可消色色调剂、图像形成装置以及图像形成方法

专利名称：可消色色调剂、图像形成装置以及图像形成方法
技术领域：
本发明涉及与用于显影电子照相法、静电印刷法等中的静电潜像、磁潜像的可消 色色调剂相关的技术。
背景技术：
办公室的信息环境中，由于计算机、软件、网络的普及，已使信息处理可以迅速化、 共享化。信息的电子化在信息的保存、累积、检索等方面具有优势，但是在信息的显示(特 别是一览性)、传达方面纸介质仍具优越性。因此，随着信息数字化的推进，纸张使用量还在 增加。另一方面，减少以二氧化碳排放为代表的能源消耗是各个领域的迫切需要。如果用 于临时的信息显示、传达的纸介质能够进行循环利用，则能对减少能源消耗做出大贡献。因此，作为从已输出图像的纸介质上消去该图像并对该纸介质进行再用的技术， 提出了可消色的色调剂。对于可消色的色调剂而言，虽然可以列举通过粉碎法制造的例子，但是由于这种 方法是对呈色性化合物、显色剂、消色剂等多种成分以固相进行处理，因此，存在发色、消色 的反应不迅速且不充分的情况。

发明内容
根据本发明的一个方面，提供一种可消色色调剂，该色调剂包括粘合剂树脂；以 及着色剂，含有呈色性化合物及显色剂，且具有由壳覆盖的胶囊结构，其中，可消色色调剂 的体积平均粒径为5. 0 μ m 15. 0 μ m，可消色色调剂的粒径分散度CV为35%以下。根据本发明的另一方面，提供一种图像形成装置，该装置包括静电潜像形成部， 在静电潜像承载体上形成静电潜像；显影部，使用可消色色调剂对所述静电潜像形成部形 成的所述静电潜像进行显影，从而形成可视图像，其中，所述可消色色调剂包括粘合剂树 脂和着色剂，所述着色剂含有呈色性化合物及显色剂，且具有由壳覆盖的胶囊结构，所述可 消色色调剂的体积平均粒径为5. 0 μ m 15. 0 μ m，所述可消色色调剂的粒径分散度CV为 35%以下；转印部，将所述显影部形成的所述可视图像转印到记录介质上，从而形成转印图 像；以及定影部，使所述转印部形成的转印图像定影到所述记录介质上。根据本发明的又一方面，提供一种图像形成方法，该方法包括在静电潜像承载 体上形成静电潜像；使用可消色色调剂对所形成的所述静电潜像进行显影，从而形成可 视图像，其中，所述可消色色调剂包括粘合剂树脂和着色剂，所述着色剂含有呈色性化 合物及显色剂，且具有由壳覆盖的胶囊结构，其中，所述可消色色调剂的体积平均粒径为 5. 0 μ m 15. 0 μ m，所述可消色色调剂的粒径分散度CV为35%以下；将所形成的所述可视图像转印到记录介质上，从而形成转印图像；以及使形成的所述转印图像定影到所述记录 介质上。


图1是装载了含有本发明的色调剂的显影剂的图像形成装置中的图像形成部的 示意图。图2是装载了含有本发明的色调剂的显影剂的图像形成装置中的定影器的示意 图。图3是示出了实施例中色调剂的特性的表。
具体实施例方式下面参照附图对实施方式进行说明。本实施方式的色调剂具有粘合剂树脂以及含有呈色性化合物及显色剂并有被外 壳覆盖的胶囊构造的着色剂，其体积平均粒径为5.(^!11 15.(^111，个数基准的粒径分散 度CV为35%以下。通过进行色调剂的消色处理，能够消去使用该色调剂通过电子照相法、 静电印刷法等输出在薄片(sheet，纸张)上的图像。在使用可消色色调剂形成图像的情况下，通过消色操作消去形成的图像，从而，可 以循环利用形成过图像的纸介质(下文称这种纸介质为可再用纸介质)。在此，本发明者注 意到循环利用的次数越多，转印步骤的稳定性越低。在转印步骤的稳定性低的情况下，形成 的图像可能会出现颜色不均的情况。经过反复研究，本发明者发现，循环利用的次数越多，纸上的色调剂成分增加使得 转印时的电阻越高，从而容易使带电稳定性降低，并出现转印效率下降的倾向。也就是说， 在可再用纸介质上，一方面通过消色操作消去通过着色剂赋予色调剂的颜色，但是，色调剂 中的粘合剂树脂、蜡等成分在图像消去后仍然残留在纸上。随着该残留的色调剂成分增加， 影响到带电稳定性和转印效率，转印步骤中的稳定性降低，本发明的发明者已经意识到可 再用纸介质自身的问题。而且，对上述问题进行了锐意的研究，结果，本发明的目的在于提供一种通过将着 色剂已被胶囊化的可消色色调剂的体积平均粒径及其分布设定在上述预定范围内，从而即 使在使用可再用纸介质作为纸介质的情况下，也能够改善转印步骤的稳定性的色调剂。此 外，通过设定体积平均粒径及其分布在上述预定范围内，还能够改善色调剂的发色性。在本说明书中，所谓体积平均粒径，是指由根据粒子直径计算得到的各个粒子的 体积和求出的对应于体积和为50%时的粒子的粒径(体积D50)。该体积平均粒径可以使 用例如Multisizerf (贝克曼库尔特公司制造光圈直径100 μ m)测量。该体积平均粒径通 过例如对50000个粒子进行测量来获得其值。在本实施方式中，色调剂的体积平均粒径为5. 0 μ m以上，优选为7. 5 μ m。色调剂 的体积平均粒径不足5. 0 μ m时，由于该色调剂中含有的着色剂的粒径以数μ m为单位，因 此在小粒径的色调剂中，不能均勻含有着色剂，从而图像浓度变淡。另外，色调剂的体积平 均粒径为15 μ m以下，优选13 μ m。如果色调剂的体积平均粒径大于15 μ m，与为15 μ m以 下的情况相比，在通常的电子照相方式中，带电不稳定，而且色调剂消耗量也会增加。
此外，在本说明书中，粒径分散度CV(% )是指通过以下式⑴计算出来的值。CV = (a/b) X100 (1)在式(1)中，CV为个数基准的粒径分散度(％ )，a是个数平均粒径的标准偏差，b 是个数平均粒径(例如对50000个粒子测量)。另外，个数平均粒径是指，根据测得的微粒 的直径而算出的平均值。个数平均粒径也与体积平均粒径一样，可以使用粒径测量器(例 如Multisizer3等)进行测量。在本实施方式中，粒径分散度CV(% )在35%以下。通过将粒径分散度CV设定在 35%以下，从而能够使得色调剂中的粗粒以及粉末成分减少，与大于35%的情况相比，能够 提高色调剂的带电稳定性。其结果，能够改善显影和转印步骤的稳定性。此外，虽然没有特别限定粒径分散度CV的下限值，但就凝集融合法的粒径分布的 控制性观点来看，例如可以设定为15%。此外，本实施方式的色调剂中，该色调剂的平均圆形度优选为0. 925 0. 970之间。平均圆形度可以通过使用流式粒子像测量装置的测量来得到其值。流式粒子像分 析装置是对粒子像进行摄影并根据各粒子的2维图像的面积算出具有相同面积的圆的直 径以作为当量圆直径的装置。作为流式粒子像分析装置，可以举例为，希森美康公司(〉^ ”” ^株式会社)制造的FPIA2100。具体来说，使用流式粒子像分析设备，对例如当量圆直径在0. 50 μ m 200 μ m范 围内的粒子，测量当量圆直径的粒径。然后，通过下式( 求出测得的粒子的圆形度，进而， 对当量圆直径在0. 50 μ m 200 μ m的粒子，使圆形度的总和除以全部粒子数得到的值作为 平均圆形度。对2000 4000个粒子进行测量，算出平均圆形度。y = x/z (2)在式O)中，y是圆形度，χ是具有与粒子像相同投影面积的圆的周长，ζ是粒子的 投影像的周长。平均圆形度不足0. 925时，与0. 925以上的情况相比，更容易发生融合不充分。 其结果，一旦显影器中压力增大，色调剂被粉碎后，微粉成分增加。另外，平均圆形度大于 0. 970时，与0. 970以下的情况相比，会出现清洁性不良等问题。换言之，将本实施方式中的可消色色调剂的平均圆形度设定在0. 925 0. 970之 间，能够进一步改善转印步骤中的稳定性。接下来，对本实施方式中的色调剂的构成成分进行说明。本实施方式中的色调剂含有着色剂和粘合剂树脂。在本说明书中，着色剂是指赋 予色调剂颜色的1种化合物或组合物。作为本实施方式中使用的粘合剂树脂，优选是由二羧基酸成分和二醇成分经酯化 反应、缩聚而得的聚酯系树脂。作为酸成分，可以列举出，对苯二甲酸、邻苯二甲酸、间苯二 甲酸等芳香族二羧酸，反式丁烯二酸、顺式丁烯二酸、丁二酸、己二酸、皮脂酸癸二酸、戊二 酸、庚二酸、草酸、丙二酸、柠檬酸、衣康酸等脂肪族二羧酸等。对于二醇成分，可以列举出乙二醇、丙二醇、1，4_ 丁二醇、1，3_ 丁二醇、1，5_戊二 醇、1，6_己二醇、新戊二醇、1，3_丙二醇、三羟甲基丙烷、季戊四醇等脂肪族二醇；1，4_环己 二醇、1，4-环己烷二甲醇等脂环族二醇，双酚A等环氧乙烷或者环氧丙烷的加成物等。
此外，也可以使用1，2，4_苯三甲酸(偏苯三酸)、丙三醇等3元以上的多元羧酸或 多元醇成分，使上述聚酯成分成为交联结构。也可以混合2种以上这些组成不同的聚酯树脂来使用。聚酯树脂可以是非晶性，也可以是结晶性。聚酯树脂的玻璃转变温度(琉态转变温度)优选为45°C以上70°C以下。更加优选 500C以上65°C以下。如果玻璃转变温度低于45°C，色调剂的耐热保存性变差，且消去时树 脂的光泽明显，不理想。高于70°C时，低温定影性恶化，且加热时的消色性劣化，也不理想。 优选粘结剂树脂的重均分子量Mw为5000以上且30000以下。更加为7000以上且25000 以下。若不足5000，则已消色部分的树脂光泽明显，不理想。而超过30000时，一般色调剂 的定影温度会变得比图像的消色温度高，从而不能用作消色色调剂，不理想。在本实施方式中，着色剂包括呈色性化合物和显色剂。具体来说，可以由供电子性(電子供与性)呈色性化合物和吸电子性(電子受容 性)显色剂构成。供电子性呈色性化合物具体可以是隐色(leuco)染料。虽然隐色染料自 身是无色的，但是通过与显色剂结合可以发色。作为隐色染料，可以举例为，二苯甲烷苯酞类、苯基吲哚苯酞类、吲哚苯酞类、二苯 甲烷重氮苯酞类、苯基吲哚重氮苯酞类、荧烷类、苯乙烯基喹啉类(7 + U 7 * 7 U >類)、 二重氮罗丹明内酯类等。具体而言，可以举例为，可以为3，3-双(ρ- 二甲基氨基苯基)-6- 二甲基氨基苯 酞、3-(4-二乙基氨基苯基)-3-(1-乙基-2-甲基吲哚-3-基)苯酞、3，3_双(1-正丁 基-2-甲基吲哚-3-基)苯酞、3，3_双乙氧基-4-二乙基氨基苯基)-4-重氮苯酞、 3- (2-乙氧基4- 二乙基氨基苯基)-3- (1-乙基-2-甲基吲哚-3-基)-4-重氮苯酞、3- [2-乙 氧基-4-(N-乙基苯氨基)苯基]-3-(1-乙基-2-甲基吲哚-3-基)-4-重氮苯酞、3，6-二 苯氨基荧烷、3，6_ 二甲氧基荧烷、3，6_ 二正丁氧基荧烷、2-甲基-6-(N-乙基-N-对甲苯氨 基)荧烷、2-N，N- 二苄氨基-6- 二乙基氨基荧烷、3-氯代-环己基氨基荧烷、2-甲基-6-环 己基氨基荧烷、2- (2-氯代苯氨基)-6- 二正丁氨基荧烷、2- (3-(三氟甲基苯氨基)-6- 二乙 基氨基荧烷、2- (N-甲基苯氨基)-6- (N-乙基-N-对甲苯氨基)荧烷、1，3- 二甲基-6- 二乙 基氨基荧烷、2-氯-3-甲基-6- 二乙基氨基荧烷、2-苯氨基-3-甲基-6- 二乙氨基荧烷、 2-苯氨基-3-甲基-6- 二正丁基氨基荧烷、2- 二甲基苯氨基-3-甲基-6- 二乙氨基荧烷 (2-今ν V ” ) -3- 乂手卟-6-夕工手卟ζ ^ 7 7卟才，> )、ι，2-苯并-6- 二乙氨基荧
烷、1，2-苯并-6- (N-乙基-N-异丁氨基)荧烷、1，2-苯并-6- (N-乙基-N-异戊氨基)荧 烷、2-(3-甲氧基-4-十二烷氧基苯乙烯基)喹啉、2-( 二乙氨基)-8-( 二乙氨基)-4-甲 基-螺[5H-(1)苯并吡喃并[2，3-D]嘧啶_5，1' (3' H)-异苯并呋喃]_3'-酮(^C 口 (5H-(1)《>、/ 匕。，乂 (2, 3-d)匕。'J ^ ” > -5,1' (3' H) ^ y V'7 7 >) -3'-才 >，2-( - ^ r ^ 7 )-8-( - ^ r ^ 7 )-4- ^ i- ^ _)、2_( 二正丁氨基)_8_( 二 正丁氨基)-4-甲基-螺[5H-(1)苯并吡喃并[2，3-D]嘧啶_5，1' (3 ‘ H)-异苯并呋 喃]_3'-酮(7 匕。口〔5H-(1) 乂 >、/ 匕。，乂(2，3-d)匕。'J ^ ” > -5,1' (3' H) y y 7 7 > ) -3 ‘-才 >，2-(夕-Π- Jl· r < y ) -8-(夕-η- -f- Jl· r < J ) -4- 乂手 ^ -)、2_( 二正丁氨基)-8-( 二乙氨基)-4-甲基-螺[5H-(1)苯并吡喃并[2，3-D]嘧啶-5， 1' (3' H)-异苯并呋喃]-3'-酮(7 匕。口〔5H-(1) 乂 >、f 匕。，乂 (2, 3-d)匕。'J ^ 夕 >-5，1' (3' H) ^ y > y 7 7 > ) -3 ‘-才 >，2-夕-η- 手卟 7 笑 7 ) -8-(夕工手卟 ζ 笑 ))-4- ^ ^ _)、2-( 二正丁氨基)-8-(N-乙基-N-异戊基氨基)-4-甲基-螺[5H-(1) 苯并吡喃并[2，3-D]嘧啶-5，1' (3' H)-异苯并呋喃]-3'-酮(^ C 口〔5H-⑴《> / 匕。，乂 (2, 3-d)匕。'J ^ ” > -5,1' (3' H) 4 乂 O、/ y 7-才 >，2-( ” -η-
l^r ^ J )-8-(N-工手卟-N-i- r ^ ^ r ^ 7 )-4- 乂 f 卟 _)、2_ ( 二正丁氨基)_8_ ( 二
正丁氨基)-4-苯基-螺[5H-⑴苯并吡喃并[2，3-D]嘧啶_5，1' (3 ‘ H)-异苯并呋 喃]-3'-酮(7 匕。口〔5H-(1) 乂 >、/ 匕。，乂 (2，3-d)匕。'J ^ ” > -5,1' (3 ‘ H) < 乂 > y" 7 7 > ) -3 ‘-才 >，2-(夕-n- -f 千 ^了笑 / -8- ( ” -η- ■/千 ^了笑 / -4- 7 二 二 & )、3-(2_甲氧基-4-二甲基氨基苯基)-3-(1-丁基-2-甲基吲哚-3-基)-4，5，6， 7-四氯苯酞、3-(2-乙氧基-4-二乙基氨基苯基)-3-(1-乙基-2-甲基吲哚-3-基)-4，5， 6，7-四氯苯酞、3- (2-乙氧基-4- 二乙基氨基苯基)-3-(1-戊基-2-甲基吲哚-3-基)-4， 5，6，7_四氯苯酞等。而且，还能够列举出吡啶类、喹唑啉类、双喹唑啉类化合物等。这些化 合物可以两种以上混合使用。使呈色性化合物呈色的显色剂是对隐色染料给予质子的吸电子性化合物。例如， 可以列举为，酚类、金属酚盐类、羧酸金属盐类、芳香族羧酸以及碳原子数为2 5的脂肪族 羧酸、二苯甲酮类、磺酸、磺酸盐、磷酸类、磷酸金属盐类、酸性磷酸酯类、酸性磷酸酯金属盐 类、亚磷酸类、亚磷酸金属盐类、单酚类、多酚类、1，2，3-三唑及其衍生物等，还可以列举出 作为其取代基而具有烷基、芳基、酰基、烷氧羰基、羧基及其酯或者是酰胺基、商素基等的化 合物以及双酚、三酚等、酚醛缩合树脂等，还有它们的金属盐类。具体而言，具有苯酚、邻甲酚、叔丁基邻苯二酚(夕一* ^〗J 一>力〒-一 ^ )、壬基苯酚、正辛基苯酚、正十二烷基苯酚、正十八烷基苯酚、对氯苯酚、对溴苯酚、邻苯 基苯酚、对羟基苯甲酸丁酯、对羟基苯甲酸辛酯、对羟基苯甲酸苯甲酯、诸如2，3_ 二羟基苯 甲酸、3，5_ 二羟基苯甲酸甲酯等二羟基苯甲酸或其酯、间苯二酚、没食子酸、没食子酸十二 酯、没食子酸乙酯、没食子酸丁酯、没食子酸丙酯、2，2-双(4-羟苯基)丙烷、4，4-二羟基二 苯砜、1，1-双(4-羟基苯基)乙烷、2，2_双(4-羟基-3-甲基苯基)丙烷、4，4' 二羟基二 苯硫醚(匕.7 (4- ^卜·、口今〉7 二二 > ) % >17 4 F )U-苯基-1，1-双羟基苯基) 乙烷、1，1-双(4-羟基苯基)-3-甲基丁烷、1，1-双(4-羟基苯基)-2-甲基丙烷、1，1-双 (4-羟基苯基)正己烷、1，1_双(4-羟基苯基)-正庚烷、1，1_双(4-羟基苯基)正辛烷、1， 1-双(4-羟基苯基)正壬烷、1，1_双(4-羟基苯基)正癸烷、1，1_双(4-羟基苯基)正十二 烷、2，2-双(4-羟基苯基)丁烷、2，2-双(4-羟基苯基)乙基丙基酯0，2- ^ ^ (4- ^ F 口矢* 7工二卟)工子口 if才才、一卜)、2，2_双(4-羟基苯基)-4-甲基戊烷、2，2_双 (4-羟基苯基)六氟丙烷、2，2-双(4-羟基苯基)正庚烷、2，2-双(4-羟基苯基)正壬烷、 2，4_二羟基苯乙酮、2，5-二羟基苯乙酮、2，6_二羟基苯乙酮、3，5-二羟基苯乙酮、2，3，4_三 羟基苯乙酮、2，4_ 二羟基二苯甲酮、4，4' -二羟基二苯甲酮、2，3，4_三羟基二苯甲酮、2， 4,4'-三羟基二苯甲酮、2，2' ,4,4'-四羟基二苯甲酮、2，3，4，4'-四羟基二苯甲酮、2， 4'-双酚、4，4'-双酚、4-[(4-羟基苯基)甲基]-1，2，3-苯三酚、4-[(3，5_ 二甲基-4-羟 基苯基)甲基]-1，2，3-苯三酚、4，6_双[(3，5_ 二甲基-4-羟基苯基)甲基]_1，2，3_苯三 酚、4，4' -[1，4-亚苯基双(1-甲基亚乙基)双(苯-1，2，3-三酚)]、4，4' -[1，4_亚苯基 双(1-甲基亚乙基)双(1，2-苯二酚)]、4，4'，4〃 -亚乙基三苯酚、4，4' -(1-甲基亚乙
8基)双酚、亚甲基-对甲酚。这些化合物可以2种以上混合使用。在本实施方式中，着色剂含有被胶囊化且由壳材料(胶囊化剂)构成的外壳。作 为壳材料可以使用氨基甲酸酯(聚氨酯)树脂等。通过使着色剂胶囊化，防止由于粘合剂 树脂特别是酸值的影响使暂时消色的色调剂再发色。此外，该胶囊化的着色剂中，隐色染料与显色剂也可存于融点与凝集点温差大的 树脂(温度调节剂)中。这种情况下，加温至温度调节剂的融点时，隐色染料与显色剂的结 合被切断并消色。从那开始即使冷却，由于温度调节剂的凝集点在常温以下，因此能够继续 维持消色状态。此处，在本实施方式的色调剂中，着色剂的体积平均粒径在3. 5 μ m以下，且如果 以m表示着色剂的体积平均粒径，以η表示上述色调剂的体积平均粒径，则优选满足m/ η ^ 0.5的关系。着色剂的体积平均粒径在3. 5 μ m以上时，或者m/n的值大于0. 5时，色调 剂的圆形度会容易变成偏离圆形的不良形状。于是，显影特性和转印特性降低，因此即使能 够通过例如变更凝集、融合温度来提高圆形度，但是与着色剂的体积平均粒径在3. 5 μ m以 下且满足m/n ^ 0. 5的关系的情况相比，即使采取措施，仍有不能充分提供圆形度的情况。此外，虽然没有对着色剂的体积平均粒径的下限值做特别的限定，但例如从制造 的观点看可以为1. 0μ m。另外，虽然对m/n的下限值也没有特别限定，但是例如从制造的观 点看可以为0.1。更进一步，本实施方式的色调剂根据需要也可以含有或者在外部保持其 他成分。作为其他成分，可以列举为，脱模齐 、带电控制剂、凝集剂、中和齐 、外添剂等。脱模剂与着色剂一起混合在粘合剂树脂中。作为脱模剂，可以列举为，低分子量聚 乙烯、低分子量聚丙烯、聚烯烃共聚物；聚烯烃蜡、石蜡、费托蜡等脂肪烃类蜡及其改性物； 坎地里拉蜡、巴西棕榈蜡、日本蜡、霍霍巴蜡、米蜡等植物蜡；蜂蜡、羊毛脂、鲸脂等动物蜡； 褐煤蜡、地蜡、纯地蜡等矿物类蜡；或亚油酸酰胺、油酸酰胺、月桂酸酰胺等脂肪酸酰胺；有 机硅类蜡等。在本实施方式中，脱模剂特别优选是具有由醇成分与酸成分形成的酯键的物质。 作为醇成为，可以列举为高级醇。作为羧酸成分，可以列举为，具有直链烷基的饱和脂肪酸、 单烯酸、多烯酸等不饱和脂肪酸、羟基脂肪酸等。或者，可以列举为，马来酸、富马酸、柠康 酸、衣康酸等不饱和多元羧酸。又或者是以上这些酸的酸酐。在羧酸成分中，特别优选具有上述不饱和多元羧酸成分及其酸酐的物质。从低温定影性的观点来看，脱模剂的软化点在60°C 120°C之间、更加优选在 70°C 110°C 之间。在本实施方式的色调剂中，为了控制摩擦带电量也可以混合带电控制剂等。带电 控制剂可使用金属偶氮化合物，金属元素优选为铁、钴、铬的络合物、络盐或其混合物。此 外，也可以使用含金属水杨酸衍生物化合物，金属元素优选为锆、锌、铬、硼的络合物、络盐 或其混合物。在本实施方式中，为了对色调剂粒子的流动性和带电性进行调整，也可以例如相 对于色调剂粒子外添混合0. 01质量％ 20质量％的无机微粒。作为这样的无机微粒，可 以单独使用二氧化硅、二氧化钛、氧化铝、钛酸锶、锡氧化物等或者混合这些物质的两种以 上来使用。从改善环境稳定性的观点来看，优选使用由疏水化剂进行了表面处理的无机微 粒。此外，除了无机氧化物，还可以添加1 μ m以下的树脂微粒作为外添剂，以提高清洁性。
除此以外，在本实施方式中也可以使用壳材料(例如树脂)对色调剂进行胶囊化。 这时，外壳材料优选不含可消色色材。作为用于壳材料的树脂，除上述聚酯树脂外，优选使 用由芳香族乙烯成分与(甲基)丙烯酸酯成分共聚而得到的树脂。作为芳香族乙烯成分， 可以列举出，苯乙烯、α -甲基苯乙烯、ο-甲基苯乙烯、对氯苯乙烯等。也可以使用对苯乙烯 磺酸钠等磺酸系芳香族乙烯成分。作为丙烯酸酯成分，可以列举出，丙烯酸乙酯、丙烯酸丙 酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸-2-乙基己酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸甲酯 等。其中，一般使用丙烯酸丁酯。作为聚合方法，一般采用乳化聚合法，通过将各成分的单 体在含有乳化剂的水相中进行自由基聚合得到。此外，壳材料也可以使用上述聚酯树脂。此外，在色调剂的制造过程中也可以使用表面活性剂，中和剂，凝集剂等。作为表面活性剂，可以列举为，硫酸酯盐类、磺酸盐类、磷酸酯类、肥皂(高级脂肪 酸钠)类等阴离子性表面活性剂；胺盐型、4级铵盐型等阳离子性表面活性剂；聚乙二醇类、 烷基酚环氧乙烷加成物K付加物系)类及多元醇 类等非离子性表面活性剂。作为凝集剂，可列举为，氯化钠、氯化钙、硝酸钙、氯化钡、氯化镁、氯化锌、硫酸镁、
三氯化铝、硫酸铝、硫酸铝钾等金属盐、以及聚氯化铝、聚氢氧化铝、多硫化钙等无机金属盐 聚合体、聚甲基丙烯酸酯、聚丙烯酸酯、聚丙烯酰胺、丙烯酰胺丙烯酸碳酸钠共聚物等高分 子凝集剂、聚胺、聚二烯丙基铵卤化物(求彡夕> 7 > 二々/W、，〗F )、三聚氰胺 甲醛聚合物(>，二A 7 t K缩合物)、双氰胺等凝集剂、甲醇、乙醇、1-丙醇、
2-丙醇、2-甲基-2-丙醇、2-甲氧基乙醇、2-乙氧基乙醇、2- 丁氧基乙醇等醇类、乙腈、1， 4- 二氧六环等有机溶剂、盐酸、硝酸等无机酸、甲酸、醋酸等有机酸。作为中和剂，可以使用无机碱类和胺化物。作为无机碱类，可列举为氢氧化钠，氢 氧化钾等。作为胺化合物，可以列举为，二甲胺、三甲胺、一乙基胺、二乙胺、三乙胺、丙胺、 异丙胺、二丙胺、丁基胺、异丁胺、sec- 丁胺、单乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、三异丙醇胺、异 丙醇胺、二甲基乙醇胺、二乙基乙醇胺、N- 丁基二乙醇胺、N, N- 二甲基-1，3- 二胺丙烷、N， N-乙基-1，3-二胺丙烷等。此外，本实施方式中的色调剂中各种成分的比例可以由本领域技术人员进行适当设定。接下来就本实施方式中色调剂的制造方法进行说明。本实施方式中色调剂的制造 方法并没有特别的限制。例如，可以通过使被胶囊化的着色剂和粘合剂树脂粒子凝集及融 合，从而进行制造。被胶囊化的着色剂的形成方法可以列举为表面聚合法、凝聚法、原位聚合法、液 中干燥法(submerged drying method)、液中固化被膜法(submerged curing coating method)等。此外，含有粘合剂树脂的粒子的制备方法没有特别限制。例如，可以使用溶融混练 法、乳化聚合法来制备。制备出来的含有粘合剂树脂的粒子的大小并没有特别的限制。例如，使用干式混合器均勻混合含有粘合剂树脂和脱模剂的组合物后，使用2轴 混练机进行溶融混练。接着，对溶融混练后的组合物使用粉碎机进行粉碎。使粉碎物与表 面活性剂、中和剂一同分散到纯水中。接着，使用高压均质机对分散液进行处理，得到例如约200nm的含有粘合剂树脂的粒子的分散液。接下来，使上述方法制备的被胶囊化的着色剂与含有粘合剂树脂的粒子凝集。具 体来说，在使着色剂和含有粘合剂树脂的粒子分散到分散介质例如水等水系分散介质中而 得到的分散液中添加凝集剂，然后加热使其凝集。凝集剂的种类、添加量、加热温度可以由 本领域的普通技术人员适当设定。接着，通过加热提高粘合剂树脂的流动性，使凝集后的着色剂和含有粘合剂树脂 的粒子融合。该融合处理的加热温度也可以由本领域的普通技术人员适当设定。更具体的来说，凝集、融合处理可以按照如下所示的方法进行。混合被胶囊化的着 色剂的分散液和含有粘合剂树脂的粒子的分散液，在40°C下一边搅拌一边添加作为凝集剂 的硫酸铝，使着色剂和含有粘合剂树脂的粒子凝集。然后，一边搅拌一边缓慢升高温度，并 保持在80°C，使着色剂和含有粘合剂树脂的粒子融合。接下来，洗净融合处理得到的粒子，干燥，生成色调剂。生成的色调剂中，根据需要 可以加入二氧化硅、二氧化钛等外添剂。虽然在本实施方式中用于洗净的装置没有特别的限制，但优选使用离心分离装置 或抽滤器(7 〃 &夕一> 7 )等。该洗净处理中，作为洗净液，使用水、去离子水、纯净 水、调至酸性的水和调至碱性的水等，反复洗净过滤最后得到含水小块(* 一 # )。使用气 流干燥剂、振动干燥机、烘箱等任意干燥方法将含水小块干燥至含水量为1质量％。然后， 使用任意方法粉碎干燥体。此外，色调剂的体积平均粒径、个数基准的粒径分散度CV、平均圆形度可以通过凝 集温度、融合温度、凝集剂的量、搅拌次数等进行调整。例如，通过升高凝集温度、增加凝集剂量，能够增大色调剂的粒径。此外，对于着色剂的体积平均粒径，也可以通过例如调制时的温度、壳材料的用量 等胶囊化时的制造条件进行调整。本实施方式中的色调剂与普通色调剂一样，与载体混合，构成显影剂，并搭载于 MFP (Multi Function Peripheral，多功能外围设备)等图像形成装置上，用于向纸介质的 图像形成。在图像形成步骤中，通过对使用本实施方式的色调剂转印到纸介质上的色调剂图 像以定影温度加热，其结果，树脂溶融并浸透至纸介质，之后通过固化该树脂，在纸介质上 形成图像(定影处理)。此外，形成在纸介质上的图像可以通过进行色调剂消色处理而消去。具体消色处 理是以消色开始温度以上的温度加热形成有图像的纸介质，并使结合中的呈色性化合物和 显色剂分离，从而进行的。使用本实施方式的色调剂在图像形成装置中进行图像形成的情况如下所示。使用本实施方式的色调剂进行图像形成的纸介质可以是新使用的纸张或是使用 了可消色色调剂形成图像后通过消色操作消去了图像的可再用纸介质。对于再用的纸介 质，过去形成图像时使用的色调剂可以是本实施方式的可消色色调剂，也可以是与本实施 方式的可消色色调剂不同的可消色色调剂。即使在再用的纸介质上形成图像时，通过使用 本实施方式的色调剂也能够改善转印步骤的稳定性，因此能够抑制颜色不均的发生。图1是作为图像形成装置的复印机等的图像形成部10的概要结构图。图2是图像形成装置中的定影装置26的概要结构图。图像形成部10的感光鼓11 (静电潜像承载体)在cp60mm的支持部件表面上 具有有机感光体(OPC)，并以预定的纸张传输速度(例如圆周速度100mm/sec)按照箭头s 方向驱动。在感光鼓11的周围按照感光鼓11的转动方向依次配置有使感光鼓11均勻 带-750V电的带电充电器12、在带电的感光鼓11上照射对应于图像信息的激光的激光曝光 装置13 (静电潜像形成部)、显影装置14(显影部)、转印充电器16 (转印部)、剥离充电器 17、具有清洁刮板18a的清洁器18、去电LED 19。由供纸辊21从供纸盒装置20中取出作为记录介质的纸张P，并通过对位辊22与 感光鼓11上的色调剂图像同步地将纸张P输送到图像形成部10的转印充电器16的位置上。显影装置14使用例如本实施方式的色调剂与体积平均粒径30 80 μ m的磁性载 体的混合物即双成分显影剂作为显影剂。对显影装置14的显影辊1 施加约-550V的显影偏压，通过反转显影在感光鼓11 上的静电潜像上形成色调剂图像。转印充电器16将形成的色调剂图像转印到传输来的纸张P上，形成转印图像。在图像形成部10的上方配置了定影装置沈(定影部)，定影装置通过对由图像形 成部10使用本实施方式的色调剂形成了未定影的色调剂图像的纸张P进行加热加压，从而 定影色调剂图像。定影装置26包括作为定影回旋体的定影辊27和与该定影辊27压接的 作为压力回旋体的压力辊观。定影辊27和压力辊观按照预定的纸张传输速度(例如圆周 速度lOOmm/sec)旋转。此外，定影装置沈还包括将纸张P导入定影辊27和压力辊28间 的间隙的入口导向器26a。在定影装置沈的纸张传输方向下游设有将定影后的纸张P排出 至预定方向的排纸辊32。接下来对在纸张P上形成图像时的过程进行说明。图像形成过程开始时，在图像 形成部10中按箭头S所示方向旋转的感光鼓11通过带电装置12均勻地带上-750V电压， 并通过激光曝光装置13照射与原稿信息对应的激光，并形成静电潜像。接着，显影装置14 使用本实施方式的色调剂对静电潜像进行显影，在感光鼓11上形成由本实施方式的色调 剂构成的色调剂图像。例如，由供纸盒设备20供给的预定纸张P利用对位辊22与感光鼓11上的色调剂 图像同步地传输到转印充电器16位置，并转印感光鼓11上的色调剂图像。接着将纸张P从感光鼓11上分离下来，之后插入到定影装置沈中的定影辊27和 压力辊观之间，对形成了色调剂图像的纸张P进行加热加压，定影色调剂图像。定影装置 26中，在可消色色调剂的色调剂图像定影结束之后，通过排纸辊32将纸张P按照预定方向 排出。转印完成后，清洁器清除感光鼓11上的残留色调剂，去电LED 19去除感光鼓11上 的残留电荷，图像形成过程结束。这样，由可消色色调剂形成了与图像信息对应的色调剂图像的纸张P，在使用之 后，为了再用，消去色调剂图像的颜色。例如，在图像形成装置中，将定影器中的设定温度设 定为引发消色的温度(例如100°c 140°c )，并且在该图像形成装置中传输不形成图像的 纸张，从而也可以利用定影器的热瞬间(例如1秒以下)消去图像。 以下，通过实施例对本实施方式中的色调剂进行详细说明，但是本发明并不局限于这些实施例。(实施例1)<含有粘合剂树脂的粒子的分散液的制备>将对苯二甲酸39质量份、双酚A的环氧乙烷(工f ^ >才*寸〗F )化合物61 质量份、二丁基锡0. 2质量份投入酯化反应槽中，在氮气气氛下260°C、50KPa中进行5小时 共聚反应，得到聚酯树脂。玻璃转变温度Tg为60°C、软化点为110°C、重均分子量为12000。 使用高压均质机粉碎该聚酯树脂，制成含有粘合剂树脂的粒子的分散液(乳胶液)。<用于胶囊化色调剂的苯乙烯-丙烯酸树脂的制造>加入苯乙烯90质量份、丙烯酸正丁酯10质量份、对苯乙烯磺酸钠lOOppm、作为链 转移剂的叔十二烷基硫醇(夕一 * ^J 一 K r * > 力夕> )1. 5质量份、作为乳化剂 的花王公司制，〒A > PS 0. 5质量份、作为聚合引发剂的过硫酸铵0. 8质量份，在60°C下 实施乳化聚合，从而得到苯乙烯-丙烯酸树脂的乳液。苯乙烯-丙烯酸树脂的玻璃转变温 度是80°C，重均分子量为25000。〈着色剂的制备〉将作为隐色染料的CVL(龙胆紫内酯)、作为显色剂的4-羟基苯甲酸苄酯以及作为 温度控制剂的月桂酸-4-苄氧基苯乙基酯(，々1J >酸_4_ O夕义才# * 7工二义二子
在200°C下加热溶融。然后，使用聚氨酯树脂作为壳材料，利用公知的凝聚法进行胶囊化。〈凝集、融合步骤〉使用3. O质量％的硫酸铝(Al2(SO4)3)将胶囊化的着色剂10质量份、含有粘合剂 树脂的粒子的分散液85质量份、脱模剂(米蜡)分散液5质量份在50°C温度下进行凝集， 进一步添加苯乙烯-丙烯酸树脂的乳液20质量份，进行色调剂的胶囊化。之后，使温度 以5°C /30分钟的速度上升直至75°C，进行融合，然后，通过洗净、干燥得到体积平均粒径为 10. 3 μ m、粒径分散度CV为27%、平均圆形度为0. 942的色调剂。(实施例2)通过除硫酸铝的添加量变更为2. 5质量份以外、其他与实施例1相同的方法，得到 体积平均粒径为7. 5 μ m、粒径分散度CV为31%、平均圆形度为0. 954的色调剂。(实施例3)通过除硫酸铝的添加量变更为3. 3质量份以外、其他与实施例1相同的方法，得到 体积平均粒径为11. 4 μ m、粒径分散度CV为31%、平均圆形度为0. 970的色调剂。(实施例4)通过除硫酸铝的添加量变更为2. 5质量份、凝集温度为45°C以外、其他与实施例1 相同的方法，得到体积平均粒径为5. 0 μ m、粒径分散度CV为32%、平均圆形度为0. 921的 色调剂。(实施例5)通过除硫酸铝的添加量变更为4. 0质量份以外、其他与实施例1相同的方法，得到 体积平均粒径为15. 0 μ m、粒径分散度CV为34%、平均圆形度为0. 950的色调剂。(实施例6)通过除硫酸铝的添加量变更为2. 8质量份以外、其他与实施例1相同的方法，得到体积平均粒径为8. 3 μ m、粒径分散度CV为35%、平均圆形度为0. 963的色调剂。(实施例7)通过除将融合温度变更为78°C以外、其他与实施例1相同的方法，得到体积平均 粒径为9. 5 μ m、粒径分散度CV为35%、平均圆形度为0. 985的色调剂。(实施例8)通过除将融合温度变更为72°C以外、其他与实施例1相同的方法，得到体积平均 粒径为9. 8 μ m、粒径分散度CV为32%、平均圆形度为0. 931的色调剂。(比较例1)通过除硫酸铝的添加量变更为2. 0质量份以外、其他与实施例1相同的方法，得到 体积平均粒径为4. 5 μ m、粒径分散度CV为30%、平均圆形度为0. 87的色调剂。(比较例2)通过除硫酸铝的添加量变更为3. 8质量份以外、其他与实施例1相同的方法，得到 体积平均粒径为16. 2 μ m、粒径分散度CV为25%、平均圆形度为0. 93的色调剂。(比较例3)通过除凝集融合时的升温速度变更为5°C/15分钟以外、其他与实施例1相同的方 法，得到体积平均粒径为10. 5 μ m、粒径分散度CV为45%、平均圆形度为0. 870的色调剂。此外，在各实施例及比较例中，体积平均粒径和个数平均粒径均通过粒径测量器 (Multisizer3,贝克曼库尔特公司制造，光圈直径100 μ m，对50000个粒子进行测量)测量 得到。粒径分散度CV通过测得的个数平均粒径及其标准偏差算出。此外，平均圆形度是通过在色调剂样本0.05g中加入纯水30ml、阴离子性高级脂 肪酸钠2ml并用超声波分散机分散5分钟后制作成试样进行测试而得到的。式样用于使用 流式粒子图像分析设备(希森美康公司制造的FPIA-2100)进行的测量，并对当量圆直径在 0. 60 μ m 400 μ m范围内的粒子测量当量圆直径的粒径。然后，求出测量的粒子的圆形度， 进一步地，对于当量圆直径在0. 60 μ m 400 μ m的粒子，用圆形度总和除以全部粒子数，得 到平均圆形度。测量是对3000个粒子进行的。(显影剂的制备)将得到的实施例和比较例中的色调剂分别与由硅树脂等涂覆后的铁酸盐载体混 合，制成显影剂。(图像形成)在东芝泰格制MFP(e-Studio 4520c)中设定定影器温度为85°C，将送纸速度调整 为40mm/sec，在东芝制ppc用纸(P50s)上得到图像。(消色操作)对于图像的消色操作，在e-studio 4520c中设定定影器温度为120°C，从而将其 作为消去装置使用。在该e-studio 4520中以40mm/sec送纸速度进行输送，从而消去图像。(图像浓度测量)图像浓度测量使用Gretagmacbeth社制造的反射浓度计(RD-19I)进行。测量中， 使用将1. Ocm2的正方形小片相对于传输方向垂直15列、水平20列排列而成的图表(千^一卜)，利用反射浓度计测定300个上述正方形小片，并将其平均值作为图像浓度。另外，从消色后不能识别图像的观点来看，消色操作后的图像浓度优选为0. 15以 下，更加优选0. 10以下。(带电稳定性)在常温常湿的NN条件(20°C、50% )、高温高湿的HH条件(30°C、85% )、低温低湿 的LL条件(10 、20% )下，分别使用15000张通纸进行评定。带电稳定性是由吸引式排放装置(京瓷化学公司制TB-20;3)测定的在各种环境下 的带电量，算出HH条件中带电量eH与LL条件中带电量eL的比率(e = (eH/eL) X 100 (% )) 来评价。e彡50%为AA级，40%彡e彡50%为A级，30%彡e彡40%为B级，e彡30%时 为C级。(色调剂飞散)关于色调剂飞散，在NN条件、HH条件及LL条件这3种环境下执行通纸以后，通过 吸引回收显影机的附着色调剂，从而求出飞散色调剂重量。色调剂飞散量在25mg以下为AA 级，25mg以上75mg以下为A级，75mg以上125mg以下为B级，125mg以上为C级。(转印性)利用调查使用本色调剂进行4次印刷、4次消去之后的第5次印字数据研究转印 性。关于转印性，在仅单色显影的情况下，转印效率d满足90彡)时为AA级， 87 ^ d^ 90(% )时为A级，84彡d彡87(%)时为B级，d彡84(%)时为C级。此外，求 转印效率的计算公式考虑了从感光鼓到转印带的1次转印、从转印带到纸面的2次转印以 及从转印带向后段的感光鼓的转印即逆转印等各个转印效率，通过下式计算。转印效率=(α-β-γ-Δ)/αα 纸面上每单位面积的色调剂重量(mg/cm2)β 感光鼓上每单位面积的残留色调剂重量(mg/cm2)γ 二次转印带上的每单位面积的残留色调剂重量(mg/cm2)Δ 后段的感光体上每单位面积的残留色调剂重量(mg/cm2)尽管在说明书中描述了某些实施方式，但这些实施方式仅用于示例性地说明，并 不用于限制发明的保护范围。事实上，这里所说明的新系统和方法可以多种其他形式体现， 而且，在不违背本发明的精神的情况下，本发明的系统的形式可以做出各种省略、替代与改 变。所附的权利要求及其等价物意在涵盖那些在本发明的保护范围和精神内的形式或改 变。综上所述，根据本说明书记载的技术，能够提供一种改善发色性、进而即使对再用 的纸介质形成图像时也能提高转印步骤的稳定性的良好的可消色色调剂。
权利要求
1.一种可消色色调剂，包括 粘合剂树脂；以及着色剂，含有呈色性化合物及显色剂，所述着色剂具有由壳覆盖的胶囊结构， 其中，所述可消色色调剂的体积平均粒径为5. 0 μ m 15. 0 μ m，所述可消色色调剂的 粒径分散度CV为35%以下。
2.根据权利要求1所述的可消色色调剂，其中，所述可消色色调剂的体积平均粒径为7. 5 μ m 13. 0 μ m。
3.根据权利要求1所述的可消色色调剂，其中， 所述可消色色调剂的平均圆形度为0. 925 0. 970。
4.根据权利要求1所述的可消色色调剂，其中，所述着色剂的体积平均粒径为3. 5 μ m以下，且当所述着色剂的体积平均粒径为m、所 述可消色色调剂的体积平均粒径为η时，满足m/n ^ 0. 5的关系。
5.一种图像形成装置，包括静电潜像形成部，在静电潜像承载体上形成静电潜像；显影部，使用可消色色调剂对所述静电潜像形成部形成的所述静电潜像进行显影，从 而形成可视图像，其中，所述可消色色调剂包括粘合剂树脂和着色剂，所述着色剂含有呈 色性化合物及显色剂，且具有由壳覆盖的胶囊结构，所述可消色色调剂的体积平均粒径为 5. 0 μ m 15. 0 μ m，所述可消色色调剂的粒径分散度CV为35%以下；转印部，将所述显影部形成的所述可视图像转印到记录介质上，从而形成转印图像；以及定影部，使所述转印部形成的转印图像定影到所述记录介质上。
6.根据权利要求5所述的图像形成装置，其中，所述可消色色调剂的体积平均粒径为7. 5 μ m 13. 0 μ m。
7.根据权利要求5所述的图像形成装置，其中， 所述可消色色调剂的平均圆形度为0. 925 0. 970。
8.根据权利要求5所述的图像形成装置，其中，所述着色剂的体积平均粒径为3. 5 μ m以下，且当所述着色剂的体积平均粒径为m、所 述可消色色调剂的体积平均粒径为η时，满足m/n ^ 0. 5的关系。
9.一种图像形成方法，包括 在静电潜像承载体上形成静电潜像；使用可消色色调剂对所形成的所述静电潜像进行显影，从而形成可视图像，其中，所述 可消色色调剂包括粘合剂树脂和着色剂，所述着色剂含有呈色性化合物及显色剂，且具有 由壳覆盖的胶囊结构，所述可消色色调剂的体积平均粒径为5. 0 μ m 15. 0 μ m，所述可消 色色调剂的粒径分散度CV为35%以下；将所形成的所述可视图像转印到记录介质上，从而形成转印图像；以及 使形成的所述转印图像定影到所述记录介质上。
10.根据权利要求9所述的图像形成方法，其中，所述可消色色调剂的体积平均粒径为7. 5 μ m 13. 0 μ m。
11.根据权利要求9所述的图像形成方法，其中，所述可消色色调剂的平均圆形度为0. 925 0. 970。
12.根据权利要求9所述的图像形成方法，其中，所述着色剂的体积平均粒径为3. 5 μ m以下，且当所述着色剂的体积平均粒径为m、所 述可消色色调剂的体积平均粒径为η时，满足0. 5的关系。
全文摘要
本发明提供一种可消色色调剂、图像形成装置以及图像形成方法。该可消色色调剂包括粘合剂树脂；以及着色剂，含有呈色性化合物及显色剂，且具有由壳覆盖的胶囊结构，其中，可消色色调剂的体积平均粒径为5.0μm～15.0μm，可消色色调剂的粒径分散度CV为35％以下。
文档编号G03G9/08GK102117029SQ201010616329
公开日2011年7月6日 申请日期2010年12月30日 优先权日2010年1月4日
发明者伊藤刚司, 石川淳一, 青木孝安 申请人:东芝泰格有限公司