu)選為0.5質(zhì)量%至10質(zhì)量%。
在?;{(diào)色劑中,蠟的水分散液(蠟分散液)優(yōu)選連同有機(jī)樹(shù)脂細(xì)顆粒一起加入到水包油滴型分散液中。通過(guò)在制備有機(jī)樹(shù)脂細(xì)顆粒后(在形成分散顆粒后),將蠟(蠟分散液)的水分散液加至水包油滴型分散液中,可以將蠟顆粒均勻分散在調(diào)色劑中,而無(wú)需使用分散劑等等,并有可能使得蠟顆粒適度地保留在調(diào)色劑的表面上,并且防止蠟顆粒在調(diào)色劑顆粒中不均勻分布,以形成防粘性和充電能力優(yōu)異的調(diào)色劑。因此,有可能防止調(diào)色劑在光電導(dǎo)體上成膜。
-蠟的水分散液-通過(guò)將蠟分散在水性介質(zhì)中而制備蠟的水分散液(蠟分散液)。蠟的水分散液(蠟分散液)中,蠟的分散顆粒的體均粒徑(Mv)沒(méi)有特別限制,可以根據(jù)所需用途適當(dāng)選擇,然而,優(yōu)選其是微觀的。例如其優(yōu)選為0.1微米至2微米,和更優(yōu)選為0.1微米至1微米。當(dāng)蠟的分散顆粒的體均粒徑小于0.1微米,不能充分獲得調(diào)色劑的防粘性。當(dāng)體均粒徑大于2微米時(shí),蠟在調(diào)色劑中的均勻分散性會(huì)劣化。
對(duì)蠟的熔點(diǎn)沒(méi)有特別限制,可以根據(jù)所需用途適當(dāng)選擇,然而,就低溫定影性而言,蠟優(yōu)選具有低熔點(diǎn)。例如,熔點(diǎn)優(yōu)選為50℃至90℃,和更優(yōu)選為60℃至85℃。
當(dāng)熔點(diǎn)小于50℃時(shí),蠟會(huì)不利地影響耐熱儲(chǔ)存穩(wěn)定性,和當(dāng)熔點(diǎn)大于90℃時(shí),在低溫定影時(shí)容易發(fā)生冷偏移(cold-offset)。
通過(guò)在差示掃描量熱(DSC)曲線(curb)中顯示的最大吸熱量的峰點(diǎn)確定蠟的熔點(diǎn)(Tm),該曲線通過(guò)基于下面的條件,使用SHIMADZU Corp制造的TA-60WS和DSC60進(jìn)行差示掃描量熱(DSC)。
即,使用鋁樣品盤(pán)(帶蓋)作為樣品容器。向該樣品容器中,加入5mg樣品量的蠟,使用另一鋁樣品盤(pán)用于10mg氧化鋁作為參考,以在流速為50毫升/分鐘的氮?dú)夥沾嬖谙聹y(cè)量樣品。對(duì)于溫度條件,樣品的溫度從20℃作為開(kāi)始溫度,以升溫速度10℃/分鐘升至150℃的最終溫度,和然后沒(méi)有停留時(shí)間,以降溫速度10℃/分鐘將樣品溫度降低到20℃作為最終溫度,并且也沒(méi)有停留時(shí)間,再次以升溫速度10℃/分鐘將樣品溫度升高到150℃作為最終溫度。
在該測(cè)量條件下獲得的測(cè)量結(jié)果可以使用數(shù)據(jù)分析器軟件(TA-60Version 1.52,SHIMADZU Corp.制造)分析。對(duì)于詳細(xì)分析方法,在DrDSC曲線(其為第二次升溫的DSC衍生曲線)的中心,將最大峰點(diǎn)±5℃指定為使用分析器軟件的峰分析功能獲得樣品峰值溫度的范圍。接著使用分析器軟件的峰分析功能,從而在+5℃至-5℃的范圍內(nèi)獲得樣品的DSC曲線中的最大吸熱溫度。分析器軟件指示的溫度對(duì)應(yīng)于蠟的熔點(diǎn)(Tm)。
對(duì)蠟沒(méi)有特別限制,只要其可以分散在水性介質(zhì)中,并可以根據(jù)所需用途適當(dāng)選擇。蠟的實(shí)例包括長(zhǎng)鏈烴,含羰基蠟、和聚烯烴蠟。這些蠟的每一種可以單獨(dú)使用或兩種或多種組合使用。它們中,優(yōu)選使用長(zhǎng)鏈烴。
長(zhǎng)鏈烴的實(shí)例包括石蠟和Sasol蠟。在這些長(zhǎng)鏈烴中,考慮到改善低溫定影性,優(yōu)選具有低熔點(diǎn)的石蠟。
含羰基蠟的實(shí)例包括聚鏈烷酯(polyalkanoic esters)、聚鏈烷醇酯、聚鏈烷酸酰胺、聚烷基酰胺和二烷基酮。聚鏈烷酯的實(shí)例包括巴西棕櫚蠟、褐煤蠟、三羥甲基丙烷三山崳酸酯、季戊四醇四山崳酸酯、季戊四醇二乙酸酯二山崳酸酯、甘油三山崳酸酯和十八烷-1,18-二醇二硬脂酸酯。聚鏈烷醇酯的實(shí)例包括偏苯三酸三硬脂基酯(trimellitic tristearate)和馬來(lái)酸二硬脂酯。聚鏈烷酸酰胺的實(shí)例包括山崳酰胺,聚烷基酰胺的實(shí)例包括偏苯三酸三硬脂基酰胺。二烷基酮的實(shí)例包括二硬脂基酮。在這些含羰基蠟中,特別優(yōu)選聚鏈烷酯。
聚烯烴蠟的實(shí)例包括聚乙烯蠟和聚丙烯蠟。
如上所述,需要將蠟作為水分散液加入,然而,也可以將蠟包含在調(diào)色劑材料的溶解和分散溶液中,從而分散在溶解和分散溶液以便使用。通過(guò)制造調(diào)色劑中含有的幾種類型的蠟,可對(duì)調(diào)色劑賦予多樣性(versatility)。
對(duì)調(diào)色劑中蠟含量沒(méi)有特別限制,并可以根據(jù)所需用途適當(dāng)選擇,然而,其優(yōu)選為0質(zhì)量%至40質(zhì)量%,和更優(yōu)選為3質(zhì)量%至30質(zhì)量%。
當(dāng)含量大于40質(zhì)量%時(shí),調(diào)色劑的流動(dòng)性會(huì)劣化。
在?;{(diào)色劑中,優(yōu)選增加在制備水包油滴型分散液時(shí)獲得的分散顆粒的體均粒徑(Mv),然后?;{(diào)色劑。增加的分散顆粒的體均粒徑需要大于在增加體均粒徑之前分散顆粒的體均粒徑。在制備水包油滴型分散液中,在獲得具有微觀體均粒徑的分散顆粒后,增加分散顆粒的體均粒徑,然后?;{(diào)色劑。使用上述工藝,有可能獲得在調(diào)色劑顆粒之間具有均勻和均一材料組成的調(diào)色劑,該調(diào)色劑的電荷穩(wěn)定性優(yōu)異而基本不引起灰霧和調(diào)色劑擴(kuò)散,和具有小粒徑和窄粒度分布。
具體地,優(yōu)選將通過(guò)制備水包油滴型分散液而獲得的分散顆粒的體均粒徑(Mv)增加到3倍至45倍,然后?;{(diào)色劑,優(yōu)選將體均粒徑(Mv)增加到3倍至30倍。
當(dāng)將分散顆粒的體均粒徑增加至小于3倍初級(jí)粒子體均直徑時(shí),會(huì)劣化調(diào)色劑顆粒之間調(diào)色劑材料組成的均勻性。當(dāng)體均粒徑(Mv)增加至大于45倍初級(jí)粒子體均直徑時(shí),難以?;{(diào)色劑,這會(huì)導(dǎo)致劣化粒度分布和劣化圖像。
具體地,優(yōu)選將通過(guò)制備水包油滴型分散液獲得的分散顆粒的體均粒徑(Mv)增加至3微米至9微米,然后粒化調(diào)色劑。更優(yōu)選地,體均粒徑(Mv)增加至與調(diào)色劑顆粒幾乎相同的體均粒徑。
為了增加分散顆粒的體均粒徑,當(dāng)加入有機(jī)樹(shù)脂細(xì)顆粒時(shí),優(yōu)選將電離試劑與有機(jī)樹(shù)脂細(xì)顆粒一起加入。通過(guò)加入電離試劑,有可能使分散顆粒彼此聚結(jié),以及使分散顆粒生長(zhǎng)至所需粒徑。
對(duì)電離試劑沒(méi)有特別限制,只要可以絮凝分散顆粒,并可以根據(jù)所需用途適當(dāng)選擇,然而,電離試劑優(yōu)選為選自包含一價(jià)陽(yáng)離子和一價(jià)陰離子的鹽中的至少一種。
對(duì)包括一價(jià)陽(yáng)離子和一價(jià)陰離子的鹽中的一價(jià)陽(yáng)離子沒(méi)有特別限制,并可以根據(jù)所需用途適當(dāng)選擇。例如優(yōu)選鈉離子和鉀離子。
因此,電離試劑特別優(yōu)選的實(shí)例包括氯化鈉、氯化鉀、氫氧化鈉和氫氧化鉀。
在制備水包油滴型分散液中,當(dāng)將調(diào)色劑材料的溶解和分散溶液分散在水性介質(zhì)中時(shí)的攪拌速率以Am/s表示,和在?;{(diào)色劑時(shí)的攪拌速率以Bm/s表示時(shí),優(yōu)選滿足下面的表達(dá)式7<A<23,且1.4<B<100當(dāng)分散液的攪拌速率A滿足表達(dá)式時(shí),可以獲得具有所需微觀粒徑的分散顆粒。同時(shí),關(guān)于在?;{(diào)色劑時(shí)的攪拌速率B,當(dāng)值A(chǔ)和B滿足該關(guān)系式時(shí),可以控制分散顆粒的粒徑,以將其增加到所需粒徑,并有可能獲得以下調(diào)色劑其在調(diào)色劑顆粒之間具有均勻材料組成,電荷穩(wěn)定性優(yōu)異而基本不引起灰霧和調(diào)色劑擴(kuò)散,并具有小粒徑和窄粒度分布。也就是說(shuō),當(dāng)將調(diào)色劑材料的溶解和分散溶液分散在水性介質(zhì)中時(shí),可以通過(guò)將攪拌速率設(shè)定地更快,形成分散顆粒,并且在?;{(diào)色劑前,有可能使分散顆粒彼此聚結(jié),以增加分散顆粒的體均粒徑。
在本發(fā)明調(diào)色劑制備方法的優(yōu)選方面,當(dāng)在制備水包油滴型分散液和?;{(diào)色劑時(shí),使含活潑氫基的化合物和能夠與含活潑氫基的化合物反應(yīng)的聚合物發(fā)生伸長(zhǎng)反應(yīng)和交聯(lián)反應(yīng),形成了粘合劑樹(shù)脂。
-粘合劑基體材料-粘合劑基體材料具有與記錄介質(zhì)(例如紙)的粘合性,至少含有粘合劑聚合物,該聚合物是通過(guò)在水性介質(zhì)中反應(yīng)含活潑氫基的化合物和能夠與含活潑氫基的化合物反應(yīng)的聚合物而制備的,并可進(jìn)一步包括適當(dāng)選自本領(lǐng)域已知粘合劑樹(shù)脂的粘合劑樹(shù)脂。
對(duì)粘合劑基體材料的重均分子量(Mw)沒(méi)有特別限制,并可以根據(jù)所需用途適當(dāng)選擇。例如,重均分子量(Mw)優(yōu)選為3,000或更大,更優(yōu)選為5,000至1,000,000,特別優(yōu)選為7,000至500,000。
重均分子量(Mw)小于3,000,抗熱偏移性會(huì)劣化。
對(duì)粘合劑基體材料的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)沒(méi)有特別限制,并可以根據(jù)所需用途適當(dāng)選擇,例如,其優(yōu)選為30℃至70℃,和更優(yōu)選為40℃至65℃。
在調(diào)色劑中,通過(guò)使已經(jīng)進(jìn)行了交聯(lián)反應(yīng)和伸長(zhǎng)反應(yīng)的聚酯樹(shù)脂一起存在,與常規(guī)聚酯調(diào)色劑相比,能夠使調(diào)色劑即使在低玻璃化轉(zhuǎn)變溫度下仍具有優(yōu)異儲(chǔ)存穩(wěn)定性。
當(dāng)玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)小于30℃時(shí),調(diào)色劑的耐熱儲(chǔ)存穩(wěn)定性會(huì)劣化;當(dāng)玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)大于70℃,不能獲得充分的低溫定影性。
粘合劑基體材料的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)可以基于下面的測(cè)量條件,使用SHIMADZU Corp.制造的TA-60WS和DSC-60測(cè)量。
即,使用鋁樣品盤(pán)(帶蓋)作為樣品容器。向該樣品容器中,加入5mg的粘合劑基體材料作為樣品量,使用另一鋁樣品盤(pán)用于10mg氧化鋁作為參考,以在流速為50毫升/分鐘的氮?dú)夥沾嬖谙聹y(cè)量樣品。對(duì)于溫度條件,樣品的溫度從20℃作為開(kāi)始溫度,以升溫速度10℃/分鐘升至150℃的最終溫度,和然后沒(méi)有停留時(shí)間,以降溫速度10℃/分鐘將樣品溫度降低到20℃作為最終溫度,并且也沒(méi)有停留時(shí)間,再次以升溫速度10℃/分鐘將樣品溫度升高到150℃作為最終溫度。
在該測(cè)量條件下獲得的測(cè)量結(jié)果可以使用數(shù)據(jù)分析器軟件(TA-60Version 1.52,SHIMADZU Corp.制造)分析。對(duì)于詳細(xì)分析方法,在DrDSC曲線(其為第二次升溫的DSC衍生曲線)的中心,將最大峰點(diǎn)±5℃指定為使用分析器軟件的峰分析功能獲得樣品峰值溫度的范圍。接著使用分析器軟件的峰分析功能,從而在+5℃至-5℃的范圍內(nèi)獲得樣品的DSC曲線中的最大吸熱溫度。分析器軟件指示的溫度對(duì)應(yīng)于粘合劑基體材料的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)。
玻璃化轉(zhuǎn)變溫度可以基于下面的方法測(cè)量,該方法使用例如,TG-DSC系統(tǒng)TAS-100(Rigaku Corporation制造)。首先,將大約10mg調(diào)色劑放置在鋁樣品容器中,將該樣品容器放置位于電爐中的樣品容納單元中。
以升溫速度10℃/分鐘,將樣品的溫度從室溫升至150℃,然后在150℃停留10分鐘。然后將樣品冷卻到室溫,令其停留10分鐘。之后,以升溫速度10℃/分鐘,在氮?dú)夥沾嬖谙聦悠芳訜嶂?50℃,以使用差示掃描量熱法測(cè)量差示掃描量熱(DSC)曲線?;谒肈SC曲線,可以從接近玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)的吸熱曲線的正切和基線之間的接觸點(diǎn),計(jì)算玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)。
對(duì)粘合劑基體材料沒(méi)有特別限制,可以根據(jù)所需用途適當(dāng)選擇;特別地,其優(yōu)選實(shí)例包括聚酯樹(shù)脂。
聚酯樹(shù)脂沒(méi)有特別限制,可以根據(jù)所需用途適當(dāng)選擇;特別地,其優(yōu)選實(shí)例包括脲改性聚酯樹(shù)脂。
脲改性聚酯通過(guò)在水性介質(zhì)相中反應(yīng)作為含活潑氫化合物的(B)胺和(A)具有異氰酸酯基團(tuán)的聚酯預(yù)聚物(作為能夠與含活潑氫化合物反應(yīng)的聚合物)而獲得。
此外,脲改性聚酯可以包括氨基甲酸酯鍵以及脲鍵。脲鍵含量與氨基甲酸酯鍵含量的摩爾比優(yōu)選為100/0至10/90,更優(yōu)選為80/20至20/80,和更優(yōu)選為60/40至30/70。當(dāng)脲鍵的摩爾比小于10,其易于不利地影響耐熱偏移性。
脲改性聚酯的具體實(shí)例優(yōu)選為下面的(1)-(10)(1)以下物質(zhì)的混合物(i)雙酚A氧化乙烯二摩爾加成物和間苯二甲酸的縮聚產(chǎn)物和(ii)脲改性聚酯預(yù)聚物,其是通過(guò)以下方法獲得的反應(yīng)異佛爾酮二異氰酸酯(disocyanate)與雙酚A氧化乙烯二摩爾加成物和間苯二甲酸的縮聚產(chǎn)物,以形成聚酯預(yù)聚物,和用異佛爾酮二胺改性聚酯預(yù)聚物;(2)以下物質(zhì)的混合物(iii)雙酚A氧化乙烯二摩爾加成物和對(duì)苯二甲酸的縮聚產(chǎn)物,和(ii)脲改性聚酯預(yù)聚物,其通過(guò)以下方法獲得反應(yīng)異佛爾酮二異氰酸酯與雙酚A氧化乙烯二摩爾加成物和對(duì)苯二甲酸的縮聚產(chǎn)物,以形成聚酯預(yù)聚物,和用異佛爾酮二胺改性聚酯預(yù)聚物;(3)以下物質(zhì)的混合物(iv)雙酚A氧化乙烯二摩爾加成物、雙酚A氧化丙烯二摩爾加成物和對(duì)苯二甲酸的縮聚產(chǎn)物,和(v)脲改性聚酯預(yù)聚物,其通過(guò)以下方法獲得反應(yīng)異佛爾酮二異氰酸酯與雙酚A氧化乙烯二摩爾加成物、雙酚A氧化丙烯二摩爾加成物和對(duì)苯二甲酸的縮聚產(chǎn)物,以形成聚酯預(yù)聚物;和用異佛爾酮二胺改性聚酯預(yù)聚物;(4)以下物質(zhì)的混合物(vi)雙酚A氧化丙烯二摩爾加成物和對(duì)苯二甲酸的縮聚產(chǎn)物,和(v)脲改性聚酯預(yù)聚物,其通過(guò)以下方法獲得反應(yīng)異佛爾酮二異氰酸酯與雙酚A氧化乙烯二摩爾加成物、雙酚A氧化丙烯二摩爾加成物和對(duì)苯二甲酸的縮聚產(chǎn)物,以形成聚酯預(yù)聚物,和用異佛爾酮二胺改性聚酯預(yù)聚物;(5)以下物質(zhì)的混合物(iii)雙酚A氧化乙烯二摩爾加成物和對(duì)苯二甲酸的縮聚產(chǎn)物,和(vii)脲改性聚酯預(yù)聚物,其通過(guò)以下方法獲得反應(yīng)異佛爾酮二異氰酸酯與雙酚A氧化乙烯二摩爾加成物和對(duì)苯二甲酸的縮聚產(chǎn)物,以形成聚酯預(yù)聚物,和用六亞甲基二胺改性聚酯預(yù)聚物;(6)以下物質(zhì)的混合物(iv)雙酚A氧化乙烯二摩爾加成物、雙酚A氧化丙烯二摩爾加成物和對(duì)苯二甲酸的縮聚產(chǎn)物,和(vii)脲改性聚酯預(yù)聚物,其通過(guò)以下方法獲得反應(yīng)異佛爾酮二異氰酸酯與雙酚A氧化乙烯二摩爾加成物和對(duì)苯二甲酸的縮聚產(chǎn)物,以形成聚酯預(yù)聚物,和用六亞甲基二胺改性聚酯預(yù)聚物;(7)以下物質(zhì)的混合物(iii)雙酚A氧化乙烯二摩爾加成物和對(duì)苯二甲酸的縮聚產(chǎn)物,和(viii)脲改性聚酯預(yù)聚物,其通過(guò)以下方法獲得反應(yīng)異佛爾酮二異氰酸酯與雙酚A氧化乙烯二摩爾加成物和對(duì)苯二甲酸的縮聚產(chǎn)物,以形成聚酯預(yù)聚物;和用乙二胺改性聚酯預(yù)聚物;(8)以下物質(zhì)的混合物(i)雙酚A氧化乙烯二摩爾加成物和間苯二甲酸酯的縮聚產(chǎn)物,和(ix)脲改性聚酯預(yù)聚物,其通過(guò)下面的方法獲得反應(yīng)二苯基甲烷二異氰酸酯與雙酚A氧化乙烯二摩爾加成物和間苯二甲酸的縮聚產(chǎn)物,以形成聚酯預(yù)聚物;和用六亞甲基二胺改性聚酯預(yù)聚物;(9)以下物質(zhì)的混合物(iv)雙酚A氧化乙烯二摩爾加成物,雙酚A氧化丙烯二摩爾加成物和對(duì)苯二甲酸的縮聚產(chǎn)物,和(x)脲改性聚酯預(yù)聚物,其通過(guò)以下方法獲得反應(yīng)二苯基甲烷二異氰酸酯與雙酚A氧化乙烯二摩爾加成物/雙酚A氧化丙烯二摩爾加成物和對(duì)苯二甲酸/十二碳烯基琥珀酸酐的縮聚產(chǎn)物,以形成聚酯預(yù)聚物,和用六亞甲基二胺改性聚酯預(yù)聚物;(10)以下物質(zhì)的混合物(i)雙酚A氧化乙烯二摩爾加成物和間苯二甲酸的縮聚產(chǎn)物,和(xi)脲改性聚酯預(yù)聚物,其通過(guò)以下方法獲得反應(yīng)甲苯二異氰酸酯與雙酚A氧化乙烯二摩爾加成物和間苯二甲酸的縮聚產(chǎn)物,以形成聚酯預(yù)聚物,和用六亞甲基二胺改性聚酯預(yù)聚物。
--粘合劑樹(shù)脂-.
對(duì)粘合劑樹(shù)脂沒(méi)有特別限制,并可以根據(jù)所需用途適當(dāng)選擇。粘合劑樹(shù)脂的實(shí)例包括聚酯。在這些實(shí)例中,特別優(yōu)選為未改性聚酯(沒(méi)有改性的聚酯)。
通過(guò)在調(diào)色劑中含有未改性聚酯,調(diào)色劑可以實(shí)現(xiàn)改善的低溫定影性和光澤度。
未改性聚酯的實(shí)例包括下面的樹(shù)脂,每種樹(shù)脂等價(jià)于含有能夠產(chǎn)生脲鍵(RMPE)的基團(tuán)的聚酯樹(shù)脂,即多元醇(PO)和多羧酸(PC)的縮聚產(chǎn)物。從低溫定影性和耐熱偏移角度,未改性聚酯優(yōu)選與含有在其部分上能夠產(chǎn)生脲鍵(RMPE)的基團(tuán)的聚酯樹(shù)脂相容,即具有能夠相容的相似聚合物結(jié)構(gòu)。
未改性聚酯(non-polyester)的重均分子量(Mw)優(yōu)選為1,000至30,000,和更優(yōu)選為1,500至15,000,以凝膠滲透色譜(GPC)測(cè)量的四氫呋喃(THF)可溶部分的分子量分布換算。
當(dāng)重均分子量(Mw)小于1,000,其易于降低耐熱保存性。因此,具有重均分子量的改性聚酯的量為8質(zhì)量%至28質(zhì)量%。當(dāng)重均分子量(Mw)大于30,000,易于降低低溫定影性。
可以使用凝膠滲透色譜(GPC)測(cè)量裝置(GPC-8220GPC,TOSOHCORPORATION制造),基于下面測(cè)量條件測(cè)量未改性聚酯樹(shù)脂的重均分子量(Mw)使用長(zhǎng)度為15cm的三柱(TSKgel SuperHZM-H,TOSOHCORPORATION制備)將溫度設(shè)定為40℃,以0.35毫升/分鐘的流速流注作為溶劑的四氫呋喃(THF),將100mL0.15質(zhì)量%樣品溶液(能夠與含活潑氫基的化合物反應(yīng)的聚合物)傾入柱中,測(cè)量能夠與含活潑氫基的化合物反應(yīng)的聚合物的重均分子量(Mw)。應(yīng)該指出作為預(yù)處理,將0.4mL 0.15質(zhì)量%樣品溶液溶于四氫呋喃(THF)(含有穩(wěn)定劑,Wako Pure ChemicalIndustries,Ltd.制造),得到0.15質(zhì)量%,將該溶液流經(jīng)0.2微米篩孔的過(guò)濾器,獲得濾出物。使用該濾出物作為樣品溶液。
在測(cè)量樣品的分子量時(shí),基于分析曲線的對(duì)數(shù)值和計(jì)算值計(jì)算樣品的分子量分布,該分析曲線是使用幾種單分散聚苯乙烯標(biāo)準(zhǔn)樣品制備的。對(duì)于制備分析曲線的標(biāo)準(zhǔn)聚苯乙烯樣品,使用來(lái)自SHOWA DENKO K.K.的ShowdexSTANDARD的S7300、s-210、S-390、S-875、S-1980、S-10.9、S-629、S-3.0、S-0.580,以及甲苯。對(duì)于檢測(cè)器,使用折射率(RI)檢測(cè)器。
未改性聚酯的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為30℃至70℃,優(yōu)選35℃至70℃,更優(yōu)選為35℃至70℃,和特別優(yōu)選為35℃至45℃。當(dāng)玻璃化轉(zhuǎn)變溫度小于30℃,易于降低調(diào)色劑的耐熱保存性。當(dāng)玻璃化轉(zhuǎn)變溫度高于70℃,易于降低低溫定影性。
未改性聚酯的羥基值為5mg KOH/g或更大,優(yōu)選為10mg KOH/g至120mg KOH/g,和更優(yōu)選為20mg KOH/g至80mg KOH/。當(dāng)羥基值小于5mg KOH/g,難以同時(shí)獲得耐熱保存性和低溫定影性。
未改性聚酯的酸值通常為1.0mgKOH/g至30.0mg KOH/g,和優(yōu)選為5.0mg KOH/g至20.0mg KOH/g。通過(guò)對(duì)調(diào)色劑賦予上述酸值,調(diào)色劑通常具有帶負(fù)電的傾向。
當(dāng)羥基值和酸值在上述范圍以外時(shí),調(diào)色劑易于受環(huán)境波動(dòng)的影響,特別是在高溫高濕或低溫低濕環(huán)境中更是如此,因此會(huì)劣化形成的圖像。
當(dāng)在調(diào)色劑中含有未改性聚酯,脲改性聚酯(RMPE)和未改性聚酯(PE)的質(zhì)量比(RMPE/PE)為5/95至25/75,和優(yōu)選為10/90至25/75。
當(dāng)未改性聚酯(PE)的質(zhì)量比大于95時(shí),易于降低耐偏移性。當(dāng)未改性聚酯的質(zhì)量比小于75時(shí),易于劣化光澤度。
粘合劑基體材料(即,脲改性聚酯)例如通過(guò)以下方法(1)-(3)形成(1)將能夠與含活潑氫基的化合物反應(yīng)的油相聚合物(例如,(A)含有異氰酸酯基團(tuán)的聚酯預(yù)聚物)乳化和/或在水性介質(zhì)相中將其與能夠與含活潑氫基的化合物反應(yīng)的聚合物一起分散,以形成分散液滴,和然后在水性介質(zhì)相中使含活潑氫基的化合物和能夠與含活潑氫基的化合物反應(yīng)的聚合物進(jìn)行伸長(zhǎng)和/或交聯(lián)反應(yīng);(2)將油相乳化和/或?qū)⒂拖喾稚⒃陬A(yù)先用含活潑氫基的化合物一起加入的水性介質(zhì)相中,以形成分散液滴,和然后在水性介質(zhì)相中使含活潑氫基的化合物和能夠與含活潑氫基的化合物反應(yīng)的聚合物進(jìn)行伸長(zhǎng)和/或交聯(lián)反應(yīng);(3)加入油相并混合在水性介質(zhì)相中,接著向其中加入含活潑氫基的化合物以形成分散液滴,和然后在水性介質(zhì)相中的分散顆粒界面上使含活潑氫基的化合物和能夠與含活潑氫基的化合物反應(yīng)的聚合物進(jìn)行至伸長(zhǎng)和/或交聯(lián)反應(yīng)。
在方法(3)的情況下,應(yīng)該指出初始從如此獲得的調(diào)色劑顆粒的表面獲得改性聚酯,因此有可能在調(diào)色劑顆粒中形成改性聚酯的相反物(contrast)。
對(duì)通過(guò)乳化和/或分散形成粘合劑基體材料的條件沒(méi)有特別限制,可以根據(jù)含活潑氫基的化合物和能夠與其反應(yīng)的聚合物的組合適當(dāng)選擇。合適的反應(yīng)時(shí)間優(yōu)選為10分鐘至40小時(shí),和更優(yōu)選為2小時(shí)至24小時(shí)。合適的反應(yīng)溫度優(yōu)選為0℃至150℃,和更優(yōu)選為40℃至98℃。
在水性介質(zhì)相中適當(dāng)形成含有含活潑氫基的化合物和能夠與含活潑氫基的化合物反應(yīng)的聚合物(例如(A)含有異氰酸酯基團(tuán)的聚酯預(yù)聚物)的分散液滴是通過(guò)以下方式實(shí)現(xiàn)的向水性介質(zhì)相中加入其中調(diào)色劑材料,例如聚合物(例如,(A)含有異氰酸酯基團(tuán)的聚酯預(yù)聚物)、著色劑、電荷控制劑、未改性聚酯等溶解和/或分散在有機(jī)溶劑中的油相,和通過(guò)剪切力分散。
在乳化和分散過(guò)程中,水性介質(zhì)相的用量?jī)?yōu)選為50質(zhì)量份至2,000質(zhì)量份,和更優(yōu)選為100質(zhì)量份至1,000質(zhì)量份,相對(duì)于100質(zhì)量份的調(diào)色劑材料。
當(dāng)用量小于50質(zhì)量份,調(diào)色劑材料沒(méi)有適當(dāng)分散,因此不能獲得具有預(yù)定粒徑的調(diào)色劑顆粒。另一方面,當(dāng)用量大于2,000質(zhì)量份,易于增加制造成本。
在乳化和分散過(guò)程中,優(yōu)選根據(jù)需要使用分散劑,以便使粒度分布尖銳并穩(wěn)定進(jìn)行分散過(guò)程。
分散劑沒(méi)有特別限制,并可以根據(jù)所需用途適當(dāng)選擇。分散劑的合適實(shí)例包括表面活性劑、水不溶性無(wú)機(jī)分散劑和聚合保護(hù)膠體。這些分散劑可以單獨(dú)使用或兩種或多種組合使用。
表面活性劑的實(shí)例包括陰離子表面活性劑、陽(yáng)離子表面活性劑、非離子表面活性劑,和兩性表面活性劑。
陰離子表面活性劑的實(shí)例包括烷基苯磺酸鹽、α-烯烴磺酸鹽和磷酸鹽。這些之中,優(yōu)選為具有氟代烷基的陰離子表面活性劑。
具有氟代烷基的陰離子表面活性劑實(shí)例包括具有2-10個(gè)碳原子的氟代烷基羧酸或其鹽,全氟辛烷磺酰谷氨酸二鈉、3-{ω-氟代烷基(C6-C11)氧}-1-烷基(C3-C4)磺酸鈉、3-{ω-氟代烷?;?C6-C8)-N-乙氨基}-1-丙烷磺酸鈉、氟代烷基(C11-C20)羧酸或其金屬鹽、全氟烷基(C7至C11)羧酸或其金屬鹽、全氟烷基(C4-C12)磺酸或其金屬鹽、全氟辛烷磺酸二乙醇酰胺、N-丙基-N-(2-羥乙基)全氟辛烷砜酰胺(N-propyl-N-(2-hydroethyl)perfluorooctanesulfone amide)、全氟烷基(C6-C10)砜酰胺丙基三甲基銨鹽、全氟烷基(C6-C10)-N-乙基磺酰谷氨酸鹽和單全氟烷基(C6-C16)乙基磷酸鹽。具有氟代烷基的市售表面活性劑包括Surflon S-11l、S-112和S-113(AsahiGlass Co.制造);Frorard FC-93、FC-95、FC-98和FC-129(Sumitomo 3M Ltd制造);Unidyne DS-101和DS-102(Daikin Industries,Ltd制造);MegafacF-110、F-120、F-113,F(xiàn)-191、F-812和F-833(Dainippon Ink and Chemicals,Inc.制造);ECTOP EF-102、103、104、105、112、123A、123B、306A、501、201和204(Tohchem Products Co.制造);Futargent F-100和F150(NeosCo.制造)。
陽(yáng)離子表面活性劑的實(shí)例包括胺鹽和季胺鹽。胺鹽的實(shí)例包括烷基胺鹽、氨基醇脂肪酸衍生物、多胺脂肪酸衍生物和咪唑啉。季銨鹽包括烷基三甲基銨鹽、二烷基二甲基銨鹽、烷基二甲基芐基銨鹽、吡啶鎓鹽、烷基異喹啉鎓鹽、和苯索氯胺。在這些中,優(yōu)選實(shí)例包括具有氟代烷基的脂族伯胺、仲胺或叔胺,脂族季銨鹽例如全氟烷基(C6至C10)砜酰胺丙基三甲基銨鹽、芐烷胺鹽(benzalkonium salts)、benzetonium chlorides、吡啶鎓鹽、和咪唑啉鎓鹽。其市售產(chǎn)品的具體實(shí)例包括Surflon S-121(Asahi Glass Co.制造),F(xiàn)rorard FC-135(Sumitomo 3M Ltd.制造),Unidyne DS-202(DaikinIndustries,Ltd.制造),Megaface F-150和F-824(Dainippon Ink and Chemicals,Inc.制造),Ectop BE-132(Tohchem Products Co.制造)和FutargentF-300(Neos Co.制造)。
非離子表面活性劑的實(shí)例包括脂肪酸酰胺衍生物和多元醇衍生物。
兩性表面活性劑的實(shí)例包括丙胺酸、十二烷基二(氨乙基)甘氨酸、二(辛基氨乙基)甘氨酸和N-烷基-N,N-二甲基銨甜菜堿。
水不溶性無(wú)機(jī)分散劑的實(shí)例包括磷酸三鈣、碳酸鈣、氧化鈦、膠態(tài)硅石和羥基磷灰石。
聚合保護(hù)膠體的實(shí)例包括酸、具有羥基的(甲基)丙烯酰單體、乙烯基醇或其酯、乙烯基醇和具有羧基的化合物的酯、酰胺化合物或其羥甲基化合物、氯化物、具有氮原子或其雜環(huán)的均聚物或共聚物、聚氧乙烯和纖維素。
酸的實(shí)例包括丙烯酸、甲基丙烯酸、α-氰基丙烯酸、α-氰基甲基丙烯酸、衣康酸、巴豆酸、富馬酸、馬來(lái)酸和馬來(lái)酸酐。具有羥基的(甲基)丙烯?;鶈误w的實(shí)例包括β-羥乙基丙烯酸酯、β-羥乙基甲基丙烯酸酯、β-羥丙基丙烯酸酯、β-羥丙基甲基丙烯酸酯、γ-羥丙基丙烯酸酯、γ-羥丙基甲基丙烯酸酯、3-氯-2羥丙基丙烯酸酯、3-氯-2-羥丙基甲基丙烯酸酯、二甘醇單丙烯酸酯、二甘醇單甲基丙烯酸酯、甘油單丙烯酸酯、甘油單甲基丙烯酸酯、N-羥甲基丙烯酰胺、和N-羥甲基甲基丙烯酰胺。乙烯基醇或酯或乙烯基醇的實(shí)例包括乙烯基甲基醚、乙烯基乙基醚和乙烯基丙基醚。乙烯基醇和具有羧基的化合物的酯的實(shí)例包括乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯和丁酸乙烯酯。酰胺化合物或其羥甲基化合物的實(shí)例包括丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、雙丙酮丙烯酰胺酸或其羥甲基化合物。氯化物的實(shí)例包括丙烯酰氯和甲基丙烯酰氯。具有氮原子或其雜環(huán)的均聚物或共聚物的實(shí)例包括乙烯基吡啶、乙烯基吡咯烷酮、乙烯基咪唑和乙烯亞胺。聚氧乙烯的實(shí)例包括聚氧乙烯、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、聚氧乙烯硬脂基芳基苯基酯(polyoxyethylene stearylarylphenyl ester)和聚氧乙烯壬基苯基酯。纖維素的實(shí)例包括甲基纖維素、羥乙基纖維素和羥丙基纖維素。
在制備水包油滴型分散液中,根據(jù)需要使用分散穩(wěn)定劑。分散穩(wěn)定劑是例如酸,例如磷酸鈣、堿可溶化合物等等。
當(dāng)使用分散穩(wěn)定劑時(shí),通過(guò)酸(例如鹽酸)將分散穩(wěn)定劑溶解,然后用水洗滌或用酶分解,由此從顆粒中除去。
在?;{(diào)色劑中,使在制備水包油滴型分散液時(shí)形式的分散顆粒聚結(jié),然后從分散顆粒除去有機(jī)溶劑。
應(yīng)該指出,例如當(dāng)通過(guò)溶解和懸浮法或制備本發(fā)明的調(diào)色劑的方法的優(yōu)選方面制備調(diào)色劑時(shí),除去有機(jī)溶劑。
除去有機(jī)溶劑的方法的實(shí)例包括(1)一種方法,其中整個(gè)反應(yīng)系統(tǒng)的壓力逐漸降低,由此完全蒸發(fā)并除去分散顆粒中的有機(jī)溶劑;(2)一種方法,其中整個(gè)反應(yīng)系統(tǒng)的溫度逐漸升高,由此完全蒸發(fā)并除去分散顆粒中的有機(jī)溶劑;和(3)一種方法,其中將水包油滴型分散液噴灑到干燥氣氛中,由此完全除去分散顆粒中的不溶有機(jī)溶劑。
對(duì)于噴灑水包油滴型分散液的干燥氣氛,通常使用通過(guò)加熱空氣、氮?dú)?、二氧化碳?xì)?、燃燒氣體等產(chǎn)生的加熱氣體,或在高于特定溶劑的沸點(diǎn)的溫度下加熱的各種流體或氣流,所述特定溶劑為溶劑中具有最大沸點(diǎn)的溶劑。在短時(shí)工藝中,使用噴霧干燥器、帶式干燥器、回轉(zhuǎn)爐等等有可能獲得令人滿意的和所需質(zhì)量的上述每種干燥氣氛。
當(dāng)除去有機(jī)溶劑時(shí),形成調(diào)色劑顆粒??梢詫?duì)調(diào)色劑顆粒進(jìn)行洗滌、干燥等等。接著,任選地對(duì)調(diào)色劑顆粒分級(jí)。通過(guò)例如旋風(fēng)分離器、潷洗器或在溶液中的離心分離進(jìn)行分級(jí)?;蛘撸谕ㄟ^(guò)干燥獲得粉末調(diào)色劑顆粒后進(jìn)行分級(jí)。考慮到生產(chǎn)效率,優(yōu)選在溶液中進(jìn)行分級(jí)。在溶液中分級(jí)時(shí),將未選的細(xì)顆粒和粗顆粒返回捏合步驟以由此形成調(diào)色劑顆粒。這些細(xì)顆粒和粗顆粒可以為濕態(tài)。
如此獲得的調(diào)色劑顆粒與顆粒例如著色劑、防粘劑、電荷控制劑等等(外部添加劑)混合,機(jī)械沖擊,由此防止顆粒例如防粘劑從調(diào)色劑顆粒的表面脫落。
在本說(shuō)明書(shū)中,在與外部添加劑混合后的調(diào)色劑可以簡(jiǎn)單地稱作“調(diào)色劑”。
施加機(jī)械沖擊的方法的實(shí)例包括通過(guò)高速旋轉(zhuǎn)槳葉施加沖擊的方法,和通過(guò)將混合顆粒導(dǎo)入高速流體中并使流體的速度加快以便使顆粒彼此沖擊,或使復(fù)合顆粒在沖擊板上沖擊的方法。使用這些方法的設(shè)備的實(shí)例包括angmill(Hosokawamicron Corp.制造)、改性I-型磨(Nippon PneumaticMfg.Co.,Ltd制造)以降低壓碎空氣壓力(crushing air pressure)、混合系統(tǒng)(Nara Machinery Co.,Ltd.制造)、氪系統(tǒng)(Kawasaki Heavy Industries,Ltd.制造)和自動(dòng)研缽(automatic mortars)。
通過(guò)制備本發(fā)明的調(diào)色劑的方法獲得的調(diào)色劑優(yōu)選具有下面的體均粒徑(Dv)、體均粒徑(Dv)/數(shù)均粒徑(Dn)、滲透率、低溫定影性、偏移產(chǎn)生溫度(offset-occuring temperature)、熱性能、玻璃化轉(zhuǎn)變溫度、酸值和圖像密度。
調(diào)色劑的體均粒徑(Dv)優(yōu)選為3微米至9微米,和更優(yōu)選為3微米至7微米。
當(dāng)體均粒徑小于3微米時(shí),由于在顯影單元中長(zhǎng)期攪動(dòng)的結(jié)果,雙組分顯影劑的調(diào)色劑易于熔合到載體表面,并且單組分顯影劑易于在顯影輥上成膜或熔合到元件,例如用于降低顯影輥上形成的調(diào)色劑層厚度的刮刀。當(dāng)體均粒徑大于9微米,幾乎不能獲得高分辨率和高品質(zhì)圖像,和當(dāng)調(diào)色劑反復(fù)加入到顯影劑中以彌補(bǔ)消耗的調(diào)色劑時(shí),平均調(diào)色劑粒徑易于波動(dòng)。
體均粒徑(Dv)和數(shù)均粒徑(Dn)的比例(Dv/Dn)優(yōu)選為1.05至1.25,和更優(yōu)選為1.05至1.20。
當(dāng)(Dv/Dn)小于1.05,雙組分顯影劑的調(diào)色劑易于熔合到載體表面上,這是由于在顯影單元中長(zhǎng)期攪拌而引起的,由此使載體的充電能力或清潔能力劣化,并且當(dāng)在單組分顯影劑中使用時(shí),易于引起在顯影輥上成膜或熔合至元件例如用于降低在顯影輥上形成的調(diào)色劑層厚度的刮刀。當(dāng)比例大于1.25,幾乎不能獲得高分辨率和高品質(zhì)圖像,和當(dāng)調(diào)色劑反復(fù)加入到顯影劑中以彌補(bǔ)消耗的調(diào)色劑時(shí),平均調(diào)色劑粒徑易于波動(dòng)。
當(dāng)調(diào)色劑的體均粒徑和數(shù)均粒徑比例(Dv/Dn)為1.05至1.20,調(diào)色劑在耐熱儲(chǔ)存穩(wěn)定性、低溫定影性和抗熱偏移性都優(yōu)異,并且特別是當(dāng)用于全色復(fù)印時(shí),調(diào)色劑在圖像的光澤度方面優(yōu)異。當(dāng)調(diào)色劑用在雙組分顯影劑中時(shí),顯影劑中的調(diào)色劑顆粒的粒徑幾乎不變化,即使調(diào)色劑長(zhǎng)期流入/流出,以及在顯影單元中長(zhǎng)期攪拌的情況下,可以穩(wěn)定地獲得優(yōu)異顯影性。當(dāng)調(diào)色劑用在單組分顯影劑中時(shí),即使調(diào)色劑流入/流出,調(diào)色劑的粒徑幾乎不變化,并且其幾乎不引起在顯影輥上成膜或熔合至元件,例如,用于降低在顯影輥上形成的調(diào)色劑層厚度的刮刀;和即使在顯影單元中長(zhǎng)期攪拌時(shí),可以穩(wěn)定獲得優(yōu)異顯影性,因此可以獲得高品質(zhì)圖像。
可以使用粒度分析器(MultiSizer III,Beckmann Coulter Inc.制造)(孔徑100微米)并通過(guò)分析器軟件(Beckman Coulter Multisizer III Version 3.51)分析,測(cè)量體均粒徑(Dv)、數(shù)均粒徑(Dn)和體均粒徑與數(shù)均粒徑的比例(Dv/Dn)。具體地,向100mL玻璃燒杯中加入0.5毫升10質(zhì)量%表面活性劑(烷基苯磺酸鹽NeoGen SC-A,DAI~I(xiàn)CHI KOGYO SEIYAKU CO.,LTD.制造),加入5克調(diào)色劑,并使用Microspartel攪拌。接著,將80mL離子交換水加入到分散液中。獲得的分散液使用超聲分散裝置(W-113MK-II,HONDA ELECTRONICS Co.,Ltd.制造)分散處理10分鐘。然后通過(guò)Multisizer III,使用Isoton III(Beckmann Coulter lnc.制造)作為測(cè)量溶液測(cè)量所得分散液。將分散液逐滴加入,使得Multisizer III指示的分散液濃度為8質(zhì)量%±2質(zhì)量%。在通過(guò)使用Multisizer III的測(cè)量方法中,重要的是逐滴滴加分散液,以獲得8質(zhì)量%±2質(zhì)量%的濃度。在該濃度范圍內(nèi),認(rèn)識(shí)到粒徑測(cè)量沒(méi)有誤差。
根據(jù)滲透試驗(yàn)(JIS K2235-1991),滲透(penetration)為15mm或更大,和優(yōu)選為20mm至30mm。
當(dāng)滲透小于15mm,易于降低耐熱保存性。
根據(jù)JIS K2235-1991測(cè)量滲透。具體地,通過(guò)將調(diào)色劑裝入50ml玻璃容器中,將裝填有調(diào)色劑的玻璃容器在50℃的恒溫器中靜置20小時(shí),接著將調(diào)色劑冷卻至室溫,之后進(jìn)行滲透試驗(yàn)。應(yīng)該指出,滲透越高,調(diào)色劑的耐熱保存性越好。
考慮到實(shí)現(xiàn)較低定影溫度和防止偏移,作為調(diào)色劑的低溫定影性,最低定影溫度優(yōu)選盡可能低,偏移產(chǎn)生溫度優(yōu)選盡可能高。當(dāng)最低定影溫度小于150℃和偏移產(chǎn)生溫度為200℃或更大,實(shí)現(xiàn)了較低定影溫度并防止偏移。
如下確定最低定影溫度。將轉(zhuǎn)印板放在成像裝置中,進(jìn)行復(fù)印試驗(yàn),用墊(pad)刮擦如此獲得的定影圖像,測(cè)量圖像密度的存留(persistence)。最低定影溫度確定為圖像密度的存留為70%或更大的溫度。
如下測(cè)量偏移產(chǎn)生溫度例如,使用成像裝置,調(diào)節(jié)成像裝置以用給定量的待評(píng)價(jià)調(diào)色劑顯影實(shí)心圖像,并使得定影元件的溫度可變。偏移產(chǎn)生溫度確定為不產(chǎn)生偏移的最高定影溫度。
熱性能也稱作流動(dòng)實(shí)驗(yàn)性能,并通過(guò)軟化溫度(Ts)、開(kāi)始流動(dòng)溫度(Tfb)、1/2方法軟化溫度(T1/2)等評(píng)價(jià)。
熱性能從流動(dòng)曲線獲得,該曲線通過(guò)SHIMADZU Corp-制造的高位流動(dòng)實(shí)驗(yàn)儀CFT500測(cè)量。
負(fù)載和升溫速率分別設(shè)定到10kg/cm2和3.0℃/分鐘,使用模孔0.50mm和模長(zhǎng)10.0mm,測(cè)量調(diào)色劑的熱性能。
圖5A和5B顯示流動(dòng)曲線的實(shí)例。在圖5A中,Ts表示軟化點(diǎn),和Tfb表示開(kāi)始流動(dòng)溫度。在圖5B中,通過(guò)1/2方法獲得的熔融溫度表示T1/2軟化溫度(1/2方法軟化溫度)。
軟化溫度(Ts)沒(méi)有特別限制,并可以根據(jù)需要適當(dāng)調(diào)節(jié)。其優(yōu)選為30℃或更大,更優(yōu)選為50℃至90℃。當(dāng)軟化溫度(Ts)小于30℃,可能會(huì)降低耐熱保存性或低溫保存性中的至少一個(gè)。
開(kāi)始流動(dòng)溫度(Tfb)沒(méi)有特別限制,并可以根據(jù)需要適當(dāng)調(diào)節(jié)。其優(yōu)選為60℃或更大,和更優(yōu)選為80℃至120℃。當(dāng)開(kāi)始流動(dòng)溫度(Tfb)小于60℃,可能會(huì)降低耐熱保存性或低溫保存性中的至少一個(gè)。
1/2方法軟化溫度(T1/2)沒(méi)有特別限制,并可以根據(jù)所需用途適當(dāng)調(diào)節(jié)。其優(yōu)選為90℃或更大,和更優(yōu)選為100℃至170℃。當(dāng)1/2方法軟化溫度(T1/2)小于90℃,可能會(huì)降低耐熱保存性或低溫保存性中的至少一個(gè)。
玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)沒(méi)有特別限制,并可以根據(jù)所需用途適當(dāng)選擇。例如,玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)優(yōu)選為40℃至70℃,和更優(yōu)選為45℃至65℃。當(dāng)玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)小于40℃,調(diào)色劑的耐熱儲(chǔ)存穩(wěn)定性會(huì)劣化;當(dāng)玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)大于70℃,不能獲得充分的低溫定影性。
可以基于下面的測(cè)量條件,使用SHIMADZU Corp.制造的TA-60WS和DSC-60測(cè)量調(diào)色劑的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)。
即,使用鋁樣品盤(pán)(帶蓋)作為樣品容器。向該樣品容器中,加入5mg樣品量的調(diào)色劑,將另一鋁樣品盤(pán)用于10mg氧化鋁作為參考,以在流速為50毫升/分鐘的氮?dú)夥沾嬖谙聹y(cè)量樣品。對(duì)于溫度條件,樣品的溫度從20℃作為開(kāi)始溫度,以升溫速度10℃/分鐘升至150℃的最終溫度,和然后沒(méi)有停留時(shí)間,以降溫速度10℃/分鐘將樣品溫度降低到20℃作為最終溫度,并且也沒(méi)有停留時(shí)間,再次以升溫速度10℃/分鐘將樣品溫度升高到150℃作為最終溫度。
在該測(cè)量條件下獲得的測(cè)量結(jié)果可以使用數(shù)據(jù)分析器軟件(TA-60Version 1.52,SHIMADZU Corp制造)分析。對(duì)于詳細(xì)分析方法,在DrDSC曲線(其為第二次升溫的DSC衍生曲線)的最低文的側(cè)上的最大峰點(diǎn)的中心,將最大峰點(diǎn)±5℃指定為使用分析器軟件的峰分析功能獲得樣品峰值溫度的范圍。接著使用分析器軟件的峰分析功能,獲得+5℃至-5℃的范圍內(nèi)樣品的DSC曲線的最大吸熱溫度。分析器軟件指示的溫度對(duì)應(yīng)于粘合劑基體材料的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)。
調(diào)色劑的酸值優(yōu)選為,例如,0.5KOHmg/g至40.0KOHmg/g,和更優(yōu)選為3.0KOHmg/g至35.0KOHmg/g。通過(guò)賦予調(diào)色劑所述酸值,調(diào)色劑通常易于帶負(fù)電。
調(diào)色劑的酸值(AV)或羥基值(OHV)可以基于下面的條件使用以下裝置測(cè)量對(duì)于測(cè)量裝置,使用自動(dòng)電勢(shì)滴定器(DL-53 Titrator;Metller Toledo制造)。使用電極(DG113-GC,Metller Toledo制造)。使用120mL甲苯和30mL乙醇的混合溶劑作為在測(cè)量裝置中使用的組合物,并且通過(guò)分析器軟件(LabX Light Version 1.00.00)分析調(diào)色劑。
測(cè)量裝置的測(cè)量條件如下所示測(cè)量溫度23℃攪拌條件速度25%時(shí)間15s滴定條件滴定劑CH3ONa濃度(mol/L)0.1傳感器DG115測(cè)量單位mV預(yù)分配條件設(shè)定至體積體積1.0mL等待時(shí)間0s
滴定劑添加條件動(dòng)態(tài)dE(設(shè)定)8.0mVdV(Min)0.03mLdV(Max)0.5mL測(cè)量方式條件平衡控制dE0.5mVdt1.0st(Min)2.0st(Max)20.0s識(shí)別條件閾值100.0僅最急劇的躍遷無(wú)范圍無(wú)趨勢(shì)無(wú)終止條件在最大體積處10.0mL在電勢(shì)處無(wú)在斜率處無(wú)在多次EQP之后是n=1Comb.終止條件無(wú)評(píng)價(jià)條件過(guò)程標(biāo)準(zhǔn)電勢(shì)1無(wú)電勢(shì)2無(wú)再評(píng)價(jià)終止無(wú)根據(jù)JIS K0070-1992描述的測(cè)量方法,在該測(cè)量條件下使用該測(cè)量裝置測(cè)量調(diào)色劑。
此處,對(duì)于樣品,將0.5g調(diào)色劑(0.3g乙酸乙酯可溶組分)加入120mL甲苯中,并在23℃攪拌大約10小時(shí),以溶解。此外,使用加入了30mL乙醇的溶液。
使用預(yù)先標(biāo)準(zhǔn)化的N/10苛性鉀-醇溶液進(jìn)行滴定??梢詮拇伎列遭浫芤旱南牧炕谙旅娴仁接?jì)算酸值(AY)酸值(AV)=KOH(mL)×N×56.1/樣品質(zhì)量 等式在等式中,N表示N/10KOH系數(shù)。
通過(guò)分光計(jì)(SpectroDensitometer 938,X-Rite制造),將測(cè)得的圖像密度作為密度值,并且該密度值優(yōu)選為1.40或更大,更優(yōu)選為1.45或更大,和更優(yōu)選為1.50或更大。
當(dāng)圖像密度小于1.40,圖像密度低,因此可能不會(huì)獲得高品質(zhì)圖像。
如下測(cè)量圖像密度通過(guò)使用轉(zhuǎn)印板(Type 6200,Ricoh Company,Ltd.制造),和串連式彩色復(fù)印機(jī)(Imagio Neo 450,Ricoh Company,Ltd.制造)形成實(shí)心圖像。調(diào)節(jié)復(fù)印機(jī),以將1.00±0.1mg/cm2的調(diào)色劑轉(zhuǎn)印到復(fù)印板上,并用表面溫度為160±2℃的定影輥定影轉(zhuǎn)印的圖像。通過(guò)分光計(jì)(SpectroDensitometer 938,X-Rite制造)測(cè)量如此獲得的實(shí)心圖像的光澤度,并計(jì)算在實(shí)心圖像中任意選擇的三個(gè)點(diǎn)的測(cè)量平均值。
調(diào)色劑的著色沒(méi)有特別限制,并可以根據(jù)所需用途適當(dāng)選擇。例如,著色可以為選自黑色調(diào)色劑、青色調(diào)色劑、洋紅色調(diào)色劑和黃色調(diào)色劑中的至少一種。通過(guò)適當(dāng)選擇含在其中的著色劑,可以獲得每種顏色的調(diào)色劑。
在制備本發(fā)明的調(diào)色劑的方法中,因?yàn)檎{(diào)色劑材料的溶解和分散溶液是作為分散顆粒分散在不含上述有機(jī)樹(shù)脂細(xì)顆粒的水性介質(zhì)中,以制備水包油滴型分散液,和將有機(jī)樹(shù)脂細(xì)顆粒加入至水包油滴型分散液,以在有機(jī)樹(shù)脂細(xì)顆粒存在下粒化調(diào)色劑,可獲得下述調(diào)色劑,其在調(diào)色劑顆粒之間具有調(diào)色劑材料的均勻組成、電荷穩(wěn)定性優(yōu)異,能夠獲得高品質(zhì)圖像而基本不引起灰霧和調(diào)色劑擴(kuò)散,并具有小粒徑和窄粒度分布。
本發(fā)明的調(diào)色劑具有小粒徑、窄粒度分布和在調(diào)色劑顆粒之間具有調(diào)色劑材料的均勻組成、電荷穩(wěn)定性優(yōu)異,導(dǎo)致較少起霧和調(diào)色劑擴(kuò)散,和能夠獲得高品質(zhì)圖像。此外,當(dāng)調(diào)色劑包括至少含有粘合劑基體材料的顆粒時(shí),該材料是通過(guò)在水性介質(zhì)中反應(yīng)含活潑氫基的化合物和能夠與含活潑氫基的化合物反應(yīng)的聚合物而獲得的,調(diào)色劑在各種性能方面優(yōu)異,例如抗粘著性、充電性、流動(dòng)性、防粘性、定影性。因此,本發(fā)明的調(diào)色劑可適用于各種領(lǐng)域,更適用于通過(guò)電子照相而形成圖像,特別適用于下面的調(diào)色劑容器、顯影劑、處理盒、成像裝置和本發(fā)明的成像方法。
(顯影劑)本發(fā)明的顯影劑包括本發(fā)明的調(diào)色劑。顯影劑還包括其它適當(dāng)選擇的組分,如載體。顯影劑是單組分顯影劑或雙組分顯影劑。然而,考慮到高速打印機(jī)使用雙組分顯影劑時(shí)改進(jìn)壽命時(shí),優(yōu)選雙組分顯影劑,這符合近來(lái)信息加工速度的進(jìn)步。
當(dāng)消耗后,重復(fù)供應(yīng)調(diào)色劑時(shí),使用本發(fā)明調(diào)色劑的單組分顯影劑顯示出平均調(diào)色劑粒度基本不變。不會(huì)在顯影輥上形成調(diào)色劑膜或通過(guò)熔合至元件,例如用于形成薄調(diào)色劑層的刮刀而粘附。在顯影裝置長(zhǎng)期使用(攪拌)后,單組分顯影劑提供了優(yōu)異和穩(wěn)定的顯影性和圖像。當(dāng)顯影消耗后,重復(fù)供應(yīng)調(diào)色劑時(shí),使用本發(fā)明的調(diào)色劑的雙組分顯影劑顯示出平均調(diào)色劑粒度基本不變。即使在顯影裝置中長(zhǎng)期攪拌后,雙組分顯影劑提供了優(yōu)異和穩(wěn)定的顯影性。
對(duì)載體沒(méi)有特別限制和可以根據(jù)所需用途適當(dāng)選擇。然而,載體優(yōu)選為具有芯材和涂覆芯材的樹(shù)脂層的那些載體。
對(duì)芯材沒(méi)有特別限制,并可以從已知材料中適當(dāng)選擇。例如,50emu/g至90emu/g錳-鍶(Mn-Sr)材料、錳-鎂(Mn-Mg)材料是優(yōu)選材料??紤]到確保圖像密度,優(yōu)選高度磁化的材料,例如鐵粉(100emu/g或更高)和磁鐵礦(75emu/g至120emu/g)??紤]到降低對(duì)調(diào)色劑感知的(ears)光電導(dǎo)體的沖擊,優(yōu)選弱磁化的材料例如銅-鋅(Cu-Zn)材料(30emu/g至80emu/g),這對(duì)于高圖像品質(zhì)是有利的。單獨(dú)使用或兩種或多種組合使用。
芯材的體均粒度優(yōu)選為10微米至150微米,更優(yōu)選為40至100微米。
當(dāng)平均粒度(體均粒度(D50)小于10微米時(shí),在載體粒度分布中觀察到細(xì)粉量增加,因此每個(gè)顆粒的磁化強(qiáng)度降低,這會(huì)導(dǎo)致載體飛揚(yáng)(fly)。當(dāng)平均粒度大于150微米時(shí),比表面積降低,這會(huì)導(dǎo)致調(diào)色劑飛揚(yáng)。因此,具有許多實(shí)心部分的全色圖像不能良好地復(fù)制,特別是實(shí)心部分中。
對(duì)用于樹(shù)脂層的材料沒(méi)有特別限制,并可以根據(jù)所需用途適當(dāng)選自已知樹(shù)脂。該材料的實(shí)例包括氨基樹(shù)脂、聚乙烯基樹(shù)脂、聚苯乙烯樹(shù)脂、鹵化烯烴樹(shù)脂、聚酯樹(shù)脂、聚碳酸酯樹(shù)脂、聚乙烯樹(shù)脂、聚氟乙烯樹(shù)脂、聚偏二氟乙烯樹(shù)脂、聚三氟乙烯樹(shù)脂、聚六氟丙烯樹(shù)脂、偏二氟乙烯與丙烯酰單體的共聚物、偏二氟乙烯與氟乙烯的共聚物、氟代三元共聚物,如四氟乙烯、偏二氟乙烯和未氟代單體的三元共聚物,和有機(jī)硅樹(shù)脂。這些材料可以單獨(dú)使用或者兩種或多種組合使用。
氨基樹(shù)脂的實(shí)例包括尿醛樹(shù)脂、蜜胺樹(shù)脂、苯胍胺樹(shù)脂、尿樹(shù)脂(urearesin)、聚酰胺樹(shù)脂和環(huán)氧樹(shù)脂。聚乙烯基樹(shù)脂的實(shí)例包括丙烯酰樹(shù)脂、聚甲基丙烯酸甲酯樹(shù)脂、聚丙烯腈樹(shù)脂、聚乙酸乙烯酯樹(shù)脂、聚乙烯醇樹(shù)脂和聚乙烯醇縮丁醛樹(shù)脂。聚苯乙烯樹(shù)脂的實(shí)例包括聚苯乙烯樹(shù)脂和苯乙烯丙烯酰共聚物樹(shù)脂。鹵化烯烴樹(shù)脂的實(shí)例包括聚氯乙烯。聚酯樹(shù)脂的實(shí)例包括聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯樹(shù)脂,和聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯。
根據(jù)需要,樹(shù)脂層含有,例如,導(dǎo)電粉末。導(dǎo)電粉末的實(shí)例包括金屬粉末、炭黑、氧化鈦、氧化錫和氧化鋅。導(dǎo)電粉末的平均粒度優(yōu)選為1微米或更小。當(dāng)平均粒度大于1微米時(shí),難以控制電阻。
例如,通過(guò)將有機(jī)硅樹(shù)脂等等溶解在溶劑中以制備涂覆溶液,通過(guò)已知技術(shù)將涂覆溶液施加至芯材的表面,干燥和烘焙,而形成樹(shù)脂層。施加技術(shù)的實(shí)例包括浸漬、噴涂和刷涂。
對(duì)溶劑沒(méi)有特別限制,并可以根據(jù)所需用途適當(dāng)選擇。溶劑的實(shí)例包括甲苯、二甲苯、甲基乙基酮、甲基異丁基酮和和cerusolbutylacetate。
對(duì)烘焙沒(méi)有特別限制,并可以通過(guò)外部加熱或內(nèi)部加熱進(jìn)行。例如,使用以下技術(shù)使用固定電爐、熔化電爐(flowing electric furnance)、旋轉(zhuǎn)電爐或燃燒器的技術(shù),或使用微波的技術(shù)。
載體中樹(shù)脂層的含量?jī)?yōu)選為0.01質(zhì)量%至5.0質(zhì)量%。當(dāng)其小于0.01質(zhì)量%時(shí),樹(shù)脂層可能不均勻地形成在芯材表面上。當(dāng)其大于5.0質(zhì)量%時(shí),樹(shù)脂層可能會(huì)變得過(guò)厚,并導(dǎo)致載體間成粒,由此不能獲得均勻載體顆粒。
當(dāng)顯影劑為雙組分顯影劑時(shí),對(duì)雙組分顯影劑中載體的含量沒(méi)有特別限制和可以根據(jù)所需用途適當(dāng)選擇。例如,含量?jī)?yōu)選為90質(zhì)量%至98質(zhì)量%,和更優(yōu)選為93質(zhì)量%至97質(zhì)量%。
含有本發(fā)明的調(diào)色劑的顯影劑具有優(yōu)異清潔能力和穩(wěn)定形成的高品質(zhì)圖像。
優(yōu)選本發(fā)明的顯影劑可以用于通過(guò)各種已知的電子照相技術(shù)形成圖像,所述技術(shù)例如磁性單組分顯影、非磁性單組分顯影,和雙組分顯影。
特別地,顯影劑可以優(yōu)選用于下述的本發(fā)明調(diào)色劑容器、處理盒、成像裝置和成像方法。
(調(diào)色劑容器)調(diào)色劑容器包括容器和填充在容器中的本發(fā)明的調(diào)色劑或顯影劑。
對(duì)容器沒(méi)有特別限制和可以合適地選自已知容器。優(yōu)選容器實(shí)例包括具有調(diào)色劑容器主體和蓋的容器。
對(duì)于調(diào)色劑容器主體的尺寸、形狀、結(jié)構(gòu)和材料沒(méi)有特別限制,并可以根據(jù)所需用途適當(dāng)選擇。形狀優(yōu)選為圓筒體。特別優(yōu)選在內(nèi)表面上形成旋脊(spiral ridge),由此在旋轉(zhuǎn)時(shí)內(nèi)容物或調(diào)色劑向排放端移動(dòng),而且螺旋部分部分或全部地充當(dāng)波紋管(bellows)。
對(duì)調(diào)色劑容器主體的材料沒(méi)有特別限制和優(yōu)選提供尺寸精度。例如,優(yōu)選樹(shù)脂。樹(shù)脂中,優(yōu)選聚酯樹(shù)脂、聚乙烯樹(shù)脂、聚丙烯樹(shù)脂、聚苯乙烯樹(shù)脂、聚氯乙烯樹(shù)脂、聚丙烯酸、聚碳酸酯樹(shù)脂、ABS樹(shù)脂、聚縮醛樹(shù)脂。
調(diào)色劑容器易于保存和運(yùn)輸,并且輕便,優(yōu)選與下面描述的處理盒和成像裝置一起使用通過(guò)可拆卸地安裝在其中,用于供應(yīng)調(diào)色劑。
(處理盒)處理盒包括靜電潛像承載元件,配置該元件以承載其上的靜電潛像,和顯影單元,配置該顯影單元以使用顯影劑顯影靜電潛像形成可見(jiàn)圖像。處理盒還包括根據(jù)需要適當(dāng)選擇的其他裝置或元件。
顯影單元具有用于儲(chǔ)存本發(fā)明調(diào)色劑或顯影劑的顯影劑容器和顯影劑承載元件,配置該元件以承載和轉(zhuǎn)移儲(chǔ)存在顯影劑容器中的調(diào)色劑或顯影劑,其還可以具有層厚控制元件,以控制形成在顯影劑承載元件上的調(diào)色劑層厚度。
處理盒可以可拆卸地安裝在各種電子照相裝置中,并優(yōu)選可拆卸地安裝在下面描述的本發(fā)明的電子照相裝置中。
(成像方法和成像設(shè)備)本發(fā)明的成像方法包括靜電潛像形成、顯影、轉(zhuǎn)印和定影。本發(fā)明的成像方法包括適當(dāng)選擇的其它步驟,例如除去電荷、清潔、循環(huán)和控制。
成像裝置包括靜電潛像承載元件、靜電潛像形成單元、顯影單元、轉(zhuǎn)印單元和定影單元。成像裝置包括適當(dāng)選擇的其他裝置或元件例如電荷消除單元、清潔單元、循環(huán)單元和控制單元。
-靜電潛像形成和靜電潛像形成單元-靜電潛像形成為在靜電潛像承載元件上形成靜電潛像的步驟。
應(yīng)該指出,在本說(shuō)明書(shū)中,靜電潛像承載元件還稱作光導(dǎo)絕緣體或光電導(dǎo)體。對(duì)于靜電潛像承載元件的材料、形狀、結(jié)構(gòu)或尺寸沒(méi)有特別限制,并可以適當(dāng)選自本領(lǐng)域已知的那些。其形狀的合適實(shí)例為圓筒型(drum-type)。其材料的合適實(shí)例包括無(wú)機(jī)光電導(dǎo)體,例如無(wú)定形有機(jī)硅或硒;有機(jī)光電導(dǎo)體,例如聚硅烷或鄰苯二甲酰聚次甲基(phthalopolymethine)。在這些實(shí)例中,考慮到壽命長(zhǎng),優(yōu)選無(wú)定形有機(jī)硅。
例如,在使靜電潛像承載元件的全部表面均勻帶電后,通過(guò)使靜電潛像承載元件成像式曝光,而進(jìn)行靜電潛像形成。這通過(guò)靜電潛像形成單元進(jìn)行。
靜電潛像形成單元包括充電單元和曝光單元,配置充電單元以使光電導(dǎo)體表面均勻帶電,配置曝光單元以使靜電潛像承載元件成像式曝光。
例如借助于充電單元將電壓施加到光電導(dǎo)體表面而進(jìn)行充電。
對(duì)充電單元沒(méi)有特別限制,并可以根據(jù)所需用途適當(dāng)選擇。充電單元的實(shí)例包括常規(guī)接觸充電單元,配備有導(dǎo)電或半導(dǎo)電輥、刷、膜和橡膠刀片;和常規(guī)非接觸充電單元,其利用電暈放電,例如電暈管或scorotoron等。
例如借助于曝光單元成像式曝光靜電潛像承載元件表面而進(jìn)行曝光。
對(duì)曝光單元沒(méi)有特別限制,條件是在由充電單元充電的靜電潛像承載元件的表面進(jìn)行預(yù)定成像式曝光,和可以根據(jù)所需用途適當(dāng)選擇。照射單元的實(shí)例包括各種照射裝置,例如光學(xué)復(fù)印裝置、rod-lens-eye裝置、光學(xué)激光裝置和光學(xué)液晶粉碎裝置。
在本發(fā)明中,可以將用背光系統(tǒng)用于曝光,其中從靜電潛像承載元件的背面進(jìn)行成像式曝光。
-顯影和顯影單元-顯影是用調(diào)色劑顯影靜電潛像以形成可見(jiàn)圖像(調(diào)色劑圖像)的步驟。
例如借助于顯影單元,利用本發(fā)明調(diào)色劑或顯影劑顯影靜電潛像而進(jìn)行顯影。
對(duì)顯影單元沒(méi)有特別限制,條件是用本發(fā)明的調(diào)色劑或顯影劑進(jìn)行顯影,并可以根據(jù)所需用途適當(dāng)選擇。顯影單元的適當(dāng)實(shí)例是其中含有調(diào)色劑或顯影劑、并能夠直接或間接將調(diào)色劑施加至靜電潛像的顯影單元。優(yōu)選該顯影單元配備有調(diào)色劑容器。
顯影單元可以為干式顯影或濕式顯影單元,和用于單色或用于多色的顯影單元。顯影單元的合適實(shí)例是包括攪拌單元和可轉(zhuǎn)動(dòng)安裝的磁力輥的顯影單元,該攪拌單元攪拌調(diào)色劑以賦予摩擦帶電。
在顯影單元內(nèi),混合并攪拌調(diào)色劑和載體,并且在與載體摩擦?xí)r使調(diào)色劑帶電,可轉(zhuǎn)動(dòng)磁力輥將帶電調(diào)色劑承載在其表面上以形成磁性刷。因?yàn)榇帕伵R近光電導(dǎo)體布置,構(gòu)成磁性刷(形成在磁力輥的表面上)的部分調(diào)色劑被電吸引并轉(zhuǎn)移到光電導(dǎo)體表面。結(jié)果,通過(guò)調(diào)色劑顯影靜電潛像,并且在光電導(dǎo)體上形成調(diào)色劑的可見(jiàn)圖像(調(diào)色劑圖像)。
在顯影單元中含有的顯影劑是包括調(diào)色劑的顯影劑。顯影劑為單組分顯影劑或雙組分顯影劑。
-轉(zhuǎn)印和轉(zhuǎn)印單元-轉(zhuǎn)印是將可見(jiàn)圖像轉(zhuǎn)印到記錄介質(zhì)上的步驟。轉(zhuǎn)印的優(yōu)選方面為將可見(jiàn)圖像首次轉(zhuǎn)印到中間轉(zhuǎn)印元件,將轉(zhuǎn)印到中間轉(zhuǎn)印元件上的可見(jiàn)圖像二次轉(zhuǎn)印到記錄元件。轉(zhuǎn)印的更優(yōu)選方面為兩種或多種顏色的調(diào)色劑或優(yōu)選全色調(diào)色劑,且轉(zhuǎn)印含有首次轉(zhuǎn)印,其中將可見(jiàn)圖像轉(zhuǎn)印至中間轉(zhuǎn)印元件以形成復(fù)合轉(zhuǎn)印圖像;和二次轉(zhuǎn)印,其中將復(fù)合轉(zhuǎn)印圖像轉(zhuǎn)印到記錄元件。
例如,借助于轉(zhuǎn)印充電單元使光電導(dǎo)體上的可見(jiàn)圖像帶電而進(jìn)行轉(zhuǎn)印。通過(guò)轉(zhuǎn)印單元進(jìn)行轉(zhuǎn)印。轉(zhuǎn)印單元的優(yōu)選方面是轉(zhuǎn)印單元包括首次轉(zhuǎn)印單元和二次轉(zhuǎn)印單元,配置首次轉(zhuǎn)印單元以將可見(jiàn)圖像轉(zhuǎn)印到中間轉(zhuǎn)印元件以形成復(fù)合轉(zhuǎn)印圖像,配置二次轉(zhuǎn)印單元以將復(fù)合轉(zhuǎn)印圖像轉(zhuǎn)印到記錄介質(zhì)上。
對(duì)中間轉(zhuǎn)印元件沒(méi)有特別限制,并可以根據(jù)所需用途從常規(guī)轉(zhuǎn)印元件選擇。其實(shí)例包括轉(zhuǎn)印帶。
轉(zhuǎn)印單元(首次轉(zhuǎn)印單元和二次轉(zhuǎn)印單元)優(yōu)選包括轉(zhuǎn)印部件,配置該部件以充電,以便從光電導(dǎo)體分離調(diào)色劑圖像并轉(zhuǎn)移到記錄介質(zhì)上。在本發(fā)明的成像裝置中,布置一個(gè)或多個(gè)轉(zhuǎn)印單元。
轉(zhuǎn)印部件的實(shí)例包括使用電暈放電的電暈轉(zhuǎn)印部件、轉(zhuǎn)印帶、傳印輥、壓力傳印輥和粘合轉(zhuǎn)印(adhesion-transferring)部件。
對(duì)記錄介質(zhì)沒(méi)有特別限制,并可以根據(jù)所需用途適當(dāng)選自常規(guī)記錄介質(zhì)(記錄紙)。
-定影和定影單元-定影為借助于定影單元將轉(zhuǎn)印的可見(jiàn)圖像定影到記錄元件上的步驟。可以在每一次將調(diào)色劑的每個(gè)顏色轉(zhuǎn)印到記錄介質(zhì)時(shí)進(jìn)行定影,或者在轉(zhuǎn)印了調(diào)色劑的全部顏色并在記錄介質(zhì)上形成調(diào)色劑疊加層后進(jìn)行定影。
對(duì)定影單元沒(méi)有特別限制,并可以根據(jù)所需用途適當(dāng)選擇。定影單元的實(shí)例包括熱壓?jiǎn)卧釅簡(jiǎn)卧獌?yōu)選為加熱輥和加壓輥的組合;加熱輥、加壓輥和環(huán)形帶的組合等。
優(yōu)選在80-200℃,借助于熱壓?jiǎn)卧M(jìn)行加熱。
根據(jù)需要,可以結(jié)合使用常規(guī)光學(xué)定影單元,或者用其代替定影和定影單元。
電荷消除為對(duì)帶電光電導(dǎo)體施加偏壓,以除去電荷的步驟。通過(guò)電荷消除單元適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行。
對(duì)電荷消除單元沒(méi)有特別限制,條件是將偏壓施加到帶電光電導(dǎo)體,由此除去電荷,并可以根據(jù)所需用途適當(dāng)選自常規(guī)電荷消除單元。其適當(dāng)實(shí)例為電荷消除燈。
清潔為除去光電導(dǎo)體上殘留調(diào)色劑的步驟。通過(guò)清潔單元適當(dāng)進(jìn)行清潔。
對(duì)清潔單元沒(méi)有特別限制,條件是除去光電導(dǎo)體上的殘留調(diào)色劑,并可以根據(jù)所需用途適當(dāng)選自常規(guī)清潔器。其實(shí)例包括磁刷清潔器、靜電刷清潔器、磁力輥清潔器、刀片清潔器和波浪清潔器(wave cleaners)。
循環(huán)為將清潔收集的彩色調(diào)色劑循環(huán)或回收至顯影單元的步驟。通過(guò)循環(huán)單元適當(dāng)進(jìn)行循環(huán)。
對(duì)循環(huán)單元沒(méi)有特別限制,并可以適當(dāng)選自常規(guī)輸送系統(tǒng)。
控制為控制各個(gè)步驟的步驟。通過(guò)控制單元適當(dāng)進(jìn)行控制。
對(duì)控制單元沒(méi)有特別限制,條件是控制各個(gè)單元或元件,和可以根據(jù)所需用途適當(dāng)選擇。其實(shí)例包括器件,例如定序器(sequencers)和計(jì)算機(jī)。
參考圖1解釋借助于本發(fā)明成像裝置進(jìn)行的本發(fā)明成像方法的方面。
圖1顯示的成像裝置100包括光電導(dǎo)體圓筒10(下文中稱作光電導(dǎo)體10)作為靜電潛像承載元件、充電輥20作為充電單元、曝光器件30作為曝光單元、顯影器件40作為顯影單元、中間轉(zhuǎn)印元件50、具有清潔刀片的清潔器件60作為清潔單元,和電荷消除燈70作為電荷消除單元。
中間轉(zhuǎn)印元件50為環(huán)形帶,并圍繞布置在其內(nèi)的三個(gè)輥51。中間轉(zhuǎn)印元件50配置成通過(guò)輥51以箭頭表示的方向旋轉(zhuǎn)。三輥51的一個(gè)或多個(gè)輥還充當(dāng)轉(zhuǎn)印偏壓輥,其能夠施加特定的轉(zhuǎn)印偏壓(首次偏壓)至中間轉(zhuǎn)印元件50。臨近中間轉(zhuǎn)印元件50,布置有具有清潔刀片的清潔器件90,和面對(duì)中間轉(zhuǎn)印元件50的傳印輥8作為轉(zhuǎn)印單元,其能夠施加轉(zhuǎn)印偏壓,以轉(zhuǎn)印(二次轉(zhuǎn)印)顯影圖像(調(diào)色劑圖像)至作為最終記錄介質(zhì)的轉(zhuǎn)印板95。此外,沿中間轉(zhuǎn)印介質(zhì)50的旋轉(zhuǎn)方向,在中間轉(zhuǎn)印介質(zhì)50之間和在光電導(dǎo)體10和中間轉(zhuǎn)印介質(zhì)50的接觸區(qū)域以及中間轉(zhuǎn)印介質(zhì)50和轉(zhuǎn)印板95的接觸區(qū)域之間,布置除中間轉(zhuǎn)印介質(zhì)50外的電暈充電器52用于將電荷施加至轉(zhuǎn)印到中間轉(zhuǎn)印介質(zhì)50上的調(diào)色劑圖像。
顯影器件40包括黑色顯影單元45K、黃色顯影單元45Y、洋紅顯影單元45M和青色顯影單元45C,其中圍繞顯影帶41布置顯影單元。黑色顯影單元45K包括顯影劑容器42K、顯影劑供應(yīng)輥43K,和顯影輥44K;黃色顯影單元45Y包括顯影劑容器42Y、顯影劑供應(yīng)輥43Y,和顯影輥44Y;洋紅顯影單元45M包括顯影劑容器42M、顯影劑供應(yīng)輥43M,和顯影輥44M;青色顯影單元45C包括顯影劑容器42C、顯影劑供應(yīng)輥43C和顯影輥44C。
在圖1顯示的成像裝置100中,通過(guò)充電輥20使光電導(dǎo)體10均勻帶電。接著曝光器件30成像式曝光光電導(dǎo)體10,以形成靜電潛像。將顯影器件40的調(diào)色劑供應(yīng)到光電導(dǎo)體10上形成的靜電潛像,以形成可見(jiàn)圖像(調(diào)色劑圖像)。輥51對(duì)可見(jiàn)圖像(調(diào)色劑圖像)提供偏壓,以將調(diào)色劑圖像轉(zhuǎn)印(首次轉(zhuǎn)印)至中間轉(zhuǎn)印介質(zhì)50上,和進(jìn)一步施加偏壓,以從中間轉(zhuǎn)印介質(zhì)50將調(diào)色劑圖像轉(zhuǎn)印(二次轉(zhuǎn)印)至轉(zhuǎn)印板95。按照這種方式,在轉(zhuǎn)印板95上形成轉(zhuǎn)印的圖像95。接著,通過(guò)清潔器件60除去光電導(dǎo)體10上的殘留調(diào)色劑,并通過(guò)電荷消除燈70使帶電光電導(dǎo)體10不帶電。
通過(guò)本發(fā)明成像裝置進(jìn)行的本發(fā)明成像方法的另一方面將參考圖2進(jìn)行解釋。圖2顯示的成像裝置100為串連式全色成像裝置。該串連成像裝置100包括復(fù)印機(jī)主體150、進(jìn)料臺(tái)200、掃描儀300和自動(dòng)文件進(jìn)料器(ADF)400。
復(fù)印機(jī)主體150包括以環(huán)帶狀形成的中間轉(zhuǎn)印元件50。中間轉(zhuǎn)印元件50圍繞支撐輥14、15和16并配置成以順時(shí)針旋轉(zhuǎn),如圖2所示。臨近支撐輥15,布置用于中間轉(zhuǎn)印元件的清潔器件17。用于中間轉(zhuǎn)印元件的清潔器件17能夠在轉(zhuǎn)印調(diào)色劑圖像后除去中間轉(zhuǎn)印元件50上的殘留調(diào)色劑。在圍繞支撐輥14和15的中間轉(zhuǎn)印元件50上面,沿中間轉(zhuǎn)印元件50的輸送方向,平行排列四個(gè)成像單元18(黃色、青色、洋紅色和黑色),由此構(gòu)成串連顯影單元120。臨近串連顯影單元120還布置曝光單元21。二次轉(zhuǎn)印單元22布置在布置串連顯影單元120的中間轉(zhuǎn)印元件50的相反側(cè)。二次轉(zhuǎn)印單元22包括環(huán)形帶狀第二轉(zhuǎn)印帶24,該帶圍繞一對(duì)輥23。二次轉(zhuǎn)印單元22配置成使輸送到二次轉(zhuǎn)印帶24的轉(zhuǎn)印板接觸中間轉(zhuǎn)印元件50。臨近二次轉(zhuǎn)印單元22,布置圖像-定影器件25。圖像-定影器件25包括作為環(huán)形帶的定影帶26和加壓輥27,布置該加壓輥以便與定影帶26逆向接觸(contact against)。
在串連成像裝置100中,臨近二次轉(zhuǎn)印單元22和圖像-定影器件25,布置逆轉(zhuǎn)帶(sheet reverser)28。配置逆轉(zhuǎn)帶28以逆轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)印板,以便在轉(zhuǎn)印板的兩面形成圖像。
接著,通過(guò)下面描述的串連顯影單元120形成全色圖像-形成(彩色復(fù)印)。最初,將文件放在自動(dòng)文件進(jìn)料器400的文件滾筒130上。或者,打開(kāi)自動(dòng)文件進(jìn)料器400,將文件放在掃描儀300的接觸玻璃32上,關(guān)閉自動(dòng)文件進(jìn)料器400以壓制文件。
在按下開(kāi)始按鈕(未示出)的同時(shí),放在自動(dòng)文件進(jìn)料器400中的文件被輸送到接觸玻璃32上。當(dāng)開(kāi)始將文件放在接觸玻璃32上時(shí),立即驅(qū)動(dòng)掃描儀300,以操作第一托架33和第二托架34。來(lái)自光源的光施加到文件上,來(lái)自文件的反射光進(jìn)一步在第一托架33處朝著第二托架34反射。通過(guò)第二托架34的反射鏡進(jìn)一步反射反射光并經(jīng)過(guò)成像透鏡35進(jìn)入讀取傳感器36,由此讀取彩色文件(彩色圖像)。讀取的彩色圖像被解析為黑色、黃色、洋紅色和青色的圖像信息。
將各種黑色、黃色、洋紅色和青色圖像信息轉(zhuǎn)移到串連顯影器件120的相應(yīng)成像單元18(黑色圖像形成單元、黃色圖像-形成單元、洋紅圖像-形成單元,和青色圖像-形成單元),然后黑色、黃、洋紅和青色調(diào)色劑圖像分別形成在各個(gè)圖像-形成裝置18中。對(duì)于圖3所示的串連顯影器件120的每個(gè)成像裝置18(黑色圖像-形成單元、黃圖像-形成單元、洋紅圖像-形成單元和青色圖像-形成單元)而言,布置光電導(dǎo)體10(黑色光電導(dǎo)體10K、黃色光電導(dǎo)體10Y、洋紅色光電導(dǎo)體10M,或青色光電導(dǎo)體10C),對(duì)光電導(dǎo)體均勻充電的充電器60、形成相應(yīng)于光電導(dǎo)體上每個(gè)彩色圖像的靜電潛像的曝光單元(L)、用相應(yīng)彩色調(diào)色劑(黑色調(diào)色劑、黃色調(diào)色劑、洋紅色調(diào)色劑或青色調(diào)色劑)顯影靜電潛像,從而形成各種顏色的調(diào)色劑圖像的顯影單元61,用于將調(diào)色劑圖像轉(zhuǎn)印至中間轉(zhuǎn)印元件50的轉(zhuǎn)印充電器62、光電導(dǎo)體清潔器件63和電荷消除單元64。由此,基于相應(yīng)的彩色圖像信息,形成每種單色圖像(黑色圖像、黃色圖像、洋紅色圖像和青色圖像)。在黑色光電導(dǎo)體10K上形成的如此獲得的黑色調(diào)色劑圖像、在黃光電導(dǎo)體10Y上形成的黃色調(diào)色劑圖像、在洋紅色光電導(dǎo)體10M上形成的洋紅調(diào)色劑圖像、在青色光電導(dǎo)體10C形成的青色調(diào)色劑圖像相繼轉(zhuǎn)印到(首次轉(zhuǎn)印)借助支撐輥14、15和16旋轉(zhuǎn)的中間轉(zhuǎn)印元件40上。將這些調(diào)色劑圖像疊加在中間轉(zhuǎn)印元件40上,以形成復(fù)色圖像(彩色轉(zhuǎn)印圖像)。
選擇性旋轉(zhuǎn)進(jìn)料臺(tái)200的進(jìn)料輥142之一,從紙盒143中的多個(gè)進(jìn)料盒144之一送出紙張,并用分離輥145將紙張逐張分離進(jìn)入自動(dòng)進(jìn)紙路徑(feeder path)146,并用轉(zhuǎn)移輥147將其轉(zhuǎn)移進(jìn)入復(fù)印機(jī)主體150中的自動(dòng)進(jìn)紙路徑148并用抵抗輥(resist roller)49碰撞。或者,進(jìn)料輥142之一旋轉(zhuǎn),以從手工進(jìn)紙盤(pán)54送出紙張,通過(guò)分離輥58將紙張逐張分離進(jìn)入人工進(jìn)紙路徑(manual feeding path)53,逐張轉(zhuǎn)移,然后由抵抗輥49碰撞。注意,抵抗輥49通常接地(generally earthed),然而,其可以被偏壓以從紙張除去紙塵(paper dust)。
抵抗輥49隨著中間轉(zhuǎn)印元件50上的復(fù)色圖像運(yùn)動(dòng)而同步旋轉(zhuǎn),以將紙張(記錄介質(zhì))送入中間轉(zhuǎn)印元件50和二次轉(zhuǎn)印單元22之間,復(fù)色圖像通過(guò)二次轉(zhuǎn)印單元22的作用而轉(zhuǎn)印到紙張上。在轉(zhuǎn)印調(diào)色劑圖像后,借助于中間清潔器件17,清潔中間轉(zhuǎn)印元件50上殘留的調(diào)色劑。
承載轉(zhuǎn)印的圖像的片被二次轉(zhuǎn)印單元22輸送到圖像定影器件25,在圖像定影器件25中供應(yīng)熱量和壓力,以將復(fù)色圖像(轉(zhuǎn)印圖像)定影至紙張上(記錄介質(zhì)),之后通過(guò)轉(zhuǎn)換刀片55的作用改變片的方向,通過(guò)送出輥(ejecting roll)56送出并堆積在輸出盤(pán)57上?;蛘?,通過(guò)轉(zhuǎn)換刀片55的作用,紙張改變方向進(jìn)入逆轉(zhuǎn)帶28,沿該方向旋轉(zhuǎn),再次轉(zhuǎn)移到轉(zhuǎn)印部分,在其背面形成圖像。然后在送出輥56的幫助下送出兩面帶有圖像的紙張,并堆積在輸出盤(pán)57上。
本發(fā)明的成像裝置和成像方法有效制備高品質(zhì)圖像,這是因?yàn)槭褂昧吮景l(fā)明的調(diào)色劑,其具有小粒徑和窄粒度分布,并具有優(yōu)異低溫防粘性,導(dǎo)致較少調(diào)色劑成膜,并獲得低溫定影性和耐熱儲(chǔ)存穩(wěn)定性。
制備實(shí)施例1-制備蠟的水分散液(蠟分散液)(1)-在容器中,倒入200質(zhì)量份石蠟(熔點(diǎn)78℃)、10質(zhì)量份陰離子表面活性劑(NeoGen SC)和790質(zhì)量份水,在95℃加熱,使用Gaulin Homogenizer在輸出壓力560×105N/m2下乳化,然后驟冷,由此制備蠟的水分散液(蠟分散液)(1)。
利用激光散射法,采用粒度分布分析器(LA-920,HORIBA Ltd.制造)測(cè)量所得蠟分散液(1)中蠟分散液顆粒的體均粒徑(Dv),蠟分散液顆粒的體均粒徑(Dv)為0.160微米。在蠟分散液顆粒中,體均粒徑(Dv)為0.8微米或更大的粗顆粒的存在比例為5%或更小。
制備實(shí)施例2-制備蠟的水分散液(蠟分散液)(2)-在容器中,倒入200質(zhì)量份石蠟(熔點(diǎn)68℃)、10質(zhì)量份陰離子表面活性劑(NeoGen SC),和790質(zhì)量份水,在95℃加熱,使用Gaulin Homogenizer在輸出壓力560×105N/m2下乳化,然后驟冷,由此制備蠟的水分散液(蠟分散液)(2)。
利用激光散射法,采用粒度分布分析器(LA-920,HORIBA Ltd.制造)測(cè)量所得蠟分散液(2)中蠟分散液顆粒的體均粒徑(Dv),蠟分散液顆粒的體均粒徑(Dv)為0.130微米。在蠟分散液顆粒中,體均粒徑(Dv)為0.8微米或更大的粗顆粒的存在比例為3%或更小。
制備實(shí)施例3-制備蠟的水分散液(蠟分散液)(3)-在容器中,倒入200質(zhì)量份含羰基蠟(熔點(diǎn)82℃)、10質(zhì)量份陰離子表面活性劑(NeoGen SC),和790質(zhì)量份水,在130℃加熱,使用GaulinHomogenizer在輸出壓力560×105N/m2下乳化,然后驟冷,由此制備蠟的水分散液(蠟分散液)(3)。
利用激光散射法,采用粒度分布分析器(LA-920,HORIBA Ltd.制造)測(cè)量所得蠟分散液(3)中蠟分散液顆粒的體均粒徑(Dv),蠟分散液顆粒的體均粒徑(Dv)為0.182微米。在蠟分散液顆粒中,體均粒徑(Dv)為0.8微米或更大的粗顆粒的存在比例為5%或更小。
制備實(shí)施例4-制備蠟的水分散液(蠟分散液)(4)-在容器中,倒入200質(zhì)量份含羰基蠟(熔點(diǎn)116℃)、10質(zhì)量份陰離子表面活性劑(NeoGen SC)和790質(zhì)量份水,在130℃加熱,使用GaulinHomogenizer在輸出壓力560×105N/m2下乳化,然后驟冷,由此制備蠟的水分散液(蠟分散液)(4)。
利用激光散射法,采用粒度分布分析器(LA-920,HORIBA Ltd.制造)測(cè)量所得蠟分散液(4)中蠟分散液顆粒的體均粒徑(Dv),蠟分散液顆粒的體均粒徑(Dv)為0.162微米。在蠟分散液顆粒中,體均粒徑(Dv)為0.8微米或更大的粗顆粒的存在比例為5%或更小。
制備實(shí)施例5-制備蠟的水分散液(蠟分散液)(5)-在95℃加熱制備實(shí)施例1中制備的蠟的水分散液(蠟分散液)(1),使用Gaulin Homogenizer在輸出壓力560×105N/m2下乳化,然后驟冷,由此制備蠟的水分散液(蠟分散液)(5)。
利用激光散射法,采用粒度分布分析器(LA-920,HORIBA Ltd.制造)測(cè)量所得蠟分散液(5)中蠟分散液顆粒的體均粒徑(Dv),蠟分散液顆粒的體均粒徑(Dv)為0.676微米。在蠟分散液顆粒中,體均粒徑(Dv)為1.0微米或更大的粗顆粒的存在比例為29%。
實(shí)施例下面將參考具體實(shí)施例詳細(xì)描述本發(fā)明,然而本發(fā)明并不限至于所述實(shí)施例。
實(shí)施例1<制備水包油滴型分散液>
如下制備其中分散有分散顆粒的水包油滴型分散液
-制備調(diào)色劑材料的溶解和分散溶液---制備未改性(低分子量)聚酯-向配備有冷凝器、攪拌器和氮?dú)鈱?dǎo)入管的反應(yīng)器中,加入682質(zhì)量份氧化乙烯雙酚A兩摩爾加成物、81質(zhì)量份氧化丙烯雙酚A兩摩爾加成物、283質(zhì)量份對(duì)苯二甲酸、22質(zhì)量份無(wú)水偏苯三酸,和2質(zhì)量份氧化二丁基錫,在常壓和230℃反應(yīng)5小時(shí),以合成未改性聚酯。
所得未改性聚酯的數(shù)均分子量(Mn)為2,100,重均分子量(Mw)為9,500,玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)為55℃,酸值為0.5mg KOH/g,和羥基值為51。
--制備母料--向1,200質(zhì)量份水中,加入540質(zhì)量份碳黑(Printex35,Degussa制造;DBP吸附量42ml/100g,pH9.5)作為著色劑和1,200質(zhì)量份未改性聚酯,并且通過(guò)HENSCHEL MIXER(Mitsui Mining Co.制造)攪拌。通過(guò)雙輥磨在150℃捏合混合物30分鐘,冷軋(cold-rolled),并通過(guò)粉磨機(jī)(Hosokawamicron Corp.制造)粉碎,由此制備母料。
--制備有機(jī)溶劑相--在配備有攪拌器和溫度計(jì)的反應(yīng)器中,加入378質(zhì)量份未改性聚酯、110質(zhì)量份巴西棕櫚蠟、22質(zhì)量份CCA(水楊酸金屬絡(luò)合物E-84,OrientChemical Industies,Ltd.制造)和947質(zhì)量份乙酸乙酯。攪拌下將混合物加熱到80℃,保持混合物的溫度5小時(shí),然后在1小時(shí)內(nèi)冷卻到30℃。接著,向反應(yīng)器中加入500質(zhì)量份母料和500質(zhì)量份乙酸乙酯,混合1小時(shí),由此制備原料溶液。
之后,將1,324質(zhì)量份原料溶液加入反應(yīng)器中,使用珠磨機(jī)(Aimex Co.制造的Ultravisco-Mill)(使用直徑0.5mm的氧化鋯珠粒填充80%體積)以1kg/hr的液體進(jìn)料速率和6m/s的圓周速率分散碳黑和巴西棕櫚蠟。重復(fù)分散過(guò)程三次。接著,將1,324質(zhì)量份的65質(zhì)量%未改性聚酯的乙酸乙酯溶液加入分散液中。在上述條件下分散混合物,不同之處在于重復(fù)分散過(guò)程1次,以形成有機(jī)溶劑相(顏料-蠟分散液)。
加熱到130℃并保持30分鐘,確定所得有機(jī)溶劑相的固體含量為50質(zhì)量%。
--合成預(yù)聚物--向配備有冷凝器、攪拌器和氮?dú)鈱?dǎo)入管的反應(yīng)器中,加入410質(zhì)量份未改性聚酯、89質(zhì)量份異佛爾酮二異氰酸酯、500質(zhì)量份乙酸乙酯,在100℃反應(yīng)5小時(shí)合成預(yù)聚物(能夠與含活潑氫基的化合物反應(yīng)的聚合物)。
所得預(yù)聚物的游離異氰酸酯含量為1.53質(zhì)量%。
--合成酮亞胺(含活潑氫基的化合物)-.
在配備有攪拌器和溫度計(jì)的反應(yīng)器中,加入170質(zhì)量份異佛爾酮二異氰酸酯和75質(zhì)量份甲乙酮,在50℃反應(yīng)5小時(shí),由此合成酮亞胺化合物(含活潑氫基的化合物)。
所得酮亞胺化合物(含活潑氫基的化合物)的胺值為418。
向反應(yīng)器中,加入749質(zhì)量份的有機(jī)溶劑相、115質(zhì)量份的預(yù)聚物和2.9質(zhì)量份酮亞胺化合物和3.5質(zhì)量份叔胺化合物(U-CAT 660M,SAN-APRO Ltd.制造)。使用TK HomoMixer(Tokushu Kika Kogyo Co.制造),在7.5m/s的速度下混合混合物1分鐘,由此制備調(diào)色劑材料的溶解和分散溶液。
-制備水性介質(zhì)-向990質(zhì)量份水中,加入37質(zhì)量份的48.5質(zhì)量%十二烷基二苯基醚二磺酸鈉水溶液(Eleminol MON-7,Sanyo Chemical Industries Co.制造)和90質(zhì)量份乙酸乙酯,混合并攪拌混合物由此形成乳白色液體(水性介質(zhì)相)。
-乳化和分散-向調(diào)色劑材料的溶解和分散溶液中加入1,200質(zhì)量份水性介質(zhì)相,使用TK HomoMixer(Tokushu Kika Kogyo Co.制造),在圓周速率為15m/s下混合20分鐘,由此制備水包油滴型分散液。
水包油滴使用粒度分布分析器(nanotrac UPA-150EX,NIKKISO Co.,Ltd制造)測(cè)量所得水包油滴型分散液(乳漿(emulsion slurry))中分散顆粒的體均粒徑,水包油滴型分散液的體均粒徑(Mv)為0.392微米。
<?;{(diào)色劑>
-控制分散顆粒粒徑-制備有機(jī)樹(shù)脂細(xì)顆粒分散液-在配備有攪拌器和溫度計(jì)的反應(yīng)器中加入683質(zhì)量份水、20質(zhì)量份甲基丙烯酸的氧化乙烯加成物的硫酸酯的鈉鹽(Eleminol RS-30,SanyoChemical Industries Co.制造)、78質(zhì)量份苯乙烯、78質(zhì)量份甲基丙烯酸、120質(zhì)量份丙烯酸丁酯和1質(zhì)量份過(guò)硫酸銨,然后在400rpm將混合物攪拌15分鐘,由此形成白色乳液。將該乳液加熱到75℃,其中反應(yīng)5小時(shí)。接著,向該反應(yīng)混合物中加入30質(zhì)量份1質(zhì)量%過(guò)硫酸銨水溶液,并在75℃老化5小時(shí),由此形成乙烯基樹(shù)脂顆粒(苯乙烯-甲基丙烯酸-丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸的氧化乙烯加成物的硫酸酯的鈉鹽的共聚物)的水分散液(有機(jī)樹(shù)脂細(xì)顆粒分散液)。
使用粒度分布分析器(nanotrac UPA-150EX,NIKKISO Co.,Ltd.制造)測(cè)量在所得有機(jī)樹(shù)脂細(xì)顆粒分散液中包含的有機(jī)樹(shù)脂細(xì)顆粒的體均粒徑(Mv),并使用分析器軟件(Micro Track Particle Size Analyzer Ver.10.1.2-016EE,NIKKISO Co.,Ltd.制造)分析。
首先,向30mL玻璃樣品瓶中加入有機(jī)細(xì)樹(shù)脂細(xì)顆粒分散液,和水(作為有機(jī)樹(shù)脂細(xì)顆粒分散液的溶劑),以制備10質(zhì)量%分散液。使用超聲分散裝置(W-113MK-II,HONDA ELECTRONICS Co.,Ltd.制造)對(duì)所得分散液進(jìn)行分散處理2分鐘。
在測(cè)量以水作為溶劑的有機(jī)樹(shù)脂細(xì)顆粒分散液的背景值后,將已經(jīng)進(jìn)行了分散處理的分散液逐滴加入樣品瓶中,在下面的條件下測(cè)量分散液的粒徑粒度分布分析器測(cè)量的樣品載荷值(value of sample loading)為1至10。為了獲得該樣品載荷值,適當(dāng)控制分散液的滴加量。
在測(cè)量和分析中,分別如下設(shè)定測(cè)量和分析條件顆粒分布顯示體積;粒徑種類標(biāo)準(zhǔn);顆粒滲透性滲透;顆粒形狀非球形;通道數(shù)目44;測(cè)量時(shí)間60秒;測(cè)量時(shí)間的數(shù)目一次;顆粒折射率1.5;和緊密度1g/cm3。對(duì)于溶劑的折射率值,在“Guideline of Input Conditions inMeasurement”(參見(jiàn)圖4A至4C)所描述的值中,使用有機(jī)樹(shù)脂細(xì)顆粒分散液的溶劑折射率,例如水的折射率1.33。
結(jié)果,有機(jī)樹(shù)脂細(xì)顆粒的體均粒徑(Mv)為55納米。
此外,干燥部分有機(jī)樹(shù)脂細(xì)顆粒分散液,以分離樹(shù)脂部分。測(cè)量樹(shù)脂部分的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度和重均分子量,測(cè)量結(jié)果顯示樹(shù)脂部分分散液的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)為48℃和重均分子量(Mw)為450,000。
接著,使用Paddle Stirrer在圓周速率為0.7m/s下攪拌水包油滴型分散液(乳漿),將15質(zhì)量份有機(jī)樹(shù)脂細(xì)顆粒分散液加入乳漿,并加入80質(zhì)量份10質(zhì)量%氯化鈉溶液,以控制乳漿中分散顆粒的粒徑。
-除去有機(jī)溶劑-
在配備有攪拌器和溫度計(jì)的反應(yīng)器中,加入粒徑得到控制的乳漿,并在30℃進(jìn)行除去其內(nèi)的溶劑8小時(shí)。之后,在45℃老化乳漿4小時(shí)由此形成分散淤漿。
使用MultiSizer III(Beckmann Coulter Inc.制造),按照與測(cè)量調(diào)色劑粒徑相同的方法,測(cè)量所得分散淤漿的體均粒徑和數(shù)均粒徑,這將在下面描述。分散淤漿的體均粒徑為4.3微米和數(shù)均粒徑為3.8微米。
-洗滌和干燥-在減壓下過(guò)濾100質(zhì)量份分散淤漿后,向?yàn)V餅中加入100質(zhì)量份離子交換水,在TK均化器中,以10.0m/s的轉(zhuǎn)速混合10分鐘,在減壓下過(guò)濾。向所得濾餅中加入100質(zhì)量份10質(zhì)量%氫氧化鈉溶液,在TK均化器中,以10.0m/s的轉(zhuǎn)速混合10分鐘,然后過(guò)濾。向獲得的濾餅中,加入300質(zhì)量份離子交換水,在TK均化器中,以10.0m/s的轉(zhuǎn)速混合10分鐘,然后過(guò)濾,重復(fù)該過(guò)程兩次,由此獲得最終的濾餅。
在45℃循環(huán)空氣干燥器中干燥最終濾餅48小時(shí),然后通過(guò)75微米篩孔篩分級(jí),由此獲得用于實(shí)施例1的調(diào)色劑基顆粒(toner-base particle)。
-加入外部添加劑-向100質(zhì)量份實(shí)施例1制備所得調(diào)色劑基顆粒中加入1.5質(zhì)量份疏水化硅石和0.5質(zhì)量份疏水化氧化鈦(MITSUI MINING Ltd.制造)。通過(guò)HENSCHEL MIXER混合混合物,并通過(guò)35微米篩孔篩分級(jí),制備實(shí)施例1用調(diào)色劑。
對(duì)于所得調(diào)色劑,基于下面的方法測(cè)量體均粒徑(Dv)、數(shù)均粒徑(Dn),和粒度分布(體均粒徑(Dv)/數(shù)均粒徑(Dn))。表1顯示測(cè)量結(jié)果(調(diào)色劑粒徑)。
使用粒度分析器(MultiSizer III,Beckmann Coulter Inc.制造),孔隙直徑100微米測(cè)量調(diào)色劑的體均粒徑(Dv)、數(shù)均粒徑(Dn),并通過(guò)分析器軟件(Beckman Coulter Multisizer III Version 3.51)分析。具體地,向100mL玻璃燒杯中加入0.5毫升10質(zhì)量%表面活性劑(烷基苯磺酸鹽NeoGen SC-A,DAI-ICHI KOGYO SEIYAKU CO.,LTD.制造),加入5克調(diào)色劑,并使用Microspartel攪拌。接著,將80mL離子交換水加入到分散液中。使用超聲分散裝置(W-113MK-II,HONDA ELECTRONICS Co.,Ltd.制造)對(duì)獲得的分散液進(jìn)行分散處理10分鐘。然后通過(guò)Multisizer III測(cè)量所得分散液,使用Isoton III(Beckmann Coulter lnc.制造)作為測(cè)量溶液。將分散液逐滴加入,使得由Multisizer III指示的分散液濃度為8質(zhì)量%±2質(zhì)量%。在通過(guò)使用Multisizer III的測(cè)量方法中,重要的是逐滴滴加分散液,以獲得8質(zhì)量%±2質(zhì)量%的濃度。在該濃度范圍內(nèi),認(rèn)識(shí)到粒徑測(cè)量沒(méi)有誤差。
此外,從測(cè)量結(jié)果,計(jì)算粒度分布(體均粒徑(Dv)/數(shù)均粒徑(Dn))。
由此,該調(diào)色劑的體均粒徑(Dv)為4.3微米,數(shù)均粒徑(Dn)為3.8微米和粒度分布(Dv/Dn)為1.13。
實(shí)施例2按照實(shí)施例1相同的方式制備用于實(shí)施例2的調(diào)色劑,不同之處在于在制備水包油滴型分散液中乳化和分散過(guò)程中的攪拌速率從15m/s改變至8m/s,和在?;{(diào)色劑時(shí),控制分散顆粒粒徑時(shí)的攪拌速率從0.7m/s變化至2m/s。按照實(shí)施例1相同的方式測(cè)量調(diào)色劑的各種物理性能。表1顯示測(cè)量結(jié)果。
使用粒度分布分析器(nanotrac UPA-150EX,NIKKISO Co.,Ltd.制造)測(cè)量在制備水包油滴型分散液中獲得的水包油滴型分散液(乳漿)中分散顆粒的細(xì)顆粒體均粒徑(Mv),并使用分析器軟件(MicroTrack Particle SizeAnalyzer Ver.10.1.2-016EE,NIKKISO Co.,Ltd.制造)分析。
首先,向30mL玻璃樣品瓶中加入調(diào)色劑材料的溶解和分散溶液,和乙酸乙酯(作為調(diào)色劑材料的溶解和分散溶液的溶劑),以制備10質(zhì)量%分散液。使用超聲分散裝置(W-113MK-II,HONDA ELECTRONICS Co.,Ltd.制造)對(duì)所得分散液進(jìn)行分散處理2分鐘。
在測(cè)量以乙酸乙酯作為溶劑的樣品細(xì)顆粒的背景值后,將已經(jīng)進(jìn)行了分散處理的分散液逐滴加入樣品瓶中,在下面的條件下測(cè)量分散液的粒徑粒度分布分析器測(cè)量的樣品載荷值為1至10。考慮分散液粒徑的測(cè)量再現(xiàn)性,要求在樣品載荷值為1至10的條件下測(cè)量分散液的粒徑。為了獲得該樣品載荷值,優(yōu)選適當(dāng)控制分散液的滴加量。
在測(cè)量和分析中,分別如下設(shè)定測(cè)量和分析條件顆粒分布顯示體積;粒徑種類標(biāo)準(zhǔn);顆粒滲透性滲透;顆粒形狀非球形;通道數(shù)目44;測(cè)量時(shí)間60秒;測(cè)量時(shí)間的數(shù)目一次;顆粒折射率1.5;和緊密度1g/cm3。對(duì)于溶劑的折射率值,在描述于“Guideline of Input Conditionsin Measurement”(參見(jiàn)圖4A至4C)的值中,使用有機(jī)樹(shù)脂細(xì)顆粒分散溶液的溶劑乙酸乙酯的折射率1.37。
結(jié)果,水包油滴型分散液中的分散顆粒的體均粒徑(Mv)為0.825微米。
實(shí)施例3按照實(shí)施例1相同的方式制備實(shí)施例3的調(diào)色劑,不同之處在于在水包油滴型分散液中乳化和分散過(guò)程中,攪拌速率從15m/s改變至24m/s,和在粒化調(diào)色劑中控制分散顆粒粒徑時(shí),攪拌速率從0.7m/s改變至0.4m/s。按照實(shí)施例1相同的方式測(cè)量調(diào)色劑的各種物理性能。表1顯示測(cè)量結(jié)果。
使用粒度分布分析器(nanotrac UPA-150EX,NIKKISO Co.,Ltd.制造)測(cè)量制備水包油滴型分散液中獲得的水包油滴型分散液(乳漿)中分散顆粒的體均粒徑(Mv),調(diào)色劑的體均粒徑(Mv)為0.232微米。
實(shí)施例4按照實(shí)施例1相同的方式制備實(shí)施例4的調(diào)色劑,不同之處在于在制備水包油滴型分散液之后且在中間除去有機(jī)溶劑之前?;{(diào)色劑。按照實(shí)施例1相同的方式測(cè)量調(diào)色劑的各種物理性能。
<中間除去有機(jī)溶劑>
在減壓下,使用Paddle Stirrer,以0.7m/s的圓周速率攪拌,將含有體均粒徑為0.392的分散顆粒的水包油滴型分散液(乳漿)加熱至30℃,以除去溶劑大約5小時(shí),該分散顆粒是在實(shí)施例1制備水包油滴型分散液中獲得的。對(duì)于除去溶劑的分散顆粒,通過(guò)氣相色譜,測(cè)量乙酸乙酯的濃度,分散顆粒的乙酸乙酯濃度為3.7質(zhì)量%。
<粒化調(diào)色劑>
-控制分散顆粒粒徑-再次將除去溶劑的乳漿保持在常壓下,將15質(zhì)量份有機(jī)樹(shù)脂細(xì)顆粒分散液加入乳漿中,和再將80質(zhì)量份10質(zhì)量%氯化鈉加入其中,在圓周速率0.7m/s下攪拌乳漿30分鐘,以控制乳漿中分散顆粒的粒徑。
-除去有機(jī)溶劑-向配備有攪拌器和溫度計(jì)的反應(yīng)器中加入粒徑得到控制的乳漿,加入10質(zhì)量份20質(zhì)量%苯磺酸鈉溶液。將混合物在30℃加熱,除去溶劑5小時(shí),然后在45℃老化4小時(shí),由此形成分散漿液。
按照實(shí)施例1相同的方式,洗滌和干燥分散淤漿,由此形成調(diào)色劑基顆粒,向調(diào)色劑基顆粒加入外部添加劑,由此制備實(shí)施例4的調(diào)色劑,按照下面的方法測(cè)量所得調(diào)色劑的形狀因子。
(形狀因子)使用場(chǎng)致發(fā)射型掃描電鏡(S-4500,Hitachi Ltd.制造)獲得調(diào)色劑照片,該電鏡的加速電壓為8kV和鏡頭放大率為2,000X,和然后將該照片掃描進(jìn)入圖像分析器(LUSEX3;NIRECO Corp.制造),分析照片并計(jì)算形狀因子。調(diào)色劑的形狀因子SF-1為138,和形狀因子SF-2為141。
實(shí)施例5按照實(shí)施例4相同的方式制備實(shí)施例5的調(diào)色劑,不同之處在于在中間除去溶劑中減壓下除去溶劑的時(shí)間變?yōu)?0分鐘。按照實(shí)施例1相同的方式測(cè)量調(diào)色劑的各種物理性能。表1顯示測(cè)量結(jié)果。
對(duì)于已經(jīng)中間除去溶劑的分散顆粒,通過(guò)氣相色譜測(cè)量乙酸乙酯濃度,分散顆粒的乙酸乙酯濃度為42質(zhì)量%。按照實(shí)施例4相同方式測(cè)量所得調(diào)色劑的形狀因子,調(diào)色劑的形狀因子SF-1為110,和形狀因子SF-2為11。
實(shí)施例6按照實(shí)施例1的相同方式制備實(shí)施例6的調(diào)色劑,不同之處在于使用下面方法合成的結(jié)晶聚酯制備有機(jī)溶劑相。按照實(shí)施例1相同的方式測(cè)量調(diào)色劑的各種物理性能。表1顯示測(cè)量結(jié)果。
-合成結(jié)晶聚酯-向5升四口瓶(配備有氮?dú)鈱?dǎo)入管、排水管、攪拌器和溫度計(jì))中加入2070g 1,4-丁二醇、2,535g富馬酸、291g偏苯三酸酐和4.9g氫醌,在160℃進(jìn)行反應(yīng)5小時(shí),將混合物加熱至200℃并反應(yīng)1小時(shí),再在8.3kPa反應(yīng)1小時(shí),由此合成結(jié)晶聚酯。
所得結(jié)晶聚酯的DSC吸熱峰值溫度為123℃,數(shù)均分子量(Mn)為710,和重均分子量(Mw)為2,100。
-制備結(jié)晶聚酯分散液-向2L金屬容器中加入100g結(jié)晶聚酯和400g乙酸乙酯,通過(guò)79℃加熱熔化混合物,然后以冷卻速率27℃/分鐘在冰水中冷卻。加入500ml直徑3mm的玻璃珠,通過(guò)Batch-type Sand Mill(Kanpe Hapio Co.,Ltd.制造)粉碎10小時(shí),由此制備體均粒徑(Dv)為0.4微米的結(jié)晶聚酯分散液。
-制備有機(jī)溶劑相-
向配備有攪拌器和溫度計(jì)的反應(yīng)器中加入378質(zhì)量份未改性聚酯、110質(zhì)量份巴西棕櫚蠟、22質(zhì)量份CCA(水楊酸金屬絡(luò)合物E-84,Orient ChemicalIndusties,Ltd.制造)和947質(zhì)量份乙酸乙酯。攪拌下將混合物加熱到80℃,在80℃保持混合物的溫度5小時(shí),然后在1小時(shí)內(nèi)冷卻到30℃。接著將500質(zhì)量份母料加入反應(yīng)器中,混合1小時(shí)制備原料溶液。
之后,將1,324質(zhì)量份原料溶液加入到反應(yīng)器中,使用珠磨機(jī)(AimexCo.制造的Ultravisco-Mill)(使用0.5mm直徑氧化鋯珠粒填充80體積%),以1kg/hr的液體進(jìn)料速率和6m/s的盤(pán)圓周速率分散碳黑和巴西棕櫚蠟。重復(fù)分散過(guò)程3次。接著,將1,213質(zhì)量份65質(zhì)量%未改性聚酯的乙酸乙酯溶液加入到分散液中,再向其內(nèi)加入350質(zhì)量份結(jié)晶聚酯溶液。在上面條件下分散混合物,不同之處在于重復(fù)分散過(guò)程一次,產(chǎn)生有機(jī)溶劑相(顏料-蠟分散液)。
使用所得有機(jī)溶劑相制備調(diào)色劑材料的溶解和分散溶液,按照實(shí)施例1相同的方式進(jìn)行下面的過(guò)程,由此形成調(diào)色劑。
實(shí)施例7按照實(shí)施例1相同的方式制造實(shí)施例7的調(diào)色劑,不同之處在于在制備水包油滴型分散液中使用的2.9質(zhì)量份酮亞胺化合物變?yōu)?.5質(zhì)量份N-油基1,3-丙二胺,其分配系數(shù)為0.02,該系數(shù)通過(guò)下面的方法測(cè)量。按照實(shí)施例1相同的方式測(cè)量調(diào)色劑的各種物理性能。表1顯示結(jié)果。
(分配系數(shù))將0.125g的N-油基1,3-丙二胺充分溶解在50g的50質(zhì)量%未改性聚酯樹(shù)脂乙酸乙酯溶液中,制備混合物溶液。接著,將混合物溶液加入50g去離子水。在200mL玻璃燒杯中,使用直徑為20mm攪拌子(stirrer chip)的磁力攪拌器,在200rpm的轉(zhuǎn)速下攪拌該混合物溶液,形成假乳化狀態(tài)。然后,在25℃靜置所得混合物溶液1小時(shí),由此分離乙酸乙酯溶液(有機(jī)溶劑相)和去離子水(水性介質(zhì)相)。此外,分離去離子水,用鹽酸水溶液滴定,由此定量N-油基-1,3-丙二胺在去離子水中的量。然后確定溶解并轉(zhuǎn)移到去離子水中的N-油基1,3-丙二胺相對(duì)于加入的N-油基-1,3-丙二胺的總量的比例作為分配系數(shù)。
實(shí)施例8按照實(shí)施例1相同的方式,制備實(shí)施例8的調(diào)色劑,不同之處在于制備水包油滴型分散液中使用的2.9質(zhì)量份酮亞胺化合物改變?yōu)?.7質(zhì)量份乙二胺(1,2-乙烷二胺),通過(guò)上面的方法確定的該乙二胺分配系數(shù)為11.9。按照實(shí)施例1相同的方式測(cè)量調(diào)色劑的各種物理性能。表1顯示結(jié)果。
對(duì)比例1按照實(shí)施例1相同的方式制備調(diào)色劑,不同之處在于在粒化調(diào)色劑中在控制分散顆粒粒徑時(shí)沒(méi)有加入有機(jī)樹(shù)脂細(xì)顆粒,并且制備水包油滴型分散液中在制備水性介質(zhì)時(shí)加入了15質(zhì)量份有機(jī)樹(shù)脂細(xì)顆粒。按照實(shí)施例1相同的方式測(cè)量調(diào)色劑的各種物理性能。表1顯示測(cè)量結(jié)果。
通過(guò)粒度分布分析器(nanotrac UPA-150EX,NIKKISO Co.,Ltd.制造)測(cè)量制備水包油滴型分散液中所得水包油滴型分散液(乳漿)中的分散顆粒的體均粒徑(Mv),水包油滴型分散液的體均粒徑(Mv)為3.1微米。
對(duì)比例2按照實(shí)施例1相同的方式制備調(diào)色劑,不同之處在于在?;{(diào)色劑中在控制分散顆粒粒徑時(shí)沒(méi)有加入有機(jī)樹(shù)脂細(xì)顆粒。
然而,出現(xiàn)水包油滴型分散液(乳漿)中的分離,其不能獲得對(duì)比例2的調(diào)色劑。
表1

實(shí)施例9按照實(shí)施例1相同的方式制備實(shí)施例9的調(diào)色劑,不同之處在于在制備有機(jī)溶劑相時(shí)沒(méi)有加入蠟,和在根據(jù)下面的方法粒化調(diào)色劑中一同加入蠟的水分散液與有機(jī)樹(shù)脂細(xì)顆粒。
<制備水包油滴型分散液>
如下制備其中分散有分散顆粒的水包油滴型分散液-制備調(diào)色劑材料的溶解和分散溶液--合成未改性(低分子量)聚酯-向配備有冷凝器、攪拌器和氮?dú)鈱?dǎo)入管的反應(yīng)器中加入229質(zhì)量份氧化乙烯雙酚A兩摩爾加成物、529質(zhì)量份氧化丙烯雙酚A三摩爾加成物、208質(zhì)量份對(duì)苯二甲酸、46質(zhì)量份己二酸和2質(zhì)量份氧化二丁基錫,并在常壓,230℃反應(yīng)8小時(shí)。再在10mmHg至15mmHg的減壓下反應(yīng)反應(yīng)物溶液5小時(shí)。然后向反應(yīng)器中加入44質(zhì)量份無(wú)水偏苯三酸,在減壓180℃下繼續(xù)反應(yīng)2小時(shí),合成未改性聚酯。
所得未改性聚酯的數(shù)均分子量(Mn)為2,500,重均分子量(Mw)為6,700、玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)為43℃,和酸值為25mg KOH/g。
-制備母料-向1,200質(zhì)量份水中,加入540質(zhì)量份碳黑(Printex35,Degussa制造;DBP吸附量42ml/100g,pH 9.5)作為著色劑和1,200質(zhì)量份未改性聚酯,并且通過(guò)HENSCHEL MIXER(Mitsui Mining Co.制造)攪拌。通過(guò)雙輥磨在150℃捏合混合物30分鐘,冷軋,并通過(guò)粉磨機(jī)(Hosokawa micron Corp.制造)粉碎,由此制備母料。
--制備有機(jī)溶劑相--在配備有攪拌器和溫度計(jì)的反應(yīng)器中,加入500質(zhì)量份母料和500質(zhì)量份乙酸乙酯?;旌匣旌衔?小時(shí),由此制備原料溶液。
之后,將1,324質(zhì)量份原料溶液加入反應(yīng)器中,使用珠磨機(jī)(Aimex Co.制造的Ultravisco-Mill)(使用直徑0.5mm的氧化鋯珠粒填充80%體積)以1kg/hr的液體進(jìn)料速率和6m/s的圓周速率分散碳黑和巴西棕櫚蠟。重復(fù)分散過(guò)程三次。接著,將1,324質(zhì)量份的65質(zhì)量%未改性聚酯的乙酸乙酯溶液加入分散液中。在上述條件下分散混合物,不同之處在于重復(fù)分散過(guò)程1次,以形成有機(jī)溶劑相。
加熱到130℃并保持30分鐘,確定所得有機(jī)溶劑相的固體含量為50質(zhì)量%。
--合成預(yù)聚物-.
向配備有冷凝器、攪拌器和氮?dú)鈱?dǎo)入管的反應(yīng)器中,加入410質(zhì)量份未改性聚酯、89質(zhì)量份異佛爾酮二異氰酸酯、500質(zhì)量份乙酸乙酯,在100℃反應(yīng)5小時(shí)合成預(yù)聚物(能夠與含活潑氫基的化合物反應(yīng)的聚合物)。
所得預(yù)聚物的游離異氰酸酯含量為1.53質(zhì)量%。
--合成酮亞胺(含活潑氫基的化合物)-.
在配備有攪拌器和溫度計(jì)的反應(yīng)器中,加入170質(zhì)量份異佛爾酮二異氰酸酯和75質(zhì)量份甲乙酮,在50℃反應(yīng)5小時(shí),由此合成酮亞胺化合物(含活潑氫基的化合物)。
所得酮亞胺化合物(含活潑氫基的化合物)的胺值為418。
向反應(yīng)器中,加入749質(zhì)量份的有機(jī)溶劑相、115質(zhì)量份的預(yù)聚物和2.9質(zhì)量份酮亞胺化合物。使用TK HomoMixer(Tokushu Kika Kogyo Co.制造),在7.5m/s的速率下混合混合物1分鐘,由此制備調(diào)色劑材料的溶解和分散溶液。
-制備水性介質(zhì)相-向990質(zhì)量份水中,加入37質(zhì)量份的48.5質(zhì)量%十二烷基二苯基醚二磺酸鈉水溶液(Eleminol MON-7,Sanyo Chemical Industries Co.制造)和90質(zhì)量份乙酸乙酯,混合并攪拌混合物由此形成乳白色液體(水性介質(zhì)相)。
-乳化和分散-向調(diào)色劑材料的溶解和分散溶液中加入1,200質(zhì)量份水性介質(zhì)相,使用TK HomoMixer(Tokushu Kika Kogyo Co.制造),在圓周速率為15m/s下混合20分鐘,由此制備水包油滴型分散液(乳漿)。
使用粒度分布分析器(nanotrac UPA-150EX,NIKKISO Co.,Ltd制造)測(cè)量所得水包油滴型分散液(乳漿)中的分散顆粒的粒徑(Mv),水包油滴型分散液的顆粒粒徑(Mv)為0.392微米。
<?;{(diào)色劑>
-制備有機(jī)樹(shù)脂細(xì)顆粒分散液-在配備有攪拌器和溫度計(jì)的反應(yīng)器中加入683質(zhì)量份水、20質(zhì)量份甲基丙烯酸的氧化乙烯硫酸酯加成物的鈉鹽(Eleminol RS-30,Sanyo ChemicalIndustries Co.制造)、78質(zhì)量份苯乙烯、78質(zhì)量份甲基丙烯酸、120質(zhì)量份丙烯酸丁酯和1質(zhì)量份過(guò)硫酸銨,并以400rpm的速度攪拌15分鐘,由此形成白色乳液。將該乳液加熱到75℃,其中反應(yīng)5小時(shí)。接著,向該反應(yīng)混合物中加入30質(zhì)量份1質(zhì)量%過(guò)硫酸銨水溶液,并在75℃老化5小時(shí),由此形成乙烯基樹(shù)脂顆粒(苯乙烯-甲基丙烯酸-丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸-氧化乙烯加成物硫酸酯的鈉鹽的共聚物)的水分散液(有機(jī)樹(shù)脂細(xì)顆粒分散液)。
使用粒度分布分析器(nanotrac UPA-150EX,NIKKISO Co.,Ltd.制造)測(cè)量在所得有機(jī)樹(shù)脂細(xì)顆粒分散液中包含的有機(jī)樹(shù)脂細(xì)顆粒的體均粒徑(Mv),有機(jī)樹(shù)脂細(xì)顆粒的體均粒徑(Mv)為55納米。此外,干燥部分有機(jī)樹(shù)脂細(xì)顆粒分散液,分離樹(shù)脂部分。測(cè)量樹(shù)脂部分的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度和重均分子量,測(cè)量結(jié)果顯示樹(shù)脂部分分散液的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)為48℃和重均分子量(Mw)為450,000。
<控制分散顆粒粒徑>
使用Paddle Stirrer在圓周速率為0.7m/s下攪拌水包油滴型分散液(乳漿),將15質(zhì)量份制備實(shí)施例1中制備的蠟的水分散液(1)加到乳漿中,并加入15質(zhì)量份有機(jī)樹(shù)脂細(xì)顆粒分散液,接著加入80質(zhì)量份10質(zhì)量%氯化鈉溶液,以控制乳漿中分散顆粒的粒徑。
-除去有機(jī)溶劑-在配備有攪拌器和溫度計(jì)的反應(yīng)器中,加入粒徑得到控制的乳漿,并在30℃進(jìn)行除去其內(nèi)的溶劑8小時(shí)。之后,在45℃老化乳漿4小時(shí)由此形成分散淤漿。
使用MultiSizer III(Beckmann Coulter Inc.制造)測(cè)量所得分散淤漿的體均粒徑和數(shù)均粒徑。分散淤漿的體均粒徑為4.3微米和數(shù)均粒徑為3.8微米。
之后,對(duì)分散淤漿進(jìn)行洗滌處理和干燥處理,由此獲得調(diào)色劑基顆粒。此外,向調(diào)色劑基顆粒中加入外部添加劑,由此獲得實(shí)施例9的調(diào)色劑。
實(shí)施例10按照實(shí)施例9相同的方式制備實(shí)施例10的調(diào)色劑,不同之處在于在制備實(shí)施例1中獲得的蠟的水分散液(1)換成制備實(shí)施例2中獲得的蠟的水分散液(2)。按照實(shí)施例1相同的方式測(cè)量調(diào)色劑的各種物理性能。表2顯示測(cè)量結(jié)果。
使用粒度分布分析器(nanotrac UPA-150EX,NIKKISO Co.,Ltd.制造)測(cè)量所得水包油滴型分散液(乳漿)中的分散顆粒的體均粒徑(Mv),水包油滴型分散液的體均粒徑(Mv)為0.392微米。
接著,使用Paddle Stirrer以0.7m/s的圓周速率攪拌水包油滴型分散液(乳漿),向該乳漿中加入15質(zhì)量份制備實(shí)施例2獲得的蠟的水分散液(2)和15質(zhì)量份有機(jī)樹(shù)脂細(xì)顆粒,再加入80質(zhì)量份10質(zhì)量%氯化鈉溶液,控制乳漿中分散顆粒的粒徑。使用粒度分布分析器(nanotrac UPA-150EX,NIKKISOCo.,Ltd.制造)測(cè)量分散顆粒的粒徑,分散淤漿的粒徑為5.1微米。
實(shí)施例11按照實(shí)施例9相同的方式制備實(shí)施例11的調(diào)色劑,不同之處在于在制備實(shí)施例1中獲得的蠟的水分散液(1)換成制備實(shí)施例3中獲得的蠟的水分散液(3)。
實(shí)施例12按照實(shí)施例9相同的方式制備實(shí)施例12的調(diào)色劑,不同之處在于在制備實(shí)施例1中獲得的蠟的水分散液(1)換成制備實(shí)施例4中獲得的蠟的水分散液(4)。
實(shí)施例13按照實(shí)施例9相同的方式制備實(shí)施例13的調(diào)色劑,不同之處在于在制備實(shí)施例1中獲得的蠟的水分散液(1)換成制備實(shí)施例5中獲得的蠟的水分散液(5)。
對(duì)于實(shí)施例9至13的調(diào)色劑,測(cè)量體均粒徑(Dv)、數(shù)均粒徑(Dn),和粒度分布(Dv/Dn)。
表2顯示測(cè)量結(jié)果。
表2

接著,將2.5質(zhì)量份實(shí)施例1至13和對(duì)比例1中獲得的每種調(diào)色劑(已經(jīng)加入了外部添加劑)、97.5質(zhì)量份有機(jī)硅涂覆的鐵磁體載體(芯材的粒徑為45微米)各自在平板混合器(tabular mixer)中攪拌,分別制造用于實(shí)施例1至13和對(duì)比例1的各個(gè)顯影劑。
使用所得每種顯影劑,測(cè)量(a)電荷穩(wěn)定性、(b)圖像顆粒性和圖像清晰度、(c)灰霧、(d)調(diào)色劑擴(kuò)散、(e)充電性、(f)定影性(低溫定影性和抗熱偏移性)、(g)清潔能力、(h)圖像密度、(i)耐熱儲(chǔ)存穩(wěn)定性、(j)抗成膜性,和(k)蠟可分散性。表3和表4顯示測(cè)量結(jié)果。
(a)電荷穩(wěn)定性改進(jìn)并調(diào)節(jié)彩色電照相機(jī)(IPSiO Color 8100,Ricoh Co.,Ltd.制造)為具有無(wú)油定影方式的系統(tǒng)。將制備的每種顯影劑分別放入該改進(jìn)的機(jī)器中。通過(guò)連續(xù)輸出100,000張5%圖像面積比的圖,進(jìn)行輸出耐久性試驗(yàn),基于下面的標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)帶電量的改變的結(jié)果(評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn))A帶電量的改變?yōu)?μc/g或更小B電量的改變?yōu)?0μc/g或更小C電量的改變?yōu)?5μc/g或更小D帶電量的改變大于15μc/g(b)圖像顆粒性和圖像清晰度改進(jìn)并調(diào)節(jié)彩色電照相機(jī)(IPSiO Color 8100,Ricoh Co.,Ltd.制造)為具有無(wú)油定影方式的系統(tǒng)。使用該改進(jìn)的機(jī)器,以單色輸出照相圖像,和肉眼觀察單色圖像的顆粒性和清晰度的程度,基于下面的標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)結(jié)果(評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn))A相當(dāng)于平版印刷B比平版印刷略差C明顯比平版印刷差D比平版印刷差很多并等于常規(guī)電照相圖像。
(c)灰霧改進(jìn)并調(diào)節(jié)彩色電照相機(jī)(IPSiO Color 8100,Ricoh Co.,Ltd.制造)為具有無(wú)油定影方式的系統(tǒng)。使用每種制備的顯影劑,通過(guò)在10℃的溫度和15%相對(duì)濕度的條件下,連續(xù)輸出100,000張5%圖像面積比的圖,進(jìn)行輸出耐久性試驗(yàn)。之后,通過(guò)小型放大鏡通過(guò)肉眼觀察在轉(zhuǎn)印片的背景部分調(diào)色劑沾污程度,基于下面的標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)結(jié)果(評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn))A沒(méi)有觀察到調(diào)色劑沾污,優(yōu)異B觀察到非常少量的調(diào)色劑沾污,但仍然處于不產(chǎn)生任何問(wèn)題的程度C觀察到少量調(diào)色劑沾污。
D明顯觀察到調(diào)色劑沾污,超出了允許范圍(d)調(diào)色劑擴(kuò)散改進(jìn)并調(diào)節(jié)彩色電照相機(jī)(IPSiO Color 8100,Ricoh Co.,Ltd.制造)為具有無(wú)油定影方式的系統(tǒng)。使用每種制備的顯影劑,通過(guò)在40℃的溫度和90%相對(duì)濕度的條件下,連續(xù)輸出100,000張5%圖像面積比的圖,進(jìn)行輸出耐久性試驗(yàn)。之后,肉眼觀察機(jī)器內(nèi)調(diào)色劑污染狀況的程度,基于下面的標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)結(jié)果(評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn))A沒(méi)有觀察到調(diào)色劑沾污,優(yōu)異B觀察到非常少量的調(diào)色劑沾污,但仍然處于不產(chǎn)生任何問(wèn)題的程度C觀察到少量調(diào)色劑沾污。
D明顯觀察到調(diào)色劑沾污,超出了允許范圍(e)充電性向直徑為6.0cm和高為6.5cm的不銹鋼輥磨容器中放入大約10g彩色電照相機(jī)(IPSiO Color 8100,Ricoh Co.,Ltd.制造)的載體,并向容器中以Tc5%加入每種制備的調(diào)色劑,然后在153rpm轉(zhuǎn)速下攪拌30秒。
從各個(gè)攪拌的顯影劑中,對(duì)每種制備的顯影劑隨機(jī)取出10片顯影劑樣品,使用電荷量分布分析器(E-Spart Analyzer II,Hosokawa Micron Corp.制造)測(cè)量樣品電荷量分布。從所得電荷量分布的數(shù)據(jù),計(jì)算相反的調(diào)色劑顆粒量相對(duì)于全部調(diào)色劑顆??偭康暮?,獲得平均值。此外,確定從每個(gè)所得數(shù)據(jù)計(jì)算的相反的調(diào)色劑顆粒的標(biāo)準(zhǔn)偏差。
(f)定影性(低溫定影性和耐熱偏移性)
改進(jìn)復(fù)印機(jī)(MF 2200,Ricoh Co.,Ltd.制造)的定影部分,使得TeflonTM輥用作定影輥。將轉(zhuǎn)印片(Type 6200,Ricoh Co.,Ltd.制造)放置在改進(jìn)的復(fù)印機(jī)中,以進(jìn)行復(fù)印試驗(yàn)。通過(guò)改變定影輥溫度測(cè)量定影溫度下限和熱偏移產(chǎn)生溫度。
<下限定影溫度>
在復(fù)印機(jī)中,紙進(jìn)入的線速度設(shè)定為120mm/s至150mm/s,接觸壓力設(shè)定為1.2kgf/cm2,和縫寬設(shè)定為3mm,測(cè)量下限定影溫度,和基于下面的標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)結(jié)果應(yīng)該指出常規(guī)低溫定影調(diào)色劑的下限定影溫度為140℃至150℃,其意味著下限定影溫度越低,調(diào)色劑具有的低溫定影性越優(yōu)異。
(評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn))A下限定影溫度為小于120℃B下限定影溫度為120℃或更大和小于130℃C下限定影溫度為130℃或更大和小于140℃B下限定影溫度大于140℃<偏移產(chǎn)生溫度>
在復(fù)印機(jī)中,紙進(jìn)入的線速度設(shè)定為50mm/s,接觸壓力設(shè)定為2.0kgf/cm2,和縫寬設(shè)定為4.5mm,測(cè)量偏移產(chǎn)生溫度(產(chǎn)生偏移的溫度的下限值),和基于下面的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量每種顯影劑的抗熱偏移性應(yīng)該指出下面的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)意味著偏移產(chǎn)生溫度越高,具有的調(diào)色劑抗熱偏移性越優(yōu)異。
(評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn))A偏移產(chǎn)生溫度為201℃或更大B偏移產(chǎn)生溫度為191℃至200℃C偏移產(chǎn)生溫度為181℃至190℃D偏移產(chǎn)生溫度為171℃至180℃(g)清潔能力將殘留在光電導(dǎo)體上的轉(zhuǎn)印殘余調(diào)色劑(已經(jīng)經(jīng)過(guò)了清潔步驟)使用透明膠帶轉(zhuǎn)移到白紙張(Sumitomo 3M Ltd.制造),以通過(guò)反射密度計(jì)(Macbethreflection densitometer RD514)測(cè)量反射密度。對(duì)于清潔能力,基于下面的標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)結(jié)果(評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn))A反射密度與紙空白部分的反射密度的差為0至0.01和清潔能力優(yōu)異B反射密度與紙空白部分的反射密度的差為0.02至0.05C反射密度與紙空白部分的反射密度的差為0.06至0.1B反射密度與紙空白部分的反射密度的差為0.2或更大和清潔能力不良(h)圖像密度改進(jìn)并調(diào)節(jié)串連彩色電照相機(jī)(imagio Neo 450,Ricoh Co.,Ltd.制造)為采取帶定影方式的系統(tǒng)。使用該改進(jìn)的機(jī)器,將每種顯影劑粘結(jié)量為1.00±0.1mg/cm2的實(shí)心圖像(solid image)印制到常規(guī)紙的轉(zhuǎn)印片(6200,Ricoh Co.,Ltd.制造),定影輥的表面溫度為160℃±2℃。在所得實(shí)心圖像中任意選擇五個(gè)位置,測(cè)量該五個(gè)位置的圖像密度。圖像密度值由五個(gè)位置的平均值表示,基于下面的標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)結(jié)果。應(yīng)該指出下面的標(biāo)準(zhǔn)意味著圖像密度越高,越有可能形成高密度圖像。當(dāng)圖像密度為1.4或更大,認(rèn)識(shí)到顯影劑為實(shí)踐水平。
(評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn))A圖像密度為1.4或更大B圖像密度為1.2或更大C圖像密度為1.0或更大D圖像密度小于1.0(i)耐熱儲(chǔ)存穩(wěn)定性向50cc玻璃容器中填充調(diào)色劑,并在溫度為50℃的常溫浴中靜置20小時(shí)。冷卻調(diào)色劑至室溫,根據(jù)滲透試驗(yàn)(JIS K2235-1991)測(cè)量調(diào)色劑的滲透。滲透越大,耐熱儲(chǔ)存穩(wěn)定性越優(yōu)異,并且這意味著幾乎不出現(xiàn)粘連現(xiàn)象。使用滲透,基于下面的標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)調(diào)色劑的耐熱儲(chǔ)存穩(wěn)定性(評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn))A滲透為20mm或更大B滲透為15mm或更大和小于20mmC滲透為10mm或更大和小于15mm
D滲透為小于10mm(j)抗成膜性使用彩色電照相機(jī)(IPSiO Color 8100,Ricoh Co.,Ltd.制造),復(fù)印50,000張。在復(fù)印后立即肉眼觀察調(diào)色劑是否在顯影輥或光電導(dǎo)體上成膜,并基于下面的標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)結(jié)果(評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn))A沒(méi)有觀察到調(diào)色劑成膜B幾乎沒(méi)有觀察到條紋狀調(diào)色劑成膜C部分觀察到條紋狀調(diào)色劑成膜D全部觀察到調(diào)色劑成膜(k)蠟可分散性對(duì)于蠟可分散性,通過(guò)電鏡觀察調(diào)色劑,并基于下面的標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)結(jié)果(評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn))A沒(méi)有觀察到蠟可分散性的變化B觀察到蠟可分散性的一點(diǎn)變化C觀察到蠟可分散性的很大變化表3

表4

從表1至4的測(cè)量結(jié)果,列舉了下面的發(fā)現(xiàn)。發(fā)現(xiàn)在實(shí)施例1至8中,有可能獲得以下調(diào)色劑其具有小直徑和窄粒度分布、調(diào)色劑顆粒之間調(diào)色劑材料的均勻組成、并且充電性優(yōu)異,這是因?yàn)槭褂貌缓袡C(jī)樹(shù)脂細(xì)顆粒的水性介質(zhì)制備水包油滴型分散液,將有機(jī)樹(shù)脂細(xì)顆粒加入水包油滴型分散液,以在有機(jī)樹(shù)脂細(xì)顆粒存在下?;{(diào)色劑。此外,還發(fā)現(xiàn)這些調(diào)色劑的電荷穩(wěn)定性優(yōu)異,不引起灰霧和調(diào)色劑擴(kuò)散,這些調(diào)色劑具有優(yōu)異圖像顆粒性、圖像清晰度和圖像密度的評(píng)價(jià)結(jié)果,并能夠獲得高品質(zhì)圖像。這些調(diào)色劑還具有優(yōu)異定影性(低溫定影性和抗熱偏移性)和清潔能力的評(píng)價(jià)結(jié)果。
在實(shí)施例4中,獲得多晶調(diào)色劑,例如該調(diào)色劑具有優(yōu)異清潔能力。還發(fā)現(xiàn)實(shí)施例6的調(diào)色劑具有優(yōu)異低溫定影性,因?yàn)槠浜薪Y(jié)晶聚酯樹(shù)脂。在實(shí)施例7中,在乳化和分散中,限制了含活潑氫基的化合物洗脫至水性介質(zhì),并且含活潑氫基的化合物局限在分散顆粒中,這使得能夠防止調(diào)色劑物理性質(zhì)的降低,并導(dǎo)致每個(gè)評(píng)價(jià)項(xiàng)目的結(jié)果都優(yōu)異。另一方面,對(duì)于在對(duì)比例1中獲得的調(diào)色劑,發(fā)現(xiàn)該調(diào)色劑在調(diào)色劑顆粒之間調(diào)色劑材料的組成不均,并且充電性不良,這導(dǎo)致調(diào)色劑擴(kuò)散,并且調(diào)色劑的圖像顆粒性和圖像清晰度的評(píng)價(jià)結(jié)果不良,并不能獲得高品質(zhì)圖像。
此外,在實(shí)施例9至13中,在?;{(diào)色劑時(shí)控制分散顆粒中添加蠟作為水分散液,因此有可能獲得以下調(diào)色劑,其具有小直徑和窄粒度分布和優(yōu)異的蠟可分散性。與其中沒(méi)有使用蠟的水分散液的實(shí)施例1的調(diào)色劑相比,還例舉這些調(diào)色劑在低溫下的防粘性更優(yōu)異,導(dǎo)致較少調(diào)色劑成膜,獲得低溫定影性和耐熱儲(chǔ)存穩(wěn)定性,具有更好的圖像密度的評(píng)價(jià)結(jié)果,并能夠獲得高品質(zhì)圖像。
本發(fā)明能夠解決各種常規(guī)問(wèn)題并提供以下調(diào)色劑,其在調(diào)色劑顆粒之間具有調(diào)色劑材料的均勻組成,電荷穩(wěn)定性優(yōu)異,并能夠獲得高品質(zhì)圖像而基本不引起灰霧和調(diào)色劑擴(kuò)散,并具有小粒徑和窄粒度分布。本發(fā)明還能夠提供制備調(diào)色劑的有效方法和顯影劑、調(diào)色劑容器、處理盒、成像裝置和成像方法,每種都能夠通過(guò)使用該調(diào)色劑獲得高品質(zhì)圖像。
根據(jù)本發(fā)明制備調(diào)色劑的方法,有可能有效獲得以下調(diào)色劑,其具有小粒徑和窄粒度分布以及在調(diào)色劑顆粒的均勻組成。
因?yàn)楸景l(fā)明的調(diào)色劑的電荷穩(wěn)定性優(yōu)異,較少產(chǎn)生灰霧和調(diào)色劑擴(kuò)散,所以它適用于形成高品質(zhì)圖像。使用本發(fā)明調(diào)色劑的顯影劑、調(diào)色劑容器、處理盒、成像裝置、和成像方法適用于形成高品質(zhì)圖像。
權(quán)利要求
1.一種制備調(diào)色劑的方法,包括將調(diào)色劑材料溶解和分散在有機(jī)溶劑中,制備調(diào)色劑材料的溶解和分散溶液,在不含有機(jī)樹(shù)脂細(xì)顆粒的水性介質(zhì)中分散作為分散顆粒的溶解和分散溶液,以制備水包油滴型分散液,和將有機(jī)樹(shù)脂細(xì)顆粒加入水包油滴型分散液中,由此在有機(jī)樹(shù)脂細(xì)顆粒存在下制備調(diào)色劑。
2.權(quán)利要求1的制備調(diào)色劑的方法,其中將蠟的水分散液與有機(jī)樹(shù)脂細(xì)顆粒一起加入到水包油滴型分散液中。
3.權(quán)利要求1的制備調(diào)色劑的方法,其中在制備水包油滴型分散液之前,將分散顆粒的體均粒徑增加到3倍至45倍,和然后?;{(diào)色劑。
4.權(quán)利要求1的制備調(diào)色劑的方法,其中在制備水包油滴型分散液中獲得的分散顆粒的體均粒徑為0.1微米至3微米,以及分散顆粒的體均粒徑增加到3微米至9微米,然后?;{(diào)色劑。
5.權(quán)利要求2的制備調(diào)色劑的方法,其中在制備水包油滴型分散液后,將蠟的水分散液加入到水包油滴型分散液中,和然后將有機(jī)樹(shù)脂細(xì)顆粒加入水包油滴型分散液中。
6.權(quán)利要求2的制備調(diào)色劑的方法,其中在蠟的水分散液中的蠟分散液顆粒的體均粒徑為0.1微米至2微米。
7.權(quán)利要求1的制備調(diào)色劑的方法,其中調(diào)色劑材料的溶解和分散溶液包括蠟,且蠟分散在該溶解和分散溶液中。
8.權(quán)利要求2的制備調(diào)色劑的方法,其中蠟的熔點(diǎn)為50℃至90℃。
9.權(quán)利要求2的制備調(diào)色劑的方法,其中蠟為石蠟。
10.權(quán)利要求1的制備調(diào)色劑的方法,還包括在?;{(diào)色劑之前除去有機(jī)溶劑,并且除去有機(jī)溶劑的分散顆粒具有含量為0.5質(zhì)量%至35質(zhì)量%的有機(jī)溶劑。
11.權(quán)利要求10的制備調(diào)色劑的方法,其中制備形狀因子SF-1為120至160和形狀因子SF-2為115至160的調(diào)色劑。
12.權(quán)利要求1的制備調(diào)色劑的方法,其中調(diào)色劑材料包括含活潑氫基的化合物和能夠與含活潑氫基的化合物反應(yīng)的聚合物,并且在通過(guò)反應(yīng)含活潑氫基的化合物和能夠與含活潑氫基的化合物反應(yīng)的聚合物,形成粘合劑基體材料并產(chǎn)生至少含粘合劑基體材料的顆粒的同時(shí),?;{(diào)色劑。
13.權(quán)利要求12的制備調(diào)色劑的方法,其中調(diào)色劑具有0.01或更大和小于3的分配系數(shù),所述分配系數(shù)由在水性介質(zhì)中的含活潑氫基的化合物的洗脫量與含活潑氫基的化合物在有機(jī)溶劑中的全部溶解量的比例表示。
14.權(quán)利要求13的制備調(diào)色劑的方法,其中含活潑氫基的化合物為N-烷基鏈烷二胺。
15.權(quán)利要求14的制備調(diào)色劑的方法,其中N-烷基鏈烷二胺為N-油基-1,3-丙二胺,其由下面的結(jié)構(gòu)式(1)表示 結(jié)構(gòu)式(1)其中′R′表示油基。
16.權(quán)利要求1的制備調(diào)色劑的方法,其中調(diào)色劑材料包括結(jié)晶聚酯樹(shù)脂。
17.權(quán)利要求16的制備調(diào)色劑的方法,其中結(jié)晶聚酯樹(shù)脂的DSC吸熱峰溫為50℃至150℃。
18.權(quán)利要求16的制備調(diào)色劑的方法,其中基于凝膠滲透色譜(GPC),結(jié)晶聚酯樹(shù)脂中的鄰二氯苯可溶物的分子量分布具有1,000至30,000的重均分子量(Mw)、500至6,000的數(shù)均分子量(Mn),以及2至8的Mw/Mn比例。
19.權(quán)利要求16的制備調(diào)色劑的方法,其中結(jié)晶聚酯樹(shù)脂由下式(1)表示 式(1)其中′n′和′m′分別表示重復(fù)單元值,“L”表示1至3的整數(shù),和R1和R2可以具有相同值或獨(dú)立具有不同值,并且分別表示氫原子或烴原子。
20.權(quán)利要求16的制備調(diào)色劑的方法,其中在紅外吸收光譜中的965±10cm-1和990±10cm-1的任一波長(zhǎng)處,基于面外彎曲振動(dòng)δCH,結(jié)晶聚酯樹(shù)脂具有烯烴吸收。
21.權(quán)利要求1的制備調(diào)色劑的方法,其中將電離試劑與有機(jī)樹(shù)脂細(xì)顆粒一起加入到水包油滴型分散液中。
22.權(quán)利要求21的制備調(diào)色劑的方法,其中電離試劑包括一種或多種下述鹽,該鹽各自包括一價(jià)陽(yáng)離子和一價(jià)陰離子。
23.權(quán)利要求22的制備調(diào)色劑的方法,其中一價(jià)陽(yáng)離子包括鈉離子和鉀離子中的任一種。
24.權(quán)利要求1的制備調(diào)色劑的方法,其中伴隨在水性介質(zhì)中的攪拌,將調(diào)色劑材料的溶解和分散溶液分散至水性介質(zhì)。
25.權(quán)利要求1的制備調(diào)色劑的方法,其中當(dāng)將調(diào)色劑材料的溶解和分散溶液分散到水性介質(zhì)時(shí)的攪拌速率由Am/s表示,且粒化調(diào)色劑時(shí)的攪拌速率由Bm/s表示時(shí),滿足下面的表達(dá)式7<A<23,且1.4<B<100。
26.權(quán)利要求1的制備調(diào)色劑的方法,其中在?;{(diào)色劑前,分散顆粒的體均粒徑為0.1微米至2微米。
27.通過(guò)制備調(diào)色劑的方法制備的調(diào)色劑,該方法包括將調(diào)色劑材料溶解和分散在有機(jī)溶劑中,制備調(diào)色劑材料的溶解和分散溶液,在不含有機(jī)樹(shù)脂細(xì)顆粒的水性介質(zhì)中分散作為分散顆粒的溶解和分散溶液,制備水包油滴型分散液,和將有機(jī)樹(shù)脂細(xì)顆粒加入水包油滴型分散液中,由此在有機(jī)樹(shù)脂細(xì)顆粒存在下制備調(diào)色劑。
28.權(quán)利要求27的調(diào)色劑,其中粘合劑基體材料包括未改性聚酯樹(shù)脂。
29.一種成像方法,包括在靜電潛像承載元件上形成靜電潛像,使用調(diào)色劑顯影靜電潛像以形成可見(jiàn)圖像,將可見(jiàn)圖像轉(zhuǎn)印到記錄介質(zhì)上,和定影記錄介質(zhì)上的轉(zhuǎn)印圖像,其中該調(diào)色劑是通過(guò)制備調(diào)色劑的方法制備的調(diào)色劑,所述方法包括將調(diào)色劑材料溶解和分散在有機(jī)溶劑中,制備調(diào)色劑材料的溶解和分散溶液,在不含有機(jī)樹(shù)脂細(xì)顆粒的水性介質(zhì)中分散作為分散顆粒的溶解和分散溶液,制備水包油滴型分散液,和將有機(jī)樹(shù)脂細(xì)顆粒加入水包油滴型分散液中,由此在有機(jī)樹(shù)脂細(xì)顆粒存在下制備調(diào)色劑。
全文摘要
本發(fā)明的目的是提供以下調(diào)色劑,其在調(diào)色劑顆粒之間具有均勻組成的調(diào)色劑材料,電荷穩(wěn)定性優(yōu)異,能夠獲得高品質(zhì)圖像而基本不引起灰霧和調(diào)色劑擴(kuò)散,并具有小直徑和窄粒度分布。本發(fā)明還提供制備調(diào)色劑的有效方法,和使用調(diào)色劑的成像方法等等。為此目的,本發(fā)明提供制備調(diào)色劑的方法,其中將調(diào)色劑材料的溶解和分散溶液作為分散顆粒分散在不含有機(jī)樹(shù)脂細(xì)顆粒的水性介質(zhì)中,制備水包油滴型分散液,和將有機(jī)樹(shù)脂細(xì)顆加入水包油滴型分散液中,由此在有機(jī)樹(shù)脂細(xì)顆粒的存在下?;{(diào)色劑。
文檔編號(hào)G03G9/13GK1797222SQ20051013571
公開(kāi)日2006年7月5日 申請(qǐng)日期2005年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月28日
發(fā)明者井上竜太, 江本茂, 渡辺陽(yáng)一郎, 渡邊真弘, 山田雅英, 齊藤彰法, 大木正啟, 杉山恒心 申請(qǐng)人:株式會(huì)社理光
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