CN102681376A - 调色剂、图像形成方法和处理盒 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及调色剂、图像形成方法和处理盒。所述调色剂包括粘结剂树脂、着色剂和脱模剂。该调色剂在80~160℃的温度范围内具有3以上的损耗角正切(tanδ)峰值。这里,损耗角正切(tanδ)为损耗弹性模量(G”)与储能弹性模量(G’)之比(G”/G’)。该调色剂提供低温定影性、耐热反印性、储存稳定性、着色力和/或遮盖力、与光泽的良好组合。
Description
技术领域
本发明涉及电子照相调色剂、图像形成方法和处理盒。
背景技术
在电子照相中,全色图像用四种颜色的调色剂形成:三种原色黄色、品红色和青色,以及黑色。从文件反射的光束穿过具有调色剂的补色的分色透光滤光器。然后,该光束射向图像承载部件使得在该图像承载部件的感光层上形成静电潜像。将该静电潜像显影为单色调色剂图像,并将该单色调色剂图像转印到记录介质上。接续重复该过程使得形成黄色、品红色、青色和黑色的四个单色调色剂图像,并彼此叠加在记录介质上。得到的复合全色调色剂图像最终定影在记录介质上。
在通过叠加多个不同颜色的调色剂图像形成全色调色剂图像的上述典型的电子照相图像形成过程中,调色剂需要具有特定的性能。例如,调色剂在定影在记录介质上之后需要呈现适当的光泽,同时防止漫反射的发生。调色剂在定影在记录介质上之后还需要是透明的以不干扰下面的调色剂层的色调。因此,用于全色印刷的调色剂比用于黑白印刷的调色剂需要表现出更高的光泽和透明性。特别是,用于全色印刷的调色剂在施加热时需要表现出较低的粘度。
另外,按照近来对节能和高速印刷的需求,调色剂还需要能在低得多的温度下定影。如果低温定影仅通过降低调色剂的熔点来实现,则出现其它问题。例如,这样的调色剂可能无法稳定地储存,或者可能通过污染使双组分显影剂中的载体劣化。
通常,由四种颜色的调色剂图像形成的全色图像形成在白色记录介质上。当形成在彩色或黑色纸、或者在透明膜上时,全色图像表现出暗淡的颜色。为了试图解决这种问题,日本专利申请公开No.2006-220694提出用白色调色剂在彩色或黑色纸、或者在透明膜上形成白色背景。
作为背景的白色调色剂层需要具有遮盖力。换言之,白色调色剂层需要完全散射和反射入射光以完美地再现白色。当入射光可透过白色调色剂层时,这意味着白色调色剂层的遮盖力太差以至于不能鲜明地再现其上形成的彩色调色剂图像。与吸收光的彩色或黑色调色剂相比,白色调色剂应更精确地设计为表现出遮盖力。
为了改善遮盖力,已经进行了多种尝试。例如,日本专利申请公开No.01-105962描述了包括氧化铝和/或二氧化硅的白色调色剂,日本专利申请公开No.2000-56541描述了包括金红石型TiO2的白色调色剂,它们的遮盖力可能均不足。
另一方面,已经试图用调色剂再现金属质地(metallic texture)。例如,日本专利申请公开No.08-248757和08-248719描述了包括典型的黄色、品红色或青色着色剂与荧光或透明粉末状试剂的混合物以再现金属质地的调色剂。这会存在着色剂与荧光或透明粉末状试剂不均匀混合的顾虑。
日本专利申请公开No.2005-134738描述了包括在干燥条件下共混的粘结剂树脂和金属颜料的调色剂。这会存在粘结剂树脂与金属颜料由于它们之间的带荷差异而不均匀混合的顾虑。日本专利申请公开No.05-289395描述了包括分散助剂的金属调色剂,所述分散助剂可污染和劣化双组分显影剂中的载体。
日本专利申请公开No.2009-209367描述了包括金属材料的金属调色剂。如果这种调色剂的粘结剂树脂不具有充分的延展性,得到的调色剂层的最外表面可能是不平滑的。这样的不平滑的粗糙的最外表面漫反射光并阻止光到达金属材料,导致金属材料的反射性和亮度差,且金属质地的再现性差。
荧光调色剂如日本专利申请公开No.2005-256220中描述的调色剂也是一样的。如果包括荧光着色剂的荧光调色剂的粘结剂树脂不具有充分的延展性,得到的调色剂层的最外表面可能是不平滑的。这样的不平滑的粗糙的最外表面漫反射光并阻止光到达荧光着色剂,导致荧光着色剂的反射性和亮度差,且荧光色的再现性差。荧光调色剂在其遮盖力不适当时还受到背景色调的影响。
发明内容
根据本发明实施方案的示例性方面鉴于上述情况提出,并且提供新的调色剂,该调色剂提供低温定影性、耐热反印(offset)性、储存稳定性、着色力和/或遮盖力、与光泽的良好组合。
在一个实施方案中,调色剂包括粘结剂树脂、着色剂和脱模剂。该调色剂在80~160℃的温度范围内具有3以上的损耗角正切(tanδ)峰值。本文中,损耗角正切(tanδ)为损耗弹性模量(G”)与储能弹性模量(G’)之比(G”/G’)。
附图说明
通过在结合附图考虑时参考以下详细描述,本发明及其许多附带优点将变得更好理解,从而将容易获得更完整的领会,其中:
图1是显示根据一个实施方案的调色剂的粘弹性能的图;
图2是显示直接定影在纸上的调色剂层的视图;
图3是显示调色剂层定影在另一调色剂层上的视图;
图4是显示调色剂层定影在另一调色剂层上的另一视图;
图5是示出根据一个实施方案的电子照相图像形成装置的示意图;
图6是示出根据一个实施方案的显影设备的示意图;
图7是示出包括图6所示的显影设备的图像形成装置的示意图;
图8是示出根据另一实施方案的图像形成装置的示意图;
图9是示出根据一个实施方案的处理盒的示意图。
具体实施方式
下面参照附图详细描述本发明的示例性实施方案。在描述附图中所示的示例性实施方案中,为了清楚起见采用了具体的术语。然而,本专利说明书的公开内容不意图限于如此选择的具体术语,并且应理解各具体要素包括以类似方式运行并实现类似结果的所有技术等同物。
根据一个实施方案的调色剂包括粘结剂树脂、着色剂和脱模剂。该调色剂在80~160℃的温度范围内具有3以上的损耗角正切(tanδ)峰值。本文中,损耗角正切(tanδ)为损耗弹性模量(G”)与储能弹性模量(G’)之比(G”/G’)。
通常,为了使调色剂在低温下可定影在记录介质上并表现出高的光泽,将调色剂设计成具有使储存弹性从相对低的温度起开始迅速下降的粘弹性能。设计成在定影到记录介质上的过程期间表现出相对低的储能弹性模量(G’),即相对高的塑性的调色剂可进入到存在于粗糙记录介质的表面上或下面的调色剂层上的微小凹处中。这样定影的调色剂不太可能恢复其原始的粒状状态。从而,这样的具有高延展性的调色剂可形成呈现出高光泽的平滑表面。
另一方面,为了使调色剂耐热反印,将调色剂设计成具有这样的粘弹性能:储能弹性模量(G’)在达到预定的粘度后仅逐渐下降,使得粘度在之后保持恒定,且损耗弹性模量(G”)从不随着储能弹性模量(G’)迅速下降而迅速下降。图1是显示根据一个实施方案的调色剂的粘弹性能的图。如图1中所示,损耗角正切(tanδ)仅在储能弹性模量(G’)从预定温度起开始迅速下降,但在达到另一预定温度后仅逐渐下降时具有峰值。根据一个实施方案,损耗角正切(tanδ)在80~160℃的温度范围内具有最大峰。
当损耗角正切(tanδ)在小于80℃的温度具有峰时,调色剂很可能在储存时聚集,因为储能弹性模量(G’)不期望地下降。另外,调色剂的耐热反印性变差因为粘弹性在高温下变得太低。当损耗角正切(tanδ)在大于160℃的温度具有峰时,调色剂的低温定影性变差。
当损耗角正切(tanδ)的最大峰值太小时,这意味着储能弹性模量(G’)不随着损耗弹性模量(G”)下降而下降。结果,调色剂不能同时实现低温定影性、耐热反印性和高光泽。根据一个实施方案,为了表现出高光泽,损耗角正切(tanδ)具有3以上的最大峰值。
通常,为了表现出高光泽,调色剂层的最外表面应尽可能地平滑。为了形成平滑的最外表面,调色剂通常需要通过降低储能弹性模量(G’)表现出高的延展性。另外,调色剂层通常需要具有与支持该调色剂层的表面的相容性。
图2是显示直接定影在纸上的调色剂层的视图。定影在一张纸1上的调色剂层3具有相对平滑的最外表面,即使当调色剂具有相对高的储能弹性模量(G’)时也是如此。这是因为,当调色剂层3在施加压力时定影在纸1上时,纸由于其塑性而吸收调色剂的弹性,或者纸1的纤维素纤维2吸收过量的调色剂颗粒。
图3是显示调色剂层定影在另一调色剂层上的视图。例如,当有色调色剂层5(例如,黄色、品红色、青色、或黑色调色剂层)定影在白色或金属调色剂层4上时,白色或金属调色剂层4防止纸1吸收有色调色剂的弹性并且还防止纤维素纤维2吸收过量的调色剂颗粒。因此,在图3中,有色调色剂层5具有粗糙的最外表面。
类似地,例如,当荧光调色剂层5定影在有色调色剂层4(例如,黄色、品红色、青色、或黑色调色剂层)上时,有色调色剂层4防止纸1吸收荧光调色剂的弹性并且还防止纤维素纤维2吸收过量的调色剂颗粒。因此,在图3中,荧光调色剂层5具有粗糙的最外表面。
因此,赋予定影在另一调色剂层上的调色剂层适当的光泽是严格的。另外,当调色剂具有相对高的储能弹性模量(G’)时,即使在施加压力时,调色剂由于其弹性也很可能恢复原始的粒状状态。结果,形成了低光泽度的波状粗糙最外表面。
图4是显示调色剂层定影在另一调色剂层上的另一视图。在图4中,调色剂层中至少之一由根据一个实施方案的具有如下粘弹性能的调色剂形成:作为损耗弹性模量(G”)与储能弹性模量(G’)之比(G”/G’)的损耗角正切(tanδ)具有3以上的最大峰。因为这种调色剂主要表现出延展性而不是弹性,因此调色剂层5具有高光泽的平滑透明最外表面。
由于具有高的延展性,根据一个实施方案的调色剂定影在记录介质上同时覆盖其大面积。因此,调色剂可以少量产生高的图像密度。根据一个实施方案的白色调色剂当定影在彩色或黑色记录介质上作为白色背景时表现出高的遮盖力。根据一个实施方案的荧光调色剂也表现出高的遮盖力使得不受下层的色调的影响。
由于具有高的延展性,根据一个实施方案的金属调色剂可形成高光泽的平滑最外表面。因此,金属颜料可表现出高的反射性。
损耗角正切(tanδ)的最大峰温度和最大峰值主要取决于粘结剂树脂的粘弹性,并且可通过控制调色剂制造过程中的熔融-捏合条件而变化。粘结剂树脂的粘弹性取决于粘结剂树脂的软化点或化学组成。
调色剂的损耗角正切(tanδ)性能如下测量。将0.8g调色剂用直径20mm的模具在施加30MPa压力下形成为圆盘。将该圆盘置于装有直径20mm的平行锥的流变计(ADVANCED RHEOMETRIC EXPANSION SYSTEM,TAInstruments)上,并对其进行损耗弹性模量(G”)和储能弹性模量(G’)的测量以确定损耗角正切(tanδ)的最大峰温度和最大峰值。在测量期间,频率设为1.0Hz,加热速率设为2.0℃/min,应变设为0.1%(在自动应变控制下,其中可接受的最小应力为1.0g/cm,可接受的最大应力为500g/cm,最大附加应变为200%,且应变调节为200%),且间隙设为使得力在0~100gm的范围内。除去对应于10以下的储能弹性模量(G’)值的损耗角正切(tanδ)值。
根据一个实施方案的调色剂包括粘结剂树脂、脱模剂和着色剂。所述粘结剂树脂可包括结晶聚酯树脂。所述调色剂可进一步包括各种内添加剂和外添加剂(例如,电荷控制剂)。
可使用的粘结剂树脂的具体实例包括,但不限于,基于苯乙烯的树脂(例如,苯乙烯或苯乙烯衍生物的均聚物和共聚物,如聚苯乙烯、聚-α-甲基苯乙烯、苯乙烯-氯苯乙烯共聚物、苯乙烯-丙烯共聚物、苯乙烯-丁二烯共聚物、苯乙烯-氯乙烯共聚物、苯乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、苯乙烯-马来酸共聚物、苯乙烯-丙烯酸酯共聚物、苯乙烯-甲基丙烯酸酯共聚物、苯乙烯-α-氯丙烯酸甲酯共聚物、和苯乙烯-丙烯腈-丙烯酸酯共聚物)、环氧树脂、氯乙烯树脂、松香改性的马来酸树脂、酚醛树脂、聚乙烯树脂、聚丙烯树脂、石油树脂、聚氨酯树脂、酮树脂、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物、二甲苯树脂、和聚乙烯醇缩丁醛树脂。这些树脂在制造方法方面没有限制,并且可通过本体聚合、溶液聚合、乳液聚合、悬浮聚合等获得。在一些实施方案中,粘结剂树脂包括聚酯树脂。在一些实施方案中,粘结剂树脂包括聚酯树脂作为主要组分。通常,聚酯树脂与其它树脂相比具有更好的储存稳定性和低温定影性。
聚酯树脂可由醇与羧酸之间的缩聚反应获得。可使用的醇的具体实例包括,但不限于,二醇(例如,乙二醇、一缩二乙二醇、二缩三乙二醇、丙二醇)、醚化双酚(例如,1,4-双(羟甲基)环己烷、双酚A)、二价醇、和三价以上的多元醇。可使用的羧酸的具体实例包括,但不限于,二价有机酸(例如,马来酸、富马酸、邻苯二甲酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸、琥珀酸、丙二酸)和三价以上的多元羧酸(例如,1,2,4-苯三酸、1,2,5-苯三酸、1,2,4-环己烷三酸、1,2,4-萘三酸、1,2,4-丁三酸、1,2,5-己三酸、1,3-二羧基-2-亚甲基羧基丙烷、1,2,7,8-辛四酸)。在一些实施方案中,聚酯树脂的玻璃化转变温度(Tg)为50~75℃。
在一些实施方案中,粘结剂树脂包括结晶聚酯树脂。结晶聚酯树脂改善调色剂的低温定影性,并且即使当调色剂在低温下定影时,也提供高的光泽。在一些实施方案中,调色剂包括1~25重量份,或者1~15重量份的结晶聚酯树脂,基于100重量份的粘结剂树脂。当结晶聚酯树脂的含量太高时,调色剂可在图像承载部件(例如,感光体)上形成不期望的调色剂膜,且调色剂的储存稳定性可变差。另外,调色剂的透明性可能是差的。
结晶聚酯树脂可由,例如,如下之间的缩聚反应获得:(1)由直链不饱和脂族二羧酸或其反应性衍生物(例如,酸酐、具有1~4个碳原子的低级烷基酯酰基卤)组成的多价羧酸,与(2)由直链脂族二醇组成的多价醇。如果需要,多价羧酸可与少量的另一多价羧酸组合使用。与芳族二羧酸相比,直链不饱和脂族二羧酸更有可能形成结晶结构。
可使用的多价羧酸的具体实例包括,但不限于,(a)具有支链的不饱和脂族二羧酸、(b)饱和脂族多价羧酸(例如,饱和脂族二羧酸、饱和脂族三羧酸)、和(c)芳族多价羧酸(例如,芳族二羧酸、芳族三羧酸)。在一些实施方案中,多价羧酸的含量为30摩尔%以下、或者10摩尔%以下,基于总的羧酸,在所述范围内得到的聚酯树脂被赋予结晶性。
可任选组合使用的多价羧酸的具体实例包括,但不限于,二羧酸(例如,马来酸、琥珀酸、戊二酸、己二酸、辛二酸、癸二酸、柠康酸、邻苯二甲酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸)和三价以上的羧酸(例如,偏苯三酸酐、1,2,4-苯三酸、1,2,5-苯三酸、1,2,4-环己烷三酸、1,2,4-萘三酸、1,2,4-丁三酸、1,2,5-己三酸、1,3-二羧基-2-亚甲基羧基丙烷、1,2,7,8-辛四酸)。
如果需要,多价醇可与少量的另一多价醇如带支链的脂族二醇、环二醇、和三价以上的多元醇组合使用,只要得到的聚酯具有结晶性。可任选组合使用的多价醇的具体实例包括,但不限于,1,4-双(羟甲基)环己烷、聚乙二醇、双酚A的环氧乙烷加成物、双酚A的环氧丙烷加成物、和甘油。
在一些实施方案中,结晶聚酯树脂具有窄的分子量分布和低的分子量以改善调色剂的低温定影性。在一些实施方案中,结晶聚酯树脂通过流动试验仪毛细管流变仪CFT-100D(Shimadzu Corporation)测量的软化点为60~120℃。
可使用的脱模剂不限于具体的材料。可使用单种材料或两种以上材料的混合物作为脱模剂。当多层调色剂层在彼此之上叠加时,最外的调色剂层通常需要具有耐热反印性。脱模剂使最外的调色剂层易于从定影部件脱模。可使用的脱模剂的具体实例包括,但不限于,脂族烃(例如,液体石蜡、微晶蜡、天然石蜡、合成石蜡、聚烯烃蜡,以及上述材料的部分氧化物、氟化物和氯化物)、动物油(例如,牛脂、鱼油)、植物油(例如,棕榈油、豆油、菜籽油、米糠蜡、巴西棕榈蜡)、高级脂族醇和高级脂肪酸(例如,褐煤蜡)、脂肪酸酰胺、脂肪酸双酰胺、金属皂(例如,硬脂酸锌、硬脂酸钙、硬脂酸镁、硬脂酸铝、油酸锌、棕榈酸锌、棕榈酸镁、肉豆蔻酸锌、月桂酸锌、山萮酸锌)、脂肪酸酯、和聚偏二氟乙烯。
在一些实施方案中,脱模剂可包括在调色剂的内部。在这种情况下,脱模剂的含量为0.1~15重量份、或者1~7重量份,基于100重量份的粘结剂树脂。包括在调色剂内部的脱模剂赋予调色剂高的耐热反印性和高的定影强度。这样的调色剂即使在用于高速图像形成装置时,也提供低温定影性。当脱模剂的含量小于0.1重量份时,很可能发生反印。当脱模剂的含量大于15重量份时,调色剂很可能粘附到双组分显影剂中的载体,使得到的图像品质劣化。在一些实施方案中,脱模剂包括在调色剂的表面区域中。在这种情况下,脱模剂的含量为0.001~1重量份,或者0.01~0.3重量份,基于100重量份的粘结剂树脂。
当脱模剂包括在调色剂内部时,意味着脱模剂包含在其母体颗粒内,并且不外粘附至母体颗粒的表面。更具体地说,脱模剂完全被母体颗粒包封,而不暴露在母体颗粒的表面,或者均匀分散在母体颗粒内,其中部分地暴露在母体颗粒的表面。当脱模剂包括在调色剂的表面区域中时,意味着脱模剂粘附到母体颗粒的表面。
在一些实施方案中,脱模剂包括脂肪酸酰胺。脂肪酸酰胺在调色剂中不仅起到脱模剂的作用,而且还起到结晶剂的作用,从而改善调色剂的储存稳定性。脂肪酸酰胺可与其它脱模剂组合使用,使得脱模作用和结晶作用在调色剂中单独控制。在一些实施方案中,脂肪酸酰胺与均具有高脱模力的巴西棕榈蜡或者石蜡组合使用。可使用的脂肪酸酰胺的具体实例包括,但不限于,硬脂酸酰胺、油酸酰胺、芥酸酰胺,亚乙基双硬脂酸酰胺、和N,N’-亚乙基双硬脂酸酰胺。
可使用的着色剂包括,例如,黑色、品红色、青色、黄色、白色、金属、和荧光着色剂。以下着色剂中的两种或更多种可组合使用。
可使用的黑色着色剂的具体实例包括,但不限于,炭黑如炉黑、灯黑(C.I.颜料黑7)、乙炔黑和槽黑;金属类如铜、铁(C.I.颜料黑11)、和氧化钛;以及有机颜料如苯胺黑(C.I.颜料黑1)。
可使用的品红色着色剂的具体实例包括,但不限于,C.I.颜料红1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、21、22、23、30、31、32、37、38、39、40、41、48、48:1、49、50、51、52、53、53:1、54、55、57、57:1、58、60、63、64、68、81、83、87、88、89、90、112、114、122、123、163、177、179、202、206、207、209和211;C.I.颜料紫19:C;以及C.I.还原红1、2、10、13、15、23、29和35。
可使用的青色着色剂的具体实例包括,但不限于,C.I.颜料蓝2、3、15、15:1、15:2、15:3、15:4、15:6、16、17和60;C.I.还原蓝6;C.I.酸性蓝45;具有用1~5个邻苯二甲酰亚胺甲基取代的酞菁骨架的铜酞菁颜料;以及绿7和绿35。
可使用的黄色着色剂的具体实例包括,但不限于,C.I.颜料黄0-16、1、2、3、4、5、6、7、10、11、12、13、14、15、16、17、23、55、65、73、74、83、97、110、151、154和180;C.I.还原黄1、3和30;以及橙36。
在一些实施方案中,上述着色剂在黑白印刷调色剂或全色印刷调色剂中的含量为1~15重量%或者3~10重量%。当着色剂含量小于1重量%时,调色剂的着色力可能是差的。当着色剂含量大于15重量%时,调色剂的着色力和电性质可能是差的,因为着色剂可不均匀地分散在调色剂中。
可使用的白色着色剂的具体实例包括,但不限于,金属(例如,碳酸钙、二氧化硅、氧化锆、氧化锌、氧化钛)和有机颜料(例如,N,N-双(4,6-1,3,5-三嗪-2-基)亚乙基二胺)。有机颜料是有利的,并且就分散性而言,N,N-双(4,6-1,3,5-三嗪-2-基)亚乙基二胺是更有利的。有机颜料由于它们相对小的比重而比无机颜料更多地分散在树脂中。具体而言,N,N-双(4,6-1,3,5-三嗪-2-基)亚乙基二胺在聚酯树脂中具有良好的分散性。
在一些实施方案中,上述白色着色剂在调色剂中的含量为10~70重量%或者20~50重量%。当白色着色剂含量小于10重量%时,调色剂的遮盖力可能是差的。当白色着色剂含量大于70重量%时,调色剂的电性质可能是差的,因为着色剂可不均匀地分散在调色剂中。
可使用的金属着色剂的具体实例包括,但不限于,金属金颜料、银颜料、铝颜料、青铜颜料、金青铜颜料、不锈钢颜料、锌颜料、铁颜料、锡颜料、和铜颜料。这些着色剂中的一种或多种可组合使用。
市售的银颜料的具体实例包括,但不限于,STAPA3000系列(4~8μm)、STAPA2000系列(6~10μm)、LITHOFLEXST 015 10(3.5~4.5μm)、STANDART4000系列(2.5~3.5μm)和STANDART3000系列(2.5~4μm),均来自ECKART。市售的银颜料的具体实例进一步包括,但不限于,DF-1667(16μm)、DF-2750(55μm)、DF-3500(27μm)、DF-3622(35μm)、DF-554(15μm)、DF-L-520AR(20μm)、LED-1708AR(20μm)、LED-2314AR(13μm)、SILBERCOTEPC 0452Z(55μm)、SILBERCOTEPC 1291X(47μm)、SILBERCOTEPC 3331X(36μm)、SILBERCOTEPC 4352Z(31μm)、SILBERCOTEPC 4852X(33μm)、SILBERCOTEPC 6222X(20μm)、SILBERCOTEPC 6352Z(27μm)、SILBERCOTEPC 6802X(25μm)、SILBERCOTEPC 8152Z(14μm)、SILBERCOTEPC 8153X(14μm)、SILBERCOTEPC 8602X(16μm)、SILVET/SILVEX890系列(20μm)和SILVET/SILVEX950系列(16μm),均来自Silberline Manufacturing Co.,Inc.。
还可使用以下用金属氧化物覆盖的云母颜料(均可从Merck KGaA购买):IRIODIN300Gold Pearl、IRIODIN100Silver Pearl、TIMIRONBronze MP-60(22~37μm)、TIMIRONCopper MP-65(22~37μm)、COLORONAOriental Beige(3~10μm)、COLORONAAborigine Amber(18~25μm)、COLORONAPassion Orange(18~25μm)、COLORONABronze Fine(7~14μm)、COLORONABronze(18~25μm)、COLORONABronze Sparkle(28~42μm)、COLORONACopper Fine(7~14μm)、COLORONACopper(18~25μm)、COLORONACopper Sparkle(25~39μm)、COLORONARed Brown(18~25μm)、COLORONARusset(18~25μm)、COLORONATibetan Ochre(18~25μm)、COLORONASienna Fine(7~14μm)、COLORONASienna(18~25μm)、COLORONABordeaux和COLORONAGlitter Bordeaux(18~25μm)、以及COLORONAChameleon(18~25μm)。
还可使用以下用金属氧化物覆盖的云母颜料(均可从Merck KGaA购买):TIMIRONSuper Silk MP-1005(3~10μm)、TIMIRONSuper SheenMP-1001(7~14μm)、TIMIRONSuper Silver Fine(9~13μm)、TIMIRONPearl Sheen MP-30(15~21μm)、TIMIRONSatin MP-11171(11~20μm)、TIMIRONUltra Luster MP-111(18~25μm)、TIMIRONStar Luster MP-111(18~25μm)、TIMIRONPearl Flake MP-10(22~37μm)、TIMIRONSuperSilver(17~26μm)、TIMIRONSparkle MP-47(28~38μm)、TIMIRONArcticSilver(19~25μm)、XIRONASilver(15~22μm)和RONASTARSilver(25~45μm)。还可使用以下尺寸为约18~50μm的特殊效果的云母颜料(均可从ECKART购买):DORADOPX4001、DORADOPX4261、DORADOPX 4271、DORADOPX4310、DORADOPX4331、DORADOPX4542、PHOENIXXT、PHOENIXXT2001、PHOENIXXT3001、PHOENIXXT4001、PHOENIXXT5001、PHOENIXPX1000、PHOENIXPX1001、PHOENIXPX1221、PHOENIXPX1231、PHOENIXPX1241、PHOENIXPX1251、PHOENIXPX1261、PHOENIXPX1271、PHOENIXPX1310、PHOENIXPX1320、PHOENIXPX1502、PHOENIXPX1522、PHOENIXPX1542、PHOENIXPX2000、PHOENIXPX2000L、PHOENIXPX2001、PHOENIXPX2011、PHOENIXPX2021、PHOENIXPX2221、PHOENIXPX2231、PHOENIXPX2241、PHOENIXPX2251、PHOENIXPX2261、PHOENIXPX2271、PHOENIXPX3001、PHOENIXPX4000、PHOENIXPX4001、PHOENIXPX4221、PHOENIXPX4231、PHOENIXPX4241、PHOENIXPX4251、PHOENIXPX4261、PHOENIXPX4271、PHOENIXPX4310、PHOENIXPX4320、PHOENIXPX4502、PHOENIXPX4522、PHOENIXPX4542、PHOENIXPX5000、PHOENIXPX5001、PHOENIXPX5310和PHOENIXPX5331。
在一些实施方案中,上述金属着色剂在调色剂中的含量为5~70重量%或者10~50重量%。当金属着色剂含量小于5重量%时,调色剂的着色力和遮盖力可能是差的。当金属着色剂含量大于70重量%时,调色剂的电性质可能是差的,因为着色剂可不均匀地分散在调色剂中。
可使用的荧光着色剂的具体实例包括,但不限于,溶剂黄44;溶剂橙5和55;溶剂红49、149和150;溶剂蓝5;溶剂绿7;酸性黄3和7;酸性红53、77、87和92;酸性蓝9;碱性黄1和40;碱性红1和13;碱性紫7、10和110;碱性橙14和22;碱性蓝7;碱性绿1;还原红41;分散黄82、121、124、184:1、186、199和216;分散橙11;分散红58、239、240、345、362和364;分散蓝7、56、183、155、354和365;分散紫26、27、28、35、38、46、48、57、63、77和97;直接黄85;直接橙8和9;直接蓝22;直接绿6;以及荧光增亮剂54、135、162和260。
可使用的荧光着色剂的具体实例进一步包括,但不限于,基于以下的染料和颜料:二氨基茋、荧光素、硫代核黄素、曙红、若丹明B、香豆素衍生物、和咪唑衍生物。荧光染料可与树脂如三聚氰胺树脂共混以用作颜料。可使用的共混树脂包括,但不限于丙烯酸类树脂和烯烃树脂,其可防止甲醛的产生。
市售的荧光颜料的具体实例包括,但不限于,SX-100系列(例如,SX-101Red Orange、SX-103 Red、SX-104 Orange、SX-105 Lemon Yellow、SX-106Orange Yellow、SX-117 Pink、SX-127 Rose、SX-137 Rubine、SX-147 Violet、SX-157 Blue Violet)和SX-1000系列(例如,SX-1004 Orange、SX-1005 LemonYellow、SX-1007 Pink、SX-1037 Magenta),均得自SINLOIHI Co.,Ltd.。可使用的荧光颜料包括日光荧光颜料和无机荧光颜料两者。无机荧光颜料能够像发光漆一样储存和发射光。
在一些实施方案中,上述荧光着色剂在调色剂中的含量为3~50重量%或者5~20重量%。当荧光着色剂含量小于3重量%时,调色剂的着色力可能是差的。当荧光着色剂含量大于50重量%时,调色剂的电性质可能是差的,因为着色剂可不均匀地分散在调色剂中。
根据一个实施方案的调色剂可包括电荷控制剂。可使用的电荷控制剂的具体实例包括,但不限于,苯胺黑及其改性产物(例如,脂肪酸金属盐)、盐(例如,盐)、和色淀颜料;三苯基甲烷染料、及其色淀颜料和高级脂肪酸金属盐;二有机锡氧化物(例如,***、氧化二辛基锡、氧化二环己基锡);二有机锡硼酸盐(例如,硼酸二丁基锡、硼酸二辛基锡、硼酸二环己基锡);有机金属络合物;螯合物化合物;单偶氮金属络合物;乙酰丙酮金属络合物;芳族羟基羧酸金属络合物;芳族二羧酸金属络合物;以及季铵盐。可使用的电荷控制剂的具体实例进一步包括,但不限于,芳族羟基羧酸及芳族单羧酸和多羧酸,以及它们的金属盐、酸酐、和酯;以及酚衍生物如双酚。这些材料中的两种或更多种可组合使用。
在一些实施方案中,电荷控制剂的含量为0.1~10重量份,基于粘结剂树脂的总重量。除黑色调色剂之外的调色剂优选无色或者透明的电荷控制剂,因为它们不干扰调色剂本身的色调。
根据一个实施方案的调色剂可包括外添加剂。可使用的外添加剂的具体实例包括,但不限于,研磨剂(例如,二氧化硅、TEFLON粉末、聚偏二氟乙烯粉末、氧化铈粉末、碳化硅粉末、钛酸锶粉末)、流化剂(例如,氧化钛粉末、氧化铝粉末)、抗聚集剂、树脂粉末、导电剂(例如,氧化锌粉末、氧化锑粉末、氧化锡粉末)、以及显影性改进剂(例如,具有相反极性的白色或黑色细颗粒)。这些材料中的两种或更多种可组合使用使得调色剂耐受空转中施加的显影应力。
调色剂可用于双组分显影剂。双组分显影剂由磁性载体和调色剂组成。磁性载体可由,例如,以下的磁性细颗粒组成:尖晶石铁氧体如磁铁矿和γ-氧化铁;含有除铁之外的一种或多种金属(例如,Mn、Ni、Zn、Mg、Cu)的尖晶石铁氧体;磁铅石型铁氧体如钡铁氧体;以及用氧化物层覆盖的铁或合金颗粒。磁性载体可具有粒状、球状、或针状的形状。当需要高磁化强度时,还可使用铁磁性颗粒,例如铁。在一些实施方案中,鉴于化学稳定性,使用尖晶石铁氧体如磁铁矿和γ-氧化铁以及磁铅石型铁氧体如钡铁氧体。可使用的市售磁性细颗粒的具体实例包括,但不限于,MFL-35S和MFL-35HS(Powdertech Co.,Ltd.)以及DFC-400M、DFC-410M和SM-350NV(Dowa IPCreation Co.,Ltd.)。
还可使用含有铁磁性颗粒的树脂载体作为磁性载体。树脂载体的磁化强度取决于其中铁磁性颗粒的种类和含量。在一些实施方案中,树脂载体在1,000奥斯特的磁场中具有30~150emu/g的磁化强度。树脂载体可通过,例如,以下方式制备:喷雾磁性颗粒和绝缘粘结剂树脂的熔融捏合产物,或者使可缩合的粘结剂树脂的单体或预聚物在磁性颗粒的存在下在水性介质中反应或固化,使得磁性颗粒分散在各粘结剂树脂中。
可带正电或负电的细颗粒或者导电细颗粒可固定到磁性载体的表面,或者树脂可涂布在磁性载体的表面,以控制磁性载体的带电性。可使用的涂布树脂的具体实例包括,但不限于,丙烯酸类树脂、环氧树脂和氟碳树脂。特别地,可涂布含有可带正电或负电的细颗粒或者导电细颗粒的有机硅树脂和丙烯酸类树脂。
在一些实施方案中,储存在显影设备中的双组分显影剂包括大于85重量%且小于98重量%的磁性载体。当磁性载体的含量小于85重量%时,调色剂颗粒很可能飞散,导致有缺陷的图像。当磁性载体的含量大于98重量%时,调色剂颗粒可能过度带电或者补给调色剂颗粒可能供应不足,导致具有低图像密度的有缺陷的图像。
根据一个实施方案的调色剂可通过粉碎法制造,所述粉碎法包括:通过混合机如亨舍尔混合机(HENSCHEL MIXER)或超级混合机(SUPER MIXER)混合粘结剂树脂、脱模剂、着色剂以及任选的电荷控制剂和外添加剂;通过热熔融-捏合机如加热辊、捏合机或挤出机熔融捏合混合物;使经熔融-捏合的混合物冷却和固化;将固化的混合物粉碎为颗粒;以及将颗粒按尺寸分级。固化的混合物可通过例如喷射磨法或者机械粉碎法粉碎为颗粒,在所述喷射磨法中,样品通过高速气流与碰撞板碰撞,在所述机械粉碎法中,将样品供应到高速转子与定子之间的窄间隙中。
或者,根据一个实施方案的调色剂可通过溶解悬浮法制造,所述溶解悬浮法包括:将调色剂组分溶解或分散在有机溶剂中以制备油相;将所述油相分散在水性介质中同时引起形成树脂的反应;从得到的乳液除去有机溶剂;以及过滤和干燥乳液以获得母体调色剂颗粒。或者,调色剂可通过聚酯扩链法制造。
根据一个实施方案的电子照相图像形成方法使用根据一个实施方案的上述调色剂。电子照相图像形成方法包括:使图像承载部件均匀带电的带电步骤;用含有图像信息的光辐照带电的图像承载部件以在其上形成静电潜像的静电潜像形成步骤(或者辐照步骤);用根据一个实施方案的上述调色剂将所述静电潜像显影为可视的调色剂图像的显影步骤;以及将所述调色剂图像从所述图像承载部件转印到记录介质上的转印步骤;以及将所述调色剂图像定影在所述记录介质上的定影步骤。该电子照相图像形成方法可任选地包括在转印步骤之后清洁图像承载部件的清洁步骤以及在转印步骤之后中和图像承载部件的中和步骤。下面参照附图详细描述电子照相图像形成方法。
图5是示出根据一个实施方案的电子照相图像形成装置的示意图。该电子照相图像形成装置包括驱动辊101A,从动辊101B,感光体带102,带电器103,激光写入单元104,含有黄色、品红色、青色和黑色的各调色剂的显影单元105B、105C、105D和105E,含有白色、金属或荧光调色剂的显影单元105E,进纸盒106,中间转印带107,驱动中间转印带107的轴向驱动辊107A,支撑中间转印带107的一对轴向从动辊107B,清洁器108,定影辊109,加压辊109A,弹纸盘110,以及送纸辊113。
电子照相图像形成装置包括柔性的中间转印带107。该中间转印带107在轴向驱动辊107A和一对轴向从动辊107B上拉伸张紧,并在图5中顺时针循环传送。一对轴向从动辊107B之间的中间转印带107的表面与驱动辊101A的外圆周上的感光体带102侧面接触。
在正常的图像形成操作中,感光体带102上形成的调色剂图像各自转印到中间转印带107上并彼此叠加,使得在其上形成全色复合调色剂图像。送纸辊113将复合调色剂图像转印到进纸盒106供给的转印纸上。其上具有复合调色剂图像的转印纸供给到定影辊109和加压辊109A之间,使得复合调色剂图像通过定影辊109和加压辊109A定影在转印纸上。具有定影的调色剂图像的转印纸弹出到弹纸盘110上。
在显影单元105A~105E中,显影剂中的调色剂浓度随着各静电潜像依次显影为调色剂图像而下降。通过调色剂浓度探测器探测调色剂浓度的下降。在探测到调色剂浓度下降时,连接到各显影单元的调色剂供应器将调色剂供应到连接的显影单元以提高调色剂浓度。当显影单元具有显影剂排出机构时,可供应载体和调色剂的混合物,即滴流显影剂(trickle developer)。
根据另一实施方案,调色剂图像可从转印鼓直接转印到记录介质上而不使用中间转印带。
图6是示出根据一个实施方案的显影设备的示意图。显影设备40布置成面对用作图像承载部件的感光体20。显影设备40包括用作显影剂承载部件的显影套筒41、显影剂容器42、用作调节部件的刮刀43、和支持外壳44。
支持外壳44在面对感光体20的侧上具有开口。用作容纳调色剂颗粒21的调色剂容器的调色剂料斗连接到支持外壳44。显影剂容纳部分46容纳包含调色剂颗粒21和载体颗粒23的显影剂。显影剂搅拌器47搅拌调色剂颗粒和载体颗粒23以使调色剂颗粒21摩擦带电。
在调色剂料斗45中提供各自通过驱动机构旋转的调色剂搅拌器48和调色剂供应机构49。调色剂搅拌器48和调色剂供应机构49搅拌调色剂料斗45中的调色剂颗粒21并将其供应到显影剂容纳部分46。
显影套筒41布置在感光体20与调色剂料斗45之间的空间内。显影套筒41通过驱动机构在图6中逆时针驱动旋转。显影套筒41内含有用作磁场发生器的磁体,使得载体颗粒23在其上形成磁刷。磁体相对于显影设备40的位置保持不变。
刮刀43一体化地提供至支持外壳44的相对侧上的显影剂容器42。在刮刀43的前端与显影套筒41的圆周面之间形成恒定的间隙。
在根据一个实施方案的电子照相图像形成方法中,调色剂搅拌器48和调色剂供应机构49将调色剂颗粒21从调色剂料斗45供给到显影剂容纳部分46。显影剂搅拌器47搅拌调色剂颗粒21和载体颗粒23以使调色剂颗粒21摩擦带电,并将它们旋转传送到显影套筒41面对感光体20外圆周面的位置。然后,调色剂颗粒21静电结合至感光体20上形成的静电潜像。从而,在感光体20上形成调色剂图像。
图7是示出包括图6所示的显影设备的图像形成装置的示意图。在感光体20周围,提供带电部件32、辐照器33、显影设备40、转印部件50、清洁设备60和中和灯70。在带电部件32的表面与感光体20的表面之间形成约0.2mm的间隙。电压供应机构向带电部件32供应其中交流电流分量与直流电流分量叠加的电场,使得感光体20均匀带电。
这种图像形成装置采用负-正图像形成过程。具有有机光电导层的感光体20通过中和灯70中和,然后通过带电部件32带负电。带电的感光体20用辐照器33发射的激光辐照,使得在其上形成静电潜像。在这种实施方案中,受辐照的部分的绝对电位值低于未受辐照的部分的绝对电位值。
从半导体激光器发射激光。多角镜(其为高速旋转的柱状多角镜)用激光以轴向扫描感光体20的表面。然后,用供应到显影设备40中的显影套筒41的由调色剂和载体颗粒组成的显影剂将由此形成的静电潜像显影为调色剂图像。在显影静电潜像时,电压供应机构将显影偏压供应到显影套筒41与感光体20上受辐照的和未受辐照的部分之间,所述显影偏压为预定的直流电压或者与交流电压叠加的预定的直流电压。
另一方面,由进纸机构供给转印介质80(例如,纸)。一对对准辊在调色剂图像进入感光体20与转印部件50之间的间隙同步地将转印介质80供给到该间隙,使得调色剂图像转印到转印介质80上。当转印调色剂图像时,向转印部件50施加转印偏压(其为具有与调色剂电荷相反极性的电压)。之后,其上具有转印的调色剂图像的转印介质80从感光体20分离。
残留在感光体20上的调色剂颗粒通过清洁刮片61除去并收集在清洁设备60中的调色剂收集室62中。收集的调色剂颗粒可通过再循环机构再供给至显影剂容纳部分46和/或调色剂料斗45,从而得以再循环。
图像形成装置可包括多个显影设备。在这种情况下,多个调色剂图像依次转印到转印介质上以形成复合调色剂图像,并且将该复合调色剂图像最终定影在转印介质上。图像形成装置可进一步包括中间转印部件。在这种情况下,将多个调色剂图像转印到中间转印部件上以形成复合调色剂图像,并将该复合调色剂图像转印和定影在转印介质上。
图8是示出根据另一实施方案的图像形成装置的示意图。在图8中,感光体20包括导电基底和置于其上的感光层。感光体20通过驱动辊24a和24b驱动。感光体20反复进行如下步骤:通过带电部件32带电、通过辐照器33辐照、通过显影设备40显影、通过转印部件50转印、通过光源26预清洁辐照、通过清洁刷64和清洁刮片61清洁、以及通过中和灯70中和。在预清洁辐照步骤中,光从感光体20的背面发射。因此,在这种实施方案中,导电基底是半透明的。
图9是示出根据一个实施方案的处理盒的示意图。处理盒一体化地支持感光体、带电部件32、含有根据一个实施方案的显影剂的显影设备40、和清洁刮片61。处理盒可拆卸地连接到图像形成装置。
根据一个实施方案的处理盒一体化地支持至少图像承载部件和用根据一个实施方案的调色剂或显影剂将图像承载部件上形成的静电潜像显影为调色剂图像的显影设备,同时该处理盒可拆卸地连接到图像形成装置。
已经总体描述了本发明,通过参考特定的具体实施例可获得进一步的理解,所述实施例只是为了说明的目的而在此提供的并且不意在限制。在以下实施例的描述中,数字表示重量份比,除非另有说明。
实施例
聚酯树脂A1~A6的制备
向配有蒸馏柱的5升高压釜中装入4,000g根据表1中所述组成的醇和羧酸单体。在没有催化剂的情况下,使所述单体在170~260℃常压下进行酯化反应。在进一步加入基于羧酸单体总重量的400ppm量的三氧化二锑后,使所述单体在3托的真空下于250℃进行缩聚,同时除去产生的二醇。从而,制备聚酯树脂A1~A6。交联反应持续至搅拌力矩变为10kg·cm(100ppm)。通过解除减压条件,使反应停止。
表1
*BPA-PO:聚氧丙烯(2,2)-2,2-双(4-羟基苯基)丙烷
**BPA-EO:聚氧乙烯(2,2)-2,2-双(4-羟基苯基)丙烷
聚酯树脂A1~A6的评价
如下评价聚酯树脂A1~A6(以下称为“样品”)的软化点、玻璃化转变温度、损耗角正切峰温度、损耗角正切峰值、酸值、数均分子量(Mn)、以及重均分子量(Mw)。结果示于表1中。
软化点的测量
使用流动试验仪CFT-500D(Shimadzu Corporation)测定软化点。将1克各样品以6℃/分钟的加热速率加热,同时由活塞以1.96MPa的负载压制,使得样品从直径1mm且长度1mm的喷嘴挤出,同时绘制活塞下降量与温度之间的关系。由已经流出一半量的样品时的温度确定软化点。
玻璃化转变温度的测量
使用差示扫描量热计DSC210(Seiko Instruments Inc.)测定玻璃化转变温度。将0.01~0.02g的各样品置于铝盘上,并加热至200℃,以10℃/分钟的冷却速率冷却至0℃,和以10℃/分钟的加热速率再加热,以获得吸热曲线。由位于或低于最大吸热峰温度的基线与指示最大吸热峰的上升点与顶部之间的最大斜率的切线的相交温度确定玻璃化转变温度。
酸值的测量
基于根据JIS K0070的方法测定酸值,除了所述的乙醇和***的混合溶剂用体积比1∶1的丙酮和甲苯的另一混合溶剂代替。
损耗角正切峰温度和损耗角正切峰值的测量
使用配有直径20mm的平行锥的流变仪ADVANCED RHEOMETRICEXPANSION SYSTEM(TA Instruments)测定损耗角正切峰温度和损耗角正切峰值。将0.8g各样品使用直径20mm的模具在施加30MPa压力时形成为圆盘。在频率设为1.0Hz、加热速率设为2.0℃/分钟、应变设为0.1%(自动应变控制,其中可接受的最小应力为1.0g/cm,可接受的最大应力为500g/cm,最大附加应变为200%,且应变调节为200%)和间隙设为使得力在0~100gm的范围内变化时,测量圆盘的损耗弹性模量(G”)、储能弹性模量(G’)和损耗角正切(tanδ)。除去对应于10以下的储能弹性模量(G’)值的损耗角正切(tanδ)值。
分子量的测量
使用配有柱子SHOWDEXKF801~8067(Showa Denko K.K.)的凝胶渗透色谱仪GPC-150C(Waters)如下测定数均分子量(Mn)和重均分子量(Mw)。在加热室中将所述柱子稳定在40℃之后,使THF以1ml/分钟的流速流入其中。将0.05g各样品溶解在THF中,并用预处理过滤器(具有0.45μm孔径的CHROMATODISC,Kurabo Industries Ltd.)过滤,以获得样品浓度为0.05~0.6重量%的THF溶液。将50~200μl样品THF溶液注入所述仪器中。由得到的分子量分布参照校准曲线确定数均分子量(Mn)和重均分子量(Mw),所述校准曲线由若干种单分散聚苯乙烯标准样品绘制。
校准曲线可由,例如,约10个聚苯乙烯标准样品绘制,所述聚苯乙烯标准样品的分子量为6×102、2.1×103、4×103、1.75×104、5.1×104、1.1×105、3.9×105、8.6×105、2×106和4.48×106,其可从Pressure Chemical Company或Tosoh Corporation购买。使用折射率检测器作为检测器。
结晶聚酯树脂B1和B2的制备
向配有温度计、搅拌器、冷凝器和氮气入口管的5升四颈圆底烧瓶中装入4,000g根据表2中所述组成的醇和羧酸单体以及4g氢醌。将所述烧瓶在有罩加热器(mantle heater)中加热,同时将氮气从氮气入口管引入所述烧瓶中以在烧瓶内部形成惰性气氛。将所述烧瓶中的单体在160℃保持加热5小时,随后在200℃反应1小时,并在8.3kPa下进一步反应1小时。由此,制备结晶聚酯树脂B1和B2。
表2
结晶聚酯树脂B1和B2的评价
如下评价结晶聚酯树脂B1和B2(以下称为“样品”)的软化点、数均分子量(Mn)、以及重均分子量(Mw)。结果示于表2中。
软化点的测量
使用差示扫描量热计DSC210(Seiko Instruments Inc.)测定软化点。将0.01~0.02g的各样品置于铝盘上,并以15℃/分钟的加热速率加热至150℃,以获得吸热曲线。由最大吸热峰温度确定软化点。
分子量的测量
以与上述聚酯树脂相同的方式测量结晶聚酯树脂的分子量。
白色调色剂的制备
通过亨舍尔混合机MF20C/I(Nippon Coke&Engineering Co.,Ltd.)混合表3中所述比率的聚酯树脂、结晶聚酯树脂、脱模剂和着色剂的各组合物。用双螺杆挤出机(Toshiba Machine Co.,Ltd.)捏合混合物。将经捏合的混合物在钢带上冷却,并通过锤磨机粉碎成200~300μm的粗颗粒。该粗颗粒通过超音速喷射粉碎机LABOJET(Nippon Pneumatic Mfg.Co.,Ltd.)在控制粉碎气压的同时进一步粉碎成重均粒径为5.2±0.3μm的细颗粒。通过气流分级机MDS-I(Nippon Pneumatic Mfg.Co.,Ltd.)在控制通气窗(louver)开口的同时对该细颗粒进行分级。由此,制备重均粒径为6.0±0.2μm且重均粒径与数均粒径之比为1.20以下的母体调色剂颗粒。通过亨舍尔混合机混合100份该母体调色剂颗粒与1.0份添加剂HDK-2000(Clariant)和1.0份另一添加剂H05TD(Clariant)。由此,制备白色调色剂W1~W25。在表3中,“巴西棕榈蜡”代表CERARICA NODA Co.,Ltd.的巴西棕榈蜡No.1,“脂肪酸酰胺”代表N,N’-亚乙基-双硬脂酸酰胺,“有机颜料”代表N,N-双(4,6-1,3,5-三嗪-2-基)亚乙基二胺,且“无机颜料”代表Ishihara Sangyo Kaisha,Ltd.的氧化钛R50-2。
表3
(重量份)
(1)巴西棕榈蜡No.1,CERARICA NODA Co.,Ltd.
(2)N,N’-亚乙基-双硬脂酸酰胺
(3)N,N-双(4,6-1,3,5-三嗪-2-基)亚乙基二胺
(4)氧化钛R50-2,Ishihara Sangyo Kaisha,Ltd.
黑色和青色母料的制备
通过亨舍尔混合机(Nippon Coke&Engineering Co.,Ltd.)混合50份炭黑REGAL400R(Cabot Corporation)、50份聚酯树脂RS801(Sanyo ChemicalIndustries,Ltd.)、和30份水。混合物通过双辊在160℃捏合50分钟。将经捏合的混合物辊轧和冷却,并将经辊轧的混合物粉碎为颗粒。由此,制备黑色母料。以相同的方式制备青色母料,除了用C.I.颜料蓝15:3代替炭黑。
黑色和青色调色剂的制备
通过亨舍尔混合机MF20C/I(Nippon Coke&Engineering Co.,Ltd.)混合表4中所述比率的聚酯树脂、结晶聚酯树脂、脱模剂和着色剂的各组合物。用双螺杆挤出机(Toshiba Machine Co.,Ltd.)捏合混合物。将经捏合的混合物在钢带上冷却,并通过锤磨机粉碎成200~300μm的粗颗粒。该粗颗粒通过超音速喷射粉碎机LABOJET(Nippon Pneumatic Mfg.Co.,Ltd.)在控制粉碎气压的同时进一步粉碎成重均粒径为5.2±0.3μm的细颗粒。通过气流分级机MDS-I(Nippon Pneumatic Mfg.Co.,Ltd.)在控制通气窗开口的同时对该细颗粒进行分级。由此,制备重均粒径为6.0±0.2μm且重均粒径与数均粒径之比为1.20以下的母体调色剂颗粒。通过亨舍尔混合机混合100份该母体调色剂颗粒与1.0份添加剂HDK-2000(Clariant)和1.0份另一添加剂H05TD(Clariant)。由此,制备黑色调色剂Bk1~Bk10以及青色调色剂C1~C10。在表4中,“巴西棕榈蜡”代表CERARICANODA Co.,Ltd.的巴西棕榈蜡No.1,且“脂肪酸酰胺”代表N,N’-亚乙基-双硬脂酸酰胺。
表4
(重量份)
(1)巴西棕榈蜡No.1,CERARICA NODA Co.,Ltd.
(2)N,N’-亚乙基-双硬脂酸酰胺
金色调色剂的制备
通过亨舍尔混合机MF20C/I(Nippon Coke&Engineering Co.,Ltd.)混合表5-1中所述比率的聚酯树脂、结晶聚酯树脂、脱模剂和着色剂的各组合物。用双螺杆挤出机(Toshiba Machine Co.,Ltd.)捏合混合物。将经捏合的混合物在钢带上冷却,并通过锤磨机粉碎成200~300μm的粗颗粒。该粗颗粒通过超音速喷射粉碎机LABOJET(Nippon Pneumatic Mfg.Co.,Ltd.)在控制粉碎气压的同时进一步粉碎成重均粒径为14.2±0.3μm的细颗粒。通过气流分级机MDS-I(Nippon Pneumatic Mfg.Co.,Ltd.)在控制通气窗开口的同时对该细颗粒进行分级。由此,制备重均粒径为15.0±0.2μm且重均粒径与数均粒径之比为1.50以下的母体调色剂颗粒。通过亨舍尔混合机混合100份该母体调色剂颗粒与0.5份添加剂HDK-2000(Clariant)和0.5份另一添加剂H05TD(Clariant)。由此,制备金色调色剂G1~G17。在表5-1中,“巴西棕榈蜡”代表CERARICA NODA Co.,Ltd.的巴西棕榈蜡No.1,“脂肪酸酰胺”代表N,N’-亚乙基-双硬脂酸酰胺,且“金青铜颜料”代表ECKART的LITHOFLEXXA40 01。
表5-1
(重量份)
(1)巴西棕榈蜡No.1,CERARICA NODA Co.,Ltd.
(2)N,N’-亚乙基-双硬脂酸酰胺
(3)LITHOFLEX XA 40 01,Eckart
银色调色剂的制备
重复金色调色剂G1~G17的制备工序,除了用表5-2中所述的铝颜料LITHOFLEXST 01510(ECKART)代替金青铜颜料LITHOFLEXXA 40 01(ECKART)。由此,制备银色调色剂S1~S17。在表5-2中,“巴西棕榈蜡”代表CERARICA NODA Co.,Ltd.的巴西棕榈蜡No.1,“脂肪酸酰胺”代表N,N’-亚乙基-双硬脂酸酰胺,且“铝颜料”代表ECKART的LITHOFLEXST01510。
表5-2
(重量份)
(1)巴西棕榈蜡No.1,CERARICA NODA Co.,Ltd.
(2)N,N’-亚乙基-双硬脂酸酰胺
(3)LITHOFLEX ST 01510,Eckart
珠光色调色剂的制备
重复金色调色剂G1~G17的制备工序,除了用表5-3中所述的金属氧化物覆盖的云母颜料TIMIRONSuper Silk(Merck KGaA)代替金青铜颜料LITHOFLEXXA 4001(ECKART)。由此,制备珠光色调色剂P1~P17。在表5-3中,“巴西棕榈蜡”代表CERARICA NODA Co.,Ltd.的巴西棕榈蜡No.1,“脂肪酸酰胺”代表N,N’-亚乙基-双硬脂酸酰胺,且“云母颜料”代表MerckKGaA的TIMIRONSuper Silk。
表5-3
(重量份)
(1)巴西棕榈蜡No.1,CERARICA NODA Co.,Ltd.
(2)N,N’-亚乙基-双硬脂酸酰胺
荧光调色剂的制备
通过亨舍尔混合机MF20C/I(Nippon Coke&Engineering Co.,Ltd.)混合表6中所述比率的聚酯树脂、结晶聚酯树脂、脱模剂和着色剂的各组合物。用双螺杆挤出机(Toshiba Machine Co.,Ltd.)捏合混合物。将经捏合的混合物在钢带上冷却,并通过锤磨机粉碎成200~300μm的粗颗粒。该粗颗粒通过超音速喷射粉碎机LABOJET(Nippon Pneumatic Mfg.Co.,Ltd.)在控制粉碎气压的同时进一步粉碎成重均粒径为5.2±0.3μm的细颗粒。通过气流分级机MDS-I(Nippon Pneumatic Mfg.Co.,Ltd.)在控制通气窗开口的同时对该细颗粒进行分级。由此,制备重均粒径为6.0±0.2μm且重均粒径与数均粒径之比为1.20以下的母体调色剂颗粒。通过亨舍尔混合机混合100份该母体调色剂颗粒与1.0份添加剂HDK-2000(Clariant)和1.0份另一添加剂H05TD(Clariant)。由此,制备荧光调色剂F1~F17。在表6中,“巴西棕榈蜡”代表CERARICA NODA Co.,Ltd.的巴西棕榈蜡No.1,“脂肪酸酰胺”代表N,N’-亚乙基-双硬脂酸酰胺,且“荧光颜料”代表SINLOIHI Co.,Ltd.的SX-1004。
表6
(重量份)
(1)巴西棕榈蜡No.1,CERARICA NODA Co.,Ltd.
(2)N,N’-亚乙基-双硬脂酸酰胺
(3)SX-1004,SINLOIHI Co.,Ltd.
损耗角正切峰温度和损耗角正切峰值的测量
以与上述聚酯树脂相同的方式测定调色剂的损耗角正切峰温度和损耗角正切峰值。结果示于表7~10中。
表7
调色剂编号 | 损耗角正切峰温度(℃) | 损耗角正切峰值 |
W1 | 143 | 19 |
W2 | 142 | 24 |
W3 | 87 | 15 |
W4 | 134 | 19 |
W5 | 136 | 18 |
W6 | 142 | 20 |
W7 | 140 | 17 |
W8 | 134 | 18 |
W9 | 84 | 14 |
W10 | 159 | 12 |
W11 | 134 | 3 |
W12 | 139 | 17 |
W13 | 134 | 19 |
W14 | 145 | 19 |
W15 | 135 | 19 |
W16 | 137 | 18 |
W17 | 134 | 3 |
W18 | 162 | 5 |
W19 | 无峰 | - |
W20 | 79 | 9 |
W21 | 无峰 | - |
W22 | 75 | 11 |
W23 | 150 | 2 |
W24 | 166 | 5 |
W25 | 155 | 2 |
表8
调色剂编号 | 损耗角正切峰温度(℃) | 损耗角正切峰值 |
Bk1 | 141 | 17 |
Bk2 | 132 | 17 |
Bk3 | 134 | 16 |
Bk4 | 80 | 12 |
Bk5 | 158 | 10 |
Bk6 | 132 | 3 |
Bk7 | 161 | 13 |
Bk8 | 无峰 | - |
Bk9 | 77 | 10 |
Bk10 | 148 | 1 |
C1 | 141 | 16 |
C2 | 132 | 17 |
C3 | 133 | 16 |
C4 | 81 | 13 |
C5 | 159 | 11 |
C6 | 134 | 3 |
C7 | 162 | 13 |
C8 | 无峰 | - |
C9 | 76 | 11 |
C10 | 148 | 2 |
表9-1
调色剂编号 | 损耗角正切峰温度(℃) | 损耗角正切峰值 |
G1 | 141 | 20 |
G2 | 140 | 25 |
G3 | 86 | 16 |
G4 | 132 | 20 |
G5 | 134 | 19 |
G6 | 140 | 21 |
G7 | 138 | 18 |
G8 | 133 | 19 |
G9 | 83 | 15 |
G10 | 157 | 12 |
G11 | 133 | 3 |
G12 | 161 | 6 |
G13 | 无峰 | - |
G14 | 78 | 10 |
G15 | 无峰 | - |
G16 | 74 | 13 |
G17 | 149 | 2 |
表9-2
调色剂编号 | 损耗角正切峰温度(℃) | 损耗角正切峰值 |
S1 | 142 | 19 |
S2 | 141 | 25 |
S3 | 86 | 15 |
S4 | 133 | 20 |
S5 | 135 | 19 |
S6 | 141 | 21 |
S7 | 139 | 18 |
S8 | 133 | 19 |
S9 | 83 | 14 |
S10 | 158 | 12 |
S11 | 133 | 3 |
S12 | 161 | 6 |
S13 | 无峰 | - |
S14 | 78 | 10 |
S15 | 无峰 | - |
S16 | 74 | 12 |
S17 | 150 | 2 |
表9-3
调色剂编号 | 损耗角正切峰温度(℃) | 损耗角正切峰值 |
P1 | 142 | 20 |
P2 | 142 | 25 |
P3 | 87 | 16 |
P4 | 133 | 19 |
P5 | 134 | 19 |
P6 | 141 | 20 |
P7 | 139 | 17 |
P8 | 134 | 19 |
P9 | 84 | 15 |
P10 | 158 | 13 |
P11 | 134 | 3 |
P12 | 162 | 6 |
P13 | 无峰 | - |
P14 | 79 | 10 |
P15 | 无峰 | - |
P16 | 75 | 12 |
P17 | 149 | 2 |
表10
调色剂编号 | 损耗角正切峰温度(℃) | 损耗角正切峰值 |
F1 | 142 | 19 |
F2 | 141 | 24 |
F3 | 84 | 15 |
F4 | 133 | 18 |
F5 | 137 | 16 |
F6 | 143 | 18 |
F7 | 141 | 16 |
F8 | 135 | 14 |
F9 | 81 | 12 |
F10 | 159 | 10 |
F11 | 133 | 3 |
F12 | 161 | 15 |
F13 | 无峰 | - |
F14 | 78 | 8 |
F15 | 无峰 | - |
F16 | 74 | 10 |
F17 | 154 | 2 |
载体的制备
使用均混机(HOMOMIXER)对100份有机硅树脂(直链有机硅)、100份甲苯、5份γ-(2-氨乙基)氨丙基三甲氧基硅烷和10份炭黑进行分散处理20分钟。由此,制备形成涂层的液体。
使用流化床型涂布设备在70℃下将形成涂层的液体涂覆到重均粒径为35μm的Mn铁氧体颗粒,接着干燥,使得到的涂层具有0.20μm的平均厚度。具有涂层的铁氧体颗粒在180℃电炉中进一步煅烧2小时。由此制备载体A。
双组分显影剂的制备
通过TURBULAMIXER(Willy A.Bachofen AG)以48rpm将以上制备的各调色剂与载体A均匀混合5分钟以制备双组分显影剂。各双组分显影剂中的调色剂浓度设为4%。
光泽的评价
将各双组分显影剂置于线速度为320mm/s的数字全色图像形成装置IMAGIO NEO C600(Ricoh Co.,Ltd.制造和改型)中。形成包括0.4mg/cm2调色剂的4cm×4cm实地(solid)图像,并将其在200℃温度和15mm辊隙宽度下定影在纸(POD光泽涂布纸,128g/m2,Oji Paper Co.,Ltd.)上。通过光泽计VGS-1D(Nippon Denshoku Industries Co.,Ltd.)对定影的实地图像上的十个随机选择的部分进行60°光泽测量。对十个测量值取平均。
如下对白色、有色、和荧光调色剂的60°平均光泽值评级。
A:不小于85
B:不小于80且小于85
C:不小于50且小于80
D:小于50
如下对金属调色剂的60°光泽平均值评级。
A:不小于80
B:不小于50且小于80
C:不小于20且小于50
D:小于20
有色调色剂的着色力的评价
将各双组分显影剂置于线速度为320mm/s的数字全色图像形成装置IMAGIO NEO C600(Ricoh Co.,Ltd.制造和改型)中。形成包括0.3mg/cm2调色剂的4cm×4cm实地图像,并将其在200℃温度和15mm辊隙宽度下定影在纸(POD光泽涂布纸,128g/m2,Oji Paper Co.,Ltd.)上。通过X-RITE对定影的实地图像上的三个随机选择的部分进行图像密度测量。对三个测量值取平均。
如下对有色调色剂的图像密度平均值评级。
A:不小于1.40
B:不小于1.35且小于1.40
C:不小于1.20且小于1.35
D:小于1.20
白色调色剂的着色力的评价
将各双组分显影剂置于线速度为160mm/s的数字全色图像形成装置IMAGIO NEO C600(Ricoh Co.,Ltd.制造和改型)中。形成包括1.0mg/cm2调色剂的4cm×4cm实地图像,并将其在200℃温度和15mm辊隙宽度下定影在OHP片上。通过X-RITE以黑板背景对定影的实地图像上的三个随机选择的部分进行黑色图像密度的测量。对三个测量值取平均。白色调色剂的遮盖力越大,黑色图像密度越小。
如下对白色调色剂的黑色图像密度平均值评级。
A:小于0.12
B:不小于0.12且小于0.14
C:不小于0.14且小于0.16
D:不小于0.16
金属调色剂的着色力的评价
将各双组分显影剂置于线速度为160mm/s的数字全色图像形成装置IMAGIO NEO C600(Ricoh Co.,Ltd.制造和改型)中。形成包括1.0mg/cm2调色剂的4cm×4cm实地图像,并将其在200℃温度和15mm辊隙宽度下定影在OHP片上。通过X-RITE以黑板背景对定影的实地图像上的三个随机选择的部分进行黑色图像密度的测量。对三个测量值取平均。金属调色剂的遮盖力越大,黑色图像密度越小。
如下对金属调色剂的黑色图像密度平均值评级。
A:小于0.12
B:不小于0.12且小于0.14
C:不小于0.14且小于0.16
D:不小于0.16
金属调色剂的金属质地的评价
将各双组分显影剂置于线速度为320mm/s的数字全色图像形成装置IMAGIO NEO C600(Ricoh Co.,Ltd.制造和改型)中。形成包括0.4mg/cm2调色剂的4cm×4cm实地图像,并将其在200℃温度和15mm辊隙宽度下定影在纸(POD光泽涂布纸,128g/m2,Oji Paper Co.,Ltd.)上。目视观察定影的实地图像以评价金属质地。
金属调色剂的金属质地分为三个水平:高、中和低。
荧光调色剂的着色力的评价
将各双组分显影剂置于线速度为320mm/s的数字全色图像形成装置IMAGIO NEO C600(Ricoh Co.,Ltd.制造和改型)中。形成包括0.3mg/cm2调色剂的4cm×4cm实地图像,并将其在200℃温度和15mm辊隙宽度下定影在纸(POD光泽涂布纸,128g/m2,Oji Paper Co.,Ltd.)上。通过X-RITE对定影的实地图像上的三个随机选择的部分进行图像密度测量。对三个测量值取平均。
如下对荧光调色剂的图像密度平均值评级。
A:不小于1.40
B:不小于1.35且小于1.40
C:不小于1.20且小于1.35
D:小于1.20
荧光调色剂的遮盖力的评价
将各双组分显影剂置于线速度为160mm/s的数字全色图像形成装置IMAGIO NEO C600(Ricoh Co.,Ltd.制造和改型)中。形成包括1.0mg/cm2调色剂的4cm×4cm实地图像,并将其在200℃温度和15mm辊隙宽度下定影在OHP片上。通过X-RITE以黑板背景对定影的实地图像上的三个随机选择的部分进行黑色图像密度的测量。对三个测量值取平均。荧光调色剂的遮盖力越大,黑色图像密度越小。
如下对荧光调色剂的黑色图像密度平均值评级。
A:小于0.12
B:不小于0.12且小于0.14
C:不小于0.14且小于0.16
D:不小于0.16
荧光质地的评价
将各双组分显影剂置于线速度为320mm/s的数字全色图像形成装置IMAGIO NEO C600(Ricoh Co.,Ltd.制造和改型)中。形成包括0.4mg/cm2调色剂的4cm×4cm实地图像,并将其在200℃温度和15mm辊隙宽度下定影在纸(POD光泽涂布纸,128g/m2,Oji Paper Co.,Ltd.)上。目视观察定影的实地图像以评价荧光质地。
荧光调色剂的荧光质地分为两个水平:好和差。
耐冷反印性的评价
将各双组分显影剂置于超高速数字激光打印机IPSIO SP9500Pro(RicohCo.,Ltd.)中。形成包括0.20±0.1mg/cm2调色剂的1cm×1cm实地图像,并将其定影在厚纸(<135>,NBS Ricoh)上,进行图像密度(ID1)的测量。将宽度24mm的SCOTCH修补带810(3M)施加到实地图像,并将重量为1kg且直径为50mm的金属SUS辊加载到所述带上,同时使其以10mm/s的速度前后滚动10次。之后,将所述带以预定方向和10mm/s的速度从所述实地图像除去,并对实地图像进行图像密度(ID2)的测量。由下式(1)计算图像残留率(%),并按照图像残留率将耐冷反印性分为以下四个水平。
图像残留率(%)=ID2/ID1×100(1)
A:图像残留率不小于97%
B:图像残留率不小于92%且小于97%
C:图像残留率不小于80%且小于92%(与常规调色剂相当)
D:图像残留率小于80%
耐热反印性的评价
将各双组分显影剂置于超高速数字激光打印机IPSIO SP9500Pro(RicohCo.,Ltd.)中。在薄纸(<55>,NBS Ricoh)上形成包括0.40±0.1mg/cm2调色剂的1cm×1cm实地图像,并在改变定影辊温度的同时将其定影在其上。目视观察定影的实地图像以确定最大可定影温度,在超过该最大可定影温度时发生热反印。按照最大可定影温度将耐热反印性分为以下四个水平。
A:最大可定影温度不低于240℃
B:最大可定影温度不低于220℃且低于240℃
C:最大可定影温度不低于180℃且低于220℃(与常规调色剂相当)
D:最大可定影温度低于180℃
耐热储存稳定性的评价
如下使用针入度计(Nikka Engineering Co.,Ltd.)确定耐热储存稳定性。在20~25℃、40~60%RH的条件下,将10g的各调色剂装入30ml玻璃螺口小瓶(screw vial)中。在轻敲200次后,使小瓶在50℃的恒温室中静置48小时。之后,通过针入度计对调色剂进行针入度的测量。按照针入度将耐热储存稳定性分为以下四个水平。针入度越大,耐热储存稳定性越好。
A:针入度不小于30mm。
B:针入度为20~29mm。
C:针入度为15~19mm。(与常规调色剂相当)
D:针入度为8~14mm。
E:针入度为7mm以下。
白色和有色调色剂的光泽的二次评价
将各双组分显影剂置于线速度为160mm/s的数字全色图像形成装置IMAGIO NEO C600(Ricoh Co.,Ltd.制造和改型)中。在纸(POD光泽涂布纸,128g/m2,Oji Paper Co.,Ltd.)上形成覆盖在包括0.8mg/cm2白色调色剂的白色实地图像上的包括0.4mg/cm2调色剂的实地图像,并将其在200℃温度和15mm辊隙宽度下定影在纸上。通过光泽计VGS-1D(Nippon DenshokuIndustries Co.,Ltd.)对定影的实地图像上的十个随机选择的部分进行60°光泽测量。对十个测量值取平均。
如下对白色和有色调色剂的60°平均光泽值评级。
A:不小于85
B:不小于80且小于85
C:不小于50且小于80
D:小于50
表11
表12
表13-1
表13-2
表13-3
表14
本发明的其它改型和变化在以上教导下是可能的。因此,应理解在所附权利要求的范围内,可以以除本文具体描述之外的方式实施本发明。
Claims (19)
1.调色剂,包含:
粘结剂树脂;
着色剂;和
脱模剂,
其中该调色剂在80~160℃的温度范围内具有3以上的损耗角正切tanδ峰值,损耗角正切tanδ为损耗弹性模量G”与储能弹性模量G’之比G”/G’。
2.根据权利要求1所述的调色剂,其中所述粘结剂树脂包括结晶聚酯树脂。
3.根据权利要求1所述的调色剂,其中所述脱模剂包括脂肪酸酰胺。
4.根据权利要求3所述的调色剂,其中所述脂肪酸酰胺包括N,N’-亚乙基-双硬脂酸酰胺。
5.根据权利要求1所述的调色剂,其中所述着色剂为白色颜料。
6.根据权利要求5所述的调色剂,其中所述白色颜料为有机白色颜料。
7.根据权利要求6所述的调色剂,其中所述有机白色颜料为N,N-双(4,6-1,3,5-三嗪-2-基)亚乙基二胺。
8.根据权利要求5所述的调色剂,其中所述调色剂包括10~70重量%的所述白色颜料。
9.根据权利要求1所述的调色剂,其中所述着色剂为品红色颜料。
10.根据权利要求1所述的调色剂,其中所述着色剂为青色颜料。
11.根据权利要求1所述的调色剂,其中所述着色剂为黄色颜料。
12.根据权利要求1所述的调色剂,其中所述着色剂为黑色颜料。
13.根据权利要求1所述的调色剂,其中所述着色剂为金属颜料。
14.根据权利要求13所述的调色剂,其中所述金属颜料为金青铜颜料。
15.根据权利要求13所述的调色剂,其中所述金属颜料为铝颜料。
16.根据权利要求13所述的调色剂,其中所述金属颜料为用金属氧化物覆盖的云母颜料。
17.根据权利要求1所述的调色剂,其中所述着色剂为荧光着色剂。
18.电子照相图像形成方法,其包括:
使图像承载部件带电;
用含有图像信息的光辐照带电的图像承载部件以在其上形成静电潜像;
用根据权利要求1所述的调色剂将所述静电潜像显影为调色剂图像;
将所述调色剂图像从所述图像承载部件转印到记录介质上;以及
将所述调色剂图像定影在所述记录介质上。
19.可拆卸地连接到图像形成装置的处理盒,其包含:
承载静电潜像的图像承载部件;和
用根据权利要求1所述的调色剂将所述静电潜像显影为调色剂图像的显影设备。
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