CN104781734B - 调色剂、显影剂、和图像形成设备 - Google Patents
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Abstract
调色剂,其包括结晶性树脂,其中所述结晶性树脂包含具有氨基甲酸酯键、脲键或其两者的结晶性树脂,和其中所述结晶性树脂具有20nm‑70nm的平均微晶直径。
Description
技术领域
本发明涉及调色剂、显影剂、和图像形成设备。
背景技术
在电子照相图像形成设备或静电记录设备中,电或磁潜像一直是用调色剂显影的。例如,在电子照相术中,静电荷图像(潜像)一直是在感光体上形成的,然后用调色剂显影,从而形成调色剂图像。调色剂图像通常被转印到记录介质例如纸上,然后通过例如加热而定影。
在使用其中将调色剂通过加热而定影的热定影***的图像形成方法中,在其中将调色剂加热熔融以定影到记录介质例如纸上的过程中需要大量的电力。因此,就节能而言,调色剂的重要性质之一是低温定影性。
为了改善调色剂的低温定影性,控制作为调色剂主要组分的粘合树脂的热性质是重要的。
因此,已经提出,在其中结晶性树脂为粘合树脂的主要组分的调色剂中,将结晶性树脂的组成和热性质控制成落在一定范围内(参见例如PTL 1)。
还已经提出将含有两种具有不同分子量的结晶性树脂作为粘合树脂的调色剂在一定的定影条件下使用(参见例如PTL 2)。
还已经提出了这样的调色剂:其包含在160℃下具有不同储能弹性模量的两种结晶性聚酯树脂作为粘合树脂(参见例如PTL 3)。
在其中使用包含结晶性树脂的调色剂的情况下,虽然其低温定影性优异,但是与其中使用包含非结晶性树脂作为粘合树脂主要组分的调色剂的情况相比,更有可能出现以下问题。即,当在与片状介质的输送方向垂直的方向上具有较窄宽度的纸张(例如,A4尺寸纸)上连续打印之后在具有较宽宽度的纸(例如,A3尺寸纸)上打印时,会出现由它们的供纸尺寸的差异引起的问题,例如,定影部件表面的与具有较宽宽度的纸的末端对应的部分上调色剂偏移(下文中可称作“末端偏移”),和在具有较宽宽度的纸的末端处光泽不均。
因此,一直存在对于提供即使在包含结晶性树脂的情况下也能够防止末端偏移和光泽不均的调色剂的需要。
引文列表
专利文献
PTL 1:日本专利申请特开(JP-A)No.2010-077419
PTL 2:JP-A No.2009-014926
PTL 3:JP-A No.2010-151996
发明内容
技术问题
本发明目标在于解决本领域中的上述各种问题,并且实现以下目的。本发明的目的是提供即使在包含结晶性树脂的情况下也能够防止末端偏移和光泽不均的调色剂。
问题的解决方案
用于解决上述问题的手段如下:
调色剂,其包括:
结晶性树脂,
其中所述结晶性树脂包含具有氨基甲酸酯键、脲键或其两者的结晶性树脂,和
其中所述结晶性树脂具有20nm-70nm的平均微晶直径。
发明的有益效果
本发明能够解决本领域中的上述各种问题,并且能够提供即使在包含结晶性树脂的情况下也能够防止末端偏移和光泽不均的调色剂。
附图说明
图1A为对通过X-射线衍射测量获得的衍射光谱的一个实例进行说明的图。
图1B为对通过X-射线衍射测量获得的衍射光谱的一个实例进行说明的图。
图2为对本发明的图像形成设备的一个实例进行说明的示意性横截面图。
图3为图2中所示的图像形成设备的示意性控制框图。
图4为对图2中所示的图像形成设备中包括的定影装置进行说明的示意性横截面图。
图5为对图4中所示的定影装置中的励磁线圈、消磁线圈和温度检测单元的布置以及供纸模式进行说明的概念图。
图6为对图2中所示的图像形成设备中包括的另一定影装置进行说明的示意性横截面图。
图7为对图2中所示的图像形成设备中包括的另一定影装置进行说明的示意性横截面图。
图8为对图2中所示的图像形成设备中包括的另一定影装置进行说明的示意性横截面图。
图9为对图2中所示的图像形成设备中包括的另一定影装置进行说明的示意性横截面图。
具体实施方式
(调色剂)
所述调色剂至少包含粘合树脂;并且如果必要,进一步包含其它成分。
所述结晶性树脂包含具有氨基甲酸酯键、脲键或其两者的结晶性树脂。
所述结晶性树脂具有20nm-70nm的平均微晶直径。
在其中在图像形成设备或图像形成方法中使用包含结晶性树脂的调色剂的情况下,虽然其低温定影性优异,但是与其中使用包含非结晶性树脂作为粘合树脂主要组分的调色剂的情况相比,更有可能出现以下问题。即,当在与片状介质的输送方向垂直的方向上具有较窄宽度的纸张(例如,A4尺寸纸)上连续打印之后在具有较宽宽度的纸(例如,A3尺寸纸)上打印时,会出现由它们的供纸尺寸的差异引起的问题,例如,定影部件表面的与具有较宽宽度的纸的末端对应的部分上调色剂偏移(末端偏移),和在具有较宽宽度的纸的末端处光泽不均。
据信以上问题是由以下原因导致的。
结晶性树脂具有比非结晶性树脂高的热容。因此,定影部件(例如,定影辊)的供纸部和非供纸部之间的温度差异往往是大的。非供纸部具有比供纸部高的温度。因为供纸部在与调色剂转印图像接触时被调色剂带走热量,而非供纸部未被调色剂带走热量。当在A4尺寸纸张上连续打印之后在A3尺寸纸上打印时,非供纸部,即,定影部件的两末端往往温度升高,这是由A4尺寸纸和A3尺寸纸之间的宽度差异导致的。当A4尺寸纸以纵向方向供给时,A4尺寸纸的短边宽度(210mm)比A3尺寸纸的短边宽度(297mm)短。因此,在两末端处将产生约40mm的非供纸部。
此处,当基于供纸部的温度控制定影部件的温度时,非供纸部上的温度比适合于定影的温度高得多,这导致以上问题。
在极端情况下,在非供纸部上,由于偏移,纸缠绕在定影部件上,从而导致卡纸(卡住)。
尤其是在感应加热型定影中有可能出现以上问题。因为感应加热型定影具有能够在比加热辊型定影短的时间内将定影部件表面上的温度升高至高温范围的优点。然而,当为了利用这而在定影部件中使用具有较低热容的发热器时,定影部件表面上的温度往往过头(过热)。
而且,当在以上情况中使用包含结晶性树脂的调色剂时,在定影部件表面上调色剂往往处于热偏移状态。当调色剂中包含大量结晶性树脂时,有可能发生该现象。
为了解决以上问题,本发明人进行了广泛研究。
在包含结晶性树脂的调色剂中,调色剂的其它材料(例如,颜料或脱模剂)难以进入由结晶性树脂形成的微晶,从而必然导致所述材料在调色剂中的不均匀分布。另外,与无定形树脂相比,结晶性树脂具有更高的热容并且具有这样的熔点:在该熔点处其粘度更急剧地变化。因此,当在调色剂中存在结晶部位和无定形部位两者时,结晶部位和无定形部位对加热时的温度有差异地响应。在等于或低于结晶性树脂熔点的温度处,无定形部位中的聚合物开始松散(loosen),但是结晶部位保持处于固态。同时,在等于或高于结晶性树脂熔点的温度处,结晶部位与无定形部位相比在粘度方面更极端地降低。据信,由于无定形部位和结晶部位的行为差异以及所述材料在调色剂中的不均匀分布,有可能发生以上问题,即,末端偏移和光泽不均。此外,据信,在其中使用往往在定影部件表面上导致温度差异的感应加热型定影的情况下,所述问题尤其显著。
因此,本发明人想到,以上问题可通过产生其中结晶部位和无定形部位相对均匀地分布在调色剂中而没有极度不均匀的分布的状态而解决。即,以上问题可通过如下解决:降低由结晶性树脂形成的微晶的尺寸,并且因此产生其中在微晶之间存在无定形部位的状态。然而,在其中结晶部位和无定形部位存在于不同树脂中的情况下,它们在加热时可彼此分离,即使在室温下存储期间它们均匀地分布时也是如此。因此,据信如下体系是优选的:其中结晶部位和无定形部位一起存在于树脂中的一种分子链中。
本发明人已经发现,可用如下的包含结晶性树脂的调色剂防止末端偏移和光泽不均,其中所述结晶性树脂包含具有氨基甲酸酯键、脲键或其两者的结晶性树脂,和其中所述结晶性树脂具有20nm-70nm的平均微晶直径。从而,已经完成了本发明。
<粘合树脂>
所述粘合树脂至少包含结晶性树脂;并且如果必要,进一步包含其它成分例如非结晶性树脂。
-结晶性树脂-
所述结晶性树脂至少包含具有氨基甲酸酯键、脲键或其两者的结晶性树脂;并且如果必要,进一步包含其它成分。
本发明中的结晶性树脂指的是具有结晶结构部位的树脂并且在通过X-射线衍射仪获得的衍射光谱中具有由结晶结构得到的衍射峰。所述结晶性树脂具有0.8-1.6的通过高架式流动测试仪测量的所述树脂的软化温度对通过差示扫描量热仪(DSC)测量的所述树脂的熔融热的最大峰温度之比(软化温度/熔融热的最大峰温度),并且通过热而急剧软化。
本发明中的非结晶性树脂指的是不具有结晶结构的树脂并且在通过X-射线衍射仪获得的衍射光谱中不具有得自结晶结构的衍射峰。所述非结晶性树脂具有大于1.6的软化温度对熔融热的最大峰温度之比(软化点/熔融热的最大峰温度),并且通过热而逐渐软化。
所述树脂的软化温度可通过高架式流动测试仪(例如,CFT-500D,ShimadzuCorporation的产品)测量。作为样品,使用1g树脂。在将样品以3℃/分钟的加热速率加热的同时,通过柱塞施加2.94MPa的负荷以将样品从具有0.5mm直径和1mm长度的喷嘴挤出,在此期间,将流动测试仪的柱塞的下降量对温度作图。测定一半样品流出时的温度作为样品的软化温度。
所述树脂的熔融热的最大峰温度可通过差示扫描量热仪(DSC)(例如,Q2000,TAInstruments Japan Inc.的产品)测量。对要测量熔融热的最大峰温度的样品进行以下预处理。具体地,将样品在130℃熔融,之后以1.0℃/分钟的速率从130℃冷却至70℃。接着,将样品以0.5℃/分钟的速率从70℃冷却至10℃。然后,通过DSC在以10℃/分钟的加热速率加热的期间测量样品的吸热-放热变化。基于该测量,将“吸热或放热量”对“温度”绘制成图。在该图中,测定在20℃-100℃温度范围中的吸热峰温度作为“Ta*”。在其中在上述温度范围内存在一些吸热峰的情况下,测定吸热量最大的峰的温度作为Ta*。之后,将样品在等于(Ta*-10)℃的温度下存储6小时,之后在等于(Ta*-15)℃的温度下存储6小时。接着,通过DSC在以10℃/分钟的冷却速率冷却至0℃和然后以10℃/分钟的加热速率加热的期间测量样品的吸热-放热变化,从而以与以上相同的方式绘图。在该图中,测定与吸热量的最大峰对应的温度作为熔融热的最大峰温度。
--具有氨基甲酸酯键、脲键或其两者的结晶性树脂--
所述具有氨基甲酸酯键、脲键或其两者的结晶性树脂没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择。其实例包括具有氨基甲酸酯键、脲键或其两者和结晶性聚酯单元的结晶性树脂,结晶性聚氨酯树脂,和结晶性聚脲树脂。在它们之中,优选的是具有氨基甲酸酯键、脲键或其两者和结晶性聚酯单元的结晶性树脂。
用于获得所述具有氨基甲酸酯键、脲键或其两者和结晶性聚酯单元的结晶性树脂的方法没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择。其实例包括预聚物法和一步法。预聚物法是其中将预先制备的由聚氨酯单元或聚脲单元构成的预聚物与分开制备的具有末端羟基的结晶性聚酯单元结合的方法。一步法是这样的方法:将具有末端羟基的结晶性聚酯单元与低分子量异氰酸酯和低分子量多元醇或多元胺混合和反应。在它们之中,预聚物法是优选的。在一步法中,聚氨酯单元或聚脲单元通常是不均匀地形成的,使得无法形成大的单元,这有可能导致所述结晶性聚酯单元的结晶抑制。然而,通过适当地选择反应温度和单体类型,可令人满意地形成所述氨基甲酸酯键、脲键或其两者。例如,通过使用比具有末端羟基的结晶性聚酯单元更快速地与异氰酸酯反应的多元胺可甚至用一步法获得具有一定水平的大的聚脲单元的具有氨基甲酸酯键、脲键或其两者和结晶性聚酯单元的结晶性树脂。因为,在反应过程的早期阶段中优先形成聚氨酯单元,然后容许进行在结晶性聚酯单元和聚脲单元之间的键合反应。
而且,在预聚物法中,可使用其中聚氨酯单元与聚脲单元共存的聚氨酯-脲单元作为预聚物。
---结晶性聚酯单元---
所述结晶性聚酯单元没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择。其实例包括由多元醇和多元羧酸合成的缩聚物聚酯单元、内酯开环聚合产物、和聚羟基羧酸。在它们之中,就呈现结晶性而言,由二醇和多元羧酸合成的缩聚物聚酯单元是优选的。
----多元醇----
多元醇的实例包括,例如,二醇、三羟基到八羟基以上多元醇。
二醇没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择。其实例包括脂族二醇例如直链脂族二醇和支链脂族二醇;C4-C36亚烷基醚二醇;C4-C36脂环族二醇;以上列出的脂环族二醇的环氧烷烃(下文中可简写为“AO”);双酚的AO加合物;聚内酯二醇;聚丁二烯二醇;和具有官能团的二醇,例如具有羧基的二醇、具有磺酸基团或磺胺基团的二醇、其盐、和具有其它官能团的二醇。在它们之中,C2-C36脂族二醇是优选的,并且C2-C36直链脂族二醇是更优选的。这些可单独使用或组合使用。
直链脂族二醇的量没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择,但是优选为相对于二醇的总量的80摩尔%或更大,更优选90摩尔%或更大。以80摩尔%或更大的量使用直链脂族二醇是优选的,因为提高了所述树脂的结晶性,期望地向所得树脂提供低温定影性和耐热存储性两者,并且所述树脂的硬度往往提高。
直链脂族二醇没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择。其实例包括乙二醇、1,3-丙烷二醇、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。在它们之中,乙二醇、1,3-丙烷二醇、1,4-丁二醇、1,6-己二醇、1,9-壬二醇、和1,10-癸二醇是优选的,因为它们是可容易获得的。在它们之中,C2-C36直链脂族二醇是优选的。
支链脂族二醇没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择,但是优选为C2-C36支链脂族二醇。其实例包括1,2-丙二醇、新戊二醇、和2,2-二乙基-1,3-丙烷二醇。
C4-C36亚烷基醚二醇没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择。其实例包括一缩二乙二醇、二缩三乙二醇、一缩二丙二醇、聚乙二醇、聚丙二醇、和聚四亚甲基醚二醇。
C4-C36脂环族二醇没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择。其实例包括1,4-环己烷二甲醇、和氢化双酚A。
以上列出的脂环族二醇的环氧烷烃没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择。其实例包括例如如下的加合物:环氧乙烷(下文中可简写为“EO”)、环氧丙烷(下文中可简写为“PO”)、和环氧丁烷(下文中可简写为“BO”)。加成摩尔数可为1-30。
双酚的AO加合物没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择。其实例包括双酚A、双酚F、和双酚S的AO(例如,EO、PO、和BO)加合物。加成摩尔数可为2-30。
聚内酯二醇没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择。其实例包括聚-ε-己内酯二醇。
具有羧基的二醇没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择。其实例包括二羟烷基链烷酸。二羟烷基链烷酸的碳原子数可为6-24。C6-C24二羟烷基链烷酸的实例包括2,2-二羟甲基丙酸(DMPA)、2,2-二羟甲基丁酸、2,2-二羟甲基庚酸、和2,2-二羟甲基辛酸.
具有磺酸基团或氨基磺酸基团的二醇没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择。其实例包括氨基磺酸二醇,N,N-二(2-羟烷基)氨基磺酸(其中烷基为C1-C6基团)的AO加合物(其中AO为,例如,EO或PO,且加成的AO的摩尔数为1-6),和二(2-羟基乙基)磷酸酯。
氨基磺酸二醇的实例包括N,N-二(2-羟基乙基)氨基磺酸、和N,N-二(2-羟基乙基)氨基磺酸PO 2摩尔加合物。
具有中和的盐基团的二醇中包含的中和的盐基团没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择。其实例包括C3-C30叔胺(例如,三乙基胺)、和碱金属(例如,钠盐)。
在它们之中,C2-C12脂族二醇、具有羧基的二醇、双酚的AO加合物、以及其任意组合是优选的。
此外,任选使用的三羟基到八羟基以上多元醇没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择。其实例包括C3-C36三羟基到八羟基以上多羟基脂族醇、三酚的AO加合物(加成摩尔数:2-30)、线型酚醛清漆树脂的AO加合物(加成摩尔数:2-30)、和丙烯酰基多元醇例如(甲基)丙烯酸羟基乙酯和其它基于乙烯基的单体的共聚物。
C3-C36三羟基到八羟基以上多羟基脂族醇的实例包括甘油、三羟甲基乙烷、三羟甲基丙烷、季戊四醇、山梨糖醇、脱水山梨糖醇、和聚甘油。
在它们之中,三羟基到八羟基以上脂族多羟基醇、以及线型酚醛清漆树脂的AO加合物是优选的,并且线型酚醛清漆树脂的AO加合物是更优选的。
----多元羧酸----
对于多元羧酸,例如,包括二羧酸、以及三价到六价以上多元羧酸。
二羧酸没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择。其实例包括脂族二羧酸和芳族二羧酸。脂族二羧酸的实例包括直链脂族二羧酸、和支链二羧酸。在它们之中,直链脂族二羧酸是优选的。
脂族二羧酸没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择。其实例优选地包括链烷烃二羧酸、链烯基二羧酸、链烯烃二羧酸、和脂环族二羧酸。
链烷烃二羧酸的实例包括C4-C36链烷烃二羧酸。C4-C36链烷烃二羧酸的实例包括琥珀酸、己二酸、癸二酸、壬二酸、十二烷二羧酸、十八烷二羧酸、和癸基琥珀酸。
链烯基二羧酸的实例包括十二碳烯基琥珀酸、十五碳烯基琥珀酸、十八碳烯基琥珀酸。
链烯烃二羧酸的实例包括C4-C36链烯烃二羧酸。C4-C36链烯烃二羧酸的实例包括马来酸、富马酸、和柠康酸。
脂环族二羧酸的实例包括C6-C40脂环族二羧酸。C6-C40脂环族二羧酸的实例包括二聚体酸(例如,二聚亚油酸)。
芳族二羧酸没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择。其实例优选地包括C8-C36芳族二羧酸。C8-C36芳族二羧酸的实例包括邻苯二甲酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸、叔丁基间苯二甲酸、2,6-萘二羧酸、和4,4’-联苯二羧酸。
任选使用的三价到六价以上多元羧酸的实例包括C9-C20芳族多元羧酸。C9-C20芳族多元羧酸的实例包括偏苯三甲酸、和均苯四甲酸。
注意,作为二羧酸或三价到六价以上多元羧酸,可使用以上列出的酸的酸酐或C1-C4烷基酯。C1-C4烷基酯的实例包括甲酯、乙酯、和异丙酯。
在以上列出的二羧酸中,使用单独的脂族二羧酸是优选的。使用单独的己二酸、癸二酸、十二烷二羧酸、对苯二甲酸、或者间苯二甲酸是更优选的。还优选地使用脂族二羧酸和芳族二羧酸的共聚物。待工具的芳族二羧酸优选为对苯二甲酸、间苯二甲酸、叔丁基间苯二甲酸或者这些芳族二羧酸的烷基酯。烷基酯的实例包括甲酯、乙酯、或者异丙酯。共聚物中的芳族二羧酸的量优选为20摩尔%或更少。
----内酯开环聚合产物----
内酯开环聚合产物没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择。其实例包括通过使用催化剂(例如,金属氧化物、和有机金属化合物)使内酯(例如,C3-C12单内酯(在环中具有一个酯基)例如β-丙内酯、γ-丁内酯、δ-戊内酯、和ε-己内酯)进行开环聚合而获得的内酯开环聚合产物;以及通过使用二醇(例如,乙二醇、和一缩二乙二醇)作为引发剂使C3-C12单内酯进行开环聚合而获得的包含末端羟基的内酯开环聚合产物。
C3-C12单内酯没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择,但是就结晶性而言,其优选为ε-己内酯。
内酯开环聚合产物可为市售产品。其实例包括高度结晶性的聚己内酯例如PLACCEL系列的H1P、H4、H5、和H7(Daicel Corporation的产品)。
----聚羟基羧酸----
聚羟基羧酸的制备方法没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择。其实例包括其中使羟基羧酸例如羟基乙酸、和乳酸(例如,L-乳酸、D-乳、和外消旋乳酸)直接进行脱水-缩合反应的方法;和其中使用催化剂例如金属氧化物和有机金属化合物使C4-C12环状酯(环中酯基的数量为2-3)(其相当于2或3分子羟基羧酸之间的脱水-缩合产物)例如乙交酯或丙交酯(例如,L-丙交酯、D-丙交酯、和外消旋丙交酯)进行开环聚合的方法。由于在调节所得物分子量方面的容易性,使用开环聚合的方法而是优选的。
就结晶性而言,在以上列出的环状酯之中,L-丙交酯和D-丙交酯是优选的。此外,可将聚羟基羧酸的末端改性成具有羟基或羧基。
---聚氨酯单元---
对于聚氨酯单元,包括由多元醇(例如,二醇、三羟基到八羟基以上多元醇)和多异氰酸酯(例如,二异氰酸酯、和三价以上多异氰酸酯)合成的聚氨酯单元。在它们之中,由二醇和二异氰酸酯合成的聚氨酯单元是优选的。
对于多元醇,可使用在聚酯单元的描述中列出的作为多元醇提及的那些。
----多异氰酸酯----
对于多异氰酸酯,例如,包括二异氰酸酯和三价以上多异氰酸酯。
多异氰酸酯没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择。其实例包括芳族二异氰酸酯、脂族二异氰酸酯、脂环族二异氰酸酯、和芳族脂族二异氰酸酯。在它们之中,优选的是C6-C20芳族二异氰酸酯(碳原子数不包括NCO基团中的包含的那些,以下相同)、C2-C18脂族二异氰酸酯、C4-C15脂环族二异氰酸酯、C8-C15芳族脂族二异氰酸酯、以及以上二异氰酸酯的改性产物、以及以上二异氰酸酯的两种或更多种的混合物。
芳族二异氰酸酯没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择。其实例包括1,3-亚苯基二异氰酸酯、1,4-亚苯基二异氰酸酯、2,4-甲苯二异氰酸酯(TDI)、2,6-甲苯二异氰酸酯(TDI)、粗制TDI、2,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、粗制MDI、1,5-萘二异氰酸酯、4,4’,4”-三苯基甲烷三异氰酸酯、和m-p-异氰酸酯基苯基磺酰基异氰酸酯、和p-异氰酸酯基苯基磺酰基异氰酸酯。
粗制MDI的实例包括二氨基苯基甲烷的光气化产物和多烯丙基多异氰酸酯(PAPI)。粗制二氨基苯基甲烷的实例包括甲醛和芳族胺(苯胺)或其混合物之间的缩合物,或者二氨基二苯基甲烷与少量(例如,5质量%-20质量%)三价以上多元胺的混合物。
脂族二异氰酸酯的实例包括亚乙基二异氰酸酯、四亚甲基二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、十二亚甲基二异氰酸酯、1,6,11-十一烷三异氰酸酯、2,2,4-三甲基六亚甲基二异氰酸酯、赖氨酸二异氰酸酯、2,6-二异氰酸酯基己酸甲酯、富马酸二(2-异氰酸酯基乙基酯)、碳酸二(2-异氰酸酯基乙基酯)、和2,6-二异氰酸酯基己酸2-异氰酸酯基乙基酯。
脂环族二异氰酸酯的实例包括异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、二环己基甲烷-4,4’-二异氰酸酯(氢化MDI)、亚环己基二异氰酸酯、甲基亚环己基二异氰酸酯(氢化TDI)、4-环己烯-1,2-二羧酸二(2-异氰酸酯基乙基酯)、2,5-2,6-降莰烷二异氰酸酯、和2,6-降莰烷二异氰酸酯。
芳族脂族二异氰酸酯的实例包括间-二甲苯二异氰酸酯(XDI)、对-二甲苯二异氰酸酯(XDI)、和α,α,α’,α’-四甲基二甲苯二异氰酸酯(TMXDI)。
此外,二异氰酸酯的改性产物的实例包括包含氨基甲酸酯基团、碳二亚胺基团、脲基甲酸酯基团、脲基团、缩二脲基团、脲二酮基团、脲亚胺基团、异氰脲酸酯基团、或者唑烷酮基团的改性产物。其具体实例包括二异氰酸酯的改性产物例如改性MDI和经氨基甲酸酯改性的TDI、以及这些改性产物的两种或更多种的混合物。改性MDI的实例包括经氨基甲酸酯改性的MDI、经碳二亚胺改性的MDI、和经三烃基磷酸酯改性的MDI。所述混合物的实例包括改性MDI和经氨基甲酸酯改性的TDI(包含异氰酸酯的预聚物)的混合物。
在它们之中,优选的是C6-C15芳族二异氰酸酯(碳原子数不包括NCO基团中的包含的那些,以下相同)、C4-C12脂族二异氰酸酯、C4-C15脂环族二异氰酸酯。庚优选的是2,4-甲苯二异氰酸酯、2,6-甲苯二异氰酸酯、2,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯、4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、二环己基甲烷-4,4’-二异氰酸酯、和异佛尔酮二异氰酸酯。
---聚脲单元---
对于聚脲单元,包括由多元胺(例如,二胺、和三价以上多元胺)和多异氰酸酯(例如,二异氰酸酯、和三价以上多异氰酸酯)合成的聚脲单元。
----多元胺----
多元胺没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择。其实例包括脂族二胺、和芳族二胺。在它们之中,C2-C18脂族二胺、和C6-C20芳族二胺是优选的。如果必要,可将三价以上胺与其一起使用。
C2-C18脂族二胺的实例包括C2-C6亚烷基二胺、所述亚烷基二胺的C1-C4烷基或者C2-C4羟烷基取代产物、包含脂环或者杂环的脂族二胺、以及含C8-C15芳族环的脂族胺。
C2-C6亚烷基二胺的实例包括亚乙基二胺、亚丙基二胺、三亚甲基二胺、四亚甲基二胺、和六亚甲基二胺。
所述亚烷基二胺的C1-C4烷基或者C2-C4羟烷基取代产物的实例包括二烷基氨基丙基胺、三甲基六亚甲基二胺、氨基乙基乙醇胺、2,5-二甲基-2,5-六亚甲基二胺、和甲基亚氨基二丙基胺。
包含脂环或者杂环的脂族二胺的实例包括C4-C15脂环族二胺或者C4-C15杂环二胺。C4-C15脂环族二胺的实例包括1,3-二氨基环己烷、异佛尔酮二胺、薄荷烷二胺、和4,4’-亚甲基二氯己烷二胺(氢化亚甲基二苯胺)。C4-C15杂环二胺的实例包括哌嗪、N-氨基乙基哌嗪、1,4-二氨基乙基哌嗪、1,4-二(2-氨基-2-甲基丙基)哌嗪、3,9-二(3-氨基丙基)-2,4,8,10-四氧杂螺[5,5]十一烷。
含C8-C15芳族环的脂族胺的实例包括苯二亚甲基二胺、和四氯-对-苯二亚甲基二胺。
C6-C20芳族二胺的实例包括未取代的芳族二胺、包含对环进行取代的C1-C4烷基的芳族二胺,未取代的芳族二胺和/或包含对环进行取代的C1-C4烷基的芳族二胺的异构体以各种混合比率的混合物,包含对环进行取代的吸电子基团的芳族二胺,和包含仲氨基的芳族二胺。
未取代的芳族二胺的实例包括1,2-苯二胺、1,3-苯二胺、1,4-苯二胺、2,4’-二苯基甲烷二胺、4,4’-二苯基甲烷二胺、粗制二苯基甲烷二胺(例如,多苯基多亚甲基多元胺)、二氨基二苯基砜、联苯胺、硫代二苯胺、二(3,4-二氨基苯基)砜、2,6-二氨基吡啶、间-氨基苄胺、三苯基甲烷-4,4’,4”-三胺、和萘二胺。
包含对环进行取代的C1-C4烷基的芳族二胺的实例包括2,4-甲苯二胺,2,6-甲苯二胺、粗制甲苯二胺、二乙基甲苯二胺、4,4’-二氨基-3,3’-二甲基二苯基甲烷、4,4’-二(邻-甲苯胺)、联茴香胺、二氨基二甲苯砜、1,3-二甲基-2,4-二氨基苯、1,3-二甲基-2,6-二氨基苯、1,4-二异丙基-2,5-二氨基苯、2,4-二氨基荚、1-甲基-3,5-二乙基-2,4-二氨基苯、2,3-二甲基-1,4-二氨基萘、2,6-二甲基-1,5-二氨基萘、3,3’,5,5’-四甲基联苯胺、3,3’,5,5’-四甲基-4,4’-二氨基二苯基甲烷、3,5-二乙基-3’-甲基-2’,4-二氨基二苯基甲烷、3,3’-二乙基-2,2’-二氨基二苯基甲烷、4,4’-二氨基-3,3’-二甲基二苯基甲烷、3,3’,5,5’-四乙基-4,4’-二氨基二苯甲酮、3,3’,5,5’-四乙基-4,4’-二氨基二苯基醚、和3,3’,5,5’-四异丙基-4,4’-二氨基二苯基砜。
包含对环进行取代的吸电子基团的芳族二胺中的对环进行取代的吸电子基团的实例包括卤素、烷氧基、和硝基。卤素的实例包括Cl、Br、I和F。烷氧基的实例包括甲氧基和乙氧基。包含对环进行取代的吸电子基团的芳族二胺的实例包括亚甲基二-邻-氯苯胺、4-氯-邻-苯二胺、2-氯-1,4-苯二胺、3-氨基-4-氯苯胺、4-溴-1,3-苯二胺、2,5-二氯-1,4-苯二胺、5-硝基-1,3-苯二胺、3-二甲氧基-4-氨基苯胺;4,4’-二氨基-3,3’-二甲基-5,5’-二溴-二苯基甲烷、3,3’-二氯联苯胺、3,3’-二甲氧基联苯胺、二(4-氨基-3-氯苯基)醚、二(4-氨基-2-氯苯基)丙烷、二(4-氨基-2-氯苯基)砜、二(4-氨基-3-甲氧基苯基)癸烷、二(4-氨基苯基)硫醚、二(4-氨基苯基)碲醚、二(4-氨基苯基)硒醚、二(4-氨基-3-甲氧基苯基)二硫化物、4,4’-亚甲基二(2-碘苯胺)、4,4’-亚甲基二(2-溴苯胺)、4,4’-亚甲基二(2-氟苯胺)、和4-氨基苯基-2-氯苯胺。
包含仲氨基的芳族二胺的实例包括其中将未取代的芳族二胺、包含对环进行取代的C1-C4烷基的芳族二胺、其异构体以各种混合比率的混合物、和包含对环进行取代的吸电子基团的芳族二胺的伯氨基的一些或者全部被使用低级烷基例如甲基或乙基的仲氨基代替的那些。
三元以上胺的实例包括聚酰胺多元胺或聚醚多元胺。
聚酰胺多元胺的实例包括通过二羧酸和过量(每摩尔酸2摩尔或更多的)多元胺的缩合获得的低分子量聚酰胺多元胺。二羧酸的实例包括二聚体酸。多元胺的实例包括亚烷基二胺和多亚烷基多元胺。
聚醚多元胺的实例包括聚醚多元醇的氰乙基化产物的氢化物。
聚醚多元醇的实例包括聚亚烷基二醇。
根据溶(解)度参数值(Polymer handbook第4版),脲键具有50,230[J/mol]的内聚能,其为氨基甲酸酯键的内聚能(26,370[J/mol])的约两倍大。因此,即使以少的量,也可预期改善调色剂的韧性以及定影时的耐偏移性的效果。
所述具有氨基甲酸酯键、脲键或其两者和结晶性聚酯单元的结晶性树脂优选地包含具有聚氨酯单元、聚脲单元或其两者和结晶性聚酯单元的结晶性树脂,和更优选地包含具有聚氨酯单元和结晶性聚酯单元的结晶性树脂。
所述具有氨基甲酸酯键、脲键或其两者的结晶性树脂的重均分子量没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择,但是优选为5,000-50,000。当重均分子量小于5,000时,所得调色剂在低温下容易流动,这可使耐热性恶化。而且,调色剂在熔融时的粘度方面降低,这可使热偏移性恶化。
所述具有氨基甲酸酯键、脲键或其两者的结晶性树脂的熔点没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择,但是优选为50℃-70℃。当熔点小于50℃时,所得调色剂在低温下容易熔融,这可使耐热存储性恶化。当熔点大于70℃时,在定影时,通过加热,所得调色剂在粘弹性方面可能没有充分降低,这可使低温定影性恶化。
所述具有氨基甲酸酯键、脲键或其两者的结晶性树脂优选地包含第一结晶性树脂和具有比第一结晶性树脂的重均分子量高的重均分子量的第二结晶性树脂。在此情况下,所述具有氨基甲酸酯键、脲键或其两者的结晶性树脂优选为具有聚氨酯单元、聚脲单元或其两者和结晶性聚酯单元的结晶性树脂。
从实现低温定影性和耐热存储性两者的观点来看,第一结晶性树脂的重均分子量优选为10,000-40,000、更优选15,000-35,000、特别优选20,000-30,000。当重均分子量小于10,000时,所得调色剂在耐热存储性方面可恶化。当重均分子量大于40,000时,所得调色剂在低温定影性方面可恶化。
从实现低温定影性和耐热偏移性两者的观点来看,第二结晶性树脂的的重均分子量优选为40,000-300,000、更优选50,000-150,000。当重均分子量小于40,000时,所得调色剂在耐热偏移性方面可恶化。当重均分子量大于300,000时,所得调色剂尤其是在低温下定影时可能没有充分熔融并且图像可容易剥落,这可使低温定影性恶化。
第一结晶性树脂的重均分子量(Mw1)和第二结晶性树脂的重均分子量(Mw2)之间的差值(Mw2-Mw1)没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择,但是优选为5,000或更大、更优选10,000或更大。当差值小于5,000时,所得调色剂在定影宽度方面可降低。
第一结晶性树脂(1)和第二结晶性树脂(2)的质量比率没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择,但是优选为(1)/(2)=5/95-60/40、更优选8/92-50/50、进一步优选12/88-35/65、特别优选15/85-25/75。当(1)的比率大于以上范围时,所得调色剂在耐热偏移性方面可恶化。当(2)的比率大于以上范围时,所得调色剂在低温定影性方面可恶化。
优选的是,所述调色剂为通过使具有异氰酸酯基的结晶性聚酯树脂在水性介质中伸长而获得的调色剂;和所述具有氨基甲酸酯键、脲键或其两者和结晶性聚酯单元的结晶性树脂优选地包含通过使所述具有异氰酸酯基的结晶性聚酯树脂伸长而获得的树脂。伸长方法的实例包括其中使具有与异氰酸酯基具有反应性的官能团的化合物与具有末端异氰酸酯基的结晶性聚酯树脂中的异氰酸酯基反应的方法。所述具有与异氰酸酯基具有反应性的官能团的化合物的实例包括水和上述多元胺。所述伸长在用于制造调色剂的水性介质中进行。
当所述具有氨基甲酸酯键、脲键或其两者的结晶性树脂包含第一结晶性树脂和具有比第一结晶性树脂的重均分子量高的重均分子量的第二结晶性树脂时,第二结晶性树脂优选为通过使具有异氰酸酯基的结晶性聚酯树脂伸长而获得的树脂。
从在最大程度上发挥优异的低温定影性和耐热存储性的观点来看,所述粘合树脂中包含的所述结晶性树脂的量没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择,但是优选为50质量%或更大、更优选65质量%或更大、进一步优选80质量%或更大、特别优选95质量%或更大。当量小于50质量%时,所述粘合树脂不通过热急剧地改变调色剂的粘弹性,从而潜在地导致实现低温定影性和耐热存储性两者的困难。
<非结晶性树脂>
所述非结晶性树脂没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择,只要其为非结晶性的。其实例包括苯乙烯或其取代物的均聚物(例如,聚苯乙烯和聚乙烯基甲苯)、苯乙烯共聚物(例如,苯乙烯-丙烯酸甲酯共聚物、苯乙烯-甲基丙烯酸共聚物、苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物、苯乙烯-甲基丙烯酸丁酯共聚物、苯乙烯-丙烯腈共聚物,苯乙烯-乙烯基甲基醚共聚物、苯乙烯-乙烯基甲基酮共聚物、苯乙烯-丁二烯共聚物、和苯乙烯-马来酸酯共聚物);聚甲基丙烯酸甲酯树脂、聚甲基丙烯酸丁酯树脂、聚乙酸乙烯酯树脂、聚乙烯树脂、聚酯树脂、聚氨酯树脂、环氧树脂、聚乙烯醇缩丁醛树脂、聚丙烯酸树脂、松香树脂、改性松香树脂、以及被改性成包含与活性氢基团具有反应性的官能团的以上树脂。这些可单独使用或组合使用。
所述粘合树脂中包含的所述非结晶性树脂的量没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择。
<其它成分>
所述其它成分没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择。其实例包括着色剂、层状无机矿物、脱模剂、带电控制剂、外添加剂、和成核剂。
-着色剂-
着色剂没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择。其实例包括黑色颜料、黄色颜料、品红色颜料、和青色颜料。在它们之中,优选的是包含黄色颜料、品红色颜料、或青色颜料的那些。
黑色颜料用于例如黑色调色剂中。其实例包括炭黑、氧化铜、二氧化锰、苯胺黑、活性炭、非磁性铁氧体、磁铁矿、苯胺黑染料、和氧化铁黑。
黄色颜料用于例如黄色调色剂中。其实例包括C.I.颜料黄74、93、97、109、128、151、154、155、166、168、180和185,萘酚黄S,汉萨黄(10G、5G、G),镉黄,氧化铁黄,黄土,铬黄,钛黄,和多偶氮黄。
品红色颜料用于例如品红色调色剂中。其实例包括喹吖啶酮颜料,单偶氮颜料例如C.I.颜料红48:2、57:1、58:2、5、31、146、147、150、176、184、和269。而且,单偶氮颜料可与喹吖啶酮颜料组合使用。
青色颜料用于例如青色调色剂中其实例包括Cu-酞菁颜料、Zn-酞菁颜料、和Al-酞菁颜料。
所述调色剂中包含的着色剂的量没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择,但是相对于100质量份的所述调色剂,其优选为1质量份-15质量份、更优选3质量份-10质量份。当其量小于1质量份时,所得调色剂在着色力方面恶化。当其量大于15质量份时,颜料在调色剂中分散得不充分,从而可能导致所述调色剂的着色力和电性质的恶化。
着色剂可作为通过与树脂形成复合物而获得的母料使用。用于制造母料或者与母料一起捏合的树脂没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择。
母料可通过使用高剪切将着色剂与用于母料的树脂一起混合和捏合而制备。在混合和捏合中,可使用有机溶剂来改善着色剂和所述树脂之间的相互作用。此外,母料可通过冲洗方法制备:其中,将包含水和着色剂的水性糊料与树脂以及有机溶剂一起混合和捏合以使着色剂转印至所述树脂,然后除去水和有机溶剂。优选使用该方法,因为着色剂的湿饼原样使用而无需干燥。优选使用高剪切分散器(例如,三辊磨机)来混合和捏合。
-层状无机矿物-
层状无机矿物没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择。其实例包括蒙脱石粘土矿物(例如,蒙脱土、皂石、和锂蒙脱石)、高岭土粘土矿物(例如,高岭石)、膨润土、绿坡缕石、麦羟硅钠石、和水硅钠石。这些可单独使用或组合使用。
层状无机矿物可为其中存在于层之间的离子的至少一部分用有机离子改性的经有机改性的层状无机矿物。
术语“(经)改性的”指的是将有机离子引入至存在于层状无机矿物的层之间的离子。即,其指的是,存在于层状无机矿物的层之间的离子的至少一部分被有机离子代替,或者在层状无机矿物的层之间进一步地引入有机离子、或其两者。广义上,其指的是嵌入。
经有机改性的层状无机矿物没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择。其中存在于具有蒙脱石基本晶体结构的蒙脱石粘土矿物的层之间的离子的至少一部分用有机阳离子改性的经有机改性的层状无机矿物是优选的,因为其能够稳定地分散在调色剂粒子表面附近。更优选的是其中存在于蒙脱土的层之间的离子的至少一部分用有机阳离子改性的那些、和其中存在于膨润土的层之间的离子的至少一部分用有机阳离子改性的那些。特别优选的是经有机改性的蒙脱土例如司拉氯铵膨润土和季铵18/苄烷铵膨润土。
对于经有机改性的层状无机矿物,可使用市售产品。其实例包括季铵-18膨润土例如BENTONE 3、BENTONE 38、BENTONE 38V(这些产品来自Elements Specialties);TIXOGELVP(United Catalyst,LLC的产品),CLAYTONE 34、CLAYTONE 40、和CLAYTONE XL(这些产品来自Southern Clay Products Inc.);司拉氯铵膨润土例如BENTONE 27(ElementsSpecialties 的产品),TIXOGEL LG(United Catalyst,LLC的产品),和CLAYTONE AF(Southern Clay Products Inc.的产品);季铵-18/苄烷铵膨润土例如CLAYTONE HT、CLAYTONE PS、和CLAYTONE APA(这些产品来自Southern Clay Products Inc.);经有机改性的蒙脱土例如CLAYTONE HY(Southern Clay Products Inc.的产品);和经有机改性的蒙脱石例如LUCENTITE SPN(Co-op Chemical Co.,Ltd.的产品)。在它们之中,CLAYTONE AF、CLAYTONE APA、和CLAYTONE HY是特别优选的。
相对于100质量份的所述调色剂,所述调色剂中的经有机改性的层状无机矿物的量优选为0.1质量份-3.0质量份、更优选0.5质量份-2.0质量份、特别优选1.0质量份-1.5质量份。当该量小于0.1质量份时,可能没有有效地呈现所述层状无机矿物的作用。当该量大于3.0质量份时,低温定影性可被抑制。
-脱模剂-
脱模剂没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择。其实例包括包含羰基的蜡、聚烯烃蜡、和长链烃。这些可单独使用或组合使用。在它们之中,包含羰基的蜡是优选的。
包含羰基的蜡的实例包括多链烷酸酯、多链烷醇酯、多链烷酸酰胺、多烷基酰胺、和二烷基酮。
多链烷酸酯的实例包括巴西棕榈蜡、褐煤蜡、三羟甲基丙烷三山酸酯、季戊四醇四山酸酯、季戊四醇二乙酸酯二山酸酯、甘油三山酸酯、和1,18-十八烷二醇二硬脂酸酯。
多链烷醇酯的实例包括偏苯三甲酸三硬脂基酯、和马来酸二硬脂基酯。
多链烷酸酰胺的实例包括二山基酰胺。
多烷基酰胺的实例包括偏苯三甲酸三硬脂基酰胺。
二烷基酮的实例包括二硬脂基酮。
在上述的包含羰基的蜡中,多链烷酸酯是特别优选的。
聚烯烃蜡的实例包括聚乙烯蜡、聚丙烯蜡。
长链烃的实例包括石蜡、和赛索尔(Sasol)蜡。
脱模剂的熔点没有特别限制并且可根据意图适当地选择。其优选为50℃-100℃、和更优选60℃-90℃。当熔点小于50℃时,可不利地影响耐热存储性。当熔点大于100℃时,在低温下定影时可能有可能出现冷偏移。
脱模剂的熔点可使用差示扫描量热仪(TA-60WS和DSC-60,Shimadzu Corporation的产品)测量。首先,将5.0mg脱模剂置于铝制样品容器中,并且将该样品容器置于托架单元上并且设置在电路中。接着,将其在氮气气氛中以10℃/分钟的加热速率从0℃加热至150℃,以10℃/分钟的冷却速率从150℃冷却至0℃,然后以10℃/分钟的加热速率加热至150℃,在此期间测量DSC曲线。由所获得的DSC曲线,使用DSC-60***中的分析程序,可测定第二次加热中的熔融热的最大峰温度作为熔点。
脱模剂的熔体粘度优选为在100℃下5mPa·s-100mPa·s、更优选5mPa·s-50mPa·s、和特别优选5mPa·s-20mPa·s。当该熔体粘度小于5mPa·s时,脱模性可恶化。当该熔体粘度大于100mPa·s时,耐热偏移性和低温下的脱模性可恶化。
所述调色剂中包含的脱模剂的量没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择。相对于100质量份的所述调色剂,其优选为1质量份-20质量份、和更优选3质量份-10质量份。当量小于1质量份时,耐热偏移性可恶化。当量大于20质量份时,耐热存储性、带电性、转印性和耐应力性可恶化。
-电荷控制剂-
电荷控制剂没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择。其实例包括苯胺黑染料、三苯基甲烷染料、含铬的金属络合物染料、钼酸螯合物颜料、罗丹明染料、烷氧基胺、季铵盐(包括氟改性季铵盐)、烷基酰胺、磷和含磷化合物、钨和含钨化合物、含氟的活化剂、水杨酸的金属盐、和水杨酸衍生物的金属盐。其具体实例包括苯胺黑染料BONTRON 03、季铵盐BONTRON P-51、含金属的偶氮染料BONTRON S-34、基于羟基萘甲酸的金属络合物E-82、基于水杨酸的金属络合物E-84和酚缩合物E-89(这些产品来自ORIENT CHEMICAL INDUSTRIESCO.,LTD),季铵盐钼络合物TP-302和TP-415(这些产品来自Hodogaya Chemical K.K),LRA-901和硼络合物LR-147(这些产品来自Japan Carlit K.K.)。这些可单独使用或组合使用。
所述调色剂中包含的电荷控制剂的量没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择,但是优选为0.01质量份-5质量份、更优选0.02质量份-2质量份,相对于100质量份的所述调色剂。当该量小于0.01质量份时,无法获得令人满意的电荷上升性和电荷量,并且调色剂图像可恶化。当该量大于5质量份时,所得调色剂的带电性如此高,以致于对显影辊的静电吸力可增加,这可导致显影剂差的流动性、以及低的图像浓度。
-外添加剂-
外添加剂没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择。其实例包括二氧化硅、脂肪酸的金属盐、金属氧化物、疏水化氧化钛、含氟聚合物。
脂肪酸的金属盐的实例包括硬脂酸锌、和硬脂酸铝。
金属氧化物的实例包括氧化钛、氧化铝、氧化锡、和氧化锑。
二氧化硅的市售产品的实例包括R972、R974、RX200、RY200、R202、R805、和R812(这些产品来自Nippon Aerosil Co.,Ltd.)。
氧化钛的市售产品的实例包括P-25(Nippon Aerosil Co.,Ltd.的产品);STT-30和STT-65C-S(这两种产品均来自Titan Kogyo,Ltd.);TAF-140(Fuji钛Industry Co.,Ltd.的产品);和MT-150W、MT-500B、MT-600B、和MT-150A(这些产品来自TAYCA CORPORATION)。
疏水化氧化钛的实例包括T-805(Nippon Aerosil Co.,Ltd.的产品);STT-30A和STT-65S-S(这两种产品均来自Titan Kogyo,Ltd.);TAF-500T和TAF-1500T(这两种产品均来自Fuji钛Industry Co.,Ltd.);MT-100S和MT-100T(这两种产品均来自TAYCACORPORATION);和IT-S(ISHIHARA SANGYO KAISHA,LTD.的产品)。
疏水化方法的实例包括其中将亲水性粒子用硅烷偶联剂例如甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、和辛基三甲氧基硅烷处理的方法。
所述调色剂中包含的外添加剂的实例没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择,但是优选为0.1质量份-5质量份、更优选0.3质量份-3质量份,相对于100质量份的所述调色剂。
外添加剂的一次粒子的平均粒径没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择,但是优选为1nm-100nm、更优选3nm-70nm。当平均粒径小于1nm时,外添加剂嵌入调色剂粒子中,并且因此外添加剂可能没有有效地起作用。当平均粒径大于100nm时,外添加剂可不均匀地损害感光体的表面。
-成核剂-
成核剂优选地具有与比所述结晶性树脂的熔点高的熔点并且与所述结晶性树脂不相容,由于在调色剂中成核剂在比所述结晶性树脂高的温度下结晶,这促进所述结晶性树脂的结晶。因此,成核剂的使用具有改善调色剂制造步骤期间所述结晶性树脂的结晶度的效果,这容许改善调色剂的耐热存储性。另外,成核剂具有促进定影后的图像的结晶的效果,这可改善调色剂图像(印刷物)的抗粘连性并且均匀地降低晶核的尺寸。因此,调色剂图像的表面变得平坦并且在光泽度方面改善。当成核剂的熔点低于所述结晶性树脂的熔点时,成核剂不令人满意地促进所述结晶性树脂的结晶,这可使调色剂的耐热存储性以及定影后的调色剂图像的抗粘连性恶化。
成核剂没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择,只要其促进所述结晶性树脂的重结晶。其实例包括无机晶体成核剂和有机晶体成核剂。
无机晶体成核剂的实例包括二氧化硅、滑石、高岭土、氧化铝、明矾(alm)、和氧化钛。
有机晶体成核剂的实例包括低级烷基二亚苄基山梨糖醇、苯甲酸铝化合物、磷酸酯金属盐化合物、线型脂肪酸金属盐、松香酸偏金属盐、脂肪酸酰胺、和脂肪酸酯。
低级烷基二亚苄基山梨糖醇的实例包括二亚苄基山梨糖醇、二(对-甲基亚苄基)山梨糖醇、和二(对-乙基亚苄基)山梨糖醇。线型脂肪酸金属盐的实例包括褐煤酸钠。
成核剂的实例包括磷酸酯金属盐化合物、磷酸酯金属盐化合物的络合物、以及含氮化合物。因为这些化合物可加快所述结晶性树脂、尤其是结晶性聚酯的结晶并且大幅改善机械强度。而且,不需要关注在高温下分解的容易性、以及由于该分解引起的气味和性能恶化。
成核剂的量没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择。其优选为0.10质量份-5.0质量份、更优选0.30质量份-2.0质量份,相对于100质量份的所述粘合树脂。当量小于0.10质量份时,没有充分地促进结晶,使得调色剂图像的抗粘连性可能未得到改善。当量大于5.0质量份时,成核剂使调色剂的粘弹性提高,因为成核剂通常具有比所述结晶性树脂和调色剂的熔点高的熔点,并且因此可能得不到令人满意的低温定影性。
<平均微晶直径>
所述调色剂中所述结晶性树脂的平均微晶直径为20nm-70nm、优选30nm-60nm。当平均微晶直径小于20nm时,没有充分地发挥作为所述结晶性树脂的特性的急剧熔融性,这可使低温定影性恶化。而且,在其中晶体没有生长至足够尺寸的情况下,来自定影装置的热不是用于使晶体熔融,而是过量的热用于使整个调色剂软化,从而导致末端偏移和光泽不均。当平均微晶直径大于70nm时,调色剂材料往往不均匀地分布在调色剂中,从而导致末端偏移和光泽不均。
用于控制平均微晶直径的方法的实例包括控制制造步骤中的加热和冷却时间,晶体成核剂的使用,和材料的组合。
平均微晶直径指的是所述调色剂中微晶的平均尺寸。微晶指的是构成晶体物质的最小单个晶体粒子。
平均微晶直径可通过如下测定:用X-射线衍射仪对调色剂进行测量,和根据以下方程计算:
D=K×λ/(β×cosθ)
其中D表示平均微晶直径K表示谢勒常数,λ表示X-射线的波长,β表示由晶体结构得到的衍射峰的半高宽(°),θ表示布拉格角(2θ/θ),和K=0.94。
X-射线衍射仪的实例包括具有GADDS的D8 DISCOVER(Bruker AXS K.K.的产品)。
<重均分子量>
所述调色剂的可溶于四氢呋喃(THF)的内容物的重均分子量没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择,但是优选为20,000-60,000、更优选25,000-550,000、更优选30,000-50,000。当该重均分子量小于20,000时,即使高分子量组分大量存在,调色剂熔融期间的内部凝集强度也降低太多,从而导致热偏移和纸缠绕在定影部件周围。当重均分子量大于60,000时,粘合树脂总体上具有太高的分子量,这可使脆性和光泽度恶化,并且容易由于外部引力而导致定影后图像的缺失(missing)。
所述调色剂的可溶于四氢呋喃(THF)的内容物可如下获得。将调色剂(30mg)加入到20mL四氢呋喃(THF)(包括稳定剂,Wako Pure Chemical Industries,Ltd.的产品)中,之后搅拌1小时并且通过0.2μm过滤器过滤。
<高分子量组分的量>
所述调色剂的可溶于四氢呋喃的内容物优选地以5.0%或更大、更优选7.0%或更大、特别优选10%或更大的百分比包含具有100,000或更大的分子量的组分,基于通过凝胶渗透色谱法测量的分子量分布中的峰面积。其上限没有特别限制并且可根据意图适当地选择,但是优选为25%或更小。此外,从所述调色剂的耐久性的观点来看,所述调色剂的可溶于四氢呋喃的内容物优选地以1.0%或更大的百分比包含具有250,000或更大的分子量的组分,基于通过凝胶渗透色谱法测量的分子量分布中的峰面积。
具有100,000或更大的分子量的组分的百分比可由100,000的分子量与积分分子量分布曲线的交点计算。
具有250,000或更大的分子量的组分的百分比可由250,000的分子量与积分分子量分布曲线的交点计算。
重均分子量和分子量分布可使用例如凝胶渗透色谱法(GPC)测量设备(例如,HLC-8220GPC,Tosoh Corporation的产品)测量。作为柱,使用TSK-GEL SUPER HZM-H 15cm三联柱(Tosoh Corporation的产品)。将测量样品溶解在四氢呋喃(THF)(包括稳定剂,WakoPure Chemical Industries,Ltd.的产品)中以制备0.15质量%溶液,之后通过0.2μm过滤器过滤。将所得滤液用于样品。将该在THF中的样品溶液(100μL)注入至测量设备,并且在40℃的环境下以0.35mL/分钟的流速测量。
使用从单分散聚苯乙烯标准样品绘制的校准曲线计算样品的分子量。作为单分散聚苯乙烯标准样品,使用SHOWDEX STANDARD系列(Showa Denko K.K.的产品)和甲苯。制备以下三种类型单分散聚苯乙烯标准样品在THF中的溶液并且在以上条件下测量,并且用峰顶的保留时间作为单分散聚苯乙烯标准样品的光散射分子量来绘制校准曲线。作为检测器,使用RI(折射率)检测器。
溶液A:S-7450 2.5mg,S-678 2.5mg,S-46.5 2.5mg,S-2.90 2.5mg,THF 50mL
溶液B:S-3730 2.5mg,S-257 2.5mg,S-19.8 2.5mg,S-0.580 2.5mg,THF 50mL
溶液C:S-1470 2.5mg,S-112 2.5mg,S-6.93 2.5mg,,甲苯2.5mg,THF 50mL
<N元素的含量>
所述调色剂的可溶于THF的内容物的CHN分析中的N元素的含量没有特别限制并且可根据意图适当地选择。其优选为0.3质量%-2.0质量%、更优选0.9质量%-2.0质量%。当该含量小于0.3质量%时,可发生由于调色剂降低的韧性引起的在图像形成设备中的凝集和部件污染或者由于熔融状态下调色剂降低的粘弹性引起的高温偏移。当N元素的含量超过2.0质量%时,熔融状态下的调色剂具有过高的粘弹性,从而潜在地导致定影性、光泽度和带电性的恶化。
N元素的含量为由树脂中的氨基甲酸酯键和脲键得到的N元素的量。
N元素的含量可使用VARIO MICRO CUBE(Elementar Analytical的产品)作为在950℃的燃烧炉、550℃的还原炉、200mL/分钟的氦气流速和25mL/分钟-30mL/分钟的氧气流速的条件下的CHN同时测量的2个测量值的平均值测定。特别地,当通过该测量方法获得的N元素的含量小于0.5质量%时,使用痕量氮分析仪ND-100(Mitsubishi ChemicalCorporation的产品)进行进一步的测量。电炉(卧式反应器)具有如下温度:在热分解部分中800℃和在催化部分中900℃。该测量在以下条件下进行:主O2流速:300mL/分钟,O2流速:300mL/分钟,Ar流速:400mL/分钟,和灵敏度:低。使用用吡啶标准溶液绘制的校准曲线,测定N元素的含量。
<结晶结构的量[C/(A+C)]>
在通过X-射线衍射测量获得的所述调色剂的衍射光谱中,由粘合树脂中的结晶结构得到的光谱的积分强度(C)对(C)与由非结晶结构得到的光谱的积分强度(A)之和的比率([C/(A+C)])没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择。其优选为0.15或更大、更优选0.15-0.50、特别优选0.20-0.50。当比率[C/(A+C)]小于0.15时,晶体没有生长至足够尺寸,这可使作为所述结晶性树脂的特性的急剧熔融性恶化。在获得低温定影性和耐热存储性两者方面,在该特别优选的范围内的比率[C/(A+C)]是有利的。
比率[C/(A+C)]为表示粘合树脂中的结晶部位的量的指标,即,在通过X-射线衍射测量而获得的衍射光谱中由粘合树脂的结晶结构得到的主衍射峰对由非结晶结构得到的晕圈(晕,halo)的面积比率。
X-射线衍射测量可使用装备有2维检测器的X-射线衍射仪(具有GADDS的D8DISCOVER,Bruker Corporation的产品)进行。
作为用于测量的毛细管,使用具有0.70mm直径的标记管(mark tube)(林德曼玻璃)。在轻敲的情况下,将该用于测量的毛细管用样品填满。轻敲的次数为100。测量条件如以下详细描述的。
管电流:40mA
管电压:40kV
测角计2θ轴:20.0000°
测角计Ω轴:0.0000°:
测角计φ轴:0.0000°:
检测器距离:15cm(宽角测量)
测量范围:3.2≤2θ(°)≤37.2
测量时间:600秒
对于入射光学***,使用具有拥有1mm直径的针孔的平行光管。将所获得的2维数据用所提供的软件(在x轴中在3.2°-37.2°处)积分并且换算为衍射强度和2θ的1维数据。
以下将解释基于所获得的X-射线衍射测量结果计算比率[C/(A+C)]的方法。通过X-射线衍射测量获得的衍射光谱的实例示于图1A和图1B中。横轴代表2θ,纵轴代表X-射线衍射强度,并且它们两者均为线性轴。在图1A中所示的X-射线衍射光谱中,存在位于2θ=21.3°(P1)和24.2°(P2)处的主峰,并且在包括这两个峰在内的宽的范围中观察到晕圈(h)。此处,主峰由粘合树脂的结晶结构得到,并且晕圈由非结晶结构得到。
这两个主峰和晕圈通过高斯函数表示:
fp1(2θ)=ap1exp{-(2θ-bp1)2/(2cp1 2)}…方程A(1)
fp2(2θ)=ap2exp{-(2θ-bp2)2/(2cp2 2)}…方程A(2)
fh(2θ)=ah exp{-(2θ-bh)2/(2ch 2)}…方程A(3)
其中fp1(2θ)、fp2(2θ)、和fh(2θ)表示分别与主峰P1、主峰P2和晕圈对应的函数。
这些函数之和:
f(2θ)=fp1(2θ)+fp2(2θ)+fh(2θ)…方程A(4)
被视为整个X-射线衍射光谱的拟合函数(示于图1B中),其是用最小二乘法拟合的。
存在9个拟合变量:ap1、bp1、cp1、ap2、bp2、cp2、ah、bh和ch。作为这些拟合变量的初始值,对于bp1、bp2和bh,设定为X-射线衍射的峰位置(在图1A的实例中,bp1=21.3,bp2=24.2,和bh=22.5),并且对于其它变量,输入合适的值,使得两个主峰和晕圈尽可能多地与X-射线衍射光谱一致。该拟合使用Excel 2003(Microsoft Corporation的产品)的SOLVER进行。
由拟合之后与两个主峰(P1,P2)对应的高斯函数fp1(2θ)、fp2(2θ)和与晕圈对应的高斯函数fh(2θ)的积分面积(Sp1,Sp2,Sh),假定(Sp1+Sp2)为(C)并且(Sh)为(A),则可计算作为指示结晶部位的量的指标的比率[C/(A+C)]。
<吸热量的比率[ΔH(H)/ΔH(T)]>
所述调色剂的差示扫描量热法中的吸热量[ΔH(T),(J/g)]与所述调色剂中的对于四氢呋喃和乙酸乙酯的混合溶剂[四氢呋喃/乙酸乙酯=50/50(质量比)]的不溶内容物的差示扫描量热法中的吸热量[ΔH(H),(J/g)]的比率[ΔH(H)/ΔH(T)]没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择,但是优选为0.15或更大、更优选0.20-1.25。
ΔH(H)和ΔH(T)可用DSC***(差示扫描量热仪)(DSC-60,Shimadzu Corporation的产品)测量。
具体地,使用DSC-60***中的分析程序“吸热峰温度”,从通过在以下测量条件下测量而获得的DSC曲线选择第二次加热中的DSC曲线,可测定在第二次加热中测量样品的吸热峰温度和吸热量。
[测量条件]
样品容器:铝样品盘(有盖)
样品量:5mg
参照物:铝样品盘(10mg氧化铝)
气氛:氮气(流速:50mL/分钟)
温度条件:
开始温度:20℃
加热速率:10℃/分钟
结束温度:150℃
保持时间:无
冷却速率:10℃/分钟
结束温度:-20℃
保持时间:无
加热速率:10℃/分钟
结束温度:150℃
不溶内容物可如下获得。将调色剂(0.4g)添加至四氢呋喃(THF)和乙酸乙酯(混合比率:50:50,以质量计)(40g)的混合溶液,并且摇动和混合20分钟,之后通过离心而容许不溶内容物沉淀,除去上清液,并且将残余物真空干燥。
此处,四氢呋喃和乙酸乙酯的混合溶液[四氢呋喃/乙酸乙酯=50/50(质量比)]几乎不溶解所述调色剂中的具有约20,000或更大分子量的)高分子量组分并且容易溶解具有小于20,000的分子量的低分子量组分。因此,通过将所述调色剂用以上混合溶液处理,可制备具有提高浓度的高分子量树脂组分的样品。
比率[ΔH(H)/ΔH(T)]指示所述高分子量组分中的结晶结构和整个粘合树脂中的结晶结构的比率。
所述高分子量组分优选地具有与整个粘合树脂类似的树脂结构。即,当所述粘合树脂具有结晶性时,所述高分子量组分优选地也具有结晶性。另一方面,当所述高分子量组分具有与其它树脂组分很大不同的结构时,所述高分子量组分容易经历层分离而处于海-岛状态,使得不可能指望它们对整个调色剂的粘弹性和内聚力(凝集力)的改善有贡献。
<熔融热的最大峰温度、和熔融热的量>
在差示扫描量热法中在所述调色剂的第二次加热中的熔融热的最大峰温度和量没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择。从以高的水平实现低温定影性和耐热存储性两者并且在耐热偏移性方面优异的观点来看,第二次加热中的熔融热的最大峰温度以及第二次加热中的熔融热的量优选地分别为50℃-70℃和30J/g-75J/g。
当熔融热的最大峰温度小于50℃时,在高温环境中可能有可能出现调色剂粘连。当熔融热的最大峰温度大于70℃,可变得难以显现低温定影性。
熔融热的最大峰温度优选为55℃-68℃、特别优选58℃-65℃。
当熔融热的量小于30J/g时,调色剂具有减少的具有结晶结构的部分并且在急剧熔融性方面降低,从而使得难以平衡耐热存储性和低温定影性。当熔融热的量超过75J/g时,为了使调色剂熔融和定影而需要的能量增加,并且取决于定影设备,定影性可劣化。
熔融热的量更优选为45J/g-70J/g、特别优选50J/g-60J/g。
熔融热的最大峰温度和熔融热的量可使用差示扫描量热仪(DSC)(例如,TA-60WS和DSC-60,Shimadzu Corporation的产品)测量。首先,将待进行熔融热的最大峰温度测量的样品以10℃/分钟的加热速率从20℃加热至150℃,然后以10℃/分钟的冷却速率冷却至0℃,然后再次以10℃/分钟的加热速率加热,以测量吸热或放热量的变化。将“吸热或放热量”对“温度”作图,并且测定与吸热量的最大峰对应的温度作为第二次加热中的熔融热的最大峰温度。此外,测定具有以上最大峰温度的吸热峰的吸热量作为第二次加热中的熔融热的量。
<最大吸热峰温度(T1)和最大放热峰温度(T2)>
所述调色剂在差示扫描量热法中在0℃-150℃范围中在第二次加热中的最大吸热峰温度(T1)和在第一次冷却中的最大放热峰温度(T2)没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择,但是优选满足以下表达式:
T1-T2≤30℃…表达式(1)
T2≥30℃…表达式(2)
当(T1-T2)大于30℃时,图像是以如下状态输出的:其中,所述图像上的结晶性树脂没有因加热定影时的结晶而凝固,从而由于在将经打印(印刷)的纸堆叠时图像熔合至纸而潜在地导致定影图像的剥落。
当T2小于30℃时,图像在室温附近以熔融状态存在,使得可能得不到图像令人满意的抗粘连性和应力稳定性。
T1和T2可使用差示扫描量热仪(DSC)(例如,TA-60WS和DSC-60,ShimadzuCorporation的产品)测量。首先,将待测量样品以10℃/分钟的加热速率从20℃加热至150℃,然后以10℃/分钟的冷却速率冷却至-20℃,然后再次以10℃/分钟的加热速率加热至150℃,以测量在第二次加热中和在第一次冷却中的吸热或放热量的变化。将“吸热或放热量”对“温度”作图,并且测定与第二次加热中的吸热量的最大峰对应的温度作为第二次加热中的最大吸热峰温度(T1)。此外,测定与第一次冷却中的放热量的最大峰对应的温度作为第一次冷却中的最大放热峰温度(T2)。
<脲键>
所述调色剂中的可溶于THF的内容物优选地具有脲键,因为预期脲键即使以少的量也改善调色剂的韧性和在定影时的耐偏移性。
可使用13C-NMR分析所述调色剂中的可溶于THF的内容物中的脲键的存在。具体地,如下进行分析。在将2g待分析样品浸泡在200mL具有0.1摩尔/L浓度的氢氧化钾甲醇溶液中并且在50℃放置24小时之后,将溶液除去,并且将残余物进一步地用离子交换水洗涤,直至pH变成中性,然后将残留固体干燥。将干燥后的样品添加至二甲基乙酰胺(DMAc)和氘代二甲亚砜(DMSO-d6)(体积比9:1)的混合溶剂中以具有100mg/0.5mL的浓度。将其在70℃下溶解12小时-24小时,然后冷却至50℃,之后进行13C-NMR测量。此处,例如,测量频率为125.77MHz,1H 60°脉冲为5.5μs,并且将作为参照物质的四甲基硅烷(TMS)确定为0.0ppm。
通过在由作为制备物的聚脲中的脲键部位的羰基碳得到的信号的化学位移中是否观察到信号而确认样品中脲键的存在。通常在150ppm-160ppm处观察到羰基碳的化学位移。作为聚脲的一个实例,作为4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)和水的反应产物的聚脲的羰基碳附近的13C-NMR示于图2中。在153.27ppm处观察到由羰基碳得到的信号。
<氨基甲酸酯键>
所述调色剂的可溶于THF的内容物优选地包括氨基甲酸酯键。氨基甲酸酯键可与对于脲键的确认方法类似地,通过使用13C-NMR确认。
<调色剂的制造方法>
所述调色剂的制造方法没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择。其实例包括:捏合粉碎方法;和其中在水性介质中造粒出调色剂粒子的方法,其为所谓的化学方法。在它们之中,优选不包括粘合树脂的捏合的化学方法,因为分子未被捏合所切断,并且可避免难以被均匀捏合在一起的高分子树脂和低分子树脂的捏合。
所述调色剂可通过如日本专利(JP-B)No.4531076中描述的粒子制造方法制造,其中将调色剂材料溶解在液体或者超临界状态的二氧化碳中,之后除去液体或超临界状态的二氧化碳,从而获得调色剂粒子。
所述方法的实例包括:悬浮聚合方法、乳液聚合方法、种子聚合方法、和分散聚合方法,其全部使用单体作为起始材料;溶解悬浮方法,其中将树脂或树脂前体溶解在有机溶剂中,并且将所得溶液在水性介质中分散和/或乳化;如下方法:其中将包含具有与活性氢基团具有反应性的官能团的树脂前体(包含反应性基团的预聚物)的油相在水性介质中分散和/或乳化,从而在水性介质中使包含活性氢基团的化合物与包含反应性基团的预聚物反应(制造方法(I));相转移乳化方法:其中向包含树脂或树脂前体和合适乳化剂的溶液添加水,从而进行相转移;和如下的凝集方法:其中将以任意前述方法形成的树脂粒子分散在水性介质中,并且通过例如加热和熔合而凝集,从而造粒成预定尺寸的粒子。在它们之中,从所述结晶性树脂的造粒性(例如,在粒度分布的控制和粒子形状的控制方面的容易性)的观点来看,通过溶解悬浮方法、制造方法(I)、或者凝集方法获得的调色剂是优选的,并且通过制造方法(I)获得的调色剂是更优选的。
下文中将更具体地解释这些制造方法。
-捏合-粉碎方法-
捏合-粉碎方法是例如通过如下制造调色剂母粒子的方法:将至少包含粘合树脂的调色剂材料熔融-捏合,粉碎,和分级。
将调色剂材料混合,并且将所得混合物置于熔融-捏合机中以进行熔融-捏合。作为熔融-捏合机,例如,可使用单螺杆或双螺杆连续捏合机、或者具有辊磨机的间歇型捏合机。其具体实例包括KTT型双螺杆挤出机(KOBE STEEL,LTD.的产品)、TEM型挤出机(TOSHIBAMACHINE CO.,LTD.的产品)、双螺杆挤出机(KCK Engineering Co.Ltd的产品)、PCM型双螺杆挤出机(Ikegai Corp.的产品)、和共捏合机(Buss corporation的产品)。熔融-捏合优选地在合适条件下进行以不导致粘合树脂的分子链的切断。特别地,在考虑粘合树脂的软化点的情况下调节熔融-捏合的温度。当熔融-捏合的温度大幅高于软化点时,显著地发生切断。当温度大幅低于软化点时,分散可能没有进行.
粉碎是将通过熔融-捏合获得的捏合产物粉碎的步骤。在粉碎中,优选的是,将捏合产物粗略粉碎,之后精细粉碎。对于粉碎,优选地使用其中通过使捏合产物在射流中撞上冲击板而将捏合产物粉碎的方法、其中通过使捏合产物的粒子在射流中彼此碰撞而将捏合产物粉碎的方法、或者其中将捏合产物在机械旋转的转子和定子之间的狭窄间隙中粉碎的方法。
分级是将通过粉碎获得的粉碎产物分级成具有预定粒径的粒子的步骤。分级可通过经由例如旋流器、滗析器、或者离心分离器除去细粒子而进行。
-化学方法-
化学方法没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择。其优选为如下方法:其中将至少包含所述粘合树脂的调色剂材料液在水性介质中分散和/或乳化,从而造粒出调色剂母粒子。
作为化学方法,优选的是如下方法:其中将通过将至少包含所述粘合树脂、粘合树脂前体、或其两者的调色剂材料溶解或分散到有机溶剂中而获得的油相(调色剂材料液)在水性介质中分散或乳化,从而造粒出调色剂母粒子。在此情况下,在水性介质中,使粘合树脂前体(具有与活性氢基团具有反应性的官能团的树脂前体)与包含活性氢基团的化合物反应。
包含活性氢基团的化合物的实例包括水和多元胺。多元胺包括用酮封端的胺化合物(酮亚胺化合物)。多元胺的实例包括在聚脲单元的描述中示例的那些。
粘合树脂前体的前体包括具有末端异氰酸酯基的结晶性聚酯树脂。
溶解悬浮方法和酯伸长方法容许所述结晶性树脂容易地造粒。
--有机溶剂--
对于用于溶解或分散所述粘合树脂或粘合树脂前体的有机溶剂,具有低于100℃的沸点的挥发性有机溶剂是优选的,因为其可在后续步骤中容易地除去。
有机溶剂的实例包括甲苯、二甲苯、苯、四氯化碳、二氯甲烷、1,2-二氯乙烷、1,1,2-三氯乙烷、三氯乙烯、氯仿、单氯苯、偏二氯乙烯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、甲基乙基酮、和甲基异丁基酮。这些可单独使用或组合使用。在它们之中,优选的是基于酯的溶剂例如乙酸甲酯和乙酸乙酯;芳族溶剂例如甲苯和二甲苯;和卤代烃例如二氯甲烷、1,2-二氯乙烷、氯仿、和四氯化碳。
包含所述粘合树脂或粘合树脂前体的调色剂材料液的固体内容物浓度优选为40质量%-80质量%。当固体内容物浓度小于40质量%时,所得调色剂的量可降低。当固体内容物浓度大于80质量%时,所述粘合树脂或粘合树脂前体难以溶解或分散并且粘度提高,从而难以处置。
可将除了树脂之外的调色剂材料例如着色剂和脱模剂、以及其母料单独地溶解或分散在有机溶剂中,之后与调色剂材料液混合。
--水性介质--
对于水性介质,可单独地使用水,或者可将水和与水混溶的溶剂组合使用。与水混溶的溶剂的实例包括醇(例如,甲醇、异丙醇、和乙二醇)、二甲基甲酰胺、四氢呋喃、溶纤剂类(例如,甲基溶纤剂)、和低级酮(例如,丙酮、和甲基乙基酮)。
相对于100质量份的调色剂材料液,水性介质的量没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择,但是其典型地为50质量份-2,000质量份、优选100质量份-1,000质量份。当该量小于50质量份时,调色剂材料液无法被期望地分散(其使得能够提供具有预定粒径的调色剂粒子)。当该量大于2,000质量份时,其可能不是经济的。
可预先将无机分散剂和/或有机树脂粒子分散在水性介质中,从所得调色剂尖锐的粒子分布、以及分散稳定性的观点来看,这是优选的。
无机分散剂的示例包括磷酸三钙、碳酸钙、氧化钛、胶态二氧化硅和羟基磷灰石。
对于用于形成有机树脂粒子的树脂,可使用任何树脂,只要其为能够形成水性分散体的树脂,并且可为热塑性树脂或热固性树脂。其实例包括乙烯基树脂、聚氨酯树脂、环氧树脂、聚酯树脂、聚酰胺树脂、聚酰亚胺树脂、硅树脂、酚醛树脂、三聚氰胺树脂、脲树脂、苯胺树脂、离聚物树脂、和聚碳酸酯树脂。这些可单独使用或组合使用。在它们之中,乙烯基树脂、聚氨酯树脂、环氧树脂、聚酯树脂、以及其组合是优选的,因为可容易地获得球形树脂粒子的水性分散液。
用于将调色剂材料液在水性介质中乳化和/或分散的方法没有特别限制,并且可采用常规设备例如低速剪切分散器、高速剪切分散器、摩擦分散器、高压射流分散器和超声分散器。从使粒子尺寸小型化的观点来看,在它们之中,高速剪切分散器是优选的。在使用高速剪切分散器的情况下,转速没有特别限制,但是其典型地为1,000rpm-30,000rpm,优选5,000rpm-20,000rpm。分散期间的温度典型地为0℃-150℃(在压力下)、优选20℃-80℃。
在其中调色剂材料液包含所述粘合树脂前体的情况下,可将对于所述粘合树脂前体的伸长和/或交联反应而言必要的所述包含活性氢基团的化合物在调色剂材料液分散在水性介质中之前预先混入调色剂材料液中,或者可将其与调色剂材料液在水性介质中混合。
为了从所获得的经乳化的分散液除去有机溶剂,可使用本领域中已知的常规方法。例如,可采用如下方法:其中在常压或减压下将整个体系的温度逐渐升高,以完全蒸发和除去液滴中的有机溶剂。从而,可获得调色剂母粒子。
在分散在水性介质中的调色剂母粒子的洗涤和干燥中,使用常规技术。具体地,在通过离心分离器或压滤机进行固-液分离之后,将所得调色剂饼在具有常温-约40℃的离子交换水重新分散,任选地用酸或见调节其pH,之后再次进行固-液分离。该系列操作进行数次以除去杂质或表面活性剂,之后通过急骤干燥器、循环干燥器、真空干燥器、或者振动急骤干燥器干燥,从而获得调色剂粉末。可在上述操作期间通过离心分离从调色剂除去细粒子组分,或者可任选地在干燥之后将它们通过常规的分级装置分级成具有期望的粒度分布。
(显影剂)
本发明的显影剂包含本发明的调色剂。所述显影剂可为单组分显影剂、或者通过与载体混合而获得的双组分显影剂,但是从在应对改善的信息处理速度的近来的高速打印(印刷)机中使用的情况下长的使用寿命的观点来看,优选为双组分显影剂。
在使用所述调色剂的单组分显影剂的情况下,调色剂粒子的直径未大幅变化,即使当在显影剂中供应和消耗所述调色剂时也是如此;所述调色剂没有导致对显影辊的成膜,也未熔合至层厚调节部件例如用于使调色剂的层厚变薄的刮板;并且即使在将其在显影单元中长期使用(搅拌)时也可实现优异且稳定的显影性。
在使用所述调色剂的双组分显影剂的情况下,调色剂粒子的直径未大幅变化,即使当在显影剂中供应和消耗所述调色剂时也是如此;并且即使在将其在显影单元中长期搅拌时也可实现优异且稳定的显影性。
<载体>
载体没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择。其优选地包括芯材和包覆芯材的树脂层。
-芯材-
芯材没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择,只要其为磁性粒子。其优选实例包括铁氧体、磁铁矿、铁和镍。而且,在其中考虑近年来显著提升的环境适应性的情况下,所述铁氧体优选地不是常规的铜-锌铁氧体,而是锰铁氧体、锰-镁铁氧体、锰-锶铁氧体、锰-镁-锶铁氧体和锂铁氧体。
-树脂层-
树脂层的材料没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择。其实例包括氨基树脂、聚乙烯基树脂、聚苯乙烯树脂、卤代烯烃树脂、聚酯树脂、聚碳酸酯树脂、聚乙烯树脂、聚氟乙烯树脂、聚偏氟乙烯树脂、聚三氟乙烯树脂、聚六氟丙烯树脂、偏氟乙烯和丙烯酰基单体的共聚物、偏氟乙烯和氟乙烯的共聚物、含氟三元共聚物(例如,四氟乙烯、偏氟乙烯和无氟单体的三元共聚物)、和有机硅树脂。这些可单独使用或组合使用。
所述有机硅树脂没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择。其实例包括由有机硅氧烷键构成的纯(straight)有机硅树脂;和用醇酸树脂、聚酯树脂、环氧树脂、丙烯酰基树脂、或氨基甲酸酯树脂改性的改性有机硅树脂。
所述有机硅树脂可为市售产品。所述纯有机硅树脂的市售产品的实例包括KR271、KR255、和KR152(这些产品来自Shin-Etsu Chemical Co.,Ltd.);和SR2400、SR2406、和SR2410(这些产品来自Dow Corning Toray Co.,Ltd.)。
所述改性有机硅树脂的市售产品的实例包括KR206(经醇酸改性的有机硅树脂)、KR5208(经丙烯酰基改性的有机硅树脂)、ES1001N(经环氧改性的有机硅树脂)、和KR305(经氨基甲酸酯改性的有机硅树脂)(这些产品来自Shin-Etsu Chemical Co.,Ltd.);和SR2115(经环氧改性的有机硅树脂)、SR2110(经醇酸改性的有机硅树脂)(这些产品来自DowCorning Toray Co.,Ltd.)。
注意,所述有机硅树脂可单独使用,但是所述有机硅树脂也可与,例如,组分能够进行交联反应的组分、用于调节带电量的组分组合使用。
用于形成载体中包含的树脂层的成分的量优选为0.01质量%-5.0质量%。当该量小于0.01质量%时,在芯材的表面上不可能均匀地形成树脂层。当该量大于5.0质量%时,树脂层变得如此厚,以致于载体粒子可与彼此造粒,并且无法获得均匀的载体粒子。
在其中所述显影剂为双组分显影剂的情况下,所述调色剂的量没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择,但是优选为2.0质量份-12.0质量份、更优选2.5质量份-10.0质量份,相对于100质量份的载体。
(图像形成设备和图像形成方法)
本发明的图像形成设备至少包括静电潜像承载部件、静电潜像形成单元、显影单元、转印单元和定影单元;并且如果必要,进一步包括其它单元。
本发明的图像形成方法至少包括静电潜像形成步骤、显影步骤、转印步骤和定影步骤;并且如果必要,进一步包括其它步骤。
所述图像形成设备和所述图像形成方法中使用的调色剂为本发明的调色剂。
所述图像形成方法可适宜通过本发明的图像形成设备进行。具体地,所述静电潜像形成步骤可适宜通过所述静电潜像形成单元进行。所述显影步骤可适宜通过所述显影单元进行。所述转印步骤可适宜通过所述转印单元进行。所述定影步骤可适宜通过所述定影单元进行。所述其它步骤可适宜通过所述其它单元进行。
<静电潜像承载部件>
静电潜像承载部件的材料、结构、尺寸没有特别限制并且可从本领域中已知的那些适当地选择。潜像承载部件的材料的实例包括由非晶硅或硒制成的无机感光体和由聚硅烷或酞菁甲川制成的有机感光体。在它们之中,从长使用寿命的观点来看,优选无机硅感光体。
非晶硅感光体可为具有支撑体和在50℃-400℃的加热的支撑体上使用成膜方法例如真空气相沉积方法、溅射方法、离子电镀方法、热CVD(化学气相沉积)方法、光CVD方法或者等离子体CVD方法形成的a-Si感光层的感光体。在它们之中,适宜采用等离子体CVD方法,其中通过施加直流电或者高频或者微波辉光放电而使气态原材料分解,从而在支撑体上形成a-Si沉积膜。
静电潜像承载部件的形状没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择,但是优选为圆柱形。静电潜像承载部件的外径没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择,但是优选为3mm-100mm、更优选5mm-50mm、特别优选10mm-30mm。
<静电潜像形成单元和静电潜像形成步骤>
静电潜像形成单元没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择,只要其为配置成在静电潜像承载部件上形成静电潜像的单元。其实例包括至少包含如下的单元:配置成对静电潜像承载部件的表面进行充电的充电部件,和配置成使静电潜像承载部件的表面以成像方式曝光的曝光部件。
静电潜像形成步骤没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择,只要其为在静电潜像承载部件上形成静电潜像的步骤。例如,静电潜像形成步骤用静电潜像形成单元通过如下进行:对静电潜像承载部件的表面进行充电,之后使静电潜像承载部件的表面以成像方式曝光。
-充电部件和充电-
充电部件没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择。其实例包括具有例如导电或半导体辊、刷、膜和橡胶刮板的本身已知的接触型充电器;和利用电晕放电的非接触型充电器例如电晕管和栅格(scorotron)。
充电可通过例如如下而进行:使用充电部件向静电潜像承载部件的表面施加电压。
充电部件可具有任何形状例如磁性刷或毛皮刷、以及辊。其形状可根据图像形成设备的规格或者配置而适当选择。
当使用磁性刷作为充电部件时,磁性刷由如下构成:由各种铁氧体粒子例如Zn-Cu铁氧体制成的充电部件,配置成支撑充电部件的非磁性导电套筒,和包括在非磁性导电套筒中的磁性辊。
此外,当使用毛皮刷作为充电部件时,毛皮刷可由如下的毛皮制成:其用例如碳、硫化铜、金属或金属氧化物处理成导电的,并且其通过盘绕或者安装至金属或被处理成导电的金属芯上而形成为充电部件。
充电部件不限于上述的接触型充电部件。然而,从制造其中减少由充电部件产生的臭氧的量的图像形成设备的观点来看,优选地使用接触型充电部件。
-曝光部件和曝光-
曝光部件没有特别限制并且可取决于意图适当地选择,只要其能够合意地使已经用充电部件充电的静电潜像承载部件的表面以成像方式曝光。曝光部件的实例包括各种各样的曝光部件例如复制光学曝光部件、棒状透镜阵列曝光部件、激光光学曝光部件和液晶快门曝光部件。
曝光可通过,例如,使用曝光部件使静电潜像承载部件的表面以成像方式曝光而进行。
用于曝光部件的光源没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择。其实例包括常规的光发射装置例如荧光灯、钨灯、卤素灯、汞灯、钠灯、发光二极管(LED)、激光二极管(LD)、和电致发光(EL)装置。
此外,为了仅发射具有期望的波长范围的光,可使用各种滤光片(过滤器)。滤光片的实例包括锐截止滤光片、带通滤光片、红外截止滤光片、二向色滤光片、干涉滤光片、和色彩温度转化滤光片。
特别地,在本发明中,可将静电潜像承载部件的背面以成像方式曝光。
<显影单元和显影步骤>
显影单元没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择,只要其为配置成用调色剂使已经形成于静电潜像承载部件上的静电潜像显影,从而形成可视图像的显影单元。
显影步骤没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择,只要其为用所述调色剂使已经形成于静电潜像承载部件上的静电潜像显影,从而形成可视图像的显影步骤。例如,显影步骤用显影单元进行。
显影单元可采用干法显影***、或者湿法显影***。显影单元可为用于单一颜色的显影单元、或者用于多种颜色的显影单元。
显影单元优选为包括如下的显影装置:用于摩擦和搅拌所述调色剂以使所述调色剂带电的搅拌器,安装在该装置内部的磁场产生单元,和将包含所述调色剂的显影剂承载于其表面上的可旋转的显影剂承载部件。
在显影装置中,搅拌所述调色剂和载体,使得通过其间产生的摩擦而使所述调色剂带电。将该带电的调色剂以链状形式保持在旋转着的磁性辊的表面上以形成磁性刷。磁性辊是邻近静电潜像承载部件设置的并且因此,形成磁体辊上的磁性刷的调色剂的一些被电转移到静电潜像承载部件的表面上。结果,静电潜像用所述调色剂显影以在静电潜像承载部件的表面上形成可视的调色剂图像。
<转印步骤和转印单元>
转印单元没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择,只要其将可视图像转印到记录介质上。转印单元优选地具有配置成将可视图像转印到中间转印介质上以形成复合转印图像的一次转印单元、和配置成将复合转印图像转印到记录介质上的二次转印单元。
转印步骤没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择,只要其将可视图像转印到记录介质上。在转印步骤的一种优选实施方式中,将可视图像一次转印到中间转印介质上,从中间转印介质将可视图像二次转印到记录介质上。
转印可通过例如使用转印充电器对静电潜像承载部件充电而进行,并且可用转印单元进行。
此处,当待二次转印到记录介质上的图像为数种颜色调色剂的彩色图像时,可采用这样的配置:其中转印单元将各色调色剂彼此堆叠地叠加在中间转印介质上以在中间转印介质上形成图像,和通过中间转印单元将中间转印介质上的图像一次性地二次转印到记录介质上。
特别地,中间转印介质没有特别限制并且可取决于预期意图从已知的转印介质适当地选择。其优选实例包括转印带。转印单元(一次转印单元和二次转印单元)优选地至少具有通过充电将已经形成于静电潜像承载部件上的可视图像转印到记录介质上的转印装置。
转印装置的实例包括利用电晕放电的电晕转印装置,转印带,转印辊,压按转印辊和粘着转印装置。
特别地,记录介质典型地为普通纸,但是其没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择,只要其能够转印显影之后的未定影图像。也可使用用于OHP的PET基材作为记录介质。
<定影步骤和定影单元>
定影单元没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择,只要其为配置成将已经转印到记录介质上的图像定影的单元。其实例包括加热辊(加热的定影部件)和加压辊的组合,以及加热辊、加压辊和环形带(加热的定影部件)的组合。
定影步骤没有特别限制比并且可根据意图适当地选择,只要其为使已经转印到记录介质上的转印图像定影的步骤。
定影步骤可每次在将各色调色剂的图像转印到记录介质上时进行,或者一次性地(同时)对各色调色剂的叠加图像进行。
定影单元优选为配置成通过使转印图像与加热的定影部件接触而使转印图像定影的单元。
定影步骤优选为通过使转印图像与加热的定影部件接触而使转印图像定影的步骤。
定影单元优选地具有通过感应加热对定影部件进行加热的感应加热部件。
定影步骤优选地通过感应加热对定影部件进行加热。
通过感应加热而发热的定影部件的实例包括具有通过感应加热而发热的发热层的旋转发热器。旋转发热器的实例没有特别限制并且可根据意图适当地选择。其实例包括辊状形状或带状形状。
感应加热部件至少包括通过感应加热对发热层进行加热的励磁线圈,优选地包括可产生抵消由励磁线圈产生的磁通量的磁通量的消磁线圈;并且如果必要,包括其它部件。
当使用具有消磁线圈的感应加热部件时,通常,通过消磁线圈的作用抑制了末端偏移。
然而,本发明人已经发现,当使用包含结晶性树脂的常规调色剂作为调色剂时,即使在使用具有消磁线圈的感应加热部件时也发生末端偏移。
本发明人进行了广泛研究并且发现使用所述调色剂作为包含结晶性树脂的调色剂容许防止即使在使用具有消磁线圈的感应加热部件时也导致的末端偏移。
定影步骤中的加热温度没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择,但是优选为80℃-200℃。
定影步骤处的表面压力没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择,但是优选为10N/cm2-80N/cm2。
<其它单元和其它步骤>
所述其它单元的实例包括清洁单元、除电单元、回收单元、和控制单元。
所述其它步骤的实例包括清洁步骤、除电步骤、回收步骤、和控制步骤。
-清洁单元和清洁步骤-
清洁单元没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择,只要其能够除去残留在静电潜像承载部件上的调色剂。其实例包括磁性刷清洁器、静电刷清洁器、磁性辊清洁器、刮板清洁器、刷清洁器和网清洁器。
清洁步骤没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择,只要其为除去残留在静电潜像承载部件上的调色剂的步骤。其可通过所述清洁单元进行。
-除电单元和除电步骤-
除电没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择,只要其为配置成向静电潜像承载部件施加偏压,从而除电的单元,其实例包括除电灯。
除电步骤没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择,只要其为向静电潜像承载部件施加偏压,从而除电的步骤。其可通过所述除电单元进行。
-回收单元和回收步骤-
回收单元没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择,只要其为配置成将在清洁步骤处除去的调色剂回收至显影单元的单元。回收单元可为已知的输送单元。
回收步骤没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择,只要其为将情节诶步骤中除去的调色剂回收至显影单元的步骤。所述回收步骤可用所述回收单元进行。
-控制单元和控制步骤-
控制单元没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择,只要其可控制以上单元各自的控制。其实例包括例如定序器和计算机的装置。
控制步骤没有特别限制并且可取决于预期意图适当地选择,只要其为控制以上单元各自的操作的步骤。所述控制步骤可用所述控制单元进行。
将参照附图示意性地解释根据本发明一种实施方式的图像形成方法和图像形成设备。图2为对本发明的图像形成设备的一个实例进行说明的示意性横截面图。图像形成设备100为多功能装置,其具有复印机、打印机和传真机功能,并且可形成全色图像。当图像形成设备100用作打印机或传真机时,基于与从外部收到的图像信息对应的图像信号进行图像形成过程。
图像形成设备100为采用其中圆柱形感光体鼓20BK、20Y、20M和20C并排布置的串列结构的图像形成设备(可称作串列型图像形成设备)。所述感光体鼓为作为能够形成如下图像的多个图像承载部件的潜像承载部件:所述图像作为与分解成黄色、品红色、青色和黑色的颜色对应的图像。
感光体鼓20BK、20Y、20M和20C全部具有24mm的相同直径,并且在布置在图像形成设备100的主体99的内部中央附近的作为环形带的充当自动文件供给装置的转印带11(中间转印介质)的外周表面(即,其上形成图像的表面)上彼此相等地隔开。转印带11配置成在面对感光体鼓20BK、20Y、20M和20C的同时能以箭头A1所示方向运动。
感光体鼓20BK、20Y、20M和20C在由箭头A1所示的方向上从上游侧起以此顺序并排布置。感光体鼓20BK、20Y、20M和20C设置在分别用于形成黑色、黄色、品红色和青色图像的作为充当图像形成部(成像部)的成像单元的图像站60BK、60Y、60M和60C中。
形成于感光体鼓20BK、20Y、20M和20C上的可视图像即调色剂图像被叠加和转印到正以由箭头A1所示方向运动的转印带11上,然后被一次性地转印到转印纸S上。
通过经由充当转印充电器的一次转印辊12BK、12Y、12M和12C(其布置在与相应的感光体鼓20BK、20Y、20M和20C相对的位置处并且转印带11***其间)施加电压,在其中感光体鼓20BK、20Y、20M和20C面对转印带11的转印位置处,可视图像被叠加和转印到转印带11上,其中在A1方向上从上游侧到下游侧改变转印时机,使得形成于感光体鼓20BK、20Y、20M、和20C上的调色剂图像在转印带11以A1方向行进期间被叠加和转印在转印带11上的相同位置处。
图像形成设备100包括:主体99,其位于在竖直方向上的中央处;充当作为文件读取单元的扫描仪的读取装置21,其位于主体99上方并且配置成读取文件;自动文件供给装置22(可称作ADF),其位于读取装置21上方并且配置成将已经装载于其上的文件供给到读取装置21中;充当供纸台的供纸装置23,其位于主体99下方并且其上装载有待输送至感光体鼓20BK、20Y、20M和20C与转印带11之间的转印纸S;和手动供纸装置41,其在图2中布置在主体99的右侧。
图像形成设备100还包括四个图像站60BK、60Y、60M、和60C;充当中间转印单元的转印带单元10,其布置在感光体鼓20BK、20Y、20M、和20C下方以面对它们并且为包括转印带11的中间转印装置;和二次转印装置47,其为配置成将形成于转印带11上的调色剂图像转印到转印纸S上的二次转印单元。
图像形成设备100还包括充当自动文件供给装置清洁单元(自动文件供给装置清洁装置)的清洁装置32,其就A1方向而言布置在二次转印装置47和图像站60BK之间以面对转印带11并且配置成清洁转印带11的表面;和调色剂标记传感器33,其布置在图像站60C在A1方向上的下游并且布置在面对转印带11的顶表面的位置处.
图像形成设备100还包括:作为充当光学写入装置的潜像形成单元(写入单元)的光学扫描装置8,其布置成面对图像站60BK、60Y、60M和60C的顶表面;用于中间转印介质的废调色剂容纳部(未示出),其布置在转印带单元10下方以面对转印带单元10;和调色剂输送路径(未示出),通过其将清洁装置32与用于中间转印介质的废调色剂容纳部连接。
图像形成设备100还包括:一对对位辊13,其在与通过图像站60BK、60Y、60M、和60C形成调色剂图像时的时机对应的预定时机将已经从供纸装置23输送的转印纸S供给到在转印带11和二次转印装置47之间的二次转印部中;和配置成检测转印纸S的引导端是否到达该对对位辊13的传感器(未示出)。
图像形成设备100还包括:充当定影单元的定影装置6,其采用电磁感应加热***并且配置成将其上已经转印有调色剂图像并且已经以由箭头C1所示方向供给的转印纸S上的调色剂图像(转印图像)定影;排纸辊7,其配置成将已经通过定影装置6的转印纸S排放到主体99的外部;和反转供给装置14,其配置成将已经通过定影装置6并且其一面已经形成有图像的转印纸S反转地再次供给至该对对位辊13。
图像形成设备100还包括:充当排纸部的排纸盘17,其布置在主体99上方并且其上装载有已经通过排纸辊7排出到主体99外部的转印纸S;和填充有黄色、品红色、青色和黑色调色剂的调色剂瓶(未示出)。
图像形成设备100为其中排纸盘17位于主体99上方和读取装置21下方的体内排纸型图像形成设备。装载于排纸盘17上的转印纸S被排出到在与图2中的左侧方向对应的由箭头D1表示的方向上的下游。
如图2中所示,清洁装置32包括充当清洁刮板的中间转印清洁刮板35,其在面对转印入口辊73的位置处与转印带11接触并且配置成通过用中间转印清洁刮板35刮掉残留在转印带11上的不想要的物质例如纸粉或者未转印的残余调色剂而清洁转印带11。
光学扫描装置8是激光束扫描仪,其利用激光二极管作为光源并且其配置成基于图像信息发射激光(光束LBK、LY、LM和LC)用于对待扫描的表面即(感光体鼓20BK、20Y、20M和20C的表面)进行扫描和曝光,从而形成静电潜像。光学扫描装置8可使用LED作为光源。
读取装置21位于主体99上方,并且是作为如下的打开/关闭体提供的:其对于主体99是能打开的并且能关闭的并且其是使用轴24而以可旋转的方式与主体99集成的,轴24布置在图像形成设备100的在D1方向上的上游侧端部,即,图像形成设备100的后侧。
读取装置21包括:其上放置文件的接触玻璃21a;第一行进体21b,其在图2中以水平方向行进并且其包括配置成将光照射至放置在接触玻璃21a上的文件的光源(未示出)和配置成将从光源照射至文件并且然后从文件反射的光反射的第一反射器(未示出);第二行进体21c,其包括配置成将被第一行进体21b的反射器反射的光反射的第二反射器(未示出);成像透镜21d,其配置成基于从第二行进体21c反射的光形成图像;和读取传感器21e,其配置成接收已经通过成像透镜21d的光并且读取文件的内容。
自动文件供给装置22位于读取装置21上方,并且是作为如下的打开/关闭体提供的:其对于读取装置21是能打开的并且能关闭的并且其是使用轴26而以可旋转的方式与读取装置21集成的,轴26布置在图像形成设备100的在D1方向上而到上游侧端部。
自动文件供给装置22包括:其上放置文件的文件台22a;和配置成供给装载于文件台22a上的文件并且包括马达(未示出)的驱动部。当使用图像形成设备100进行复印时,将文件设置在自动文件供给装置22的文件台22a上。替代地,在将自动文件供给装置22向上旋转之后手动地将文件放置在接触玻璃21a上,然后关闭自动文件供给装置22,从而将文件压按到接触玻璃21a上。自动文件供给装置22相对于读取装置21的打开角度为约90°,这使得容易将文件放置在接触玻璃21a上和进行接触玻璃21a的维护。
排纸辊7配置成通过用图3中所示的控制部90控制而以正向和反向旋转。
反转供纸装置14包括排纸辊7;输送辊37,其布置在排纸辊7和定影装置6之间并且其配置成通过用控制部90控制而与排纸辊7同步地以正向和反向旋转;反转输送路径38,转印纸S反向地从输送辊37通过其输送至该对对位辊13,同时绕开定影装置6;和切换爪39,其配置成在使排纸辊7和输送辊37反向旋转时将转印纸S引导至反转输送路径38。
供纸装置23包括其中装载有转印纸S的两个竖向排列的供纸盘15;充当供纸输送辊的2供纸辊16,其配置成从供纸盘15输送转印纸S;和充当纸尺寸检测单元的纸尺寸检测传感器(未示出),其配置成对装载于供纸盘15中的转印纸S的尺寸进行检测。供纸盘15可纵向地或横向地装载各种各样尺寸的转印纸S(参见例如图5C)。在本实施方式中,假定供纸盘15装载彼此不同尺寸的转印纸S。
特别地,上部供纸盘15纵向地装载小尺寸(例如,B5尺寸)转印纸S,而下部供纸盘15纵向地装载大尺寸(例如,A3尺寸)转印纸S。如本文中使用的术语“纵向地”指的是这样的装载方式:其中转印纸S的较短侧对应于与主扫描方向垂直的供纸方向。如本文中使用的术语“横向地“指的是这样的装载方式:其中转印纸S的较长侧对应于供纸方向。此处,当将转印纸S纵向地装载和供给时,表示纸尺寸的标记符号(例如,B5或A3)后面跟着大写字母”L”(例如,“B5-L”意味着B5尺寸转印纸S是纵向地装载和供给的,或者“A3-L”意味着A3尺寸转印纸S是纵向地装载和供给的)。类似地,当横向地装载和供给转印纸S时,表示纸尺寸的标记符号后面跟则大写字母“S”。
各供纸盘15可装载的转印纸S的最大尺寸和最小尺寸分别为等于或略大于A3-L尺寸和明信片-L尺寸的尺寸。这些尺寸是基于可通过图像形成设备100形成的最大尺寸图像和通常需要的图像形成尺寸确定的。与供纸方向垂直的方向为转印纸S的宽度方向,即,纸宽度方向X(参见图5C),其与主扫描方向对应。
将转印纸S以中央对齐方式装载于供纸盘15中,因为调色剂图像是以中央对齐(对准,alignment)方式承载在感光体鼓20BK、20Y、20M、20C和转印带11上的。因此,转印纸S恒定地以中央对齐方式从供纸装置23输送至排纸盘17。例如,转印纸S以中央对齐方式进入定影装置6。如本文中使用的术语“中央对齐”指的是转印纸S在纸跨度方向X上的中央对应于感光体鼓20BK、20Y、20M、20C和转印带11的调色剂图像承载区域(图像形成区域)在纸宽度方向X上的中央。存在另一类型的对齐,即边缘对齐,其意味着转印纸S在纸宽度方向X上的一侧边缘对应于图像形成区域的侧边缘。然而,在本实施方式中,不采用边缘对齐。
纸尺寸检测传感器具有任何已知构造并且配置成检测转印纸S的尺寸和定向(即,纵向地或横向地)。特别地,可使用以下来代替设置在供纸盘15中的纸尺寸检测传感器,或者除了设置在供纸盘15中的纸尺寸检测传感器,还可使用以下:设置在操作面板40中的纸尺寸选择键;或者安装在连接至图像形成设备100的外部输入装置例如个人计算机中的用于选择其上将形成图像的纸的尺寸的纸尺寸选择功能。
手动供纸装置41包括:其中装载有转印纸S的手动供纸盘42;供给辊43(供纸辊),其与装载于手动供纸盘42上的最外面的纸张的顶表面接触;和纸传感器,其配置成检测手动供纸盘42上的转印纸S的存在和尺寸并且其具有与设置在供纸盘15中的纸尺寸检测传感器的构造类似的构造。与供纸盘15类似地,手动供纸盘42可装载的转印纸S的最大尺寸和最小尺寸分别为等于或略大于A3-L尺寸和明信片-L尺寸的尺寸。
手动供纸装置41具有如下构造:其中供给辊43从动以便以图中的顺时针方向旋转,从而将转印纸S的最外面的纸张引导到位于主体99侧中的反转输送路径38中并且将该纸张朝着对位辊13供给。然后,转印纸S抵接对位辊13,从而停下。手动供纸装置41主要用于供给具有与装载于供纸盘15中的转印纸S的尺寸不同的尺寸的纸(例如,B5-L转印纸S)。
如图4中所示,定影装置6包括充当旋转发热器的定影辊62,其对转印纸S(记录介质)和其上形成的图像进行加热;作为充当加压部件的旋转加压器的加压辊63,其配置成压接定影辊62并且在与定影辊62一起夹着转印纸S的同时输送转印纸S;和充当电磁感应加热单元(感应加热部)的加热装置64,其布置成面对定影辊62并且其可起到通过电磁感应加热***对定影辊62加热的加热单元的作用。
定影单元6还包括:导板65,其配置成将其上承载有调色剂图像的转印纸S引导至充当其中定影辊62压接加压辊63的定影夹区的定影部(夹持部);和分离板66,其配置成将调色剂图像已经通过热和压力的作用定影在其上的转印纸S从定影辊62和加压辊63两者分离,然后将转印纸S引导至定影单元6的外部。
定影装置6还包括,如图5B中所示,充当第一温度检测传感器67的热电堆,其布置成对应于定影辊62的中央部分并且其配置成以非接触方式检测定影辊62的中央部分的表面温度;和充当第二温度检测传感器68的热敏电阻,其配置成以接触方式检测定影辊62的末端部分的表面温度;和如图3中所示,配置成控制整个定影装置6的充当定影控制单元的定影控制部69;和定影驱动单元136,其包括驱动源例如用于驱动加压辊63旋转的马达并且其被定影控制部69所控制。
在本实施方式中,采用其中在定影装置6的定影控制部69和图像形成设备100的控制部90之间传送信号的图3中所示构造。然而,可采用其中图像形成设备100的控制部90也充当定影控制部69的构造。
第一温度检测传感器67可为接触型热敏电阻。第二温度检测传感器68可为非接触型热敏电阻或热电堆。第二温度检测传感器68位于与具有能够供给至定影装置6的最大宽度的纸对应的供纸区域的外部。然而,其可位于与消磁线圈位于其中的位置对应的定影辊末端位置处。
如图4中所示,定影辊62包括:最里面的圆柱形金属芯62a,其由金属、特别是SUS(不锈钢)制成;充当热绝缘层的弹性部件62b(弹性层),其是通过将金属芯62a用耐热固体或发泡的(海绵状)有机硅橡胶涂布而形成的;和充当旋转发热器的定影套筒62c,其位于弹性部件62b的外部。
定影辊62具有约40mm的外径。金属芯62a可由其它金属材料例如铁制成。弹性部件62b具有约约9mm的硬度和30度-50度的硬度。金属芯62a以及弹性部件62b与定影套筒62c的内周表面接触,从而充当用于将薄的定影套筒62c保持为辊状的保持器(holder)。定影套筒62是对于弹性部件62b相对地能旋转的。特别地,金属芯62a和弹性部件62b是能旋转的,使得当定影套筒62c旋转时可使它们伴随定影套筒62c旋转。
替代地,定影套筒62c和弹性部件62b可结合在一起,使得定影套筒62c和弹性部件62b一体地旋转。
定影套筒62c包括从内部起以此顺序的由金属材料制成的基础层161、弹性层162、和脱模层163;并且具有40mm的外径。
基础层161由磁性金属材料例如铁、钴、镍、以及其合金制成,并且具有30μm-50μm的厚度。基础层161充当通过由加热装置64产生的磁通量发热的发热层。
弹性层162由弹性材料例如有机硅橡胶制成,并且具有150μm的厚度。该构造具有低的热容,并且因此可获得良好的定影图像而没有定影不均。
提供脱模层163以改善调色剂从直接与转印纸S上的调色剂接触的定影套筒62c表面的脱模性;脱模层163是通过将弹性层162用氟化合物例如PFA涂布为管状而形成的;并且具有50μm的厚度。
加压辊63具有40mm的外径,并且包括:金属芯63a,其为由高导热性金属材料特别是铜制成的圆柱形部件;弹性部件63b,其构成耐热弹性层并且设置在金属芯63a的表面上;和脱模层(未示出),其设置在弹性层63b上并且具有高的调色剂脱模性。金属芯63a可由例如铝制成。
弹性层63b具有2mm的厚度。脱模层是通过将弹性部件63b用PFA以管形状涂布而形成的并且具有50μm的厚度。
定影辊62和加压辊63的轴向(其在图4中为水平方向),换而言之,定影辊62和加压辊63的延伸方向,与纸宽度方向X对应。
加热装置64包括:励磁线圈110,其配置成产生对基础层161(发热层)进行感应加热的磁通量;消磁线圈120,其可产生抵消由励磁线圈110产生的磁通量的方向的磁通量并且当产生在这样的方向上的磁通量时,其部分地抵消由励磁线圈110产生的磁通量;芯部130,其设置成对应于励磁线圈110和消磁线圈120;和充当线圈外壳的线圈引导体(guide)135,其设置成部分地覆盖定影套筒62c的外周表面并且其容纳励磁线圈110、消磁线圈120和芯部130,
励磁线圈110是通过将通过将细线捻在一起制成的绞合线缠绕在线圈引导体135上而形成的并且在纸宽度方向X(其为与其上绘制图4的纸面垂直的方向)上延伸。
通过从电源向励磁线圈110施加10kHz-1MHz、优选20kHz-800kHz的高频交流电,加热装置64在定影辊62附近产生磁通量。
当充当励磁操作控制单元的定影控制部69的控制电路从商业电源向励磁线圈110供电(施加电流)时,磁力线以交变方式在双方向上输出至面对励磁线圈110的空间,从而形成交变磁场。该交变磁场在基础层161中产生涡电流,然后基础层161中的电阻产生焦耳热,其对定影套筒62c进行加热。因此,定影套筒62c通过其自身的基础层161的感应加热而被加热。
提供消磁线圈120以通过抵消在由励磁线圈110产生的磁通量中的作用于其中未供给转印纸S的区域(非供纸部)上的磁通量而抑制定影辊62在非供纸部中升温。因此,将消磁线圈120围绕由图5中的O1表示的在纸宽度方向X上的中心线对称地布置,以与励磁线圈110重叠。特别地,在图5中,A和C是图4A中的以由箭头A所示的方向观察的励磁线圈110和消磁线圈120的图,和B是图4中的以由箭头B所示的方向观察的定影辊62和加压辊63的图。
如图5A中所示,消磁线圈120包括三个消磁线圈120a、120b和120c以对应于转印纸S在纸宽度方向X上的各种各样的宽度。消磁线圈120a、120b、120c是围绕在纸宽度方向X上的中心线O1对称布置的,并且形成如下电路:其中绞合线的一端各自经由引线(未示出)连接,绞合线的另一端各自可经由开关122a、122b或者122c连接并且通过开关(继电器开关)122a、122b或者122c打开和关闭、
虽然在该图中在定影辊的各侧布置三个消磁线圈120(即,布置了总共六个消磁线圈),但是消磁线圈的数量没有特定地局限于三个。例如,在定影辊的各侧可布置一个(公共两个)或者两个(总共四个)消磁线圈。
通过定影控制部69的控制电路打开和关闭(驱动)开关122a、122b和122c。开关122a、122b和122c可独立地打开和关闭。定影控制部69的控制电路充当配置成控制消磁线圈120a、120b和120c的开关的开/管的消磁操作控制单元。如该图中所示,消磁单元121包括消磁线圈120a、120b、和120c,以及充当消磁操作控制单元的定影控制部69,和开关122a、122b和122c。
消磁单元121不包括用于在抵消由励磁线圈110产生的磁通量的方向上产生磁通量的电源。然而,当以其中开关122a、122b和122c关闭(短接)的状态向励磁线圈110施加电流时,消磁线圈120a、120b、120c各自通过二次感应而在抵消由励磁线圈110产生的磁通量的方向上产生磁通量。
因此,虽然电源没有直接向消磁线圈120施加电流,但是如本文中使用的开启消磁线圈120意味着“向消磁线圈120施加电流”。
如图4中所示,芯部130由铁磁性材料例如具有约2500的相对磁导率的铁氧体制成,并且包括中央芯131和侧芯132以有效地形成朝着定影套筒62c的磁通量。线圈引导体135有具有高耐热性的树脂材料制成,并且保持励磁线圈110和消磁线圈120。
定影驱动单元136驱动加压辊63以图4中的顺时针方向旋转,这容许与加压辊63接触的定影套筒62c逆时针地一起旋转。当以其中定影套筒62c旋转的状态向励磁单元111的励磁线圈施加电流时,定影套筒62c主要在面对励磁线圈110的区域以及其周围区域处被电磁感应加热。因此,伴随着定影套筒62c的旋转,定影套筒62c在其外周方向上被均匀地加热。
定影辊62可经由齿轮与加压辊63连接以将加压辊63的驱动力传送至定影辊62,从而驱动定影辊62与加压辊63一起旋转。
温度检测传感器67主要用于控制向励磁线圈110的电流施加。温度检测传感器68主要用于控制消磁线圈120的开关的开/关。温度检测传感器67设置在如下位置处:所有尺寸的转印纸S在该位置处通过(此处,定影辊62在纵向方向上的中央部)。
温度检测传感器68设置在如下位置处:即使供给具有等于或大于A3-L纸尺寸的转印纸S,转印纸S也不在该位置处通过;即,纸的最大尺寸的供纸部的外部;或者温度检测传感器68设置在如下位置处:其总是在非供纸部(此处,在纵向方向上在定影辊62的一端处的侧端部)中。通过温度检测传感器67和温度检测传感器68检测到的温度被输入至定影控制部69,从而基于预定的参照温度例如第一预定温度(控制期间的目标温度)和目标定影温度,通过反馈控制而控制定影辊62的温度。
在定影装置6中,当其上承载有调色剂图像(转印图像)的转印纸S以C1方向输送并且进入定影装置6时,导板65将转印纸S引导至定影部。转印纸S上的调色剂通过已经被励磁单元111加热的定影辊62而被加热-熔融至适合于定影的温度,并且通过定影辊62和加压辊63之间的压力的作用将调色剂图像转印到转印纸S上。其上具有定影的调色剂图像的转印纸S在伴随着定影辊62和加压辊63的旋转通过分离板66从定影辊62分离的同时从夹持部输送。
已经通过旋转而穿过定影部的定影套筒62c通过定影步骤期间转印纸S和调色剂的吸热作用而温度降低。然而,当温度检测传感器67检测到温度降低时,向励磁线圈110施加电流并且定影套筒在穿过面对正被施加电流的励磁线圈110的区域时被再次加热至适合于定影的温度。
定影辊62这样的温度降低主要是在供纸部中导致的。因此,在其中转印纸S的宽度小于A3-L或A4-S尺寸纸的宽度的情况下,当基于温度检测传感器67所检测到的温度向励磁线圈110施加电流时,定影辊62的端部可过热。
因此,当温度检测传感器68检测到高于预定温度的温度时,将消磁线圈120的开关选择性地开启,从而抑制在定影辊62的端部中产生热。因此,可防止过热。
以下将更充分地解释定影装置6。
具有感光体鼓20BK的图像站60BK包括围绕感光体鼓20BK并且沿着其旋转方向B1(其在图中为顺时针方向)的如下:一次转印辊12BK;充当清洁单元的清洁装置70BK,其配置成清洁感光体鼓20BK;充当充电单元的充电装置(充电器)30BK,其配置成将感光体鼓20BK充电至高压;充当显影单元的显影装置50BK,其配置成对感光体鼓20Y进行显影。显影装置50BK包括显影辊51BK。感光体鼓20Y、20M、和20C具有与感光体鼓20BK类似的构造。
虽然图中未示出,但是操作40包括用于指示通过图像形成设备100在转印纸S的仅一面上形成图像的单面打印键、用于指示通过图像形成设备100在转印纸S的双面上形成图像的双面打印键、用于指定图像形成数量的十键、用于指示开始图像形成的打印开始键、用于选择图像将被形成于其上的转印纸S的尺寸的纸尺寸选择键。
控制器90包括CPU 44;充当第一存储单元的ROM 45,其配置成存储图像形成设备100的操作程序以及那些操作程序所需要的各种各样的数据;和充当第二存储单元的RAM46,其配置成存储图像形成设备100的操作所需要的数据。通过供纸盘15中的纸尺寸检测传感器检测到的转印纸S的尺寸被输入至控制部90并且经由控制部90被进一步输入至定影控制部69,之后通过定影控制部69识别,从而被用于控制。
旋转发热器可为上述定影辊或定影套筒、发热的定影带、或者其上缠绕有定影带并且对定影带进行加热的加热辊。例如,如图6中所示,可采用以下构造:其中,使用作为发热定影带的定影加热带140作为旋转发热器,并且定影加热带140在支撑辊141和定影旋转体142之间张紧,从而旋转驱动它们。
如图7中所示,可使用如下的旋转发热器:其中将定影带144在加热辊143和定影旋转体145之间张紧,从而将热量从加热辊143经由定影带144输送至转印纸S。
加压旋转体的改造示于图8中。可采用以下构造:其中对图7中所示的定影装置中的加压辊63进行改造,使得加压带148在加压支撑辊146和支撑辊147之间张紧。
定影装置6的另一实例示于图9中。图9中所示的定影装置6包括定影辊251;对向辊(加热辊)252,其平行于定影辊251布置并且由非磁性材料制成;充当环形行进部件的定影带(旋转发热器)253,其在定影辊251和对向辊252之间张紧并且其中包含磁性材料;充当电磁波产生单元的感应线圈(励磁线圈)254,其相对于对向辊252是侧向布置的;和加压辊256,其经由定影带253压按定影辊251,从而在定影带253上形成夹持部255。.
在本实施方式中,充当电磁波产生单元的感应线圈254对定影带253进行(电磁感应)加热,并且用作(电磁)感应发热器。定影辊251具有40mm的外径,并且包括在例如铝或铁的金属芯的外部上的热绝缘层例如有机硅橡胶(包括海绵状有机硅橡胶)。对向辊252的金属芯由非磁性材料例如铝或SUS制成。加压辊256具有形成于金属芯的外周表面上的耐热弹性层(例如,有机硅橡胶的耐热弹性层)并且进一步具有形成于该耐热弹性层的外周表面上的脱模层(例如,氟树脂的脱模层)。加压辊256的表面硬度高于定影辊251的表面硬度以改善转印纸S从定影辊253的脱模性。
感应线圈254缠绕在由铁氧体或坡莫合金制成并且具有粗糙凹入的横截面的励磁芯257上。当向感应线圈254施加数kHz至数百kHz的高频电流时,在定影带253中产生感应电流。该感应电流容许定影带253在感应线圈254附近局部地发热,从而导致温度升高。此外,还包括以下:温度传感器258,其配置成检测经电磁感应加热的定影带253的温度;和控制装置259,其配置成接收来自温度传感器258的检测信号并且控制待施加至感应线圈254的高频电流。
进一步地,在对向辊252下方设置配置成将转印纸S输送至定影装置6的导板260。
未定影的调色剂T念作至转印纸S的表面。
将带清洁辊261设置在定影带253的外周表面上以与彼此接触。
实施例
现在将解释本发明的实施例,但是本发明的范围不限于此。在以下实施例中,“份”指的是“质量份”和“%”指的是“质量%”,除非另有说明。
(测量)
实施例中的测量如下进行。结果示于表4-1、4-2、9-1和9-2中。
<可溶于四氢呋喃(THF)的内容物的制备>
如下获得调色剂的可溶于四氢呋喃(THF)的内容物。将调色剂(30mg)添加至20mL四氢呋喃(THF)(包含稳定剂,Wako Pure Chemical Industries,Ltd.的产品)并且搅拌1小时,之后通过0.2μm过滤器过滤。
<分子量分布>
使用凝胶渗透色谱法(GPC)测量设备(HLC-8220GPC,Tosoh Corporation的产品)测量调色剂的可溶于THF的内容物的分子量分布。作为柱,使用TSK-GEL SUPER HZM-H 15cm三联柱(Tosoh Corporation的产品)。如以上所述那样制备用作测量样品的调色剂的可溶于四氢呋喃的内容物并且形成其0.15质量%溶液。将该0.15质量%溶液通过0.2μm过滤器过滤并且使用其滤液作为样品。将该样品(100μL)注入至该测量设备,并且在40℃的环境下以0.35mL/分钟的流速测量。
使用从单分散聚苯乙烯标准样品绘制的校准曲线计算样品的分子量。作为单分散聚苯乙烯标准样品,使用SHOWDEX STANDARD系列(Showa Denko K.K.的产品)和甲苯。制备以下三种类型单分散聚苯乙烯标准样品在THF中的溶液并且在以上条件下测量,并且用峰顶的保留时间作为单分散聚苯乙烯标准样品的光散射分子量来绘制校准曲线。作为检测器,使用RI(折射率)检测器。
溶液A:S-7450 2.5mg,S-678 2.5mg,S-46.5 2.5mg,S-2.90 2.5mg,THF:50mL
溶液B:S-3730 2.5mg,S-257 2.5mg,S-19.8 2.5mg,S-0.580 2.5mg,THF:50mL
溶液C:S-1470 2.5mg,S-112 2.5mg,S-6.93 2.5mg,甲苯2.5mg,THF:50mL
<N元素的含量>
N元素的含量如下测定。
使用调色剂的以上制备的可溶于THF的内容物作为测量样品。
N元素的含量使用VARIO MICRO CUBE(Elementar Analytical的产品)作为在950℃的燃烧炉、550℃的还原炉、200mL/分钟的氦气流速和25mL/分钟-30mL/分钟的氧气流速的条件下的CHN同时测量的2个测量值的平均值测定。特别地,当通过该测量方法获得的N元素的含量小于0.5质量%时,使用痕量氮分析仪ND-100(Mitsubishi ChemicalCorporation的产品)进行进一步的测量。电炉(卧式反应器)具有如下温度:在热分解部分中800℃和在催化部分中900℃。该测量在以下条件下进行:主O2流速:300mL/分钟,O2流速:300mL/分钟,Ar流速:400mL/分钟,和灵敏度:低。使用用吡啶标准溶液绘制的校准曲线,测定N元素的含量。
<结晶结构的量[C/(A+C)]>
结晶结构的量[C/(A+C)]是通过X-射线衍射测量如下测量的。
该X-射线衍射测量使用装备有2维检测器的X-射线衍射仪(具有GADDS的D8DISCOVER,Bruker Corporation的产品)进行。
作为用于测量的毛细管,使用具有0.70mm直径的标记管(林德曼玻璃)。在轻敲的情况下,将该用于测量的毛细管用样品(调色剂)填满。轻敲的次数为100。测量条件如以下详细描述的。
管电流:40mA
管电压:40kV
测角计2θ轴:20.0000°
测角计Ω轴:0.0000°:
测角计φ轴:0.0000°:
检测器距离:15cm(宽角测量)
测量范围:3.2≤2θ(°)≤37.2
测量时间:600秒
对于入射光学***,使用具有拥有1mm直径的针孔的平行光管。将所获得的2维数据用所提供的软件(在x轴中在3.2°-37.2°处)积分并且换算为衍射强度和2θ的1维数据。
以下将解释基于所获得的X-射线衍射测量结果计算比率[C/(A+C)]的方法。通过X-射线衍射测量获得的衍射光谱的实例示于图1A和图1B中。横轴代表2θ,纵轴代表X-射线衍射强度,并且它们两者均为线性轴。在图1A中所示的X-射线衍射光谱中,存在位于2θ=21.3°(P1)和24.2°(P2)处的主峰,并且在包括这两个峰在内的宽的范围中观察到晕圈(h)。此处,主峰由粘合树脂的结晶结构得到,并且晕圈由非结晶结构得到。
这两个主峰和晕圈通过高斯函数表示:
fp1(2θ)=ap1exp{-(2θ-bp1)2/(2cp1 2)}…方程A(1)
fp2(2θ)=ap2exp{-(2θ-bp2)2/(2cp2 2)}…方程A(2)
fh(2θ)=ah exp{-(2θ-bh)2/(2ch 2)}…方程A(3)
其中fp1(2θ)、fp2(2θ)、和fh(2θ)表示分别与主峰P1、主峰P2和晕圈对应的函数。
这些函数之和:
f(2θ)=fp1(2θ)+fp2(2θ)+fh(2θ)…方程A(4)
被视为整个X-射线衍射光谱的拟合函数(示于图1B中),其是用最小二乘法拟合的。
存在9个拟合变量:ap1、bp1、cp1、ap2、bp2、cp2、ah、bh和ch。作为这些拟合变量的初始值,对于bp1、bp2和bh,设定为X-射线衍射的峰位置(在图1A的实例中,bp1=21.3,bp2=24.2,和bh=22.5),并且对于其它变量,输入合适的值,使得两个主峰和晕圈尽可能多地与X-射线衍射光谱一致。该拟合使用Excel 2003(Microsoft Corporation的产品)的SOLVER进行。
由拟合之后与两个主峰(P1,P2)对应的高斯函数fp1(2θ)、fp2(2θ)和与晕圈对应的高斯函数fh(2θ)的积分面积(Sp1,Sp2,Sh),假定(Sp1+Sp2)为(C)并且(Sh)为(A),则可计算作为指示结晶部位的量的指标的比率[C/(A+C)]。
<不溶于混合溶液的内容物>
如下获得不溶于混合溶液的内容物。将调色剂(0.4g)添加至四氢呋喃(THF)和乙酸乙酯(混合比:50:50,以质量比计)的混合溶液(40g),并且摇动和混合20分钟,之后通过离心容许不溶内容物沉淀,除去上清液,并且将残留物真空干燥。
<比率[ΔH(H)/ΔH(T)]>
比率[ΔH(H)/ΔH(T)]是由调色剂的差示扫描量热法中的吸热量[ΔH(T),(J/g)]和调色剂中的不溶于混合溶液的内容物的差示扫描量热法中的吸热量[ΔH(H),(J/g)]测定的。
差示扫描量热法中的测量条件如下。
用DSC***(差示扫描量热仪)(DSC-60,Shimadzu Corporation的产品)进行测量。使用DSC-60***中的分析程序“吸热峰温度”,从通过在以下测量条件下测量而获得的DSC曲线选择第二次加热中的DSC曲线,测定在第二次加热中的吸热量。
[测量条件]
样品容器:铝样品盘(有盖)
样品量:5mg
参照物:铝样品盘(10mg氧化铝)
气氛:氮气(流速:50mL/分钟)
温度条件:
开始温度:20℃
加热速率:10℃/分钟
结束温度:150℃
保持时间:无
冷却速率:10℃/分钟
结束温度:-20℃
保持时间:无
加热速率:10℃/分钟
结束温度:150℃
通过高架式流动测试仪(CFT-500D,Shimadzu Corporation的产品)测量调色剂的软化温度。将用作样品的调色剂(1g)以3℃/分钟的加热速率加热,并且同时通过柱塞施加2.94MPa的负荷以将样品从具有0.5mm直径和1mm长度的喷嘴挤出,在此期间,将流动测试仪的柱筛的下降量对温度作图。测定一半样品流出时的温度作为样品的软化温度。
<最大峰温度和熔融热的量>
最大峰温度和熔融热的量使用差示扫描量热仪(DSC)(TA-60WS和DSC-60(Shimadzu Corporation的产品))测量。首先,将待进行熔融热的最大峰温度测量的样品以10℃/分钟的加热速率从20℃加热至150℃,然后以10℃/分钟的冷却速率冷却至0℃,然后再次以10℃/分钟的加热速率加热,以测量吸热或放热量的变化。将“吸热或放热量”对“温度”作图,并且测定与吸热量的最大峰对应的温度作为第二次加热中的熔融热的最大峰温度。此外,测定具有以上最大峰温度的吸热峰的吸热量作为第二次加热中的熔融热的量。
<T1和T2>
在差示扫描量热法中在0℃-150℃范围中的在第二次加热中的最大吸热峰温度(T1)和在第一次冷却中的最大放热峰温度(T2)如下测量。
使用差示扫描量热仪(DSC)(TA-60WS和DSC-60(Shimadzu Corporation的产品))进行测量。首先,将待测量样品以10℃/分钟的加热速率从20℃加热至150℃,然后以10℃/分钟的冷却速率冷却至-20℃,然后再次以10℃/分钟的加热速率加热至150℃,以测量在第二次加热中和在第一次冷却中的吸热或放热量的变化。将“吸热或放热量”对“温度”作图,并且测定与第二次加热中的吸热量的最大峰对应的温度作为第二次加热中的最大吸热峰温度(T1)。此外,测定与第一次冷却中的放热量的最大峰对应的温度作为第一次冷却中的最大放热峰温度(T2)。
(制造例A1-1到A1-12)
<结晶性树脂CH-1到CH-8和结晶性树脂CL-1到CL-4的制造>
向装备有冷凝器、搅拌器、和氮气入口管的反应釜中加入表1-1和1-2中所示的酸成分、醇成分、和缩合催化剂的每一种,并且使所得混合物在氮气流下在180℃反应8小时,同时通过蒸馏除去产生的水。然后将混合物逐渐加热至200℃,并且使其在在氮气流下反应8小时,同时通过蒸馏除去所产生的水和醇。使所得物进一步在5mmHg-20mmHg的减压下反应,从而获得结晶性树脂。
然后,将所得结晶性树脂中的200质量份转移至装备有冷凝器、搅拌器、和氮气入口管的反应釜。向其中加入表1-1和1-2中所示的异氰酸酯成分的每一种以及乙酸乙酯(250质量份),并且使所得混合物在氮气流下下在80℃反应(至多5小时),同时每隔30分钟取样少量的所得物,直至所得物的Mw达到目标Mw。
随后,通过在减压下蒸馏将乙酸乙酯除去,从而获得[结晶性树脂CH-1]-[结晶性树脂CH-8]和[结晶性树脂CL-1]-[结晶性树脂CL-4]。
所得树脂具有表1-2中所示的重均分子量(Mw)。
表1-1
表1-2
在表1-1和1-2中,量以“质量份”表示。
(制造例A1-13)
<结晶性树脂CH-9的制造>
除了如下之外,以与[结晶性树脂CH-1]中相同的方式获得[结晶性树脂CH-9]:不加入异氰酸酯成分。
发现所得[结晶性树脂CH-9]具有23,000的Mw。
(制造例A2-1)
<结晶性树脂前体1的制造>
向装备有冷凝器、搅拌器、和氮气入口管的反应釜中加入250质量份六亚甲基二异氰酸酯(HDI)和250质量份乙酸乙酯。向所得混合物中加入其中已经将250质量份[结晶性树脂CL-1]溶解在250质量份乙酸乙酯中的树脂溶液,并且使所得混合物在氮气流下在80℃反应5小时,从而获得具有末端异氰酸酯基的[结晶性树脂前体1]的50质量%乙酸乙酯溶液。
(制造例A2-2)
<结晶性树脂前体2的制造>
除了如下之外,以与制造例A2-1中相同的方式获得[结晶性树脂前体2]的50质量%乙酸乙酯溶液:将[结晶性树脂CL-1]改变为[结晶性树脂CL-2]。
(制造例A3)
<非结晶性树脂1的制造>
向装备有冷凝器、搅拌器、和氮气入口管的反应釜中加入230质量份双酚A环氧乙烷2摩尔加合物、100质量份双酚A环氧丙烷2摩尔加合物、165质量份间苯二甲酸、和1.0质量份钛酸四丁酯,并且使所得混合物在230℃和一个大气压下在氮气流下反应8小时,同时通过蒸馏除去水。随后,使所得物在5mmHg-20mmHg的减压下反应,之后在达到2mgKOH/g的酸值时冷却至180℃。向其中加入偏苯三甲酸酐(35质量份),并且使所得混合物在一个大气压下反应3小时,从而获得[非结晶性树脂1]。发现所得[非结晶性树脂1]具有7,500的Mw和61℃的Tg。
(制造例A4)
<非结晶性树脂前体的制造>
向装备有冷凝器、搅拌器、和氮气入口管的反应釜中加入800质量份双酚A环氧乙烷2摩尔加合物、120质量份双酚A环氧丙烷2摩尔加合物、280质量份对苯二甲酸、和1质量份钛酸四丁酯,并且使所得混合物在230℃和一个大气压下在氮气流下反应8小时,同时通过蒸馏除去水。随后,使所得物在10mmHg-15mmHg的减压下反应7小时,从而获得[非结晶性树脂前体中间体]。
然后,向装备有冷凝器、搅拌器、和氮气入口管的反应釜中加入400质量份所得[非结晶性树脂中间体]、105质量份异佛尔酮二异氰酸酯和500质量份乙酸乙酯,并且使所得混合物在氮气流下在80℃反应8小时,从而获得具有末端异氰酸酯基的[结晶性树脂前体1]的50质量%乙酸乙酯溶液。
(制造例A5)
<着色剂母料A1-A8的制造>
将表2中所述的结晶性树脂(100质量份)充分地与作为颜料的炭黑(PRINTEX 35,Degussa AG的产品)(100质量份)以及离子交换水(30质量份)混合,并且通过开炼机(open-roll kneader)(KNEADEX,Nippon Coke&Engineering Co.,Ltd.的产品)捏合。对于捏合温度,捏合在90℃开始,之后逐渐冷却至50℃。以所述方式,制得以1:1质量比包含树脂和颜料的[母料A1]-[母料A8]。
表2
母料 | 结晶性树脂 |
母料A1 | 结晶性树脂CH-1 |
母料A2 | 结晶性树脂CH-2 |
母料A3 | 结晶性树脂CH-3 |
母料A4 | 结晶性树脂CH-4 |
母料A5 | 结晶性树脂CH-5 |
母料A6 | 结晶性树脂CH-6 |
母料A7 | 结晶性树脂CH-7 |
母料A8 | 结晶性树脂CH-8 |
(制造例A6)
<层状无机矿物母料1的制造>
将[结晶性树脂CH-1](100质量份)充分地与用具有苄基的季铵盐对其至少一部分进行改性的蒙脱土化合物(CLAYTONE APA,Southern Clay Products Inc.的产品)(100质量份)、和离子交换水(50质量份)混合,并且通过开炼机(KNEADEX,Nippon Coke&Engineering Co.,Ltd.的产品)捏合。对于捏合温度,捏合在90℃开始,之后逐渐冷却至50℃。以所述方式,制得以1:1质量比包含树脂和层状无机矿物的[层状无机矿物母料1]。
(制造例A7)
<脱模剂分散液的制造>
向装备有冷凝器、温度计、和搅拌器的反应容器中加入20质量份石蜡(HNP-9,熔点:75℃,NIPPON SEIRO CO.,LTD.的产品)、和80质量份乙酸乙酯,并且将所得混合物加热至78℃以使蜡在乙酸乙酯中充分地溶解,之后在搅拌的情况下用1小时时间冷却至30℃。然后将所得物通过ULTRA VISCOMILL(AIMEX CO.,Ltd.的产品)在以下条件下进行湿法粉碎,从而获得[脱模剂分散液A1]:1.0Kg/h的液体进料速率,10m/s的圆盘圆周速度,0.5mm-氧化锆珠填充至80体积%,和6遍。
(制造例A8)
<有机粒子乳液的合成>
向装备有搅拌器和温度计的反应容器中加入720质量份水、16质量份甲基丙烯酸环氧乙烷加合物的硫酸酯的钠盐(ELEMINOL RS-30,Sanyo Chemical Industries Ltd.的产品)、85质量份苯乙烯、85质量份甲基丙烯酸、100质量份丙烯酸丁酯和2质量份过硫酸铵,并且以4,200rpm搅拌1小时,得到白色乳液。然后,将所得乳液加热至75℃(体系温度)并且使其反应4小时。向其中加入1%过硫酸铵水溶液(30质量份),并且将混合物在75℃陈化6小时,从而制备[树脂分散液1]。
发现所得[树脂分散液1]具有55nm的体均粒度,其通过激光衍射/散射粒度分布测量装置(LA-920,Horiba Ltd.的产品)测量。
将一部分[树脂分散液1]干燥以分离树脂组分,发现该树脂组分具有55℃的玻璃化转变温度(Tg)和130,000的重均分子量(Mw)。
(制造例A9)
<水相的制备>
通过如下制备[水相A1]:将离子交换水(800质量份)、[树脂分散液1](200质量份)、和非离子型表面活性剂(DKS-NL-450,DAI-ICHI KOGYO SEIYAKU CO.,LTD的产品)(70质量份)混合和搅拌,从而均匀分散。
(制造例A10)
<载体的制造>
以如下方式制造显影剂中使用的载体。
对于芯材,使用5,000质量份Mn铁氧体粒子(重均粒径:35μm)。对于涂布材料,使用通过将450质量份甲苯、450质量份有机硅树脂SR2400(Dow Corning Toray Co.,Ltd.的产品,非挥发物含量:50质量%)、10质量份氨基硅烷SH6020(Dow Corning Toray Co.,Ltd.的产品)和10质量份炭黑(PRINTEX 35,Degussa AG的产品)用搅拌器分散10分钟而制备的涂布液。将芯材和涂布液加入涂布装置中从将芯材用涂布液涂布(包覆)。该涂布装置为通过在流动床中形成涡流空气而进行涂布的装备有可旋转的底板圆盘、和搅拌桨的装置。将所得涂布产物在电炉中在250℃烘烤2小时,从而获得[载体A1]。
(实施例1)
<调色剂A1的制造>
-油相的制备-
向装备有温度计和搅拌器的容器中以表3-1中所示的量加入[结晶性树脂CH-1]、[结晶性树脂CL-1]、和[非结晶性树脂1],并且向其中加入80质量份乙酸乙酯。将所得混合物加热至等于或高于所述树脂的熔点的温度,使得所述树脂在乙酸乙酯中充分溶解。向其中以表3-1和3-2中所示的量加入10质量份[脱模剂分散液A1]、和[层状无机矿物母料1]以及[母料A1],并且加入2质量份乙酸乙酯,并且将所得混合物通过TK HOMOMIXER(TokushuKika Kogyo Co.,Ltd.的产品)在50℃下和在10,000rpm下搅拌以均匀地溶解和分散,从而获得[油相A1],使用其作为[调色剂A1]的材料(原料)。注意,在该容器中将[油相A1]的温度保持在50℃,并且为了不结晶,将[油相A1]在制造之后5小时以内使用。
-乳化淤浆的制备-
然后,向装备有搅拌器和温度计的另一容器中加入100质量份已经加热至50℃的[水相A1]。同时,将100质量份一直保持在50℃的[油相A1]加入至[水相A1]并且在40℃-50℃下使用TK HOMOMIXER(PRIMIX Corporation的产品)以13,000rpm混合1分钟,从而获得[乳化淤浆A1]。
向装备有搅拌器和温度计的容器中加入[乳化淤浆A1],之后在50℃脱溶剂8小时,然后在45℃陈化5小时,从而获得[分散淤浆1]。
将所得[分散淤浆1](100质量份)在减压下过滤,之后进行以下洗涤程序。
然后,向滤饼中加入离子交换水(100质量份),之后用TK HOMOMIXER混合(6,000rpm,5分钟),然后过滤。
然后,向所得滤饼中加入10质量%氢氧化钠水溶液(100质量份),之后用TKHOMOMIXER混合(6,000rpm,10分钟),然后在减压下过滤。
然后,向所得滤饼中加入10质量%盐酸(100质量份),之后用TK HOMOMIXER混合(6,000rpm,5分钟),然后过滤。
然后,向所得滤饼中加入离子交换水(300质量份),之后用TK HOMOMIXER混合(6,000rpm,5分钟),然后过滤。该处理进行两次,从而获得[滤饼1]。
将所得[滤饼1]通过空气循环干燥器在45℃干燥48小时,之后通过具有75μm筛目大小的筛子,从而制造[调色剂母粒子A1]。
接着,通过HENSCHEL MIXER将所得[调色剂母粒子A1](100质量份)与疏水性二氧化硅(HDK-2000,Wacker Chemie AG的产品)(1.0质量份)混合,从而获得[调色剂A1]。
<显影剂A1的制造>
通过其中以转动运动形式驱动容器以进行搅拌的TURBULA MIXER(WillyA.Bachofen(WAB)AG的产品)以48rpm将所得调色剂(7质量份)均匀地与[载体A1](100质量份)混合3分钟,从而使调色剂带电。在本发明中,向具有500mL内部容积的不锈钢容器中加入200g[载体A1]和14g调色剂并且混合,从而获得[显影剂A1]。
(实施例2-14和对比例1-5)
<调色剂A2-A11和A13-A19的制造>
除了如下之外,以与实施例1中相同的方式获得[调色剂A2]-[调色剂A11]和[调色剂A13]-[调色剂A19]:将[乳化淤浆A1]改变为已经根据以下方法制备的[乳化淤浆A2]-[乳化淤浆A11]和[乳化淤浆A13]-[乳化淤浆A19]的每一种。
<调色剂A12的制造>
除了如下之外,以与实施例1中相同的方式获得[滤饼12]:将[乳化淤浆A1]改变为已经根据以下方法制备的[乳化淤浆A12]。将所得[滤饼12]通过空气循环干燥器在50℃退火24小时,之后通过具有75μm筛目大小的筛子,从而制造[调色剂母粒子A12]。
在以上步骤之后以与实施例1中相同的方式获得[调色剂A12]。
-油相A2-A10和A12-A19的制造-
以与实施例1中的“油相的制备”相同的方式,根据表3-1和3-2中所示的组成制备[油相A2]-[油相A10]和[油相A12]-[油相A19]。
-油相A11的制备-
除了如下之外以与实施例1中相同的方式,根据表3-1和3-2中所示的组成制备[油相A11]:在实施例1中的“油相的制备”的步骤处,加入2.2质量份[成核剂](ADEKASTAB NA-11,ADEKA CORPORATION的产品,熔点:400℃,磷酸酯金属盐化合物)。
-乳化淤浆A2的制备-
然后,向装备有搅拌器和温度计的另一容器中加入100质量份已经加热至50℃的[水相1]。同时,向[水相A1]中加入100质量份一直保持在50℃的[油相A2],并且进一步加入[结晶性树脂前体]、[非结晶性树脂前体]和异氰酸酯以具有表3-2中所示的质量比率并且在40℃-50℃使用TK HOMOMIXER(PRIMIX Corporation的产品)以13,000rpm混合1分钟,从而获得[乳化淤浆A2]。
-乳化淤浆A3-A19的制备-
根据表3-1和3-2中所示的组成,以与“乳化淤浆A2的制备”中相同的方式制备[乳化淤浆A3]-[乳化淤浆A19]。
<显影剂A2-A19的制造>
除了如下之外,以与“显影剂A1的制造”中相同的方式获得[显影剂A2]-[显影剂A19]:将[调色剂A1]改变为[调色剂A2]-[调色剂A19]的每一种。
表3-1
表3-2
在表3-2中,“HDI”表示六亚甲基二异氰酸酯,和“TDI”表示甲苯二异氰酸酯。
(调色剂的测量)
测量[调色剂A1]-[调色剂A19]的物理性质。结果示于表4-1和4-2中。
表4-1
表4-2
(评价)
使用以上制造的显影剂A1-A19形成图像,并且对所述图像评价末端偏移、光泽不均、记录介质的缠绕、以及抗粘连性。所述评价如下进行。结果示于表5中。
<图像形成设备>
使用图2中所示的图像形成设备(其包括图4中所示的感应加热型定影装置)形成图像。
<末端偏移的评价>
使用以下定影条件:定影压力:2.5kgf/cm2和定影夹持时间:80ms。首先,将100张其上不具有未定影图像的A4尺寸的空白纸连续地以其纵向方向供给。紧接在之后,将一张其上已经形成有未定影的整个实心图像的A3尺寸纸以其纵向方向供给至定影装置,从而形成定影图像。将定影装置(定影单元)的温度控制为恒温,将该恒温从开始供给A4尺寸纸时的温度起每隔5℃地改变。在形成定影图像时,基于A3尺寸纸中央附近的实心图像的状态如下测定定影下限温度和定影上限温度。对于定影下限温度,通过描绘测试仪AD-401(Ueshima Seisakusho Co.,Ltd.的产品)用红宝石针(末梢半径:260μmR-320μmR,尖端角度:60度)用50g的符合对所获得的定影图像的中央部分的表面进行描绘。将经描绘的表面用纤维(HANICOT#440,Haniron K.K.的产品)强烈摩擦5次。测定存在很少的图像剥落时定影带的温度作为定影下限温度。对于定影上限温度,测定在图像的中央部分处没有出现热偏移时的最大温度作为定影上限温度。由定影下限温度和定影上限温度如下确定中值温度。在中值温度处评价是否存在热偏移。中值温度定义为定影下限温度和定影上限温度的平均温度,或者最接近于该平均温度的较低温度(例如,当定影下限温度为120℃并且定影上限温度为190℃时,中值温度为155℃,和当定影下限温度为120℃并且定影上限温度为185℃时,中值温度为150℃)。在中值温度处,评价在两端(即,非A4供纸部)是否存在偏移,测定其作为末端偏移。
末端偏移评价如下。在其中当供给未定影的整个实心图像时出现偏移的情况下,将实心图像剥落从而暴露出空白纸的表面。计算暴露的空白纸的面积相对于非A4供纸部的面积的百分比并且根据以下标准评价。关于评价结果,A和B是优选的且A是更优选的。D表示不令人满意的结果。
特别地,暴露的空白纸的面积相对于非A4供纸部的面积的百分比是通过如下计算的:对待评价的纸进行扫描,捕捉该纸上的图像,将该图像变为灰度级图像,并且进行二值化处理,该二值化处理使用最深颜色部分和最浅颜色部分之间的中值作为边界值。
[评价标准]
A:暴露的空白纸的面积小于1%(未出现末端偏移)。
B:暴露的空白纸的面积为1%或更大但是小于3%(略微出现末端偏移)。
C:暴露的空白纸的面积为3%或更大但是小于10%(明显出现末端偏移)。
D:暴露的空白纸的面积为10%或更大(非常明显地出现末端偏移)。
<光泽不均>
对于在以上末端偏移评价中使用的中值温度处的定影图像,通过GLOSS METERVG7000(NIPPON DENSHOKU INDUSTRIES CO.,LTD.的产品)评价在图像中央附近的光泽度和在图像两端附近的光泽度。测定比率X/Y(其中X表示在图像中央附近的光泽度和Y表示在图像两端附近的光泽度)作为光泽不均并且根据以下标准评价。关于评价结果,A和B是优选的且A是更优选的。D表示不令人满意的结果。
[评价标准]
A:0.9≤X/Y≤1.0(没有光泽不均)
B:0.8≤X/Y<0.9或1.0<X/Y≤1.1(轻微的光泽不均)
C:0.6≤X/Y<0.8或1.1<X/Y≤1.3(明显的光泽不均)
D:X/Y<0.6或1.3<X/Y(非常明显的光泽不均)
<纸缠绕>
使用与以上末端偏移评价相同的装置和条件,将定影温度设置为200℃。与末端偏移评价类似,连续地供给100张A4尺寸空白纸,然后供给一张其上已经形成有未定影的整个实心图像的A3尺寸纸,从而目视评价是否存在纸缠绕在定影辊上。关于评价结果,A和B是优选的且A是更优选的。D表示不令人满意的结果。
[评价标准]
A:纸没有缠绕在定影辊上。
B:纸略微缠绕在定影辊上(纸缠绕在定影辊上,但是纸可由于其自身重量而从定影辊分离)。
C:纸缠绕在定影辊上(已经缠绕在定影辊上的纸无法由于其自身重量而从定影辊分离,但是可通过物理分离部件例如分离爪分离)。
D:纸大幅缠绕在定影辊上(已经缠绕在定影辊上的纸即使使用物理分离部件例如分离爪也无法从定影辊分离)。
<图像的抗粘连性>
通过其中定影部已经通过使用Teflon(注册商标)辊作为定影辊而改造的复印机MF 2200(Ricoh Company Limited的产品),在类型6200纸(Ricoh Company Limited的产品)上进行印刷测试。具体地,将定影温度设置为比在低温定影性评价中计算的定影下限温度高20℃的温度。使用以下条件:120mm/s-150mm/s的供纸线速度,1.2kgf/cm2的接触压力,和3mm的夹区(夹持)宽度。将所得定影图像叠置在一张空白纸上,之后夹在金属板之间,向该金属板使用负荷,使得施加的压力为10kPa。然后将所得物在50℃存储24小时。然后,将图像从该空白纸剥离,由此评价抗粘连性。
特别地,抗粘连性根据以下标准评价。
[评价标准]
A:图像根本没有从该空白纸剥落,并且在剥离时未发出声音。
B:图像从该空白纸剥落,但是在剥离时发出声音。
C:图像粘着至该空白纸,并且在剥离时小部分图像被破坏。
D:图像粘着至该空白纸,并且在剥离时大部分的图像被破坏。
表5
(制造例B1-1)
<经氨基甲酸酯改性的结晶性聚酯树脂A-1(结晶性树脂A-1)的制造>
向装备有冷凝器、搅拌器、和氮气入口管的反应釜中加入202质量份(1.00摩尔)癸二酸、15质量份(0.10摩尔)己二酸、177质量份(1.50摩尔)1,6-己二醇、和作为缩合催化剂的0.5质量份钛酸四丁酯,并且使所得混合物在氮气流下在180℃反应8小时,同时通过蒸馏除去产生的水。然后将混合物逐渐加热至220℃,并且使其在氮气流下反应4小时,同时通过蒸馏除去所产生的水和1,6-己二醇。使所得物进一步在5mmHg-20mmHg的减压下反应,直至所得物的Mw达到约12,000,从而获得[结晶性聚酯树脂A’-1]。发现所得[结晶性聚酯树脂A’-1]具有12,000的Mw。
将所得[结晶性聚酯树脂A’-1]转移至装备有冷凝器、搅拌器、和氮气入口管的反应釜。向其中加入350质量份乙酸乙酯和30质量份(0.12摩尔)4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI),并且使所得混合物在氮气流下在80℃反应5小时。随后,通过在减压下蒸馏将乙酸乙酯除去,从而获得[经氨基甲酸酯改性的结晶性聚酯树脂A-1]。发现所得[经氨基甲酸酯改性的结晶性聚酯树脂A-1]具有22,000的Mw、和62℃的熔点。
(制造例B1-2)
<经氨基甲酸酯改性的结晶性聚酯树脂A-2(结晶性树脂A-2)的制造>
向装备有冷凝器、搅拌器、和氮气入口管的反应釜中加入202质量份(1.00摩尔)癸二酸、189质量份(1.60摩尔)1,6-己二醇、和作为缩合催化剂的0.5质量份***,并且使所得混合物在氮气流下在180℃反应8小时,同时通过蒸馏除去产生的水。然后将混合物逐渐加热至220℃,并且使其在氮气流下反应4小时,同时通过蒸馏除去所产生的水和1,6-己二醇。使所得物进一步在5mmHg-20mmHg的减压下反应,直至所得物的Mw达到约6,000,从而获得[结晶性聚酯树脂A’-2]。发现所得[结晶性聚酯树脂A’-2]具有6,000的Mw.
将所得[结晶性聚酯树脂A’-2]转移至装备有冷凝器、搅拌器、和氮气入口管的反应釜。向其中加入300质量份乙酸乙酯和38质量份(0.15摩尔)4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI),并且使所得混合物在氮气流下在80℃反应5小时。随后,通过在减压下蒸馏将乙酸乙酯除去,从而获得[经氨基甲酸酯改性的结晶性聚酯树脂A-2]。发现所得[经氨基甲酸酯改性的结晶性聚酯树脂A-2]具有10,000的Mw、和64℃的熔点。
(制造例B1-3)
<经氨基甲酸酯改性的结晶性聚酯树脂A-3(结晶性树脂A-3)的制造>
向装备有冷凝器、搅拌器、和氮气入口管的反应釜中加入185质量份(0.91摩尔)癸二酸、13质量份(0.09摩尔)己二酸、106质量份(1.18摩尔)1,4-丁二醇、和作为缩合催化剂的0.5质量份二羟基二(三乙醇胺)钛,并且使所得混合物在氮气流下在180℃反应8小时,同时通过蒸馏除去产生的水。然后将混合物逐渐加热至220℃,并且使其在氮气流下反应4小时,同时通过蒸馏除去所产生的水和1,4-丁二醇。使所得物进一步在5mmHg-20mmHg的减压下反应,直至所得物的Mw达到约14,000,从而获得[结晶性聚酯树脂A’-3]。发现所得[结晶性聚酯树脂A’-3]具有14,000的Mw。
将所得[结晶性聚酯树脂A’-3]转移至装备有冷凝器、搅拌器、和氮气入口管的反应釜。向其中加入250质量份乙酸乙酯、和12质量份(0.07摩尔)六亚甲基二异氰酸酯(HDI),并且使所得混合物在氮气流下在80℃反应5小时。随后,通过在减压下蒸馏将乙酸乙酯除去,从而获得[经氨基甲酸酯改性的结晶性聚酯树脂A-3]。发现所得[经氨基甲酸酯改性的结晶性聚酯树脂A-3]具有39,000的Mw、和63℃的熔点。
(制造例B1-4)
<结晶性聚酯树脂A-4(结晶性树脂A-4)的制造>
向装备有冷凝器、搅拌器、和氮气入口管的反应釜中加入185质量份(0.91摩尔)癸二酸、13质量份(0.09摩尔)己二酸、125质量份(1.39摩尔)1,4-丁二醇、和作为缩合催化剂的0.5质量份二羟基二(三乙醇胺)钛,并且使所得混合物在氮气流下在180℃反应8小时,同时通过蒸馏除去产生的水。然后将混合物逐渐加热至220℃,并且使其在氮气流下反应4小时,同时通过蒸馏除去所产生的水和1,4-丁二醇。使所得物进一步在5mmHg-20mmHg的减压下反应,直至所得物的Mw达到约10,000,从而获得[结晶性聚酯树脂A-4]。发现所得[结晶性聚酯树脂A-4]具有9,500的Mw、和57℃的熔点。
(制造例B2-1)
<结晶性树脂前体B-1(结晶性树脂B-1)的制造>
向装备有冷凝器、搅拌器、和氮气入口管的反应釜中加入202质量份(1.00摩尔)癸二酸、122质量份(1.03摩尔)1,6-己二醇、和作为缩合催化剂的0.5质量份二羟基二(三乙醇胺)钛,并且使所得混合物在氮气流下在180℃反应8小时,同时通过蒸馏除去产生的水。然后将混合物逐渐加热至220℃,并且使其在氮气流下反应4小时,同时通过蒸馏除去所产生的水和1,6-己二醇。使所得物进一步在5mmHg-20mmHg的减压下反应,直至所得物的Mw达到约25,000,从而获得[结晶性树脂B’-1]。
将所得[结晶性树脂B’-1]转移至装备有冷凝器、搅拌器、和氮气入口管的反应釜。向其中加入300质量份乙酸乙酯、和27质量份(0.16摩尔)六亚甲基二异氰酸酯(HDI),并且使所得混合物在氮气流下在80℃反应5小时,从而获得具有末端异氰酸酯基的[结晶性树脂前体B-1]的50质量%乙酸乙酯溶液。
将所得[结晶性树脂前体B-1]的乙酸乙酯溶液(10质量份)与四氢呋喃(THF)(10质量份)混合。向其中加入二丁基胺(1质量份),之后搅拌2小时,从而获得样品溶液。对所得样品溶液进行GPC测量并且发现[结晶性树脂前体B-1]具有54,000的Mw。将该溶液脱溶剂和进行DSC测量,并且发现[结晶性树脂前体B-1]具有57℃的熔点。
(制造例B2-2)
<经氨基甲酸酯改性的结晶性聚酯树脂B-2(结晶性树脂B-2)的制造>
向装备有冷凝器、搅拌器、和氮气入口管的反应釜中加入113质量份(0.56摩尔)癸二酸、109质量份(0.56摩尔)对苯二甲酸二甲酯、132质量份(1.12摩尔)1,6-己二醇、和作为缩合催化剂的0.5质量份二羟基二(三乙醇胺)钛,并且使所得混合物在氮气流下在180℃反应8小时,同时通过蒸馏除去所产生的水和甲醇。然后将混合物逐渐加热至220℃,并且使其在氮气流下反应4小时,同时通过蒸馏除去所产生的水和1,6-己二醇。使所得物进一步在5mmHg-20mmHg的减压下反应,直至所得物的Mw达到约35,000,从而获得[结晶性聚酯树脂B’-2]。发现所得[结晶性聚酯树脂B’-2]具有34,000的Mw。
将所得[结晶性聚酯树脂B’-2]转移至装备有冷凝器、搅拌器、和氮气入口管的反应釜。向其中加入200质量份乙酸乙酯、和10质量份(0.06摩尔)六亚甲基二异氰酸酯(HDI),并且使所得混合物在氮气流下在80℃反应5小时。随后,通过在减压下蒸馏将乙酸乙酯除去,从而获得[经氨基甲酸酯改性的结晶性聚酯树脂B-2]。发现所得[经氨基甲酸酯改性的结晶性聚酯树脂B-2]具有63,000的Mw、和65℃的熔点。
(制造例B3-1)
<非结晶性树脂C-1的制造>
向装备有冷凝器、搅拌器、和氮气入口管的反应釜中加入222质量份双酚A EO 2摩尔加合物、129质量份双酚A PO 2摩尔加合物、166质量份间苯二甲酸、和0.5质量份钛酸四丁酯,并且使所得混合物在氮气流下在230℃和在常压下反应8小时,同时通过蒸馏除去产生的水。随后,使所得物在5mmHg-20mmHg的减压下反应,之后在达到2mgKOH/g的酸值时冷却至180℃。向其中加入35质量份偏苯三甲酸酐,并且使所得混合物在常压下反应3小时,从而获得[非结晶性树脂C-1]。发现所得[非结晶性树脂C-1]具有8,000的Mw和62℃的Tg。
(制造例B3-2)
<非结晶性树脂前体C-2(非结晶性树脂C-2)的制造>
向装备有冷凝器、搅拌器、和氮气入口管的反应釜中加入720质量份双酚A EO 2摩尔加合物、90质量份双酚A PO 2摩尔加合物、290质量份对苯二甲酸、和1质量份钛酸四丁酯,并且使所得混合物在氮气流下在230℃和在常压下反应8小时,同时通过蒸馏除去产生的水。随后,使反应物在10mmHg-15mmHg的减压下反应7小时,从而获得[非结晶性树脂C’-2]。
向装备有冷凝器、搅拌器、和氮气入口管的反应釜中加入400质量份所得[非结晶性树脂C’-2]、95质量份异佛尔酮二异氰酸酯、和500质量份乙酸乙酯,并且使所得混合物在氮气流下在80℃反应8小时,从而获得具有末端异氰酸酯基的[非结晶性树脂前体C-2]的50质量%乙酸乙酯溶液。
(实施例15-20和对比例6)
<调色剂的制造>
-接枝聚合物的制造-
向其中已经设置有搅拌棒和温度计的反应容器中加入480质量份甲苯和100质量份低分子量聚乙烯(SANWAX LEL-400,Sanyo Chemical Industries,Ltd.的产品,软化点:128℃)并且彻底溶解。在将该反应容器用氮气吹扫之后,在170℃用3小时向其中滴加苯乙烯(740质量份)、丙烯腈(100质量份)、丙烯酸丁酯(60质量份)、二叔丁基过氧基六氢对苯二甲酸酯(36质量份)和甲苯(100质量份)的混合溶液以进行聚合。将反应聚合物在该相同温度下再保持30分钟。接着,将所得聚合物脱溶剂以合成[接枝聚合物]。发现所得[接枝聚合物]具有24,000的Mw和67℃的Tg。
-脱模剂分散液的制备-
向其中已经设置有搅拌棒和温度计的容器中加入50质量份石蜡(HNP-9,NIPPONSEIRO CO.LTD.的产品,烃蜡,熔点:75℃,SP值:8.8)、30质量份[接枝聚合物]和420质量份乙酸乙酯,并且将所得混合物在搅拌下升温至80℃,在80℃保持5小时,并且用1小时冷却至30℃。将所得混合物使用珠磨机(ULTRAVISCOMILL,Aimex CO.LTD.的产品)在以下条件下分散,从而获得[脱模剂分散液B1]:1kg/h的液体进料速率,6m/s的圆盘圆周速度,0.5mm-氧化锆珠填充至80体积%,和3遍。
-母料的制备-
结晶性树脂A-1 100质量份
炭黑(PRINTEX 35,Degussa AG的产品)(DBP吸油值:42mL/100g,pH:9.5) 100质量份
离子交换水 50质量份
将以上列出的材料使用HENSCHEL MIXER(NIPPON COKE&ENGINEERING CO.LTD.的产品)一起混合。将所得混合物使用双辊捏合。该捏合在90℃的温度下开始,然后将捏合温度逐渐降低至50℃。将所获得的捏合产物用粉碎机(Hosokawa Micron CO.LTD.的产品)粉碎以制备[母料B1]。
以与[母料B1]中相同的方式,根据表6制造[母料B2]-[母料B4]。
表6
树脂 | |
母料B1 | 结晶性树脂A-1 |
母料B2 | 结晶性树脂A-2 |
母料B3 | 结晶性树脂A-3 |
母料B4 | 结晶性树脂A-4 |
-油相B1-B3和B7的制备-
向装备有温度计和搅拌器的容器中加入54质量份[经氨基甲酸酯改性的结晶性聚酯树脂A-1]和使得固体内容物浓度为50质量%的量的乙酸乙酯,并且将所得混合物加热至等于或高于所述树脂的熔点的温度以彻底溶解。向所得溶液中加入[非结晶性树脂C-1]的50质量%乙酸乙酯溶液的20份、60质量份[脱模剂分散液B1]、和12质量份[母料B1],并且将所得混合物使用TK HOMOMIXER(Tokushu Kika Kogyo Co.,Ltd.的产品)以5,000rpm在50℃搅拌,使得各组分均匀地溶解或分散,从而获得[油相B1]。特别地,在该容器中将[油相B1]保持在50℃,并且为了不结晶,在制造之后5小时以内使用。
除了如下之外,以与[油相B1]的制备中相同的方式制备油相B2、B3、和B7的每一种:根据表7改变结晶性树脂A的类型和量、结晶性树脂B的量、非结晶性树脂C的量、和母料的类型。特别地,表7中的结晶性树脂B和[非结晶性树脂前体C-2]不是在制造油相的步骤处加入,而是在如以下描述的制造调色剂母粒子的步骤处加入至各油相,从而被溶解和分散。
表7
-油相B4-B6的制备-
向装备有温度计和搅拌器的容器中加入54质量份[经氨基甲酸酯改性的结晶性聚酯树脂A-1]、20质量份[经氨基甲酸酯改性的结晶性聚酯树脂B-2]和使得固体内容物浓度为50质量%的量的乙酸乙酯,并且将所得混合物加热至等于或高于所述树脂的熔点的温度以彻底溶解。向所得溶液中加入[非结晶性树脂C-1]的50质量%乙酸乙酯溶液的20质量份、60质量份[脱模剂分散液B1]和12质量份[母料B1],并且将所得混合物使用TK HOMOMIXER(Tokushu Kika Kogyo Co.,Ltd.的产品)以5,000rpm在50℃搅拌,使得各组分均匀地溶解或分散,从而获得[油相B4]。特别地,在该容器中将[油相B4]保持在50℃,并且为了不结晶,在制造之后5小时以内使用。
除了如下之外,以与[油相B1]的制备中相同的方式制备油相B5和B6的每一种:根据表8改变结晶性树脂A的类型和量、结晶性树脂B的类型和量、非结晶性树脂C的量、和母料的类型。
表8
-树脂粒子的水性分散液的制造-
向其中已经设置有搅拌棒和温度计的反应容器中加入600质量份水、120质量份苯乙烯、100质量份甲基丙烯酸、45质量份丙烯酸丁酯、10质量份磺酸钠琥珀酸烷基酯烯丙基酯(ELEMINOL JS-2,Sanyo Chemical Industries Ltd.的产品)和1份过硫酸铵,并且将所得混合物以400rpm搅拌20分钟以获得白色乳液。将所得白色乳液加热至75℃(体系温度)并且使其反应6小时。此外,向反应混合物中加入30质量份1质量%过硫酸铵水溶液,然后将其在75℃陈化6小时,从而获得[树脂粒子的水性分散液]。发现[树脂粒子的水性分散液]中包含的离子具有80nm的体均粒径,并且发现其树脂成分具有160,000的重均分子量和74℃的Tg。
-水相的制备-
将水(990质量份)、[树脂粒子的水性分散液](83质量份)、48.5质量%十二烷基二苯基醚二磺酸钠水溶液(ELEMINOL MON-7,Sanyo Chemical Industries Ltd.的产品)(37质量份)和乙酸乙酯(90质量份)一起混合以获得[水相B1]。
-调色剂母粒子B1-B3和B7的制造-
将[水相B1](520质量份)加入至其中已经设置有搅拌器和温度计的另一容器,然后加热至40℃。向235质量份一直保持在50℃的[油相B1]中加入[结晶性树脂前体B-1]的乙酸乙酯溶液25质量份,并且将所得混合物通过TK HOMOMIXER(PRIMIX CO.LTD.的产品)以5,000rpm混合,之后均匀地溶解和分散,从而获得[油相B1’]。在将一直保持在40℃-50℃的[水相]使用TK HOMOMIXER(PRIMIX CO.LTD.的产品)以13,000rpm搅拌的同时,向[水相]中加入[油相B1’],之后乳化1分钟,从而获得[乳化淤浆B1]。
接着,将所获得的[乳化淤浆B1]加入至其中已经设置有搅拌器和温度计的容器中,然后在60℃脱溶剂6小时,从而获得[淤浆1]。将所获得的[淤浆1]在减压下过滤并且进行以下洗涤处理。
(1)向滤饼中加入离子交换水(100质量份),之后用TK HOMOMIXER混合(6,000rpm,5分钟)并且过滤。
(2)向(1)中获得的滤饼中加入10质量%氢氧化钠水溶液(100质量份),之后用TKHOMOMIXER混合(6,000rpm,10分钟)并且在减压下过滤。
(3)向(2)中获得的滤饼中加入10质量%盐酸(100质量份),之后用TK HOMOMIXER混合(6,000rpm,5分钟)并且过滤。
(4)向(3)中获得的滤饼中加入离子交换水(300质量份),之后用TK HOMOMIXER混合(6,000rpm,5分钟)并且过滤。该处理进行两次,从而获得滤饼(1)。
将所获得的滤饼(1)用空气循环干燥器在45℃干燥48小时,然后用具有75μm开口尺寸的筛网筛分,获得调色剂母粒子B1.
在相同的方式,分别使用油相B2、B3和B7制造调色剂母粒子B2、B3和B7。
-调色剂母粒子B4-B6的制造-
将[水相B1](520质量份)加入至其中已经设置有搅拌器和温度计的另一容器,然后加热至40℃。在将一直保持在40℃-50℃的[水相]使用TK HOMOMIXER(PRIMIX CO.LTD.的产品)以13,000rpm搅拌的同时,向[水相]中加入[油相B4],之后乳化1分钟,从而获得[乳化淤浆B4]。
接着,将所获得的[乳化淤浆B4]加入至其中已经设置有搅拌器和温度计的容器,然后在60℃脱溶剂6小时,从而获得[淤浆4]。将所获得的[淤浆4]在减压下过滤并且进行以下洗涤处理。
(1)向滤饼中加入离子交换水(100质量份),之后用TK HOMOMIXER混合(6,000rpm,5分钟)并且过滤。
(2)向(1)中获得的滤饼中加入10质量%氢氧化钠水溶液(100质量份),之后用TKHOMOMIXER混合(6,000rpm,10分钟)并且在减压下过滤。
(3)向(2)中获得的滤饼中加入10质量%盐酸(100质量份),之后用TK HOMOMIXER混合(6,000rpm,5分钟)并且过滤。
(4)向(3)中获得的滤饼中加入离子交换水(300质量份),之后用TK HOMOMIXER混合(6,000rpm,5分钟)并且过滤。该处理进行两次,从而获得滤饼(4)。
将所获得的滤饼(4)用空气循环干燥器在45℃干燥48小时,然后用具有75μm开口尺寸的筛网筛分,获得调色剂母粒子B4。
以相同的方式,分别使用油相B5和B6制造调色剂母粒子B5和B6。
-调色剂B1-B7的制造-
使用HENSCHEL MIXER(NIPPON COKE&ENGINEERING CO.LTD.的产品),以30m/s的圆周速度,用各自由如下组成的五个循环,将所获得的调色剂母粒子B1-B7的每一种(100质量份)与1.0质量份的充当外添加剂的疏水性二氧化硅(HDK-2000,Wacker Chemie AG的产品)混合:混合30秒,并且暂停1分钟。将所得混合物用具有35μm开口尺寸的筛网筛分,以制造调色剂B1-B7。
<载体的制造>
有机硅树脂SR2400(Dow Corning Toray Co.,Ltd.的产品,非挥发物含量:50质量%) 100质量份
γ-(2-氨基乙基)氨基丙基三甲氧基硅烷 5质量份
炭黑(PRINTEX 35,Degussa AG的产品) 100质量份
将以上材料使用均混器分散20分钟,以制备树脂层-涂布液。之后,使用流化床涂布设备,将具有35μm体均粒径的球形铁氧体粒子(1,000质量份)的表面用该树脂层-涂布液涂布(包覆),从而制造载体。
<显影剂的制造>
将调色剂B-1到B-7的每一种(5质量份)与载体(95质量份)混合物,从而制造显影剂B-1到B-7的每一种。
(调色剂的测量)
测量调色剂B-1到B-7的物理性质。结果为表9-1和9-2。
表9-1
表9-2
(评价:实施例15-22和对比例6)
使用以上制造的显影剂B1-B7形成图像,并且对所述图像评价末端偏移、光泽不均、记录介质的缠绕、以及抗粘连性。除了如下之外以与实施例1中相同的方式进行评价:使用以下图像形成设备。结果示于表10中。
<图像形成设备>
实施例15-20和对比例6中的图像形成是使用图2中所示的图像形成设备进行的,所述图像形成设备包括图9中所示的感应加热类型定影装置。
实施例21中的图像形成是使用除了如下之外与实施例15中相同的图像形成设备进行的:排除图5中所示的消磁线圈120。
实施例22中的图像形成是使用除了如下之外与实施例15中相同的图像形成设备进行的:使用利用安装在对向辊252的圆筒形部分内侧的卤素加热器进行加热的带定影装置代替使用感应线圈254的加热。
表10
本发明的实施方式如下:
<1>调色剂,其包括:
结晶性树脂;
其中所述结晶性树脂包含具有氨基甲酸酯键、脲键或其两者的结晶性树脂,和
其中所述结晶性树脂具有20nm-70nm的平均微晶直径。
<2>根据<1>的调色剂,其中在通过X-射线衍射测量获得的所述调色剂的衍射光谱中,由结晶结构得到的光谱的积分强度(C)对(C)与由非结晶结构得到的光谱的积分强度(A)之和的比率[C/(A+C)]为0.15或更大。
<3>根据<1>或<2>的调色剂,其中在所述调色剂的差示扫描量热法中在第二次加热中的熔融热的最大峰温度为50℃-70℃,和其中在所述调色剂的差示扫描量热法中在第二次加热中的熔融热的量为30J/g-75J/g。
<4>根据<1>-<3>任一项的调色剂,其中所述调色剂的可溶于四氢呋喃的内容物在通过凝胶渗透色谱法测量的分子量分布中包括以峰面积计5.0%或更多的具有100,000或更大的分子量的组分。
<5>根据<1>-<4>任一项的调色剂,其中所述调色剂的可溶于四氢呋喃的内容物在通过凝胶渗透色谱法测量的分子量分布中包括以峰面积计1.0%或更多的具有250,000或更大的分子量的组分。
<6>根据<1>-<5>任一项的调色剂,其中在所述调色剂的可溶于四氢呋喃的内容物的CHN分析中N元素的含量为0.3质量%-2.0质量%。
<7>根据<1>-<6>任一项的调色剂,其中在所述调色剂的对于四氢呋喃和乙酸乙酯的混合溶液[四氢呋喃/乙酸乙酯=50/50(混合比)]不溶的内容物的差示扫描量热法中的吸热量[ΔH(H),(J/g)]对在所述调色剂的差示扫描量热法中的吸热量[ΔH(T),(J/g)]的比率[ΔH(H)/ΔH(T)]为0.15或更大。
<8>根据<1>-<7>任一项的调色剂,其中在所述调色剂的差示扫描量热法中在0℃-150℃范围中在第二次加热中的最大吸热峰温度(T1)和在第一次冷却中的最大放热峰温度(T2)满足以下表达式:
T1-T2≤30℃…表达式(1)
T2≥30℃…表达式(2)。
<9>根据<1>-<8>任一项的调色剂,其中所述具有氨基甲酸酯键、脲键或其两者的结晶性树脂包含第一结晶性树脂和具有比所述第一结晶性树脂的重均分子量高的重均分子量的第二结晶性树脂。
<10>根据<1>-<9>任一项的调色剂,其中所述具有氨基甲酸酯键、脲键或其两者的结晶性树脂包含具有氨基甲酸酯键、脲键或其两者,以及结晶性聚酯单元的结晶性树脂。
<11>显影剂,其包括:
根据<1>-<10>任一项的调色剂。
<12>图像形成设备,其包括:
静电潜像承载部件;
静电潜像形成单元,其配置成在所述静电潜像承载部件上形成静电潜像;
显影单元,其包含调色剂并且配置成使已经形成在所述静电潜像承载部件上的静电潜像显影,从而形成可视图像;
转印单元,其配置成将所述可视图像转印到记录介质上,从而形成转印图像;和
定影单元,其配置成使已经转印到所述记录介质上的转印图像定影,
其中所述调色剂为根据<1>-<10>任一项的调色剂。
<13>根据<12>的图像形成设备,其中所述定影单元包含定影部件,并且配置成容许所述定影部件发热和使所述定影部件与所述转印图像接触以使所述转印图像定影。
<14>根据<13>的图像形成设备,其中所述定影单元包含配置成通过感应加热而容许所述定影部件发热的感应加热部件。
标记符号列表
6 定影装置
20BK、20Y、20M、20C 感光体鼓
50BK、50Y、50M、50C 显影装置
62 定影辊
100 图像形成设备
Claims (13)
1.调色剂,其包括:
结晶性树脂;
其中所述结晶性树脂包含具有氨基甲酸酯键、脲键或其两者的结晶性树脂,
其中所述结晶性树脂具有20nm-70nm的平均微晶直径,
其中所述调色剂的可溶于四氢呋喃的内容物的重均分子量为20,000-60,000,和
其中在所述调色剂的可溶于四氢呋喃的内容物的CHN分析中N元素的含量为0.3质量%-2.0质量%。
2.根据权利要求1的调色剂,其中在通过X-射线衍射测量获得的所述调色剂的衍射光谱中,由结晶结构得到的光谱的积分强度C对C与由非结晶结构得到的光谱的积分强度A之和的比率C/(A+C)为0.15或更大。
3.根据权利要求1或2的调色剂,其中在所述调色剂的差示扫描量热法中在第二次加热中的熔融热的最大峰温度为50℃-70℃,和其中在所述调色剂的差示扫描量热法中在第二次加热中的熔融热的量为30J/g-75J/g。
4.根据权利要求1或2的调色剂,其中所述调色剂的可溶于四氢呋喃的内容物在通过凝胶渗透色谱法测量的分子量分布中包括以峰面积计5.0%或更多的具有100,000或更大的分子量的组分。
5.根据权利要求1或2的调色剂,其中所述调色剂的可溶于四氢呋喃的内容物在通过凝胶渗透色谱法测量的分子量分布中包括以峰面积计1.0%或更多的具有250,000或更大的分子量的组分。
6.根据权利要求1或2的调色剂,其中在所述调色剂的对于四氢呋喃和乙酸乙酯的混合溶液不溶的内容物的差示扫描量热法中的吸热量ΔH(H)与在所述调色剂的差示扫描量热法中的吸热量ΔH(T)的比率ΔH(H)/ΔH(T)为0.15或更大,四氢呋喃和乙酸乙酯的混合溶液中四氢呋喃与乙酸乙酯的质量比为50/50,ΔH(H)和ΔH(T)的单位为J/g。
7.根据权利要求1或2的调色剂,其中在所述调色剂的差示扫描量热法中在0℃-150℃范围中在第二次加热中的最大吸热峰温度T1和在第一次冷却中的最大放热峰温度T2满足以下表达式:
T1-T2≤30℃···表达式(1)
T2≥30℃···表达式(2)。
8.根据权利要求1或2的调色剂,其中所述具有氨基甲酸酯键、脲键或其两者的结晶性树脂包含第一结晶性树脂和具有比所述第一结晶性树脂的重均分子量高的重均分子量的第二结晶性树脂。
9.根据权利要求1或2的调色剂,其中所述具有氨基甲酸酯键、脲键或其两者的结晶性树脂包含具有氨基甲酸酯键、脲键或其两者,以及结晶性聚酯单元的结晶性树脂。
10.显影剂,其包括:
根据权利要求1-9任一项的调色剂。
11.图像形成设备,其包括:
静电潜像承载部件;
静电潜像形成单元,其配置成在所述静电潜像承载部件上形成静电潜像;
显影单元,其包含调色剂并且配置成使已经形成在所述静电潜像承载部件上的静电潜像显影,从而形成可视图像;
转印单元,其配置成将所述可视图像转印到记录介质上,从而形成转印图像;和
定影单元,其配置成使已经转印到所述记录介质上的转印图像定影,
其中所述调色剂为根据权利要求1-9任一项的调色剂。
12.根据权利要求11的图像形成设备,其中所述定影单元包含定影部件,并且配置成容许所述定影部件发热和使所述定影部件与所述转印图像接触以使所述转印图像定影。
13.根据权利要求12的图像形成设备,其中所述定影单元包含配置成通过感应加热而容许所述定影部件发热的感应加热部件。
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