CN107450290B - 白色干油墨经粉碎调色剂组合物及其制剂 - Google Patents

白色干油墨经粉碎调色剂组合物及其制剂 Download PDF

Info

Publication number
CN107450290B
CN107450290B CN201710347024.8A CN201710347024A CN107450290B CN 107450290 B CN107450290 B CN 107450290B CN 201710347024 A CN201710347024 A CN 201710347024A CN 107450290 B CN107450290 B CN 107450290B
Authority
CN
China
Prior art keywords
resin
toner
dry ink
white dry
pulverized
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201710347024.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN107450290A (zh
Inventor
V·山姆布哈
K·L·斯坦普
J·A·莫拉莱斯-提拉杜
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Xerox Corp
Original Assignee
Xerox Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Xerox Corp filed Critical Xerox Corp
Publication of CN107450290A publication Critical patent/CN107450290A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN107450290B publication Critical patent/CN107450290B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G9/00—Developers
    • G03G9/08—Developers with toner particles
    • G03G9/09—Colouring agents for toner particles
    • G03G9/0902—Inorganic compounds
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G9/00—Developers
    • G03G9/08—Developers with toner particles
    • G03G9/0802—Preparation methods
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41M—PRINTING, DUPLICATING, MARKING, OR COPYING PROCESSES; COLOUR PRINTING
    • B41M5/00—Duplicating or marking methods; Sheet materials for use therein
    • B41M5/50—Recording sheets characterised by the coating used to improve ink, dye or pigment receptivity, e.g. for ink-jet or thermal dye transfer recording
    • B41M5/502—Recording sheets characterised by the coating used to improve ink, dye or pigment receptivity, e.g. for ink-jet or thermal dye transfer recording characterised by structural details, e.g. multilayer materials
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G9/00—Developers
    • G03G9/08—Developers with toner particles
    • G03G9/0802—Preparation methods
    • G03G9/0808—Preparation methods by dry mixing the toner components in solid or softened state
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G9/00—Developers
    • G03G9/08—Developers with toner particles
    • G03G9/0819—Developers with toner particles characterised by the dimensions of the particles
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G9/00—Developers
    • G03G9/08—Developers with toner particles
    • G03G9/0821—Developers with toner particles characterised by physical parameters
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G9/00—Developers
    • G03G9/08—Developers with toner particles
    • G03G9/0821—Developers with toner particles characterised by physical parameters
    • G03G9/0823—Electric parameters
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G9/00—Developers
    • G03G9/08—Developers with toner particles
    • G03G9/087—Binders for toner particles
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G9/00—Developers
    • G03G9/08—Developers with toner particles
    • G03G9/087—Binders for toner particles
    • G03G9/08742—Binders for toner particles comprising macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • G03G9/08755—Polyesters
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G9/00—Developers
    • G03G9/08—Developers with toner particles
    • G03G9/087—Binders for toner particles
    • G03G9/08784—Macromolecular material not specially provided for in a single one of groups G03G9/08702 - G03G9/08775
    • G03G9/08793—Crosslinked polymers
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G9/00—Developers
    • G03G9/08—Developers with toner particles
    • G03G9/097—Plasticisers; Charge controlling agents
    • G03G9/09708—Inorganic compounds
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G9/00—Developers
    • G03G9/08—Developers with toner particles
    • G03G9/097—Plasticisers; Charge controlling agents
    • G03G9/09708—Inorganic compounds
    • G03G9/09716—Inorganic compounds treated with organic compounds
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G9/00—Developers
    • G03G9/08—Developers with toner particles
    • G03G9/097—Plasticisers; Charge controlling agents
    • G03G9/09708—Inorganic compounds
    • G03G9/09725—Silicon-oxides; Silicates
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G9/00—Developers
    • G03G9/08—Developers with toner particles
    • G03G9/097—Plasticisers; Charge controlling agents
    • G03G9/09783—Organo-metallic compounds

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Developing Agents For Electrophotography (AREA)

Abstract

本发明提供了制造白色干油墨经粉碎调色剂的装置和方法，所述白色干油墨经粉碎调色剂包括树脂和在双螺杆挤出机中与树脂熔融混合的具有100‑350nm平均尺寸的15％‑45％TiO2颜料，得到挤出混合物。挤出混合物在流化床喷射磨中粉碎。小于5微米的经粉碎的挤出混合物的细粒可通过分级从经粉碎的挤出混合物中去除，留下具有6‑12微米的平均尺寸的经粉碎颗粒。经粉碎颗粒在混合器中与包括二氧化硅和ZnSt的表面添加剂共混，并且白色干油墨经粉碎调色剂具有5至50μC/克的显影剂电荷、以及在至多1.2mg/cm2的调色剂质量/单位面积(TMA)下至少75的亮度(L*)。

Description

白色干油墨经粉碎调色剂组合物及其制剂
技术领域
本公开内容涉及调色剂组合物，并且更具体而言，涉及白色经粉碎调色剂组合物及其制备方法。
背景技术
电子照相印刷使用可通过各种方法生产的调色剂颗粒。一种这样的方法包括形成调色剂颗粒的乳液聚集(“EA”)方法，其中表面活性剂用于形成胶乳乳液。参见例如美国专利号6,120,967和8,617,780。与EA大不相同的另一种这样的方法包括粉碎方法，其中将混合物压碎成调色剂粉末。
白色调色剂可用于在黑色或彩色基材(例如印刷介质)上或在透明基材如膜上印刷或制备白色背景。在维持可接受的荷电的同时，白色调色剂必须具有在基材上足够的掩蔽或遮盖力。
发明内容
下文呈现了简化概述，以便提供呈现教导的一个或多个实施例的一些方面的基本理解。该概述不是广泛概括，也不预期鉴定呈现教导的关键或决定性元件，也不描绘本公开内容的范围。相反，它的主要目的仅是呈现以简化形式的一个或多个概念作为以后呈现的详述的前奏。另外的目标和优点在附图描述、公开内容的详述和权利要求中变得更显而易见。
本公开内容中体现的前述和/或其他方面和效用可通过提供白色干油墨经粉碎调色剂来实现，所述白色干油墨经粉碎调色剂包括树脂和在双螺杆挤出机中与树脂熔融混合的具有250-350nm平均尺寸的15％至45％(TiO2)颜料，得到挤出混合物。将挤出混合物在流化床喷射磨中粉碎，随后分级以去除小于5微米的微粒(称为细粒)，最终产生具有在7至12微米之间的中值尺寸的目标调色剂颗粒。经粉碎颗粒在混合器中与包括二氧化硅、二氧化钛和硬脂酸锌(ZnSt)的表面添加剂共混，并且白色干油墨经粉碎调色剂具有10至50μC/克的显影剂电荷、以及在小于或等于1.2mg/cm2的调色剂质量/单位面积(TMA)下至少75的亮度(L*)。
示例性实施例可包括生产白色干油墨经粉碎调色剂的方法，其方法包括在双螺杆挤出机中使具有250-350nm的平均尺寸的15％-45％TiO2颜料与树脂混合且挤出，得到挤出混合物，将挤出混合物在流化床喷射磨中粉碎至小于8微米的目标中值尺寸，通过分级去除小于5微米的经粉碎的挤出混合物的细粒，留下具有大于8.0微米的平均尺寸的经粉碎颗粒，并且将含有二氧化硅、二氧化钛和硬脂酸锌的表面添加剂加入经粉碎颗粒中，并且使表面添加剂和经粉碎颗粒共混，得到白色干油墨经粉碎调色剂，其中所述白色干油墨经粉碎调色剂具有10至50μC/克的显影剂电荷、以及在小于或等于1.2mg/cm2的调色剂质量/单位面积(TMA)下至少75的L*。
根据本文所示的方面，可在黑色基材上用白色干油墨经粉碎调色剂形成图像。在这种图像中，白色干油墨经粉碎调色剂包括树脂和在双螺杆挤出机中与树脂熔融混合的具有250-350nm平均尺寸的15％-45％TiO2颜料，得到挤出混合物。将挤出混合物在流化床喷射磨中粉碎至小于8微米的目标中值尺寸，其中通过分级从经粉碎的挤出混合物中去除小于5微米的经粉碎的挤出混合物的细粒，留下具有大于8.0微米的平均尺寸的经粉碎颗粒。经粉碎颗粒在混合器中与包括二氧化硅、二氧化钛和ZnSt的表面添加剂共混，并且白色干油墨经粉碎调色剂具有10至50μC/克的显影剂电荷、以及在小于或等于1.2mg/cm2的调色剂质量/单位面积(TMA)下至少75的L*。
附图说明
参考下述附图详细描述所公开的仪器、机构和方法的各种示例性实施例，其中相同的附图标记指定相似或相同的元件，并且：
图1是根据示例性实施例制备的具有TiO2颜料的不同重量百分比负载和尺寸的一系列颗粒的表；
图2是显示在黑色基材上的示例性白色调色剂颗粒层的遮盖力亮度(L*)相对于颜料质量/单位面积的分析结果的图；
图3是根据示例性实施例评价示例性调色剂颗粒的L*的表；
图4是显示在不同环境湿度区带处的白色调色剂摩擦相对于颜料浓度的摩擦带电(摩擦)分析结果的曲线图；
图5是透射电子显微镜(TEM)照片，其示出了根据示例性实施例由树脂和TiO2颜料的挤出混合物制备的调色剂颗粒的横截面；
图6是透射电子显微镜(TEM)照片，其示出了根据示例性实施例由图5的挤出混合物制备的调色剂颗粒的一部分的分解横截面；
图7是显示来自根据示例性实施例的白色干油墨经粉碎调色剂的二氧化硅添加剂附着结果的表；
图8是显示来自根据示例性实施例的白色干油墨经粉碎调色剂的摩擦带电结果的表；
图9是显示来自图1的由实例1-6的母体颗粒制备的调色剂的摩擦的表；
图10是在定影辊上的示例性白色干油墨经粉碎调色剂的树脂信号的点阵图；
图11是在定影辊上的示例性白色干油墨经粉碎调色剂的富马酸锌信号的点阵图；和
图12是根据示例性实施例在黑色基材上用示例性白色干油墨经粉碎调色剂生成的印刷物的图示。
具体实施方式
下文提供了本文公开的装置、***和方法的举例说明性例子。装置、***和方法的实施例可包括下文描述的例子中的任何一个或多个以及任何组合。然而，本发明可以许多不同的形式实施，并且不应解释为限制于下文阐述的实施例。相反，提供这些示例性实施例使得本公开内容将是彻底和完整的，并且将向本领域技术人员充分地传达本发明的范围。相应地，示例性实施例预期覆盖可包括在如本文所述的装置、机构和方法的精神和范围内的所有替代、修改和等价物。
我们最初指出，众所周知的原材料、处理技术、组件、设备和其他众所周知细节的描述可仅被概括或省略，以免不必要地模糊本公开内容的细节。因此，当细节在其他方面是众所周知的时，我们将其留给本公开内容的应用来提出或规定与这些细节有关的选择。
与数量结合使用的修饰语“约”包括所述值，并且具有由上下文指定的含义(例如，它至少包括与特定数量的测量相关的误差程度)。当与特定值一起使用时，它还应将视为公开该值。
虽然本发明的实施例在这方面不受限制，但如本文使用的术语“多个”和“许多”可包括例如“多重”或“两个或更多个”。术语“多个”或“许多”在说明书自始至终中可用于描述两个或多个组件、设备、元件、单元、参数等等。例如，“许多电阻器”可包括两个或更多个电阻器。
术语“硅氧烷”对于相关领域的技术人员是众所周知的，并且指具有由硅原子和氧原子形成的主链以及含有碳原子和氢原子的侧链的聚有机硅氧烷。为了本专利申请的目的，术语“硅氧烷”也应理解为排除含有氟原子的硅氧烷，而术语“氟硅氧烷”用于覆盖含有氟原子的硅氧烷类别。其他原子可存在于硅橡胶中，例如胺基中的氮原子。
术语“印刷介质”、“印刷基材”和“印刷纸”一般指用于成像的纸、聚合物、聚酯薄膜材料、塑料或其他合适的物理印刷介质基材、片材、幅材等通常为柔性的物理片材，无论是预切还是卷筒的(web fed)。
如本文使用的，术语“打印设备”或“打印***”指数字复印机或打印机、扫描仪、图像打印机、静电印刷装置、静电照相装置、数字生产印刷机、文档处理***、图像重现机器、制书机、传真机、多功能机器或一般可用于执行打印处理等等的仪器，并且可包括几个标记引擎、进给机构、扫描组件以及其他打印介质处理单元，例如送纸器、修整器等等。“打印***”可处理片材、幅材、基材等等。打印***可在任何表面等等上放置标记，并且是读取在输入页上的标记的任何机器；或这些机器的任何组合。
除非另有说明，否则在20°至25摄氏度下测量下文定义的所有物理性质。除非另有说明，术语“室温”指25摄氏度。
当提及本文值的任何数值范围时，这样的范围被理解为包括在所述范围最小值和最大值之间的每个和每一个数目和/或分数。例如，0.5-6％的范围将明确包括0.6％、0.7％和0.9％的所有中间值，一直到且包括5.95％、5.97％和5.99％。这同样适用于本文阐述的每个其他数目性质和/或元素范围，除非上下文另有明确规定。
尽管白色干油墨经粉碎调色剂在本文中关于数字胶版印刷或可变数据平版印刷***进行讨论，但白色干油墨经粉碎调色剂的实施例或者使用其制造成像构件的方法或形成图像的方法可用于其他应用，包括除数字胶版印刷或可变数据平版印刷***外的印刷应用。
例子包括可整合到数字印刷***内的白色经粉碎调色剂制剂。白色经粉碎调色剂在维持荷电的同时实现了颜色基材的行业足够的遮盖力。设计具有足够遮盖力的白色经粉碎调色剂是具有挑战性的，因为需要高颜料负载，以及在粉碎步骤期间颜料暴露在颗粒的表面上的事实。这导致不能保持电荷的更导电的调色剂表面以及具有封装颜料的聚合物壳的化学调色剂。通过在具有约5的亮度(L*)的黑色基材上定影具有特定质量的调色剂层，并且测量白色调色剂层的L*来测量调色剂的遮盖力。
虽然不限于特定理论，但示例性白色干油墨经粉碎调色剂制剂具有5至50μC/克的显影剂电荷、以及在小于或等于1.2mg/cm2的调色剂质量/单位面积(TMA)下>75的L*。在一个例子中，白色干油墨经粉碎调色剂具有10至45μC/克的显影剂电荷。在一个例子中，白色干油墨经粉碎调色剂具有大于0.32mg/cm2的颜料质量/单位面积。
在一个例子中，白色干油墨经粉碎调色剂包括树脂和在挤出机中与树脂熔融混合的具有250-350nm平均尺寸的15％-45％TiO2颜料，得到挤出混合物。树脂可为丙氧基化双酚A/富马酸树脂。树脂可包括丙氧基化双酚A/富马酸树脂与通过使丙氧基化双酚A/富马酸树脂交联制备的凝胶树脂的组合。在一个例子中，树脂可包括具有12000-14000pse的分子量(Mw)的丙氧基化双酚A/富马酸树脂、以及10-30％通过使丙氧基化双酚A/富马酸树脂交联制备的凝胶树脂。
尽管不限于特定理论，TiO2颜料可具有二氧化硅和氧化铝预处理，以改善在有机相中的分散。二氧化硅/氧化铝处理可在颜料与树脂挤出之前进行，如技术人员将容易理解的。TiO2颜料可具有100-400nm的平均尺寸、250-350nm的平均尺寸、275-325nm的平均尺寸、或甚至290-310nm的平均尺寸。挤出机可为双螺杆挤出机。
将挤出混合物在流化床喷射磨中粉碎至小于8微米的目标中值尺寸。在一个例子中，流化床喷射磨是200AFG流化床喷射磨。小于8微米的经粉碎的挤出混合物的目标中值尺寸可在7.4和7.8微米之间。
经粉碎的挤出混合物可包括细粒(例如，尺寸小于5微米的颗粒)。在一个例子中，细粒含量在10-25％之间，并且可在15-20％之间，或甚至约18％。这些细粒可例如通过分级从经粉碎的挤出混合物中去除。细粒的去除留下具有的平均尺寸大于经粉碎的挤出混合物的目标中值尺寸的经粉碎颗粒。在例子中，细粒去除之后的经粉碎颗粒的平均尺寸大于6.0微米，并且可为8.1-8.5微米、约8.3微米、甚至高达且包括约12微米。
经粉碎颗粒在混合器中与表面添加剂共混。表面添加剂可包括二氧化硅和ZnSt。除二氧化硅和ZnSt之外，表面添加剂还可包括二氧化钛。二氧化硅可在2-5％之间，二氧化钛可在0-2％之间，并且ZnST可在0.4-0.6％之间。在一个例子中，表面添加剂包括3.5％NA50HS二氧化硅、1.6％SMT5103二氧化钛和0.5％ZnSt。
通过参考下述实例可进一步理解本公开内容的方面。这些实例是举例说明性的，并不预期限制其实施例。下文实例1示出了根据本公开内容的一个实例，制备白色干油墨经粉碎调色剂的开发和制备方法。
示例性白色干油墨经粉碎调色剂的开发和方法
通过在双螺杆挤出机(例如，由Coperion商购可得的ZSK-25挤出机)中挤出原料开始制备示例性白色母体颗粒。原料混合物包括具有约13000pse的分子量(Mw)的丙氧基化双酚A/富马酸树脂和20％通过使丙氧基化双酚A/富马酸树脂交联制备的凝胶树脂。使用的颜料是经处理的TiO2，例如由DuPont商购可得的R-706。该颜料具有275-325nm(例如，约300nm)的平均尺寸，并且具有允许在有机相中的更好分散的二氧化硅和氧化铝处理。包括15％至40％的颜料水平，其中约25％是优选的。将所得到的挤出混合物在200AFG流化床喷射磨中粉碎至7.6微米的目标中值尺寸。选择目标粒度以允许在去除约18％的过量细粒含量之后得到约8.3微米的平均尺寸。在粉碎过程期间加入0.3％二氧化硅(例如由CAB-O-SIL商购可得的TS530二氧化硅)作为流动助剂。将颗粒在串联调色剂分级机(例如B18Acucut)中分级。如上所述制备了具有TiO2颜料的不同重量百分比负载和尺寸的一系列颗粒，并且在图1的表中列出。
为了评价母体调色剂颗粒的质量，本发明人例如通过下述测定了遮盖力：在黑色基材(L*约5)上沉积且熔融特定颗粒量，并且测量白色调色剂颗粒层的相应L*。L*是颜色的发光强度，即其亮度程度。亮度意指相对于看起来是白色或高度透射的类似照明区域的光亮度而判断的区域光亮度。亮度L*在L*＝0处表示最黑的黑色，以及在L*＝100处表示最亮的白色。用不同的调色剂量(TMA)进行此项练***的颗粒的L*相对于PMA(颜料质量/单位面积)的结果的曲线图。应该注意的是，PMA是TMA和颗粒中颜料分数的乘积。这显示于图2中。通过绘制L*相对于PMA，可考虑颜料水平和TMA的不同组合，产生所需的L*目标。这是重要的，因为调色剂的摩擦带电(摩擦)特性受颗粒中的颜料分数的影响。
本发明人的目标是具有大于或等于75的L*的白色调色剂以满足观看期望。基于来自图2的图，本发明人确定白色调色剂应该具有大于0.32并且优选大于0.43mg/cm2的PMA以得到足够的遮盖力。如上所述，在1.2mg/cm2的TMA下评估调色剂颗粒的L*量度。结果在图3表面添加剂共混的表中列出。
将母体颗粒(实例1-6)在约290W/磅的功率水平下在75L Henschel VerticalMixer中共混，并且递送19.6W-h/磅的总能量。功率和能量水平用叶轮速度和共混时间设定。使用的包装的初始添加剂包括3.5％NA50HS二氧化硅、1.6％SMT5103二氧化钛和0.5％ZnSt。鉴于在颗粒中存在TiO2，可替代地使用仅包括二氧化硅和ZnSt的添加剂包是非常合理的。
在不同环境条件例如不同的环境湿度下，在工作台上测量用不同颜料水平制备的调色剂的摩擦带电。由此，本发明人绘制了调色剂的摩擦相对于颜料浓度，以鉴定不应超过以实现可接受的充电特性的颜料浓度。图4描绘了在不同环境湿度区带处的白色调色剂摩擦相对于颜料浓度。在图4中，J区带表示低温低湿度环境(例如约10％相对湿度和约60华氏度)，B区带表示实验室环境湿度(例如约50％相对湿度和约70华氏度)，并且A区带表示高温高湿环境(例如约80％相对湿度和约80华氏度)。本发明人有意设计了示例性白色干油墨经粉碎调色剂，使得B区带中的摩擦不低于20单位。这将颜料分数(PMA)限制设定为约0.37mg/cm2。本发明人有意设计了基于L*和摩擦的同时优化的示例性白色干油墨经粉碎调色剂的颜料浓度，并且因此确定了用于干油墨经粉碎调色剂设计的25％白色颜料。
调色剂特性：颜料分散性
为了实现良好的遮盖力(高L*)，颜料需要在聚合物相内良好地分散。这在聚合物和颜料在双螺杆挤出机中的熔融混合期间成为可能。具有25％白色颜料的颗粒的内部形态分析显示非常良好的颜料分散性。图5和图6是透射电子显微镜(TEM)照片，示出了一个例子的挤出混合物的横截面。通过超薄切片法刀片切割挤出颗粒混合物，以形成图5和图6的横截面图像。在图5和6中，颜料由黑点表示，并且树脂由灰色部分表示。白点是图像伪影。在该横截面切片过程期间，TiO2颜料可被挤出颗粒混合物弄掉，留下作为其中应该是颜料的空隙的白点。显微照片还提示在颗粒之间，颜料的量是非常相似的，在挤出机的出口处显示良好的材料同质性。还需要颜料的良好分散，以使得在印刷***的可接受边界内的电荷分布成为可能。
调色剂特性：本体流动
基本流动能量(BFE)是在粉末床中触发流动所需的能量的量的量度。能量越低，粉末的流动能力越高。从本体流动的角度来看，示例性调色剂具有与设计用于这类静电印刷***的通常调色剂(CMYK)相似或潜在更好的BFE。为了比较，通常的数字印刷***调色剂具有由范围为50至70mJ的粉末流变仪(例如，FT4流变仪)测试的BFE。范围为20％至40％颜料的示例性实例的白色调色剂具有范围为39至52mJ的基本流动能量。
调色剂特性：添加剂附着
表面添加剂附着程度是在许多静电印刷***中的重要参数。几种失效模式在过去已与弱添加剂附着，尤其是二氧化硅关联。我们定量在施加到不同水平的白色颜料的调色剂颗粒上的不同能量水平下，二氧化硅添加剂的附着强度。能量以声波的形式施加，目的是弄掉添加剂。图7是概括二氧化硅添加剂附着结果的表。数目表示施加声能后，附着于调色剂上的留下的添加剂的百分比。例如，在施加3K焦耳的声能后，对照调色剂(0％青色)具有62％的初始添加剂保持附着在调色剂上。图7中所示的数据证实，在25％颜料下，预期二氧化硅附着程度非常类似于标准或通常的彩色调色剂(在这种情况下为青色)的那种，因此在示例性调色剂中并未发现与添加剂附着有关的问题。
调色剂特性：摩擦带电(摩擦)
已在不同的白色颜料水平下评价了摩擦带电。数据通过使用以4％调色剂浓度(TC)的涂料振动法将调色剂针对钢芯载体配对而生成，如本领域技术人员容易理解的。如上所述，图4显示了在不同环境湿度区带处的白色调色剂摩擦相对于颜料浓度的摩擦带电分析结果。使用25％颜料(0.25颜料分数)的模型预测摩擦，如图8的表中所示。包括其他颜色的工作台式摩擦用于比较。摩擦电荷数据显示在下侧上具有25％颜料的白色调色剂，但在当前在静电印刷***中运行的其他颜色(例如，对照)观察到的范围内。可通过优化***的操作调色剂浓度和添加剂水平优化来实现小摩擦调节。在图1的表中鉴定的由实例1-6中的母体颗粒制成的调色剂的摩擦在图9的表中列出。
调色剂特性：定影
已测试了根据实施例的示例性白色干油墨经粉碎调色剂，以评价示例性调色剂和定影辊如何相互作用。评估由在受控质量目标和定影器工作温度下运行调色剂组成。压力作业经过预定数目的压印运行。然后从机器中取出定影辊，并且通过傅里叶变换红外(FTIR)光谱测量确定定影辊上的调色剂污染程度。定影辊上的树脂和富马酸锌的FTIR信号强度是污染(热胶印)的良好指示剂。将信号强度与在具有相同定影子***(例如定影辊)的印刷装置中现场使用的其他调色剂的信号强度进行比较。图10是在定影辊上的树脂信号的点阵图，并且图11是在定影辊上的富马酸锌信号的点阵图。如由图10和图11的数据可观察到的，来自示例性白色调色剂的树脂和富马酸锌信号在对于在相同的定影子***中使用的所有其他调色剂观察到的范围内。结论是使用示例性白色调色剂对于定影辊污染的可能性很低，并且与其他彩色调色剂可比。
印刷测试
图12是在黑色基材上用具有25％颜料的示例性白色干油墨经粉碎调色剂生成的印刷物的图示。印刷物是设计为用白色调色剂运行的印刷物的示例图示。虽然不限于特定理论，图12显示了在彩色印刷***的第五站或特殊颜色站中用示例性白色干油墨经粉碎调色剂制剂生成的通常压印。
为了在黑色基材上实现至少75的所需L*目标，通常运行多重通过。当基材没有涂层或具有高孔隙率表面时，这变得更具挑战性。在黑色未涂覆的重介质上的示例性白色调色剂的L*测量显示，对于1.2mg/cm2的总质量目标，满足75(实心面积)的L*目标。当***以0.5mg/cm2/显影通过操作时，这证实了在三次显影通过中，在三次通过中用示例性白色调色剂可实现75至近80的L*目标。
尽管上文说明书可含有具体细节，但它们不应被解释为以任何方式限制权利要求。所公开的***和方法的所述实施例的其他配置是本公开内容的范围的部分。例如，白色干油墨经粉碎调色剂在本文中关于数字胶版印刷或可变数据平版印刷***进行讨论。白色干油墨经粉碎调色剂的实施例可用于这些印刷***或其他印刷***中，例如除印刷***中使用的通常静电印刷站之外还具有静电印刷站的印刷***中。例如，彩色印刷***可具有第五种颜色或特殊颜色静电印刷站。在任何给定的时间，印刷装置将在第五站中运行CMYK调色剂加上第五种颜色。在这种印刷***中，示例性白色干油墨经粉碎调色剂制剂可在第五站或特殊颜色站中运行。白色干油墨经粉碎调色剂可用于其中使用黑色或彩色基材以及透明包装的应用。白色干油墨经粉碎调色剂也可用于在其中要印刷大白色固体的图像中允许白色固体区域清晰。

Claims (10)

1.一种白色干油墨经粉碎调色剂，所述白色干油墨经粉碎调色剂包含：
树脂和在双螺杆挤出机中与所述树脂混合的TiO2颜料组合，得到挤出混合物，将所述挤出混合物在流化床喷射磨中粉碎，并且分级为6微米至12微米的目标中值尺寸，所述经粉碎颗粒在混合器中与包括二氧化硅、二氧化钛和ZnSt的表面添加剂共混，其中所述白色干油墨经粉碎调色剂具有5至50μC/克的显影剂电荷、以及在小于或等于1.2mg/cm2的调色剂质量/单位面积下至少75的L*。
2.根据权利要求1所述的白色干油墨经粉碎调色剂，所述树脂包括丙氧基化双酚A/富马酸树脂与通过使所述丙氧基化双酚A/富马酸树脂交联制备的凝胶树脂的组合。
3.根据权利要求1所述的白色干油墨经粉碎调色剂，所述树脂是具有12000-14000pse的分子量Mw的丙氧基化双酚A/富马酸树脂、以及10-30％通过使所述丙氧基化双酚A/富马酸树脂交联制备的凝胶树脂。
4.根据权利要求1所述的白色干油墨经粉碎调色剂，其中所述TiO2颜料具有用于在有机相中分散的二氧化硅和氧化铝预处理。
5.根据权利要求1所述的白色干油墨经粉碎调色剂，所述流化床喷射磨是200AFG流化床喷射磨。
6.一种生产白色干油墨经粉碎调色剂的方法，所述方法包括：
在双螺杆挤出机中使TiO2颜料与树脂混合且挤出，得到挤出混合物；
在流化床喷射磨中粉碎所述挤出混合物，并且分级为6微米至12微米的目标中值尺寸；和
向所述经粉碎颗粒中加入包括二氧化硅、二氧化钛和ZnSt的表面添加剂，并且使所述表面添加剂和经粉碎颗粒共混，得到白色干油墨经粉碎调色剂，
其中所述白色干油墨经粉碎调色剂具有5至50μC/克的显影剂电荷、以及在小于或等于1.2mg/cm2的调色剂质量/单位面积下至少75的L*。
7.根据权利要求6所述的方法，所述树脂包括丙氧基化双酚A/富马酸树脂与通过使所述丙氧基化双酚A/富马酸树脂交联制备的凝胶树脂的组合。
8.根据权利要求6所述的方法，所述树脂是具有12000-14000pse的分子量Mw的丙氧基化双酚A/富马酸树脂、以及10-30％通过使所述丙氧基化双酚A/富马酸树脂交联制备的凝胶树脂。
9.根据权利要求6所述的方法，其中所述TiO2颜料具有用于在有机相中分散的二氧化硅和氧化铝预处理。
10.一种黑色基材，包括用白色干油墨经粉碎调色剂形成的图像，所述白色干油墨经粉碎调色剂包括树脂和在双螺杆挤出机中与所述树脂熔融混合的TiO2颜料，得到挤出混合物，将所述挤出混合物在流化床喷射磨中粉碎，并且分级为6微米至12微米的目标中值尺寸，所述经粉碎颗粒在混合器中与包括二氧化硅、二氧化钛和ZnSt的表面添加剂共混，并且所述白色干油墨经粉碎调色剂具有5至50μC/克的显影剂电荷、以及在小于或等于1.2mg/cm2的调色剂质量/单位面积下至少75的L*。
CN201710347024.8A 2016-06-01 2017-05-17 白色干油墨经粉碎调色剂组合物及其制剂 Active CN107450290B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US15/170929 2016-06-01
US15/170,929 US9964883B2 (en) 2016-06-01 2016-06-01 White dry ink pulverized toner composition and formulation thereof

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN107450290A CN107450290A (zh) 2017-12-08
CN107450290B true CN107450290B (zh) 2023-04-04

Family

ID=58778942

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710347024.8A Active CN107450290B (zh) 2016-06-01 2017-05-17 白色干油墨经粉碎调色剂组合物及其制剂

Country Status (3)

Country Link
US (1) US9964883B2 (zh)
EP (1) EP3252535B1 (zh)
CN (1) CN107450290B (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7119786B2 (ja) * 2018-08-31 2022-08-17 沖電気工業株式会社 画像形成装置および画像形成方法
CN113325674A (zh) * 2020-12-29 2021-08-31 欧树权 一种抗菌墨粉
US20230333495A1 (en) 2022-04-18 2023-10-19 Xerox Corporation Toner Composition

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004349167A (ja) * 2003-05-23 2004-12-09 Titan Kogyo Kk 白色導電性粉末及びその応用
CN1782890A (zh) * 2004-11-30 2006-06-07 施乐公司 包括无定形聚酯、交联聚酯和结晶聚酯的调色剂
CN101427187A (zh) * 2006-04-19 2009-05-06 保土谷化学工业株式会社 电荷控制剂组合物以及使用其的调色剂
CN102053520A (zh) * 2009-10-26 2011-05-11 京瓷美达株式会社 调色剂组合、显影剂组合、图像形成装置和图像形成方法
CN102681376A (zh) * 2011-03-14 2012-09-19 株式会社理光 调色剂、图像形成方法和处理盒
CN104914687A (zh) * 2014-03-10 2015-09-16 株式会社理光 白色调色剂,图像形成方法,以及图像形成装置

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5516614A (en) * 1995-01-27 1996-05-14 Xerox Corporation Insulative magnetic brush developer compositions
US6120967A (en) 2000-01-19 2000-09-19 Xerox Corporation Sequenced addition of coagulant in toner aggregation process
US20060008725A1 (en) * 2004-07-09 2006-01-12 Eastman Kodak Company Microtoner formulation with enhanced classification properties and method of producing same
US8351100B2 (en) * 2008-05-28 2013-01-08 Xerox Corporation Method to create spot colors with white and CMYK toner and achieve color consistency
US8617780B2 (en) * 2009-08-25 2013-12-31 Xerox Corporation Toner having titania and processes thereof
JP2012177827A (ja) * 2011-02-28 2012-09-13 Ricoh Co Ltd トナー、このトナーを用いたフルカラー画像形成方法及びフルカラー画像形成装置
US8790856B2 (en) * 2011-11-09 2014-07-29 Xerox Corporation Low dielectric additives for toner
JP6260808B2 (ja) * 2012-06-11 2018-01-17 株式会社リコー 静電荷像現像用白色トナー及びその製造方法、該白色トナーを用いた現像剤、並びに画像形成装置
US20140045116A1 (en) * 2012-08-07 2014-02-13 Xerox Corporation Emulsion aggregation toner process comprising direct addition of surface-treated pigment
JP6015716B2 (ja) * 2014-06-12 2016-10-26 コニカミノルタ株式会社 画像形成方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004349167A (ja) * 2003-05-23 2004-12-09 Titan Kogyo Kk 白色導電性粉末及びその応用
CN1782890A (zh) * 2004-11-30 2006-06-07 施乐公司 包括无定形聚酯、交联聚酯和结晶聚酯的调色剂
CN101427187A (zh) * 2006-04-19 2009-05-06 保土谷化学工业株式会社 电荷控制剂组合物以及使用其的调色剂
CN102053520A (zh) * 2009-10-26 2011-05-11 京瓷美达株式会社 调色剂组合、显影剂组合、图像形成装置和图像形成方法
CN102681376A (zh) * 2011-03-14 2012-09-19 株式会社理光 调色剂、图像形成方法和处理盒
CN104914687A (zh) * 2014-03-10 2015-09-16 株式会社理光 白色调色剂,图像形成方法,以及图像形成装置

Also Published As

Publication number Publication date
EP3252535B1 (en) 2023-11-15
US20170351190A1 (en) 2017-12-07
CN107450290A (zh) 2017-12-08
EP3252535A1 (en) 2017-12-06
US9964883B2 (en) 2018-05-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107450290B (zh) 白色干油墨经粉碎调色剂组合物及其制剂
CN105353593B (zh) 一种印刷用碳粉及其制备方法
JP4702382B2 (ja) 電子写真用トナー
CN108287456B (zh) 一种彩色碳粉及其制备方法
US20060084000A1 (en) Toner composition for electrophotographic imaging apparatus and method of preparing the same
US20140036282A1 (en) Printing system with noise reduction
JPH10161335A (ja) 非磁性トナー
US20140037306A1 (en) Noise reduction in toner prints
US20230056887A1 (en) Toner formulations having improved toner usage efficiency
CN100476601C (zh) 电子照相图像形成方法、电子照相调色剂及其制备方法
JP2007271820A (ja) 電子写真用トナーの製造方法
JP2007248867A (ja) 電子写真用トナー
CN102566345B (zh) 磁性负电性显影剂
JP4779763B2 (ja) 電子写真用トナーの製造方法
JP4535017B2 (ja) 電子写真用トナー及びその製造方法
JP5109760B2 (ja) 電子写真用トナーの製造方法及び製造装置
JP2010079008A (ja) 電子写真用トナーの製造方法
US20220197173A1 (en) Toner having extra particular additives
JP5071190B2 (ja) 電子写真用トナー
JP5034549B2 (ja) 電子写真用トナーの製造方法及び製造装置
Kim et al. Polyester-based Chemical Toner with Low Level of Total Volatile Organic Compounds
JP2009053351A (ja) カラートナー
JP2007271768A (ja) 電子写真用カラートナーの製造方法
JP2007334201A (ja) 電子写真用トナーの製造方法および電子写真用トナー
JP2021063925A (ja) 昇華転写用ブラックトナー、昇華転写用トナー及び昇華転写染色方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant