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色調(diào)劑、顯影劑、色調(diào)劑盒、顯影裝置、圖像形成設(shè)備和方法

文檔序號(hào):2700855閱讀:138來源:國(guó)知局
色調(diào)劑、顯影劑、色調(diào)劑盒、顯影裝置、圖像形成設(shè)備和方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及靜電荷圖像顯影色調(diào)劑、靜電荷圖像顯影劑、色調(diào)劑盒、顯影裝置、圖像形成設(shè)備和圖像形成方法。所述靜電荷圖像顯影色調(diào)劑包含:色調(diào)劑基礎(chǔ)顆粒,所述色調(diào)劑基礎(chǔ)顆粒含有聚酯樹脂和乙烯基樹脂且不具有涂層,并且顆粒表面的聚酯樹脂的濃度高于顆粒內(nèi)部的聚酯樹脂的濃度;和位于色調(diào)劑基礎(chǔ)顆粒表面上的溶膠-凝膠二氧化硅,所述溶膠-凝膠二氧化硅具有0.75~0.9的平均圓度。
【專利說明】色調(diào)劑、顯影劑、色調(diào)劑盒、顯影裝置、圖像形成設(shè)備和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及靜電荷圖像顯影色調(diào)劑、靜電荷圖像顯影劑、色調(diào)劑盒、顯影裝置、圖像形成設(shè)備和圖像形成方法。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來,同時(shí)使用聚酯樹脂和乙烯基樹脂作為樹脂的色調(diào)劑一直在進(jìn)行開發(fā)中。
[0003]例如,JP-A-2011-145321(專利文獻(xiàn)I)公開了一種靜電荷圖像顯影色調(diào)劑,所述色調(diào)劑通過使樹脂顆粒A、樹脂顆粒B和著色劑在水性介質(zhì)中凝集和融合而獲得,所述樹脂顆粒A包含通過聚合使用陰離子表面活性劑分散的至少一種乙烯基單體而獲得的樹脂,所述樹脂顆粒B包含使用陰離子表面活性劑分散的聚酯樹脂,所述著色劑使用兩性表面活性劑而分散。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的一個(gè)目的在于提供一種吸濕性受到抑制的靜電荷圖像顯影色調(diào)劑。
[0005]根據(jù)本發(fā)明的第一方面,提供一種靜電荷圖像顯影色調(diào)劑,所述色調(diào)劑包含:色調(diào)劑基礎(chǔ)顆粒,所述色調(diào)劑基礎(chǔ)顆粒含有聚酯樹脂和乙烯基樹脂且不具有涂層,并且該顆粒表面的聚酯樹脂的濃度高于該顆粒內(nèi)部的聚酯樹脂的濃度;和位于色調(diào)劑基礎(chǔ)顆粒表面上的溶膠-凝膠二氧化硅,所述溶膠-凝膠二氧化硅具有0.75?0.9的平均圓度。
[0006]根據(jù)本發(fā)明的第二方面,在根據(jù)第一方面的靜電荷圖像顯影色調(diào)劑中,通過平面圖像分析獲得的溶膠-凝膠二氧化硅的圓當(dāng)量直徑(Da)與通過三維圖像分析獲得的溶膠-凝膠二氧化硅的最大高度(H)之比的平均值可以為1.5?1.9。
[0007]根據(jù)本發(fā)明的第三方面,在根據(jù)第一或第二方面的靜電荷圖像顯影色調(diào)劑中,溶膠-凝膠二氧化娃的體積平均粒徑可以為70nm?200nm。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的第四方面,提供一種靜電荷圖像顯影劑,所述靜電荷圖像顯影劑至少包含根據(jù)第一方面的靜電荷圖像顯影色調(diào)劑。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的第五方面,提供一種色調(diào)劑盒,所述色調(diào)劑盒容納有根據(jù)第一方面的靜電荷圖像顯影色調(diào)劑,并可在圖像形成設(shè)備中裝卸。
[0010]根據(jù)本發(fā)明的第六方面,提供一種顯影裝置,所述顯影裝置包括顯影部件,所述顯影部件容納有根據(jù)第一方面的靜電荷圖像顯影色調(diào)劑,并使用靜電荷圖像顯影色調(diào)劑使形成于圖像保持部件上的靜電荷圖像顯影為色調(diào)劑圖像。
[0011 ] 根據(jù)本發(fā)明的第七方面,提供一種圖像形成設(shè)備,所述圖像形成設(shè)備包括:圖像保持部件;充電裝置,所述充電裝置對(duì)圖像保持部件充電;靜電荷圖像形成裝置,所述靜電荷圖像形成裝置在經(jīng)充電的圖像保持部件的表面上形成靜電荷圖像;顯影裝置,所述顯影裝置容納有根據(jù)第一方面的靜電荷圖像顯影色調(diào)劑,并使用靜電荷圖像顯影色調(diào)劑使形成于圖像保持部件上的靜電荷圖像顯影為色調(diào)劑圖像;和轉(zhuǎn)印裝置,所述轉(zhuǎn)印裝置將形成于圖像保持部件上的色調(diào)劑圖像轉(zhuǎn)印至轉(zhuǎn)印介質(zhì)。[0012]根據(jù)本發(fā)明的第八方面,提供一種圖像形成方法,所述方法包括對(duì)圖像保持部件充電,在經(jīng)充電的圖像保持部件的表面上形成靜電荷圖像,使用根據(jù)第一方面的靜電荷圖像顯影色調(diào)劑使形成于圖像保持部件上的靜電荷圖像顯影為色調(diào)劑圖像,和將形成于圖像保持部件上的色調(diào)劑圖像轉(zhuǎn)印至轉(zhuǎn)印介質(zhì)。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的第一方面,與溶膠-凝膠二氧化硅的平均圓度不在0.75?0.9范圍內(nèi)的情況相比,提供了吸濕性得到進(jìn)一步抑制的靜電荷圖像顯影色調(diào)劑。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的第二方面,與通過平面圖像分析獲得的溶膠-凝膠二氧化硅的圓當(dāng)量直徑(Da)與通過三維圖像分析獲得的溶膠-凝膠二氧化硅的最大高度(H)之比的平均值不在1.5?1.9范圍內(nèi)的情況相比,提供了吸濕性得到進(jìn)一步抑制的靜電荷圖像顯影色調(diào)劑。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的第三方面,與溶膠-凝膠二氧化硅的體積平均粒徑不在70nm?200nm范圍內(nèi)的情況相比,提供了吸濕性得到進(jìn)一步抑制的靜電荷圖像顯影色調(diào)劑。
[0016]根據(jù)本發(fā)明的第四方面,與靜電荷圖像顯影劑不含有包含平均圓度在0.75?0.9范圍內(nèi)的溶膠-凝膠二氧化硅的靜電荷圖像顯影色調(diào)劑的情況相比,提供了一種吸濕性得到進(jìn)一步抑制的靜電荷圖像顯影劑。
[0017]根據(jù)本發(fā)明的第五方面,與色調(diào)劑盒未容納含有平均圓度在0.75?0.9范圍內(nèi)的溶膠-凝膠二氧化硅的靜電荷圖像顯影色調(diào)劑的情況相比,提供了一種靜電荷圖像顯影色調(diào)劑的帶電量的降低得到進(jìn)一步抑制的色調(diào)劑盒。
[0018]根據(jù)本發(fā)明的第六方面,與顯影裝置未容納含有平均圓度在0.75?0.9范圍內(nèi)的溶膠-凝膠二氧化硅的靜電荷圖像顯影色調(diào)劑的情況相比,提供了一種靜電荷圖像顯影色調(diào)劑的轉(zhuǎn)印性優(yōu)異的顯影裝置。
[0019]根據(jù)本發(fā)明的第七方面,與圖像形成設(shè)備未容納含有平均圓度在0.75?0.9范圍內(nèi)的溶膠-凝膠二氧化硅的靜電荷圖像顯影色調(diào)劑的情況相比,提供了一種靜電荷圖像顯影色調(diào)劑的轉(zhuǎn)印性優(yōu)異的圖像形成設(shè)備。
[0020]根據(jù)本發(fā)明的第八方面,與圖像形成方法不使用含有平均圓度在0.75?0.9范圍內(nèi)的溶膠-凝膠二氧化硅的靜電荷圖像顯影色調(diào)劑的情況相比,提供了一種靜電荷圖像顯影色調(diào)劑的轉(zhuǎn)印性優(yōu)異的圖像形成方法。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]將基于以下附圖對(duì)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)描述,其中:
[0022]圖1是顯示根據(jù)本示例性實(shí)施方式的圖像形成設(shè)備的實(shí)例的構(gòu)造示意圖;和
[0023]圖2是顯示根據(jù)本示例性實(shí)施方式的處理盒的實(shí)例的構(gòu)造示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024]下面將詳細(xì)描述本發(fā)明的靜電荷圖像顯影色調(diào)劑、靜電荷圖像顯影劑、色調(diào)劑盒、顯影裝置、圖像形成設(shè)備和圖像形成方法的示例性實(shí)施方式。
[0025]靜電荷圖像顯影色調(diào)劑
[0026]根據(jù)本示例性實(shí)施方式的靜電荷圖像顯影色調(diào)劑(下文中有時(shí)簡(jiǎn)稱為“色調(diào)劑”)包含色調(diào)劑基礎(chǔ)顆粒和位于色調(diào)劑基礎(chǔ)顆粒的表面上的溶膠-凝膠二氧化硅。色調(diào)劑基礎(chǔ)顆粒含有聚酯樹脂和乙烯基樹脂且不具有涂層,并且顆粒表面的聚酯樹脂的濃度高于顆粒內(nèi)部的聚酯樹脂的濃度。此外,溶膠-凝膠二氧化硅的平均圓度為0.75?0.9。
[0027]語(yǔ)句“不具有涂層”指的是色調(diào)劑基礎(chǔ)顆粒不是由兩個(gè)以上的層構(gòu)成,并且不具有層間的界面。該語(yǔ)句也意味著,在形成色調(diào)劑基礎(chǔ)顆粒時(shí),沒有進(jìn)行在顆粒表面上形成另一層的步驟。因此,本示例性實(shí)施方式的色調(diào)劑基礎(chǔ)顆粒具有不包含涂層的構(gòu)造,并且在顆粒中,顆粒表面的聚酯樹脂的濃度高于顆粒內(nèi)部的聚酯樹脂的濃度。即,本示例性實(shí)施方式不包括具有芯-殼結(jié)構(gòu)并且被設(shè)置為使殼上聚酯樹脂的濃度高于芯中聚酯樹脂的濃度的色調(diào)劑。
[0028]近年來,出于節(jié)能的考慮,一直在開發(fā)可在較低溫度下定影的色調(diào)劑。通常,已知的是,優(yōu)選使用聚酯樹脂作為樹脂,因?yàn)榕c單獨(dú)使用乙烯基樹脂的情況相比,低溫定影性和耐熱保存性變得彼此可優(yōu)異地相容。在此,聚酯樹脂表現(xiàn)出高水平的吸濕率,并且?guī)щ娏吭诟邼穸认氯菀捉档?。結(jié)果,有時(shí)在高濕度下轉(zhuǎn)印率降低。因此,在開發(fā)同時(shí)使用聚酯樹脂和聚乙烯基樹脂作為樹脂的色調(diào)劑。但是,當(dāng)通過例如濕法制備色調(diào)劑時(shí),聚酯樹脂的酯基容易在制造顆粒的過程中移動(dòng)到樹脂與水之間的界面,這使聚酯樹脂更容易存在于色調(diào)劑顆粒的表面上。
[0029]同時(shí),通常對(duì)色調(diào)劑添加外添劑,并且在開發(fā)通過對(duì)色調(diào)劑基礎(chǔ)顆粒外添作為外添劑的溶膠-凝膠二氧化硅而獲得的色調(diào)劑。在已外添溶膠-凝膠二氧化硅的色調(diào)劑中,溶膠-凝膠二氧化硅覆蓋表面,因此,聚酯樹脂內(nèi)的吸濕可以得到抑制。但是,色調(diào)劑通常在表面上具有凹部和凸部,并且由于顯影單元造成的應(yīng)力,溶膠-凝膠二氧化硅移動(dòng)到凹部。因此,色調(diào)劑表面被暴露,結(jié)果大量存在于該表面上的聚酯樹脂吸濕。有時(shí),這導(dǎo)致帶電量降低和轉(zhuǎn)印率降低。
[0030]另一方面,根據(jù)本示例性實(shí)施方式的溶膠-凝膠二氧化硅具有平均圓度為0.9以下的不規(guī)則形狀。因此,據(jù)認(rèn)為可以抑制溶膠-凝膠二氧化硅轉(zhuǎn)移到色調(diào)劑基礎(chǔ)顆粒表面的凹部,由此可以保持色調(diào)劑基礎(chǔ)顆粒表面的凸部的覆蓋率。據(jù)認(rèn)為,基于此原因,色調(diào)劑表面上的吸濕可以得到抑制,由此可以抑制帶電量的降低。結(jié)果,轉(zhuǎn)印率的降低得到抑制。
[0031]聚酯樹脂的濃度
[0032]在本示例性實(shí)施方式中,色調(diào)劑基礎(chǔ)顆粒含有聚酯樹脂和乙烯基樹脂,并且顆粒表面的聚酯樹脂的濃度高于顆粒內(nèi)部的聚酯樹脂的濃度。在此將描述確認(rèn)色調(diào)劑基礎(chǔ)顆粒表面的聚酯樹脂的濃度是否高于顆粒內(nèi)部的聚酯樹脂的濃度的方法。
[0033]通過使用色調(diào)劑的表面和內(nèi)部的照片,使用掃描電子顯微裝置(由Hitachi KyowaEngineering C0.,Ltd.制造,SEM-EDX)將用于合成聚酯樹脂的催化劑的元素(錫和鈦等)相互相對(duì)地進(jìn)行比較。通過使用掃描電子顯微鏡(FE-SEM S-4100,由Hitachi, Ltd.制造)拍攝放大30,OOOx的表面而獲得色調(diào)劑表面的照片。以下述方式獲得色調(diào)劑內(nèi)部的照片,其中將色調(diào)劑埋入環(huán)氧樹脂中,并通過超薄切片機(jī)將所得物切成厚度為IOOnm的薄片,并使用掃描電子顯微鏡(SEM)拍攝放大30,OOOx的照片。
[0034]下面將詳細(xì)描述根據(jù)本示例性實(shí)施方式的色調(diào)劑的構(gòu)造。
[0035]溶膠-凝膠二氧化硅
[0036]各種物理性質(zhì)
[0037]平均圓度[0038]本示例性實(shí)施方式的溶膠-凝膠二氧化硅(下文中有時(shí)簡(jiǎn)稱為“二氧化硅顆粒”)具有0.75?0.9的平均圓度(一次顆粒的平均圓度)。
[0039]如果平均圓度超過0.9,則二氧化硅顆粒的形狀變得接近球形。因此,二氧化硅顆粒容易不均勻地存在于色調(diào)劑基礎(chǔ)顆粒的凹部中,由此色調(diào)劑基礎(chǔ)顆粒的凸部被暴露,使得難以控制色調(diào)劑基礎(chǔ)顆粒表面內(nèi)的吸濕。如果平均圓度小于0.75,則顆粒具有長(zhǎng)度/寬度之比很高的形狀。因此,當(dāng)對(duì)二氧化硅顆粒施加機(jī)械負(fù)載時(shí),出現(xiàn)應(yīng)力集中,由此容易出現(xiàn)顆粒缺陷。此外,在溶膠-凝膠法中,實(shí)際上不可能制備平均圓度小于0.70的一次顆粒。
[0040]平均圓度更優(yōu)選為0.75?0.85,進(jìn)而更優(yōu)選0.77?0.83。
[0041]為獲得一次顆粒的圓度,使用SEM裝置觀察在將二氧化硅顆粒(溶膠-凝膠二氧化硅)分散在粒徑為100 μ m的樹脂顆粒(聚酯,重均分子量Mw=50,000)中之后獲得的一次顆粒,并分析所獲得的一次顆粒的圖像。根據(jù)分析結(jié)果,以通過下式(I)計(jì)算出的“100/SF2”獲得圓度。
[0042]圓度(100/SF2)=4jiX (A/I2) 式(I)
[0043]在式(I)中,I表示圖像中一次顆粒的周長(zhǎng),A表示一次顆粒的投影面積。
[0044]—次顆粒的平均圓度以通過以上圖像分析獲得的100個(gè)一次顆粒的圓當(dāng)量直徑的累積頻度中的50%圓度獲得。另外,稍后描述的圓度分布指數(shù)以通過用累積頻度中84%圓度除以16%圓度獲得的值的平方根獲得。
[0045]圓度分布指數(shù)
[0046]優(yōu)選的是,本示例性實(shí)施方式的二氧化硅顆粒具有1.05?1.50的一次顆粒的圓度分布指數(shù)。
[0047]實(shí)際中不可能制備圓度分布指數(shù)小于1.05的顆粒。另一方面,如果圓度分布指數(shù)為1.50以下,則一次顆粒的短軸/長(zhǎng)軸之比不會(huì)過度升高。此外,可獲得二氧化硅顆粒在色調(diào)劑基礎(chǔ)顆粒中的分散性,并且強(qiáng)度或流動(dòng)性的降低得到抑制。
[0048]一次顆粒的圓度分布指數(shù)更優(yōu)選為1.10?1.45。
[0049]體積平均粒徑
[0050]本示例性實(shí)施方式的二氧化硅顆粒的體積平均粒徑(一次顆粒的體積平均粒徑)優(yōu)選為70nm?200nm。
[0051]如果一次顆粒的體積平均粒徑為70nm以上,則可以有效地抑制顆粒的形狀成為球形,并且可以有效地將平均圓度控制在以上范圍內(nèi)。如果一次顆粒的體積平均粒徑為200nm以下,則色調(diào)劑基礎(chǔ)顆粒的強(qiáng)度得到提高,并且色調(diào)劑基礎(chǔ)顆粒的流動(dòng)性得到有效改

口 ο
[0052]一次顆粒的體積平均粒徑更優(yōu)選為80nm?180nm,進(jìn)而更優(yōu)選為90nm?160nm。
[0053]一次顆粒的體積平均粒徑使用LS Coulter (由Beckman Coulter, Inc.制造的粒徑分析儀)來測(cè)量?;跍y(cè)得的顆粒的粒徑分布,在粒徑的劃分的范圍(區(qū)段)內(nèi)對(duì)各顆粒的體積自小粒徑側(cè)開始建立累積分布,并將達(dá)到累積50%的粒徑定義為體積平均粒徑(D50v)。
[0054]粒徑分布指數(shù)
[0055]本示例性實(shí)施方式的二氧化硅顆粒的一次顆粒的粒徑分布指數(shù)優(yōu)選為1.10?1.40。[0056]實(shí)際中不可能制備一次顆粒的粒徑分布指數(shù)小于1.10的二氧化硅顆粒。另一方面,如果一次顆粒的粒徑分布指數(shù)為1.40以下,則粗顆粒的形成得到抑制,并且獲得二氧化硅顆粒在色調(diào)劑基礎(chǔ)顆粒中的分散性。
[0057]一次顆粒的粒徑分布指數(shù)更優(yōu)選為1.10?1.25。
[0058]一次顆粒的粒徑分布指數(shù)使用LS Coulter (由Beckman Coulter, Inc.制造的粒徑分析儀)來測(cè)量?;跍y(cè)得的顆粒的粒徑分布,在粒徑的劃分的范圍(區(qū)段)內(nèi)對(duì)各顆粒的體積自小粒徑側(cè)開始建立累積分布,并將通過用達(dá)到累積84%的粒徑D84v除以達(dá)到累積16%的粒徑D16v而獲得的值的平方根定義為粒徑分布指數(shù)(GSDv)。S卩,粒徑分布指數(shù)(GSDv) = (D84v/D16v) °.5。
[0059]最大高度與圓當(dāng)量直徑之比
[0060]在本示例性實(shí)施方式的二氧化硅顆粒中,通過平面圖像分析獲得的圓當(dāng)量直徑(Da)與通過三維圖像分析獲得的最大高度(H)之比(Da/H)的平均值優(yōu)選為1.5?1.9。
[0061]據(jù)認(rèn)為,如果比例(Da/H)的平均值為1.5以上,則二氧化硅顆粒的形狀可以進(jìn)一步變平,因此二氧化硅向色調(diào)劑基礎(chǔ)顆粒的凹部的遷移可以得到更有效的抑制。另外,色調(diào)劑基礎(chǔ)顆粒表面內(nèi)的吸濕得到抑制。如果比例(Da/H)的平均值為1.9以下,則顆粒的長(zhǎng)度/寬度之比不會(huì)過度升高。因此,即使對(duì)二氧化硅顆粒施加機(jī)械負(fù)載,應(yīng)力集中也會(huì)降低,由此顆粒的缺陷得到抑制。
[0062]比例(Da/H)的平均值更優(yōu)選為1.6?1.85,進(jìn)而更優(yōu)選為1.65?1.8。
[0063]二氧化硅顆粒的最大高度H和圓當(dāng)量直徑Da以下述程序獲得。
[0064]通過使用電子束三維粗糙度分析儀(ERA-8900:由Elionix,Inc.制造),在10,000倍放大率的視野下,將通過使二氧化硅顆粒分散并附著于粒徑為100 μ m的具有光滑表面的氧化鋯珠而獲得的顆粒用于分析每隔IOnm在X-Y軸方向上的高度,并獲得高度。另外,在同一視野下拍攝放大率為10,000的二維圖形。
[0065]之后,通過使用該二維圖像,由在0.010000 μ m/像素的條件下使用圖像分析軟件WinROOF(由MITANI CORPORATION制造)確定的面積,通過以下式⑵獲得圓當(dāng)量直徑Da,并對(duì)各顆粒標(biāo)記顆粒編號(hào)。
[0066]圓當(dāng)量直徑=2 V (面積/ji) 式⑵
[0067]另外,通過使用電子表格軟件Microsoft Excel (由Microsoft制造)以條件格式(雙色標(biāo))將所分析的高度的數(shù)值繪制成圖像從而使各顆粒與以上顆粒編號(hào)匹配,由此計(jì)算各顆粒的各顆粒編號(hào)的最大高度。
[0068]此外,Da/H的平均值是所測(cè)量的100個(gè)二氧化硅顆粒的平均值。
[0069]成分和表面處理
[0070]本示例性實(shí)施方式的二氧化硅顆??梢詾楹卸趸?B卩,SiO2)作為主要成分的通過溶膠-凝膠法制備的顆粒,并且可以是結(jié)晶或非晶的,這已足夠。
[0071]另外,考慮到二氧化硅顆粒的分散性,優(yōu)選的是對(duì)二氧化硅顆粒的表面進(jìn)行疏水化處理。例如,如果二氧化硅顆粒的表面覆蓋有烷基,則二氧化硅顆粒得到疏水化。疏水化處理的方法的實(shí)例包括通過在超臨界二氧化碳?xì)夥罩惺褂檬杷瘎┻M(jìn)行疏水化處理的方法,和使如烷基等疏水化劑連接于溶膠-凝膠二氧化硅的表面的方法等。稍后將描述疏水化處理的方法的詳細(xì)情況。[0072]制備二氧化硅顆粒(溶膠-凝膠二氧化硅)的方法
[0073]本示例性實(shí)施方式的二氧化硅顆??梢酝ㄟ^例如所謂的濕法制備,在所述濕法中,使用由烷氧基硅烷表示的硅化合物作為原料通過溶膠-凝膠法而生成顆粒。
[0074]優(yōu)選的是,本示例性實(shí)施方式的二氧化硅顆粒具有0.75~0.9的平均圓度,并且其各種物理性質(zhì)優(yōu)選在以上范圍內(nèi)。為制備具有如上所述的各種物理性質(zhì)的二氧化硅顆粒,優(yōu)選的是使用包括以下步驟的制備方法。
[0075]制備二氧化硅顆粒的方法優(yōu)選包括:(I)制備堿催化劑以0.6摩爾/L~0.85摩爾/L的濃度包含于含醇溶劑中的堿催化劑溶液的步驟,和(2)以相對(duì)于醇為大于或等于0.002摩爾/ (摩爾.分鐘)且小于0.008摩爾/ (摩爾.分鐘)的供給量將四烷氧基硅烷供給至堿催化劑溶液中,并以相對(duì)于I摩爾的每分鐘供給的四烷氧基硅烷的總量為0.1摩爾~0.4摩爾的量供給堿催化劑的步驟。
[0076]即,在制備二氧化硅顆粒的方法中,在將作為原料的四烷氧基硅烷和作為催化劑的堿催化劑分別以上述關(guān)系供給的同時(shí),在含有上述濃度的堿催化劑的醇的存在下,四烷 氧基硅烷反應(yīng)從而產(chǎn)生二氧化硅顆粒。
[0077]在制備二氧化硅顆粒的方法中,通過以上技術(shù),獲得生成較少粗凝集體的具有不規(guī)則形狀的二氧化硅顆粒。
[0078]此處,所供給的四烷氧基硅烷的量被認(rèn)為與二氧化硅顆粒的粒徑分布或圓度有關(guān)。據(jù)認(rèn)為,如果所供給的四烷氧基硅烷的量被設(shè)定為大于或等于0.002摩爾/(摩爾?分鐘)且小于0.006摩爾/(摩爾.分鐘),則逐滴添加的四烷氧基硅烷將會(huì)接觸芯顆粒的概率可能降低,由此可能在四烷氧基硅烷分子之間發(fā)生反應(yīng)之前將四烷氧基硅烷均勻地供給至芯顆粒。因此,據(jù)認(rèn)為,四烷氧基硅烷與芯顆粒之間的反應(yīng)可以均勻地發(fā)生。結(jié)果,據(jù)認(rèn)為顆粒生長(zhǎng)的波動(dòng)可以得到抑制,并且可以獲得顯示窄分布寬度的二氧化硅顆粒。
[0079]因此,據(jù)認(rèn)為,如果所供給的四烷氧基硅烷的量被設(shè)定在以上范圍內(nèi),則可以容易地獲得其平均圓度或上述各種物理性質(zhì)均在以上范圍內(nèi)的二氧化硅顆粒(一次顆粒)。
[0080]還據(jù)認(rèn)為,二氧化硅顆粒的體積平均粒徑可能取決于所供給的四烷氧基硅烷的總量。
[0081]首先,將描述制備堿催化劑溶液的步驟。
[0082]在制備堿催化劑溶液的步驟中,準(zhǔn)備含醇溶劑,并向其添加堿催化劑,由此制備堿催化劑溶液。
[0083]含醇溶劑可以是僅含醇的溶劑,或者與如水、酮(如丙酮、甲基乙基酮和甲基異丁基酮)、溶纖劑(如甲基溶纖劑、乙基溶纖劑、丁基溶纖劑和乙酸溶纖劑)和醚(如二噁烷和四氫呋喃)等其他溶劑混合的混合溶劑。當(dāng)含醇溶劑為混合溶劑時(shí),醇在混合溶劑中的比例優(yōu)選為80重量%以上,更優(yōu)選為90重量%以上。
[0084]另外,醇的實(shí)例包括如甲醇或乙醇等低級(jí)醇。
[0085]同時(shí),堿催化劑為用于加速四烷氧基硅烷的反應(yīng)(水解反應(yīng)或縮合反應(yīng))的催化齊?。其實(shí)例包括堿性催化劑,如氨、脲、一元胺和季銨鹽,并且其中特別優(yōu)選氨。
[0086]堿催化劑的濃度(含量)優(yōu)選為0.6摩爾/L~0.85摩爾/L,更優(yōu)選為0.63摩爾/L~0.78摩爾/L,進(jìn)而更優(yōu)選為0.66摩爾/L~0.75摩爾/L。
[0087]如果堿催化劑的濃度為0.6摩爾/L以上,則獲得所生成的芯顆粒在生長(zhǎng)過程中的分散性。另外,如二次聚集體等粗聚集體的生成得到抑制,由此可抑制顆粒的膠凝,并且將粒徑分布控制在優(yōu)選范圍內(nèi)。
[0088]另一方面,如果堿催化劑的濃度為0.85摩爾/L以下,則生成的芯顆粒不會(huì)被過度穩(wěn)定,具有完全的球體的形狀的芯顆粒的生成得到抑制。因此,獲得具有不規(guī)則形狀的二氧化娃顆粒。
[0089]另外,堿催化劑的濃度是基于醇催化劑溶劑(堿催化劑+含醇溶劑)的濃度。
[0090]接下來,將描述生成顆粒的步驟。
[0091]生成顆粒的步驟是通過將四烷氧基硅烷和堿催化劑分別供給至堿催化劑溶液中并使四烷氧基硅烷在堿催化劑溶液中反應(yīng)(水解反應(yīng)或縮合反應(yīng))而生成二氧化硅顆粒的步驟。
[0092]在生成顆粒的步驟中,在供給四烷氧基硅烷的初始階段(粗顆粒生成階段)通過四烷氧基硅烷的反應(yīng)而生成粗顆粒,然后使芯顆粒生長(zhǎng)(芯顆粒生長(zhǎng)階段),由此生成二氧化娃顆粒。
[0093]供給至堿催化劑溶液中的四烷氧基硅烷的實(shí)例包括四甲氧基硅烷、四乙氧基硅燒、四丙氧基硅烷和四丁氧基硅烷等。考慮到所獲得的二氧化娃顆粒的反應(yīng)速率的控制性或者形狀、粒徑和粒徑分布等,優(yōu)選的是四甲氧基硅烷和四乙氧基硅烷。
[0094]相對(duì)于堿催化劑溶液中的醇,所供給的四烷氧基硅烷的量?jī)?yōu)選大于或等于0.002摩爾/(摩爾.分鐘)且小于0.011摩爾/(摩爾.分鐘)。
[0095]這意味著,相對(duì)于制備堿催化劑溶液的步驟中所使用的Imol醇,每分鐘以大于或等于0.002摩爾且小于0.011摩爾的量供給四烷氧基硅烷。
[0096]如果所供給的四烷氧基硅烷的量在以上范圍內(nèi),則可以將一次顆粒的以上各種物理性質(zhì)有效地調(diào)整在以上范圍內(nèi)。
[0097]此外,關(guān)于二氧化硅顆粒的粒徑,如果相對(duì)于IL 二氧化硅顆粒分散液,所供給的用于顆粒生成反應(yīng)中的四烷氧基硅烷的總量被設(shè)定為例如0.855摩爾~3.288摩爾,則體積平均粒徑可以有效地調(diào)整在以上范圍內(nèi),不過粒徑也取決于四烷氧基硅烷的種類或反應(yīng)條件。
[0098]四烷氧基硅烷的供給速率更優(yōu)選為0.001摩爾/(摩爾?分鐘)~0.01摩爾/(摩爾.分鐘),進(jìn)而更優(yōu)選為0.002摩爾/ (摩爾.分鐘)~0.0033摩爾/ (摩爾.分鐘)。
[0099]同時(shí),供給至堿催化劑溶液中的堿催化劑的實(shí)例包括以上所示例的堿催化劑。所供給的堿催化劑可以與已包含于堿催化劑溶液中的堿催化劑是同一種類,或者可以是不同種類。優(yōu)選的是堿催化劑是同一種類的催化劑。
[0100]相對(duì)于I摩爾的每分鐘供給的四烷氧基硅烷的總量,所供給的堿催化劑的量?jī)?yōu)選為0.1摩爾~0.4摩爾,更優(yōu)選為0.14摩爾~0.35摩爾,進(jìn)而更優(yōu)選為0.18摩爾~0.30摩爾。
[0101]如果供給的堿催化劑的量為0.1摩爾以上,則獲得所生成的芯顆粒在生長(zhǎng)過程中的分散性。另外,如二次聚集體等粗聚集體的生成得到抑制,由此可抑制顆粒的膠凝,并且將粒徑分布控制在優(yōu)選范圍內(nèi)。
[0102]另一方面,如果所供給的堿催化劑的量為0.4摩爾以下,則生成的芯顆粒不會(huì)被過度穩(wěn)定,并且可抑制在芯顆粒生成階段生成的具有不規(guī)則形狀的芯顆粒在芯顆粒生長(zhǎng)階段生長(zhǎng)為球形。因此,可獲得具有不規(guī)則形狀的二氧化硅顆粒。
[0103]此處,在生成顆粒的步驟中,四烷氧基硅烷和堿催化劑分別被供給至堿催化劑溶液中。供給方法可以是連續(xù)供給的方法或間歇式供給的方法。
[0104]在生成顆粒的步驟中,堿催化劑溶液的溫度(供給時(shí)的溫度)優(yōu)選為例如5°C?50°C,更優(yōu)選在15°C?40°C范圍內(nèi)。
[0105]通過以上步驟,獲得二氧化硅顆粒。在此狀態(tài)下,二氧化硅顆粒以分散液的狀態(tài)獲得。二氧化硅顆粒可以直接作為二氧化硅顆粒分散液使用,或者可以作為在除去溶劑后取出的二氧化硅顆粒的粉末使用。
[0106]疏水化處理
[0107]如上所述獲得的二氧化硅顆粒為親水性二氧化硅顆粒。因此,優(yōu)選的是對(duì)該顆粒進(jìn)行疏水化處理。
[0108]作為疏水化處理之一,可以舉出的是通過在超臨界二氧化碳?xì)夥罩惺褂檬杷瘎?duì)二氧化硅顆粒的表面進(jìn)行疏水化處理的方法。
[0109]通過以上技術(shù),獲得水分含量的環(huán)境依賴性變化得到抑制的疏水性二氧化硅。雖然原因尚不清楚,但據(jù)認(rèn)為如下。
[0110]據(jù)認(rèn)為,當(dāng)使用疏水化劑對(duì)親水性二氧化硅顆粒的表面進(jìn)行疏水化處理時(shí),如果該處理在超臨界二氧化碳中進(jìn)行,則可以產(chǎn)生疏水化劑溶解于超臨界二氧化碳中的狀態(tài)。超臨界二氧化硅具有其界面張力極低的特性。因此,據(jù)認(rèn)為,處于溶解于超臨界二氧化碳中的狀態(tài)下的疏水化劑可以與超臨界二氧化碳一起容易地?cái)U(kuò)散并到達(dá)親水性二氧化硅顆粒的表面的孔的內(nèi)部深處。據(jù)認(rèn)為,出于此原因,可以不僅在親水性二氧化硅顆粒表面還在孔的內(nèi)部深處的部分進(jìn)行疏水化處理。
[0111]據(jù)認(rèn)為,出于此原因,在已在超臨界二氧化碳?xì)夥罩羞M(jìn)行了疏水化處理的疏水性二氧化硅顆粒中,水分含量的環(huán)境依賴性變化可以得到抑制。
[0112]特別是,在本示例性實(shí)施方式中,由于處理的親水性二氧化硅顆粒為通過溶膠-凝膠法獲得的親水性二氧化硅顆粒(溶膠-凝膠二氧化硅),因此在通過溶膠-凝膠法獲得的親水性二氧化硅顆粒中每單位二氧化硅顆粒表面積上所存在的硅烷醇基團(tuán)的量大于例如通過氣相法獲得的親水性二氧化硅顆粒中的量。因此,據(jù)認(rèn)為,吸附于二氧化硅顆粒的表面上的水的量也可能很大。因此,據(jù)認(rèn)為,在吸附大量水的情況下進(jìn)行疏水化處理,可以獲得具有高水分含量并且水分含量的環(huán)境依賴性變化得到抑制的疏水性二氧化硅顆粒。
[0113]還據(jù)認(rèn)為,如果疏水化處理在超臨界二氧化碳中進(jìn)行,則可以獲得疏水化劑的分解產(chǎn)物或溶膠-凝膠法中使用的堿催化劑(例如氨)殘留量很少的疏水性二氧化硅顆粒。據(jù)認(rèn)為,這可能因?yàn)槟切堄辔锟扇菀椎剞D(zhuǎn)移至超臨界二氧化碳中。
[0114]特別是,在現(xiàn)有技術(shù)中,溶膠-凝膠法中使用的堿催化劑(例如氨)需要通過高溫干燥而除去。但是,如果疏水化處理在超臨界二氧化碳中進(jìn)行,則可以在較低溫度除去堿催化劑。據(jù)認(rèn)為,出于此原因,因高溫干燥而導(dǎo)致的二氧化硅顆粒的粗凝集體的生成可以得到抑制。
[0115]結(jié)果,可以不進(jìn)行除去殘余物的步驟。
[0116]另外,據(jù)認(rèn)為,如果疏水化處理在超臨界二氧化碳中進(jìn)行,則疏水化處理可以在不均勻性得到進(jìn)一步抑制的狀態(tài)下使用少量疏水化劑進(jìn)行更短時(shí)間。此外,粗凝集體的生成也得到抑制。據(jù)認(rèn)為,這可能因?yàn)槿芙庥诔R界二氧化碳中的疏水化劑因超臨界二氧化碳而容易到達(dá)親水性二氧化硅顆粒的表面。
[0117]關(guān)于這一點(diǎn),與顆粒容易凝集并且不容易實(shí)現(xiàn)不顯示不均勻性的處理的現(xiàn)有技術(shù)的干式疏水化處理或?yàn)閷?shí)現(xiàn)不顯示不均勻性的處理而需要大量疏水化劑并消耗很長(zhǎng)的處理時(shí)間的現(xiàn)有技術(shù)的濕式疏水化處理相比,上述制備疏水性二氧化硅顆粒的方法更為理
本巨
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[0118]下面將詳細(xì)描述使用疏水化劑在超臨界二氧化碳?xì)夥罩羞M(jìn)行疏水化處理的方法。
[0119]在此方法中,具體而言,將親水性二氧化硅顆粒(本示例性實(shí)施方式的溶膠-凝膠二氧化硅)放置在例如封閉的反應(yīng)容器中,然后向親水性二氧化顆粒添加疏水化劑。之后,將液化的二氧化碳添加至封閉的反應(yīng)容器中,隨后加熱,并使用高壓泵升高反應(yīng)器的內(nèi)部壓力,以產(chǎn)生二氧化碳的超臨界狀態(tài)。隨后,在保持二氧化碳的超臨界狀態(tài)的同時(shí),即在超臨界二氧化碳中,使疏水化劑反應(yīng)以進(jìn)行親水性二氧化碳顆粒的疏水化處理。在反應(yīng)結(jié)束之后,降低封閉的反應(yīng)器的內(nèi)部壓力,然后冷卻。
[0120]此處,超臨界二氧化碳是指處于臨界點(diǎn)以上的溫度和壓力下的狀態(tài)并兼具氣體的擴(kuò)散性和液體的溶解性的二氧化碳。
[0121]相對(duì)于反應(yīng)器的體積,親水性二氧化硅顆粒的量(即,放入反應(yīng)器中的二氧化硅顆粒的量)優(yōu)選為例如50g/L~600g/L,更優(yōu)選為100g/L~500g/L,進(jìn)而更優(yōu)選為150g/L ~400g/L。
[0122]如果該量大于或等于以上范圍,則疏水化劑相對(duì)于超臨界二氧化碳的濃度不會(huì)過度地降低,并且疏水化劑將接觸二氧化硅表面的概率得到抑制,由此疏水化反應(yīng)優(yōu)異地進(jìn)行。另一方面,如果所述量小于或等于上述范圍,則疏水化劑相對(duì)于超臨界二氧化碳的濃度不會(huì)過多地升高,并且疏水化劑不充分地溶解于超臨界二氧化碳中并表現(xiàn)出分散缺陷的現(xiàn)象減少,由此粗凝集體的生成得到抑制。
[0123]超臨界二氧化碳的密度可以為例如0.10g/ml~0.60g/ml,并優(yōu)選為0.10g/ml~0.50g/ml,且更優(yōu)選為 0.2g/ml ~0.30g/ml。
[0124]如果密度大于或等于以上范圍,則疏水化劑在超臨界二氧化碳中的溶解度降低得到抑制,由此凝集體的生成得到抑制。另一方面,如果密度小于或等于以上范圍,則疏水化劑向二氧化硅的孔中的擴(kuò)散性的降低得到抑制,由此疏水化處理有效地進(jìn)行。特別是,對(duì)于含有大量硅烷醇基團(tuán)的二氧化硅顆粒,優(yōu)選的是疏水化處理在以上密度范圍內(nèi)進(jìn)行。
[0125]另外,超臨界二氧化硅的密度通過溫度和壓力等來調(diào)整。
[0126]疏水化劑的實(shí)例包括已知的具有烷基(例如,甲基、乙基、丙基或丁基)的有機(jī)娃化合物。其具體實(shí)例包括硅氮烷化合物(例如,如甲基三甲氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷、三甲基氯硅烷和三甲基甲氧基硅烷等硅烷化合物,六甲基二硅氮烷和四甲基二硅氮烷)等。可以使用一種疏水化劑,也可以使用多種疏水化劑。
[0127]在這些疏水化劑中,優(yōu)選的是具有三甲基基團(tuán)的有機(jī)硅化合物,如三甲基甲氧基硅烷和TK甲基二娃氣燒。
[0128]所使用的疏水化劑的量沒有特別限制。不過,考慮到獲得疏水化效果,相對(duì)于親水性二氧化娃顆粒,其量可以為例如I重量%~60重量%,并優(yōu)選為5重量%~40重量%,且更優(yōu)選為10重量%~30重量%。[0129]此處,疏水化處理的溫度條件(反應(yīng)下的溫度條件),即超臨界二氧化碳的溫度,可以為例如140°C?310°C,更優(yōu)選為155°C?185°C,且更優(yōu)選為165°C?175°C。
[0130]同時(shí),疏水化處理的壓力條件(反應(yīng)下的壓力條件),即超臨界二氧化碳的壓力,只需要在滿足上述密度的條件下即可。壓力可以為例如8MPa?30MPa,優(yōu)選為IOMPa?25MPa,且更優(yōu)選為15MPa?20MPa。
[0131]通過進(jìn)行上述疏水化處理的步驟,獲得疏水性二氧化硅顆粒。
[0132]色調(diào)劑基礎(chǔ)顆粒
[0133]本示例性實(shí)施方式的色調(diào)劑基礎(chǔ)顆粒含有聚酯樹脂和乙烯基樹脂且不具有涂層,其中顆粒表面的聚酯樹脂的濃度高于顆粒內(nèi)部的聚酯樹脂的濃度。另外,色調(diào)劑基礎(chǔ)顆??梢赃€含有其他添加劑,如著色劑或防粘劑。
[0134]首先將描述粘合劑樹脂。
[0135]作為粘合劑樹脂,至少使用聚酯樹脂和乙烯基樹脂。
[0136]聚酯樹脂
[0137]聚酯樹脂的實(shí)例包括通過主要發(fā)生于多元羧酸和多元醇之間的縮聚而獲得的那些聚酯樹脂。聚酯樹脂可以由一種聚酯樹脂構(gòu)成,或者可以是兩種以上聚酯樹脂的混合物。
[0138]多元羧酸沒有特別限制,例如,可以使用公開于“Handbook of polymerdata:basic level,,(日本 The Society of Polymer Science 編著,Baifukan C0., Ltd.)中的單體成分(現(xiàn)有技術(shù)中已知的二元羧酸或三元以上的羧酸)。
[0139]在多元羧酸中,二元羧酸的實(shí)例包括:二元酸,如琥珀酸烷基酯、琥珀酸烯基酯、琥珀酸、戊二酸、己二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、鄰苯二甲酸、間苯二甲酸、對(duì)苯二甲酸、萘-2,6- 二甲酸、萘-2,7- 二甲酸、環(huán)己烷二甲酸、丙二酸和中康酸,及其酸酐和低級(jí)烷基酯;脂肪族不飽和二羧酸,如馬來酸、富馬酸、衣康酸和檸康酸等。
[0140]琥珀酸烷基酯和琥珀酸烯基酯的實(shí)例包括琥珀酸正丁酯、琥珀酸正丁烯酯、琥珀酸異丁酯、琥珀酸異丁烯酯、琥珀酸正辛酯、琥珀酸正辛烯酯、琥珀酸正十二烷基酯、琥珀酸正十二烯酯、琥珀酸異十二烷基酯和琥珀酸異十二烯酯等。
[0141]在多元羧酸中,3元以上的羧酸的實(shí)例包括1,2,4-苯三甲酸(偏苯三酸)、1,2,5-苯三甲酸、1,2,4-萘三甲酸及其酸酐和低級(jí)烷基酯等。
[0142]多元羧酸可以單獨(dú)使用一種,也可以同時(shí)使用其兩種以上。
[0143]作為多元羧酸,特別優(yōu)選的是己二酸、琥珀酸烯基酯和對(duì)苯二甲酸,并且優(yōu)選琥珀酸烯基酯和對(duì)苯二甲酸。
[0144]多元醇沒有特別限制,例如,可以使用公開于“Handbook of polymer data:basiclevel”(日本 The Society of Polymer Science 編著,Baifukan C0., Ltd.)中的單體成分(現(xiàn)有技術(shù)中已知的二醇或3元以上的醇)。
[0145]多元醇的實(shí)例包括:脂肪族二醇,如乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、丙二醇、丁二醇、己二醇、新戊二醇和甘油;脂環(huán)族二醇,如環(huán)己二醇、環(huán)己二甲醇和氫化雙酚A ;和芳香族二醇,如雙酚A的氧化乙烯加合物和雙酚A的氧化丙烯加合物等。
[0146]在多元醇中,3元以上的醇的實(shí)例包括甘油、三羥甲基乙烷、三羥甲基丙烷和季戊四醇等。
[0147]多元醇可以單獨(dú)使用一種,也可以同時(shí)使用其兩種以上。[0148]作為多元醇,特別優(yōu)選的是雙酚A,具體而言,優(yōu)選的是雙酚A的氧化烯加合物(雙酚A的氧化乙烯加合物或雙酚A的氧化丙烯加合物等)。
[0149]聚酯樹脂的重均分子量(Mw)例如在12,000~200,000范圍內(nèi)。重均分子量可以在14,000~140,000范圍內(nèi),或者可以在16,000~120,000范圍內(nèi)。
[0150]聚酯樹脂的數(shù)均分子量(Mn)例如在4,000~20,000范圍內(nèi),并可以在5,000~120,000范圍內(nèi)。
[0151]另外,以作為分子量分布指數(shù)的Mw/Mn值計(jì),聚酯樹脂的分子量分布例如在2~15范圍內(nèi)。
[0152]聚酯樹脂的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度例如在30°C~90°C范圍內(nèi)。玻璃化轉(zhuǎn)變溫度可以在30°C~80°C范圍內(nèi),或者可以在50°C~70°C范圍內(nèi)。
[0153]乙烯基樹脂
[0154]乙烯基樹脂的實(shí)例包括苯乙烯、苯乙烯衍生物、丙烯酸類單體的均聚物等,及其共聚物。
[0155]苯乙稀衍生物的實(shí)例包括:具有烷基鏈的烷基取代的苯乙稀,如Ct _甲基苯乙稀、4-甲基苯乙烯、乙烯基萘、2-甲基苯乙烯、3-甲基苯乙烯、2-乙基苯乙烯、3-乙基苯乙烯和4-乙基苯乙烯;鹵素取代的苯乙烯,如2-氯苯乙烯、3-氯苯乙烯和4-氯苯乙烯,氟取代的苯乙稀,如4-氣苯乙稀和2,5- 二氣苯乙稀等。
[0156]丙烯酸類單體的實(shí)例包括:(甲基)丙烯酸酯,如(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸正甲酯、(甲基)丙烯酸正乙酯、(甲基)丙烯酸正丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸正戊酯、(甲基)丙烯酸正己酯、(甲基)丙烯酸正庚酯、(甲基)丙烯酸正辛酯、(甲基)丙烯酸正癸酯、(甲基)丙烯酸正十二烷基酯、(甲基)丙烯酸正月桂酯、(甲基)丙烯酸正十四烷基酯、(甲基)丙烯酸正十六烷基酯、(甲基)丙烯酸正十八烷基酯、(甲基)丙烯酸異丙酯、(甲基)丙烯酸異丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸異戊酯、(甲基)丙烯酸戊酯、(甲基)丙烯酸新戊酯、(甲基)丙烯酸異己酯、(甲基)丙烯酸異庚酯、(甲基)丙烯酸異辛酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸苯基酯、(甲基)丙稀酸聯(lián)苯基酷、(甲基)丙稀酸~苯基乙基酷、(甲基)丙稀酸叔丁基苯基酷、(甲基)丙稀酸三聯(lián)苯基酯、(甲基)丙烯酸環(huán)己基酯、(甲基)丙烯酸叔丁基環(huán)己基酯、(甲基)丙烯酸二甲基氨基乙酯、(甲基)丙烯酸二乙基氨基乙酯、(甲基)丙烯酸甲氧基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羥基乙酯和(甲基)丙烯酸β-羧基乙酯以及丙烯腈等。
[0157]乙烯基樹脂的具體實(shí)例包括已知材料,如聚苯乙烯、苯乙烯-丙烯酸共聚物、苯乙烯-甲基丙烯酸共聚物、苯乙烯-丙烯酸烷基酯共聚物、苯乙烯-甲基丙烯酸烷基酯共聚物、苯乙烯-丙烯腈共聚物、苯乙烯-丁二烯共聚物和苯乙烯-馬來酸酐共聚物。其中,優(yōu)選的是苯乙烯-丙烯酸共聚物、苯乙烯-甲基丙烯酸共聚物和苯乙烯-丙烯酸烷基酯共聚物,并且更優(yōu)選苯乙烯-丙烯酸共聚物。
[0158]作為乙烯基樹脂,優(yōu)選使用重均分子量Mw為20,000~100,000且數(shù)均分子量Mn為2,000~30,000的那些乙烯基樹脂。
[0159]各樹脂和色調(diào)劑的分子量(Mn和Mw)使用HLC8120GPC(由Tosoh Corporation制造的GPC)來測(cè)量。另外,通過使用DSC60 (由Shimadzu Corporation制造的DSC),以JISK7121-1987 (測(cè)量塑料的轉(zhuǎn)變溫度的方法)的外推玻璃化轉(zhuǎn)變起始溫度測(cè)得玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)。
[0160]相對(duì)于整個(gè)色調(diào)劑基礎(chǔ)顆粒,作為粘合劑樹脂的聚酯樹脂和乙烯基樹脂的總含量例如在75重量%?100重量%范圍內(nèi)??偤扛鼉?yōu)選在80重量%?95重量%范圍內(nèi)。
[0161]聚酯樹脂和乙烯基樹脂之間的重量比(聚酯樹脂/乙烯基樹脂)優(yōu)選為3/100?50/100,且更優(yōu)選為 5/100 ?20/100。
[0162]著色劑
[0163]著色劑的實(shí)例包括已知的無機(jī)或有機(jī)顏料或染料以及油溶性染料等。
[0164]作為黑色顏料,可舉出炭黑和磁粉等。
[0165]黃色顏料的實(shí)例包括漢撒黃、漢撒黃10G、聯(lián)苯胺黃G、聯(lián)苯胺黃GR、士林黃、喹啉黃、永固黃NCG和C.1.顏料黃74等。
[0166]紅色顏料的實(shí)例包括紅色氧化鐵、watching紅、永固紅4R、立索紅、亮洋紅3B、亮洋紅6B、杜邦油紅、吡唑啉酮紅、若丹明B色淀、色淀紅C、玫瑰紅、曙紅和茜素色淀等。
[0167]藍(lán)色顏料的實(shí)例可以包括鐵藍(lán)、鈷藍(lán)、堿性藍(lán)色淀、維多利亞藍(lán)色淀、堅(jiān)牢天藍(lán)、陰丹士林藍(lán)BC、苯胺藍(lán)、群青、calco油藍(lán)、氯化亞甲基藍(lán)、酞菁藍(lán)、酞菁綠和孔雀石綠草酸鹽
坐寸ο
[0168]作為著色劑,優(yōu)選舉出的是C.1.顏料黃74。
[0169]另外,上述著色劑可以通過彼此混合而使用,或者以固溶體的狀態(tài)使用。
[0170]在構(gòu)成色調(diào)劑基礎(chǔ)顆粒的成分中,著色劑的含量可以例如在2重量%?15重量%范圍內(nèi),且優(yōu)選在3重量%?10重量%范圍內(nèi)。
[0171]防粘劑
[0172]防粘劑沒有特別限制,其實(shí)例包括石油蠟、礦物蠟、來自動(dòng)物或植物的蠟、合成蠟,如聚烯烴蠟、聚烯烴氧化物蠟和費(fèi)托合成蠟等。防粘劑的熔融溫度可以為例如40°C?150°C,且優(yōu)選為 50°C?120°C。
[0173]在構(gòu)成色調(diào)劑基礎(chǔ)顆粒的成分中,防粘劑的含量可以例如在I重量%?10重量%范圍內(nèi),且優(yōu)選在2重量%?8重量%范圍內(nèi)。
[0174]其他成分
[0175]除以上成分之外,色調(diào)劑基礎(chǔ)顆粒也可以含有其他成分。其他成分的實(shí)例包括如內(nèi)添劑、電荷控制劑和無機(jī)粉末(無機(jī)顆粒)等各種成分。
[0176]內(nèi)添劑的實(shí)例包括:金屬,如鐵氧體、磁鐵礦、還原鐵、鈷、鎳和錳;合金和磁性材料,如包含這些金屬的化合物。
[0177]電荷控制劑的實(shí)例包括:選自由苯甲酸的金屬鹽、水楊酸的金屬鹽、烷基水楊酸的金屬鹽、鄰苯二酚的金屬鹽、含金屬的雙偶氮染料、四苯基硼酸鹽衍生物、季銨鹽和烷基吡啶鹽組成的組中的化合物;以及含極性基團(tuán)的樹脂型電荷控制劑等。
[0178]無機(jī)顆粒的實(shí)例包括已知的無機(jī)顆粒,如二氧化硅顆粒、氧化鈦顆粒、氧化鋁顆粒、氧化鈰顆粒,和通過對(duì)這些顆粒的表面進(jìn)行疏水化處理而獲得的顆粒。這些無機(jī)顆??梢赃M(jìn)行使用例如硅烷偶聯(lián)劑、鈦偶聯(lián)劑或硅油的各種表面處理。
[0179]色調(diào)劑基礎(chǔ)顆粒的物理性質(zhì)
[0180]色調(diào)劑基礎(chǔ)顆粒的體積平均粒徑為例如2.0 μ m?10 μ m,且優(yōu)選為4.0 μ m?8.0 μ m0[0181]另外,測(cè)量色調(diào)劑基礎(chǔ)顆粒的體積平均粒徑的方法的實(shí)例包括以下方法。首先,將測(cè)量樣品以0.5mg?50mg的量添加于作為分散劑的表面活性劑中,優(yōu)選為在2ml包含5重量%烷基苯磺酸鈉的水溶液中,并將所得物添加至其量為IOOml?150ml的電解液中。通過使用超聲分散裝置對(duì)懸浮有測(cè)量樣品的電解液進(jìn)行分散處理I分鐘。另外,利用Coulter Multisizer II (由 Beckman Coulter, Inc.制造)和直徑為 50 μ m 的孔,測(cè)量粒徑在1.Ομπι?30μηι范圍內(nèi)的顆粒的粒徑分布。所測(cè)量的顆粒的數(shù)量為50,000?;谒@得的粒徑分布,在粒徑的劃分的范圍(區(qū)段)內(nèi)自小粒徑側(cè)開始建立累積體積分布,并將達(dá)到累積50%的粒徑定義為體積平均粒徑D50v。
[0182]當(dāng)測(cè)量如外添劑等粉末時(shí),將2g測(cè)量樣品添加至50ml5%表面活性劑(優(yōu)選烷基苯磺酸鈉)的水溶液中,并使用超聲分散裝置(1,000Ηζ)分散該溶液2分鐘來制備樣品。通過用于處于分散液狀態(tài)的樣品的上述方法,測(cè)量體積平均粒徑。
[0183]色調(diào)劑基礎(chǔ)顆粒的形狀系數(shù)SFl例如在120?160范圍內(nèi)。
[0184]形狀系數(shù)SFl通過下式獲得。
[0185]式:SFI=(ML2/A) X ( it /4) X 100
[0186]在該式中,ML表示色調(diào)劑基礎(chǔ)顆粒的絕對(duì)最大長(zhǎng)度,A表示色調(diào)劑基礎(chǔ)顆粒的投影面積。
[0187]通過使用圖像分析儀分析顯微圖像或掃描電子顯微鏡(SEM)的圖像,而將SFl轉(zhuǎn)化為數(shù)值。具體而言,例如,通過攝影機(jī)將分散在載玻片表面上的色調(diào)劑的光學(xué)顯微圖像提供給Luzex圖像分析儀,獲得50個(gè)以上色調(diào)劑基礎(chǔ)顆粒的最大長(zhǎng)度和投影面積并通過上式進(jìn)行計(jì)算,并計(jì)算其平均值,由此獲得SFl。
[0188]制備色調(diào)劑基礎(chǔ)顆粒的方法
[0189]接下來,將描述制備色調(diào)劑基礎(chǔ)顆粒的方法。
[0190]色調(diào)劑基礎(chǔ)顆粒通過在將聚酯樹脂顆粒和乙烯基樹脂顆粒分散在水性介質(zhì)中而獲得的原料分散液中或者在將包含聚酯樹脂和乙烯基樹脂的樹脂顆粒分散在水性介質(zhì)中而獲得的原料分散液中使各顆粒凝集和聚結(jié)而獲得。
[0191]下文中,將詳細(xì)描述制備色調(diào)劑基礎(chǔ)顆粒的方法的實(shí)例。
[0192]此處,在以下描述中,術(shù)語(yǔ)“樹脂顆?!敝辽僦妇埘渲w粒和乙烯基樹脂顆粒,或者至少指包含聚酯樹脂和乙烯基樹脂的樹脂顆粒。
[0193]另外,將對(duì)獲得含有防粘劑的色調(diào)劑基礎(chǔ)顆粒的方法進(jìn)行描述,但色調(diào)劑基礎(chǔ)顆粒中可以不包含防粘劑。無需說明的是,也可以使用著色劑和防粘劑以外的添加劑。
[0194]制備樹脂顆粒分散液的步驟
[0195]首先,例如,制備分散有著色劑顆粒的著色劑顆粒分散液,和分散有防粘劑顆粒的防粘劑分散液,以及分散有樹脂顆粒的樹脂顆粒分散液。
[0196]此處,樹脂顆粒分散液通過例如利用表面活性劑將樹脂顆粒分散在分散介質(zhì)中而制備。
[0197]用于樹脂顆粒分散液的分散介質(zhì)的實(shí)例包括水性介質(zhì)。
[0198]水性介質(zhì)的實(shí)例包括如蒸餾水和去離子水等水和醇等。它們可以單獨(dú)使用一種,也可以同時(shí)使用其兩種以上。
[0199]表面活性劑沒有特別限制,其實(shí)例包括:基于硫酸酯鹽、磺酸鹽、磷酸酯和皂等的陰離子表面活性劑;陽(yáng)離子表面活性劑,如胺鹽型表面活性劑和季銨鹽型表面活性劑;基于聚乙二醇、烷基酚氧化乙烯加合物和多元醇等的非離子表面活性劑。其中,特別優(yōu)選的是陰離子表面活性劑和陽(yáng)離子表面活性劑。非離子表面活性劑可以與陰離子表面活性劑或陽(yáng)離子表面活性劑同時(shí)使用。
[0200]可以單獨(dú)使用表面活性劑中的一種,也可以同時(shí)使用其兩種以上。
[0201]將樹脂顆粒分散在樹脂顆粒分散液的分散介質(zhì)中的方法的實(shí)例包括使用旋轉(zhuǎn)剪切型均化器、包含介質(zhì)的球磨機(jī)、砂磨機(jī)或戴諾泵等的普通分散方法。此外,取決于所使用的樹脂顆粒的種類,樹脂顆??梢酝ㄟ^使用例如轉(zhuǎn)相乳化法分散在樹脂顆粒分散液中。
[0202]轉(zhuǎn)相乳化法是下述這樣的方法,其中,將被分散的樹脂溶解在能夠溶解該樹脂的疏水性有機(jī)溶劑中,然后在有機(jī)連續(xù)相(O相)中向其中添加堿以中和該溶液,之后向所得物中添加水性介質(zhì)(W相)。以此方式,樹脂由W/0轉(zhuǎn)化為0/W(所謂的轉(zhuǎn)相)并變?yōu)榉沁B續(xù)相,由此樹脂以顆粒的形狀分散在水性介質(zhì)中。
[0203]分散在樹脂顆粒分散液中的樹脂顆粒的體積平均粒徑例如在0.ΟΙμL?~ΙμL?范圍內(nèi),并可以在0.08 μ m~0.8 μ m范圍內(nèi)或者在0.1ym~0.6μπι范圍內(nèi)。
[0204]通過激光衍射型粒徑分布分析儀(由HORIBA,Ltd.制造的LA-920)測(cè)量樹脂顆粒的體積平均粒徑。
[0205]包含在樹脂顆粒分散液中的樹脂顆粒的含量例如為5重量%~50重量%,并可以
為10重量%~40重量%。 [0206]另外,例如,通過應(yīng)用用于樹脂顆粒的分散方法制備著色劑分散液或防粘劑分散液。即,樹脂顆粒分散液中顆粒的體積平均粒徑、分散介質(zhì)、分散方法和顆粒的含量同樣地適用于分散在著色劑分散液中的著色劑顆粒和分散在防粘劑分散液中的防粘劑顆粒。
[0207]形成凝集顆粒的步驟
[0208]接下來,將樹脂顆粒分散液與著色劑顆粒分散液或防粘劑分散液混合。
[0209]然后,將作為粘合劑樹脂的樹脂顆粒、著色劑顆粒和防粘劑顆粒在混合的分散液中雜凝集,由此形成包含樹脂顆粒、著色劑顆粒和防粘劑顆粒并且尺寸接近色調(diào)劑基礎(chǔ)顆粒的目標(biāo)尺寸的凝集顆粒。
[0210]具體而言,例如,將凝集劑添加至混合的分散液中,將混合的分散液的pH調(diào)節(jié)為酸性(例如,PH為2~5),并可選地向其添加分散穩(wěn)定劑。之后,在低于樹脂顆粒的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(具體而言,例如比樹脂顆粒的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度低30°C的溫度至比樹脂顆粒的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度低10°C的溫度)的溫度加熱該混合的分散液,以使分散在混合的分散液中的顆粒凝集,由此形成凝集顆粒。
[0211]在形成凝集顆粒的步驟中,例如,在使用旋轉(zhuǎn)剪切型均化器攪拌混合的分散液的同時(shí)在室溫添加上述凝集劑,將混合的分散液的PH調(diào)整為酸性(例如,pH為2~5),并可選地向其添加分散穩(wěn)定劑,然后可以如上所述地進(jìn)行加熱。
[0212]凝集劑的實(shí)例包括具有與添加至混合的分散液中用作分散劑的表面活性劑的極性相反的極性的表面活性劑,如化合價(jià)為2以上的無機(jī)金屬鹽和金屬絡(luò)合物。特別是,當(dāng)使用該金屬絡(luò)合物作為凝集劑時(shí),所使用的表面活性劑的量可以降低,并且?guī)щ娞匦缘玫教崧劇?br> [0213]可以可選地使用與凝集劑的金屬離子形成絡(luò)合物或類似于絡(luò)合物的鍵的添加劑。作為該添加劑,適合使用的是螯合劑。
[0214]無機(jī)金屬鹽的實(shí)例包括:金屬鹽,如氯化鈣、硝酸鈣、氯化鋇、氯化鎂、氯化鋅、氯化鋁和硫酸鋁;無機(jī)金屬鹽聚合物,如聚氯化鋁、聚氫氧化鋁和多硫化鈣等。
[0215]作為螯合劑,可以使用水溶性螯合劑。螯合劑的實(shí)例包括羥基羧酸(如酒石酸、檸檬酸和葡糖酸)、亞氨基二乙酸(IDA)、次氮基三乙酸(NTA)和乙二胺四乙酸(EDTA)等。
[0216]相對(duì)于100重量份作為粘合劑樹脂的聚酯樹脂顆粒,所添加的螯合劑的量例如在
0.1重量份?5.0重量份范圍內(nèi),并且可以在0.1重量份?3.0重量份范圍內(nèi)。
[0217]聚結(jié)步驟
[0218]然后,在例如作為粘合劑樹脂的聚酯樹脂顆粒的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度以上的溫度(例如,比樹脂顆粒的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度高10°c?30°C的溫度以上的溫度)加熱分散有凝集顆粒的凝集顆粒分散液,以使凝集顆粒聚結(jié),由此形成色調(diào)劑基礎(chǔ)顆粒。
[0219]通過以上步驟,獲得色調(diào)劑基礎(chǔ)顆粒。
[0220]在聚結(jié)步驟結(jié)束后,在溶液中形成的色調(diào)劑基礎(chǔ)顆粒經(jīng)過已知的洗滌步驟、固-液分離步驟、干燥步驟,由此獲得干燥的色調(diào)劑基礎(chǔ)顆粒。
[0221]在洗滌步驟中,從帶電性方面考慮,優(yōu)選的是使用去離子水充分進(jìn)行置換洗滌。固-液分離的步驟沒有特別限制,不過從生產(chǎn)率方面考慮,可以優(yōu)選采用抽濾和壓濾等。干燥步驟也沒有特別限制,不過從生產(chǎn)率方面考慮,可以優(yōu)選采用冷凍干燥、閃速噴射干燥、流化干燥和振動(dòng)型流化干燥等。
[0222]本示例性實(shí)施方式的色調(diào)劑基礎(chǔ)顆粒例如通過如上所述的濕法制備。因此,在制造顆粒的過程中聚酯樹脂的酯基容易向樹脂與水之間的界面遷移,結(jié)果,顆粒表面的聚酯樹脂的濃度變得高于顆粒內(nèi)部的聚酯樹脂的濃度。
[0223]外添劑的外添
[0224]在根據(jù)本示例性實(shí)施方式的色調(diào)劑中,將至少上述二氧化硅顆粒(溶膠-凝膠二氧化硅)外添至色調(diào)劑基礎(chǔ)顆粒。
[0225]外添溶膠-凝膠二氧化硅或其他添加劑的方法的實(shí)例包括使用如V型共混器、亨舍爾混合器或Udige混合器等已知混合器的混合方法。
[0226]相對(duì)于100重量份色調(diào)劑基礎(chǔ)顆粒,所添加的溶膠-凝膠二氧化硅的量?jī)?yōu)選為0.5重量份?5.0重量份,更優(yōu)選為1.0重量份?4.0重量份,進(jìn)而更優(yōu)選為1.0重量份?3.0
重量份。
[0227]另外,也可以外添溶膠-凝膠二氧化硅以外的其他添加劑,這些其他添加劑的實(shí)例包括流化劑、清潔助劑(如聚苯乙烯顆粒、聚甲基丙烯酸甲酯顆?;蚓燮蚁╊w粒)和轉(zhuǎn)印助劑等。
[0228]靜電荷圖像顯影劑
[0229]根據(jù)本示例性實(shí)施方式的靜電荷圖像顯影劑至少包含根據(jù)本示例性實(shí)施方式的色調(diào)劑。
[0230]根據(jù)本示例性實(shí)施方式的靜電荷圖像顯影劑可以是僅包含根據(jù)本示例性實(shí)施方式的色調(diào)劑的單成分顯影劑,也可以是通過混合色調(diào)劑和載體獲得的雙成分顯影劑。
[0231]載體沒有特別限制,其實(shí)例包括已知載體,如樹脂涂布的載體、分散有磁性物質(zhì)的載體和分散有樹脂的載體等。[0232]在雙成分顯影劑中,根據(jù)本示例性實(shí)施方式的色調(diào)劑與載體之間的混合比(重量比)優(yōu)選在1:100~30:100(色調(diào)劑:載體)范圍內(nèi),且更優(yōu)選在約3:100~20:100范圍內(nèi)。
[0233]圖像形成設(shè)備和圖像形成方法
[0234]接下來,將描述使用根據(jù)本示例性實(shí)施方式的靜電荷圖像顯影色調(diào)劑(靜電荷圖像顯影劑)的根據(jù)本示例性實(shí)施方式的圖像形成設(shè)備和圖像形成方法。
[0235]根據(jù)本示例性實(shí)施方式的圖像形成設(shè)備包括:圖像保持部件;充電裝置,所述充電裝置對(duì)圖像保持部件充電;靜電荷圖像形成裝置,所述靜電荷圖像形成裝置在經(jīng)充電的圖像保持部件的表面上形成靜電荷圖像;顯影裝置,所述顯影裝置容納有根據(jù)本示例性實(shí)施方式的靜電荷圖像顯影色調(diào)劑,并使用靜電荷圖像顯影色調(diào)劑使形成于圖像保持部件上的靜電荷圖像顯影為色調(diào)劑圖像;和轉(zhuǎn)印裝置,所述轉(zhuǎn)印裝置將形成于圖像保持部件上的色調(diào)劑圖像轉(zhuǎn)印至轉(zhuǎn)印介質(zhì)上。
[0236]通過根據(jù)本示例性實(shí)施方式的圖像形成設(shè)備,來進(jìn)行下述圖像形成方法,所述圖像形成方法包括:對(duì)圖像保持部件充電的步驟;在經(jīng)充電的圖像保持部件的表面上形成靜電荷圖像的步驟;通過使用根據(jù)本示例性實(shí)施方式的靜電荷圖像顯影色調(diào)劑使形成于圖像保持部件上的靜電荷圖像顯影為色調(diào)劑圖像的步驟;和將形成于圖像保持部件上的色調(diào)劑圖像轉(zhuǎn)印至轉(zhuǎn)印介質(zhì)上的步驟。
[0237]當(dāng)使用電子照相感光體作為圖像保持部件時(shí),根據(jù)本示例性實(shí)施方式的圖像形成設(shè)備以例如以下方式形成圖像。首先,將電子照相感光體的表面通過電暈管充電器或接觸式充電器等來充電,然后將其曝光以形成靜電荷圖像。接下來,使電子照相感光體的表面接觸或靠近表面上已形成有顯影劑層的顯影輥,使得色調(diào)劑附著于靜電潛像,由此在電子照相感光體上形成色調(diào)劑圖像。通過使用電暈管充電器等將所形成的色調(diào)劑圖像轉(zhuǎn)印至如紙等記錄介質(zhì)的表面上。另外,通過定影裝置將轉(zhuǎn)印至記錄介質(zhì)表面上的色調(diào)劑圖像定影,由此在記錄介質(zhì)上形成圖像。
[0238]在根據(jù)本示例性實(shí)施方式的圖像形成設(shè)備中,例如,包括顯影單元的部分可以具有可在圖像形成設(shè)備中裝卸的盒結(jié)構(gòu)(色調(diào)劑盒或處理盒等)。
[0239]作為色調(diào)劑盒,例如,適合使用的是容納有根據(jù)本示例性實(shí)施方式的靜電荷圖像顯影色調(diào)劑并可在圖像形成設(shè)備中裝卸的色調(diào)劑盒。
[0240]作為處理盒,例如,適合使用的是下述處理盒,所述處理盒容納有根據(jù)本示例性實(shí)施方式的靜電荷圖像顯影劑,包括通過使用靜電荷圖像顯影劑使形成于圖像保持部件表面上的靜電潛像顯影而形成色調(diào)劑圖像的顯影單元,并且可在圖像形成設(shè)備中裝卸。
[0241]下面將顯示根據(jù)本示例性實(shí)施方式的圖像形成設(shè)備的實(shí)例,但本發(fā)明不限于此。此外,將描述附圖中所示的主要部分,而不描述其他部分。
[0242]圖1是顯示4鼓串聯(lián)系統(tǒng)彩色圖像形成設(shè)備的構(gòu)造示意圖。圖1所示的圖像形成設(shè)備包括第一至第四電子照相圖像形成單元10Y、10MU0C和IOK (圖像形成單元),它們基于各顏色分開的圖像數(shù) 據(jù)輸出包括黃色(Y)、品紅色(M)、青色(C)和黑色(K)的各顏色的圖像。這些圖像形成單元(下文中有時(shí)簡(jiǎn)稱為“單元”)10¥、1011、10(:和101(在以預(yù)定間隔彼此隔開的情況下平行排列。單元10Y、10M、10C和IOK可以是可在圖像形成設(shè)備的主體上安裝和拆卸的處理盒。[0243]圖中在各單元10Y、10MU0C和IOK的上方,中間轉(zhuǎn)印帶20作為中間轉(zhuǎn)印部件延伸穿過這些單元。中間轉(zhuǎn)印帶20卷繞在接觸中間轉(zhuǎn)印帶20的內(nèi)表面的驅(qū)動(dòng)輥22和支持輥24(它們是附圖中從左至右彼此分開地設(shè)置的輥)上,并沿從第一單元IOY朝向第四單元IOK的方向驅(qū)動(dòng)。通過附圖中未示出的彈簧等沿從驅(qū)動(dòng)輥22分開的方向?qū)χС州?4施加力,并對(duì)卷繞在這兩個(gè)輥上的中間轉(zhuǎn)印帶20施加張力。對(duì)于中間轉(zhuǎn)印帶20的圖像保持部件側(cè),設(shè)置面對(duì)驅(qū)動(dòng)輥22的中間轉(zhuǎn)印部件清潔裝置30。
[0244]色調(diào)劑盒8Y、8M、8C和8K中所容納的包括黃色、品紅色、青色和黑色這4種顏色的色調(diào)劑分別供給至各單元ΙΟΥ、10M、IOC和IOK的顯影裝置(顯影單元)4Y、4M、4C和4K。
[0245]上述第一至第四單元10Y、10M、10C和IOK具有相同的構(gòu)造。因此,此處將以設(shè)置在中間轉(zhuǎn)印帶驅(qū)動(dòng)方向的上游側(cè)并且形成黃色圖像的第一單元IOY為代表來進(jìn)行描述。另外,與第一單元IOY相同的部分使用指示品紅色(M)、青色(C)和黑色(K)的附圖標(biāo)記代替黃色⑴來標(biāo)記,以便無需描述第二至第四單元10MU0C和10K。
[0246]第一單元IOY包括充當(dāng)圖像保持部件的感光體1Y。在感光體IY周圍,依次設(shè)置:充電輥2Y,其以預(yù)設(shè)電位對(duì)感光體IY的表面充電;曝光裝置(靜電荷圖像形成單元)3,其基于各顏色分開的圖像信號(hào)通過使用激光束3Y曝光經(jīng)充電的表面而形成靜電荷圖像;顯影裝置(顯影單元)4Y,其通過對(duì)靜電荷圖像供給帶電的色調(diào)劑使靜電荷圖像顯影;一次轉(zhuǎn)印輥5Υ (一次轉(zhuǎn)印單元),其將顯影的色調(diào)劑圖像轉(zhuǎn)印至中間轉(zhuǎn)印帶20 ;和感光體清潔裝置(清潔單元)6Υ,其除去一次轉(zhuǎn)印后感光體IY表面上的殘留色調(diào)劑。
[0247]一次轉(zhuǎn)印輥5Υ設(shè)置在中間轉(zhuǎn)印帶20的內(nèi)側(cè),處于面對(duì)感光體IY的位置。一次轉(zhuǎn)印輥5Y、5M、5C和5Κ各自分別連接于施加一次轉(zhuǎn)印偏壓的偏壓電源(圖中未示出)。各偏壓電源由圖中未示出的控制部控制,由此改變施加于各一次轉(zhuǎn)印輥上的轉(zhuǎn)印偏壓。
[0248]下面描述第一單元IOY中形成黃色圖像的操作。首先,在此操作之前,先通過電位為約-600V~-800V的充電輥2Y對(duì)感光體IY的表面充電。
[0249]感光體IY由在導(dǎo)電性(20°C時(shí)的體積電阻率:1Χ10-6Ωαιι以下)基板上層積的感光層形成。通常感光層顯示高電阻率(與普通樹脂接近的電阻率)。然而,這些層具有下述特征,即,當(dāng)使用激光束3Υ照射這些層時(shí),使用激光束照射的部分的比電阻率發(fā)生變化。因此,根據(jù)由圖中未示出的控制部傳輸?shù)狞S色的圖像數(shù)據(jù),通過曝光裝置3對(duì)充電的感光體IY的表面輸出激光束3Υ。激光束3Υ照射在感光體IY表面上的感光層上,結(jié)果,在感光體IY的表面上形成黃色印刷圖案的靜電荷圖像。
[0250]靜電荷圖像是通過充電而形成于感光體IY表面上的圖像,并且是以下述方式形成的所謂的負(fù)潛像,其中,使用激光束3Υ照射的感光層部分的比電阻率降低,并且對(duì)感光體IY表面充電的電荷流動(dòng),而在未使用激光束3Υ照射的部分中電荷保持不變。
[0251]根據(jù)對(duì)感光體IY的驅(qū)動(dòng),以此方式形成于感光體IY上的靜電荷圖像旋轉(zhuǎn)至預(yù)設(shè)的顯影位置。在該顯影位置,通過顯影裝置4Υ,感光體IY上的靜電荷圖像被制成可視圖像(顯影的圖像)。
[0252]至少包含例如黃色色調(diào)劑和載體的根據(jù)本示例性實(shí)施方式的靜電荷圖像顯影劑收納在顯影裝置4Υ中。黃色色調(diào)劑在顯影裝置4Υ內(nèi)部被攪拌從而摩擦帶電,并保持在顯影劑輥(顯影劑保持部件)上,同時(shí)具有與對(duì)感光體IY充電的電荷相同極性(負(fù)極性)的電荷。當(dāng)感光體IY的表面通過顯影裝置4Υ時(shí),黃色色調(diào)劑靜電附著于感光體IY表面上經(jīng)除電的潛像部分上,由此通過黃色色調(diào)劑使?jié)撓耧@影。隨后已形成有黃色色調(diào)劑圖像的感光體IY以預(yù)設(shè)速度驅(qū)動(dòng),將感光體IY上顯影的色調(diào)劑圖像輸送至預(yù)設(shè)的一次轉(zhuǎn)印位置。
[0253]當(dāng)感光體IY上的黃色色調(diào)劑圖像被輸送至一次轉(zhuǎn)印位置時(shí),對(duì)一次轉(zhuǎn)印輥5Y施加一次轉(zhuǎn)印偏壓,由感光體IY朝向一次轉(zhuǎn)印輥5Y的靜電力作用于色調(diào)劑圖像,由此感光體IY上的色調(diào)劑圖像被轉(zhuǎn)印至中間轉(zhuǎn)印帶20。此時(shí)所施加的轉(zhuǎn)印偏壓的極性為(+)極性,其為與色調(diào)劑的(_)極性相反的極性。例如,通過控制部(圖中未示出)在第一單元IOY中將偏壓控制成為約+10 μ A。
[0254]同時(shí),通過清潔裝置6Υ除去感光體IY上的殘留的色調(diào)劑并對(duì)其進(jìn)行收集。
[0255]還以與第一單元中相同的方式控制施加于第二單元IOM及后繼單元的一次轉(zhuǎn)印輥5M、5C和5K的一次轉(zhuǎn)印偏壓。
[0256]以此方式,通過第一單元IOY已轉(zhuǎn)印上黃色圖像的中間轉(zhuǎn)印帶20隨后輸送通過第二至第四單元10MU0C和10K,由此各顏色的色調(diào)劑圖像重疊并通過多層轉(zhuǎn)印而轉(zhuǎn)印。
[0257]通過第一至第四單元經(jīng)多層轉(zhuǎn)印而轉(zhuǎn)印上四種顏色的色調(diào)劑圖像的中間轉(zhuǎn)印帶20到達(dá)二次轉(zhuǎn)印部分,所述二次轉(zhuǎn)印部分由中間轉(zhuǎn)印帶20、與中間轉(zhuǎn)印帶的內(nèi)表面接觸的支持輥24和位于中間轉(zhuǎn)印帶20的圖像保持表面?zhèn)鹊亩无D(zhuǎn)印輥(二次轉(zhuǎn)印單元)26構(gòu)成。同時(shí),通過供給機(jī)構(gòu)在預(yù)定時(shí)機(jī)向二次轉(zhuǎn)印輥26與中間轉(zhuǎn)印帶20壓接的空隙中供給記錄紙(記錄介質(zhì))P,并對(duì)支持輥24施加二次轉(zhuǎn)印偏壓。此時(shí)施加的轉(zhuǎn)印偏壓的極性為㈠極性,其為與色調(diào)劑的㈠極性相同的極性,由中間轉(zhuǎn)印帶20朝向記錄紙P的靜電力作用于色調(diào)劑圖像,由此將中間轉(zhuǎn)印帶20上的色調(diào)劑圖像轉(zhuǎn)印至記錄紙P上。此時(shí),根據(jù)通過檢測(cè)二次轉(zhuǎn)印部的電阻的電阻檢測(cè)單元(未示出)所檢測(cè)到的電阻確定二次轉(zhuǎn)印偏壓,并對(duì)其進(jìn)行電壓控制。
[0258]之后,記錄紙P被送至定影裝置(輥狀定影單元)28中的一對(duì)定影輥的壓接部(咬合部)中,以加熱色調(diào)劑圖像,并將顏色彼此重疊的色調(diào)劑圖像熔融和定影至記錄紙P上。
[0259]轉(zhuǎn)印色調(diào)劑圖像的轉(zhuǎn)印介質(zhì)的實(shí)例包括用于電子照相復(fù)印機(jī)或打印機(jī)等的普通紙,和OHP紙等。例如,適合使用的是通過使普通紙的表面涂布有樹脂等而獲得的涂布紙和用于打印的藝術(shù)紙等。
[0260]其上已經(jīng)定影有彩色圖像的記錄紙P被送向排出部,由此完成形成彩色圖像的一系列操作。
[0261]以上舉出的圖像形成設(shè)備被構(gòu)造為使得色調(diào)劑圖像通過中間轉(zhuǎn)印帶20轉(zhuǎn)印至記錄紙P。然而,本示例性實(shí)施方式不限于這種構(gòu)造,圖像形成設(shè)備可以被構(gòu)造為使得色調(diào)劑圖像由感光體直接轉(zhuǎn)印至記錄紙。
[0262]處理盒和色調(diào)劑盒
[0263]圖2是說明容納有根據(jù)本示例性實(shí)施方式的靜電荷圖像顯影劑的處理盒的示例性實(shí)施方式的適當(dāng)實(shí)例的構(gòu)造示意圖。處理盒200通過使用組裝軌116將感光體107與充電輥108、顯影裝置111、感光體清潔裝置113、曝光用開口部118和觸電曝光用開口部117組合并將它們一體化而形成。另外,在圖2中,附圖標(biāo)記300表示轉(zhuǎn)印介質(zhì)。
[0264]處理盒200可在由轉(zhuǎn)印裝置112、定影裝置115和圖中未示出的其他構(gòu)成部分構(gòu)成的圖像形成設(shè)備中裝卸。
[0265]圖2中所示的處理盒200包括充電輥108、顯影裝置111、清潔裝置113、曝光用開口部118和除電曝光用開口部117。不過,這些裝置可以被選擇性地組合。除感光體107之外,本示例性實(shí)施方式的處理盒可以還包括選自由充電輥108、顯影裝置111、清潔裝置(清潔單元)113、曝光用開口部118和除電曝光用開口部117組成的組中的至少一種。
[0266]接下來,將描述根據(jù)本示例性實(shí)施方式的色調(diào)劑盒。根據(jù)本示例性實(shí)施方式的色調(diào)劑盒是容納有靜電荷圖像顯影色調(diào)劑并且可在圖像形成設(shè)備中裝卸的色調(diào)劑盒。
[0267]圖1所不的圖像形成設(shè)備是具有色調(diào)劑盒8Y、8M、8C和8K可拆卸的構(gòu)造的圖像形成設(shè)備。顯影裝置4Y、4M、4C和4K通過圖中未示出的色調(diào)劑供給管連接于對(duì)應(yīng)于各顯影裝置(顏色)的色調(diào)劑盒。當(dāng)各色調(diào)劑盒中所容納的色調(diào)劑減少時(shí),更換色調(diào)劑盒。
實(shí)施例
[0268]下面將基于實(shí)施例和比較例詳細(xì)描述本示例性實(shí)施方式,但本示例性實(shí)施方式并不限于以下實(shí)施例。另外,除非另外指出,否則“份”指“重量份”。
[0269]色調(diào)劑基礎(chǔ)顆粒
[0270]樹脂的制備
[0271]聚酯樹脂I的制備[0272]
?聚氧乙烯(2,0)-2,2-雙(4-g基苯基)丙烷100摩爾份
?對(duì)苯二 φ酸80摩爾份
?琥珀酸正十二烯基酯10摩爾份
?間苯二甲酸10摩爾份
[0273]將上述成分和相對(duì)于那些酸成分(對(duì)苯二甲酸、琥珀酸正十二烯基酯和間苯二甲酸的總摩爾數(shù))為0.05摩爾份的量的二丁基氧化錫置于通過加熱干燥的燒瓶中,并向該容器中輸入氮?dú)庖员3侄栊詺夥眨⑸咂錅囟?。之后,?50°C~230°C的溫度進(jìn)行共縮聚12小時(shí)。然后,在210°C~250°C的溫度緩慢地降低壓力,由此合成聚酯樹脂I。乙烯基樹脂2的制備
[0274]
?苯乙烯296份
?丙烯酸lK丁酯104份
?丙烯酸6份
?正十二烷基硫醇10份
[0275]
? 2,2’-偶氮二異丁腈0.8份
[0276]將以上成分置于通過加熱干燥的燒瓶中并使其相互混合,并對(duì)該混合物進(jìn)行氮?dú)庵脫Q,然后在升高至70°C的溫度聚合,由此獲得苯乙烯-丙烯酸共聚物樹脂(乙烯基樹脂2)。
[0277]樹脂顆粒分散液I的制備
[0278].聚酯樹脂I (PES)15份[0279].乙烯基樹脂2 (St/Ac) 85份
[0280]將以上樹脂溶解于167份乙酸乙酯中,并向其添加2.5份陰離子表面活性劑(十二燒基苯磺酸鈉)和250份去離子水,然后在60°C加熱。使用乳化機(jī)(Ultra TurraxT-50,由IKA制造)以8,OOOrpm攪拌所得物,然后將乙酸乙酯蒸發(fā),由此制備體積平均粒徑為180nm的樹脂顆粒分散液I。
[0281]樹脂顆粒分散液2的制備
[0282].聚酯樹脂I (PES)5份
[0283].乙烯基樹脂2 (St/Ac) 95份
[0284]將以上樹脂溶解于167份乙酸乙酯中,并向其添加2.5份陰離子表面活性劑(十二燒基苯磺酸鈉)和250份去離子水,然后在60°C加熱。使用乳化機(jī)(Ultra TurraxT-50,由IKA制造)以8,OOOrpm攪拌所得物,然后將乙酸乙酯蒸發(fā),由此制備體積平均粒徑為170nm的樹脂顆粒分散液2。
[0285]樹脂顆粒分散液3的制備
[0286].聚酯樹脂I (PES)45份
[0287].乙烯基樹脂2 (St/Ac) 55份
[0288]將以上樹脂溶解于167份乙酸乙酯中,并向其添加2.5份陰離子表面活性劑(十二燒基苯磺酸鈉)和250份去離子水,然后在60°C加熱。使用乳化機(jī)(Ultra TurraxT-50,由IKA制造)以8,OOOrpm攪拌所得物,然后將乙酸乙酯蒸發(fā),由此制備體積平均粒徑為200nm的樹脂顆粒分散液3。
[0289]樹脂顆粒分散液4的制備
[0290].聚酯樹脂 I (PES) 100 份
[0291]將以上樹脂溶解于167份乙酸乙酯中,并向其添加2.5份陰離子表面活性劑(十二燒基苯磺酸鈉)和250份去離子水,然后在60°C加熱。使用乳化機(jī)(Ultra TurraxT-50,由IKA制造)以8,OOOrpm攪拌所得物,然后將乙酸乙酯蒸發(fā),由此制備體積平均粒徑為190nm的樹脂顆粒分散液4。
[0292]樹脂顆粒分散液5的制備
[0293].乙烯基樹脂2 (St/Ac) 100份
[0294]將以上樹脂溶解于167份乙酸乙酯中,并向其添加2.5份陰離子表面活性劑(十二燒基苯磺酸鈉)和250份去離子水,然后在60°C加熱。使用乳化機(jī)(Ultra TurraxT-50,由IKA制造)以8,OOOrpm攪拌所得物,然后將乙酸乙酯蒸發(fā),由此制備體積平均粒徑為2IOnm的樹脂顆粒分散液5。
[0295]顏料分散液的制備
[0296].C.1.顏料藍(lán) 15:3(酞菁顏料:由 Dainichiseika Color&ChemicalsMfg, C0., Ltd.制造的青藍(lán)(Cyanine blue) 4937)50 份
[0297].陰離子表面活性劑 Neogen SC(由 DA1-1CHI KOGYO SEIYAKU C0., LTD.制造)
[0298]5 份
[0299].去離子水200份
[0300]將以上成分混合并溶解,并使用均化器(由IKA制造的Ultra Turrax)分散10分鐘,由此獲得中值粒徑為175nm的顏料分散液。[0301]防粘劑分散液的制備
[0302].石蠟(由 NIPPON SEIRO C0.,LTD.制造:HNP_9)25 份
[0303].陰離子表面活性劑 Neogen SC(由 DA1-1CHI KOGYO SEIYAKU C0., LTD.制造)
[0304]5 份
[0305].去離子水200份
[0306]將以上成分在95°C加熱并使用由IKA制造的Ultra turrax T50來分散。之后,使用壓力排出型Gaulin均化器對(duì)所得物進(jìn)行分散處理,由此獲得中值粒徑為200nm的防粘劑分散液。
[0307]色調(diào)劑基礎(chǔ)顆粒的制備
[0308]色調(diào)劑基礎(chǔ)顆粒I的制備
[0309].樹脂顆粒分散液I 500份
[0310]?顏料分散液100份
[0311]?防粘劑分散液200份
[0312].10 重量 % 的聚氯化招水溶液(由 Asada Chemical Industry C0., Ltd.制造)
[0313]0.8 份
[0314].10 重量 % 的硫 酸銨水溶液(由 Asada Chemical Industry C0., Ltd.制造)
[0315]1.0 份
[0316].10 重量 % 的硫酸招水溶液(由 Asada Chemical Industry C0., Ltd.制造)
[0317]1.2 份
[0318]使用均化器(由IKA制造,Ultra turrax T50)將以上成分混合并分散在圓底不銹鋼燒瓶中。之后,將燒瓶中的內(nèi)容物在攪拌下加熱至45°C,并在45°C保持30分鐘。
[0319]當(dāng)使用光學(xué)顯微鏡觀察所獲得的內(nèi)容物時(shí),確認(rèn)了凝集顆粒的生成。通過向該內(nèi)容物添加氫氧化鈉水溶液將其PH調(diào)節(jié)為8,然后將溫度升至90°C。之后,使凝集體在I小時(shí)內(nèi)聚結(jié)并冷卻,然后過濾,并使用去離子水充分洗滌。之后,將所得物干燥,由此獲得色調(diào)劑基礎(chǔ)顆粒I。通過上述方法測(cè)得的其平均粒徑為5.8 μ m,并且形狀系數(shù)為140。
[0320]對(duì)于色調(diào)劑基礎(chǔ)顆粒1,通過上述方法來研究表面的聚酯樹脂的濃度和顆粒內(nèi)部的聚酯樹脂的濃度。結(jié)果,發(fā)現(xiàn)表面的濃度更高。
[0321]色調(diào)劑基礎(chǔ)顆粒2的制備
[0322].樹脂顆粒分散液2 500份
[0323].顏料分散液100份
[0324].防粘劑分散液200份
[0325].10 重量 % 的聚氯化招水溶液(由 Asada Chemical Industry C0., Ltd.制造)
[0326]3.0 份
[0327].10 重量 % 的硫酸銨水溶液(由 Asada Chemical Industry C0., Ltd.制造)
[0328]1.0 份
[0329]使用均化器(由IKA制造,Ultra turrax T50)將以上成分混合并分散在圓底不銹鋼燒瓶中。之后,將燒瓶中的內(nèi)容物在攪拌下加熱至35°C,并在35°C保持30分鐘。
[0330]當(dāng)使用光學(xué)顯微 鏡觀察所獲得的內(nèi)容物時(shí),確認(rèn)了凝集顆粒的生成。通過向該內(nèi)容物添加氫氧化鈉水溶液將其PH調(diào)節(jié)為8,然后將溫度升至85°C。之后,使凝集體在I小時(shí)內(nèi)聚結(jié)并冷卻,然后過濾,并使用去離子水充分洗滌。之后,將所得物干燥,由此獲得色調(diào)劑基礎(chǔ)顆粒2。通過上述方法測(cè)得的其平均粒徑為3.2 μ m,并且形狀系數(shù)為155。
[0331]對(duì)于色調(diào)劑基礎(chǔ)顆粒2,通過上述方法來研究表面的聚酯樹脂的濃度和顆粒內(nèi)部的聚酯樹脂的濃度。結(jié)果,發(fā)現(xiàn)表面的濃度更高。
[0332]色調(diào)劑基礎(chǔ)顆粒3的制備
[0333].樹脂顆粒分散液3 500份
[0334].顏料分散液100份
[0335].防粘劑分散液200份
[0336].10 重量 % 的聚氯化招水溶液(由 Asada Chemical Industry C0., Ltd.制造)
[0337]4.0 份 [0338]使用均化器(由IKA制造,Ultra turrax T50)將以上成分混合并分散在圓底不銹鋼燒瓶中。之后,將燒瓶中的內(nèi)容物在攪拌下加熱至55°C,并在55°C保持30分鐘。
[0339]當(dāng)使用光學(xué)顯微鏡觀察所獲得的內(nèi)容物時(shí),確認(rèn)了凝集顆粒的生成。通過向該內(nèi)容物添加氫氧化鈉水溶液將其PH調(diào)節(jié)為8,然后將溫度升至95°C。之后,使凝集體在I小時(shí)內(nèi)聚結(jié)并冷卻,然后過濾,并使用去離子水充分洗滌。之后,將所得物干燥,由此獲得色調(diào)劑基礎(chǔ)顆粒3。通過上述方法測(cè)得的其平均粒徑為7.5 μ m,并且形狀系數(shù)為130。
[0340]對(duì)于色調(diào)劑基礎(chǔ)顆粒3,通過上述方法來研究表面的聚酯樹脂的濃度和顆粒內(nèi)部的聚酯樹脂的濃度。結(jié)果,發(fā)現(xiàn)表面的濃度更高。
[0341]色調(diào)劑基礎(chǔ)顆粒4的制備
[0342].樹脂顆粒分散液4 500份
[0343].顏料分散液100份
[0344].防粘劑分散液200份
[0345].10 重量 % 的聚氯化招水溶液(由 Asada Chemical Industry C0., Ltd.制造)
[0346]4.0 份
[0347]使用均化器(由IKA制造,Ultra turrax T50)將以上成分混合并分散在圓底不銹鋼燒瓶中。之后,將燒瓶中的內(nèi)容物在攪拌下加熱至48°C,并在48°C保持30分鐘。
[0348]當(dāng)使用光學(xué)顯微鏡觀察所獲得的內(nèi)容物時(shí),確認(rèn)了凝集顆粒的生成。通過向該內(nèi)容物添加氫氧化鈉水溶液將其PH調(diào)節(jié)為8,然后將溫度升至90°C。之后,使凝集體在I小時(shí)內(nèi)聚結(jié)并冷卻,然后過濾,并使用去離子水充分洗滌。之后,將所得物干燥,由此獲得色調(diào)劑基礎(chǔ)顆粒4。通過上述方法測(cè)得的其平均粒徑為5.5 μ m,并且形狀系數(shù)為135。
[0349]色調(diào)劑基礎(chǔ)顆粒5的制備
[0350].樹脂顆粒分散液5 500份
[0351]?顏料分散液100份
[0352].防粘劑分散液200份
[0353].10 重量 % 的聚氯化招水溶液(由 Asada Chemical Industry C0., Ltd.制造)
[0354]4.0 份
[0355]使用均化器(由IKA制造,Ultra turrax T50)將以上成分混合并分散在圓底不銹鋼燒瓶中。之后,將燒瓶中的內(nèi)容物在攪拌下加熱至47°C,并在47°C保持30分鐘。
[0356]當(dāng)使用光學(xué)顯微鏡觀察所獲得的內(nèi)容物時(shí),確認(rèn)了凝集顆粒的生成。通過向該內(nèi)容物添加氫氧化鈉水溶液將其PH調(diào)節(jié)為8,然后將溫度升至90°C。之后,使凝集體在I小時(shí)內(nèi)聚結(jié)并冷卻,然后過濾,并使用去離子水充分洗滌。之后,將所得物干燥,由此獲得色調(diào)劑基礎(chǔ)顆粒5。通過上述方法測(cè)得的其平均粒徑為5.9 μ m,并且形狀系數(shù)為139。
[0357]實(shí)施例1
[0358]溶膠-凝膠二氧化硅
[0359]制備步驟:堿催化劑溶液⑴的制備
[0360]將200份甲醇和36份10重量%的氨水置于包括攪拌槳、滴注口和溫度計(jì)的玻璃制反應(yīng)容器中,然后在攪拌下混合,由此獲得堿催化劑溶液(I)。堿催化劑溶液(I)的氨催化劑的量=NH3的量(NH3[mol]/(NH3+甲醇+水)[L])為0.73摩爾/L0
[0361]產(chǎn)生顆粒的步驟:二氧化硅顆粒懸浮液(I)的制備
[0362]第一供給步驟
[0363]接下來,將堿催化劑溶液(I)的溫度調(diào)整為30°C,并使用氮?dú)獯祾邏A催化劑溶液
(I)。然后,在以120rpm攪拌堿催化劑溶液(I)的同時(shí),分別以4份/分鐘和2.4份/分鐘的流速向其逐滴添加四甲氧基硅烷(TMOS)和催化劑(NH3)濃度為3.7%的氨水,從而開始同時(shí)供給四甲氧基硅烷和氨水。
[0364]在從開始供給四甲氧基硅烷和氨水起經(jīng)過1.5分鐘的時(shí)間點(diǎn),同時(shí)停止供給四甲氧基硅烷和氨水。在停止供給四烷氧基硅烷和氨水的時(shí)間點(diǎn),相對(duì)于在制備步驟中添加至反應(yīng)容器中的醇的量,所供給的四甲氧基硅烷的量為0.0063摩爾/摩爾。
[0365]熟化步驟
[0366]停止供給四甲氧基硅烷和氨水1.5分鐘。
[0367]第二供給步驟
[0368]在停止供給四甲氧基硅烷和氨水1.5分鐘后,繼續(xù)供給四甲氧基硅烷和氨水。對(duì)于該供給,將四甲氧基硅烷和氨水的流速分別調(diào)整為4份/分鐘和2.4份/分鐘,并且逐滴供給四甲氧基硅烷和氨水。
[0369]在包括第一和第二供給步驟的所有步驟中添加的四甲氧基硅烷和3.7重量%氨水的總量被設(shè)定為四甲氧基硅烷為30份,3.7重量%氨水為18份。
[0370]在逐滴添加30份四甲氧基硅烷和18份3.7重量%氨水之后,獲得親水性二氧化硅顆粒懸浮液(I)。
[0371]疏水化處理
[0372]接下來,通過以下方法對(duì)親水性二氧化硅顆粒進(jìn)行疏水化處理。在疏水化處理過程中,使用的是包括二氧化碳鋼瓶、二氧化碳泵、包括攪拌器的高壓釜和背壓閥的裝置。
[0373]首先,將20.0份所獲得的親水性二氧化硅顆粒的粉末置于高壓釜中,然后將6份六甲基二娃氮燒(由Wako Pure Chemical Industries制造)置于高壓爸中。之后,對(duì)高壓釜填充液化二氧化碳,并通過加熱器將其溫度升高至170°C。然后,通過使用二氧化碳泵將其壓力升高至20MPa。將攪拌器以200rpm驅(qū)動(dòng),并保持30分鐘。疏水化處理之后,打開背壓閥,直至壓力變?yōu)榇髿鈮毫Γ⒏邏焊鋮s至室溫(25°C)。之后,停止攪拌,并從高壓釜中取出已進(jìn)行疏水化處理的疏水性溶膠-凝膠二氧化硅顆粒的粉末。
[0374]色調(diào)劑的制備
[0375]在相對(duì)于100重量份色調(diào)劑基礎(chǔ)顆粒I的疏水性溶膠-凝膠二氧化硅顆粒的量為1.5重量份的條件下,將色調(diào)劑基礎(chǔ)顆粒I和疏水性溶膠-凝膠二氧化硅顆?;旌喜⑹褂煤嗌釥柣旌掀饕?300rpm共混3分鐘。之后,使用孔徑為45 μ m的網(wǎng)篩篩分所得物,由此制備各色調(diào)劑。
[0376]載體的制備
[0377].鐵氧體顆粒(體積平均粒徑:35 μ m): 100份
[0378]?甲苯:14 份
[0379].全氟丙烯酸酯共聚物(臨界表面張力:24dyn/cm):1.6份
[0380]?炭黑(商品名:VXC-72,由Cabot Corporation制造,體積電阻率:100 Ω cm以下):
0.12 份
[0381]?交聯(lián)三聚氰胺樹脂顆粒(平均粒徑:0.3 μ m,不溶于甲苯):0.3份
[0382]首先 ,將用甲苯稀釋的炭黑添加到全氟丙烯酸酯共聚物,并使用砂磨機(jī)分散所得物。接下來,使用攪拌器將除鐵氧體顆粒以外的以上各成分分散于所得物中10分鐘,由此制備涂層形成用液體。然后,將涂層形成用液體和鐵氧體顆粒置于真空除氣型混煉機(jī)中并在60°C攪拌30分鐘。然后將甲苯在減壓下蒸發(fā)以形成樹脂涂層,由此獲得載體。
[0383]顯影劑的制備
[0384]將36重量份所獲得的色調(diào)劑和414重量份載體置于2L的V型共混器中,隨后攪拌20分鐘。之后,使用212 μ m的網(wǎng)篩篩分所得物,由此制備顯影劑。
[0385]實(shí)施例2
[0386]以與實(shí)施例1中所述相同的方法制備顯影劑,不同之處在于,在制備溶膠-凝膠二氧化硅時(shí),將在包括第一和第二供給步驟的所有步驟中添加的四甲氧基硅烷和3.7重量%氨水的總量改變?yōu)樗募籽趸柰闉?0份并且3.7重量%氨水為24份。
[0387]實(shí)施例3
[0388]以與實(shí)施例1中所述相同的方法制備顯影劑,不同之處在于,在制備溶膠-凝膠二氧化硅時(shí),將在包括第一和第二供給步驟的所有步驟中添加的四甲氧基硅烷和3.7重量%氨水的總量改變?yōu)樗募籽趸柰闉?0份并且3.7重量%氨水為36份。
[0389]實(shí)施例4
[0390]以與實(shí)施例1中所述相同的方法制備顯影劑,不同之處在于,在制備溶膠-凝膠二氧化硅時(shí),將在包括第一和第二供給步驟的所有步驟中添加的四甲氧基硅烷和3.7重量%氨水的總量改變?yōu)樗募籽趸柰闉?5份并且3.7重量%氨水為45份。
[0391]實(shí)施例5
[0392]以與實(shí)施例1中所述相同的方法制備顯影劑,不同之處在于,在制備溶膠-凝膠二氧化硅時(shí),將在包括第一和第二供給步驟的所有步驟中添加的四甲氧基硅烷和3.7重量%氨水的總量改變?yōu)樗募籽趸柰闉?00份并且3.7重量%氨水為60份。
[0393]實(shí)施例6
[0394]以與實(shí)施例1中所述相同的方法制備顯影劑,不同之處在于,在制備溶膠-凝膠二氧化硅時(shí),將在包括第一和第二供給步驟的所有步驟中添加的四甲氧基硅烷和3.7重量%氨水的總量改變?yōu)樗募籽趸柰闉?5份并且3.7重量%氨水為15份。
[0395]實(shí)施例7
[0396]以與實(shí)施例1中所述相同的方法制備顯影劑,不同之處在于,在制備溶膠-凝膠二氧化硅時(shí),將在包括第一和第二供給步驟的所有步驟中添加的四甲氧基硅烷和3.7重量%氨水的總量改變?yōu)樗募籽趸柰闉?10份并且3.7重量%氨水為66份。
[0397]實(shí)施例8
[0398]以與實(shí)施例3所述相同的方法制備顯影劑,不同之處在于,在制備溶膠-凝膠二氧化硅時(shí),將熟化步驟中停止供給四甲氧基硅烷和氨水的時(shí)間改變?yōu)?.0分鐘。
[0399]實(shí)施例9
[0400]以與實(shí)施例3所述相同的方法制備顯影劑,不同之處在于,在制備溶膠-凝膠二氧化硅時(shí),將熟化步驟中停止供給四甲氧基硅烷和氨水的時(shí)間改變?yōu)?.5分鐘。
[0401]實(shí)施例10
[0402]以與實(shí)施例3所述相同的方法制備顯影劑,不同之處在于,在制備溶膠-凝膠二氧化硅時(shí),將熟化步驟中停止供給四甲氧基硅烷和氨水的時(shí)間改變?yōu)?.2分鐘。
[0403]實(shí)施例11
[0404]以與實(shí)施例3所述相同的方法制備顯影劑,不同之處在于,在制備溶膠-凝膠二氧化硅時(shí),將熟化步驟中停止供給四甲氧基硅烷和氨水的時(shí)間改變?yōu)?.1分鐘。
[0405]實(shí)施例12
[0406]以與實(shí)施例3所述相同的方法制備顯影劑,不同之處在于,在制備溶膠-凝膠二氧化硅時(shí),在第一供給步驟中從開始供給四甲氧基硅烷和氨水起經(jīng)過0.7分鐘的時(shí)間點(diǎn),同時(shí)停止供給四甲氧基硅烷和氨水。
[0407]實(shí)施例13
[0408]以與實(shí)施例3所述相同的方法制備顯影劑,不同之處在于,在制備溶膠-凝膠二氧化硅時(shí),在第一供給步驟中從開始供給四甲氧基硅烷和氨水起經(jīng)過2.5分鐘的時(shí)間點(diǎn),同時(shí)停止供給四甲氧基硅烷和氨水。
[0409]實(shí)施例14
[0410]以與實(shí)施例3所述相同的方法制備顯影劑,不同之處在于,將疏水化處理的方法改變?yōu)橐韵率褂没旌掀鞯幕旌戏椒ā?br> [0411]使用混合器混合
[0412]將100份所獲得的親水性二氧化硅顆粒的粉末置于混合器中,并在在氮?dú)鈿夥罩杏?00°C加熱下以200rpm攪拌。之后,以相對(duì)于親水性二氧化硅顆粒的粉末為30份的量向其逐滴添加六甲基二硅氮烷(HMDS),并反應(yīng)2小時(shí)。接下來,將所得物冷卻,并進(jìn)行疏水化處理,由此獲得疏水性二氧化硅顆粒的粉末。
[0413]實(shí)施例15
[0414]以與實(shí)施例3所述相同的方法制備顯影劑,不同之處在于,在制備色調(diào)劑時(shí),將色調(diào)劑基礎(chǔ)顆粒I改變?yōu)樯{(diào)劑基礎(chǔ)顆粒2。
[0415]實(shí)施例16
[0416]以與實(shí)施例3所述相同的方法制備顯影劑,不同之處在于,在制備色調(diào)劑時(shí),將色調(diào)劑基礎(chǔ)顆粒I改變?yōu)樯{(diào)劑基礎(chǔ)顆粒3。
[0417]比較例I
[0418]以與實(shí)施例3所述相同的方法制備顯影劑,不同之處在于,在制備色調(diào)劑時(shí),將色調(diào)劑基礎(chǔ)顆粒I改變?yōu)樯{(diào)劑基礎(chǔ)顆粒4。[0419]比較例2
[0420]以與實(shí)施例3所述相同的方法制備顯影劑,不同之處在于,在制備色調(diào)劑時(shí),將色調(diào)劑基礎(chǔ)顆粒I改變?yōu)樯{(diào)劑基礎(chǔ)顆粒5。
[0421]比較例3
[0422]以與實(shí)施例3所述相同的方法制備顯影劑,不同之處在于,在制備溶膠-凝膠二氧化硅時(shí),將熟化步驟中停止供給四甲氧基硅烷和氨水的時(shí)間改變?yōu)?.5分鐘。
[0423]比較例4
[0424]以與實(shí)施例3所述相同的方法制備顯影劑,不同之處在于,在制備溶膠-凝膠二氧化硅時(shí),將熟化步驟中停止供給四甲氧基硅烷和氨水的時(shí)間改變?yōu)?.15分鐘。
[0425]評(píng)價(jià)
[0426]對(duì)埋入的評(píng)價(jià)
[0427]通過以下方法觀察溶膠-凝膠二氧化硅埋入色調(diào)劑基礎(chǔ)顆粒中的狀態(tài)。在溫度為28°C并且濕度為80%RH的環(huán)境中,將色調(diào)劑填充至DocuCentreColor a450(由富士施樂株式會(huì)社制造)的改造機(jī)(其改造為使得定影單元的處理速度和溫度受外部電源控制器控制)的顯影單元中。將處理速度設(shè)置為450mm/秒,定影溫度設(shè)置為150°C,并運(yùn)行該機(jī)器在30,000張紙上進(jìn)行打印。通過使用掃描電子顯微鏡(SEM),觀察添加于色調(diào)劑顆粒表面上的顆粒狀態(tài)作為機(jī)器運(yùn)行之前和之后的狀態(tài),由此進(jìn)行相對(duì)的感官評(píng)價(jià)。
[0428]A:埋入完全未發(fā)生。
[0429]B:盡管埋入色調(diào)劑顆粒中,但溶膠-凝膠二氧化硅存在于色調(diào)劑表面上。
[0430]C:溶膠-凝膠二氧化硅埋入色調(diào)劑基礎(chǔ)顆粒中,并且不存在于色調(diào)劑表面上。
[0431]吸濕性測(cè)試
[0432]通過以下方法測(cè)試色調(diào)劑基礎(chǔ)顆粒吸濕的狀態(tài)。
[0433]將在溫度為28°C并且濕度為85%的環(huán)境中靜置24小時(shí)的色調(diào)劑基礎(chǔ)顆粒的水分含量與在溫度為20°C并且濕度為55%的環(huán)境中靜置24小時(shí)的色調(diào)劑基礎(chǔ)顆粒的水分含量之差作為吸濕度。此外,以以下方式測(cè)量水分含量。通過使用熱天平,以:TC/分鐘的升溫速率將色調(diào)劑基礎(chǔ)顆粒由室溫(25°C )加熱至150°C,并在150°C保持30分鐘。由其通過加熱而減輕的重量獲得水分含量。
[0434]A:0%以上且小于0.5%
[0435]B:0.5% 以上且小于 1.5%
[0436]C: 1.5% 以上且小于 3.0%
[0437]D:3.0% 以上
[0438]對(duì)轉(zhuǎn)印保持性的評(píng)價(jià)
[0439]通過以下測(cè)試觀察色調(diào)劑的轉(zhuǎn)印性。
[0440]在溫度為28°C并且濕度為80%RH的環(huán)境中,將色調(diào)劑填充至DocuCentreColora450 (由富士施樂株式會(huì)社制造)的改造機(jī)(其改造為使得定影單元的處理速度和溫度受外部電源控制器控制)的顯影單元中。將處理速度設(shè)置為450mm/秒,定影溫度設(shè)置為150°C。在此條件下,使用由富士施樂株式會(huì)社制造的A4紙(J紙)來顯影5cmX2cm的實(shí)心圖塊,通過利用膠帶表面的粘性收集感光體表面上經(jīng)顯影的色調(diào)劑圖像,并測(cè)量圖像的重量(Wl)。[0441]之后,將同樣的經(jīng)顯影的色調(diào)劑圖像轉(zhuǎn)印至紙(J紙)表面,并測(cè)量轉(zhuǎn)印的圖像的重量(W2)。由這些結(jié)果,通過下式獲得轉(zhuǎn)印效率A。
[0442]然后,輸出20,000張白色實(shí)心圖像,然后以相同方式獲得轉(zhuǎn)印效率B(%),并將獲自[轉(zhuǎn)印效率A(%)-轉(zhuǎn)印效率B(%)]的值作為轉(zhuǎn)印保持性。根據(jù)以下評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),由轉(zhuǎn)印保持性的值評(píng)價(jià)轉(zhuǎn)印保持性。另外,比較例2和3不能承受機(jī)器的運(yùn)行,因此它們沒能進(jìn)行評(píng)價(jià)。
[0443]轉(zhuǎn)印效率(%)= (W2/W1) X 100
[0444]A:0%以上且小于2%
[0445]B:2%以上且小于5%
[0446]C:5%以上且小于10%
[0447]D: 10% 以上
[0448]表I
[0449]
【權(quán)利要求】
1.一種靜電荷圖像顯影色調(diào)劑,所述靜電荷圖像顯影色調(diào)劑包含: 色調(diào)劑基礎(chǔ)顆粒,所述色調(diào)劑基礎(chǔ)顆粒含有聚酯樹脂和乙烯基樹脂且不具有涂層,并且所述顆粒表面的所述聚酯樹脂的濃度高于所述顆粒內(nèi)部的所述聚酯樹脂的濃度;和 位于所述色調(diào)劑基礎(chǔ)顆粒表面上的溶膠-凝膠二氧化硅,所述溶膠-凝膠二氧化硅具有0.75?0.9的平均圓度。
2.如權(quán)利要求1所述的靜電荷圖像顯影色調(diào)劑, 其中,通過平面圖像分析獲得的所述溶膠-凝膠二氧化硅的圓當(dāng)量直徑(Da)與通過三維圖像分析獲得的溶膠-凝膠二氧化硅的最大高度(H)之比的平均值為1.5?1.9。
3.如權(quán)利要求1或2所述的靜電荷圖像顯影色調(diào)劑, 其中,所述溶膠-凝膠二氧化娃的體積平均粒徑為70nm?200nm。
4.一種靜電荷圖像顯影劑,所述靜電荷圖像顯影劑至少包含權(quán)利要求1所述的靜電荷圖像顯影色調(diào)劑。
5.一種色調(diào)劑盒,所述色調(diào)劑盒容納有權(quán)利要求1所述的靜電荷圖像顯影色調(diào)劑,并可在圖像形成設(shè)備中裝卸。
6.一種顯影裝置,所述顯影裝置包含顯影部件,所述顯影部件容納有權(quán)利要求1所述的靜電荷圖像顯影色調(diào)劑,并使用所述靜電荷圖像顯影色調(diào)劑使形成于圖像保持部件上的靜電荷圖像顯影為色調(diào)劑圖像。
7.一種圖像形成設(shè)備,所述圖像形成設(shè)備包括: 圖像保持部件; 充電裝置,所述充電裝置對(duì)所述圖像保持部件充電; 靜電荷圖像形成裝置,所述靜電荷圖像形成裝置在經(jīng)充電的圖像保持部件的表面上形成靜電荷圖像; 顯影裝置,所述顯影裝置容納有權(quán)利要求1所述的靜電荷圖像顯影色調(diào)劑,并使用所述靜電荷圖像顯影色調(diào)劑使形成于所述圖像保持部件上的所述靜電荷圖像顯影為色調(diào)劑圖像;和 轉(zhuǎn)印裝置,所述轉(zhuǎn)印裝置將形成于所述圖像保持部件上的所述色調(diào)劑圖像轉(zhuǎn)印至轉(zhuǎn)印介質(zhì)。
8.一種圖像形成方法,所述圖像形成方法包括: 對(duì)圖像保持部件充電; 在經(jīng)充電的圖像保持部件的表面上形成靜電荷圖像; 使用權(quán)利要求1所述的靜電荷圖像顯影色調(diào)劑使形成于所述圖像保持部件上的靜電荷圖像顯影為色調(diào)劑圖像;和 將形成于所述圖像保持部件上的所述色調(diào)劑圖像轉(zhuǎn)印至轉(zhuǎn)印介質(zhì)。
【文檔編號(hào)】G03G9/08GK103869642SQ201310283671
【公開日】2014年6月18日 申請(qǐng)日期:2013年7月8日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月17日
【發(fā)明者】角倉(cāng)康夫, 富田和史, 吉川英昭 申請(qǐng)人:富士施樂株式會(huì)社
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