CN101762997A - 调色剂、显影剂、调色剂盒、处理盒和成像设备 - Google Patents

调色剂、显影剂、调色剂盒、处理盒和成像设备 Download PDF

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Abstract

本发明提供调色剂、显影剂、调色剂盒、处理盒和成像设备,所述调色剂包含含有结晶性聚酯树脂和非结晶性聚酯树脂的粘合剂树脂、着色剂、防粘剂、酮系溶剂和醇系溶剂,所述酮系溶剂和所述醇系溶剂在通过将0.5g所述调色剂分散在2g去离子水中得到的调色剂分散液中的总浓度小于10ppm,并且所述酮系溶剂和所述醇系溶剂在通过将0.5g所述调色剂分散在2g N,N-二甲基甲酰胺中得到的调色剂分散液中的总浓度为2ppm~50ppm。

Description

调色剂、显影剂、调色剂盒、处理盒和成像设备
技术领域
本发明涉及静电潜像显影用调色剂、静电荷图像显影用显影剂、调色剂盒、处理盒和成像设备。
背景技术
已知有许多电子照相方法。例如,在一种电子照相法中,在包含光电导性物质的感光体上通过各种方法以电学方式形成潜像。用调色剂将所述潜像显影,并将感光体上的调色剂图像直接地或经由中间转印部件转印至纸等图像接收膜上。转印的图像例如通过加热、加压、加热加压或溶剂蒸汽等定影。通过上述多个步骤形成定影图像。必要时通过各种方法清除残留在感光体上的调色剂,重复包括上述步骤的循环。
调色剂可以包含聚酯树脂等结晶性树脂。在调色剂中使用结晶性聚酯树脂的一项已提出的技术中,将玻璃化转变温度为40℃以上的非结晶性聚酯树脂与熔点为130℃~200℃的结晶性聚酯树脂混合使用(例如,参见日本特公昭第56-13943号公报)。
此外,已经提出了将非结晶性树脂与低熔点的结晶性树脂混合,并调节其相容性,由此实现低温定影的技术(例如,参见日本特开第2004-206081号公报和日本特开第2003-50478号公报)。
在另外的公开的技术中,至少将粘合剂树脂、着色剂和电荷控制剂溶解或分散在水不溶性的有机溶剂中以形成着色树脂溶液,将所述着色树脂溶液分散(乳化)在水性分散液中,然后除去水不溶性有机溶剂,由此提供静电潜像显影用调色剂。在该技术中,调色剂中的残留有机溶剂的量为5ppm~100ppm,调色剂中的残留水的量为0.05重量%~1.0重量%(例如,参见日本特开平第7-325429号公报)。
在另外的公开的技术中,至少将聚合物溶解在有机溶剂中以形成聚合物溶液,将所述聚合物溶液与水混合并在其中乳化以形成颗粒,所述颗粒凝集而形成调色剂(例如,参见日本特开2000-250256号公报)。
此外,已经公开了包括下列三个步骤的技术(例如,参见日本特开2003-231757号公报)。在第一步骤中,在水中显示自分散性的热塑性树脂(P)在沸点小于100℃的有机溶剂(S)中溶涨,由此形成溶涨体。有机溶剂(S)是不溶解热塑性树脂(P)但使其溶涨的溶剂。在第二步骤中,溶涨体分散在水性介质中,由此获得其中分散有溶涨体颗粒的初期水性分散体。在第三步骤中,从初期水性分散体中除去有机溶剂(S),从而提供水性介质中分散有热塑性树脂(P)的颗粒的分散体。
已经提出了顺次进行下列步骤的静电荷图像显影用调色剂的另一种制造方法(例如,参见日本特开第2004-177554号公报):
在有机溶剂中溶解或分散生物降解性树脂和着色剂以形成着色液的步骤;
在乳化剂和/或分散稳定剂的存在下混合所述着色液与水性介质从而提供在所述水性介质中分散有原先包含在所述着色液中的颗粒的水性分散液的步骤;
从所述颗粒中除去有机溶剂以形成着色树脂颗粒的步骤;和
使所述着色树脂颗粒与所述水性介质分离并干燥所述着色树脂颗粒由此获得调色剂的步骤。
例如,在日本特开第2002-351139号公报中披露的静电荷图像显影用调色剂的另一种制造方法中,至少包含聚酯树脂和有机溶剂的树脂溶液在水性介质中乳化,然后除去有机溶剂以形成树脂颗粒,所述树脂颗粒凝集形成调色剂颗粒。在该方法中,由恒负荷挤出式毛细管流变仪测定的聚酯树脂的T1/2温度为120℃~160℃,聚酯树脂的重均分子量(Mw)与数均分子量(Mn)的比(Mw/Mn)为12以上,树脂颗粒的50%体积平均粒径为大于1μm至6μm以下。根据该方法,实现了令人满意的生产性,并且该方法制造的调色剂在通过无油加热辊定影法进行定影时显示出优异的定影性,具有令人满意的粒径分布,并提供具有优异品质的显影图像。
例如,在日本特开第2004-287426号公报中披露了另一种技术。在该技术中,通过加聚或缩聚反应得到的树脂颗粒凝集以用于调色剂制造,调色剂颗粒中包含巴西棕榈蜡和4ppm~60ppm的由酮构成的挥发性成分。结果,制得的调色剂即使在较厚的纸张或胶版印刷纸上也显示出优异的定影性。
此外,公开了下述技术(例如,参见日本特开第2005-321595号公报):其中调色剂由至少包含树脂的核颗粒和设置在核颗粒表面上的被覆层构成,将调色剂中残留溶剂的量调整为1ppm~100ppm。根据该技术,核颗粒与设置在核颗粒表面上的被覆层之间的粘着性得到改善,并且得到了优异的带电性和图像特性。
在公开的另一项技术(例如,参见日本特开第2008-40285号公报)中,通过使用软化温度为90℃~100℃、玻璃化转变温度为35℃~50℃、挥发性有机化合物(VOC)含有量为170ppm以下的热塑性聚酯树脂作为树脂成分,改善了低温定影性和VOC的量。
此外还公开了调色剂包含调色剂颗粒和外部添加剂的技术(例如,参见日本特开第2006-276064号公报)。调色剂颗粒包含着色剂和含有结晶性聚酯树脂的粘合剂树脂。调色剂含有酮系溶剂和醇系溶剂,其含量均为10ppm~100ppm,并且酮系溶剂和醇系溶剂的总含量为20ppm~150ppm。所述调色剂颗粒包含至少一种选自铝、锌或钙的金属元素,按照元素组成比换算其含量为0.05%~0.30%。根据该技术,可以防止调色剂重量高的图像中发生摩擦缺陷。
随着电子照相领域中的技术发展,电子照相法近来已经用于印刷用途,以及复印机和打印机。因而,除了对装置的高速化和高可靠性的要求外,对于复印物具有与印刷物相同的品质和色相的要求也愈发严格。特别是近年来节能变得很重要,而定影是消耗电能最多的过程,因此降低定影过程的能量消耗成为重要课题。关于定影,需要低温定影性,而且,在具有同样降低的能量消耗时,需要改善诸如快速复印/印刷速度等生产性。
在加热加压定影法中,调色剂通过与定影辊等加热部件接触而加热熔融,然后渗入纸等记录介质,由此定影调色剂。
因此,较高的加热温度或较长的加热时间使得能够更多地渗入纸等记录介质。然而,当记录介质具有较大的热容(例如具有较大基重的纸)时调色剂不易渗入记录介质。结果,定影在这类记录介质上的调色剂图像具有较差的折叠性和/或由于定影不足而在摩擦调色剂图像时弄脏使用者的手,由此导致记录介质表面的污渍。
日本特公昭第56-13943号公报和日本特开第2004-206081号公报中所描述的技术旨在解决上述课题。尽管根据日本特公昭第56-13943号公报中描述的技术可以获得优异的粉碎性以得到极小粒径和耐粘连性,但是与普通调色剂相比,结晶性聚酯树脂的高熔融温度阻碍了低温定影性的改善,该技术仍然存在问题。
使用日本特开第2004-206081号公报中描述的技术时,结晶性树脂和非结晶性树脂彼此混合,导致混合树脂发生塑化,这是不理想的,而且带电性和耐粘连性恶化。
近来已经尝试了许多方法,例如,考虑到低温定影性的要求而降低防粘剂的熔融温度,以及考虑到无油定影的需要而增大防粘剂的必需量。尽管捏合粉碎法是制造调色剂的主要方法,不过该方法会对带电性和/或寿命产生有害效果;这是因为,在捏合粉碎法中,在将粘合剂树脂与着色剂和防粘剂等添加剂熔融捏合后进行粉碎,这导致着色剂和/或防粘剂暴露在粉碎的调色剂颗粒的表面上。还存在这样的情况,即防粘剂在熔融捏合时溶解,降低了捏合时体系的粘度,由此导致添加剂的分散性劣化,并且除了对带电性和寿命有害之外还对颜色或浓度等画质产生有害效果。在这种情况下,近来增加了使用湿法的调色剂制造方法,以代替熔融-捏合粉碎法。在湿式制造法中,聚合性单体、有机溶剂和表面活性剂倾向于留在调色剂中;因而,已经公开了着眼于单体的残留量和/或有机溶剂的残留量的技术。
下列专利文件中描述的技术着眼于调色剂中的单体和有机溶剂的残留量:日本特开第2003-50478号公报、日本特开平第7-325429号公报、日本特开第2000-250256、2003-231757、2004-177554、2002-351139、2004-287426、2005-321595、2008-40285和2006-276064号公报。在以上的技术中,日本特开第2002-351139号公报中描述的技术积极地利用树脂中残留的有机溶剂。不过,日本特开第2002-351139号公报还描述了形成调色剂颗粒后完全除去溶剂。因此,该技术并未在形成调色剂颗粒后积极地利用溶剂的影响。
此外,在日本特开第2004-287426号公报中描述的技术中,调色剂中过量存在由酮构成的挥发性成分,导致调色剂的粘合剂树脂塑化,调色剂的凝集性增大(抗粘连性劣化)。
日本特开第2005-321595号公报中描述的技术在图像折叠性方面并不令人满意。这是因为核颗粒的熔融性质与被覆层树脂的熔融性质彼此不同,该差异导致纸渗透性不均匀。
此外,日本特开第2008-40285号公报中描述的技术使用了具有低软化温度和低玻璃化转变温度的树脂。该树脂的使用导致调色剂的高温储存性下降,以及记录片材上定影的图像的高温储存性下降。其上具有复印/打印图像的记录片材堆叠储存时,不同片材上的定影图像可能彼此粘着,片材可能被沾污,或者图像产生缺陷。
尽管日本特开第2006-276064号公报中描述的技术能够防止摩擦缺陷的产生,但是调色剂中含有的溶剂的量较大,导致诸如调色剂的耐粘连性较差或高温储存性较差等问题。
发明内容
本发明的一个目的是提供以下方面:
一种静电荷图像显影用调色剂,所述调色剂具有较少受定影速度影响的定影性,其不会导致调色剂粘连,并且显示了优异的高温储存性;
一种静电荷图像显影用显影剂,所述显影剂包含所述静电荷图像显影用调色剂;和
均使用所述静电荷图像显影用显影剂的调色剂盒、处理盒以及成像设备。
本发明的目的可以通过包括下列方案的本发明得以实现。
根据本发明的一个方案,提供一种静电荷图像显影用调色剂,
所述调色剂包含含有结晶性聚酯树脂和非结晶性聚酯树脂的粘合剂树脂、着色剂、防粘剂、酮系溶剂和醇系溶剂,
所述酮系溶剂和所述醇系溶剂在通过将0.5g所述调色剂分散在2g去离子水中得到的调色剂分散液中的总浓度小于10ppm,并且
所述酮系溶剂和所述醇系溶剂在通过将0.5g所述调色剂分散在2gN,N-二甲基甲酰胺中得到的调色剂分散液中的总浓度为2ppm~50ppm。
根据本发明的第二方案,提供如第一方案中所述的静电荷图像显影用调色剂,其中,所述酮系溶剂在通过将0.5g所述调色剂分散在2g N,N-二甲基甲酰胺中得到的调色剂分散液中的浓度为1ppm~15ppm,所述醇系溶剂在通过将0.5g所述调色剂分散在2g N,N-二甲基甲酰胺中得到的调色剂分散液中的浓度为1ppm~49ppm。
根据本发明的第三方案,提供如第一方案中所述的静电荷图像显影用调色剂,其中,相对于所述粘合剂树脂的总量,所述结晶性聚酯树脂的含量为1重量%~20重量%。
根据本发明的第四方案,提供如第一方案中所述的静电荷图像显影用调色剂,其中,所述酮系溶剂选自由丙酮、甲基乙基酮和二乙酮组成的组。
根据本发明的第五方案,提供如第一方案中所述的静电荷图像显影用调色剂,其中,所述酮系溶剂是甲基乙基酮。
根据本发明的第六方案,提供如第一方案中所述的静电荷图像显影用调色剂,其中,所述醇系溶剂选自由甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇和丁醇组成的组。
根据本发明的第七方案,提供如第一方案中所述的静电荷图像显影用调色剂,其中,所述醇系溶剂是异丙醇。
根据本发明的第八方案,提供如第一方案中所述的静电荷图像显影用调色剂,其中,所述酮系溶剂是甲基乙基酮或丙酮,所述醇系溶剂是异丙醇或乙醇。
根据本发明的第九方案,提供一种静电荷图像显影用显影剂,所述显影剂包含第一方案中所述的静电荷图像显影用调色剂。
根据本发明的第十方案,提供一种调色剂盒,所述调色剂盒至少容纳第一方案中所述的静电荷图像显影用调色剂。
根据本发明的第十一方案,提供一种处理盒,所述处理盒至少包含显影剂保持体,并容纳第一方案中所述的静电荷图像显影用调色剂。
根据本发明的第十二方案,提供一种成像设备,所述成像设备包括图像保持体、用显影剂使形成于所述图像保持体上的静电荷图像显影以形成调色剂图像的显影单元、使形成于所述图像保持体上的所述调色剂图像转印至记录介质的转印单元和将经转印的所述调色剂图像定影在所述记录介质上的定影单元,所述显影剂是第九方案中所述的静电荷图像显影用显影剂。
根据本发明的第十三方案,提供如第十二方案中所述的成像设备,其中,所述定影的速度为55mm/秒~220mm/秒。
根据第一方案,提供一种静电荷图像显影用调色剂,所述调色剂具有较少受定影速度影响的定影性,其不会导致调色剂粘连,并且显示出优异的高温储存性。
根据第二方案,定影性较少受定影速度的影响、以及调色剂不导致调色剂粘连并显示出优异的高温储存性的效果显著。
根据第三方案,低温定影性不会受损,还抑制了调色剂粉末流动性和调色剂带电性的劣化。
根据第四至第八方案,定影性较少受定影速度的影响、以及调色剂不导致调色剂粘连并显示出优异的高温储存性的效果显著。
根据第九方案,提供一种静电荷图像显影用显影剂,所述显影剂具有较少受定影速度影响的定影性,其不会导致调色剂粘连,并且显示出优异的高温储存性。
根据第十方案,提供一种调色剂盒,使用该调色剂盒能得到定影图像,并且所述调色剂盒具有较少受定影速度影响的定影性。
根据第十一方案,提供一种处理盒,使用该处理盒能得到定影图像,并且所述处理盒具有较少受定影速度影响的定影性。
根据第十二方案,提供一种成像设备,使用该成像设备能得到定影图像,并且所述成像设备具有较少受定影速度影响的定影性。
根据第十三方案,在不损害定影性的条件下实现了高速成像。
附图说明
下面将基于下列附图详述本发明的示例性实施方式,其中:
图1是显示示例性实施方式的成像设备的一个实例的示意性构成图;和
图2是显示示例性实施方式的处理盒的一个实例的示意性构成图。
具体实施方式
静电荷图像显影用调色剂
本示例性实施方式的静电荷图像显影用调色剂(以下有时称为“本示例性实施方式的调色剂”)包含含有结晶性聚酯树脂和非结晶性聚酯树脂的粘合剂树脂、着色剂、防粘剂、酮系溶剂和醇系溶剂。所述酮系溶剂和所述醇系溶剂在通过将0.5g所述调色剂分散在2g去离子水中得到的调色剂分散液中的总浓度小于10ppm。所述酮系溶剂和所述醇系溶剂在通过将0.5g所述调色剂分散在2g N,N-二甲基甲酰胺中得到的调色剂分散液中的总浓度为2ppm~50ppm。
使用本示例性实施方式的调色剂时,诸如定影图像的折叠性(此处使用的折叠性是指记录介质折叠时产生的图像缺陷接近于不存在)等定影性可能较少受到定影速度的影响,可能不发生调色剂粘连,且调色剂可具有优异的高温储存性。获得这些效果的机制推定如下。
据认为定影图像的折叠性取决于调色剂对记录纸等记录介质的渗入和调色剂与记录介质之间的粘着性。定影速度对定影性的影响产生于定影时施加至调色剂的热量的变化。由于通过使调色剂与熔化辊等加热部件接触来定影形成图像的调色剂,因此,较高的加热温度或较长的加热时间有助于调色剂渗入记录纸等记录介质。
因此,调色剂渗入记录介质的程度随加热时间而改变,因此折叠性受到定影速度的影响。
为减小定影速度的影响,重要的是能够使调色剂在热量减少的条件下渗入记录介质,并且提供调色剂与记录介质之间的优异的粘着性。研究了在热量减少的条件下调色剂对记录介质的渗透以及调色剂与记录介质之间优异的粘着性的获得,结果,本发明人发现通过使调色剂中包含酮系溶剂和醇系溶剂,可以实现在热量减少的条件下调色剂渗入记录介质以及调色剂与记录介质之间的优异的粘着性。
这样的改善据认为是下述机制的结果。酮系溶剂的存在改善了结晶性聚酯树脂与非结晶性聚酯树脂在界面处的可混性,因此粘合剂树脂塑化,并且在定影热量较少的条件下调色剂渗入记录纸等记录介质。
作为调色剂成分的醇系溶剂通过定影时提供的热量蒸发,或者与调色剂一起渗入构成记录纸的纤维(例如纤维素纤维)之间的空隙。纤维素是植物性纤维,具有许多作为亲水性基团的羟基。纤维素的羟基与醇系溶剂的羟基形成强氢键,因而调色剂与记录纸之间的粘着性可得到加强。结果,当折叠记录介质的定影图像部分时,不易发生图像缺陷,图像的折叠性较少受到定影速度的影响。据认为,这些改善通过上述机制得到。
不过,尽管醇系溶剂具有很高的亲水性,其在用作粘合剂树脂的聚酯树脂中仅有很低的溶解性。因此,在于水介质中制造调色剂颗粒的湿式制造法中,很难使醇系溶剂混入调色剂颗粒中,难以获得上述的有利效果。在本示例性实施方式中,醇系溶剂与酮系溶剂并用,所述酮系溶剂在所述醇系溶剂中具有较高的溶解性并且在聚酯树脂中具有较高的溶解性;因而,醇系溶剂可以混入调色剂颗粒中。
为使调色剂中包含酮系溶剂和醇系溶剂,例如,可以使用下列方法。首先,在结晶性聚酯树脂与非结晶性聚酯树脂溶解于酮系溶剂和醇系溶剂的混合溶剂中的树脂溶液中,加入中和剂和水性介质,由此引发相转化并形成包含乳化颗粒的分散液。之后,通过控制蒸除溶剂的条件来调整乳化颗粒分散液中的酮系溶剂的量和醇系溶剂的绝对量。然后,乳化颗粒分散液经历凝集聚结过程,由此形成调色剂颗粒。接着,洗涤并干燥所得到的调色剂颗粒分散液。通过适当设定干燥条件,可以调整通过不同溶剂的每一种萃取的酮系溶剂和醇系溶剂的量。
其他方法利用溶剂残留在调色剂中的较大趋势,其通过使调色剂中包含结晶性聚酯树脂而实现。所述聚酯树脂是二羧酸单体与二醇单体的缩聚树脂,其分子结构,包括生成的酯键,与酮系溶剂和醇系溶剂的分子结构类似。因而,所述聚酯树脂与酮系溶剂和醇系溶剂的相容性很高。由于结晶性聚酯树脂具有结晶性,因此结晶性树脂几乎不具有任何空间位阻,其中的酯键未被遮蔽。结果,结晶性聚酯树脂易于与溶剂相互作用。由于上述效果所致,在调色剂中使用结晶性聚酯树脂增大了溶剂残留在调色剂中的趋势。
如上所述,尽管从获得图像折叠性的观点考虑时调色剂同时包含酮系溶剂和醇系溶剂是有利的,但是在聚酯树脂中具有较高溶解性的酮系溶剂存在于调色剂颗粒的表面上导致粘合剂树脂的塑化,由此调色剂的粘性可能导致调色剂的抗凝集性和高温储存性劣化和/或可能产生诸如VOC成分由调色剂表面放出等环境问题。因此,优选尽可能地避免调色剂表面上存在酮系溶剂和醇系溶剂,酮系溶剂和醇系溶剂应当仅存在于调色剂颗粒的内部。
在本示例性实施方式中,在水介质中分散调色剂颗粒时由水萃取的酮系溶剂和醇系溶剂的总量被调整为较少的量。调色剂颗粒分散在水性介质中时所观测到的量被认为表示存在于调色剂颗粒表面的酮系溶剂和醇系溶剂的总量。此外,通过将调色剂颗粒溶解在DMF(N,N-二甲基甲酰胺)中所萃取的酮系溶剂和醇系溶剂的总量被调整为落入特定范围内。调色剂颗粒溶解在DMF中时所观测到的量被认为表示调色剂颗粒中包含的酮系溶剂和醇系溶剂的总量。通过适当控制调色剂颗粒中包含的酮系溶剂和醇系溶剂的总量,可以同时获得优异的定影性(定影速度对折叠性的影响减小)、调色剂的抗凝集性和高温储存性。
如上所述,本示例性实施方式的调色剂包含酮系溶剂和醇系溶剂,因此即使折叠记录介质的定影图像区域也可抑制图像缺陷的发生,而且图像的折叠性较少受到定影速度的影响。当酮系溶剂和醇系溶剂在通过将0.5g调色剂分散在2g N,N-二甲基甲酰胺(DMF)中所获得的调色剂分散液中的总浓度为2ppm~50ppm时,产生这些效果。此处,调色剂分散液中酮系溶剂的浓度和醇系溶剂的浓度是指调色剂分散液的上清液(下文有时称为“DMF溶解上清液”)中的酮系溶剂的浓度和醇系溶剂的浓度,所述上清液通过将0.5g调色剂分散在2g N,N-二甲基甲酰胺(DMF)中然后在20℃放置24小时而制备。
0.5g调色剂分散在2g DMF中时,调色剂溶解,DMF溶解上清液中的酮系溶剂和醇系溶剂的浓度分别与包含在全部调色剂颗粒中的酮系溶剂和醇系溶剂的浓度成比例。测定DMF溶解上清液中的酮系溶剂和醇系溶剂的浓度的方法如下所述。
从获得更强的效果(即折叠记录介质的定影图像区域所产生的图像缺陷得到抑制,并且图像的折叠性较少受到定影速度的影响)的观点考虑时,DMF溶解上清液中的酮系溶剂和醇系溶剂的总浓度优选为5ppm~40ppm,更优选为10ppm~35ppm。酮系溶剂和醇系溶剂的总浓度小于2ppm时,可能无法得到定影时的挥发效果。酮系溶剂和醇系溶剂的总浓度大于50ppm时,溶剂可能渗至调色剂颗粒的表面,可能导致对调色剂的表面粘性和带电性的有害效果。
DMF溶解上清液中的酮系溶剂的量优选为1ppm~15ppm,更优选为1ppm~10ppm,进而更优选为1ppm~8ppm。酮系溶剂的量小于1ppm时,在一些情况中未得到增强结晶性聚酯树脂与非结晶性聚酯树脂之间的相容性的效果。酮系溶剂的量大于15ppm时,酮系溶剂可能由于例如渗至调色剂颗粒表面而导致调色剂成膜和/或胶粘。
DMF溶解上清液中的醇系溶剂的量优选为1ppm~49ppm,更优选为5ppm~30ppm。醇系溶剂的量小于1ppm时,增强调色剂与记录纸的纤维素纤维之间的粘着性的效果可能较小。醇系溶剂的量大于49ppm时,吸湿性可能劣化,这会导致带电性下降。
将0.5g调色剂分散在2g去离子水中得到的调色剂分散液中的酮系溶剂和醇系溶剂的总浓度小于10ppm时,获得提供了优异的调色剂抗凝集性和优异的高温储存性的效果。此处,调色剂分散液中酮系溶剂的浓度和醇系溶剂的浓度是指调色剂分散液的上清液(下文有时称为“水分散上清液”)中的酮系溶剂的浓度和醇系溶剂的浓度,所述上清液通过将0.5g调色剂分散在2g去离子水中然后在20℃放置24小时而制备。
0.5g调色剂溶解在2g去离子水中时,调色剂表面的酮系溶剂和醇系溶剂分散到去离子水中。水分散上清液中酮系溶剂和醇系溶剂的浓度分别与存在于调色剂表面的酮系溶剂的量和醇系溶剂的量成比例。测定水分散上清液中的酮系溶剂和醇系溶剂的浓度的方法如下所述。
水分散上清液中的酮系溶剂和醇系溶剂的总浓度优选为5ppm以下,更优选为2ppm以下。水分散上清液中的酮系溶剂和醇系溶剂的总浓度为10ppm以上时,调色剂表面可能变得粘着,调色剂的抗凝集性可能劣化,高温储存性可能也劣化。此外,挥发性成分可能散发气味,溶剂可能污染调色剂盒和显影装置等机械部件。
用于本示例性实施方式的酮系溶剂是具有酮基的溶剂。所述酮系溶剂的沸点优选为100℃以下,更优选为85℃以下。酮系溶剂的具体例包括丙酮、甲基乙基酮和二乙酮。其中,考虑到与聚酯树脂的相容性、水中的溶解性以及沸点时,优选甲基乙基酮。关于酮之外的其他溶剂,例如,四氢呋喃(THF)在水中的溶解性较高,难以使THF残留在调色剂中。甲苯和二甲苯在水中具有如此低的溶解性以致粒径分布可能在调色剂的制造过程中劣化。
用于本示例性实施方式的醇系溶剂是具有醇基的溶剂。所述醇系溶剂的沸点优选为100℃以下,更优选为85℃以下。醇系溶剂的实例包括甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇和丁醇。考虑到其沸点优选异丙醇(异丙基醇)。
下面将描述水分散上清液中的酮系溶剂和醇系溶剂的浓度的测定方法和DMF溶解上清液中的酮系溶剂和醇系溶剂的浓度的测定方法。
(1)水分散上清液中的酮系溶剂和醇系溶剂的浓度的测定
(1-1)制作三点校准曲线
称量各种量(10mg、50mg和100mg)的甲基乙基酮(以下简称为MEK),并分别加至500ml的容量瓶中。将各瓶中的液体用去离子水稀释以调整液体体积至500ml,并将其用作绘制校准曲线的样品。同样,称量各种量(10mg、50mg和100mg)的异丙醇(以下简称为IPA),并分别加至500ml的容量瓶中。将各瓶中的液体用去离子水稀释以调整液体体积至500ml,并将其用作绘制校准曲线的样品。
将用于绘制校准曲线的各样品的一部分用2ml的刻度移液管取出,然后加至用于顶空进样器的小玻璃瓶中,并用塞子密封该小玻璃瓶。
测定在下述的顶空进样器和气相色谱仪的条件下进行。基于制备用于绘制校准曲线的样品时称量的样品的重量,取MEK或IPA的浓度(ppm)为横轴,取其峰面积作为纵轴,绘制校准曲线,由此提供通过原点的直线的关系式。
(1-2)残留溶剂量的测定
将2g去离子水加入0.5g待测定的调色剂中,搅拌10分钟,于20℃放置24小时。将放置后的上清液用作测定残留溶剂量的样品。用2ml的刻度移液管取出样品的一部分,然后加至用于顶空进样器的小玻璃瓶中。使用气相色谱在下列条件下同时测定该样品以及用于绘制上述校准曲线的样品。
顶空进样器的条件
测定设备:顶空进样器HS-40(商品名,由Perkin Elmer Inc.制造)
炉温:60℃
炉内时间:15分钟
针温度:100℃
传输温度:120℃
气相色谱仪的条件
气相色谱仪的主体:GC2010(商品名,由Shimadzu Corporation制造)
柱:毛细管柱S2010(商品名,由Quadrex Corporation制造),其内径为0.25mm,膜厚为1μm,长度为15m
载气:氮气
注射温度:150℃
检测器温度:200℃
柱温:55℃持续5分钟,然后以10℃/分钟的升温速率升至200℃。
基于通过在上述条件下测定所述测定样品得到的MEK和IPA的各自的峰面积,使用各自的校准曲线(上述的关系式)得到MEK和IPA的浓度。
(2)DMF溶解上清液中的酮系溶剂和醇系溶剂的浓度的测定
(2-1)制作三点校准曲线
称量各种量(10mg、50mg和100mg)的MEK,并分别加至500ml的容量瓶中。将各瓶中的液体用N,N-二甲基甲酰胺(以下简称为DMF)稀释以调整液体体积至500ml,并将其用作绘制校准曲线的样品。同样,称量各种量(10mg、50mg和100mg)的IPA,并分别加至500ml的容量瓶中。将各瓶中的液体用DMF稀释以调整液体体积至500ml,并将其用作绘制校准曲线的样品。
将用于绘制校准曲线的各样品的一部分用2ml刻度移液管取出,然后加至用于顶空进样器的小玻璃瓶中,并用塞子密封该小玻璃瓶。
测定在下述的顶空进样器和气相色谱仪的条件下进行。基于制备用于绘制校准曲线的样品时称量的样品的重量,取MEK或IPA的浓度(ppm)为横轴,取其峰面积作为纵轴,绘制校准曲线,由此提供通过原点的直线的关系式。
(2-2)残留溶剂量的测定
将2g DMF加入0.5g调色剂中,搅拌10分钟,于20℃放置24小时。将放置后的上清液用作测定残留溶剂量的样品。用2ml的刻度移液管取出样品的一部分,然后加至用于顶空进样器的小玻璃瓶中。使用气相色谱在下列条件下同时测定该样品以及用于绘制上述校准曲线的样品。
顶空进样器的条件
测定设备:顶空进样器HS-40(商品名,由Perkin Elmer Inc.制造)
炉温:60℃
炉内时间:15分钟
针温度:100℃
传输温度:120℃
气相色谱仪的条件
气相色谱仪的主体:GC2010(商品名,由Shimadzu Corporation制造)
柱:毛细管柱S2010(商品名,由Quadrex Corporaion制造),其内径为0.25mm,膜厚为1μm,长度为15m
载气:氮气
注射温度:150℃
检测器温度:200℃
柱温:55℃持续5分钟,然后以10℃/分钟的升温速率升至200℃。
基于通过在上述条件下测定所述测定样品得到的MEK和IPA的各自的峰面积,使用各自的校准曲线得到各溶剂的浓度。
在酮系溶剂是MEK、醇系溶剂是IPA的情况下,测定方法如上所述。酮系溶剂是MEK之外的溶剂和/或醇系溶剂是IPA之外的溶剂时,可以使用这样的其他溶剂进行类似的测定。
下面,描述本示例性实施方式的调色剂中包含的各成分。
本示例性实施方式中所用的粘合剂树脂中的非结晶性聚酯树脂是在差示扫描量热测定(DSC)图中除了与玻璃化转变(Tg)对应的吸热温度之外不显示与晶体的熔点相对应的吸热峰的聚酯树脂。
用于形成非结晶性聚酯树脂的单体不作具体限定,例如可以是已知的二元羧酸或三元羧酸或更多元的羧酸,和已知的二羟基醇或三羟基醇或更多羟基的醇,例如在“高分子数据手册:基础编”(Polymer DataHandbook:Basic Part)(日本高分子学会编,Baifukan Co.,Ltd.出版)中所描述的单体成分。
单体成分的具体实例包括二元羧酸,例如,包括琥珀酸、戊二酸、己二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、邻苯二甲酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸、萘-2,6-二羧酸、萘-2,7-二羧酸、环己烷二羧酸、丙二酸和中康酸的二元酸;其酸酐或低级烷基酯;以及包括马来酸、富马酸、衣康酸和柠康酸的脂肪族不饱和二羧酸。三元或更多元的羧酸的实例包括1,2,4-苯三羧酸、1,2,5-苯三羧酸和1,2,4-萘三羧酸;及其酸酐或低级烷基酯。所述羧酸可以单独使用,也可以两种以上组合使用。
二羟基醇的实例包括双酚的衍生物,如氢化双酚A和双酚A的氧化乙烯和/或氧化丙烯加成物;环状脂肪醇,如1,4-环己烷二醇和1,4-环己烷二甲醇;直链二醇,如乙二醇、二乙二醇、丙二醇、二丙二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇和1,6-己二醇;以及支化二醇,如1,2-丙二醇、1,3-丁二醇、新戊二醇和2,2-二乙基-1,3-丙二醇。考虑调色剂的带电性或强度时,可主要使用双酚A的氧化乙烯和/或氧化丙烯加成物。
三羟基醇或更多羟基的醇的实例包括丙三醇、三羟甲基乙烷、三羟甲基丙烷和季戊四醇。考虑低温定影性或图像光泽度时,三羟基醇或更多羟基的醇的量相对于单体的总量优选为10摩尔%以下。三羟基醇或更多羟基的醇可以单独使用,也可以两种以上组合使用。必要时,为调整酸值或羟值,还可以使用诸如乙酸或苯甲酸等一元酸,和/或诸如环己醇或苄醇等一元醇。
所述非结晶性聚酯树脂可由前述单体的任意组合通过使用已知的方法来制备,所述已知方法例如是在“Polycondensation”(化学同人出版)、“Experiments in Polymer Science-polycondensation and polyaddition”(共立出版)和“Polyester Resin Handbook”(Nikkankogyo Shimbun Ed.编辑)中描述的方法。可以使用酯交换法或直接缩聚法,也可以组合使用这些方法。具体而言,非结晶性聚酯树脂的制造可以在140℃~270℃的聚合温度进行,必要时,降低反应体系内的压力,并在除去缩合反应中生成的水或醇的同时进行反应。
当单体在反应温度下不溶于溶剂中或不与溶剂相容时,可以添加高沸点溶剂作为溶解辅助溶剂以溶解单体。在蒸除所述溶解辅助溶剂的同时进行缩聚反应。当在共聚反应中存在相容性差的单体时,可以使相容性差的单体预先与待与该单体缩聚的酸或醇缩合,然后再与主要成分进行缩聚反应。反应中酸成分与醇成分的摩尔比(酸成分/醇成分)随反应条件等的不同而不同,不限于特定的值。这些单体进行直接缩聚时,酸成分与醇成分的摩尔比(酸成分/醇成分)通常可以为0.9/1~1/0.9。采用酯交换反应时,可以过量使用诸如乙二醇、丙二醇、新戊二醇或环己烷二甲醇等可在真空下通过蒸馏除去的单体。
可用于非结晶性聚酯树脂制备的催化剂的实例包括诸如钠或锂等碱金属的化合物;诸如镁或钙等碱土金属的化合物;诸如锌、锰、锑、钛、锡、锆或锗等金属的化合物;亚磷酸酯化合物;磷酸酯化合物;以及胺化合物。其具体实例包括乙酸钠、碳酸钠、乙酸锂、碳酸锂、乙酸钙、硬脂酸钙、乙酸镁、乙酸锌、硬脂酸锌、环烷酸锌、氯化锌、乙酸锰、环烷酸锰、四乙氧基钛、四丙氧基钛、四异丙基氧钛、四丁基氧钛、三氧化锑、三苯基锑、三丁基锑、甲酸锡、草酸锡、四苯基锡、二丁基锡二氯化物、二丁基锡氧化物、二苯基锡氧化物、四丁氧基锆、环烷酸锆、碳酸氧锆、乙酸氧锆、硬脂酸氧锆、辛酸氧锆、氧化锗、亚磷酸三苯酯、三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯、乙基三苯基溴化鏻、三乙胺和三苯胺。在本示例性实施方式中,可以组合使用这些催化剂的两种以上。考虑到调色剂的带电性时,优选使用含有锡的催化剂,如二丁基锡氧化物。
非结晶性聚酯树脂的酸值优选为5mg KOH/g~25mg KOH/g。非结晶性聚酯树脂的羟值优选为5mgKOH/g~40mgKOH/g。
分子量和分子量分布的测定可通过公知方法进行,不过通常使用凝胶渗透色谱法(以下简称为“GPC”)。分子量分布的测定在下列条件下进行。使用GPC装置(商品名:HLC-8120GPC和SC-8020,由TosohCorporation制造)、柱(内径6.0mm×15cm×2)(商品名:TSK gel和SuperHM-H,由Tosoh Corporation制造)和作为洗脱剂的色谱用THF(四氢呋喃)(Wako Pure Chemical Industries,Ltd.制造)进行GPC。实验在下述条件下进行:样品浓度为0.5重量%,流速为0.6ml/分钟,样品注射量为10μl,测定温度为40℃。校正曲线是使用以下的10个样品制成:A-500、F-1、F-10、F-80、F-380、A-2500、F-4、F-40、F-128和F-700。在分析样品时,数据收集间隔为300毫秒。
非结晶性聚酯树脂的玻璃化转变温度例如使用差示扫描量热计(商品名:DSC3110,由Mac Science Co.,Ltd.制造,热分析***001)(以下简称为“DSC”)在下述条件下获得:以10℃/分钟的速率将温度由0℃升至150℃,将温度在150℃保持5分钟,利用液氮以-10℃/分钟的速率将温度由150℃降至0℃,将温度在0℃保持5分钟,然后再以10℃/分钟的速率将温度由0℃升至150℃。非结晶性聚酯树脂的玻璃化转变温度可定义为由第二次升温时的吸热曲线分析得到的起始温度。考虑储存稳定性与调色剂定影性的平衡时,非结晶性聚酯树脂的玻璃化转变温度优选为40℃~80℃,更优选为50℃~70℃。玻璃化转变温度低于40℃时,调色剂在储存过程中或在显影单元中可能导致粘连(调色剂颗粒粘着,从而形成凝集体)。玻璃化转变温度超过80℃时,调色剂的定影温度可能会升高。
将粘合剂树脂的损耗弹性模量G″(测定频率为1拉德/秒,变形量为20%以下)变为10,000Pa的温度定义为Tm,本示例性实施方式中所用的粘合剂树脂的Tm优选为80℃~150℃。此处,粘合剂树脂的损耗弹性模量如下测定。使用流变仪(商品名:RDA II,由Rheometrics Co.,Ltd.制造,RHIOS system ver.4.3)作为测定装置。将直径为8mm的平行板用作测定板。测定条件为零点调整温度为90℃、板间空隙为3.5mm、升温速率为1℃/分钟、初始测定变形为0.01%、测定开始温度为30℃。在升温的同时调整变形以使检出扭矩维持在约10gcm。将最大变形设定为20%。当检出扭矩小于测定保证范围的最小值时完成测定。
用于本示例性实施方式的非结晶性聚酯树脂的软化点优选为80℃~140℃,更优选为95℃~135℃。软化点小于80℃时,定影后或储存过程中调色剂和/或调色剂图像的稳定性可能劣化。软化点超过140℃时,调色剂的低温定影性可能劣化。此处,树脂的软化点表示熔融开始温度与熔融完成温度之间的中间温度,其使用流动测试仪(商品名:CFT-500C,由Shimadzu Corporation制造)在下列条件下测定:
样品量:1.05g,
预热:在65℃加热300秒,
冲杆压力:0.980665MPa,
口模尺寸:直径1mm,和
升温速率:1.0℃/分钟。
在本示例性实施方式中,将结晶性聚酯树脂用作调色剂的粘合剂树脂以改善调色剂的图像光泽度、稳定性和低温定影性。所述结晶性聚酯树脂优选具有适当的与非结晶性聚酯树脂的相容性。使用脂肪族结晶性聚酯树脂时,脂肪族结晶性聚酯树脂与非结晶性聚酯树脂具有相容性,因此产生使粘合剂树脂塑化的效果,由此可以获得低温定影性和足够的图像光泽度。因而,使用脂肪族结晶性聚酯树脂是优选的。
用于本示例性实施方式的结晶性聚酯树脂是使用至少一种二元酸(二羧酸)成分和至少一种二羟基醇(二醇)成分合成的。在本示例性实施方式中,“结晶性聚酯树脂”表示在差示扫描热量测定(DSC)中不存在阶梯状的吸热变化,而显示明确的吸热峰的树脂。此外,即使除了结晶性聚酯之外的其他成分在结晶性聚酯树脂的主链中聚合,该共聚物也包括在所述结晶性聚酯树脂的范围内,只要其他成分的量为50重量%以下即可。在下列描述中,将在聚酯树脂合成前作为酸成分的成分称为“酸衍生成分”,将在聚酯树脂合成前作为醇成分的成分称为“醇衍生成分”。
酸衍生成分
用于形成酸衍生成分的酸优选是脂肪族二羧酸,更优选为直链羧酸。直链羧酸的实例包括草酸、丙二酸、琥珀酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、1,9-壬烷二羧酸、1,10-癸烷二羧酸、1,11-十一烷二羧酸、1,12-十二烷二羧酸、1,13-十三烷二羧酸、1,14-十四烷二羧酸、1,16-十六烷二羧酸和1,18-十八烷二羧酸;及其低级烷基酯和酸酐。其中,考虑结晶性聚酯树脂的晶体熔点或调色剂的带电性时,可优选使用具有6~10个碳原子的直链二羧酸。为增大结晶性聚酯树脂的结晶性,相对于酸衍生成分的总量,直链二羧酸的用量优选为95摩尔%以上,更优选为98摩尔%以上。
除了上述脂肪族二羧酸衍生成分之外,优选的是至少一种酸衍生成分包括具有磺基的二羧酸的衍生成分。
具有磺基的二羧酸在可改善颜料等着色剂的分散状态方面可能是有效的。此外,如下文所述,将全部树脂乳化或悬浮以制造调色剂颗粒时,磺基可在不使用表面活性剂的情况下使树脂乳化或悬浮。
具有磺基的二羧酸的实例包括但不限于2-磺基对苯二甲酸钠盐、5-磺基间苯二甲酸钠盐、磺基琥珀酸钠盐;及其低级烷基酯和酸酐。其中,考虑成本时,5-磺基间苯二甲酸钠盐是优选的。具有磺基的二羧酸的含量优选为0.1摩尔%~2.0摩尔%,更优选为0.2摩尔%~1.0摩尔%。所述含量超过2.0摩尔%时,调色剂的带电性可能劣化。在本示例性实施方式中,构成“摩尔%”表示将聚酯树脂中各成分(酸衍生成分或醇衍生成分)的总量设定为1单位(摩尔)时的百分率。
醇衍生成分
醇衍生成分优选是脂肪族二醇。脂肪族二醇的实例包括乙二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇、1,7-庚二醇、1,8-辛二醇、1,9-壬二醇、1,10-癸二醇、1,11-十一烷二醇、1,12-十二烷二醇、1,13-十三烷二醇、1,14-十四烷二醇、1,18-十八烷二醇和1,20-二十烷二醇。其中,考虑结晶性聚酯树脂的晶体熔点或调色剂的带电性时,具有6~10个碳原子的脂肪族二醇是优选的。为增大结晶性聚酯树脂的结晶性,相对于醇衍生成分的总量,直链二醇的用量优选为95摩尔%以上,更优选为98摩尔%以上。
二醇的其他实例包括双酚A、氢化双酚A、双酚A的氧化乙烯和/或氧化丙烯加成物、1,4-环己二醇、1,4-环己烷二甲醇、二乙二醇、丙二醇、二丙二醇、1,3-丁二醇和新戊二醇。所述二醇可以单独使用,或两种以上组合使用。
必要时,为调整酸值或羟值,还可以使用诸如乙酸或苯甲酸等一元酸;诸如环己醇或苄醇等一羟基醇;苯三羧酸、萘三羧酸或其酸酐或低级烷基酯;或诸如丙三醇、三羟甲基丙烷或季戊四醇等三羟基醇。
用于结晶性聚酯树脂的其他单体不作具体限定。例如,可以使用诸如在“Polymer Data Handbook:Basic Part”(日本高分子学会编;BaifukanCo.Ltd.出版)中描述的二元羧酸或二羟基醇等公知单体成分。所述单体成分的具体实例包括二元羧酸,例如包括邻苯二甲酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸、萘-2,6-二羧酸、萘-2,7-二羧酸、环己烷二羧酸的二元酸;及其酸酐或低级烷基酯。所述单体可以单独使用,或两种以上组合使用。
所述结晶性聚酯树脂可由前述单体的任意组合通过使用例如在“Polycondensation”(化学同人出版)、“Experiments in PolymerScience-polycondensation and polyaddition”(共立出版)和“Polyester ResinHandbook”(Nikkankogyo Shimbun Ed.编)中描述的公知方法来制备。可以使用酯交换法或直接缩聚法,也可以组合使用这些方法。
酸衍生成分与醇衍生成分可以彼此反应时,酸衍生成分与醇衍生成分的摩尔比(酸衍生成分/醇衍生成分)随反应条件而变化,并不限于具体值。这些成分进行直接缩聚时,酸衍生成分与醇衍生成分的摩尔比(酸衍生成分/醇衍生成分)可以为1/1。采用酯交换法时,可以过量使用诸如乙二醇、新戊二醇或环己烷二甲醇等可在真空下通过蒸馏除去的单体。结晶性聚酯树脂的制造可在180℃~250℃的聚合温度进行,如果需要,降低反应***中的压力,并在除去缩合反应中产生的水或醇的同时进行反应。当单体在反应温度下不溶于溶剂中或不与溶剂相容时,可以添加高沸点溶剂作为溶解辅助溶剂以溶解单体。
在蒸除所述溶解辅助溶剂的同时进行缩聚反应。当共聚反应中存在相容性差的单体时,可以使相容性差的单体预先与待与该单体缩聚的酸或醇缩合,然后再与主要成分进行缩聚反应。
可用于结晶性聚酯树脂的制备的催化剂的实例包括诸如钠或锂等碱金属的化合物;诸如镁或钙等碱土金属的化合物;诸如锌、锰、锑、钛、锡、锆或锗等金属的化合物;亚磷酸酯化合物;磷酸酯化合物;以及胺化合物。其具体实例包括乙酸钠、碳酸钠、乙酸锂、碳酸锂、乙酸钙、硬脂酸钙、乙酸镁、乙酸锌、硬脂酸锌、环烷酸锌、氯化锌、乙酸锰、环烷酸锰、四乙氧基钛、四丙氧基钛、四异丙基氧钛、四丁基氧钛、三氧化锑、三苯基锑、三丁基锑、甲酸锡、草酸锡、四苯基锡、二丁基锡二氯化物、二丁基锡氧化物、二苯基锡氧化物、四丁氧基锆、环烷酸锆、碳酸氧锆、乙酸氧锆、硬脂酸氧锆、辛酸氧锆、氧化锗、亚磷酸三苯酯、三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯、乙基三苯基溴化鏻、三乙胺和三苯胺。其中,考虑到带电性时,优选含锡催化剂和含钛催化剂,且优选使用二丁基锡氧化物。
本示例性实施方式中的结晶性聚酯树脂的熔点优选为50℃~120℃,更优选为60℃~110℃。熔点低于50℃时,调色剂的储存性和/或定影后的调色剂图像的储存性可能不令人满意。熔点高于120℃时,与常规调色剂相比低温定影性可能不足。
在本示例性实施方式中,使用差示扫描量热计(DSC)进行结晶性聚酯树脂熔点的测定,将以10℃/分钟的升温速率从室温升至150℃时根据JISK-7121以功率补偿型差示扫描量热法测得的熔化峰温度作为熔点。结晶性树脂可能显示多个熔化峰,在这种情况中认为给出最大峰的温度是本示例性实施方式中的结晶性树脂的熔点。
粘合剂树脂中结晶性聚酯树脂的含量优选为1重量%~20重量%,更优选为4重量%~14重量%。结晶性聚酯树脂的量超过20重量%时,结晶性聚酯树脂的的晶畴会变大,所述晶畴可能暴露于调色剂表面,由此,调色剂的粉末流动性可能降低,或带电性可能劣化。
用于本示例性实施方式的调色剂的着色剂的实例包括黄色颜料。黄色颜料的实例包括铬黄、锌黄、黄色氧化铁、镉黄、铬黄、汉萨黄、汉萨黄10G、联苯胺黄G、联苯胺黄GR、士林黄、喹啉黄和永久黄NCG。其中,优选使用C.I.颜料黄17、C.I.颜料黄74、C.I.颜料黄97、C.I.颜料黄155、C.I.颜料黄180和C.I.颜料黄185。
品红颜料的实例包括红色氧化铁、镉红、铅丹、硫化汞、颜料红(watchung red)、永久红4R、立索红、亮洋红3B、亮洋红6B、杜邦油红、吡唑啉酮红、若丹明B色淀、色淀红C、玫瑰红、曙红、茜素色淀;诸如颜料红31、颜料红146、颜料红147、颜料红150、颜料红176、颜料红238和颜料红269等萘酚颜料;以及诸如颜料红122、颜料红202和颜料红209等喹吖啶酮颜料。其中,考虑生产性和带电性时,优选颜料红185、颜料红238、颜料红269和颜料红122。
青色颜料的实例包括铁蓝、钴蓝、碱性蓝色淀、维多利亚蓝色淀、坚牢天蓝、阴丹士林蓝BC、苯胺蓝、群青蓝、Calco Oil蓝、氯化亚甲基蓝、酞菁蓝、酞菁绿、孔雀绿草酸盐。其中,优选使用C.I.颜料蓝15:1和C.I.颜料蓝15:3。
用于黑色调色剂的黑色颜料的实例包括炭黑、氧化铜、二氧化锰、苯胺黑和活性炭。其中,优选炭黑。由于炭黑具有相对较高的分散性,因此炭黑不需要特别的分散剂。不过,炭黑优选通过与用于彩色着色剂的方法相似的制造方法制造。
可根据色相角、色度、亮度、耐候性、OHP透明性和在调色剂中的分散性等选择本示例性实施方式的调色剂所用的着色剂。相对于调色剂的固体成分的总重量,着色剂的添加量可以为4重量%~15重量%。当磁性材料用作黑色着色剂时,与其他着色剂的量不同,磁性材料的添加量可以为12重量%~24重量%。具体而言,可以使用可在磁场中磁化的物质作为所述磁性材料,其实例包括铁磁粉末,如铁、钴或镍的粉末;以及如铁酸盐或磁铁矿等化合物。当在水性介质中制备调色剂时,必须注意磁性物质向水相的迁移,优选预先对磁性物质的表面进行改性,例如通过疏水化处理进行改性。
用于所述着色剂的分散液的分散剂通常是表面活性剂。表面活性剂的实例包括诸如硫酸酯盐类、磺酸盐类、磷酸酯类和脂肪酸金属盐类等阴离子表面活性剂;诸如胺盐类和季铵盐类等阳离子表面活性剂;诸如聚乙二醇、烷基苯酚氧化乙烯加成物类和多羟基醇类等非离子性表面活性剂。其中,优选离子性表面活性剂,更优选阴离子表面活性剂和阳离子表面活性剂。非离子性表面活性剂优选与阴离子表面活性剂或阳离子表面活性剂并用。所述表面活性剂可以单独使用,或两种以上组合使用。表面活性剂优选具有与用于其他分散液(如防粘剂分散液)的分散剂相同的极性。
阴离子表面活性剂的具体实例包括诸如月桂酸钾、油酸钠和蓖麻油酸钠等脂肪酸金属盐;诸如硫酸辛酯、硫酸月桂酯、月桂基醚硫酸酯和壬基苯基醚硫酸酯等硫酸酯;诸如月桂基磺酸酯、十二烷基磺酸酯、十二烷基苯磺酸酯、烷基萘磺酸钠(如三异丙基萘磺酸盐和二丁基萘磺酸盐)、萘磺酸甲醛缩合物、单辛基磺基丁二酸酯、二辛基磺基丁二酸酯、月桂酰胺磺酸盐和油酰胺磺酸盐等磺酸酯/盐;诸如磷酸月桂酯、磷酸异丙酯和壬基苯基醚磷酸酯等磷酸酯;诸如二辛基磺基丁二酸钠等二烷基磺基丁二酸钠;和诸如月桂基磺基丁二酸二钠、月桂基聚氧乙烯基磺基丁二酸二钠等磺基丁二酸盐。
阳离子表面活性剂的具体实例包括诸如月桂胺盐酸盐、硬脂胺盐酸盐、油胺乙酸盐、硬脂胺乙酸盐和硬脂基氨基丙胺乙酸盐等胺盐;和诸如月桂基三甲基氯化铵、二月桂基二甲基氯化铵、二硬脂基氯化铵、二硬脂基二甲基氯化铵、月桂基二羟乙基甲基氯化铵、油基双(聚氧乙烯基)甲基氯化铵、月桂酰氨基丙基二甲基乙基铵乙基硫酸盐、月桂酰氨基丙基二甲基羟乙基高氯酸铵、烷基苯基二甲基氯化铵和烷基三甲基氯化铵等季铵盐。
非离子性表面活性剂的具体实例包括诸如聚氧乙烯辛基醚、聚氧乙烯月桂基醚、聚氧乙烯硬脂基醚和聚氧乙烯油基醚等烷基醚;诸如聚氧乙烯辛基苯基醚和聚氧乙烯壬基苯基醚等烷基苯基醚;诸如月桂酸聚氧乙烯酯、硬脂酸聚氧乙烯酯和油酸聚氧乙烯酯等烷基酯;诸如聚氧乙烯月桂基氨基醚、聚氧乙烯硬脂基氨基醚、聚氧乙烯油基氨基醚、聚氧乙烯大豆氨基醚和聚氧乙烯牛脂氨基醚等烷基胺;诸如聚氧乙烯月桂酰胺、聚氧乙烯硬脂酰胺和聚氧乙烯油酰胺等烷基酰胺;诸如聚氧乙烯蓖麻油醚和聚氧乙烯菜籽油醚等植物油醚;诸如月桂酸二乙醇酰胺、硬脂酸二乙醇酰胺和油酸二乙醇酰胺等烷醇酰胺;以及诸如聚氧乙烯山梨聚糖单月桂酸酯、聚氧乙烯山梨聚糖单棕榈酸酯、聚氧乙烯山梨聚糖单硬脂酸酯和聚氧乙烯山梨聚糖单油酸酯等山梨聚糖酯醚。
分散剂的添加量相对于着色剂来说优选为2重量%~30重量%,更优选为5重量%~20重量%。分散剂的量过小时,可能无法使粒径变小,或者分散液的储存稳定性可能劣化。分散剂的量过大时,调色剂中残留的分散剂的量变大,调色剂的带电性或粉末流动性可能劣化。
作为水性分散介质,优选使用含如金属离子等杂质的量较少的蒸馏水或离子交换水。另外,为消泡或调整表面张力,还可以添加醇。此外,为调整粘度,还可以添加聚乙烯醇或纤维素类聚合物。
本示例性实施方式的调色剂可包含防粘剂以改善定影性或图像储存稳定性。作为防粘剂,可优选使用这样的物质:在基于ASTM D3418-8的DSC测定中具有60℃~120℃的显示主体最大吸热峰的温度,且在140℃时的熔融粘度为1mPa·s~50mPa·s。当熔点小于60℃时,防粘剂(例如,蜡)的变化温度可能过低,因此耐粘连性可能劣化,或者当复印机中的温度升高时显影性可能劣化。熔点超过120℃时,防粘剂(例如蜡)的变化温度可能过高。在该情况中,可以在高温进行定影,而考虑到节能时这可能是不理想的。另外,当140℃时的熔融粘度高于50mPa·s时,防粘剂从调色剂的渗出会减弱,定影剥离性可能不足。
用于本示例性实施方式的防粘剂的熔融粘度利用E型粘度计测定。测定时,使用配备有油循环型恒温槽的E型粘度计(由东京计器制造)。
使用锥角为1.34度的锥板-杯组合板进行测定。将样品放在杯中,循环装置的温度设定为140℃,将空测定杯和锥体安放在测定装置中,使油循环的同时保持恒温。一旦温度稳定,就将1g样品放入测定杯中,然后在锥体处于静止状态下静置10分钟。稳定后,使锥体旋转并进行测定。将锥体的旋转速度设定为60rpm。测定进行3次,将所得值的平均值记为熔融粘度η。
在通过差示扫描量热计测定的DSC曲线中,防粘剂的吸热开始温度优选为40℃以上,更优选为50℃以上。当吸热开始温度低于40℃时,调色剂可能会在复印机内或在调色剂瓶中发生凝集。
吸热开始温度随防粘剂(例如蜡)的分子量分布中的低分子量部分的种类和量,以及低分子量部分中的极性基团的种类和量的变化而变化。一般而言,当分子量增大时,吸热开始温度和熔点均升高,然而吸热开始温度的升高导致防粘剂(例如蜡)固有的低熔点和低粘度丧失。因此,有效的是从防粘剂(例如蜡)的分子量分布中有选择地除去低分子量部分。其方法的实例包括分子蒸馏、溶剂分馏和气相色谱分离。
防粘剂中,显示最大吸热峰的温度小于50℃时,定影时可能容易发生沾污。显示最大吸热峰的温度超过140℃时,定影温度较高,可能无法获得定影图像表面的光滑性,以致定影图像表面的光泽度可能受损。
根据DSC的测定可以使用,例如,由Perkin Elmer Inc制造的DSC-7(商品名)进行。基于铟和锌的熔点对由所述装置的检测单元检测到的温度进行校正,并基于铟的熔化热来校正热量。使用铝盘盛放样品,而将空盘设为对照,然后以10℃/分度的升温速率进行所述测量。
防粘剂的具体实例包括诸如聚乙烯、聚丙烯和聚丁烯等低分子量聚烯烃;经加热显示软化点的硅酮;诸如油酰胺、芥酰胺、蓖麻油酰胺和硬脂酰胺等脂肪酰胺;诸如巴西棕榈蜡、米蜡、小烛树蜡、日本蜡和霍霍巴油等植物蜡;诸如蜂蜡等动物蜡;诸如褐煤蜡、地蜡、白蜡、石蜡、微晶蜡和费-托蜡等矿物蜡或石油蜡;以及它们的改性产物。
防粘剂分散液可如下制备:将防粘剂与诸如离子性表面活性剂、高分子酸或高分子碱等高分子电解质一同分散在水中,并在将混合物液体加热至大于或等于防粘剂熔点的温度的同时,使用能够施加强剪切力的均质器或压力排出型分散机(例如,Gaulin均质器,由APV Gaulin Inc.制造)来分散防粘剂从而形成颗粒。防粘剂颗粒分散液中的防粘剂颗粒的粒径可采用例如Doppler散射式粒径分布测定仪或激光衍射型粒径分布测定仪(例如LA-700(商品名),由Horiba Ltd.制造)进行测定。
防粘剂分散液中分散剂的量与防粘剂的量之比优选为1重量%~20重量%,更优选为2重量%~10重量%。分散剂的比例过低时,防粘剂可能无法充分分散,防粘剂的储存稳定性可能较差。而防粘剂的比例过高时,调色剂的带电性、特别是调色剂对环境变化的稳定性可能劣化。所述分散剂可以从以上提及的那些可用于分散着色剂的分散剂的实例中选择,从而选出对于待使用的蜡的种类而言最合适的分散剂。
考虑到减小定影速度对定影性的影响、防止调色剂粘连、以及获得优异的高温储存性时,本示例性实施方式的调色剂的制造方法优选是湿式制法。所述制造方法更优选是乳化凝集法。
下面,以乳化凝集法为例,描述本示例性实施方式的电子照相调色剂的制造方法。乳化凝集法是包括下述步骤的制造方法:在至少分散有树脂颗粒的分散液中形成凝集颗粒从而制备凝集颗粒分散液的步骤(凝集步骤),和加热所述凝集颗粒分散液以使凝集颗粒融合的步骤(融合步骤)。下文中,有时将上述制造方法称为“凝集融合法”。
另外,在凝集步骤与融合步骤之间还可以提供一个步骤(附着步骤)。在所述附着步骤中,将其中分散有颗粒(追加颗粒)的颗粒分散液添加到凝集颗粒分散液中并混合,由此使追加颗粒附着于凝集颗粒,形成其上附着有追加颗粒的凝集颗粒。
附着步骤是通过将颗粒分散液添加到凝集步骤中所制备的凝集颗粒分散液中并混合所得混合物,从而使追加颗粒附着至凝集颗粒的步骤。由于附着步骤中所添加的颗粒是新添加至凝集颗粒的颗粒,因此在本说明书中有时将所述颗粒称为“追加颗粒”。
追加颗粒的实例包括上述树脂颗粒、防粘剂颗粒和着色剂颗粒。追加颗粒可以仅包括一种类型的颗粒,也可以包括多种类型的颗粒的组合。添加并混合颗粒分散液的方法不作具体限定,所述颗粒分散液可以以连续方式逐渐添加,也可以通过重复的添加操作以逐步方式添加。通过以该方式添加并混合颗粒(追加颗粒),可抑制极细颗粒的生成,并且可使所得的电子照相调色剂颗粒具有狭窄的粒径分布,从而有助于提高图像品质。
附着步骤的效果包括下列方面:可以形成拟壳结构,并且可以减少诸如着色剂和防粘剂等内部添加剂在调色剂表面上的暴露,因此可以改善带电性和寿命;另外,在融合步骤中进行融合时,可以维持粒径分布,并可抑制粒径分布的变动;可以不必添加表面活性剂或诸如碱或酸等稳定剂来增强融合时的稳定性,或者可以使所述物质的添加量最小化;结果,可以降低成本并改善品质。
因此,使用防粘剂时,优选的是添加主要包含树脂颗粒的追加颗粒。使用该方法时,在融合步骤中通过调整诸如温度、搅拌速度和pH等条件可以容易地控制调色剂颗粒的形状。
融合和/或附着步骤完成之后,洗涤并干燥得到的颗粒以获得调色剂颗粒。考虑调色剂的带电性时,优选的是用离子交换水对调色剂充分进行置换洗涤,清洁度通常由滤出液的电导率监测。滤出液的最终电导率优选为30mS以下。洗涤步骤可以包括用酸或碱中和离子的步骤。用酸进行的处理优选进行至使置换洗涤过程中的离子交换水的pH为4.0以下。用碱进行的处理优选进行至使置换洗涤过程中的离子交换水的pH为8.0以上。
对洗涤后进行的固液分离不作具体限定,考虑改善生产性时,优选通过吸滤或加压过滤进行。干燥方法不作具体限定,但考虑生产性时优选冷冻干燥、快速喷射干燥、流化干燥或振动型流化干燥。
在本示例性实施方式中,调色剂包含适宜量的酮系溶剂和醇系溶剂,而调色剂颗粒表面必须是彻底干燥的。为使其可行,优选使用气流干燥器。使用气流干燥器时,湿润的调色剂颗粒在高速气流中分散并传送,因此各湿润调色剂颗粒与气流的接触面积较大,结果干燥效率优异,并且存在于调色剂颗粒表面的水和痕量有机溶剂可瞬间蒸发。
考虑到彻底干燥调色剂颗粒表面时,干燥温度优选为35℃~55℃,更优选为40℃~50℃。干燥温度低于35℃时,干燥不充分,大量的溶剂和水可能残留在调色剂表面。干燥温度超过55℃时,由于干燥供热所致,可能发生调色剂粘连。
聚酯树脂用于乳化凝集法时,该方法可包括乳化聚酯树脂以形成乳化颗粒(液滴)的乳化步骤、形成乳化颗粒(液滴)的凝集体的凝集步骤和在聚酯树脂的玻璃化转变温度以上的温度(聚酯树脂是非结晶性时)或聚酯树脂的熔点以上的温度(聚酯树脂是结晶性时)使各凝集体中的颗粒热聚结的聚结步骤。
使调色剂包含溶剂的方法的实例包括将含有溶剂的树脂用于制造调色剂的方法、在调色剂的制造过程中添加溶剂的方法和制造调色剂后使调色剂曝露于溶剂氛围从而使调色剂吸附溶剂的方法。考虑生产性和效果时,将含有溶剂的树脂用于制造调色剂的方法是优选的。特别是,优选的是将聚酯树脂溶解在溶剂中,然后利用聚酯树脂的自中和性通过相转化乳化法制备树脂乳化液。
利用相转化乳化法的树脂乳化液的制造
具体而言,通过相转化乳化法制造树脂乳化液优选包括:在沸点为100℃以下或者能够与水形成共沸混合物的有机溶剂中溶解聚酯树脂、向其中加入碱性化合物以形成油相、搅拌的同时向所得的油相中逐滴加入水性介质由此通过相转化形成树脂乳化液、以及除去过量的有机溶剂,由此得到树脂颗粒分散液(乳化液)。树脂的酸值为5mgKOH/g~25mgKOH/g时,结晶性聚酯树脂的树脂颗粒分散液和非结晶性聚酯树脂的树脂颗粒分散液均通过相转化乳化法制造。特别是,制备非结晶性树脂颗粒分散液时优选使用相转化乳化法。
通过相转化乳化法制造树脂乳化液时所用的溶剂可以是能够使树脂塑化的两性有机溶剂。所述有机溶剂优选是沸点为100℃以下或能够与水形成共沸混合物且具有较低的毒性、***性和可燃性的常用的有机溶剂。使用沸点为100℃以下或能够与水形成共沸混合物的有机溶剂时,有机溶剂可在后续的步骤中充分除去,这是有利的。
有机溶剂
在本示例性实施方式中,上述的酮系溶剂和醇系溶剂用作两性有机溶剂。两性有机溶剂的其他实例包括诸如乙酸乙酯、乙酸正丙酯、乙酸异丙酯、乙酸叔丁基酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯和碳酸二甲酯等酯类,诸如乙二醇二甲醚和丙二醇二甲醚等二醇衍生物,和乙腈。所述两性有机溶剂可以单独使用,或者两种以上组合使用。
碱性化合物
本示例性实施方式的树脂通过相转化乳化法分散在水性介质中时,优选以碱性化合物中和所述树脂。将聚酯树脂用作本示例性实施方式中的非结晶性树脂和/或结晶性树脂中的至少一种时,聚酯树脂的羧基的中和反应起到亲水化的驱动力的作用,此外,通过生成的羧基阴离子之间的电斥力可以防止颗粒的凝集。所述碱性化合物优选是挥发性化合物,其例如可以是氨或沸点为250℃以下的有机胺化合物。有机胺化合物的优选例包括三乙胺、N,N-二乙基乙醇胺、N,N-二甲基乙醇胺、氨基乙醇胺、N-甲基-N,N-二乙醇胺、异丙胺、亚氨基二丙胺、乙胺、二乙胺、3-乙氧基丙胺、3-二乙基氨基丙胺、仲丁基胺、丙胺、甲基氨基丙胺、二甲基氨基丙胺、甲基亚氨基二丙胺、3-甲氧基丙胺、单乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、吗啉、N-甲基吗啉和N-乙基吗啉。
所述碱性化合物的添加量可根据聚酯树脂中含有的羧基的量选择,并优选为使聚酯树脂中含有的羧基至少部分被所述碱性化合物中和的量。例如,所述碱性化合物的量优选是羧基的量的0.2~4当量,更优选为羧基的量的0.4~1.5当量。碱性化合物的添加量为0.2当量以上时,可以获得添加碱性化合物的预期效果。碱性化合物的添加量为4当量以下时,聚酯树脂的水分散体的粘度不会显著增大。因此,上述范围是优选的。
树脂颗粒分散液中有机溶剂量的调整
诸如有机溶剂等挥发性物质的量可以通过下述方法中的任一种方法进行调整,例如在减压下加热树脂颗粒分散液的方法、将氮气和/或水蒸气吹入树脂颗粒分散液中的鼓泡法、汽提法或闪蒸法。从获得除去挥发性物质的优异效率考虑时,优选减压加热法。
根据上述方法,可以调整树脂乳化液中的诸如有机溶剂等挥发性物质的量。
蒸发器内的压力可以基于处理温度和分散介质(通常是水)的蒸汽压确定。在本示例性实施方式中,优选适当调整该压力。所述压力优选为5.33×103Pa~6.67×104Pa(40托~500托),更优选为6.67×103Pa~5.33×104Pa(50托~400托)。蒸发器内的压力在上述范围内时,可以有效地抑制调色剂的凝集、结垢物附着于器壁和发泡,这是优选的。
为促进分散液中挥发性物质的蒸发,在将气体吹入蒸发器中的液相的同时可以进行减压汽提,只要体系的温度或压力的平衡不失衡即可。对吹入液相中的气体不作具体限定,其实例包括水蒸气、干燥空气、氮气、氩气、氦气和二氧化碳。其中,优选不燃性气体。气体吹入液相中时,考虑防止聚合物颗粒的凝集时,气体温度优选小于100℃。
在本示例性实施方式中,可将表面活性剂添加到树脂乳化液中。表面活性剂的实例包括但不限于诸如硫酸酯盐类、磺酸盐类、磷酸酯类和脂肪酸金属盐类等阴离子表面活性剂;诸如胺盐类和季铵盐类等阳离子表面活性剂;诸如聚乙二醇类、烷基苯酚氧化乙烯加成物类和多羟基醇类等非离子性表面活性剂。其中,优选阴离子表面活性剂和阳离子表面活性剂。非离子性表面活性剂优选与阴离子表面活性剂或阳离子表面活性剂并用。所述表面活性剂可以单独使用,或两种以上组合使用。
阴离子表面活性剂的具体实例包括十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、烷基萘磺酸钠和二烷基磺基琥珀酸钠。阳离子表面活性剂的具体实例包括烷基苯二甲基氯化铵、烷基三甲基氯化铵和二硬脂基氯化铵。
在凝集步骤中,得到的乳化颗粒通过被加热至接近但不高于聚酯树脂的熔点的温度而凝集,由此形成凝集体。乳化颗粒的凝集体的形成可通过在搅拌的同时将乳化液的pH转向酸性侧而进行。目标pH优选为2~5,更优选为2.5~4。
在凝集步骤中,优选使用凝集剂来形成凝集体。作为所述凝集剂,可以使用具有的极性与用于分散剂的表面活性剂的极性相反的表面活性剂,或普通的无机金属化合物(例如无机金属盐)或其聚合物。所述无机金属盐的金属元素优选是具有二价或更高价、属于周期表(长周期表)的2A、3A、4A、5A、6A、7A、8、1B、2B和3B中的任一族并且能够以离子的形式溶解在树脂颗粒的凝集体系中的金属元素。
无机金属盐的优选例包括诸如氯化钙、硝酸钙、氯化钡、氯化镁、氯化锌、氯化铝、硫酸铝等金属盐,以及诸如聚(氯化铝)、聚(氢氧化铝)和聚(硫化钙)等无机金属盐的聚合物。其中,铝盐及其聚合物是优选的。
通常,为获得较窄的粒径分布,无机金属盐的价数优选较高(例如,二价比单价优选,三价或更高价比二价优选),在具有相同价数时,作为聚合物凝集剂的无机金属盐聚合物是优选的。优选在本示例性实施方式的调色剂中加入凝集剂,这是考虑到凝集剂可以改善调色剂颗粒的稳定性并实现较窄的调色剂粒径分布,并且通过控制凝集剂的价数和添加量可以改变各成分之间的凝集力,从而控制调色剂的粘弹性。
当本示例性实施方式的调色剂包含至少一种选自铝、锌或钙的金属元素时,所述至少一种金属元素优选以凝集剂的形式添加。凝集剂的添加量根据凝集剂的种类和价数而变化,但基本上在约0.05重量%~约0.1重量%的范围内。
在调色剂的制备过程中,并非加入的凝集剂全部都残留在调色剂中,这是因为凝集剂分散入水性介质中和/或形成粗颗粒。特别是,在调色剂制备过程中,当树脂中溶剂的量较大时,溶剂和凝集剂相互反应,由此凝集剂容易分散入水性介质中。因而,必须根据溶剂的残留量调整凝集剂的量。
在聚结步骤中,在以与凝集步骤中相同的条件搅拌悬浮液的同时,将凝集体的悬浮液的pH调整为5~10以终止凝集的进行。然后,在结晶性聚酯树脂的熔点以上的温度进行加热,以使各凝集体融合并聚结。加热温度不受限制,只要该温度不低于结晶性聚酯树脂的熔点即可。加热可以进行足以完成聚结化反应的时间,例如约0.2小时~约10小时。当温度降至结晶性聚酯树脂的结晶温度以下以固化颗粒时,颗粒的形状和表面性质随颗粒固化过程中的降温速率而变。例如,当温度下降较快时,颗粒倾向于具有球形,颗粒的表面倾向于平滑化。当温度下降较慢时,颗粒倾向于具有无定形形式,而且颗粒的表面倾向于不平滑。鉴于此,温度优选以至少0.5℃/分钟以上、更优选为1.0℃/分钟以上的速度下降至结晶性聚酯树脂的结晶温度以下。
在本示例性实施方式的调色剂中,可以添加无机颗粒或有机颗粒。这些颗粒的增强效果可以改善调色剂的储存弹性模量,还可以改善耐沾污性或与定影装置的剥离性。这些颗粒还可以改善诸如着色剂和防粘剂等内部添加剂的分散性。
无机颗粒的实例包括二氧化硅、经疏水化处理的二氧化硅、氧化铝、氧化钛、碳酸钙、碳酸镁、磷酸三钙、硅胶、经氧化铝处理的硅胶、以阳离子进行表面处理的硅胶和以阴离子进行表面处理的硅胶。这些无机颗粒可以单独使用,或者两种以上组合使用。其中,考虑OHP透明性和在调色剂中的分散性时,优选硅胶。
无机颗粒的粒径优选为5nm~50nm。可以组合使用粒径不同的无机颗粒。尽管在制造调色剂时可直接添加所述颗粒,但为了改善分散性,优选的是使用预先以超声波分散机等将颗粒分散在诸如水等水性介质中而制造的分散液。在该分散过程中,还可以使用离子性表面活性剂和高分子酸或高分子碱以进一步改善分散性。
在本示例性实施方式的调色剂中,也可以添加诸如电荷控制剂等其他公知物质。添加物的平均粒径优选为1μm以下,更优选0.01μm~1μm。平均粒径超过1μm时,最终产物静电潜像显影用调色剂的粒径分布会变宽,或者会产生游离颗粒,由此调色剂的性能或可靠性可能劣化。平均粒径处于上述范围内时,可以避免上述问题,减少调色剂颗粒中的不均分布,或改善调色剂中的分散性,由此减少调色剂的性能和可靠性的波动。可以使用例如Microtrack等来测定所述平均粒径。
对用于制造上述各种添加剂的分散液的装置不做具体限定。所述装置的实例包括公知的分散装置,例如旋转剪切式均质器、介质型磨机(如球磨机、砂磨机、精磨机(Dino mill))、以及其他用于制造着色剂分散液或防粘剂分散液的装置。可根据需要选用合适的装置。
在本示例性实施方式中,调色剂的荷质比的绝对值优选为10μC/g~70μC/g,更优选为15μC/g~50μC/g。荷质比的绝对值小于10μC/g时,背景可能容易出现污渍。荷质比的绝对值超过70μC/g时,图像浓度可能倾向于降低。
另外,30℃和80RH%的高温高湿环境(HH)下的带电量与10℃和20RH%的低温低湿环境(LL)下的带电量的比率(HH/LL)优选为0.5~1.5,更优选为0.7~1.2。该比率在上述范围内时,可以获得鲜明的图像,而不会受到环境影响。
荷质比极大地受到外部添加剂的影响。不过,未添加外部添加剂的裸调色剂颗粒的荷质比无疑非常重要。还优选减小用于着色剂分散液、防粘剂分散液等的表面活性剂的总量,并充分洗去任何残留的表面活性剂和离子。
本示例性实施方式的调色剂的重均分子量(Mw)与数均分子量(Mn)的比(Mw/Mn)优选为2~30,更优选为3~20,重均分子量和数均分子量使用凝胶渗透色谱法测定。该比值表示分子量分布的分散度。比值(Mw/Mn)超过30时,光透过性和着色性可能不足;特别是,比值(Mw/Mn)超过30的电子照相调色剂显影或定影在膜上时,由透射光显示出的图像可能较暗且不清楚,或者调色剂可能使光无法透过,因而显示的图像可能无法充分着色。比值(Mw/Mn)小于2时,高温定影时调色剂的粘度可能显著下降,因此出现沾污现象增加的趋势。相反,比值(Mw/Mn)在上述范围内时,光透过性和着色性可能均充足,可以防止高温定影时电子照相调色剂的粘度下降,由此充分抑制沾污现象的发生。
在本示例性实施方式的调色剂中,无机颗粒或有机颗粒可以作为诸如流动助剂、清洁助剂和研磨剂等外部添加剂加入。
无机颗粒的实例包括通常用作对于调色剂表面的外部添加剂的颗粒,例如二氧化硅、氧化铝、氧化钛、碳酸钙、碳酸镁、磷酸三钙或氧化铈。优选其表面进行了疏水化处理的无机颗粒。所述无机颗粒可用于控制诸如带电性、粉末特性和储存稳定性等调色剂特性,以及诸如显影性和转印性等***适用性。
有机颗粒的实例包括通常用作对于调色剂表面的外部添加剂的颗粒,例如包括苯乙烯类聚合物、(甲基)丙烯酸类聚合物、乙烯类聚合物的乙烯基类树脂;聚酯树脂;硅酮树脂和氟类树脂。
为改善转印性而添加这些颗粒,其一次粒径优选为0.05μm~1.00μm。
在本示例性实施方式的调色剂中,还可以添加润滑剂。所述润滑剂的实例包括诸如亚乙基二硬脂酰胺和油酰胺等脂肪酸酰胺;诸如硬脂酸锌和硬脂酸钙等脂肪酸金属盐;以及诸如UNILIN等高级醇类。通常可添加所述润滑剂以改善清洁效果,其一次粒径可以为0.1μm~5.0μm。
在本示例性实施方式的调色剂中,可以使用两种以上的无机颗粒作为外部添加剂,并且所述两种以上的无机颗粒中的至少一种的体积平均一次粒径优选为30nm~200nm,更优选为30nm~180nm。
调色剂具有较小的粒径时,调色剂对感光体的非静电附着力会增大,这可能会引起转印不良或被称为中空字符的图像缺失,并且当调色剂图像重叠时可能导致转印不均。因此,为改善调色剂的转印性,优选的是将具有30nm~200nm的较大的体积平均一次粒径的外部添加剂添加至调色剂中。
体积平均一次粒径小于30nm时,尽管初期的调色剂流动性可能较好,但调色剂与感光体之间的非静电附着力不能充分降低。鉴于此,转印效率可能降低,因而可能发生图像缺失并且图像均一性可能劣化。另外,随时间流逝,由显影单元中的应力所致,颗粒可能会嵌入调色剂的表面,因而静电性质可能改变,并且可能发生诸如复印的图像浓度降低和背景部分雾化等问题。
体积平均一次粒径超过200nm时,颗粒可能易于从调色剂颗粒的表面脱离,流动性可能劣化。
具体而言,作为无机颗粒,优选使用二氧化硅、氧化铝和氧化钛。优选使用经疏水化处理的二氧化硅作为必要成分。更优选组合使用二氧化硅和氧化钛。为改善转印性,优选与无机颗粒组合使用粒径为80nm~500nm的有机颗粒。在本说明书中,除非另作说明,否则“粒径”表示“体积平均粒径”。
用于对外部添加剂进行疏水化处理的疏水化剂可以是公知物质,其实例包括诸如硅烷类偶联剂、钛酸酯类偶联剂、铝酸酯类偶联剂或锆类偶联剂等偶联剂,硅油以及用于聚合物涂布处理的聚合物。所述疏水化剂可以单独使用,或两种以上组合使用。其中,优选使用硅烷类偶联剂和/或硅油。硅烷类偶联剂可以是任何类型,例如氯硅烷偶联剂、烷氧基硅烷偶联剂、硅氮烷偶联剂和特定的硅烷化剂。
硅烷类偶联剂的实例包括但不限于甲基三氯硅烷、二甲基二氯硅烷、三甲基氯硅烷、苯基三氯硅烷、二苯基二氯硅烷、四甲氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷、乙基三甲氧基硅烷、丙基三甲氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、二苯基二甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷、乙基三乙氧基硅烷、丙基三乙氧基硅烷、苯基三乙氧基硅烷、二苯基二乙氧基硅烷、丁基三甲氧基硅烷、丁基三乙氧基硅烷、异丁基三甲氧基硅烷、己基三甲氧基硅烷、辛基三甲氧基硅烷、癸基三甲氧基硅烷、十六烷基三甲氧基硅烷、三甲基三甲氧基硅烷、六甲基二硅氮烷、N,O-双(三甲基甲硅烷基)乙酰胺、N,N-双(三甲基甲硅烷基)脲、叔丁基二甲基氯硅烷、乙烯基三氯硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三乙酰氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、β-(3,4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷、γ-缩水甘油基氧丙基三甲氧基硅烷、γ-缩水甘油基氧丙基三乙氧基硅烷、γ-缩水甘油基氧丙基甲基二乙氧基硅烷、γ-巯基丙基三甲氧基硅烷、γ-氯丙基三甲氧基硅烷;用氟原子取代硅烷化合物中的部分氢原子而得到的氟代硅烷化合物,如三氟丙基三甲氧基硅烷、十三氟辛基三甲氧基硅烷、十七氟癸基三甲氧基硅烷、十七氟癸基甲基二甲氧基硅烷、十三氟-1,1,2,2-四氢辛基三乙氧基硅烷、3,3,3-三氟丙基三甲氧基硅烷、十七氟-1,1,2,2-四氢癸基三乙氧基硅烷或3-七氟异丙氧基丙基三乙氧基硅烷;以及通过用氨基取代诸如上述的那些硅烷化合物的部分氢原子而得到的氨基硅烷化合物。
硅油的实例包括但不限于二甲基硅油、甲基含氢硅油、甲基苯基硅油、环状二甲基硅油、环氧基改性的硅油、羧基改性的硅油、甲醇改性的硅油、甲基丙烯酰基改性的硅油、巯基改性的硅油、聚醚改性的硅油、甲基苯乙烯基改性的硅油、烷基改性的硅油、氨基改性的硅油和氟改性的硅油。使用经疏水化处理的外部添加剂颗粒时,可以改善高湿度条件下的调色剂的荷质比,由此改善针对环境变化的带电稳定性。在本示例性实施方式的调色剂中,优选的是至少一种添加至调色剂中的外部添加剂用一种或多种硅油处理。
对颗粒进行疏水化的方法可以是公知方法。其实例包括下列方法。
i)包括下列步骤的方法:疏水化剂通过与诸如四氢呋喃、甲苯、乙酸乙酯、甲基乙基酮或丙酮等溶剂混合而稀释;在使用搅拌机等强制搅拌的颗粒上滴下或喷射得到的液体,以使液体与颗粒充分混合;必要时洗涤并过滤得到的混合物,然后通过加热进行干燥;使用例如搅拌机或研钵粉碎经干燥的凝集体。
ii)将颗粒浸没在疏水化剂在溶剂中的溶液中并干燥的方法。
iii)包括下列步骤的方法:将颗粒分散在水中以形成浆料,将疏水化剂滴在所述浆料上,颗粒沉降并通过加热干燥,随后进行粉碎。
iv)将疏水化剂直接喷在颗粒上的方法。
疏水化剂在颗粒上的附着量相对于颗粒的重量优选为0.01重量%~50重量%,更优选为0.1重量%~25重量%。例如通过增大疏水化步骤中所添加的疏水化剂的量和/或改变疏水化处理后进行的洗涤步骤的次数,可以改变疏水化剂的附着量。疏水化剂的附着量可以由XPS或元素分析定量。疏水化剂的附着量过小时,高湿环境下带电性可能下降。疏水化剂的附着量过大时,低湿条件下荷质比可能变得过高,和/或游离于颗粒的疏水化剂可能使显影剂的粉末流动性恶化。
通过使用样品磨或Henschel混合机对外部添加剂与调色剂颗粒的混合物施加机械冲击力,可以使外部添加剂附着或固定于调色剂颗粒的表面。
静电荷图像显影用显影剂
本示例性实施方式的静电荷图像显影用显影剂(以下有时称为“本示例性实施方式的显影剂”)包含上述的本示例性实施方式的调色剂。
本示例性实施方式的显影剂例如可以是仅由调色剂构成的单组分显影剂,或者是由调色剂和载体构成的双组分显影剂。双组分显影剂由于具有优异的电荷维持性和稳定性而优选。所述载体优选是被覆有树脂的载体,更优选是被覆有含氮树脂的载体。
含氮树脂的实例包括丙烯酸树脂如甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯、二甲基丙烯酰胺和丙烯腈;氨基树脂如脲、氨基甲酸酯、三聚氰胺、三聚氰二胺和苯胺;酰胺树脂;聚氨酯树脂;及其共聚物树脂。
作为载体的被覆树脂,可以组合使用两种以上的上述含氮树脂。还可以组合使用含氮树脂与不含氮树脂。含氮树脂可以变成颗粒然后分散在不含氮的树脂中。优选使用尿素树脂、聚氨酯树脂、三聚氰胺树脂或酰胺树脂,这是因为这些树脂具有相对较高的负带电性和较高的硬度,可抑制因被覆树脂剥落所致的调色剂的荷质比的降低。
一般而言,载体通常需要具有适宜的电阻,例如,约109Ωcm~约1014Ωcm的电阻率。在具有诸如106Ωcm等较低电阻的载体中,例如铁粉载体中,会产生各种问题,包括由于电荷从套筒注入而导致载体附着于感光体的图像部分,或者潜像电荷通过载体而损失,从而造成潜像混乱或图像缺陷。当载体被覆的绝缘性(“绝缘性”是指体积电阻率为1014Ωcm以上;以下采用相同的定义)树脂较厚时,电阻变得过高,载体电荷的渗漏得到抑制。结果,当图像具有较大面积时,可能出现边缘效应,即,尽管图像的边缘鲜明,但图像的中心部分的图像浓度却极低。因此,为调整载体的电阻,优选将导电性(“导电性”是指体积电阻率为1010Ωcm以下;以下采用相同的定义)粉末分散在树脂被覆层中。
导电性粉末的具体实例包括诸如金、银和铜等金属;炭黑;诸如氧化钛和氧化锌等半导电性(“半导电性”是指体积电阻率为105Ωcm~1010Ωcm;以下采用相同的定义)氧化物;诸如氧化钛、氧化锌、硫酸钡、硼酸铝或钛酸钾的颗粒等颗粒的表面用氧化锡、炭黑或金属涂覆的复合体系。考虑生产稳定性、成本和良好的导电性时,优选炭黑。
在载体芯材的表面上形成树脂被覆层的方法的实例包括:将载体芯材的粉末浸渍在被覆层形成用溶液中的浸渍法;将被覆层形成用溶液喷涂在载体芯材表面上的喷涂法;在利用气流而使载体芯材维持漂浮状态的同时喷涂被覆层形成用溶液的流化床法;将载体芯材与被覆层形成用溶液在捏合涂布机中一起混合,然后除去溶剂的捏合机涂布法;以及将被覆树脂转化为微粒,然后与载体芯材在捏合涂布机中于被覆树脂的熔点以上的温度混合并随后冷却的粉末涂布法。其中,优选捏合机涂布法和粉末涂布法。
通过上述方法形成的树脂被覆层的平均厚度优选为0.1μm~10μm,更优选为0.2μm~5μm。
对用于载体的芯材(载体芯材)不做具体限定。所述芯材的实例包括诸如铁、钢、镍和钴等磁性金属;诸如铁酸盐和磁铁矿等磁性氧化物;以及玻璃珠。当使用磁刷法时,优选磁性载体。载体芯材的平均粒径优选为10μm~100μm,更优选为20μm~80μm。
在上述的双组分显影剂中,调色剂与载体的混合比(重量比,调色剂∶载体)优选为1∶100~30∶100,更优选为3∶100~20∶100。
成像设备
下面对使用上述的本示例性实施方式的静电荷图像显影用显影剂的本发明的示例性实施方式的成像设备进行说明。
本发明的示例性实施方式的成像设备包括图像保持体;用显影剂使形成于图像保持体上的静电荷图像显影为调色剂图像的显影单元;使形成于图像保持体上的调色剂图像转印至诸如纸等图像接受体的转印单元;和将转印至在图像接受体的调色剂图像定影的定影单元。此处,本示例性实施方式的静电荷图像显影用显影剂用作所述显影剂。
在所述成像设备中,包括显影单元的部分可具有以可拆卸的方式安装在成像设备的主体上的盒式构造(处理盒)。作为所述处理盒,优选使用的处理盒至少包括容纳有本示例性实施方式的静电荷图像显影用显影剂的显影剂保持体。
下面将描述本发明的示例性实施方式的成像设备的一个例子,但本发明的示例性实施方式并不限于此。仅对图中所示的主要部分进行说明,而省略其他部分的说明。
图1是显示4鼓串联式全色成像设备的示意性构成图。图1中所示的成像设备包括电子照相方式的第一至第四成像单元10Y、10M、10C和10K(成像单元),所述成像单元基于经过分色的图像数据分别输出黄色(Y)、品红色(M)、青色(C)和黑色(K)图像。这些成像单元(以下简称为“单元”)10Y、10M、10C和10K以预定间隔水平排列。单元10Y、10M、10C和10K可以是以可拆卸的方式安装在成像设备主体上的处理盒。
在单元10Y、10M、10C和10K的上方(按照图中的方向),延伸设置有通过各单元的作为中间转印体的中间转印带20。中间转印带20卷绕在彼此间隔地配置在附图水平方向上的驱动辊22和支持辊24上,并且支持辊24与中间转印带20的内表面接触。中间转印带20由第一单元10Y向第四单元10K的方向行进。支持辊24在远离驱动辊22的方向上通过弹簧等(未示出)被张紧,以将预定张力施加至卷绕在两辊上的中间转印带20。此外,中间转印带20的图像保持体侧配有与驱动辊22相对的中间转印体清洁装置30。
将调色剂盒8Y、8M、8C和8K中容纳的黄色、品红色、青色和黑色四色调色剂分别供应至与各单元10Y、10M、10C和10K对应的显影装置(显影单元)4Y、4M、4C和4K中。
第一至第四单元10Y、10M、10C和10K具有相同的构造,因此以下将仅描述配置在中间转印带的行进方向的上游侧的形成黄色图像的第一单元10Y。与第一单元10Y中相同的部件以相同的附图标记表示,但以不同的标签——品红色(M)、青色(C)和黑色(K)来代替黄色(Y),并省略对第二至第四单元10M、10C和10K的说明。
第一单元10Y具有用作图像保持体的感光体1Y。在感光体1Y的周围依次配置有以预定电势对感光体1Y的表面进行充电的充电辊2Y;使带电表面曝光于基于经分色的图像信号的激光束3Y由此形成静电图像的曝光装置3;将带电调色剂供应至静电图像并使静电图像显影的显影装置(显影单元)4Y;将已显影的调色剂图像转印至中间转印带20的一次转印辊5Y(一次转印单元);以及将一次转印后残留于感光体1Y的表面上的调色剂除去的感光体清洁装置(清洁单元)6Y。
将一次转印辊5Y配置在中间转印带20的内侧,并设置在与感光体1Y相对的位置。另外,各一次转印辊5Y、5M、5C和5K与一次偏压电源(未示出)连接,并从一次偏压电源向各一次转印辊施加一次转印偏压。所述偏压电源在控制单元(未示出)的控制下改变所要施加至相应的一次转印辊的转印偏压。
下面,将说明以第一单元10Y来形成黄色图像的操作。首先,在操作前,充电辊2Y将感光体1Y的表面充电至电势为约-600V~约-800V。
通过在导电性基体上层积感光层来形成感光体1Y。该感光层通常具有高电阻(与一般树脂对应的电阻),但是在用激光束3Y照射时,激光束照射部分的电阻率发生变化。根据来自控制单元(未示出)的黄色图像数据,激光束3Y经曝光装置3输出至感光体1Y的带电表面。激光束3Y照射到感光体1Y表面上的感光层上,因此,在感光体1Y的表面上形成具有黄色印刷图案的静电图像。
静电图像是通过充电在感光体1Y的表面上形成的图像。具体地说,静电图像是如下形成的所谓负潜像:在激光束3Y的作用下,感光层的被照射部分的电阻率降低,感光体1Y的表面上的电荷流失,而未被激光束3Y照射的部分的电荷保留。
以此方式形成在感光体1Y上的静电图像随着感光体1Y的行进而旋转至预定显影位置。然后,在该显影位置,感光体1Y上的静电图像通过显影装置4Y形成为可视图像(显影图像)。
在显影装置4Y中,包含黄色调色剂。在显影装置4Y内搅拌黄色调色剂由此使其摩擦带电,并将其保持在所带电荷的极性与感光体1Y上的电荷的极性相同(负极性)的显影辊(显影剂保持体)上。然后,当感光体1Y的表面通过显影装置4Y时,黄色调色剂以静电方式附着于感光体1Y的表面上的除电潜像部分,潜像通过该黄色调色剂而显影。其上形成有黄色调色剂图像的感光体1Y以预定速度行进,于是在感光体1Y上显影的调色剂图像被传送至预定的一次转印位置。
当感光体1Y上的黄色调色剂图像被传送至一次转印位置时,将预定的一次转印偏压施加至一次转印辊5Y。接着,由感光体1Y至一次转印辊5Y的静电力作用于调色剂图像,由此将感光体1Y上的调色剂图像转印至中间转印带20。在该过程中,所施加的转印偏压具有与调色剂的极性(-)相反的极性(+),例如,通过控制单元(未示出)将第一单元10Y的转印偏压控制为约+10μA。
同时,通过清洁装置6Y将残留在感光体1Y上的调色剂除去并回收。
以与第一单元中相同的方式控制施加至第二单元10M、10C和10K的一次转印辊5M、5C和5K的一次转印偏压。
以此方式,其上通过第一单元10Y转印有黄色调色剂图像的中间转印带20依次通过第二至第四单元10M、10C和10K,从而将各色调色剂图像重叠并多重转印。
其上通过第一至第四单元而多重转印有四色调色剂图像的中间转印带20到达二次转印部。所述二次转印部包括中间转印带20、与中间转印带20的内表面接触的支持辊24和配置在中间转印带20的图像保持面侧的二次转印辊(二次转印单元)26。在预定时机将记录纸(图像接受体)P经由供纸机构供应至二次转印辊26与中间转印带20之间的空隙,并将预定的二次转印偏压施加至支持辊24。在该过程中,所施加的转印偏压具有与调色剂的极性(-)相同的负(-)极性。由中间转印带20至记录纸P的静电力作用于调色剂图像,并将中间转印带20上的调色剂图像转印至记录纸P。根据由二次转印部的电阻检测单元(未示出)检测到的电阻确定二次转印偏压,并控制二次转印偏压的电压。
之后,记录纸P输送至定影装置(定影单元)28,加热调色剂图像,将叠色的调色剂图像熔融并定影在记录纸P上。将其上定影有彩色图像的记录纸P送至出纸部,由此完成彩色图像形成操作。
在上述成像设备中,调色剂图像通过中间转印带20转印至记录纸P。然而,本发明的示例性实施方式不限于此。例如,调色剂图像也可从感光体直接转印至记录纸。
在本示例性实施方式的成像设备中,定影速率优选为55mm/秒~220mm/秒,更优选为100mm/秒~180mm/秒。此处,定影速率表示记录纸通过定影单元的速度。
处理盒与调色剂盒
图2是显示用于容纳本示例性实施方式的静电荷图像显影用显影剂的处理盒的一个优选例的构造示意图。处理盒200使用安装轨道116将感光体107与充电装置108、显影装置(显影单元)111、感光体清洁装置(清洁单元)113、曝光用开口118和除电曝光用开口117组装在一起使其一体化。
所述处理盒200可从包括转印装置112、定影装置115和其他构成部分(未示出)的成像设备的主体上自由拆卸。所述处理盒200与成像设备的主体一起构成成像设备。此外,附图标记300表示记录纸。
图2中所示的处理盒包括充电装置108、显影装置111、清洁装置(清洁单元)113、曝光用开口118和除电曝光用开口117。这些装置可有选择地组合使用。本发明的示例性实施方式的处理盒包括感光体107和选自充电装置108、显影装置111、清洁装置(清洁单元)113、曝光用开口118和除电曝光用开口117中的至少一种部件。
下面,将描述本发明的示例性实施方式的调色剂盒。本示例性实施方式的调色剂盒优选是以可拆卸的方式安装在成像设备上,并且至少包含待供应至成像设备中的显影单元的调色剂的调色剂盒,其中,所述调色剂是上述的本示例性实施方式的调色剂。本示例性实施方式的调色剂盒至少包含调色剂,或者依据成像设备的构造,可包含显影剂。
在以可拆卸的方式安装有调色剂盒的成像设备中,可以使用包含本示例性实施方式的调色剂的调色剂盒,例如,在小型化的调色剂盒中,可以维持储存稳定性,并且可以在维持高画质的同时实现低温定影。
图1中所示的成像设备具有这样的构造:调色剂盒8Y、8M、8C和8K以可拆卸的方式安装在该设备上,显影装置4Y、4M、4C和4K通过调色剂供给管(未示出)与对应的调色剂盒连接。当装在调色剂盒中的调色剂用完时,可以更换调色剂盒。
提供对本发明的示例性实施方式的前述描述是为了说明和描述的目的。并非试图进行穷举或将本发明限制于所披露的精确形式。显然,许多改进和变化对于本领域技术人员是显而易见的。选择并描述这些示例性实施方式是为了最好地说明本发明的原理及其实际用途,由此使得本领域的其他技术人员能够理解预计适用于特定用途的本发明的各种实施方式和各种改进方案。本发明的范围由下述权利要求及其等同物所限定。
实施例
下面将参考各实施例对本发明进行详细的说明,然而本发明并不限于这些实施例。在以下描述中,除非另作说明,否则“份”和“%”均基于重量。
在以下的实施例中,调色剂以下述方式制备。首先,分别制备下述的树脂分散液、着色剂分散液和防粘剂分散液。然后,将这些液体以预定比例混合并搅拌,并向所得混合物中添加作为凝集剂的金属盐,由此以离子方式中和颗粒的电荷并形成凝集体。随后,通过添加无机氢氧化物将体系的pH由弱酸性调节为中性pH,然后在树脂颗粒的玻璃化转变温度以上的温度加热所述体系,从而使各凝集体融合聚结。反应完成后,进行充分洗涤、固液分离和干燥过程,由此获得所需的调色剂颗粒。可在得到的调色剂颗粒中加入外部添加剂,由此获得最终的调色剂。下面将详细描述上述制备方法。
分子量分布的测定
分子量分布通过使用GPC装置(商品名:HLC-8120GPC和SC-8020,由Tosoh Corporation制造)、柱(内径6.0mm×15cm×2)(商品名:TSK gel和Super HM-H,由Tosoh Corporation制造)和作为洗脱剂的色谱用THF(四氢呋喃)(由日本和光纯药工业株式会社制造)测定。实验在下述条件下进行:样品的浓度为0.5重量%,流速为0.6ml/分钟,样品注射量为10μl,测定温度为40℃。校正曲线使用以下的10个样品制成:A-500、F-1、F-10、F-80、F-380、A-2500、F-4、F-40、F-128和F-700。在分析样品时,数据收集间隔为300毫秒。
玻璃化转变温度的测定
玻璃化转变温度(Tg)使用差示扫描量热计(商品名:DSC3110,由MacScience Co.,Ltd.制造,热分析***001)(以下简称为“DSC”)在下述条件下获得:以10℃/分钟的速率将温度由0℃升至150℃,将温度在150℃保持5分钟,利用液氮以-10℃/分钟的速率将温度由150℃降至0℃,将温度在0℃保持5分钟,然后再以10℃/分钟的速率将温度由0℃升至150℃。将玻璃化转变温度(Tg)定义为由第二次升温时的吸热曲线分析得到的起始温度。
酸值的测定
称取1g待侧定树脂,溶解在80ml四氢呋喃中。向其中加入酚酞指示剂作为指示剂,使用0.1N的KOH的乙醇溶液进行滴定。将持续30秒观察到指示剂颜色的点视为终点。基于所加入的0.1N的KOH的乙醇溶液的量求算酸值(根据JIS K0070;92,其是中和1g树脂中所含的游离脂肪酸所需要的KOH的量(以mg计))。
非结晶性聚酯树脂(1)的制备
将下列单体放入内容量为5L且配有搅拌装置、氮气导入管、温度传感器和精馏塔的烧瓶中:
已经加成有2摩尔氧化乙烯的双酚A:60摩尔%
已经加成有2摩尔氧化丙烯的双酚A:40摩尔%
对苯二甲酸二甲酯:65摩尔%
琥珀酸十二烯基酯:30摩尔%
苯偏三酸:5摩尔%
上述各化合物的比率(摩尔%)表示相对于单体所属成分的类型的总量(醇成分的总量或者酸成分的总量)的比率。
将装入的单体用1小时加热至190℃。确认反应体系均匀搅拌后,将1.0%的二丁基锡氧化物投入其中。用6小时使反应体系的温度从190℃升至240℃,同时蒸除生成的水。于240℃再持续进行2小时的脱水缩合反应,由此得到非结晶性聚酯树脂(1),其玻璃化转变温度为57.5℃,酸值为14.8mgKOH/g,重均分子量为35,000,数均分子量为5,400。
结晶性聚酯树脂(a)的制备
将下列单体和作为催化剂的0.3%二丁基锡氧化物(相对于单体的总量)加入已经通过加热而干燥的三颈烧瓶中:
癸烷二羧酸:100摩尔%
壬二醇:100摩尔%
(“摩尔%”的含义如非结晶性聚酯树脂(1)的制备中所述)。
通过使用减压操作以氮气进行置换,将烧瓶内的空气换成惰性气氛。烧瓶内容物在机械搅拌的同时于180℃回流5小时。
然后,在减压下温度逐渐升至230℃,搅拌进行2小时。烧瓶内容物变粘稠时,对内容物进行空气冷却以终止反应,由此合成结晶性聚酯树脂(a)。结晶性聚酯树脂(a)的酸值为13.5mg KOH/g,作为使用凝胶渗透色谱测定的分子量的结果(换算为聚苯乙烯),发现结晶性聚酯树脂(a)的重均分子量(Mw)为23,300,数均分子量(Mn)为7,300。
作为通过上述测定方法利用差示扫描量热计(DSC)所测定的结晶性聚酯树脂(a)的熔点(Tm)的测定结果,结晶性聚酯树脂(a)显示出明确的吸热峰,吸热峰温度为72.2℃。
非结晶性聚酯树脂分散液(1)的制备
将50份甲基乙基酮和30份异丙醇加入配有施加搅拌力的四叶桨叶的2L可拆式烧瓶中。在搅拌烧瓶内容物并通过加热使反应体系的温度维持在50℃的同时逐渐添加100份非结晶性聚酯树脂(1)并溶解。然后,向其中添加5份25%的氨水,并滴加离子交换水以进行乳化。减压下使用蒸发器从乳化液中除去溶剂,由此获得包含体积平均粒径为160nm的颗粒的非结晶性聚酯树脂分散液(1)。由于使用蒸发器在降压过程中使水分蒸发,固体含量增大,因此在合适的时间点停止降压,并添加蒸馏水以调整固体含量为20%。以与上述的调色剂颗粒分散液中含有的有机溶剂的含量测定相同的方法,使用气相色谱仪测定非结晶性聚酯树脂分散液(1)中含有的有机溶剂的含量。结果,非结晶性聚酯树脂分散液(1)中含有的MEK和IPA的量分别为500ppm和1,000ppm。
非结晶性聚酯树脂分散液(2)的制备
将非结晶性聚酯树脂(1)溶解在重量比为1.5∶1(MEK∶IPA)的甲基乙基酮(MEK)和异丙醇(IPA)的混合溶剂中。然后,在防爆干燥机中于45℃对溶液进行干燥直至固体含量变成95%。然后使用通过对CAVITRONCD1010(商品名,由Eurotec Ltd.制造)进行改造以使其适合高温高压处理而得到的分散机分散树脂。具体而言,制备具有下述组成的混合液:79%的离子交换水、1%(以有效成分的量计)的阴离子表面活性剂(商品名:NEOGEN RK,由Dai-ichi Kogyo Seiyaku Co.,Ltd.制造)和20%的非结晶性树脂。用氨水将该混合液的pH调整为8.5,然后使用改造的CAVITRONCD1010在转子的转速为60Hz、压力为5kg/cm2、热交换器的加热温度为140℃的条件下分散所述混合液。之后,在减压下蒸发分散液,由此获得体积平均粒径为260nm的非结晶性聚酯树脂分散液(2)。由于在蒸发过程中水分蒸发,固体含量增大,因此在合适的时间点停止蒸发操作,并添加蒸馏水以调整固体含量为20%。以与上述的调色剂颗粒分散液中含有的有机溶剂的含量测定相同的方法,使用气相色谱仪测定非结晶性聚酯树脂分散液(2)中含有的有机溶剂的量。结果,非结晶性聚酯树脂分散液(2)中含有的MEK和IPA的量分别为350ppm和270ppm。
非结晶性聚酯树脂分散液(3)的制备
将60份甲基乙基酮和20份异丙醇加入配有施加搅拌力的四叶桨叶的2L可拆式烧瓶中。在搅拌烧瓶内容物并通过加热使反应体系的温度维持在50℃的同时逐渐加入100份非结晶性聚酯树脂(1)并溶解。然后,向其中添加5份25%的氨水,并滴加离子交换水以进行乳化。在减压下使用蒸发器从乳化液中除去溶剂,由此获得包含体积平均粒径为185nm的颗粒的非结晶性聚酯树脂分散液(3)。由于使用蒸发器在降压过程中使水分蒸发,固体含量增大,因此在合适的时间点停止降压,并添加蒸馏水以调整固体含量为20%。以与上述的调色剂颗粒分散液中含有的有机溶剂的含量测定相同的方法,使用气相色谱仪测定非结晶性聚酯树脂分散液(3)中含有的有机溶剂的含量。结果,非结晶性聚酯树脂分散液(3)中含有的MEK和IPA的量分别为40ppm和150ppm。
非结晶性聚酯树脂分散液(4)的制备
将40份甲基乙基酮和10份异丙醇加入配有施加搅拌力的四叶桨叶的2L可拆式烧瓶中。在搅拌烧瓶内容物并通过加热使反应体系的温度维持在50℃的同时逐渐加入100份非结晶性聚酯树脂(1)并溶解。然后,向其中添加5份25%的氨水,并滴加离子交换水以进行乳化。减压下使用蒸发器从乳化液中除去溶剂,由此获得包含体积平均粒径为205nm的颗粒的非结晶性聚酯树脂分散液(4)。由于使用蒸发器在降压过程中使水分蒸发,固体含量增大,因此在合适的时间点停止降压,并添加蒸馏水以调整固体含量为20%。以与上述的调色剂颗粒分散液中含有的有机溶剂的含量测定相同的方法,使用气相色谱仪测定非结晶性聚酯树脂分散液(4)中含有的有机溶剂的含量。结果,非结晶性聚酯树脂分散液(4)中含有的MEK和IPA的量分别为0ppm和10ppm。
非结晶性聚酯树脂分散液(5)的制备
使用通过对CAVITRON CD1010(商品名,由Eurotec Ltd.制造)进行改造以使其适合高温高压处理而得到的分散机分散非结晶性聚酯树脂(1)。具体而言,制备具有下述组成的液体:79%的离子交换水、1%(以有效成分的量计)的阴离子表面活性剂(商品名:NEOGEN RK,由Dai-ichiKogyo Seiyaku Co.,Ltd.制造)和20%的非结晶性树脂。用氨水将液体的pH调整为8.5,然后使用改造的CAVITRON CD1010在转子的转速为60Hz、压力为5kg/cm2、热交换器的加热温度为140℃的条件下分散所述液体,由此获得体积平均粒径为240nm的非结晶性聚酯树脂分散液(5)。以与上述的调色剂颗粒分散液中含有的有机溶剂的含量测定相同的方法,使用气相色谱仪测定非结晶性聚酯树脂分散液(5)中含有的有机溶剂的量。结果,非结晶性聚酯树脂分散液(5)中含有的MEK和IPA的量分别为0ppm和0ppm。
非结晶性聚酯树脂分散液(6)的制备
将80份甲基乙基酮和40份异丙醇加入配有施加搅拌力的四叶桨叶的2L可拆式烧瓶中。在搅拌烧瓶内容物并通过加热使反应体系的温度维持在50℃的同时逐渐加入100份非结晶性聚酯树脂(1)并溶解。然后,向其中添加10份25%的氨水,并滴加离子交换水以进行乳化。减压下使用蒸发器从乳化液中除去溶剂,由此获得包含体积平均粒径为180nm的颗粒的非结晶性聚酯树脂分散液(6)。由于使用蒸发器在降压过程中使水分蒸发,固体含量增大,因此在合适的时间点停止降压,并添加蒸馏水以调整固体含量为20%。以与上述的调色剂颗粒分散液中含有的有机溶剂的含量测定相同的方法,使用气相色谱仪测定非结晶性聚酯树脂分散液(6)中含有的有机溶剂的含量。结果,非结晶性聚酯树脂分散液(6)中含有的MEK和IPA的量分别为2,000ppm和5,000ppm。
非结晶性聚酯树脂分散液(7)的制备
将非结晶性聚酯树脂(1)溶解在甲基乙基酮中。然后,在防爆干燥机中于45℃对溶液进行干燥直至固体含量变成95%。然后使用通过对CAVITRON CD1010(商品名,由Eurotec Ltd.制造)进行改造以使其适合高温高压处理而得到的分散机分散树脂。具体而言,制备具有下述组成的的混合液:79%的离子交换水、1%(以有效成分的量计)的阴离子表面活性剂(商品名:NEOGEN RK,由Dai-ichi Kogyo Seiyaku Co.,Ltd.制造)和20%的非结晶性树脂。用氨水将混合液的pH调整为8.5,然后使用改造的CAVITRON CD1010在转子的转速为60Hz、压力为5kg/cm2、热交换器的加热温度为140℃的条件下分散所述混合液。之后,在减压下蒸发分散液,由此获得体积平均粒径为220nm的非结晶性聚酯树脂分散液(7)。由于在蒸发过程中水分蒸发,固体含量增大,因此在合适的时间点停止蒸发操作,并添加蒸馏水以调整固体含量为20%。以与上述的调色剂颗粒分散液中含有的有机溶剂的含量测定相同的方法,使用气相色谱仪测定非结晶性聚酯树脂分散液(7)中含有的有机溶剂的量。结果,非结晶性聚酯树脂分散液(7)中含有的MEK和IPA的量分别为450ppm和0ppm。
非结晶性聚酯树脂分散液(8)的制备
使用通过对CAVITRON CD1010(商品名,由Eurotec Ltd.制造)进行改造以使其适合高温高压处理而得到的分散机分散非结晶性聚酯树脂(1)。具体而言,制备具有下述组成的混合液:79%的离子交换水、1%(以有效成分的量计)的阴离子表面活性剂(商品名:NEOGEN RK,由Dai-ichiKogyo Seiyaku Co.,Ltd.制造)和20%的非结晶性树脂。用氨水将混合液的pH调整为8.5,然后使用改造的CAVITRON CD1010在转子的转速为60Hz、压力为5kg/cm2、热交换器的加热温度为140℃的条件下分散所述混合液。之后,向其中添加1%(相对于非结晶性树脂)的异丙醇,然后在减压下蒸发分散液,由此获得体积平均粒径为190nm的非结晶性聚酯树脂分散液(8)。由于在蒸发过程中水分蒸发,固体含量增大,因此在合适的时间点停止蒸发操作,并添加蒸馏水以调整固体含量为20%。以与上述的调色剂颗粒分散液中含有的有机溶剂的含量测定相同的方法,使用气相色谱仪测定非结晶性聚酯树脂分散液(8)中含有的有机溶剂的量。结果,非结晶性聚酯树脂分散液(8)中含有的MEK和IPA的量分别为0ppm和610ppm。
非结晶性聚酯树脂分散液(9)的制备
使用通过对CAVITRON CD1010(商品名,由Eurotec Ltd.制造)进行改造以使其适合高温高压处理而得到的分散机分散非结晶性聚酯树脂(1)。具体而言,制备具有下述组成的混合液:79%的离子交换水、1%(以有效成分的量计)的阴离子表面活性剂(商品名:NEOGEN RK,由Dai-ichiKogyo Seiyaku Co.,Ltd.制造)和20%的非结晶性树脂。用氨水将混合液的pH调整为8.5,然后使用改造的CAVITRON CD1010在转子的转速为60Hz、压力为5kg/cm2、热交换器的加热温度为140℃的条件下分散所述混合液。之后,向其中添加1%(相对于非结晶性树脂)的丙酮和1%(相对于非结晶性树脂)的异丙醇,然后在减压下蒸发分散液,由此获得体积平均粒径为190nm的非结晶性聚酯树脂分散液(9)。由于在蒸发过程中水分蒸发,固体含量增大,因此在合适的时间点停止蒸发操作,并添加蒸馏水以调整固体含量为20%。以与上述的调色剂颗粒分散液中含有的有机溶剂的含量测定相同的方法,使用气相色谱仪测定非结晶性聚酯树脂分散液(9)中含有的有机溶剂的量。结果,非结晶性聚酯树脂分散液(9)中含有的丙酮和IPA的量分别为250ppm和420ppm。
非结晶性聚酯树脂分散液(10)的制备
使用通过对CAVITRON CD1010(商品名,由Eurotec Ltd.制造)进行改造以使其适合高温高压处理而得到的分散机分散非结晶性聚酯树脂(1)。具体而言,制备具有下述组成的混合液:79%的离子交换水、1%(以有效成分的量计)的阴离子表面活性剂(商品名:NEOGEN RK,由Dai-ichiKogyo Seiyaku Co.,Ltd.制造)和20%的非结晶性树脂。用氨水将混合液的pH调整为8.5,然后使用改造的CAVITRON CD1010在转子的转速为60Hz、压力为5kg/cm2、热交换器的加热温度为140℃的条件下分散所述混合液。之后,向其中加入1%(基于非结晶性树脂的量)的甲基乙基酮和1%(相对于非结晶性树脂)的乙醇,然后在减压下蒸发分散液,由此获得体积平均粒径为190nm的非结晶性聚酯树脂分散液(10)。由于在蒸发过程中水分蒸发,固体含量增大,因此在合适的时间点停止蒸发操作,并添加蒸馏水以调整固体含量为20%。以与上述的调色剂颗粒分散液中含有的有机溶剂的含量测定相同的方法,使用气相色谱仪测定非结晶性聚酯树脂分散液(10)中含有的有机溶剂的量。结果,非结晶性聚酯树脂分散液(10)中含有的MEK和乙醇的量分别为280ppm和250ppm。
结晶性聚酯树脂分散液(1)的制备
将60份甲基乙基酮和50份异丙醇加入配有施加搅拌力的四叶桨叶的2L可拆式烧瓶中。在搅拌烧瓶内容物并通过加热使反应体系的温度维持在65℃的同时逐渐加入100份结晶性聚酯树脂(a)并溶解。然后,向其中添加15份25%的氨水,并滴加离子交换水以进行乳化。减压下使用蒸发器从乳化液中除去溶剂,由此获得包含体积平均粒径为280nm的颗粒的结晶性聚酯树脂分散液(1)。由于使用蒸发器在降压过程中使水分蒸发,固体含量增大,因此在合适的时间点停止降压,并添加蒸馏水以调整固体含量为20%。以与上述的调色剂颗粒分散液中含有的有机溶剂的含量测定相同的方法,使用气相色谱仪测定结晶性聚酯树脂分散液(1)中含有的有机溶剂的含量。结果,结晶性聚酯树脂分散液(1)中含有的MEK和IPA的量分别为300ppm和650ppm。
结晶性聚酯树脂分散液(2)的制备
将结晶性聚酯树脂(a)溶解在重量比为1.5∶1(MEK∶IPA)的甲基乙基酮(MEK)和异丙醇(IPA)的混合溶剂中。然后,在防爆干燥机中于45℃对溶液进行干燥直至固体含量变成95%。然后使用通过对CAVITRON CD1010(商品名,由Eurotec Ltd.制造)进行改造以使其适合高温高压处理而得到的分散机分散树脂。具体而言,制备具有下述组成的混合液:79%的离子交换水、1%(以有效成分的量计)的阴离子表面活性剂(商品名:NEOGENRK,由Dai-ichi Kogyo Seiyaku Co.,Ltd.制造)和20%的结晶性树脂。用氨水将混合液的pH调整为8.5,然后使用改造的CAVITRON CD1010在转子的转速为60Hz、压力为5kg/cm2、热交换器的加热温度为140℃的条件下分散所述混合液。之后,在减压下蒸发分散液,由此获得体积平均粒径为275nm的结晶性聚酯树脂分散液(2)。由于在蒸发过程中水分蒸发,固体含量增大,因此在合适的时间点停止蒸发操作,并添加蒸馏水以调整固体含量为20%。以与上述的调色剂颗粒分散液中含有的有机溶剂的含量测定相同的方法,使用气相色谱仪测定结晶性聚酯树脂分散液(2)中含有的有机溶剂的量。结果,结晶性聚酯树脂分散液(2)中含有的MEK和IPA的量分别为210ppm和180ppm。
结晶性聚酯树脂分散液(3)的制备
将50份甲基乙基酮和15份异丙醇加入配有施加搅拌力的四叶桨叶的2L可拆式烧瓶中。在搅拌烧瓶内容物并通过加热使反应体系的温度维持在65℃的同时逐渐加入100份结晶性聚酯树脂(a)并溶解。然后,向其中添加15份25%的氨水,并滴加离子交换水以进行乳化。减压下使用蒸发器从乳化液中除去溶剂,由此获得包含体积平均粒径为200nm的颗粒的结晶性聚酯树脂分散液(3)。由于使用蒸发器在降压过程中使水分蒸发,固体含量增大,因此在合适的时间点停止降压,并添加蒸馏水以调整固体含量为20%。以与上述的调色剂颗粒分散液中含有的有机溶剂的含量测定相同的方法,使用气相色谱仪测定结晶性聚酯树脂分散液(3)中含有的有机溶剂的含量。结果,结晶性聚酯树脂分散液(3)中含有的MEK和IPA的量分别为35ppm和100ppm。
结晶性聚酯树脂分散液(4)的制备
将50份甲基乙基酮和15份异丙醇加入配有施加搅拌力的四叶桨叶的2L可拆式烧瓶中。在搅拌烧瓶内容物并通过加热使反应体系的温度维持在65℃的同时逐渐加入100份结晶性聚酯树脂(a)并溶解。然后,向其中添加15份25%的氨水,并滴加离子交换水以进行乳化。减压下使用蒸发器从乳化液中除去溶剂,由此获得包含体积平均粒径为205nm的颗粒的结晶性聚酯树脂分散液(4)。由于使用蒸发器在降压过程中使水分蒸发,固体含量增大,因此在合适的时间点停止降压,并添加蒸馏水以调整固体含量为20%。以与上述的调色剂颗粒分散液中含有的有机溶剂的含量测定相同的方法,使用气相色谱仪测定结晶性聚酯树脂分散液(4)中含有的有机溶剂的含量。结果,结晶性聚酯树脂分散液(4)中含有的MEK和IPA的量分别为0ppm和125ppm。
结晶性聚酯树脂分散液(5)的制备
使用通过对CAVITRON CD1010(商品名,由Eurotec Ltd.制造)进行改造以使其适合高温高压处理而得到的分散机分散结晶性聚酯树脂(a)。具体而言,制备具有下述组成的的液体:79%的离子交换水、1%(以有效成分的量计)的阴离子表面活性剂(商品名:NEOGEN RK,由Dai-ichiKogyo Seiyaku Co.,Ltd.制造)和20%的结晶性树脂。用氨水将液体的pH调整为8.5,然后使用改造的CAVITRON CD1010在转子的转速为60Hz、压力为5kg/cm2、热交换器的加热温度为140℃的条件下分散所述液体,由此获得体积平均粒径为220nm的结晶性聚酯树脂分散液(5)。以与上述的调色剂颗粒分散液中含有的有机溶剂的含量测定相同的方法,使用气相色谱仪测定结晶性聚酯树脂分散液(5)中含有的有机溶剂的量。结果,结晶性聚酯树脂分散液(5)中含有的MEK和乙醇的量分别为0ppm和0ppm。
结晶性聚酯树脂分散液(6)的制备
将80份甲基乙基酮和80份异丙醇加入配有施加搅拌力的四叶桨叶的2L可拆式烧瓶中。在搅拌烧瓶内容物并通过加热使反应体系的温度维持在65℃的同时逐渐加入100份结晶性聚酯树脂(a)并溶解。然后,向其中添加15份25%的氨水,并滴加离子交换水以进行乳化。减压下使用蒸发器从乳化液中除去溶剂,由此获得包含体积平均粒径为250nm的颗粒的结晶性聚酯树脂分散液(6)。由于使用蒸发器在降压过程中使水分蒸发,固体含量增大,因此在合适的时间点停止降压,并添加蒸馏水以调整固体含量为20%。以与上述的调色剂颗粒分散液中含有的有机溶剂的含量测定相同的方法,使用气相色谱仪测定结晶性聚酯树脂分散液(6)中含有的有机溶剂的含量。结果,结晶性聚酯树脂分散液(6)中含有的MEK和IPA的量分别为2,000ppm和6,000ppm。
结晶性聚酯树脂分散液(7)的制备
将结晶性聚酯树脂(a)溶解在重量比为1.5∶1(丙酮∶IPA)的丙酮和异丙醇(IPA)的混合溶剂中。然后,在防爆干燥机中于45℃对溶液进行干燥直至固体含量变成95%。然后使用通过对CAVITRON CD1010(商品名,由Eurotec Ltd.制造)进行改造以使其适合高温高压处理而得到的分散机分散树脂。具体而言,制备具有下述组成的混合液:79%的离子交换水、1%(以有效成分的量计)的阴离子表面活性剂(商品名:NEOGEN RK,由Dai-ichiKogyo Seiyaku Co.,Ltd.制造)和20%的结晶性树脂。用氨水将混合液的pH调整为8.5,然后使用改造的CAVITRON CD1010在转子的转速为60Hz、压力为5kg/cm2、热交换器的加热温度为140℃的条件下分散所述混合液。之后,在减压下蒸发分散液,由此获得体积平均粒径为242nm的结晶性聚酯树脂分散液(7)。由于在蒸发过程中水分蒸发,固体含量增大,因此在合适的时间点停止蒸发操作,并添加蒸馏水以调整固体含量为20%。以与上述的调色剂颗粒分散液中含有的有机溶剂的含量测定相同的方法,使用气相色谱仪测定结晶性聚酯树脂分散液(7)中含有的有机溶剂的量。结果,结晶性聚酯树脂分散液(7)中含有的丙酮和IPA的量分别为110ppm和190ppm。
结晶性聚酯树脂分散液(8)的制备
将结晶性聚酯树脂(a)溶解在重量比为1.5∶1(MEK∶乙醇)的甲基乙基酮(MEK)和乙醇的混合溶剂中。然后,在防爆干燥机中于45℃对溶液进行干燥直至固体含量变成95%。然后使用通过对CAVITRON CD1010(商品名,由Eurotec Ltd.制造)进行改造以使其适合高温高压处理而得到的分散机分散树脂。具体而言,制备具有下述组成的混合液:79%的离子交换水、1%(以有效成分的量计)的阴离子表面活性剂(商品名:NEOGEN RK,由Dai-ichi Kogyo Seiyaku Co.,Ltd.制造)和20%的结晶性树脂。用氨水将混合液的pH调整为8.5,然后使用改造的CAVITRON CD1010在转子的转速为60Hz、压力为5kg/cm2、热交换器的加热温度为140℃的条件下分散所述混合液。之后,在减压下蒸发分散液,由此获得体积平均粒径为245nm的结晶性聚酯树脂分散液(8)。由于在蒸发过程中水分蒸发,固体含量增大,因此在合适的时间点停止蒸发操作,并添加蒸馏水以调整固体含量为20%。以与上述的调色剂颗粒分散液中含有的有机溶剂的含量测定相同的方法,使用气相色谱仪测定结晶性聚酯树脂分散液(8)中含有的有机溶剂的量。结果,结晶性聚酯树脂分散液(8)中含有的MEK和乙醇的量分别为150ppm和80ppm。
着色剂分散液(1)的制备
将20份青色颜料(商品名:ECB-301由Dainichiseika Color andChemicals Manufacturing Co.,Ltd.制造)、2份阴离子表面活性剂(商品名:NEOGEN SC,由Dai-ichi Kogyo Seiyaku Co.,Ltd.,制造,相对于着色剂其量为10%(以有效成分的量计))和78份水倒入不锈钢容器中,所述不锈钢容器的大小为将上述全部成分装入其中时液面达到容器高度的约三分之一。将容器中的液体使用均质器(商品名:ULTRA-TURRAX T50,由IKAJapan K.K.制造)以5000rpm分散5分钟,并使用搅拌装置搅拌消泡一天。然后,使用高压碰撞式分散机ALTIMIZER(商品名:HJP30006,由SuginoMachine Co.,Ltd.制造)在240MPa的压力分散所述分散液。分散相当于以按照总装载量和设备的处理能力换算为25道(path)的分散。之后,向其中添加离子交换水,由此将固体含量调整为16.5%。着色剂颗粒分散液中含有的颗粒的体积平均粒径(D50)以MICROTRAC UPA(商品名,由Nikkiso Co.,Ltd.制造)进行测量,结果为115nm。
防粘剂分散液的制备
将下列成分用均质器(商品名:ULTRA-TURRAX T50,由IKA JapanK.K.制造)在95℃加热下充分分散:
聚亚烷基蜡(商品名:HNP-9,由Nippon Seiro Co.,Ltd.制造,熔点为78℃,180℃时的粘度为2.5mPa·s):270份
阴离子表面活性剂(商品名:NEOGEN RK,由Dai-ichi Kogyo SeiyakuCo.,Ltd.制造):8.4份(有效成分的量相对于防粘剂的量为3.0%)
离子交换水:720份
得到的分散液使用压力排出式均质器(由APV Gaulin Inc.制造的Gaulin均质器)于500kg/cm2的分散压力进一步分散这样的一段时间:分散相当于以按照总装载量和设备的处理能力换算为10道的分散,由此得到防粘剂分散液。防粘剂颗粒的体积平均粒径D50为225nm。之后,添加离子交换水,将固体含量调整为25.8%。
实施例1
调色剂颗粒(1)的制造
将下列成分装入配有温度计、pH计和搅拌器的3L反应容器中:
离子交换水:400份
结晶性聚酯树脂分散液(1)(含结晶性聚酯树脂的浓度为20%):50份
非结晶性聚酯树脂分散液(1)(含非结晶性聚酯树脂的浓度为20%):250份
阴离子表面活性剂(商品名:NEOGEN RK,由Dai-ichi Kogyo SeiyakuCo.,Ltd.制造,有效成分的含量为60%):2.5份
在以150rpm搅拌反应容器的内容物并使用覆套式加热器从外部调节温度的同时,使内容物于30℃维持30分钟。
之后,向其中添加下列成分:
着色剂分散液(1)(着色剂浓度为15%):47份
防粘剂分散液(防粘剂浓度为25%):32份
反应容器的内容物在上述温度和搅拌条件下维持5分钟。维持上述温度和搅拌条件的同时,向其中加入1.0%的硝酸水溶液以调节pH为2.7。之后,移去搅拌装置和覆套式加热器。然后,使用均质器(商品名:ULTRA-TURRAX T50,由IKA Japan K.K.制造)以3,000rpm分散反应容器的内容物的同时,将0.5份聚(氯化铝)与37.5份0.1%的硝酸水溶液的混合液按照下述方式加入其中:首先加入混合液的一半(以重量计),然后将分散旋转数变为5,000rpm,用一分钟加入混合液的另一半,然后将分散旋转数变为6,500rpm,分散继续进行6分钟。
对反应容器设置搅拌装置和覆套式加热器。然后,调整搅拌装置的旋转数以充分搅拌浆料的同时,将温度以0.5℃/分钟的速率升至42℃,并在42℃维持15分钟,再以0.1℃/分钟的速率升温,在该过程中,使用Coulter MULTISIZER II(商品名,由Beckman Coulter Inc.制造,孔径为50μm)以ISOTON(商品名,由Beckman Coulter Inc.制造)作为稀释剂在10%的测定浓度下每隔10分钟测定粒径。体积平均粒径达到5.0μm时,添加125份非结晶性聚酯树脂分散液(1)。添加完非结晶性聚酯树脂分散液后将温度维持30分钟,然后使用5%的氢氧化钠水溶液将分散液的pH调整为9.0。之后,以1℃/分钟的升温速率将温度升至90℃,同时温度每升高5℃就将pH调整为9.0。得到的反应液在90℃维持2小时,然后以1℃/分钟的速率将其温度降至20℃,由此固化颗粒并提供调色剂颗粒分散液。
之后,过滤调色剂颗粒分散液,随后用流动的离子交换水洗涤。滤出液的电导率为30mS以下时,取出饼状颗粒,并将其放入10倍于颗粒重量的离子交换水中,利用三一(three-one)马达进行搅拌。颗粒充分分散时,使用1.0%的硝酸水溶液将液体的pH调整至4.0,并维持10分钟。之后,再次进行过滤和以流动水洗涤。滤出液的电导率变成10mS以下时,停止以流动水洗涤,由此进行固液分离。用样品磨将得到的饼状颗粒粉碎,然后使用气流干燥机干燥,其中调整干燥空气的量和热空气的入口温度以使气流干燥机的出口温度为45℃。结果得到调色剂颗粒(1)。
得到的调色剂颗粒(1)的体积平均粒径(D50)为6.2μm,GSD(体积)为1.22,在LUZEX FT(商品名,由Nireco Corporation制造)下观察颗粒形状所确定的形状系数SF1为133。调色剂颗粒(1)的水分散上清液如上所述制备时,由以上方法测定的水分散上清液中的甲基乙基酮的浓度为2ppm,由以上方法测定的水分散上清液中的异丙醇的浓度为7ppm,水分散上清液中的甲基乙基酮和异丙醇的总浓度为9ppm。调色剂颗粒(1)的DMF溶解上清液如上所述制备时,DMF溶解上清液中的甲基乙基酮的浓度为6ppm,DMF溶解上清液中的异丙醇的浓度为15ppm,DMF溶解上清液中的甲基乙基酮和异丙醇的总浓度为21ppm。
GSD(体积)如下测定。
设定划分的粒径范围以使1.26μm~50.8μm的粒径范围基于对应于各区段的粒径的对数值以0.1的间隔划分为16个区段。具体而言,区段1对应于1.26μm以上至小于1.59μm的粒径范围,区段2对应于1.59μm以上至小于2.00μm的粒径范围,区段3对应于2.00μm以上至小于2.52μm的粒径范围,等等,由此区段1的下限粒径的对数值(log 1.26)为0.1,区段2的下限粒径的对数值(log 1.59)为0.2,区段3的下限粒径的对数值(log2.00)为0.3,等等,区段16的下限粒径的对数值为1.6。基于由CoulterMULTISIZER II测定并分为各区段的粒径分布,从小粒径侧起绘制颗粒数目累积分布曲线和颗粒体积累积分布曲线。将颗粒数目累积分布曲线达到颗粒总数的16%处的粒径定义为D16(pop.),将颗粒数目累积分布曲线达到颗粒总数的50%处的粒径定义为D50(pop.),将颗粒数目累积分布曲线达到颗粒总数的84%处的粒径定义为D84(pop.)。类似的,将颗粒体积累积分布曲线达到颗粒总体积的16%处的粒径定义为D16(体积),将颗粒体积累积分布曲线达到颗粒总体积的50%处的粒径定义为D50(体积),将颗粒体积累积分布曲线达到颗粒总体积的84%处的粒径定义为D84(体积)。体积粒径分布指数GSD(体积)由表达式GSD(体积)=(D84(体积)/D16(体积))1/2计算。
形状系数SF1根据下列表达式计算:
SF1=((调色剂颗粒的绝对最大长度)2/(调色剂颗粒的投影面积))×(π/4)×100
使用LUZEX FT获得调色剂颗粒的绝对最大长度和调色剂颗粒的投影面积。
具有外部添加剂的调色剂(1)的制造
使用样品磨将100份得到的调色剂颗粒与1.5份疏水性二氧化硅(商品名:RY50,由Nippon Aerosil Co.,Ltd.制造)和1.0份疏水性氧化钛(商品名:T805,由Nippon Aerosil Co.,Ltd.制造)以10,000rpm混合45秒。之后,通过网孔为45μm的振动筛筛分具有外部添加剂的调色剂颗粒,由此制造调色剂(1)。
实施例2
调色剂颗粒(2)的制备
以与实施例1中调色剂颗粒(1)的制备相同的方式制备调色剂颗粒(2),不同之处在于使用结晶性聚酯树脂分散液(2)和非结晶性聚酯树脂分散液(2)分别代替实施例1中的结晶性聚酯树脂分散液(1)和非结晶性聚酯树脂分散液(1)。
得到的调色剂颗粒(2)的体积平均粒径(D50)为6.3μm,GSD(体积)为1.23,在LUZEX FT(商品名,由Nireco Corporation制造)下观察颗粒形状所确定的形状系数SF1为128。调色剂的水分散上清液如上所述制备时,由以上方法测定的水分散上清液中的甲基乙基酮的浓度为5ppm,由以上方法测定的水分散上清液中的异丙醇的浓度为3ppm,水分散上清液中的甲基乙基酮和异丙醇的总浓度为8ppm。调色剂颗粒(2)的DMF溶解上清液如上所述制备时,DMF溶解上清液中的甲基乙基酮的浓度为15ppm,DMF溶解上清液中的异丙醇的浓度为8ppm,DMF溶解上清液中的甲基乙基酮和异丙醇的总浓度为23ppm。
以与实施例1中的具有外部添加剂的调色剂颗粒(1)的制备相同的方式制备具有外部添加剂的调色剂(2),不同之处在于使用调色剂颗粒(2)代替实施例1中的调色剂颗粒(1)。
实施例3
调色剂颗粒(3)的制备
以与实施例1中调色剂颗粒(1)的制备相同的方式制备调色剂颗粒(3),不同之处在于使用结晶性聚酯树脂分散液(3)和非结晶性聚酯树脂分散液(3)分别代替实施例1中的结晶性聚酯树脂分散液(1)和非结晶性聚酯树脂分散液(1)。
得到的调色剂颗粒(3)的体积平均粒径(D50)为5.8μm,GSD(体积)为1.24,在LUZEX FT(商品名,由Nireco Corporation制造)下观察颗粒形状所确定的形状系数SF1为133。调色剂的水分散上清液如上所述制备时,由以上方法测定的水分散上清液中的甲基乙基酮的浓度为1ppm,由以上方法测定的水分散上清液中的异丙醇的浓度为5ppm,水分散上清液中的甲基乙基酮和异丙醇的总浓度为6ppm。调色剂颗粒(3)的DMF溶解上清液如上所述制备时,DMF溶解上清液中的甲基乙基酮的浓度为3ppm,DMF溶解上清液中的异丙醇的浓度为8ppm,DMF溶解上清液中的甲基乙基酮和异丙醇的总浓度为11ppm。
以与实施例1中的具有外部添加剂的调色剂(1)的制备相同的方式制备具有外部添加剂的调色剂(3),不同之处在于使用调色剂颗粒(3)代替实施例1中的调色剂颗粒(1)。
实施例4
调色剂颗粒(4)的制备
将下列成分装入配有温度计、pH计和搅拌器的3L反应容器中:
离子交换水:400份
结晶性聚酯树脂分散液(6)(含结晶性聚酯树脂的浓度为20%):50份
非结晶性聚酯树脂分散液(6)(含非结晶性聚酯树脂的浓度为20%):250份
阴离子表面活性剂(商品名:NEOGEN RK,由Dai-ichi Kogyo SeiyakuCo.,Ltd.制造,有效成分的含量为60%):2.5份
在以150rpm搅拌反应容器的内容物并使用覆套式加热器从外部调节温度的同时,使内容物于30℃维持30分钟。
之后,向其中添加下列成分:
着色剂分散液(1)(着色剂浓度为15%):47份
防粘剂分散液(防粘剂浓度为25%):32份
反应容器的内容物在上述温度和搅拌条件下维持5分钟。维持上述温度和搅拌条件的同时,向其中加入1.0%的硝酸水溶液以调节pH为2.7。之后,移去搅拌装置和覆套式加热器。然后,使用均质器(商品名:ULTRA-TURRAX T50,由IKA Japan K.K.制造)以3,000rpm分散反应容器的内容物的同时,将0.5份聚(氯化铝)与37.5份0.1%的硝酸水溶液的混合液按照下述方式加入其中:首先加入混合液的一半(以重量计),然后将分散旋转数变为5,000rpm,用一分钟加入混合液的另一半,然后将分散旋转数变为6,500rpm,分散继续进行6分钟。
对反应容器设置搅拌装置和覆套式加热器。然后,调整搅拌装置的旋转数以充分搅拌浆料的同时,温度以0.5℃/分钟的速率升至42℃,并在42℃维持15分钟,再以0.1℃/分钟的速率升温,在该过程中,使用Coulter MULTISIZER II(商品名,由Beckman Coulter Inc.制造,孔径为50μm)以ISOTON(商品名,由Beckman Coulter Inc.制造)作为稀释剂在10%的测定浓度下每隔10分钟测定粒径。体积平均粒径达到5.0μm时,添加125份非结晶性聚酯树脂分散液(6)。添加完非结晶性聚酯树脂分散液后将温度维持30分钟,然后使用5%的氢氧化钠水溶液将分散液的pH调整为9.0。之后,以1℃/分钟的升温速率将温度升至90℃,同时温度每升高5℃就将pH调整为9.0。得到的反应液在90℃维持2小时,然后以1℃/分钟的速率将其温度降至20℃,由此固化颗粒并提供调色剂颗粒分散液。
之后,过滤调色剂颗粒分散液,随后用流动的离子交换水洗涤。滤出液的电导率为30mS以下时,取出饼状颗粒,并将其放入10倍于颗粒重量的离子交换水中,利用三一马达进行搅拌。颗粒充分分散时,使用1.0%的硝酸水溶液将液体的pH调整至4.0,并维持10分钟。之后,再次进行过滤和以流动水洗涤。滤出液的电导率变成10mS以下时,停止以流动水洗涤,由此进行固液分离。用样品磨将得到的饼状颗粒粉碎,然后于25℃的炉中干燥24小时。用样品磨将干燥的颗粒粉碎,在25℃炉中再次干燥24小时。以与实施例1中相同的方式使得到的调色剂颗粒与外部添加剂混合并筛分,由此得到调色剂颗粒(4)。
得到的调色剂颗粒(4)的体积平均粒径(D50)为6.2μm,GSD(体积)为1.22,在LUZEX FT(商品名,由Nireco Corporation制造)下观察颗粒形状所确定的形状系数SF1为132。调色剂的水分散上清液如上所述制备时,由以上方法测定的水分散上清液中的甲基乙基酮的浓度为3ppm,由以上方法测定的水分散上清液中的异丙醇的浓度为6ppm,水分散上清液中的甲基乙基酮和异丙醇的总浓度为9ppm。调色剂颗粒(4)的DMF溶解上清液如上所述制备时,DMF溶解上清液中的甲基乙基酮的浓度为8ppm,DMF溶解上清液中的异丙醇的浓度为38ppm,DMF溶解上清液中的甲基乙基酮和异丙醇的总浓度为46ppm。
以与实施例1中具有外部添加剂的调色剂(1)的制备相同的方式制备具有外部添加剂的调色剂(4),不同之处在于使用调色剂颗粒(4)代替实施例1中的调色剂颗粒(1)。
实施例5
调色剂颗粒(5)的制备
将下列成分装入配有温度计、pH计和搅拌器的3L反应容器中:
离子交换水:400份
结晶性聚酯树脂分散液(1)(含结晶性聚酯树脂的浓度为20%):90份
非结晶性聚酯树脂分散液(1)(含非结晶性聚酯树脂的浓度为20%):210份
阴离子表面活性剂(商品名:NEOGEN RK,由Dai-ichi Kogyo SeiyakuCo.,Ltd.制造,有效成分的含量为60%):2.5份
在以150rpm搅拌反应容器的内容物并使用覆套式加热器从外部调节温度的同时,使内容物于30℃维持30分钟。
之后,向其中添加下列成分:
着色剂分散液(1)(着色剂浓度为15%):47份
防粘剂分散液(防粘剂浓度为25%):32份
反应容器的内容物在上述温度和搅拌条件下维持5分钟。维持上述温度和搅拌条件的同时,向其中加入1.0%的硝酸水溶液以调节pH为2.7。之后,移去搅拌装置和覆套式加热器。然后,使用均质器(商品名:ULTRA-TURRAX T50,由IKA Japan K.K.制造)以3,000rpm分散反应容器的内容物的同时,将0.5份聚(氯化铝)与37.5份0.1%的硝酸水溶液的混合液按照下述方式加入其中:首先加入混合液的一半(以重量计),然后将分散旋转数变为5,000rpm,用一分钟加入混合液的另一半,然后将分散旋转数变为6,500rpm,分散继续进行6分钟。
对反应容器设置搅拌装置和覆套式加热器。然后,调整搅拌装置的旋转数以充分搅拌浆料的同时,将温度以0.5℃/分钟的速率升至42℃,并在42℃维持15分钟,再以0.1℃/分钟的速率升温,在该过程中,使用Coulter MULTISIZER II(商品名,由Beckman Coulter Inc.制造,孔径为50μm)以ISOTON(商品名,由Beckman Coulter Inc.制造)作为稀释剂在10%的测定浓度下每隔10分钟测定粒径。体积平均粒径达到5.0μm时,添加125份非结晶性聚酯树脂分散液(1)。添加完非结晶性聚酯树脂分散液后将温度维持30分钟,然后使用5%的氢氧化钠水溶液将分散液的pH调整为9.0。之后,以1℃/分钟的升温速率将温度升至90℃,同时温度每升高5℃就将pH调整为9.0。得到的反应液在90℃维持2小时,然后以1℃/分钟的速率将其温度降至20℃,由此固化颗粒并提供调色剂颗粒分散液。
之后,过滤调色剂颗粒分散液,随后用流动的离子交换水洗涤。滤出液的电导率为30mS以下时,取出饼状颗粒,并将其放入10倍于颗粒重量的离子交换水中,利用三一马达进行搅拌。颗粒充分分散时,使用1.0%的硝酸水溶液将液体的pH调整至4.0,并维持10分钟。之后,再次进行过滤和以流动水洗涤。滤出液的电导率变成10mS以下时,停止以流动水洗涤,由此进行固液分离。用样品磨将得到的饼状颗粒粉碎,然后使用气流干燥机干燥,其中调整干燥空气的量和热空气的入口温度以使气流干燥机的出口温度为45℃。结果得到调色剂颗粒(5)。
得到的调色剂颗粒(5)的体积平均粒径(D50)为6.1μm,GSD(体积)为1.22,在LUZEX FT(商品名,由Nireco Corporation制造)下观察颗粒形状所确定的形状系数SF1为133。调色剂的水分散上清液如上所述制备时,由以上方法测定的水分散上清液中的甲基乙基酮的浓度为3ppm,由以上方法测定的水分散上清液中的异丙醇的浓度为5ppm,水分散上清液中的甲基乙基酮和异丙醇的总浓度为8ppm。调色剂颗粒(5)的DMF溶解上清液如上所述制备时,DMF溶解上清液中的甲基乙基酮的浓度为5ppm,DMF溶解上清液中的异丙醇的浓度为14ppm,DMF溶解上清液中的甲基乙基酮和异丙醇的总浓度为19ppm。以与实施例1中具有外部添加剂的调色剂(1)的制备相同的方式制备具有外部添加剂的调色剂(5),不同之处在于使用调色剂颗粒(5)代替实施例1中的调色剂颗粒(1)。
实施例6
调色剂颗粒(6)的制备
以与实施例1中调色剂颗粒(1)的制备相同的方式制备调色剂颗粒(6),不同之处在于使用结晶性聚酯树脂分散液(7)和非结晶性聚酯树脂分散液(9)分别代替实施例1中的结晶性聚酯树脂分散液(1)和非结晶性聚酯树脂分散液(1)。
得到的调色剂颗粒(6)的体积平均粒径(D50)为6.4μm,GSD(体积)为1.23,在LUZEX FT(商品名,由Nireco Corporation制造)下观察颗粒形状所确定的形状系数SF1为135。调色剂的水分散上清液如上所述制备时,由以上方法测定的水分散上清液中的丙酮的浓度为3ppm,由以上方法测定的水分散上清液中的异丙醇的浓度为4ppm,水分散上清液中的丙酮和异丙醇的总浓度为7ppm。调色剂颗粒(6)的DMF溶解上清液如上所述制备时,DMF溶解上清液中的丙酮的浓度为5ppm,DMF溶解上清液中的异丙醇的浓度为20ppm,DMF溶解上清液中的丙酮和异丙醇的总浓度为25ppm。
以与实施例1中的具有外部添加剂的调色剂(1)的制备相同的方式制备具有外部添加剂的调色剂(6),不同之处在于使用调色剂颗粒(6)代替实施例1中的调色剂颗粒(1)。
实施例7
调色剂颗粒(7)的制备
以与实施例1中调色剂颗粒(1)的制备相同的方式制备调色剂颗粒(7),不同之处在于使用结晶性聚酯树脂分散液(8)和非结晶性聚酯树脂分散液(10)分别代替实施例1中的结晶性聚酯树脂分散液(1)和非结晶性聚酯树脂分散液(1)。
得到的调色剂颗粒(7)的体积平均粒径(D50)为5.9μm,GSD(体积)为1.21,在LUZEX FT(商品名,由Nireco Corporation制造)下观察颗粒形状所确定的形状系数SF1为131。调色剂的水分散上清液如上所述制备时,由以上方法测定的水分散上清液中的甲基乙基酮的浓度为2ppm,由以上方法测定的水分散上清液中的乙醇的浓度为6ppm,水分散上清液中的甲基乙基酮和乙醇的总浓度为8ppm。调色剂颗粒(7)的DMF溶解上清液如上所述制备时,DMF溶解上清液中的甲基乙基酮的浓度为6ppm,DMF溶解上清液中的乙醇的浓度为17ppm,DMF溶解上清液中的甲基乙基酮和乙醇的总浓度为23ppm。
以与实施例1中的具有外部添加剂的调色剂(1)的制备相同的方式制备具有外部添加剂的调色剂(7),不同之处在于使用调色剂颗粒(7)代替实施例1中的调色剂颗粒(1)。
比较例1
调色剂颗粒(8)的制备
以与实施例1中调色剂颗粒(1)的制备相同的方式制备调色剂颗粒(8),不同之处在于使用结晶性聚酯树脂分散液(5)和非结晶性聚酯树脂分散液(5)分别代替实施例1中的结晶性聚酯树脂分散液(1)和非结晶性聚酯树脂分散液(1)。
得到的调色剂颗粒(8)的体积平均粒径(D50)为6.2μm,GSD(体积)为1.22,在LUZEX FT(商品名,由Nireco Corporation制造)下观察颗粒形状所确定的形状系数SF1为132。调色剂的水分散上清液如上所述制备时,由以上方法测定的水分散上清液中的甲基乙基酮的浓度为0ppm,由以上方法测定的水分散上清液中的异丙醇的浓度为0ppm,水分散上清液中的甲基乙基酮和异丙醇的总浓度为0ppm。调色剂颗粒(8)的DMF溶解上清液如上所述制备时,DMF溶解上清液中的甲基乙基酮的浓度为0ppm,DMF溶解上清液中的异丙醇的浓度为0ppm,DMF溶解上清液中的甲基乙基酮和异丙醇的总浓度为0ppm。
以与实施例1中的具有外部添加剂的调色剂(1)的制备相同的方式制备具有外部添加剂的调色剂(8),不同之处在于使用调色剂颗粒(8)代替实施例1中的调色剂颗粒(1)。
比较例2
调色剂颗粒(9)的制备
以与实施例1中调色剂颗粒(1)的制备相同的方式制备调色剂颗粒(9),不同之处在于使用结晶性聚酯树脂分散液(6)和非结晶性聚酯树脂分散液(6)分别代替实施例1中的结晶性聚酯树脂分散液(1)和非结晶性聚酯树脂分散液(1)。
得到的调色剂颗粒(9)的体积平均粒径(D50)为6.3μm,GSD(体积)为1.22,在LUZEX FT(商品名,由Nireco Corporation制造)下观察颗粒形状所确定的形状系数SF1为130。调色剂的水分散上清液如上所述制备时,由以上方法测定的水分散上清液中的甲基乙基酮的浓度为50ppm,由以上方法测定的水分散上清液中的异丙醇的浓度为100ppm,水分散上清液中的甲基乙基酮和异丙醇的总浓度为150ppm。调色剂颗粒(9)的DMF溶解上清液如上所述制备时,DMF溶解上清液中的甲基乙基酮的浓度为300ppm,DMF溶解上清液中的异丙醇的浓度为160ppm,DMF溶解上清液中的甲基乙基酮和异丙醇的总浓度为460ppm。
以与实施例1中的具有外部添加剂的调色剂(1)的制备相同的方式制备具有外部添加剂的调色剂(9),不同之处在于使用调色剂颗粒(9)代替实施例1中的调色剂颗粒(1)。
比较例3
调色剂颗粒(10)的制备
以与实施例1中调色剂颗粒(1)的制备相同的方式制备调色剂颗粒(10),不同之处在于使用结晶性聚酯树脂分散液(4)和非结晶性聚酯树脂分散液(4)分别代替实施例1中的结晶性聚酯树脂分散液(1)和非结晶性聚酯树脂分散液(1)。
得到的调色剂颗粒(10)的体积平均粒径(D50)为6.3μm,GSD(体积)为1.23,在LUZEX FT(商品名,由Nireco Corporation制造)下观察颗粒形状所确定的形状系数SF1为132。调色剂的水分散上清液如上所述制备时,由以上方法测定的水分散上清液中的甲基乙基酮的浓度为0ppm,由以上方法测定的水分散上清液中的异丙醇的浓度为2ppm,水分散上清液中的甲基乙基酮和异丙醇的总浓度为2ppm。调色剂颗粒(10)的DMF溶解上清液如上所述制备时,DMF溶解上清液中的甲基乙基酮的浓度为0ppm,DMF溶解上清液中的异丙醇的浓度为4ppm,DMF溶解上清液中的甲基乙基酮和异丙醇的总浓度为4ppm。
以与实施例1中的具有外部添加剂的调色剂(1)的制备相同的方式制备具有外部添加剂的调色剂(10),不同之处在于使用调色剂颗粒(10)代替实施例1中的调色剂颗粒(1)。
比较例4
调色剂颗粒(11)的制备
以与实施例1中调色剂颗粒(1)的制备相同的方式制备调色剂颗粒(11),不同之处在于使用结晶性聚酯树脂分散液(5)和非结晶性聚酯树脂分散液(8)分别代替实施例1中的结晶性聚酯树脂分散液(1)和非结晶性聚酯树脂分散液(1)。
得到的调色剂颗粒(11)的体积平均粒径(D50)为6.4μm,GSD(体积)为1.23,在LUZEX FT(商品名,由Nireco Corporation制造)下观察颗粒形状所确定的形状系数SF1为131。调色剂的水分散上清液如上所述制备时,由以上方法测定的水分散上清液中的甲基乙基酮的浓度为0ppm,由以上方法测定的水分散上清液中的异丙醇的浓度为20ppm,水分散上清液中的甲基乙基酮和异丙醇的总浓度为20ppm。调色剂颗粒(11)的DMF溶解上清液如上所述制备时,DMF溶解上清液中的甲基乙基酮的浓度为0ppm,DMF溶解上清液中的异丙醇的浓度为35ppm,DMF溶解上清液中的甲基乙基酮和异丙醇的总浓度为35ppm。
以与实施例1中的具有外部添加剂的调色剂(1)的制备相同的方式制备具有外部添加剂的调色剂(11),不同之处在于使用调色剂颗粒(11)代替实施例1中的调色剂颗粒(1)。
比较例5
调色剂颗粒(12)的制备
以与实施例1中调色剂颗粒(1)的制备相同的方式制备调色剂颗粒(12),不同之处在于使用结晶性聚酯树脂分散液(5)和非结晶性聚酯树脂分散液(7)分别代替实施例1中的结晶性聚酯树脂分散液(1)和非结晶性聚酯树脂分散液(1)。
得到的调色剂颗粒(12)的体积平均粒径(D50)为6.2μm,GSD(体积)为1.24,在LUZEX FT(商品名,由Nireco Corporation制造)下观察颗粒形状所确定的形状系数SF1为129。调色剂的水分散上清液如上所述制备时,由以上方法测定的水分散上清液中的甲基乙基酮的浓度为5ppm,由以上方法测定的水分散上清液中的异丙醇的浓度为0ppm,水分散上清液中的甲基乙基酮和异丙醇的总浓度为5ppm。调色剂颗粒(12)的DMF溶解上清液如上所述制备时,DMF溶解上清液中的甲基乙基酮的浓度为9ppm,DMF溶解上清液中的异丙醇的浓度为0ppm,DMF溶解上清液中的甲基乙基酮和异丙醇的总浓度为9ppm。
以与实施例1中的具有外部添加剂的调色剂(1)的制备相同的方式制备具有外部添加剂的调色剂(12),不同之处在于使用调色剂颗粒(12)代替实施例1中的调色剂颗粒(1)。
比较例6
调色剂颗粒(13)的制备
使用与比较例5相同的材料和相同的方式制备调色剂颗粒分散液。之后,过滤调色剂颗粒分散液,随后用流动的离子交换水洗涤。滤出液的电导率为30mS以下时,取出饼状颗粒,并将其放入10倍于颗粒重量的离子交换水中,利用三一马达进行搅拌。颗粒充分分散时,使用1.0%的硝酸水溶液将液体的pH调整至4.0,并维持10分钟。之后,再次进行过滤和以流动水洗涤。滤出液的电导率变成10mS以下时,停止以流动水洗涤,由此进行固液分离。用样品磨将得到的饼状颗粒粉碎,然后于25℃的炉中干燥24小时。
用样品磨将干燥的颗粒粉碎,并在25℃炉中再次干燥24小时。以与实施例1中相同的方式使得到的调色剂颗粒与外部添加剂混合并筛分,由此得到调色剂颗粒(13)。
得到的调色剂颗粒(13)的体积平均粒径(D50)为6.1μm,GSD(体积)为1.24,在LUZEX FT(商品名,由Nireco Corporation制造)下观察颗粒形状所确定的形状系数SF1为130。调色剂的水分散上清液如上所述制备时,由以上方法测定的水分散上清液中的甲基乙基酮的浓度为15ppm,由以上方法测定的水分散上清液中的异丙醇的浓度为0ppm,水分散上清液中的甲基乙基酮和异丙醇的总浓度为15ppm。调色剂颗粒(13)的DMF溶解上清液如上所述制备时,DMF溶解上清液中的甲基乙基酮的浓度为30ppm,DMF溶解上清液中的异丙醇的浓度为0ppm,DMF溶解上清液中的甲基乙基酮和异丙醇的总浓度为30ppm。
以与实施例1中具有外部添加剂的调色剂(1)的制备相同的方式制备具有外部添加剂的调色剂(13),不同之处在于使用调色剂颗粒(13)代替实施例1中的调色剂颗粒(1)。
比较例7
调色剂颗粒(14)的制备
使用与比较例4相同的材料和相同的方式制备调色剂颗粒分散液。之后,过滤调色剂颗粒分散液,随后用流动的离子交换水洗涤。滤出液的电导率为30mS以下时,取出饼状颗粒,并将其放入10倍于颗粒重量的离子交换水中,利用三一马达进行搅拌。颗粒充分分散时,使用1.0%的硝酸水溶液将液体的pH调整至4.0,并维持10分钟。之后,再次进行过滤和以流动水洗涤。滤出液的电导率变成10mS以下时,停止以流动水洗涤,由此进行固液分离。用样品磨将得到的饼状颗粒粉碎,然后于25℃的炉中干燥24小时。用样品磨将干燥的颗粒粉碎,在25℃炉中再次干燥24小时。以与实施例1中相同的方式使得到的调色剂颗粒与外部添加剂混合并筛分,由此得到调色剂颗粒(14)。
得到的调色剂颗粒(14)的体积平均粒径(D50)为6.0μm,GSD(体积)为1.23,在LUZEX FT(商品名,由Nireco Corporation制造)下观察颗粒形状所确定的形状系数SF1为133。调色剂的水分散上清液如上所述制备时,由以上方法测定的水分散上清液中的甲基乙基酮的浓度为0ppm,由以上方法测定的水分散上清液中的异丙醇的浓度为30ppm,水分散上清液中的甲基乙基酮和异丙醇的总浓度为30ppm。调色剂颗粒(14)的DMF溶解上清液如上所述制备时,DMF溶解上清液中的甲基乙基酮的浓度为0ppm,DMF溶解上清液中的异丙醇的浓度为52ppm,DMF溶解上清液中的甲基乙基酮和异丙醇的总浓度为52ppm。
以与实施例1中具有外部添加剂的调色剂(1)的制备相同的方式制备具有外部添加剂的调色剂(14),不同之处在于使用调色剂颗粒(14)代替实施例1中的调色剂颗粒(1)。
比较例8
调色剂颗粒(15)的制备
将下列成分装入配有温度计、pH计和搅拌器的3L反应容器中:
离子交换水:400份
结晶性聚酯树脂分散液(1)(含结晶性聚酯树脂的浓度为20%):175份
非结晶性聚酯树脂分散液(1)(含非结晶性聚酯树脂的浓度为20%):125份
阴离子表面活性剂(商品名:NEOGEN RK,由Dai-ichi Kogyo SeiyakuCo.,Ltd.制造,有效成分的含量为60%):2.5份
在以150rpm搅拌反应容器的内容物并使用覆套式加热器从外部调节温度的同时,使内容物于30℃维持30分钟。
之后,向其中添加下列成分:
着色剂分散液(1)(着色剂浓度为15%):47份
防粘剂分散液(防粘剂浓度为25%):32份
反应容器的内容物在上述温度和搅拌条件下维持5分钟。维持上述温度和搅拌条件的同时,向其中加入1.0%的硝酸水溶液以调节pH为2.7。之后,移去搅拌装置和覆套式加热器。然后,使用均质器(商品名:ULTRA-TURRAX T50,由IKA Japan K.K.制造)以3,000rpm分散反应容器的内容物的同时,将0.5份聚(氯化铝)与37.5份0.1%的硝酸水溶液的混合液按照下述方式加入其中:首先加入混合液的一半(以重量计),然后将分散旋转数变为5,000rpm,用一分钟加入混合液的另一半,然后将分散旋转数变为6,500rpm,分散继续进行6分钟。
对反应容器设置搅拌装置和覆套式加热器。然后,调整搅拌装置的旋转数以充分搅拌浆料的同时,温度以0.5℃/分钟的速率升至42℃,并在42℃维持15分钟,再以0.1℃/分钟的速率升温,在该过程中,使用Coulter MULTISIZER II(商品名,由Beckman Coulter Inc.制造,孔径为50μm)以ISOTON(商品名,由Beckman Coulter Inc.制造)作为稀释剂在10%的测定浓度下每隔10分钟测定粒径。体积平均粒径达到5.0μm时,添加125份非结晶性聚酯树脂分散液(1)。添加完非结晶性聚酯树脂分散液后将温度维持30分钟,然后使用5%的氢氧化钠水溶液将分散液的pH调整为9.0。之后,以1℃/分钟的升温速率将温度升至90℃,同时温度每升高5℃就将pH调整为9.0。得到的反应液在90℃维持2小时,然后以1℃/分钟的速率将其温度降至20℃,由此固化颗粒并提供调色剂颗粒分散液。
之后,过滤调色剂颗粒分散液,随后用流动的离子交换水洗涤。滤出液的电导率为30mS以下时,取出饼状颗粒,并将其放入10倍于颗粒重量的离子交换水中,利用三一马达进行搅拌。颗粒充分分散时,使用1.0%的硝酸水溶液将液体的pH调整至4.0,并维持10分钟。之后,再次进行过滤和以流动水洗涤。滤出液的电导率变成10mS以下时,停止以流动水洗涤,由此进行固液分离。用样品磨将得到的饼状颗粒粉碎,然后使用气流干燥机干燥,其中调整干燥空气的量和热空气的入口温度以使气流干燥机的出口温度为38℃。结果得到调色剂颗粒(15)。
得到的调色剂颗粒(15)的体积平均粒径(D50)为6.1μm,GSD(体积)为1.22,在LUZEX FT(商品名,由Nireco Corporation制造)下观察颗粒形状所确定的形状系数SF1为132。调色剂的水分散上清液如上所述制备时,由以上方法测定的水分散上清液中的甲基乙基酮的浓度为1ppm,由以上方法测定的水分散上清液中的异丙醇的浓度为12ppm,水分散上清液中的甲基乙基酮和异丙醇的总浓度为13ppm。调色剂颗粒(15)的DMF溶解上清液如上所述制备时,DMF溶解上清液中的甲基乙基酮的浓度为5ppm,DMF溶解上清液中的异丙醇的浓度为14ppm,DMF溶解上清液中的甲基乙基酮和异丙醇的总浓度为19ppm。以与实施例1中具有外部添加剂的调色剂(1)的制备相同的方式制备具有外部添加剂的调色剂(15),不同之处在于使用调色剂颗粒(15)代替实施例1中的调色剂颗粒(1)。
比较例9
调色剂颗粒(16)的制备
将下列成分装入配有温度计、pH计和搅拌器的3L反应容器中:
离子交换水:400份
非结晶性聚酯树脂分散液(6)(含非结晶性聚酯树脂的浓度为20%):300份
阴离子表面活性剂(商品名:NEOGEN RK,由Dai-ichi Kogyo SeiyakuCo.,Ltd.制造,有效成分的含量为60%):2.5份
在以150rpm搅拌反应容器的内容物并使用覆套式加热器从外部调节温度的同时,使内容物于30℃维持30分钟。
之后,向其中添加下列成分:
着色剂分散液(1)(着色剂浓度为15%):47份
防粘剂分散液(防粘剂浓度为25%):32份
反应容器的内容物在上述温度和搅拌条件下维持5分钟。维持上述温度和搅拌条件的同时,向其中加入1.0%的硝酸水溶液以调节pH为2.7。之后,移去搅拌装置和覆套式加热器。然后,使用均质器(商品名:ULTRA-TURRAX T50,由IKA Japan K.K.制造)以3,000rpm分散反应容器的内容物的同时,将0.5份聚(氯化铝)与37.5份0.1%的硝酸水溶液的混合液按照下述方式加入其中:首先加入混合液的一半(以重量计),然后将分散旋转数变为5,000rpm,用一分钟加入混合液的另一半,然后将分散旋转数变为6,500rpm,分散继续进行6分钟。
对反应容器设置搅拌装置和覆套式加热器。然后,调整搅拌装置的旋转数以充分搅拌浆料的同时,温度以0.5℃/分钟的速率升至42℃,并在42℃维持15分钟,再以0.1℃/分钟的速率升温,在该过程中,使用Coulter MULTISIZER II(商品名,由Beckman Coulter Inc.制造,孔径为50μm)以ISOTON(商品名,由Beckman Coulter Inc.制造)作为稀释剂在10%的测定浓度下每隔10分钟测定粒径。体积平均粒径达到5.0μm时,添加125份非结晶性聚酯树脂分散液(1)。添加完非结晶性聚酯树脂分散液后将温度维持30分钟,然后使用5%的氢氧化钠水溶液将分散液的pH调整为9.0。之后,以1℃/分钟的升温速率将温度升至90℃,同时温度每升高5℃就将pH调整为9.0。得到的反应液在90℃维持2小时,然后以1℃/分钟的速率将其温度降至20℃,由此固化颗粒并提供调色剂颗粒分散液。
之后,过滤调色剂颗粒分散液,随后用流动的离子交换水洗涤。滤出液的电导率为30mS以下时,取出饼状颗粒,并将其放入10倍于颗粒重量的离子交换水中,利用三一马达进行搅拌。颗粒充分分散时,使用1.0%的硝酸水溶液将液体的pH调整至4.0,并维持10分钟。之后,再次进行过滤和以流动水洗涤。滤出液的电导率变成10mS以下时,停止以流动水洗涤,由此进行固液分离。用样品磨将得到的饼状颗粒粉碎,然后使用气流干燥机干燥,其中调整干燥空气的量和热空气的入口温度以使气流干燥机的出口温度为45℃。结果得到调色剂颗粒(16)。
得到的调色剂颗粒(16)的体积平均粒径(D50)为6.2μm,GSD(体积)为1.24,在LUZEX FT(商品名,由Nireco Corporation制造)下观察颗粒形状所确定的形状系数SF1为132。调色剂的水分散上清液如上所述制备时,由以上方法测定的水分散上清液中的甲基乙基酮的浓度为2ppm,由以上方法测定的水分散上清液中的异丙醇的浓度为2ppm,水分散上清液中的甲基乙基酮和异丙醇的总浓度为4ppm。调色剂颗粒(16)的DMF溶解上清液如上所述制备时,DMF溶解上清液中的甲基乙基酮的浓度为3ppm,DMF溶解上清液中的异丙醇的浓度为56ppm,DMF溶解上清液中的甲基乙基酮和异丙醇的总浓度为59ppm。以与实施例1中具有外部添加剂的调色剂(1)的制备相同的方式制备具有外部添加剂的调色剂(16),不同之处在于使用调色剂颗粒(16)代替实施例1中的调色剂颗粒(1)。
实施例1~7和比较例1~9中得到的调色剂(调色剂颗粒)的性质显示在表1中。
Figure G2009101412879D0000731
Figure G2009101412879D0000741
载体的制造
将除了铁酸盐颗粒之外的下列成分在砂磨机中搅拌10分钟,所得被覆用分散液的量测定如下:
体积平均粒径为35μm的铁酸盐颗粒:100份
甲苯:14份
共聚比(苯乙烯/甲基丙烯酸甲酯)为30/70的苯乙烯与甲基丙烯酸甲酯的共聚物:2份
炭黑(商品名:VXC72,由Cabot Corporation制造):0.15份
将得到的被覆用分散液与铁酸盐颗粒装入真空脱气型捏合机中,并在搅拌的同时于60℃在减压(大气压-20mmHg)下混合30分钟,然后将温度升至90℃,压力降至(大气压-720mmHg)。真空脱气型捏合机中的内容物于90℃和(大气压-720mmHg)搅拌干燥30分钟,由此得到载体。所述载体在1,000V/cm的外加电场下的体积电阻率为1012Ω·cm。
显影剂(1)~(16)的制造
将8份实施例1中得到的调色剂(1)添加至100份上面得到的载体中。使用V型混合机将调色剂(1)和载体混合20分钟,然后,用网孔为212μm的振动筛除去粗大凝集体,由此得到显影剂(1)。以与显影剂(1)的制造相同的方式获得显影剂(2)~(16),不同之处在于分别以调色剂(2)~(16)代替调色剂(1)。
评价
图像折叠性的评价
实施例1~7和比较例1~9中得到的显影剂(1)~(16)中的每一种评价如下。使用所述显影剂和DOCU CENTRE COLOR400 CP(商品名,由富士施乐株式会社制造)改造机,在熔化辊的温度为180℃和调色剂的每单位面积的重量为15mg/cm2的条件下,以55mm/s、160mm/s和220mm/s的每一种变化的印刷速度在普通纸(公制基重为82g/m2)上印刷实心图像。通过施加40g/cm2的荷重30秒,向内折叠印刷的实心图像,再打开。用软布擦拭除去破损的图像部分,将擦拭后图像缺陷的最大宽度设定为图像折叠性的值。结果显示在表2中。尽管折叠性优选的是不致发生图像缺陷,不过约0.5mm的值在实用上不存在问题。考虑到该可接受范围,表2中,“A”表示图像缺陷的最大宽度为0.4mm以下的折叠性,“B”表示图像缺陷的最大宽度为大于0.4mm至0.7mm以下的折叠性,“C”表示图像缺陷的最大宽度大于0.7mm的折叠性。
粘连倾向的评价
实施例1~7和比较例1~9中得到的调色剂(1)~(16)中的每一种在25℃和50%RH的环境下放置约24小时,然后在下列条件下评价粘连倾向。将在25℃和50%RH的环境下放置了约24小时的调色剂样品放在调色剂粉末测试仪(由Hosokawa Micron Corporation制造)的53μm网孔的筛上,所述测试仪具有从上段起依次串联配置的53μm网孔的筛、45μm网孔的筛和38μm网孔的筛。对调色剂粉末测试仪的筛施加振幅为1mm的振动90秒,施加振动后测定各筛上的调色剂的重量,测得的53μm网孔的筛、45μm网孔的筛和38μm网孔的筛上的调色剂的重量分别用因子0.5、0.3和0.1加权,将加权的调色剂的重量求和,然后除以最初放置在调色剂粉末测试仪上的调色剂样品的重量,得到的商用百分率表示。结果显示在表2中。百分率为30%以下时,粘连倾向不会造成实用上的问题。百分率优选为20%以下,更优选为10%以下。考虑上述情况,在表2中,“A”表示百分率为20%以下,“B”表示百分率为大于20%至30%以下,“C”表示百分率超过30%。
表2
Figure G2009101412879D0000771
如表2中所示,实施例1~7中,图像的折叠性优异,与定影速度无关;调色剂的耐粘连性同样优异。相反,用于比较例1~9的调色剂产生了实用上的问题,例如较差的图像折叠性和/或即使在显示了令人满意的图像折叠性的样品中也观察到的较差的调色剂的耐粘连性。
提供对本发明的示例性实施方式的前述描述是为了说明和描述的目的。并非试图进行穷举或将本发明限制于所披露的精确形式。显然,许多改进和变化对于本领域技术人员是显而易见的。选择并描述这些示例性实施方式是为了能够最好地说明本发明的原理及其实际用途,由此使得本领域的其他技术人员能够理解预计适用于特定用途的本发明的各种实施方式和各种改进方案。本发明的范围由下述权利要求及其等同物所限定。

Claims (13)

1.一种静电荷图像显影用调色剂,
所述调色剂包含含有结晶性聚酯树脂和非结晶性聚酯树脂的粘合剂树脂、着色剂、防粘剂、酮系溶剂和醇系溶剂,
所述酮系溶剂和所述醇系溶剂在通过将0.5g所述调色剂分散在2g去离子水中得到的调色剂分散液中的总浓度小于10ppm,并且
所述酮系溶剂和所述醇系溶剂在通过将0.5g所述调色剂分散在2gN,N-二甲基甲酰胺中得到的调色剂分散液中的总浓度为2ppm~50ppm。
2.如权利要求1所述的静电荷图像显影用调色剂,其中,所述酮系溶剂在通过将0.5g所述调色剂分散在2g N,N-二甲基甲酰胺中得到的调色剂分散液中的浓度为1ppm~15ppm,并且所述醇系溶剂在通过将0.5g所述调色剂分散在2g N,N-二甲基甲酰胺中得到的调色剂分散液中的浓度为1ppm~49ppm。
3.如权利要求1所述的静电荷图像显影用调色剂,其中,相对于所述粘合剂树脂的总量,所述结晶性聚酯树脂的含量为1重量%~20重量%。
4.如权利要求1所述的静电荷图像显影用调色剂,其中,所述酮系溶剂选自由丙酮、甲基乙基酮和二乙酮组成的组。
5.如权利要求1所述的静电荷图像显影用调色剂,其中,所述酮系溶剂是甲基乙基酮。
6.如权利要求1所述的静电荷图像显影用调色剂,其中,所述醇系溶剂选自由甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇和丁醇组成的组。
7.如权利要求1所述的静电荷图像显影用调色剂,其中,所述醇系溶剂是异丙醇。
8.如权利要求1所述的静电荷图像显影用调色剂,其中,所述酮系溶剂是甲基乙基酮或丙酮,所述醇系溶剂是异丙醇或乙醇。
9.一种静电荷图像显影用显影剂,所述显影剂包含权利要求1所述的静电荷图像显影用调色剂。
10.一种调色剂盒,所述调色剂盒至少容纳权利要求1所述的静电荷图像显影用调色剂。
11.一种处理盒,所述处理盒至少包含显影剂保持体,并容纳权利要求9所述的静电荷图像显影用显影剂。
12.一种成像设备,所述成像设备包括图像保持体、用显影剂使形成于所述图像保持体上的静电荷图像显影以形成调色剂图像的显影单元、使形成于所述图像保持体上的所述调色剂图像转印至记录介质的转印单元和将经转印的所述调色剂图像定影在所述记录介质上的定影单元,所述显影剂是权利要求9所述的静电荷图像显影用显影剂。
13.如权利要求12所述的成像设备,其中,所述定影的速度为55mm/秒~220mm/秒。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103261971A (zh) * 2010-12-22 2013-08-21 花王株式会社 电子照相术用调色剂的制造方法
CN106896655A (zh) * 2015-12-04 2017-06-27 佳能株式会社 调色剂的制造方法
CN107783389A (zh) * 2016-08-26 2018-03-09 富士施乐株式会社 静电荷图像显影用调色剂、静电荷图像显影剂、调色剂盒、处理盒、成像装置和成像方法

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013083923A (ja) * 2011-09-28 2013-05-09 Casio Electronics Co Ltd ラベル作成方法
JP5983328B2 (ja) * 2012-11-09 2016-08-31 富士ゼロックス株式会社 静電荷像現像用トナー、静電荷像現像用現像剤、トナーカートリッジ、プロセスカートリッジ、及び、画像形成装置
JP6024420B2 (ja) * 2012-11-30 2016-11-16 株式会社リコー 電子写真用トナー、及び、画像形成方法、画像形成装置並びにプロセスカートリッジ。
US9134635B1 (en) 2014-04-14 2015-09-15 Xerox Corporation Method for continuous aggregation of pre-toner particles
JP6435688B2 (ja) * 2014-07-24 2018-12-12 富士ゼロックス株式会社 静電荷像現像用トナー、静電荷像現像剤、トナーカートリッジ、プロセスカートリッジ、画像形成装置、及び画像形成方法
US9804519B2 (en) * 2015-12-04 2017-10-31 Canon Kabushiki Kaisha Method for producing toner
JP6724521B2 (ja) * 2016-04-21 2020-07-15 コニカミノルタ株式会社 静電潜像現像用トナー
JP2018045069A (ja) * 2016-09-14 2018-03-22 キヤノン株式会社 トナー粒子の製造方法
JP2022151290A (ja) * 2021-03-26 2022-10-07 富士フイルムビジネスイノベーション株式会社 樹脂粒子分散液の製造方法、静電荷像現像用トナーの製造方法、及び静電荷像現像用トナー

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BE793639A (fr) 1972-01-03 1973-07-03 Xerox Corp Revelateur electrostatographique
JPH07325429A (ja) 1994-05-31 1995-12-12 Minolta Co Ltd 静電潜像現像用トナー
JP2000250256A (ja) 1999-02-26 2000-09-14 Mitsubishi Chemicals Corp 静電荷像現像剤用トナーおよびその製造法
JP2002351139A (ja) 2001-05-29 2002-12-04 Dainippon Ink & Chem Inc 静電荷像現像用トナーの製造方法及び該トナーを用いた画像形成方法
JP4023119B2 (ja) 2001-08-08 2007-12-19 コニカミノルタホールディングス株式会社 静電荷像現像用トナーと画像形成方法及び画像形成装置
JP4269655B2 (ja) 2001-12-03 2009-05-27 Dic株式会社 熱可塑性樹脂微粒子水性分散体の製造方法および電子写真用トナー
CN1243782C (zh) 2001-12-03 2006-03-01 大日本油墨化学工业株式会社 热塑性树脂微粒水性分散体的制造方法和电子照相用调色剂
JP4267427B2 (ja) 2002-11-14 2009-05-27 株式会社リコー 画像形成用トナーおよびその製造方法と現像剤並びにこれを用いた画像形成方法と画像形成装置
US7056635B2 (en) 2002-11-14 2006-06-06 Ricoh Company, Ltd. Toner, method of producing the toner, developer including the toner, and image forming method and apparatus using the developer
JP2004177554A (ja) 2002-11-26 2004-06-24 Dainippon Ink & Chem Inc 静電荷像現像用トナーの製造方法
JP4123170B2 (ja) * 2003-03-06 2008-07-23 コニカミノルタホールディングス株式会社 トナー及びトナーの製造方法
US7378208B2 (en) 2004-03-05 2008-05-27 Konica Minolta Holdings, Inc. Toner and production method of the same
JP2005321595A (ja) 2004-05-10 2005-11-17 Konica Minolta Business Technologies Inc 静電荷現像用トナー及びその製造方法
JP4513623B2 (ja) * 2005-03-25 2010-07-28 富士ゼロックス株式会社 電子写真用トナー
JP2008040285A (ja) 2006-08-09 2008-02-21 Seiko Epson Corp トナー
JP5087902B2 (ja) * 2006-11-01 2012-12-05 富士ゼロックス株式会社 静電荷現像用トナーの製造方法
JP4973129B2 (ja) 2006-11-02 2012-07-11 富士ゼロックス株式会社 静電荷像現像用トナーの製造方法

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103261971A (zh) * 2010-12-22 2013-08-21 花王株式会社 电子照相术用调色剂的制造方法
US9005868B2 (en) 2010-12-22 2015-04-14 Kao Corporation Process for producing toner for electrophotography
CN103261971B (zh) * 2010-12-22 2015-11-25 花王株式会社 电子照相术用调色剂的制造方法
CN106896655A (zh) * 2015-12-04 2017-06-27 佳能株式会社 调色剂的制造方法
CN106896655B (zh) * 2015-12-04 2020-10-30 佳能株式会社 调色剂的制造方法
CN107783389A (zh) * 2016-08-26 2018-03-09 富士施乐株式会社 静电荷图像显影用调色剂、静电荷图像显影剂、调色剂盒、处理盒、成像装置和成像方法
CN107783389B (zh) * 2016-08-26 2022-04-15 富士胶片商业创新有限公司 静电荷图像显影用调色剂、静电荷图像显影剂、调色剂盒、处理盒、成像装置和成像方法

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