本发明涉及静电荷图像显影用色调剂和色调剂组。
背景技术:
近年来,由于信息社会中设备的发展和通信网络的增强,电子照相过程不仅广泛用于复印机,而且还用于办公网络打印机、个人计算机用打印机、按需打印用打印机等,并且,无论是黑白打印机还是彩色打印机,都更强烈地需要高图像质量、高速度、高可靠性、小型化、轻量化和节能性能。
在电子照相过程中,通常通过以下步骤形成定影图像:通过各种单元利用光电导物质在感光体(图像保持部件)上形成静电荷图像,使用包含色调剂的显影剂使静电荷图像显影,将感光体上的色调剂图像直接或通过中间转印部件转印到纸等记录介质上,然后将转印的图像定影在记录介质上。
在此,为了提供具有优异的充电性和长寿命的静电荷图像显影用色调剂,公开了一种静电荷图像显影用色调剂,其体积平均粒径分布指数(gsdv)为至多1.3,并且体积平均粒径分布指数(gsdv)与数量平均粒径分布指数(gsdp)之比(gsdv/gsdp)为至少0.95(例如参见jph10-301323a)。
此外,为了提供产生优异的显影和转印性能、优异的性能稳定性和高图像质量和高可靠性的静电荷图像显影用色调剂,公开了一种静电荷图像显影用色调剂,其最小直径侧的粒径分布指数gsdps为等于或小于1.27:gsdps=d50p/d16p(其中,d50p是粒径的数量分布中变为累积50%的粒径值,d16p是粒径的数量分布中从最小直径侧起变为累积16%的粒径值)(参见例如jp2001-255703a)。
在彩色色调剂图像中,通常使用其中叠加了如品红色、黄色和青色等多种颜色的二色和三色。特别是,关于近来的高图像质量,在形成如二色半色调图像或三色半色调图像等多色半色调图像的情况下,色调剂图像的阶度特性的差异容易被视觉识别,因而需要进一步增强半色调图像中的阶度特性。
在jph10-301323a和jp2001-255703a中,控制色调剂的粒径分布以在多色图像中实现良好的阶度特性。但是,在形成如半色调等浅色的情况下,视觉上容易识别阶度特性的微小差异。因此,半色调图像中的阶度特性存在改善的余地。
特别是,在温度等于或高于30℃并且湿度等于或大于70%rh的高温高湿环境下连续输出具有高图像浓度的色调剂图像的情况下,主要消耗最大粒径侧的色调剂颗粒。结果,显影装置中的色调剂颗粒的流动性可能变差。随着显影装置中色调剂颗粒的流动性变差,多色半色调图像中的阶度特性容易劣化,并且容易发生多色半色调图像中的图像不均匀。
在本发明中,“多色半色调图像中的图像不均匀性”由至少部分具有多色半色调区域的色调剂图像(多色半色调图像)的多色半色调区域中的色差δe的大小来确定。对于色差δe的变化相对较大的多色半色调图像,图像不均匀性被确定为较大。对于色差δe的变化相对较小的多色半色调图像,图像不均匀性被确定为较小。
此外,在全部色调剂颗粒中最大粒径侧的色调剂颗粒的比例较高的情况下,显影装置中色调剂颗粒的流动性趋于改善。然而,这样的改进仍然不足以解决多色半色调图像中的图像不均匀性。
本发明是鉴于上述现有技术的情况而做出的,其目的在于提供一种在形成多色半色调图像的情况下具有优异的阶度特性的静电荷图像显影用色调剂。
此外,近年来,在商业印刷市场中对连续输出高质量图像的需求不断增长。从色调剂显影的观点来看,为了连续输出高质量的图像,已经出于同时实现低温定影性和图像质量的目的而积极进行了关于粒径减小的研究。
由于粒径减小,色调剂的流动性可能变差,并且在电荷升高的情况下电荷分布可能变得不均匀。因此,在jph10-301323a中,通过使色调剂的粒径分布均匀来均匀地控制每个色调剂颗粒的电荷。
然而,在高温/高湿度/高速的应力状态下输出图像的情况下,如jph10-301323a中所述,即使在均匀控制了每个色调剂颗粒的电荷的色调剂中,色调剂的流动性也可能变差,并且显影装置中的搅拌可能不足,从而在输出图像的情况下产生低充电的色调剂。因此,由于低充电色调剂而可能会出现色调剂飞散。另外,这种现象不仅可能发生在粒径已经减小的色调剂中,而且可能发生在粒径未减小的色调剂中。
在本发明中,高温/高湿/高速的应力状态是指图像形成环境处于28℃以上并且相对湿度为80%以上,并且图像形成速度(处理速度)等于或大于400mm/sec。
本发明鉴于上述相关技术的情况而完成,本发明的一个目的是提供一种难以飞散的静电荷图像显影用色调剂。
技术实现要素:
<1>根据本发明的一个方面,提供了一种包含色调剂颗粒的静电荷图像显影用色调剂,所述色调剂颗粒的最大直径侧的体积粒径分布指数(gsdv(90/50))为1.26以下;最小直径侧的数量粒径分布指数(gsdp(50/10))为1.28以下;gsdv(90/50)/gsdp(50/10)为0.96~1.01;且平均圆形度为0.95~1.00。
<2>在如<1>所述的静电荷图像显影用色调剂中,使用粉末流变仪在旋转叶片的叶尖速度为100mm/sec、旋转叶片的进入角为-5°且通气流速为5ml/min的条件下测量的通气流动能量可以为100mj~300mj。
<3>在如<2>所述的静电荷图像显影用色调剂中,通气流速为5ml/min时的通气流动能量与通气流速为80ml/min时的通气流动能量之比可以是3~8。
<4>在如<1>所述的静电荷图像显影用色调剂中,色调剂为包含品红色着色剂的品红色色调剂,其中,品红色着色剂可以包括选自由c.i.颜料红122、c.i.颜料红185和c.i.颜料红238组成的组中的至少一种。
<5>在如<4>所述的静电荷图像显影用色调剂中,色调剂为包含青色着色剂的青色色调剂,其中,青色着色剂可以包括选自由c.i.颜料蓝15:1和c.i.颜料蓝15:3组成的组中的至少一种。
<6>在本发明的另一方面中,提供了一种具有n种显示彼此不同的颜色的静电荷图像显影用色调剂的色调剂组,其中,n是等于或大于2的整数。静电荷图像显影用色调剂的至少一种包括最大直径侧的体积粒径分布指数(gsdv(90/50))为1.26以下的色调剂颗粒。静电荷图像显影用色调剂的至少一种包括最小直径侧的数量粒径分布指数(gsdp(50/10))为1.28以下的色调剂颗粒。静电荷图像显影用色调剂的至少一种包括gsdv(90/50)/gsdp(50/10)为0.96~1.01的色调剂颗粒。静电荷图像显影用色调剂的至少一种包括平均圆形度为0.95~1.00的色调剂颗粒。
<7>在如<6>所述的色调剂组中,所有静电荷图像显影用色调剂可以具有以下参数:最大直径侧的体积粒径分布指数(gsdv(90/50))为1.26以下;最小直径侧的数量粒径分布指数(gsdp(50/10))可以为1.28以下;gsdv(90/50)/gsdp(50/10)可以为0.96~1.01;平均圆形度可以为0.95以上且1.00以下。
<8>在本发明的另一方面中,提供了一种包含色调剂颗粒的静电荷图像显影用色调剂,所述色调剂颗粒的最大直径侧的体积粒径分布指数(gsdv(90/50))为1.26以上;最小直径侧的数量粒径分布指数(gsdp(50/10))为1.28以下;平均圆形度为0.95~1.00;且不规则形状侧的圆形度分布指数(gsd(50/10))为1.03以下。
<9>在如<8>所述的静电荷图像显影用色调剂中,色调剂颗粒可以具有以下参数:最大直径侧的体积粒径分布指数(gsdv(90/50))为等于或大于1.28;最小直径侧的数量粒径分布指数(gsdp(50/10))为1.28以下;平均圆形度为0.955~0.985;且不规则形状侧的圆形度分布指数(gsd(50/10))为等于或小于1.03。
<10>在如<8>所述的静电荷图像显影用色调剂中,使用粉末流变仪在旋转叶片的叶尖速度为100mm/sec、旋转叶片的进入角为-5°且通气流速为0ml/min的条件下测量的基本流动能量可以为100mj~250mj。
<11>在如<8>所述的静电荷图像显影用色调剂中,色调剂为包含品红色着色剂的品红色色调剂,其中,品红色着色剂可以包括c.i.颜料红122、c.i.颜料红185和c.i.颜料红238中的至少一种。
<12>在如<8>所述的静电荷图像显影用色调剂中,色调剂为包含青色着色剂的青色色调剂,其中,青色着色剂可以包括c.i.颜料蓝15:1和c.i.颜料蓝15:3中的至少一种。
<13>在本发明的另一方面中,提供了一种具有n种静电荷图像显影用色调剂的色调剂组,其中,n是等于或大于2的整数。所述色调剂显示出彼此不同的颜色,其中,静电荷图像显影用色调剂的至少一种的最大直径侧的体积粒径分布指数(gsdv(90/50))为1.26以下;最小直径侧的数量粒径分布指数(gsdp(50/10))为1.28以下;平均圆形度为0.95~1.00;且不规则形状侧的圆形度分布指数(gsd(50/10))为1.03以下。
<14>在本发明的另一方面中,提供了一种包含色调剂颗粒的静电荷图像显影用色调剂,所述色调剂颗粒的最大直径侧的体积粒径分布指数(gsdv(90/50))为1.20~1.40;最小直径侧的数量粒径分布指数(gsdp(50/10))为1.30以上;gsdv(90/50)/gsdp(50/10)为0.93以下;且平均圆形度为0.94~1.00。
<15>在如<14>所述的静电荷图像显影用色调剂中,所述色调剂颗粒的最大直径侧的体积粒径分布指数(gsdv(90/50))为1.25~1.38;最小直径侧的数量粒径分布指数(gsdp(50/10))为1.35以上;gsdv(90/50)/gsdp(50/10)为0.92以下;且平均圆形度为0.95~1.00。
<16>在如<14>所述的静电荷图像显影用色调剂中,粒径为所述色调剂颗粒的体积平均粒径(d50v)的0.1~0.5倍的色调剂颗粒的平均圆形度可以为0.96~1.00。
<17>在如<14>所述的静电荷图像显影用色调剂中,使用粉末流变仪在旋转叶片的叶尖速度为100mm/sec、旋转叶片的进入角为-5°且通气流速为0ml/min的条件下测量的基本流动能量可以为150mj~500mj。
<18>在如<14>所述的静电荷图像显影用色调剂中,通气指数为25~80。通气指数为基本流动能量除以通气流动能量所得的商。基本流动能量和通气流动能量使用粉末流变仪在旋转叶片的叶尖速度为100mm/sec、旋转叶片的进入角为-5°且通气流速为10ml/min和基本流动能量的条件下测得。
<19>在如<14>所述的静电荷图像显影用色调剂中,色调剂颗粒可以包含防粘剂和作为粘合剂树脂的酸值为8.0mgkoh/g~18.0mgkoh/g的树脂。
<20>在如<19>所述的静电荷图像显影用色调剂中,酸值为8.0mgkoh/g~18.0mgkoh/g的树脂可以包括聚酯树脂。
本发明的有益效果
根据<1>中描述的方面,与色调剂颗粒的gsdv(90/50)超过1.26、gsdp(50/10)超过1.28、gsdv(90/50)/gsdp(50/10)小于0.96或超过1.01或平均圆形度小于0.95的情况相比,提供了在形成多色半色调图像的情况下具有优异的阶度特性的静电荷图像显影用色调剂。
根据<2>中描述的方面,与通气流动能量小于100mj或超过300mj的情况相比,在形成多色半色调图像的情况下进一步增强了阶度特性。
根据<3>中描述的方面,与通气流速为5ml/min时的通气流动能量与通气流速为80ml/min时的通气流动能量之比(通气流速为5ml/min下测量时/通气流速为80ml/min下测量时)小于3或超过8的情况相比,在形成具有高图像浓度的色调剂图像后形成多色半色调图像的情况下阶度特性进一步增强。
根据<4>或<5>中描述的方面,在形成多色半色调图像的情况下阶度特性进一步增强。
根据<6>中描述的方面,与n种静电荷图像显影用色调剂中的任一种包含gsdv(90/50)超过1.26、gsdp(50/10)超过1.28、gsdv(90/50)/gsdp(50/10)小于0.96或超过1.01或平均圆形度小于0.95的色调剂颗粒的情况相比,提供了在形成多色半色调图像的情况下具有优异的阶度特性的色调剂组。
根据<7>中描述的方面,与n种静电荷图像显影用色调剂中的任一种包含gsdv(90/50)超过1.26、gsdp(50/10)超过1.28、gsdv(90/50)/gsdp(50/10)小于0.96或超过1.01或平均圆形度小于0.95的色调剂颗粒的情况相比,在形成多色半色调图像的情况下阶度特性进一步增强。
根据<8>中描述的方面,与色调剂颗粒的gsdv(90/50)小于1.26、gsdp(50/10)超过1.28、平均圆形度小于0.95或gsd(50/10)超过1.03的情况相比,提供了可防止多色半色调图像中的图像不均匀的静电荷图像显影用色调剂。
根据<9>中描述的方面,与色调剂颗粒的gsdv(90/50)小于1.28、gsdp(50/10)超过1.28、平均圆形度小于0.955或超过0.985或gsd(50/10)超过1.03的情况相比,可进一步防止多色半色调图像中的图像不均匀。
根据<10>中描述的方面,与基本流动能量小于100mj或超过250mj的情况相比,可进一步防止多色半色调图像中的图像不均匀。
根据<11>或<12>中描述的方面,可进一步防止多色半色调图像中的图像不均匀。
根据<13>中描述的方面,与n种静电荷图像显影用色调剂中的任一种包含gsdv(90/50)小于1.26、gsdp(50/10)超过1.28、平均圆形度小于0.95或gsd(50/10)超过1.03的色调剂颗粒的情况相比,提供了可防止多色半色调图像中的图像不均匀的色调剂组。
根据<14>中描述的方面,与色调剂颗粒的gsdv(90/50)小于1.20或超过1.40、gsdp(50/10)小于1.30、gsdv(90/50)/gsdp(50/10)超过0.93或平均圆形度小于0.94的情况相比,提供了难以飞散的静电荷图像显影用色调剂。
根据<15>中描述的方面,与色调剂颗粒的gsdv(90/50)小于1.25或超过1.38、gsdp(50/10)小于1.35、gsdv(90/50)/gsdp(50/10)超过0.92或平均圆形度小于0.95的情况相比,可进一步防止色调剂的飞散。
根据<16>中描述的方面,与粒径为色调剂颗粒的d50v的0.1~0.5倍的色调剂颗粒的平均圆形度小于0.96的情况相比,可进一步防止色调剂的飞散。
根据<17>中描述的方面,与基本流动能量小于150mj或超过500mj的情况相比,可进一步提高色调剂的流动性。
根据<18>中描述的方面,与通气指数小于25或超过80的情况相比,可进一步防止色调剂的飞散。
根据<19>或<20>中描述的方面,与作为粘合剂树脂包含的树脂的酸值小于8.0mgkoh/g或超过18.0mgkoh/g的情况相比,可进一步防止色调剂的飞散。
附图说明
将基于下述附图详细描述本发明的示例性实施方式,其中:
图1是示出了用于制造示例性实施方式的色调剂的螺杆挤出机的实例的螺杆状态的图;
图2a和2b显示了用于示出通过使用粉末流变仪测量流动能量的数量的方法的图;
图3是显示了通过使用粉末流变仪获得的垂直负载与能量梯度之间的关系的图;
图4是用于示出粉末流变仪中使用的旋转叶片的形状的示意图;
图5是显示了示例性实施方式的图像形成装置的实例的构造示意图;和
图6是显示了示例性实施方式的处理盒的实例的构造示意图。
具体实施方式
下面将详细描述本发明的静电荷图像显影用色调剂、色调剂组、静电荷图像显影剂、色调剂盒、处理盒、图像形成装置和图像形成方法的示例性实施方式。
<第一示例性实施方式>
下面将描述第一示例性实施方式的静电荷图像显影用色调剂和色调剂组。
<静电荷图像显影用色调剂>
本示例性实施方式的静电荷图像显影用色调剂(以下,在某些情况中简称为“色调剂”)包含色调剂颗粒,所述色调剂颗粒的最大直径侧的体积粒径分布指数(gsdv(90/50))为1.26以下,最小直径侧的数量粒径分布指数(gsdp(50/10))为1.28以下,gsdv(90/50)/gsdp(50/10)为0.96~1.01,且平均圆形度为0.95~1.00。
根据本示例性实施方式的静电荷图像显影用色调剂,在形成多色半色调图像的情况下可实现优异的阶度特性。尽管原因不明,但据认为如下。
在多色半色调图像的构造中,至少两种颜色的色调剂在记录介质上形成薄色调剂层。为了提高多色半色调图像中的阶度特性,需要使至少两种颜色的色调剂以彼此接近的状态均匀地分散在整个记录介质上,从而形成色调剂层。
本示例性实施方式的色调剂包含色调剂颗粒,所述色调剂颗粒的gsdv(90/50)为1.26以下,gsdp(50/10)为1.28以下,gsdv(90/50)/gsdp(50/10)为0.96~1.01,且平均圆形度为0.95~1.00。因此,与现有技术的色调剂颗粒相比,色调剂颗粒的行为容易变得均匀。包含此种色调剂颗粒的色调剂在流动性和充电特性方面是特别优异的。通过改善色调剂的流动性和充电特性,容易形成色调剂分散在整个记录介质上的色调剂层。由此,据认为,形成了具有优异的阶度特性的多色半色调图像。
下面,将详细描述本示例性实施方式的色调剂。
本示例性实施方式的色调剂通过包含色调剂颗粒和必要时的外添剂形成。
(色调剂颗粒)
色调剂颗粒例如通过包含粘合剂树脂和必要时的着色剂、防粘剂和其他添加剂而形成。
-粘合剂树脂-
粘合剂树脂的实例包括:由诸如苯乙烯(例如苯乙烯、对氯苯乙烯和α-甲基苯乙烯)、(甲基)丙烯酸酯(例如,丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸月桂酯、丙烯酸2-乙基己酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸正丙酯、甲基丙烯酸月桂酯和甲基丙烯酸2-乙基己酯)、烯属不饱和腈(例如丙烯腈、甲基丙烯腈)、乙烯基醚(例如,乙烯基甲基醚和乙烯基异丁基醚)、乙烯基酮(例如乙烯基甲基酮、乙烯基乙基酮和乙烯基异丙烯基酮等)和烯烃(例如乙烯、丙烯和丁二烯)等单体的均聚物,或通过组合两种以上的这些单体获得的共聚物形成的乙烯基树脂。
粘合剂树脂的实例还包括:非乙烯基树脂,如环氧树脂、聚酯树脂、聚氨酯树脂、聚酰胺树脂、纤维素树脂、聚醚树脂或改性松香,其和上述乙烯基树脂的混合物,以及通过在此种非乙烯基树脂的共存下聚合乙烯基单体得到的接枝聚合物。
这些粘合剂树脂可以单独使用或两种以上组合使用。
作为粘合剂树脂,合适的是聚酯树脂。
聚酯树脂的实例包括已知的聚酯树脂。
聚酯树脂的实例包括多元羧酸和多元醇的缩合聚合物。另外,作为聚酯树脂,还可以使用市售产品或合成产物。
多元羧酸的实例包括脂肪族二羧酸(例如草酸、丙二酸、马来酸、富马酸、柠康酸、衣康酸、戊烯二酸、琥珀酸、烯基琥珀酸、己二酸和癸二酸)、脂环族二羧酸(例如环己烷二甲酸)、芳香族二羧酸(例如对苯二甲酸、间苯二甲酸、邻苯二甲酸和萘二甲酸)、其酸酐或其低级烷基酯(例如具有1至5个碳原子)。在这些实例中,例如,可以使用芳香族二羧酸作为多元羧酸。
作为多元羧酸,可以将具有交联结构或支链结构的三元以上的羧酸与二羧酸组合使用。三元以上的羧酸的实例包括偏苯三酸、均苯四酸、其酸酐或其低级烷基酯(例如具有1至5个碳原子)。
多元羧酸可以单独使用,或者两种以上组合使用。
多元醇的实例包括脂肪族二醇(例如乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、丙二醇、丁二醇、己二醇和新戊二醇)、脂环族二醇(例如环己二醇、环己烷二甲醇和氢化双酚a)、芳香族二醇(例如双酚a的环氧乙烷加合物和双酚a的环氧丙烷加合物)。在这些实例中,例如,优选使用芳香族二醇和脂环族二醇,更优选使用芳香族二醇作为多元醇。
作为多元醇,可以将具有交联结构或支链结构的三元以上的多元醇与二醇组合使用。三元以上的多元醇的实例包括甘油、三羟甲基丙烷和季戊四醇。
多元醇可以单独使用,或两种以上组合使用。
聚酯树脂的玻璃化转变温度(tg)优选为50℃~80℃,更优选为50℃~65℃。
玻璃化转变温度由差示扫描量热法(dsc)获得的dsc曲线获得。更具体而言,玻璃化转变温度由jisk7121-1987“塑料的转变温度的测试方法”中获得玻璃化转变温度的方法中所述的“外推法玻璃化转变起始温度”获得。
聚酯树脂的重均分子量(mw)优选为5,000~1,000,000,更优选为7,000~500,000。
聚酯树脂的数均分子量(mn)优选为2,000~100,000。
聚酯树脂的分子量分布mw/mn优选为1.5~100,更优选为2~60。
通过凝胶渗透色谱法(gpc)测定重均分子量和数均分子量。通过gpc进行的分子量测定使用由tosohcorporation制造的gpc·hlc-8120gpc作为测量装置、由tosohcorporation制造的柱tskgelsuperhm-m(15cm)和thf溶剂进行。使用由单分散聚苯乙烯标准样品绘制的分子量校准曲线基于上述测量的结果计算重均分子量和数均分子量。
使用已知的制备方法制造聚酯树脂。其具体实例包括如下方法:在设定为180℃~230℃的聚合温度下,必要时在反应体系中减压下,进行反应,同时除去在缩合过程中产生的水或醇。
在原料的单体在反应温度下不溶解或相容的情况下,可以添加高沸点的溶剂作为增溶剂以溶解单体。在这种情况下,在蒸馏除去增溶剂的同时进行缩聚反应。在共聚反应中存在相容性较差的单体的情况下,可以将具有较差相容性的单体和与所述单体缩聚的酸或醇预先缩合,然后与主成分缩聚。
相对于全部色调剂颗粒,粘合剂树脂的含量例如优选为40质量%~95质量%,更优选为50质量%~90质量%,还更优选为60质量%~85质量%。
-着色剂-
作为着色剂,可以使用与色调剂的颜色相对应的现有技术已知的着色剂。
多色半色调图像中的阶度特性由于显示易于视觉识别的颜色的色调剂被局域化在记录介质上而容易劣化。因此,本示例性实施方式的色调剂可以是容易视觉识别的显示品红色的品红色色调剂或显示青色的青色色调剂。通过防止品红色色调剂或青色色调剂在记录介质上局域化,多色半色调图像中的阶度特性容易增强。
作为青色着色剂,例如,可以使用c.i.颜料蓝1、2、3、4、5、6、7、10、11、12、13、14、15、15:1、15:2、15:3、15:4、15:6、16、17、23、60、65、73、83或180或cibat青1、3或20等、普鲁士蓝、钴蓝、碱性蓝色淀、酞菁蓝、无金属酞菁蓝、部分氯化酞菁蓝、坚牢天蓝、阴丹士林蓝bc的青色颜料、如ci溶剂青79或162等青色染料等。
青色着色剂可以包括选自由c.i.颜料蓝15:1和c.i.颜料蓝15:3组成的组中的至少一种。
作为品红色着色剂,例如,可以使用:品红色颜料,如c.i.颜料红1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、21、22、23、30、31、32、37、38、39、40、41、48、49、50、51、52、53、54、55、57、58、60、63、64、68、81、83、87、88、89、90、112、114、122、123、146、147、150、163、176、184、185、202、206、207、209、238或269等,或颜料紫19;品红色染料,如c.i.溶剂红1、3、8、23、24、25、27、30、49、81、82、83、84、100、109或121,c.i分散红9,c.i.碱性红1、2、9、12、13、14、15、17、18、22、23、24、27、29、32、34、35、36、37、38、39或40;孟加拉红、镉红、红铅、硫化汞、镉、永久红4r、立索红、吡唑啉酮红、色淀红、钙盐、色淀红d、亮胭脂红6b、曙红色淀、罗丹明色淀b、茜素色淀或亮胭脂红3b等。
品红着色剂可以包括选自由c.i.颜料红122、c.i.颜料红185和c.i.颜料红238组成的组中的至少一种。
此外,作为黄色着色剂,例如,可以使用黄色颜料,如颜料黄2、3、15、16、17、74、97、180、185或139。
此外,其他着色剂包括:黑色着色剂,如炭黑(乙炔黑、炉黑、热法炭黑、槽法炭黑、科琴黑)、氧化铜、二氧化锰、苯胺黑、钛黑、活性炭、非磁性铁氧体和磁铁矿;或白色着色剂,如氧化钛、硫酸钡、氧化铅、氧化锌、钛酸铅、钛酸钾、钛酸钡、钛酸锶、氧化锆、三氧化锑、铅白、硫化锌和碳酸钡。
着色剂可以单独使用,或者两种以上组合使用。
如果需要,着色剂可以使用经表面处理的着色剂,或者可以与分散剂组合使用。此外,可以组合使用多种着色剂。
相对于全部色调剂颗粒,着色剂的含量例如优选为1质量%~30质量%,更优选为3质量%~15质量%。
-防粘剂-
防粘剂的实例包括:烃蜡;天然蜡,例如巴西棕榈蜡、米糠蜡和小烛树蜡;合成或矿物/石油蜡,例如褐煤蜡;酯蜡,例如脂肪酸酯和褐煤酸酯。不过,防粘剂并不限于上述实例。
防粘剂的熔化温度优选为50℃~110℃,更优选为60℃~100℃。
注意,熔化温度使用jisk7121-1987“塑料的转变温度的测试方法”中的熔化温度获得方法中描述的“熔化峰值温度”由通过差示扫描量热法(dsc)获得的dsc曲线获得。
相对于全部色调剂颗粒,防粘剂的含量例如为优选1质量%~20质量%,更优选5质量%~15质量%。
-其他添加剂-
其他添加剂的实例包括公知的添加剂,如磁性介质、电荷控制剂和无机粉末。色调剂颗粒含有这些添加剂作为内添剂。
-色调剂颗粒的特性-
色调剂颗粒可以是具有单层结构的色调剂颗粒,或者是具有由芯(芯颗粒)和被覆在所述芯上的涂层(壳层)构成的所谓芯/壳结构的色调剂颗粒。
此处,具有芯/壳结构的色调剂颗粒可被构造为包含下述芯和涂层:所述芯由粘合剂树脂和必要时的如着色剂和防粘剂等其他添加剂形成;所述涂层由粘合剂树脂形成。
色调剂颗粒的体积平均粒径(d50v)优选为2μm~10μm,更优选为4μm~8μm。
在本示例性实施方式中,色调剂颗粒的gsdv(90/50)为1.26以下,优选为1.25以下,并且更优选为1.24以下。另外,色调剂颗粒的gsdv(90/50)可以等于或大于1.15。在色调剂颗粒的gsdv(90/50)超过1.26的情况下,由于低充电的粗色调剂颗粒的存在,向纸张上的转印可能变得不均匀,因此多色薄层半色调的阶度特性可能会降低。
在本示例性实施方式中,色调剂颗粒的gsdp(50/10)为1.28以下,优选为1.27以下,并且更优选为1.25以下。另外,色调剂颗粒的gsdp(50/10)可以等于或大于1.16。在色调剂颗粒的gsdp(50/10)超过1.28的情况下,由于高充电的细色调剂颗粒的存在,向纸张上的转印可能变得不均匀,因此多色的薄层半色调的阶度特性会降低。
在示例性实施方式中,色调剂颗粒的gsdv(90/50)/gsdp(50/10)为0.96~1.01,优选0.97~1.01,并且更优选0.98~1.00。在色调剂颗粒的gsdv(90/50)/gsdp(50/10)小于0.96的情况下,由于高充电的色调剂颗粒的存在,向纸张上的转印可能变得不均匀,因此多色的薄层半色调的阶度特性会降低。在色调剂颗粒的gsdv(90/50)/gsdp(50/10)超过1.01的情况下,由于低充电的粗色调剂颗粒的存在,向纸张上的转印可能变得不均匀,因此多色的薄层半色调的阶度特性会降低。
使用coultermultisizerii(由beckmancoulter,inc.制造)和作为电解液的isoton-ii(由beckmancoulter,inc.制造)测量色调剂颗粒的各种平均粒径和各种粒径分布指数(gsdv(90/50)和gsdp(50/10))。
在测量中,将0.5mg~50mg的测量样品加入到2ml作为分散剂的5%表面活性剂(例如烷基苯磺酸钠)水溶液中。将所得物质加入至100ml~150ml的电解液中。
使用超声波分散机对悬浮有样品的电解液进行分散处理1分钟,使用孔眼直径为100μm的孔眼,经由coultermultisizerii测定粒径为2μm~60μm的颗粒的粒径分布。对50000个颗粒进行采样。
相对于基于测量的粒径分布划分的粒径范围(通道),分别从最小直径侧绘制按体积和按数量的累积分布。将累积百分比变为10%时的粒径定义为体积粒径d10v或数量粒径d10p。将累积百分比变为50%时的粒径定义为体积平均粒径d50v或数量平均粒径d50p。将累积百分比变为90%时的粒径定义为体积粒径d90v或数量粒径d90p。
使用这些值,将最大直径侧的体积粒径分布指数(gsdv(90/50))计算为(d90v/d50v),将最小粒径侧的数量粒径分布指数(gsdp(50/10))计算为(d50p/d10p)。
在本示例性实施方式中,在计算最大直径侧的体积粒径分布指数的情况下,由于以下因素,使用d90v代替用于计算体积粒径分布指数(gsdv(84/16))的d84v(累积百分比变变为84%时的粒径)。
色调剂的多色半色调的阶度特性甚至受到非常少量的粗颗粒的影响。因此,为了将色调剂颗粒中所含的粗颗粒(具有大粒径的色调剂颗粒)的量更加灵敏地反映为最大直径侧的体积粒径分布指数的值,对d90v和多色半色调中的阶度特性进行详细检查。结果发现,d90v与多色半色调之间存在强相关性。
另外,在本示例性实施方式中,在计算最小直径侧的数量粒径分布指数的情况下,出于以下原因,使用d10p代替用于计算数量粒径分布指数(gsdp(84/16)的d16p(累积百分比变为16%时的粒径)。多色半色调的阶度特性甚至受到非常少量的细颗粒的影响。因此,将色调剂颗粒中所含的细颗粒(具有小粒径的色调剂颗粒)的量灵敏地反映为最小直径侧的数量粒径分布指数的值。对d10p和多色半色调中的阶度特性进行详细检查。结果发现,d10p与多色半色调之间存在强相关性。
从提高清洁性的观点出发,色调剂颗粒的平均圆形度为0.95~1.00,优选为0.95~0.98,更优选为0.95~0.97。在色调剂颗粒的平均圆形度小于0.95的情况下,从清洁性的观点来看是好的。然而,由于不寻常的色调剂颗粒的存在,向纸张上的转印性可能不均匀,并且诸如多色半色调等图像中的阶度特性可能降低。
色调剂颗粒的平均圆形度通过(圆等效周长)/(周长)[(面积与颗粒图像的投影面积相同的圆的周长)/(颗粒的投影图像的周长)]。具体而言,上述值通过使用以下方法来测量。
色调剂颗粒的平均圆形度通过流动颗粒图像分析仪(由sysmexcorporation制造的fpia-3000)来计算,其首先抽吸并收集待测量的色调剂颗粒以形成平坦流,然后通过瞬时发射闪光灯将颗粒图像捕获为静态图像,然后对获得的颗粒图像进行图像分析。在计算平均圆形度时,对3,500个颗粒进行采样。
在色调剂具有外添剂的情况下,将要测量的色调剂(显影剂)分散在含有表面活性剂的水中,然后进行超声波处理以获得除去外添剂的色调剂颗粒。
(外添剂)
外添剂的实例包括无机颗粒。无机颗粒的实例包括sio2、tio2、al2o3、cuo、zno、sno2、ceo2、fe2o3、mgo、bao、cao、k2o、na2o、zro2、cao·sio2、k2o·(tio2)n、al2o3·2sio2、caco3、mgco3、baso4和mgso4。
可以在作为外添剂的无机颗粒的表面上进行疏水化处理。疏水化处理例如通过将无机颗粒浸渍在疏水化剂中而进行。疏水化剂没有特别限制,其实例包括硅烷偶联剂、硅油、钛酸酯偶联剂和铝偶联剂。其可以单独使用或两种以上组合使用。
通常,相对于100质量份的无机颗粒,疏水化剂的量例如为
外添剂的实例包括树脂颗粒(如聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯(pmma)、三聚氰胺树脂等树脂颗粒)和清洁助剂(例如,以硬脂酸锌为代表的高级脂肪酸的金属盐以及含有氟高分子量聚合物的颗粒)。
例如,相对于色调剂颗粒,外添剂的量优选为
(色调剂的制备方法)
接下来,将描述本示例性实施方式的色调剂的制备方法。
本示例性实施方式的色调剂通过在制备色调剂颗粒后将外添剂外添到色调剂颗粒中而获得。
色调剂颗粒可以通过使用干法(例如混炼粉碎法)和湿法(诸如凝集聚结法、悬浮聚合法或溶解悬浮法)中的任何一种制备。色调剂颗粒的制备方法没有特别限制,可以采用公知的制备方法。
其中,色调剂颗粒可以通过使用凝集聚结法获得。
例如,溶解悬浮法是如下的方法:在含有颗粒分散体的水性溶剂中分散通过在能够溶解粘合剂树脂的有机溶剂中溶解或分散原料(粘合剂树脂和着色剂等)制得的溶液,然后除去有机溶剂,以使色调剂颗粒成粒。
另外,凝集聚结法是通过形成构成色调剂颗粒的原料(树脂颗粒和着色剂等)的凝集体的凝集步骤和使该凝集体聚结的聚结步骤获得色调剂颗粒的方法。
在这些实例中,含有脲改性聚酯树脂作为粘合剂树脂的色调剂颗粒可以通过下述的溶解悬浮法获得。在溶解悬浮法的下述说明中,显示了获得含有未改性聚酯树脂和脲改性聚酯树脂作为粘合剂树脂的色调剂颗粒的方法。但是,色调剂颗粒可以仅含有脲改性聚酯树脂作为粘合剂树脂。
[油相溶液制备步骤]
通过在有机溶剂中溶解或分散包括未改性的聚酯树脂、具有异氰酸酯基的聚酯预聚物、胺化合物、着色剂以及防粘剂的色调剂颗粒用材料来制备油相溶液(油相溶液制备步骤)。该油相溶液制备步骤是将色调剂颗粒用材料溶解或分散在有机溶剂中获得色调剂材料的混合溶液的步骤。
油相溶液的制备方法的实例包括:1)将色调剂材料直接溶解或分散在有机溶剂中的方法;2)预先混炼色调剂材料然后将混炼物溶解或分散在有机溶剂中的方法;3)将未改性聚酯树脂、具有异氰酸酯基的聚酯预聚物和胺化合物溶解在有机溶剂中,然后将着色剂和防粘剂分散在有机溶剂中的方法;4)将着色剂和防粘剂分散在有机溶剂中,然后将未改性的聚酯树脂、具有异氰酸酯基的聚酯预聚物和胺化合物溶解在有机溶剂中的方法;5)将除具有异氰酸酯基的聚酯预聚物和胺化合物以外的色调剂颗粒用材料(未改性聚酯树脂、着色剂和防粘剂)溶解或分散在有机溶剂中,然后将具有异氰酸酯基的聚酯预聚物和胺化合物溶解在有机溶剂中的方法;6)将除具有异氰酸酯基的聚酯预聚物或胺化合物以外的色调剂颗粒用材料(未改性聚酯树脂、着色剂和防粘剂)溶解或分散在有机溶剂中,然后将具有异氰酸酯基的聚酯预聚物或胺化合物溶解在有机溶剂中的方法。油相溶液的制备方法不限于这些实例。
油相溶液的有机溶剂的实例包括:酯溶剂,如乙酸甲酯和乙酸乙酯;酮溶剂,如甲基乙基酮和甲基异丙基酮;脂肪烃溶剂,如己烷和环己烷;和卤代烃溶剂,如二氯甲烷、氯仿和三氯乙烯。这些有机溶剂可以溶解粘合剂树脂,有机溶剂溶解在水中的比率优选为约
[悬浮液制备步骤]
接着,将得到的油相溶液分散在水相溶液中制备悬浮液(悬浮液制备步骤)。
在制备悬浮液的同时,在具有异氰酸酯基的聚酯预聚物与胺化合物之间进行反应。通过该反应,产生脲改性的聚酯树脂。反应伴随分子链的交联反应和延长反应中的至少一种。具有异氰酸酯基的聚酯预聚物与胺化合物之间的反应可以与后述的溶剂除去步骤一起进行。
此处,根据聚酯预聚物的异氰酸酯基结构与胺化合物的反应性来选择反应条件。作为实例,反应时间优选为
水相溶液的实例包括通过将如有机颗粒分散剂或无机颗粒分散剂等颗粒分散剂分散在水性溶剂中而获得的水相溶液。另外,水相溶液的实例可以包括通过将颗粒分散剂分散在水性溶剂中并将聚合物分散剂溶解在水性溶剂中而获得的水相溶液。可以向水相溶液中加入公知的添加剂,如表面活性剂。
水性溶剂的实例包括水(例如,通常的离子交换水、蒸馏水或纯水)。水性溶剂可以是含有与水一起的诸如醇(甲醇、异丙醇或乙二醇等)、二甲基甲酰胺、四氢呋喃、溶纤剂(甲基溶纤剂等)、低级酮(丙酮或甲基乙基酮等)等有机溶剂的溶剂。
有机颗粒分散剂的实例包括亲水性有机颗粒分散剂。有机颗粒分散剂的实例包括聚(甲基)丙烯酸烷基酯树脂(例如聚甲基丙烯酸甲酯树脂)、聚苯乙烯树脂和聚(苯乙烯-丙烯腈)树脂等的颗粒。有机颗粒分散剂的实例还包括苯乙烯-丙烯酸类树脂等的颗粒。
无机颗粒分散剂的实例包括亲水性无机颗粒分散剂。无机颗粒分散剂的具体实例包括二氧化硅、氧化铝、氧化钛、碳酸钙、碳酸镁、磷酸三钙、粘土、硅藻土和膨润土等的颗粒,优选的是碳酸钙颗粒。无机颗粒分散剂可以单独使用,也可以两种以上组合使用。
可以用具有羧基的聚合物处理颗粒分散剂的表面。
具有羧基的聚合物的实例包括选自通过用碱金属、碱土金属、氨和胺等中的任一种中和α,β-单烯属不饱和羧酸或α,β-单烯属不饱和羧酸的羧基得到的盐(碱金属盐、碱土金属盐、铵盐和胺盐等)和α,β-单烯属不饱和羧酸酯中的至少一种的共聚物。具有羧基的聚合物还包括通过用碱金属、碱土金属、氨和胺等中的任一种中和α,β-单烯属不饱和羧酸和α,β-单烯属不饱和羧酸酯的共聚物的羧基得到的盐(碱金属盐、碱土金属盐、铵盐和胺盐等)。具有羧基的聚合物可以单独使用,也可以两种以上组合使用。
α,β-单烯属不饱和羧酸的典型实例包括α,β-不饱和单羧酸(丙烯酸、甲基丙烯酸或巴豆酸等)和α,β-不饱和二羧酸(马来酸、富马酸或衣康酸等)。另外,α,β-单烯属不饱和羧酸酯的典型实例包括(甲基)丙烯酸的烷基酯、具有烷氧基的(甲基)丙烯酸酯、具有环己基的(甲基)丙烯酸酯、具有羟基的(甲基)丙烯酸酯以及聚亚烷基二醇单(甲基)丙烯酸酯。
聚合物分散剂的实例包括亲水性聚合物分散剂。聚合物分散剂的具体实例包括具有羧基并且不具有亲油基团(羟基丙氧基或甲氧基等)的聚合物分散剂。例如,包括诸如羧甲基纤维素和羧乙基纤维素等水溶性纤维素醚。
在以增加的添加速率添加聚合物分散剂的情况下,聚合物分散剂在局部以高浓度存在,并且容易生成细颗粒。因此,通过以低浓度和降低的添加速率添加聚合物分散剂,可以防止产生细颗粒和粗颗粒。
[溶剂除去步骤]
接着,从得到的悬浮液中除去有机溶剂,得到色调剂颗粒分散体(溶剂除去步骤)。该溶剂除去步骤是除去分散在悬浮液中的水相溶液液滴中含有的有机溶剂来产生色调剂颗粒的步骤。从悬浮液中除去有机溶剂可以在悬浮液制备步骤后立即进行,或者可以在悬浮液制备步骤完成1分钟以上之后进行。
在溶剂除去步骤中,通过将获得的悬浮液冷却或加热至例如0℃~100℃,可以从悬浮液中除去有机溶剂。
除去有机溶剂的具体方法包括以下方法。(1)将空气流喷射到悬浮液中来强制更新悬浮液表面上的气相的方法。在这种情况下,可以将气体吹入悬浮液。(2)降低压力的方法。在这种情况下,可以通过提供气体填充来强制更新悬浮液表面上的气相,或者可以进一步将气体吹入悬浮液。
在除去有机溶剂的过程中,从实现促进溶剂除去和均匀化的角度看,优选的是将气体吹入悬浮液。特别是,可以提供吹入气体的多个位点。
通过上述步骤获得色调剂颗粒。
这里,在完成溶剂除去步骤之后,对色调剂颗粒分散体中形成的色调剂颗粒进行公知的洗涤步骤、固液分离步骤和干燥步骤,以获得干燥状态下的色调剂颗粒。
在洗涤步骤中,从充电性的角度来看,可以充分进行使用离子交换水的置换洗涤。
固液分离步骤没有特别限制,不过,从生产率的角度来看,可以进行抽滤或加压过滤等。另外,干燥步骤的方法也没有特别限制,但从生产率的角度来看,可以进行冷冻干燥、气流干燥、流化干燥或振动型流化干燥等。
然后,本示例性实施方式的色调剂例如通过向所获得的干燥状态下的色调剂颗粒中加入外添剂并将外添剂并将其混合而制得。
混合可以通过例如v型混合器、亨舍尔混合机或loedige混合机等进行。
此外,必要时,可以通过使用振动筛分机或风力分级机等来除去色调剂的粗颗粒。
混炼粉碎法包括:将如着色剂等各种材料混合;然后使用混炼机或挤出机等熔融混炼材料;将所得熔融混炼物粗粉碎;然后用喷射磨机等粉碎所得产物;并通过使用风力分级机而获得具有目标粒径的色调剂颗粒。
更具体地,混炼粉碎法分为混炼包含着色剂和粘合剂树脂的色调剂形成材料的混炼步骤以及粉碎混炼物的粉碎步骤。必要时,可以包括其他步骤,例如将通过混炼步骤形成的混炼物冷却的冷却步骤。
将详细描述与混炼粉碎法相关的各个步骤。
-混炼步骤-
在混炼步骤中,将包含着色剂和粘合剂树脂的色调剂形成材料混炼。
在混炼步骤中,优选以相对于100质量份色调剂形成材料为0.5质量份~5质量份的量加入水性介质(例如蒸馏水或离子交换水等水或醇等)。
在混炼步骤中使用的混炼机的实例包括单螺杆挤出机和双螺杆挤出机。在下文中,作为混炼机的实例,将参照附图对具有进料螺杆部和两个混炼部的混炼机进行说明,但本发明并不限于此。
图1是示出了用于本示例性实施方式的色调剂的制备方法中的混炼步骤的螺杆挤出机的一个实例的螺杆状态的图。
螺杆挤出机11包括具有螺杆(未示出)的筒体12,用于将作为色调剂原料的色调剂形成材料注入筒体12的注入口14,用于向筒体12中的色调剂形成材料添加水性介质的液体加入口16,以及用于排出通过混炼筒体12中的色调剂形成材料而形成的混炼物的排出口18。
筒体12被分成(按照从靠近注入口14一侧起的顺序):用于将从注入口14注入的色调剂形成材料输送到混炼部na的进料螺杆部sa;用于在第一混炼步骤中熔融混炼色调剂形成材料的混炼部na;用于将在混炼部na中熔融混炼的色调剂形成材料输送到混炼部nb的进料螺杆部sb;用于在第二混炼步骤中熔融混炼色调剂形成材料以形成混炼物的混炼部nb;和用于将形成的混炼物输送到排出口18的进料螺杆部sc。
此外,在筒体12内,为各个区段设置有不同的温度控制单元(未示出)。即,采用了其中区段12a至区段12j可以分别控制为不同的温度的构造。图1示出了分别将区段12a和区段12b中的温度控制为t0℃、区段12c至区段12e中的温度控制为t1℃并且区段12f至区段12j中的温度控制为t2℃的状态。因此,混炼部na中的色调剂形成材料加热至t1℃,并且混炼部nb中的色调剂形成材料加热至t2℃。
如上所述,混炼部na中的温度t1℃为ta-10℃至ta+10℃,并且混炼部nb中的温度t2℃为tm-10℃至tm+20℃。另外,通过dsc测量色调剂时的吸热峰的温度为ta,并且通过dsc类似地测量色调剂时的熔融温度为tm。
在将包含粘合剂树脂、着色剂以及必要时的防粘剂等的色调剂形成材料从注入口14供应到筒体12的情况下,色调剂形成材料通过进料螺杆部sa送入混炼部na中。此时,由于区段12c中的温度设定为t1℃,所以色调剂形成材料在加热变成熔融状态的状况下进料至混炼部na中。区段12d和区段12e中的温度也设定为t1℃。因此,在混炼部na中色调剂形成材料在温度t1℃熔融混炼。粘合剂树脂和防粘剂在混炼部na中变为熔融状态并被螺杆剪切。
接下来,将混炼部na中混炼的色调剂形成材料通过进料螺杆部sb送入混炼部nb中。
然后,在进料螺杆部sb中,通过将水性介质从液体加入口16注入到筒体12中,而将水性介质加入到色调剂形成材料中。另外,图1示出了将水性介质注入进料螺杆部sb的示例性实施方式。不过,本示例性实施方式不限于此,水性介质可注入到混炼部nb中,或者可将水性介质注入到进料螺杆部sb和混炼部nb两者中。也就是说,可适当地选择注入水性介质的位置和注入位点的数量。
如上所述,通过将水性介质从液体加入口16注入到筒体12中,在筒体12中色调剂形成材料和水性介质混合,色调剂形成材料通过水性介质的蒸发潜热被冷却,并保持色调剂形成材料的温度。
最后,通过在混炼部nb中熔融混炼形成的混炼物通过进料螺旋部sc输送到排出口18,然后从排出口18排出。
以如上所述的方式,进行图1所示的使用螺杆挤出机11的混炼方法。
-冷却步骤-
冷却步骤是将混炼步骤中形成的混炼物冷却的步骤。在冷却步骤中,混炼物可以从混炼步骤完成时的温度以等于或大于4℃/sec的平均降温速率冷却至40℃以下的温度。在混炼物的冷却速率较慢的情况下,在混炼步骤中微细分散在粘合剂树脂中的添加剂(着色剂和必要时的内添到色调剂颗粒中的如防粘剂等内添剂的混合物)可以重结晶,导致分散直径增大。另一方面,在以上述平均降温速率快速冷却的情况下,则刚完成混炼步骤之后的分散状态将保持不变,这是优选的。平均降温速率是指混炼物从混炼步骤完成时的温度(例如,在使用图1中的螺杆挤出机11时为t2℃)冷却至40℃的速率平均值。
冷却步骤中的冷却方法的具体实例包括使用将冷却水或盐水循环的轧辊和夹送式冷却带等的方法。在通过上述方法进行冷却的情况下,其冷却速度由轧辊的速度、盐水的流速、混炼物的供给量、轧制混炼物时的平板厚度等决定。平板厚度可以薄至1mm~3mm。
-粉碎步骤-
经粉碎步骤将冷却步骤中冷却的混炼物粉碎,以形成颗粒。在粉碎步骤中,例如,使用机械粉碎机或喷射式粉碎机等。此外,必要时,可以用热空气等对颗粒进行热处理,以球形化。
-分级步骤-
必要时,通过粉碎步骤获得的颗粒可以经分级步骤分级,以获得粒径分布在目标范围内的色调剂颗粒。在分级步骤中,使用现有技术中使用的离心分级机或惯性分级机等,并除去细颗粒(粒径小于目标范围的颗粒)和粗颗粒(粒径大于目标范围的颗粒)。
-外添步骤-
出于电荷调整、提供流动性、提供电荷交换特性等目的,可以将无机颗粒(以二氧化硅、氧化钛和氧化铝为代表)添加并附着到所获得的色调剂颗粒上。例如,这可通过使用v型混合器、亨舍尔混合机或loedige混合机等进行,并且附着可以以阶段式方式进行。
-筛分步骤-
必要时,可以在外添步骤之后设置筛分步骤。筛分方法的具体实例包括陀螺仪变速器、振动筛分机和风力分级机等。通过筛分,除去外添剂的粗颗粒等,并防止感光体上出现条纹和装置中的斑点污染等。
在本示例性实施方式中,可以使用容易控制色调剂颗粒的形状和色调剂颗粒的粒径并且对于如芯-壳结构等色调剂颗粒结构的控制范围也较大的凝集聚结法。
在下文中,将详细描述经凝集聚结法的色调剂颗粒的制备方法。
具体而言,例如,在通过凝集聚结法制备色调剂颗粒的情况下,色调剂颗粒是通过如下步骤制备:制备其中分散有作为粘合剂树脂的树脂颗粒的树脂颗粒分散液的步骤(树脂颗粒分散液制备步骤);通过在树脂颗粒分散液中(必要时,在混合其他颗粒分散液之后的分散液中)使树脂颗粒(以及必要时的其它颗粒)凝集形成凝集颗粒的步骤(凝集颗粒形成步骤);以及加热其中分散有凝集颗粒的凝集颗粒分散液并使所述凝集颗粒聚结形成色调剂颗粒的步骤(聚结步骤)。
以下,对各步骤进行详细说明。
在下文的描述中,将描述获得包含着色剂和防粘剂的色调剂颗粒的方法。可选地使用着色剂和防粘剂。也可以使用着色剂和防粘剂以外的其他添加剂。
-树脂颗粒分散液制备步骤-
首先,制备其中分散有作为粘合剂树脂的树脂颗粒的树脂颗粒分散液,以及其中分散有着色剂颗粒的着色剂颗粒分散液和分散有防粘剂颗粒的防粘剂颗粒分散液。
此处,通过用表面活性剂将树脂颗粒分散在分散介质中来制备树脂颗粒分散液。
例如,使用水性介质作为用于树脂颗粒分散液的分散介质。
水性介质的实例包括诸如蒸馏水或离子交换水等水和醇等。所述介质可以单独使用或两种以上组合使用。
表面活性剂的实例包括:阴离子表面活性剂,如硫酸酯盐、磺酸盐、磷酸酯或皂阴离子表面活性剂;阳离子表面活性剂,如胺盐和季铵盐阳离子表面活性剂;和非离子表面活性剂,如聚乙二醇类表面活性剂、烷基苯酚环氧乙烷加合物和多元醇。在这些实例中,特别优选使用阴离子表面活性剂和阳离子表面活性剂。非离子表面活性剂可以与阴离子表面活性剂或阳离子表面活性剂一起使用。
表面活性剂可以单独使用,或两种以上组合使用。
作为将树脂颗粒分散在树脂颗粒分散液的分散介质中的方法,可以举出使用例如旋转剪切型均化器、具有介质的球磨机、砂磨机或戴诺磨机的常见分散方法。另外,根据树脂颗粒的种类,树脂颗粒可以使用例如转相乳化法分散在树脂颗粒分散液中。
转相乳化法是如下方法:通过将待分散的树脂溶解在树脂可溶的疏水性有机溶剂中从而将树脂以颗粒状态分散,通过向有机连续相(o相)中加入碱而进行中和,并通过加入水性介质(w相)进行从w/o至o/w的转化(所谓的转相),从而形成非连续相,并将树脂以颗粒形式分散在水介质中。
分散在树脂颗粒分散液中的树脂颗粒的体积平均粒径例如优选为0.01μm~1μm,更优选为0.08μm~0.8μm,进一步优选为0.1μm~0.6μm。
树脂颗粒的体积平均粒径如下测量:相对于使用通过激光衍射型粒径分布测量装置(例如,由horiba,ltd.制造的la-700)测量获得的粒径分布而划分的粒径范围(通道),针对体积从最小直径侧开始绘制累积分布,并将相对于全部颗粒的累积百分率变为50%时的粒径设为体积平均粒径d50v。注意,其他分散液中的颗粒的体积平均粒径也以相同的方式测量。
分散在树脂颗粒分散液中的树脂颗粒的粒径差优选等于或小于80nm,更优选等于或小于70nm,还更优选等于或小于60nm。在树脂颗粒的粒径差为等于或小于80nm的情况下,在凝集颗粒形成步骤中树脂颗粒的内聚力变得更均匀。因此,色调剂颗粒的粒径变得均匀,并且gsdv(90/50)容易变为1.26以下,gsdp(50/10)容易变为1.28以下。
此处,树脂颗粒的粒径差是指在使用microtrack(microtrackupa9340,由nikkisoco.,ltd.制造)测量树脂颗粒分散液的情况下10%粒径与90%粒径之间的粒径差。另外,在混合了多种树脂颗粒分散液的情况下,粒径差是指在使用microtrack测量混合树脂颗粒分散液的情况下10%粒径与90%粒径之间的粒径差。
树脂颗粒分散液中含有的树脂颗粒的含量例如优选为
例如,以与树脂颗粒分散液相同的方式,还制备着色剂颗粒分散液和防粘剂颗粒分散液。也就是说,关于颗粒的体积平均粒径、分散介质、分散方法和树脂颗粒分散液中的颗粒的含量,同样适用于分散在着色剂颗粒分散液中的着色剂颗粒和分散在防粘剂颗粒分散液中的防粘剂颗粒。
分散在着色剂颗粒分散液或防粘剂颗粒分散液中的各个颗粒的粒径在与树脂颗粒分散液混合的情况下可表现出较小的粒径差。10%粒径与90%粒径之间的粒径差优选等于或小于80nm,更优选等于或小于70nm,还更优选等于或小于60nm。
-凝集颗粒形成步骤-
接下来,将着色剂颗粒分散液和防粘剂颗粒分散液与树脂颗粒分散液混合。
然后,在混合分散液中,树脂颗粒、着色剂颗粒和防粘剂颗粒杂凝集形成包括树脂颗粒、着色剂颗粒以及防粘剂颗粒且直径与色调剂颗粒的目标直径接近的凝集颗粒。
具体地,例如,向混合分散液中添加凝集剂,将混合分散液的ph调节为酸性(例如,ph为
在凝集颗粒形成步骤中,例如,可以在室温(例如
此外,在进行加热之前,体系中的压力可以减小至60kpa(绝对)至95kpa(绝对)的范围内以对体系内部除气,同时搅拌体系0.5小时~2小时,以减少体系中的气泡。根据本发明人的发现,由于气泡引起的聚集,体系中气泡的存在可能导致团聚的颗粒大于中心粒径。另外,虽然原因不清楚,但由于气泡引起的凝集,可能会产生小于中心粒径的团聚颗粒。因此,可能难以缩小色调剂颗粒的粒径分布。通过减少体系中的气泡,色调剂颗粒的粒径分布容易变窄。
凝集剂的实例包括极性与作为分散剂添加到混合分散液中的表面活性剂的极性相反的表面活性剂、无机金属盐和二价以上的金属络合物。特别是,在使用金属络合物作为凝集剂的情况下,表面活性剂的使用量减少,并且充电特性提高。
必要时,可以使用与凝集剂中的金属离子形成络合物或类似键的添加剂。螯合剂适合用作这种添加剂。
无机金属盐的实例包括:金属盐,如氯化钙、硝酸钙、氯化钡、氯化镁、氯化锌、氯化铝和硫酸铝;以及无机金属盐聚合物,如聚氯化铝、聚氢氧化铝和多硫化钙。
作为螯合剂,可以使用水溶性螯合剂。螯合剂的实例包括:羟基羧酸,如酒石酸、柠檬酸和葡糖酸;亚氨基二乙酸(ida);次氮基三乙酸(nta);和乙二胺四乙酸(edta)。
例如,相对于100质量份的树脂颗粒,螯合剂的添加量优选为0.01质量份~5.0质量份,更优选等于或大于0.1质量份且小于3.0质量份。
-聚结步骤-
接着,例如,将分散有凝集颗粒的凝集颗粒分散液在等于或高于树脂颗粒的玻璃化转变温度的温度下(例如,比树脂颗粒的玻璃化转变温度高10℃~30℃的温度)加热,以使凝集颗粒聚结并形成色调剂颗粒。
色调剂颗粒通过前述步骤获得。
注意,色调剂颗粒可以通过如下步骤制备:获得其中分散有凝集颗粒的凝集颗粒分散液,然后将凝集颗粒分散液和其中分散有树脂颗粒的树脂颗粒分散液进一步相互混合,并凝集,使得树脂颗粒进一步附着在凝集颗粒的表面上,以此方式形成第二凝集颗粒的步骤;和通过加热其中分散有第二凝集颗粒的第二凝集颗粒分散液并使第二凝集颗粒聚结从而形成具有芯/壳结构的色调剂颗粒的步骤。
在形成第二凝集颗粒的情况下,可以增加树脂颗粒分散液的添加速率。在形成第二凝集颗粒的情况下,相对于500质量份的凝集颗粒分散液,树脂颗粒分散液的添加速率优选为80质量份/min~500质量份/min,更优选为100质量份/min~300质量份/min。在树脂颗粒分散液的添加速率为80质量份/min~500质量份/min的情况下,树脂颗粒均匀地分散在体系中。结果,凝集颗粒的粒径变得均匀,并且色调剂颗粒的粒径分布容易变窄。
此处,在聚结步骤后,溶液中形成的色调剂颗粒进行公知的洗涤步骤、固液分离步骤和干燥步骤,由此得到干燥的色调剂颗粒。
在洗涤步骤中,从充电性来看,充分进行离子交换水的置换洗涤。此外,固液分离步骤没有特别限制,从生产性来看,可以进行抽滤、压滤等。另外,关于干燥步骤的方法,也没有特别的限制,从生产性来看,可以进行冷冻干燥、气流干燥、流化干燥、振动型流化干燥等。
然后,例如通过向获得的干燥状态下的色调剂颗粒添加外添剂并将其混合来制备本示例性实施方式的色调剂。混合可以通过例如v型混合机、亨舍尔混合机或loedige混合机等进行。此外,必要时,可以通过使用振动分级器或风力分级器等除去色调剂的粗颗粒。
-通气流动能量-
在本示例性实施方式的色调剂中,使用粉末流变仪在旋转叶片的叶尖速度为100mm/sec、旋转叶片的进入角为-5°且通气流速为5ml/min的条件下,在第一次测量时测得的通气流动能量可以为100mj~300mj,更优选为100mj~250mj,还更优选为100mj~200mj。在通气流动能量为100mj~300mj的情况下,由于可进一步增强色调剂的流动性,微转印变得可行。结果,多色半色调图像的阶度特性变得更好。
在本示例性实施方式的色调剂中,通气流速为5ml/min时的通气流动能量与通气流速为80ml/min时的通气流动能量之比((通气流速为5ml/min时的通气流动能量)/(通气流速为80ml/min时的通气流动能量))优选为3~8,更优选为3~7,还更优选为3~6。在该比例((通气流速为5ml/min时的通气流动能量)/(通气流速为80ml/min时的通气流动能量))为3~8的情况下,在形成具有高图像浓度的色调剂图像之后形成多色半色调图像时,阶度特性进一步增强。
接下来,将描述使用粉末流变仪测量流动性的方法。
粉末流变仪是一种流动性测量装置,用于同时测量通过旋转叶片在填充颗粒中螺旋旋转所获得的旋转扭矩和垂直荷载,由此直接获得流动性。通过测量旋转扭矩和垂直荷载两者,以高灵敏度检测包括粉末本身特性和外部环境影响的流动性。另外,测量在颗粒的填充状态保持恒定的情况下进行。因此,获得了具有良好再现性的数据。
使用freemantechnologyltd.制造的ft4作为粉末流变仪进行测量。为了在测量之前消除温度和湿度的影响,将显影剂(或色调剂)在25℃的温度和45%rh的湿度下存放8小时以上并使用。
首先,用显影剂(或色调剂)以高度超过61mm的量填充内径为25mm的分离式容器(高度为61mm的25ml容器,其上放置有高度为22mm的筒体,以使它们可垂直分离)。
在填充显影剂(或色调剂)之后,轻轻地搅拌填充的显影剂(或色调剂)以进行使样品均匀化的操作。这个操作在下文称为调理。
在调理中,旋转叶片在不受到来自色调剂的阻力的旋转方向上轻轻地搅拌,从而不对填充状态下的显影剂(或色调剂)施加应力,并且除去大部分多余空气和局部应力,以使样品均匀。具体而言,进行调理,以在距底部70mm的高度至距底部2mm的高度的容器内部进行搅拌,旋转叶片的叶尖速度为40mm/sec,进入角度为5°。
此时,螺旋桨式旋转叶片也在旋转的同时向下移动。因此,叶尖绘制出螺旋,并且此时由螺旋桨的叶尖绘制出的螺旋路径的角度称为进入角度。
在重复调理操作四次之后,轻轻移动分离式容器的容器上端,并且将容器内的显影剂(或色调剂)在61mm的高度去掉,以获得填充25ml容器的色调剂。进行调理操作的原因是为了稳定地获得流动能量,重要的是始终获得具有恒定体积的稳定粉末。
此外,在进行一次调理操作之后,在旋转叶片以100mm/sec的叶尖速度在距底部55mm的高度至距底部2mm的高度的容器内部旋转的同时将进入角度移动至-5°的情况下,测量旋转扭矩和垂直荷载。此时螺旋桨的旋转方向与调理相反(从上方看顺时针)。
图2a和2b示出了相对于距底部的高度h的旋转扭矩和垂直荷载之间的关系。图3示出了由相对于高度h的旋转转矩和垂直荷载获得的能量梯度(mj/mm)。通过对图3中的能量梯度进行积分得到的面积(图3中的阴影区域)是流动能量(mj)。流动能量通过将距底部2mm的高度到距底部55mm的高度的部分积分来计算。
另外,为了减少由误差引起的影响,调理和能量测量操作的这种循环进行五次,并将所测量的流动能量的平均值取为流动能量(mj)。
旋转叶片是由freemantechnologyltd.制造的图4所示的直径
在测量旋转叶片的旋转扭矩和垂直荷载的情况下,从容器底部以目标通气流速(ml/min)流动空气时测量的流动能量是“通气流动能量”,在没有从容器底部通气的情况下测量的流动能量(即在0ml/min的通气流速下测量的)是“基本流动能量”。在freemantechnologyco.制造的ft4中,控制通气量的流入状态。
<色调剂组>
本示例性实施方式的色调剂组包括n种(n为等于或大于2的整数)显示彼此不同的颜色的静电荷图像显影用色调剂,其中,静电荷图像显影用色调剂的至少一种包括最大直径侧的体积粒径分布指数(gsdv(90/50))为1.26以下、最小直径侧的数量粒径分布指数(gsdp(50/10))为1.28以下、gsdv(90/50)/gsdp(50/10)为0.96~1.01且平均圆形度为0.95~1.00的色调剂颗粒。也就是说,本示例性实施方式的色调剂组包括n种(n为等于或大于2的整数)显示彼此不同的颜色的静电荷图像显影用色调剂,其中,静电荷图像显影用色调剂的至少一种是本示例性实施方式的色调剂。
在本示例性实施方式的色调剂组中,优选的是,所有静电荷图像显影用色调剂均是本示例性实施方式的色调剂。
在本示例性实施方式的色调剂组中,在所有静电荷图像显影用色调剂均是本示例性实施方式的色调剂的情况下,对于各种静电荷图像显影用色调剂,使用粉末流变仪在旋转叶片的叶尖速度为100mm/sec、旋转叶片的进入角为-5°且通气流速为5ml/min的条件下测得的通气流速为5ml/min时的通气流动能量的最大值和最小值之间的差异(即,具有通气流动能量最高值的色调剂的通气流动能量与具有通气流动能量最低值的色调剂的通气流动能量之差的绝对值)优选等于或小于80mj,更优选等于或小于60mj,还更优选等于或小于50mj。在通气流动能量的最大值和最小值之间的差异等于或小于80mj的情况下,多色半色调图像的阶度特性变得更好。
<第二示例性实施方式>
下面,将描述第二示例性实施方式的静电荷图像显影用色调剂和色调剂组。将省略与第一示例性实施方式相同的构成的描述。
<静电荷图像显影用色调剂>
本示例性实施方式的静电荷图像显影用色调剂包含色调剂颗粒,所述色调剂颗粒的最大直径侧的体积粒径分布指数(gsdv(90/50))为1.26以上;最小直径侧的数量粒径分布指数(gsdp(50/10))为1.28以下;平均圆形度为0.95~1.00;且不规则形状侧的圆形度分布指数(gsd(50/10))为1.03以下。
根据本示例性实施方式的静电荷图像显影用色调剂,可防止多色半色调图像中的图像不均匀。尽管原因不清楚,但据推测如下。
在多色半色调图像的构成中,至少两种颜色的色调剂在记录介质上形成薄色调剂层。为了防止多色半色调图像的变化,有必要使至少两种颜色的色调剂在整个记录介质上均匀分布,以形成色调剂层。
本示例性实施方式的色调剂包含gsdv(90/50)为1.26以上,gsdp(50/10)为1.28以下,平均圆形度为0.95~1.00且gsd(50/10)为1.03以下的色调剂颗粒。因此,与现有技术的色调剂颗粒相比,这种色调剂表现出其中最大直径侧的色调剂颗粒的分布宽于体积平均粒径(d50v)的粒径分布。此外,与现有技术的色调剂颗粒相比,色调剂颗粒在不规则形状侧的圆形度的分布较窄。这种色调剂颗粒在显影装置中具有高流动性,特别是在高温高湿环境下形成具有高图像浓度的色调剂图像之后具有优异的流动性。在色调剂颗粒在显影装置中具有高流动性的情况下,容易形成色调剂均匀分散在整个记录介质上的色调剂层。结果,据推测防止了多色半色调图像中的图像不均匀性。特别是在高温高湿环境下,在形成具有高图像浓度的色调剂图像之后形成多色半色调图像的情况下,本示例性实施方式的色调剂在防止色调剂图像中的图像不均匀方面是优异的。
与第一示例性实施方式的色调剂相似,第二示例性实施方式的色调剂被配置为包括色调剂颗粒和必要时的外添剂。
在第二示例性实施方式中,色调剂颗粒的gsdv(90/50)为1.26以上,优选为1.28以上,更优选为1.30以上。在色调剂颗粒的gsdv(90/50)小于1.26的情况下,色调剂颗粒的流动性可能劣化,并且多色半色调图像中可能出现图像不均匀。色调剂颗粒的gsdv(90/50)可以为1.45以下。
在第二示例性实施方式中,色调剂颗粒的gsdp(50/10)为1.28以下,优选为1.26以下,更优选1.24以下。在色调剂颗粒的gsdp(50/10)超过1.28的情况下,色调剂颗粒的流动性可能劣化,并且多色半色调图像中可能出现图像不均匀。色调剂颗粒的gsdp(50/10)可以为1.10以上。
从提高清洁性的角度来看,色调剂颗粒的平均圆形度为0.95~1.00,优选为0.95~0.985,更优选为0.955~0.985,还更优选为0.955~0.980。在色调剂颗粒的平均圆形度小于0.95的情况下,色调剂颗粒的流动性可能劣化,并且多色半色调图像中可能出现图像不均匀。
在本示例性实施方式中,不规则形状侧的圆形度分布指数(gsd(50/10))为如下求出的值:基于通过下文所述的方法测量的各个色调剂颗粒的圆形度,从小圆形度侧起绘制累积分布。
在各个色调剂颗粒的从小圆形度侧起的累积分布中,将累积百分比变为10%时的圆形度定义为d10,将累积百分比变为50%时的圆形度定义为d50。使用这些数据,将不规则形状侧的圆形度分布指数(gsd(50/10))计算为d50/d10。
色调剂颗粒的gsd(50/10)为1.03以下,优选为1.025以下,更优选为1.02以下。在gsd(50/10)超过1.03的情况下,色调剂颗粒的流动性可能劣化,并且多色半色调图像中可能出现图像不均匀。色调剂颗粒的gsd(50/10)可为1.00以上。
本示例性实施方式的色调剂颗粒可以具有以下参数:最大直径侧的体积粒径分布指数(gsdv(90/50))为1.28以上,最小直径侧的数量粒径分布指数(gsdp(50/10))为1.28以下,平均圆形度为0.955~0.985,不规则形状侧的圆形度分布指数(gsd(50/10))为1.03以下。
如上所述,与现有技术的色调剂颗粒相比,本示例性实施方式的色调剂颗粒显示出最大直径侧的色调剂颗粒的分布宽于体积平均粒径(d50v)的粒径分布。此外,与现有技术的色调剂颗粒相比,色调剂颗粒在不规则形状侧的圆形度分布较窄。在一个凝集颗粒形成步骤中可能难以形成表现出这种物理性质的色调剂颗粒。在制造本示例性实施方式的色调剂颗粒的情况下,可以通过在混合分散液的搅拌速度和加热混合分散液时的升温速率(℃/min)方面不同的至少两个凝集颗粒形成步骤形成多种凝集颗粒,然后混合,并进行下文所述的聚结步骤。
例如,通过提高混合分散液的搅拌速度,凝集颗粒的圆形度容易增大。通过降低混合分散液的搅拌速度,凝集颗粒的圆形度容易减小。通过增大加热混合分散液时的升温速率,凝集颗粒的圆形度容易减小。通过降低加热混合分散液时的升温速率,凝集颗粒的圆形度容易增大。因此,通过控制混合分散液的搅拌速度或加热混合分散液时的升温速率以及凝集颗粒的粒径,可以获得具有所需粒径分布和圆形度的色调剂。
-通气流动能量-
在本示例性实施方式的色调剂中,使用粉末流变仪在旋转叶片的叶尖速度为100mm/sec、旋转叶片的进入角为-5°且通气流速为0ml/min的条件下测量的基本流动能量优选为100mj~250mj,更优选为110mj~230mj,还更优选为120mj~210mj。在通气流动能量为100mj~250mj的情况下,由于色调剂的流动性进一步增强,因而可以实现微转印。结果,可进一步防止多色半色调图像的图像不均匀性。
在本示例性实施方式的色调剂中,使用粉末流变仪在旋转叶片的叶尖速度为100mm/sec、旋转叶片的进入角为-5°且通气流速为80ml/min的条件下测量的通气流动能量优选等于或小于40mj,更优选等于或小于35mj,还更优选等于或小于30mj。在通气流动能量等于或小于40mj的情况下,在形成具有高图像浓度的色调剂图像后形成多色半色调图像时,可进一步防止多色半色调图像的图像不均匀。
<色调剂组>
本示例性实施方式的色调剂组包括n种(n为等于或大于2的整数)显示彼此不同的颜色的静电荷图像显影用色调剂,其中,静电荷图像显影用色调剂的至少一种包括最大直径侧的体积粒径分布指数(gsdv(90/50))为1.26以下、最小直径侧的数量粒径分布指数(gsdp(50/10))为1.28以下、平均圆形度为0.95~1.00且不规则形状侧的圆形度分布指数(gsd(50/10))为1.03以下的色调剂颗粒。也就是说,本示例性实施方式的色调剂组包括n种(n为等于或大于2的整数)显示彼此不同的颜色的静电荷图像显影用色调剂,其中,静电荷图像显影用色调剂的至少一种是本示例性实施方式的色调剂。
在本示例性实施方式的色调剂组中,优选的是,所有静电荷图像显影用色调剂均是本示例性实施方式的色调剂。
在本示例性实施方式的色调剂组中,在所有静电荷图像显影用色调剂均是本示例性实施方式的色调剂的情况下,对于各种静电荷图像显影用色调剂,使用粉末流变仪在旋转叶片的叶尖速度为100mm/sec、旋转叶片的进入角为-5°且通气流速为0ml/min的条件下测得的基本流动能量的最大值和最小值之间的差异(即,具有基本流动能量最高值的色调剂的基本流动能量与具有基本流动能量最低值的色调剂的基本流动能量之差的绝对值)优选等于或小于50mj,更优选等于或小于40mj,还更优选等于或小于30mj。在基本流动能量的最大值和最小值之间的差异等于或小于50mj的情况下,可进一步防止多色半色调图像的图像不均匀。
<第三示例性实施方式>
下面,将描述第三示例性实施方式的静电荷图像显影用色调剂和色调剂组。将省略与第一示例性实施方式相同的构成的描述。
<静电荷图像显影用色调剂>
第三示例性实施方式的静电荷图像显影用色调剂(下文在一些情形中简称为“色调剂”)包含色调剂颗粒,所述色调剂颗粒的最大直径侧的体积粒径分布指数(gsdv(90/50))为1.20~1.40,最小直径侧的数量粒径分布指数(gsdp(50/10))为1.30以上,gsdv(90/50)/gsdp(50/10)为0.93以下,平均圆形度为0.94~1.00。
第三示例性实施方式的静电荷图像显影用色调剂几乎不会飞散。尽管原因不清楚,但据推测如下。
在高温/高湿/高速的应力状态下输出图像时,如上所述,色调剂的流动性劣化,并且在显影装置中的搅拌变得不充分。因此,在输出图像的情况下可能产生低充电色调剂。
第三示例性实施方式的色调剂包含gsdv(90/50)为1.20~1.40、gsdp(50/10)为1.30以上、gsdv(90/50)/gsdp(50/10)为0.93以下且平均圆形度为0.94~1.00的色调剂颗粒。因此,与现有技术的色调剂颗粒相比,这种色调剂显示出最小直径侧的色调剂颗粒的分布宽于体积平均粒径(d50v)的粒径分布。在这种色调剂颗粒中,细色调剂颗粒占全部色调剂颗粒的比例相对较高。细色调剂颗粒以与外添到色调剂颗粒中的外添剂相同的方式发挥作为间隔物的功能。因此,在第三示例性实施方式的色调剂中,即使在高温/高湿/高速的应力状态下输出图像的情况下,色调剂的流动性也难以劣化,并且显影装置中的搅拌难以变得不充分。当色调剂在显影装置中搅拌时,难以产生低充电色调剂。结果,据推测色调剂几乎不会飞散。
与第一示例性实施方式的色调剂相似,第三示例性实施方式的色调剂被配置为包括色调剂颗粒和必要时的外添剂。
(色调剂颗粒)
与第一示例性实施方式相似,色调剂颗粒例如被配置为包括粘合剂树脂和必要时的着色剂、防粘剂和其他添加剂。
作为粘合剂树脂,优选的是酸值为8.0mgkoh/g~18.0mgkoh/g的树脂。树脂的酸值更优选为9.0mgkoh/g~17.0mgkoh/g,还更优选为10.0mgkoh/g~16.0mgkoh/g。
色调剂颗粒含有后述的防粘剂和作为粘合剂树脂的酸值为8.0mgkoh/g~18.0mgkoh/g的树脂。因此,由于与防粘剂的相容性的原因,防粘剂占据细色调剂颗粒表面的比例增大,并且树脂的比例容易减小。通过增加防粘剂占据色调剂颗粒表面的比例,可防止色调剂颗粒表面上的吸湿。因此,据认为,容易确保能够展示出作为间隔物功能的细色调剂颗粒的流动性,并且提高色调剂在高温高湿下的流动性。随着色调剂的流动性增强,色调剂在显影装置中容易搅拌,结果,据推测可进一步防止色调剂的飞散。
树脂的酸值根据jisk-0070:1992测量。
作为酸值为8.0mgkoh/g~18.0mgkoh/g的树脂,合适的是聚酯树脂。作为聚酯树脂,可以使用与第一示例性实施方式中所述形同的聚酯树脂。
-着色剂-
作为着色剂,与第一示例性实施方式相似,可以使用与色调剂的颜色相对应的现有技术已知的着色剂。
被认为是由流动性劣化引起的色调剂飞散对于显示容易视觉识别的颜色的色调剂来说是明显的。因此,作为第三示例性实施方式的色调剂,优选的是,色调剂是容易视觉识别的显示品红色的品红色调剂或显示青色的青色色调剂。
此外,通过防止容易视觉识别的显示品红色的品红色色调剂或显示青色的青色色调剂的飞散,可增强单色半色调的再现性。
青色着色剂可以包括选自由颜料蓝、酞菁蓝和溶剂青组成的组中的至少一种。
品红色着色剂可以包括选自由颜料红、颜料紫和碱性红组成的组中的至少一种。
在第三示例性实施方式中,色调剂颗粒的gsdv(90/50)为1.20~1.40,优选为1.25~1.38,更优选为1.30~1.35。在色调剂颗粒的gsdv(90/50))小于1.20的情况下,流动性可能由于色调剂之间缺少空隙而劣化。另外,在色调剂颗粒的gsdv(90/50)超过1.40的情况下,由于粗颗粒导致的每个色调剂颗粒的电荷分布的变化,而可能出现转印不良。
在第三示例性实施方式中,色调剂颗粒的gsdp(50/10)为1.30以上,优选为1.35以上,更优选为1.38以上。另外,色调剂颗粒的gsdp(50/10)可以为1.50以下。在色调剂颗粒的gsdp(50/10)小于1.30的情况下,流动性可能由于色调剂之间缺少空隙而劣化。
在第三示例性实施方式中,色调剂颗粒的gsdv(90/50)/gsdp(50/10)为0.93以下,优选为0.92以下,更优选为0.90以下。另外,色调剂颗粒的gsdv(90/50)/gsdp(50/10)可以为0.85以上。在色调剂颗粒的gsdv(90/50)/gsdp(50/10)超过0.93的情况下,由于粗颗粒导致的每个色调剂颗粒的电荷分布的变化,而可能出现转印不良。
在第三示例性实施方式中,在计算最大直径侧的体积粒径分布指数的情况下,使用d90v代替用于计算体积粒径分布指数(gsdv(84/16))的d84v(累积百分比变为84%时的粒径)的原因是,更灵敏地将色调剂颗粒中包含的粗颗粒(具有大粒径的色调剂颗粒)的量反映为最大直径侧的体积粒径分布指数的值。
另外,在第三示例性实施方式中,在计算最小直径侧的数量粒径分布指数的情况下,使用d10p代替用于计算数量粒径分布指数(gsdp(84/16))的d16p(累积百分比变为16%时的粒径)的原因是,更灵敏地将色调剂颗粒中包含的粗颗粒(具有大粒径的色调剂颗粒)的量反映为最小直径侧的数量粒径分布指数的值。
从增强清洁性的角度来看,色调剂颗粒的平均圆形度为0.94~1.00,优选为0.95~1.00,更优选为0.96~1.00。在色调剂颗粒的平均圆形度小于0.94的情况下,清洁刮板上的应力较大,并且可能出现刮板故障。
粒径为色调剂颗粒的体积平均粒径(d50v)的0.1~0.5倍的色调剂颗粒的平均圆形度优选为0.96~1.00,更优选为0.97~1.00,还更优选为0.98~1.00。粒径为色调剂颗粒的体积平均粒径(d50v)的0.1~0.5倍的色调剂颗粒对应于所谓的细色调剂颗粒。细色调剂颗粒的平均圆形度为0.96~1.00表明细色调剂颗粒的形状基本上为球形。在细色调剂微粒的形状基本上为球形的情况下,容易发挥作为间隔物的功能。结果,据推测,色调剂的流动性增强并且可进一步防止色调剂的飞散。
粒径为色调剂颗粒的体积平均粒径(d50v)的0.1~0.5倍的色调剂颗粒的平均圆形度以与上述平均圆形度相同的方式测量。
在第三示例性实施方式的色调剂颗粒中,优选的是,最大直径侧的体积粒径分布指数(gsdv(90/50))为1.25~1.38,最小直径侧的数量粒径分布指数(gsdp(50/10))为1.35以上,gsdv(90/50)/gsdp(50/10)为0.92以下,且平均圆形度为0.95~1.00;更优选的是,最大直径侧的体积粒径分布指数(gsdv(90/50))为1.30~1.35,最小直径侧的数量粒径分布指数(gsdp(50/10))为1.38以上,gsdv(90/50)/gsdp(50/10)为0.90以下,且平均圆形度为0.96~1.00。
如上所述,与现有技术的色调剂颗粒相比,本示例性实施方式的色调剂颗粒显示出最小直径侧的色调剂颗粒的分布宽于体积平均粒径(d50v)的粒径分布。在一个步骤中可能难以形成表现出这种物理性质的色调剂颗粒。在制备本示例性实施方式的色调剂颗粒的情况下,通过进行离心处理等,可以调节色调剂颗粒的粒径分布。
例如,将分散在诸如水等溶剂中的色调剂颗粒进行离心处理,并将从相对于整个色调剂分散液为例如30体积%的上清液收集的色调剂颗粒添加到未进行离心处理的普通色调剂颗粒中,从而使得最小粒径侧的色调剂颗粒的分布可以宽于体积平均粒径(d50v)。
在通过诸如混炼粉碎法等干法制备色调剂颗粒的情况下,可以在将所获得的色调剂颗粒分散在诸如水等溶剂中之后进行离心处理等。在通过湿法制备色调剂颗粒的情况下,可以对色调剂颗粒的分散液进行离心处理等。
在这种情况下,通过加热从上清液收集的色调剂颗粒,最小粒径侧的色调剂颗粒的形状可以变得更加球形。
-通气流动能量-
在本示例性实施方式的色调剂中,使用粉末流变仪在旋转叶片的叶尖速度为100mm/sec、旋转叶片的进入角为-5°且通气流速为0ml/min的条件下测量的基本流动能量为150mj~500mj,更优选为150mj~400mj,还更优选为180mj~300mj。在通气流动能量为150mj~500mj的情况下,可以进一步防止被认为由色调剂流动性劣化导致的色调剂的飞散。
在本示例性实施方式的色调剂中,基于使用粉末流变仪在旋转叶片的叶尖速度为100mm/sec、旋转叶片的进入角为-5°且通气流速为10ml/min的条件下测量的通气流动能量与上述基本流动能量的通气指数(基本流动能量/通气流动能量)优选为25~80,更优选为25~70,还更优选为30~60。在通气指数为25~80的情况下,可以进一步防止被认为由色调剂流动性劣化导致的色调剂的飞散。特别是,容易防止高应力环境下色调剂的飞散。
<静电荷图像显影剂>
本示例性实施方式的静电荷图像显影剂包含第一至第三示例性实施方式的色调剂中的至少一种。
本示例性实施方式的静电荷图像显影剂可以是仅包含示例性实施方式的色调剂的单成分显影剂,或者可以是色调剂与载体相互混合的双成分显影剂。
载体没有特别限制,可以使用公知的载体。载体的实例包括:其中由磁性颗粒构成的芯的表面被覆有涂层树脂的被覆载体;其中磁性颗粒分散并分布在基质树脂中的磁性颗粒分散型载体;以及树脂浸渍在多孔磁性颗粒中的树脂浸渍型载体。
注意,磁性颗粒分散型载体和树脂浸渍型载体可以是其中前述载体的形成颗粒设置为芯并且芯被覆有涂层树脂的载体。
磁性颗粒的实例包括诸如铁、镍或钴等磁性金属和诸如铁氧体和磁铁矿等磁性氧化物。
涂层树脂和基质树脂的实例包括聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚乙酸乙烯酯、聚乙烯醇、聚乙烯醇缩丁醛、聚氯乙烯、聚乙烯醚、聚乙烯酮、氯乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、苯乙烯-丙烯酸酯共聚物或包含有机硅氧烷键的纯硅酮树脂或其改性产物、氟树脂、聚酯、聚碳酸酯、酚树脂和环氧树脂。
注意,涂层树脂和基质树脂中可以含有如导电颗粒等其他添加剂。
导电颗粒的实例包括以下的颗粒:金、银或铜等金属;碳黑、氧化钛、氧化锌、氧化锡、硫酸钡、硼酸铝、钛酸钾。
此处,为了用涂层树脂被覆芯的表面,使用由涂层树脂以及必要时的各种添加剂溶解在适当的溶剂中的涂层形成用溶液被覆表面的方法。溶剂没有特别限制,可以考虑要使用的涂层树脂和被覆适合性等来选择。
树脂被覆方法的具体实例包括:将芯浸渍在涂层形成用溶液中的浸渍法,将涂层形成用溶液喷雾到芯的表面的喷雾法,将涂层形成用溶液喷雾到经流动空气而浮起的状态下的芯的流化床法,以及在混炼涂布机中将载体的芯和涂层形成用溶液混合并除去溶剂的混炼机涂布法。
双成分显影剂中的色调剂和载体之间的混合比(质量比)优选为色调剂:载体=1:100~30:100,更优选3:100~20:100。
<图像形成装置/图像形成方法>
下面将描述本示例性实施方式的图像形成装置和图像形成方法。
本示例性实施方式的图像形成装置包括:图像保持部件,对图像保持部件的表面充电的充电单元,在图像保持部件的充电表面上形成静电荷图像的静电荷图像形成单元,收纳有静电荷图像显影剂并使用该静电荷图像显影剂使形成在图像保持部件的表面上的静电荷图像显影为色调剂图像的显影单元,将图像保持部件的表面上形成的色调剂图像转印至记录介质表面上的转印单元,和使转印至记录介质表面上的色调剂图像定影的定影单元。另外,作为静电荷图像显影剂,采用本示例性实施方式的静电荷图像显影剂。
在本示例性实施方式的图像形成装置中,图像形成方法(本示例性实施方式的图像形成方法)包括:对图像保持部件的表面充电的充电步骤;在图像保持部件的充电表面上形成静电荷图像的静电荷图像形成步骤;使用本示例性实施方式的静电荷图像显影剂将形成在图像保持部件的表面上的静电荷图像显影为色调剂图像的显影步骤;将形成在图像保持部件的表面上的色调剂图像转印到记录介质表面上的转印步骤;和使转印到记录介质表面上的色调剂图像定影的定影步骤。
作为本示例性实施方式的图像形成装置,公知的图像形成装置例如:将形成在图像保持部件的表面上的色调剂图像直接转印至记录介质上的直接转印型装置;将形成在图像保持部件的表面上的色调剂图像一次转印到中间转印部件的表面上,并将转印至中间转印部件上的色调剂图像二次转印到记录介质表面上的中间转印型装置;包括在充电之前和转印色调剂图像之后清洁图像保持部件的表面的清洁单元的装置;和包括在充电之前和转印色调剂图像之后通过用擦除光照射图像保持部件表面来擦除电荷的擦除单元的装置。
在使用中间转印型装置的情况下,转印单元被配置为包括:将色调剂图像转印至表面上的中间转印部件;将形成在图像保持部件的表面上的色调剂图像一次转印到中间转印部件的表面上的一次转印单元;和将转印到中间转印部件的表面上的色调剂图像二次转印到记录介质表面上的二次转印单元。
在本示例性实施方式的图像形成装置中,例如,包括显影单元的部分可以为以可拆卸方式连接到图像形成装置的盒结构(处理盒)。作为处理盒,例如,可以使用包括收纳有本示例性实施方式的静电荷图像显影剂的显影单元的处理盒。
下面,将描述本示例性实施方式的图像形成装置的实例;不过,本发明不限于此。注意,在附图中,将描述主要部分,不描述其他部分。
图5是示出了示例性实施方式的图像形成装置的构成图。
图5所示的图像形成装置设置有:基于分色图像数据输出黄色(y)、品红色(m)、青色(c)和黑色(k)各种颜色的图像的第一至第四图像形成单元10y、10m、10c和10k。这些图像形成单元10y、10m、10c和10k(下文在一些情况中简称为“单元”)在水平方向上以预定的距离彼此隔开排列。注意,单元10y、10m、10c和10k可以是对于图像形成装置可拆卸的处理盒。
作为中间转印部件,经过各单元的中间转印带20在各单元10y、10m、10c和10k的图中上方延伸。中间转印带20设置为缠绕在图中水平方向上彼此分开设置并且接触中间转印带20内表面的驱动辊22和支持辊24,并沿从第一单元10y至第四单元10k的方向行进。此外,通过弹簧(未示出)等在远离驱动辊22的方向上对支持辊24施加力,由此对缠绕在两者上的中间转印带20施加张力。另外,在中间转印带20的图像保持部件一侧表面上设置中间转印部件清洁装置30,从而与驱动辊22相对。
另外,将包含容纳在色调剂盒8y、8m、8c和8k中的黄色、品红色、青色和黑色四色色调剂的色调剂对应地供应至各单元10y、10m、10c和10k的各显影装置(显影单元)4y、4m、4c和4k。
第一至第四单元10y、10m、10c和10k具有彼此相同的构造,因此,以设置在中间转印带行进方向的上游侧的用于形成黄色图像的第一单元10y作为代表来进行描述。注意,通过将与第一单元10y中相同的那些部分以带有品红色(m)、青色(c)和黑色(k)代替黄色(y)的附图标记来指示,而省略第二至第四单元10m、10c和10k的描述。
第一单元10y包括用作图像保持部件的感光体1y。在感光体1y周围,依次设置有:充电辊(充电单元的实例)2y,其将感光体1y的表面充电至预定电位;曝光装置(静电荷图像形成单元的实例)3,其基于分色图像信号利用激光束3y将充电表面曝光以形成静电荷图像;显影装置(显影单元的实例)4y,其将带电的色调剂供给至静电荷图像并使静电荷图像显影;一次转印辊(一次转印单元的实例)5y,其将显影的色调剂图像转印至中间转印带20上;和感光体清洁装置(清洁单元的实例)6y,其除去一次转印后残留在感光体1y表面上的色调剂。
注意,一次转印辊5y设置在中间转印带20的内侧并设置在与感光体1y相对的位置。此外,施加一次转印偏压的偏压电源(未示出)连接至各一次转印辊5y、5m、5c和5k。通过控制单元(未示出)的控制,偏压电源改变施加于各一次转印辊的转印偏压。
下文中将描述第一单元10y中形成黄色图像的操作。
首先,在开始操作之前,通过充电辊2y将感光体1y的表面充电至-600v~-800v的电位。
感光体1y通过在导电性基体(例如,20℃时的体积电阻率小于或等于1×10-6ωcm)上层积感光层而形成。该感光层通常具有高电阻(一般树脂的电阻),但是当用激光束3y照射时,其具有被激光束照射的部分的电阻率改变的性质。于是,在充电的感光体1y的表面上,根据由控制单元(未示出)发出的黄色图像数据,通过曝光装置3输出激光束3y。用激光束3y照射感光体1y表面,由此在感光体1y的表面上形成具有黄色图像图案的静电荷图像。
静电荷图像是通过充电而在感光体1y表面上形成的图像,并且是以下述方式形成的所谓的负潜像:用激光束3y照射的感光层部分的电阻率下降,用于将感光体1y表面充电的电荷流动,并且未用激光束3y照射的部分的电荷保留。
随着感光体1y的行进,感光体1y上形成的静电荷图像转动至预定的显影位置。而且,感光体1y上的静电荷图像通过显影装置4y在显影位置处可视化(显影)为色调剂图像。
显影装置4y包含例如至少含有黄色色调剂和载体的静电荷图像显影剂。黄色色调剂通过在显影装置4y中搅拌而摩擦带电,具有极性与感光体1y上的充电电荷相同极性(负极性)的电荷,并由此保持在显影剂辊(显影剂保持部件的实例)上。通过使感光体1y的表面通过显影装置4y,黄色色调剂静电附着于感光体1y表面上经擦除的潜像部分上,由此用黄色色调剂使潜像显影。下一步,其上形成有黄色色调剂图像的感光体1y以预定速率连续行进,将感光体1y上显影的色调剂图像输送至预定的一次转印位置。
当感光体1y上的黄色色调剂图像被送至一次转印时,对一次转印辊5y施加一次转印偏压,并使从感光体1y指向一次转印辊5y的静电力作用在色调剂图像上,由此将感光体1y上的色调剂图像转印至中间转印带20上。此时施加的转印偏压具有与色调剂极性(-)相反的极性(+),例如,由控制单元(未示出)在第一单元10y中将转印偏压控制为+10μa。
另一方面,通过感光体清洁装置6y将感光体1y上残留的色调剂除去并收集。
以与第一单元的情形相同的方式,还控制施加于第二单元10m和后续单元的一次转印辊5m、5c和5k的一次转印偏压。
以这种方式,在第一单元10y中转印上黄色色调剂图像的中间转印带20依次输送经过第二至第四单元10m、10c和10k,并且各颜色的色调剂图像以重叠的方式进行多重转印。
通过第一至第四单元多重转印有四色色调剂图像的中间转印带20到达二次转印部,所述二次转印部由中间转印带20、与中间转印带内表面接触的支持辊24以及设置在中间转印带20的图像保持表面侧的二次转印辊(二次转印单元的实例)26构成。另外,通过供给机构以预定的时机将记录纸(记录介质的实例)p供给至相互接触的二次转印辊26和中间转印带20之间的间隙,并对支持辊24施加二次转印偏压。此时施加的转印偏压具有与色调剂极性(-)相同的极性(-),从而使从中间转印带20指向记录纸p的静电力作用于色调剂图像,从而将中间转印带20上的色调剂图像转印至记录纸p上。在这种情况下,二次转印偏压根据对二次转印部的电阻进行检测的电阻检测单元(未示出)检测的电阻来确定,并且进行电压控制。
之后,将记录纸p送至定影装置(定影单元的实例)28的一对定影辊的辊隙部,从而将色调剂图像定影至记录纸p,由此形成定影图像。
转印色调剂图像的记录纸p的实例包括用于电子照相复印机和打印机等的普通纸。除了记录纸p,记录介质的实例还包括ohp纸。
为了进一步提高定影后图像表面的光滑性,记录纸p的表面也可以是光滑的。例如,适合使用通过用树脂等涂覆普通纸的表面得到的涂布纸和印刷用铜版纸。
将完成彩色图像定影的记录纸p排出至排出部,由此完成一系列彩色图像形成操作。
<处理盒和色调剂盒>
现将描述示例性实施方式的处理盒。
示例性实施方式的处理盒是如下的处理盒:其设置有容纳示例性实施方式的静电荷图像显影剂的显影单元,利用静电荷图像显影剂使图像保持部件的表面上形成的静电荷图像显影为色调剂图像,并且以可拆卸的方式连接到图像形成装置。
示例性实施方式的处理盒不限于上述构造,并且可以被配置为包括显影装置以及必要时的选自诸如图像保持部件、充电单元、静电荷图像形成单元和转印单元等其他单元中的至少一种。
下面,将描述本示例性实施方式的处理盒的实例。不过,处理盒并不限于此。注意,将描述附图中的主要部分,而省略其他部分的描述。
图6是示出了示例性实施方式的处理盒的构造图。
图6所示的处理盒200被配置为:通过设置有安装轨116和曝光用开口118的箱体117将感光体(图像保持部件的实例)107和设置在感光体107外周的充电辊(充电单元的实例)108、显影装置(显影单元的实例)111和感光体清洁装置(清洁单元的实例)113一体化组合并保持,并制成盒。
此外,在图6中,附图标记109表示曝光装置(静电荷图像形成单元的实例),附图标记112表示转印装置(转印单元的实例),附图标记115表示定影装置(定影单元的实例),附图标记300表示记录纸(记录介质的实例)。
接下来,将描述示例性实施方式的色调剂盒。
示例性实施方式的色调剂盒是容纳有示例性实施方式的色调剂并且以可拆卸方式连接到图像形成装置的色调剂盒。色调剂盒容纳补充用色调剂,其供给至设置在图像形成装置中的显影单元。
注意,图5所示的图像形成装置是具有下述构造的图像形成装置:色调剂盒8y、8m、8c和8k以可拆卸方式连接,并且显影装置4y、4m、4c和4k各自通过色调剂供给管(未示出)与对应于各显影装置(各色)的色调剂盒相连。另外,当容纳于色调剂盒中的色调剂减少时,更换色调剂盒。
[实施例]
下面,将利用实施例和比较例详细描述示例性实施方式。不过,示例性实施方式不限于以下实施例。此外,除非另外指出,否则“份”和“%”均基于质量。
<第一示例性实施方式的实施例>
(树脂颗粒分散液(1)的制备)
·对苯二甲酸:30摩尔份
·富马酸:70摩尔份
·双酚a环氧乙烷加合物:5摩尔份
·双酚a环氧丙烷加合物:95摩尔份
将上述材料放入容量为5升并装配有搅拌器、氮气导入管、温度传感器和精馏柱的烧瓶中,用1小时升温至220℃,相对于100份上述材料加入1份四乙氧基钛。用0.5小时将温度升高至230℃,同时除去生成的水,在该温度下继续脱水缩合反应1小时,然后冷却反应产物。以此方式,合成了重均分子量为18,000、酸值为15mgkoh/g、玻璃化转变温度为60℃的聚酯树脂。
将40份乙酸乙酯和25份2-丁醇放入装配有温度控制单元和氮气置换单元的容器中以制备混合溶剂,然后将100份聚酯树脂缓慢加入并溶解,并向其中加入2%氨水溶液(以摩尔比计相当于树脂酸值的3倍的量),并搅拌30分钟。
接下来,将容器内部用干燥氮气置换,温度保持在45℃,搅拌混合物的同时以4份/min的速度滴加400份离子交换水,进行乳化。滴加结束后,乳液恢复至室温(20℃~25℃),得到分散有体积平均粒径为200nm的树脂颗粒的树脂颗粒分散液。向树脂颗粒分散液中加入离子交换水,并将固体含量调节至30%以获得树脂颗粒分散液(1)。树脂颗粒的粒径差为55nm。
(树脂颗粒分散液(2)的制备)
在树脂颗粒分散液(1)的制备中,将添加的氨水溶液的浓度改变为4%氨水溶液代替2%氨水溶液,并且还改变为使得离子交换水以3份/min的速度滴加,代替以4份/min的速率滴加。以此方式获得树脂颗粒分散液。向树脂颗粒分散液中加入离子交换水,并将固体含量调节至30%以获得树脂颗粒分散液(2)。树脂颗粒的粒径差为75nm。
(树脂颗粒分散液(3)的制备)
在树脂颗粒分散液(1)的制备中,将添加的氨水溶液的浓度改变为10%氨水溶液代替2%氨水溶液,并且还改变为使得离子交换水以2份/min的速度滴加,代替以4份/min的速率滴加。以此方式获得树脂颗粒分散液。向树脂颗粒分散液中加入离子交换水,并将固体含量调节至30%以获得树脂颗粒分散液(3)。树脂颗粒的粒径差为95nm。
(青色着色剂颗粒分散液的制备)
·c.i.颜料蓝15:3:50份
·离子表面活性剂neogenrk(daiichikogyoseiyakuco.,ltd.):5份
·离子交换水:192.9份
用ultimizer(suginomachinelimitedco.,ltd.制造)以240mpa混合并处理上述成分10分钟,以制备青色着色剂颗粒分散液(固形物浓度:20%)。
(品红色着色剂颗粒分散液(1)的制备)
采用与青色着色剂颗粒分散液的情况中所用相同的方法制备品红色着色剂颗粒分散液(1)(固形物浓度:20%),不同之处在于,着色剂变为颜料红122。
(黄色着色剂颗粒分散液的制备)
采用与青色着色剂颗粒分散液的情况中所用相同的方法制备黄色着色剂颗粒分散液(固形物浓度:20%),不同之处在于,着色剂变为颜料黄74。
(防粘剂颗粒分散液的制备)
·石蜡(hnp-9,nipponseiroco.,ltd.制造):100份
·阴离子表面活性剂(neogenrk,daiichikogyoseiyakuco.,ltd.制造):1份
·离子交换水:350份
将上述材料混合,加热至100℃,使用均化器(ultraturraxt50,ikaltd.制造)分散,然后使用mantongaulin高压均化器(由gaulin制造)进行分散处理,以获得其中分散有体积平均粒径为200nm的防粘剂颗粒的防粘剂颗粒分散液(固体含量:20%)。
<品红色色调剂1的制备>
·离子交换水:185份
·树脂颗粒分散液(1):190份
·品红色着色剂颗粒分散液:35份
·防粘剂颗粒分散液:40份
·阴离子表面活性剂(daiichikogyoseiyakuco.,ltd.:20%neogenrk):2.8份
将上述成分放入装配有温度计、ph计和搅拌器的3升反应容器中,并在30℃的温度和150rpm的搅拌转速下保持30分钟,同时用覆套加热器从外部控制温度。之后,加入0.3n硝酸水溶液以将凝集步骤中的ph调节至3.0。
在使用均化器(ultraturraxt50,ikaltd.制造)分散的同时,加入1.5份pac(30%粉末产品,ojipaperco.,ltd.制造)溶解在15份离子交换水中的pac水溶液。之后,在65kpa(绝对)的减压下,在30℃搅拌下进行脱气1小时,然后将温度升高至50℃,并且通过使用coultermultisizerii(孔眼直径:50μm,beckmancoulter,inc.制造)测量粒径。体积平均粒径为5.0μm。之后,以150份/min的添加速率另外添加93份树脂颗粒分散液(1)以使树脂颗粒附着至凝集颗粒的表面(壳结构)。
随后,加入20份10%nta(次氮基三乙酸)金属盐水溶液(chelest70:由chelestcorporation制造),并且用1n氢氧化钠水溶液将ph调节至9.0。之后,以0.05℃/min的加热速度升温至90℃,在90℃下保持3小时,冷却,过滤,得到粗色调剂颗粒。将粗色调剂颗粒进一步再分散在离子交换水中并重复过滤以进行洗涤,直到滤液的电导率变得等于或小于20μs/cm,然后在40℃的烘箱中真空干燥5小时获得色调剂颗粒。所得色调剂颗粒的体积平均粒径为6.1μm。
相对于100份得到的色调剂颗粒,将1.5份疏水性二氧化硅(ry50,nipponaerosilco.,ltd.制造)和1.0份疏水性氧化钛(t805,nipponaerosilco.,ltd.制造)通过使用样品磨在10000rpm下一起混合30秒。之后,将混合物用具有45μm开口的振动筛筛分,以制备品红色色调剂1。
所得的色调剂颗粒和品红色色调剂1的各种参数汇总在表1中。
<品红色色调剂2的制备>
通过使用与品红色色调剂1的制备中所用相同的方法制备品红色色调剂2,不同之处在于,将树脂颗粒分散液(1)改变为树脂颗粒分散液(2)。
所得的色调剂颗粒和品红色色调剂2的各种参数汇总在表1中。
<品红色色调剂3的制备>
通过使用与品红色色调剂2的制备中所用相同的方法制备品红色色调剂3,不同之处在于,将185份离子交换水变为215离子交换水。
所得的色调剂颗粒和品红色色调剂3的各种参数汇总在表1中。
<品红色色调剂4的制备>
通过使用与品红色色调剂1的制备中所用相同的方法制备品红色色调剂4,不同之处在于,将处理在90℃保持3小时变为处理在90℃保持2小时。
所得的色调剂颗粒和品红色色调剂4的各种参数汇总在表1中。
<品红色色调剂5的制备>
通过使用与品红色色调剂3的制备中所用相同的方法制备品红色色调剂5,不同之处在于,将处理在90℃保持3小时变为处理在90℃保持2小时。
所得的色调剂颗粒和品红色色调剂5的各种参数汇总在表1中。
<品红色色调剂6的制备>
通过使用与品红色色调剂1的制备中所用相同的方法制备品红色色调剂6,不同之处在于,在品红色色调剂1的制备中,将在加入pac水溶液后的65kpa(绝对)的减压条件变为加入pac水溶液后的95kpa(绝对)的减压条件。
所得的色调剂颗粒和品红色色调剂6的各种参数汇总在表1中。
<品红色色调剂7的制备>
通过使用与品红色色调剂1的制备中所用相同的方法制备品红色色调剂7,不同之处在于,在品红色色调剂1的制备中,将185份离子交换水变为289离子交换水。
所得的色调剂颗粒和品红色色调剂7的各种参数汇总在表1中。
<品红色色调剂8的制备>
通过使用与品红色色调剂1的制备中所用相同的方法制备品红色色调剂8,不同之处在于,在品红色色调剂1的制备中,将相对于100份色调剂颗粒使用1.5份疏水性二氧化硅(ry50,nipponaerosilco.,ltd.制造)和1.0份疏水性氧化钛(t805,nipponaerosilco.,ltd.制造)变为相对于100份色调剂颗粒使用3.0份疏水性二氧化硅(ry50,nipponaerosilco.,ltd.制造)和2.0份疏水性氧化钛(t805,nipponaerosilco.,ltd.制造)。
所得的色调剂颗粒和品红色色调剂8的各种参数汇总在表1中。
<品红色色调剂9的制备>
通过使用与品红色色调剂1的制备中所用相同的方法制备品红色色调剂9,不同之处在于,在品红色色调剂1的制备中,将相对于100份色调剂颗粒使用1.5份疏水性二氧化硅(ry50,nipponaerosilco.,ltd.制造)和1.0份疏水性氧化钛(t805,nipponaerosilco.,ltd.制造)变为相对于100份色调剂颗粒使用0.6份疏水性二氧化硅(ry50,nipponaerosilco.,ltd.制造)和0.4份疏水性氧化钛(t805,nipponaerosilco.,ltd.制造)。
所得的色调剂颗粒和品红色色调剂9的各种参数汇总在表1中。
<品红色色调剂10的制备>
·苯乙烯-丙烯酸丁酯共聚物(共聚比(重量比)=80:20,重均分子量mw=130000,玻璃化转变温度tg=59℃):88份
·品红色颜料(c.i.颜料红122):6份
·低分子量聚丙烯(软化温度:148℃):6份
使用亨舍尔混合机将上述材料混合并使用挤出机加热混炼。冷却后,将混炼物粗粉碎并细粉碎,将粉碎产物进一步分级,并在53℃的环境下储存20小时,以得到体积平均粒径为6.2μm的色调剂颗粒。
相对于100份得到的色调剂颗粒,将1.5份疏水性二氧化硅(ry50,nipponaerosilco.,ltd.制造)和1.0份疏水性氧化钛(t805,nipponaerosilco.,ltd.制造)通过使用样品磨在10000rpm下一起混合30秒。之后,将混合物用具有45μm开口的振动筛筛分,以制备品红色色调剂10。
所得的色调剂颗粒和品红色色调剂10的各种参数汇总在表1中。
<品红色色调剂11的制备>
(未改性聚酯树脂的制备)
·双酚a环氧乙烷加合物:160份
·双酚a环氧丙烷加合物:15份
·对苯二甲酸:220份
将上述组成的单体放入已经充分干燥并用n2置换的三颈烧瓶中,在通入n2的同时加热至180℃,以溶解单体并充分混合。加入0.1份氧化二丁基锡后,将体系内的温度升温至205℃,保持该温度的同时进行反应。通过在温度调节和减压气氛下收集水分,同时在反应期间收集少量样品并测量其分子量来控制反应的进程,获得期望的缩合物。
(聚酯预聚物的制备)
·双酚a环氧乙烷加合物:182份
·双酚a环氧丙烷加成物:21份
·对苯二甲酸:7份
·间苯二甲酸:85份
将上述组成的单体加入已经充分干燥并用n2置换的三颈烧瓶中,在通入n2的同时加热至180℃,以溶解单体并充分混合。加入0.4份氧化二丁基锡后,将体系内的温度升温至205℃,保持该温度的同时进行反应。通过在温度调节和减压气氛下收集水分,同时在反应期间收集少量样品并测量其分子量来控制反应的进程,获得期望的缩合物。接着,在将温度降低至175℃后,加入8份邻苯二甲酸酐,并通过在减压气氛下搅拌3小时而使混合物反应。
将330份上述得到的缩合物、25份异佛尔酮二异氰酸酯和410份乙酸乙酯放入另一个已经充分干燥并用n2置换的三颈烧瓶中。在通入n2的同时将混合物在70℃加热5小时,得到具有异氰酸酯基的聚酯预聚物(以下称为“异氰酸酯改性的聚酯预聚物”)。
(酮亚胺化合物的制备)
·甲基乙基酮:20份
·异佛尔酮二胺:15份
将上述材料放入容器中,并在58℃加热下搅拌,以获得酮亚胺化合物。
(油相溶液用品红色颜料分散液的制备)
·品红色颜料(c.i.颜料红122):15份
·乙酸乙酯:65份
·solsperse5000(lubrizoljapanltd.制造):1.2份
将上述成分混合,并使用砂磨机溶解和分散,以获得油相溶液用品红色颜料分散液。
(油相溶液用防粘剂分散液的制备)
·石蜡(熔化温度:89℃):20份
·乙酸乙酯:220份
将上述成分冷却至18℃,并使用微珠型分散机(dcp磨机)进行湿粉碎,以获得油相溶液用防粘剂分散液。
(油相溶液的制备)
·油相溶液用品红色颜料分散液:32份
·膨润土(wakopurechemicalindustries,ltd.制造):8份
·乙酸乙酯:58份
将上述成分放入容器中,并进行充分搅拌和混合。向所得混合溶液中,加入以下成分,并进行充分搅拌,以制备油相溶液:
·未改性聚酯树脂:140份;和
·油相溶液用防粘剂分散液:75份
(苯乙烯-丙烯酸类树脂颗粒分散液(1)的制备)
·苯乙烯:75份
·丙烯酸正丁基酯:115份
·甲基丙烯酸:75份
·聚氧亚烷基甲基丙烯酸硫酸酯钠(eleminolrs-30,sanyochemicalindustries,ltd.制造):8份
·十二烷硫醇:4份
将上述成分放入可回流反应容器中,并充分搅拌和混合。将800份离子交换水和1.2份过硫酸铵快速加入到混合物中,并且通过使用均化器(ultra-turraxt50,ikaltd制造)将所得混合物分散并乳化,同时保持温度等于或低于室温,以获得白色乳液。在供给n2的同时将体系内的温度升高至70℃,并且按原样继续乳液聚合5小时。此外,缓慢滴加18份1%过硫酸铵水溶液,然后在70℃下保持2小时以完成聚合。
(水相溶液的制备)
·苯乙烯-丙烯酸类树脂颗粒分散液(1):50份
·cellogenbs-h的2%水溶液(cmc,daiichikogyoseiyakuco.,ltd.):170份
·阴离子表面活性剂(dowfax2a1,dowchemicalcompany制造):3份
·离子交换水:230份。
将上述成分充分搅拌并混合以制备水相溶液。
·油相溶液:370份
·异氰酸酯改性的聚酯预聚物:25份
·酮亚胺化合物:1.5份
将上述成分放入圆底不锈钢烧瓶中,使用均化器(ultraturrax,ikaltd制造)搅拌2分钟以制备混合油相溶液。然后,将900份水相溶液加入烧瓶中,并通过使用均化器(8500rpm)进行快速强制乳化约2分钟。接着,在等于或小于常温和大气压(1atm)下用桨式搅拌器搅拌该乳液15分钟,以进行聚酯树脂的颗粒形成和脲改性反应。之后,在以2m3/h的速度向悬浮液中吹入氮气的同时,在减压或常压下除去溶剂的同时,在75℃下搅拌8小时,以完成脲改性反应。
冷却至常温后,取出产生的颗粒的悬浮液,用离子交换水充分洗涤,并通过nutsche抽滤进行固液分离。接着,将所得产物再分散在35℃的离子交换水中并在搅拌下洗涤15分钟。重复该洗涤操作若干次后,将所得产物通过nutsche抽滤进行固液分离并在真空下冷冻干燥以获得色调剂颗粒。
相对于100份得到的色调剂颗粒,将1.5份疏水性二氧化硅(ry50,nipponaerosilco.,ltd.制造)和1.0份疏水性氧化钛(t805,nipponaerosilco.,ltd.制造)通过使用样品磨在10000rpm下一起混合30秒。之后,将混合物用具有45μm开口的振动筛筛分,以制备品红色色调剂11。
所得的色调剂颗粒和品红色色调剂11的各种参数汇总在表1中。
<品红色色调剂12的制备>
(苯乙烯-丙烯酸类树脂分散液的制备)
·苯乙烯:308份
·丙烯酸正丁基酯:100份
·丙烯酸:4份
·十二烷硫醇:3份
·丙二醇二丙烯酸酯:1.5份
将上述成分混合,并将该溶解的混合物加入到4份阴离子表面活性剂(neogensc,daiichikogyoseiyakuco.,ltd.制造)溶解在550份离子交换水中的水溶液中,并在烧瓶中乳化。然后,在混合10分钟的同时,向其中添加6份过硫酸铵溶解在350份离子交换水中的水溶液,进行氮气置换后,将烧瓶内部在搅拌下在油浴中加热,直至其中内容物达到75℃。按原样继续乳液聚合5小时。以这种方式,获得通过分散平均粒径为195nm且重均分子量(mw)为41000的树脂颗粒制备的苯乙烯-丙烯酸类树脂分散液(树脂颗粒浓度:40%)。非晶苯乙烯-丙烯酸类树脂的玻璃化转变温度为52℃。
通过使用与品红色色调剂1的制备中所用相同的方法制备品红色色调剂12,不同之处在于,在品红色色调剂1的制备中,将190份树脂颗粒分散液(1)变为190份苯乙烯-丙烯酸类树脂分散液。
所得的色调剂颗粒和品红色色调剂12的各种参数汇总在表1中。
<品红色色调剂13的制备>
通过使用与品红色色调剂1的制备中所用相同的方法制备品红色色调剂13,不同之处在于,在品红色色调剂1的制备中,将在加入pac水溶液后的65kpa(绝对)的减压条件变为加入pac水溶液后的98kpa(绝对)的减压条件。
所得的色调剂颗粒和品红色色调剂13的各种参数汇总在表1中。
<品红色色调剂14的制备>
通过使用与品红色色调剂1的制备中所用相同的方法制备品红色色调剂14,不同之处在于,在品红色色调剂1的制备中,将185份离子交换水变为335离子交换水。
所得的色调剂颗粒和品红色色调剂14的各种参数汇总在表1中。
<品红色色调剂15的制备>
通过使用与品红色色调剂1的制备中所用相同的方法制备品红色色调剂15,不同之处在于,将在90℃保持3小时的处理变为在90℃保持1.5小时的处理。
所得的色调剂颗粒和品红色色调剂15的各种参数汇总在表1中。
<品红色色调剂16的制备>
通过使用与品红色色调剂3的制备中所用相同的方法制备品红色色调剂16,不同之处在于,在品红色色调剂3的制备中,将在90℃保持3小时的处理变为在90℃保持1.5小时的处理。
所得的色调剂颗粒和品红色色调剂16的各种参数汇总在表1中。
<品红色色调剂17的制备>
通过使用与品红色色调剂6的制备中所用相同的方法制备品红色色调剂17,不同之处在于,将相对于100份色调剂颗粒使用1.5份疏水性二氧化硅(ry50,nipponaerosilco.,ltd.制造)和1.0份疏水性氧化钛(t805,nipponaerosilco.,ltd.制造)变为相对于100份色调剂颗粒使用3.0份疏水性二氧化硅(ry50,nipponaerosilco.,ltd.制造)和2.0份疏水性氧化钛(t805,nipponaerosilco.,ltd.制造)。
所得的色调剂颗粒和品红色色调剂17的各种参数汇总在表1中。
<品红色色调剂18的制备>
通过使用与品红色色调剂7的制备中所用相同的方法制备品红色色调剂18,不同之处在于,在品红色色调剂7的制备中,将在90℃保持3小时的处理变为在90℃保持2小时的处理。
所得的色调剂颗粒和品红色色调剂18的各种参数汇总在表1中。
<品红色色调剂19的制备>
通过使用与品红色色调剂6的制备中所用相同的方法制备品红色色调剂19,不同之处在于,将在90℃保持3小时的处理变为在90℃保持4小时的处理。
所得的色调剂颗粒和品红色色调剂19的各种参数汇总在表1中。
<品红色色调剂20的制备>
通过使用与品红色色调剂7的制备中所用相同的方法制备品红色色调剂20,不同之处在于,将相对于100份色调剂颗粒使用1.5份疏水性二氧化硅(ry50,nipponaerosilco.,ltd.制造)和1.0份疏水性氧化钛(t805,nipponaerosilco.,ltd.制造)变为相对于100份色调剂颗粒使用3.0份疏水性二氧化硅(ry50,nipponaerosilco.,ltd.制造)和2.0份疏水性氧化钛(t805,nipponaerosilco.,ltd.制造)。
所得的色调剂颗粒和品红色色调剂20的各种参数汇总在表1中。
<品红色色调剂21的制备>
<色调剂的制备>
·离子交换水:215份
·树脂颗粒分散液(3):190份
·品红色着色剂颗粒分散液:35份
·防粘剂颗粒分散液:40份
·阴离子表面活性剂(daiichikogyoseiyakuco.,ltd.:20%neogenrk):2.8份
将上述成分放入装配有温度计、ph计和搅拌器的3升反应容器中,并在30℃的温度和150rpm的搅拌转速下保持30分钟,同时用覆套加热器从外部控制温度。之后,加入0.3n硝酸水溶液以将凝集步骤中的ph调节至3.0。
在使用均化器(ultraturraxt50,ikaltd.制造)分散的同时,加入1.5份pac(30%粉末产品,ojipaperco.,ltd.制造)溶解在15份离子交换水中的pac水溶液。之后,在搅拌的同时将温度升至50℃,并且通过使用coultermultisizerii(孔眼直径:50μm,beckmancoulter,inc.制造)测量粒径。体积平均粒径为5.0μm。之后,以70份/min的添加速率另外添加93份树脂颗粒分散液(3)以使树脂颗粒附着至凝集颗粒的表面(壳结构)。
随后,加入20份10%nta(次氮基三乙酸)金属盐水溶液(chelest70:由chelestcorporation制造),并且用1n氢氧化钠水溶液将ph调节至9.0。之后,以0.05℃/min的加热速度升温至90℃,在90℃下保持2小时,冷却,过滤,得到粗色调剂颗粒。将粗色调剂颗粒进一步再分散在离子交换水中并重复过滤以进行洗涤,直到滤液的电导率变得等于或小于20μs/cm,然后在40℃的烘箱中真空干燥5小时获得色调剂颗粒。所得色调剂颗粒的体积平均粒径为6.1μm。
相对于100份得到的色调剂颗粒,将1.5份疏水性二氧化硅(ry50,nipponaerosilco.,ltd.制造)和1.0份疏水性氧化钛(t805,nipponaerosilco.,ltd.制造)通过使用样品磨在10000rpm下一起混合30秒。之后,将混合物用具有45μm开口的振动筛筛分,以制备品红色色调剂21。
所得的色调剂颗粒和品红色色调剂21的各种参数汇总在表1中。
<青色色调剂1的制备>
通过使用与品红色色调剂1的制备中所用相同的方法制备青色色调剂1,不同之处在于,将品红色着色剂颗粒分散液变为青色着色剂颗粒分散液。
所得的色调剂颗粒和青色色调剂1的各种参数汇总在表1中。
<青色色调剂2的制备>
通过使用与品红色色调剂21的制备中所用相同的方法制备青色色调剂2,不同之处在于,将品红色着色剂颗粒分散液变为青色着色剂颗粒分散液。
所得的色调剂颗粒和青色色调剂2的各种参数汇总在表1中。
<黄色色调剂1的制备>
通过使用与品红色色调剂1的制备中所用相同的方法制备黄色色调剂1,不同之处在于,将品红色着色剂颗粒分散液变为黄色着色剂颗粒分散液。
所得的色调剂颗粒和黄色色调剂1的各种参数汇总在表1中。
<黄色色调剂2的制备>
通过使用与品红色色调剂21的制备中所用相同的方法制备黄色色调剂2,不同之处在于,将品红色着色剂颗粒分散液变为黄色着色剂颗粒分散液。
所得的色调剂颗粒和黄色色调剂2的各种参数汇总在表1中。
将如上所述获得的各种色调剂和载体以色调剂:载体=8:92(质量比)的比率放入v型混合机中,并搅拌20分钟以获得各种显影剂。
作为载体,使用如下制备的载体。
·铁氧体颗粒(体积平均粒径:50μm):100份
·甲苯:14份
·苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物:2份(成分比90/10,mw=80000)
·炭黑(r330:cabotcorporation制造):0.2份
首先,将铁氧体颗粒以外的上述成分使用搅拌器搅拌10分钟,以制备分散涂布液,然后将该涂布液和铁氧体颗粒放入真空脱气型混炼机中,并在60℃下搅拌30分钟。搅拌之后,混合物通过进一步减压且加热而除气,并干燥,得到载体。
[评价]
将如上所述获得的各种显影剂填充到图像形成装置“富士施乐株式会社制造的docucentrecolor400”的显影装置中,如表2所示。通过使用该图像形成装置,在35℃温度和85%rh湿度的环境下输出图像浓度为100%的10000幅实心图像。之后,输出日本电子照相学会的测试图5-1号。对于输出图像中+0.1至+1.8的多色半色调图像部分,通过使用由x-riteinc.制造的x-rite939(孔径4mm)获得10个点各自的l*值。此外,获得所测量多色半色调图像部分中的色调剂施加量(g/m2)。
这里,将l*值相对于色调剂施加量(g/m2)作图,并使用二阶多项近似表达式来获得r2。
-评价标准-
a:如此获得的r2为0.99~1.0;
b:由此获得的r2等于或大于0.98且小于0.99;
c:由此获得的r2等于或大于0.96且小于0.98(实际使用可接受的范围);
d:由此获得的r2小于0.96,多色半色调中的阶度特性视觉上不可接受的程度。
<第二示例性实施方式的实施例>
(聚酯树脂分散液的制备)
·对苯二甲酸:30摩尔份
·富马酸:70摩尔份
·双酚a环氧乙烷加合物:5摩尔份
·双酚a环氧丙烷加合物:95摩尔份
将上述材料放入容量为5升并装配有搅拌器、氮气导入管、温度传感器和精馏柱的烧瓶中,用1小时升温至220℃,相对于100份上述材料加入1份四乙氧基钛。用0.5小时将温度升高至230℃,同时除去生成的水,在该温度下继续脱水缩合反应1小时,然后冷却反应产物。以此方式合成重均分子量为18,000、酸值为15mgkoh/g、玻璃化转变温度为60℃的聚酯树脂。
将40份乙酸乙酯和25份2-丁醇放入装配有温度控制单元和氮气置换单元的容器中以制备混合溶剂,然后将100份聚酯树脂缓慢加入并溶解,并向其中加入10%氨水溶液(以摩尔比计相当于树脂酸值的3倍的量),并搅拌30分钟。
接下来,将容器内部用干燥氮气置换,温度保持在40℃,搅拌混合物的同时以2份/min的速度滴加400份离子交换水,进行乳化。滴加结束后,乳液恢复至室温(20℃~25℃),得到分散有体积平均粒径为200nm的树脂颗粒的树脂颗粒分散液。向树脂颗粒分散液中加入离子交换水,并将固体含量调节至20%以获得聚酯树脂分散液。
此外,通过上述方法制备聚酯树脂分散液、青色着色剂颗粒分散液、品红色着色剂颗粒分散液(1)、黄色着色剂颗粒分散液和防粘剂颗粒分散液。
将上述材料混合,加热至100℃,使用均化器(ultraturraxt50,ikaltd制造)分散,然后使用mantongaulin高压均化器(由gaulin制造)进行分散处理以获得其中分散有体积平均粒径为200nm的防粘剂颗粒的防粘剂颗粒分散液(固体含量:20%)。
<品红色色调剂2-1的制备>
<凝集颗粒1的制备>
·离子交换水:107份
·聚酯树脂分散液:95份
·品红色着色剂颗粒分散液(1):2.5份
·防粘剂颗粒分散液:5份
·阴离子表面活性剂(daiichikogyoseiyakuco.,ltd.:neogenrk,20%):1.4份
将上述成分放入装配有温度计、ph计和搅拌器的3升反应容器中,并在30℃的温度和150rpm的搅拌转速下保持30分钟,同时用覆套加热器从外部控制温度。之后,加入0.3n硝酸水溶液以将凝集步骤中的ph调节至3.0。
在使用均化器(ultraturraxt50,ikaltd.制造)分散的同时,加入0.35份pac(30%粉末产品,ojipaperco.,ltd.制造)溶解在3.5份离子交换水中的pac水溶液。之后,以0.4℃/min将温度升高至50℃,并且通过使用coultermultisizerii(孔眼直径:50μm,beckmancoulter,inc.制造)测量粒径。体积平均粒径为5.0μm。
<凝集颗粒2的制备>
·离子交换水:107份
·聚酯树脂分散液:95份
·品红色着色剂颗粒分散液(1):2.5份
·防粘剂颗粒分散液:5份
·阴离子表面活性剂(daiichikogyoseiyakuco.,ltd.:neogenrk,20%):1.4份
将上述成分放入装配有温度计、ph计和搅拌器的3升反应容器中,并在30℃的温度和180rpm的搅拌转速下保持30分钟,同时用覆套加热器从外部控制温度。之后,加入0.3n硝酸水溶液以将凝集步骤中的ph调节至3.0。
在使用均化器(ultraturraxt50,ikaltd.制造)分散的同时,加入0.35份pac(30%粉末产品,ojipaperco.,ltd.制造)溶解在3.5份离子交换水中的pac水溶液。之后,以0.25℃/min将温度升高至50℃,并且通过使用coultermultisizerii(孔眼直径:50μm,beckmancoulter,inc.制造)测量粒径。体积平均粒径为5.3μm。
<色调剂的制备>
将凝集颗粒2与凝集颗粒1混合,然后另外加入93份的聚酯树脂分散液,以使树脂颗粒附着在凝集颗粒的表面(壳结构)。
随后,加入20份10%nta(次氮基三乙酸)金属盐水溶液(chelest70:由chelestcorporation制造),并且用1n氢氧化钠水溶液将ph调节至9.0。之后,以0.05℃/min的加热速度升温至90℃,在90℃下保持3小时,冷却,过滤,得到粗色调剂颗粒。将粗色调剂颗粒进一步再分散在离子交换水中并重复过滤以进行洗涤,直到滤液的电导率变得等于或小于20μs/cm,然后在40℃的烘箱中真空干燥5小时获得色调剂颗粒。所得色调剂颗粒的体积平均粒径为6.1μm。
相对于100份得到的色调剂颗粒,将1.5份疏水性二氧化硅(ry50,nipponaerosilco.,ltd.制造)和1.0份疏水性氧化钛(t805,nipponaerosilco.,ltd.制造)通过使用样品磨在10000rpm下一起混合30秒。之后,将混合物用具有45μm开口的振动筛筛分,以制备品红色色调剂2-1。
所得的色调剂颗粒和品红色色调剂2-1的各种参数汇总在表3中。
<品红色色调剂2-2的制备>
通过使用与品红色色调剂2-1的制备中所用相同的方法制备品红色色调剂2-2,不同之处在于,在凝集颗粒2的制备中,将凝集颗粒的体积平均粒径变为5.1μm。
所得的色调剂颗粒和品红色色调剂2-2的各种参数汇总在表3中。
<品红色色调剂2-3的制备>
通过使用与品红色色调剂2-1的制备中所用相同的方法制备品红色色调剂2-3,不同之处在于,在凝集颗粒1的制备中,将搅拌转速变为130rpm,将升温速率变为0.8℃/min。
所得的色调剂颗粒和品红色色调剂2-3的各种参数汇总在表3中。
<品红色色调剂2-4的制备>
通过使用与品红色色调剂2-1的制备中所用相同的方法制备品红色色调剂2-4,不同之处在于,在色调剂的制备中,将在90℃的保持时间变为2小时。
所得的色调剂颗粒和品红色色调剂2-4的各种参数汇总在表3中。
<品红色色调剂2-5的制备>
通过使用与品红色色调剂2-1的制备中所用相同的方法制备品红色色调剂2-5,不同之处在于,在凝集颗粒2的制备中,将搅拌转速变为160rpm,将升温速率变为0.35℃/min。
所得的色调剂颗粒和品红色色调剂2-5的各种参数汇总在表3中。
<品红色色调剂2-6的制备>
通过使用与品红色色调剂2-1的制备中所用相同的方法制备品红色色调剂2-6,不同之处在于,在色调剂的制备中,将在90℃的保持时间变为4小时。
所得的色调剂颗粒和品红色色调剂2-6的各种参数汇总在表3中。
<品红色色调剂2-7的制备>
通过使用与品红色色调剂2-1的制备中所用相同的方法制备品红色色调剂2-7,不同之处在于,在凝集颗粒1的制备中,将搅拌转速变为130rpm,将升温速率变为0.8℃/min,并且在色调剂的制备中,将在90℃的保持时间变为2.5小时。
所得的色调剂颗粒和品红色色调剂2-7的各种参数汇总在表3中。
<品红色色调剂2-8的制备>
通过使用与品红色色调剂2-1的制备中所用相同的方法制备品红色色调剂2-8,不同之处在于,在凝集颗粒1的制备中,将搅拌转速变为130rpm,将升温速率变为0.8℃/min;在凝集颗粒2的制备中,将凝集颗粒的体积平均粒径变为5.1μm;在色调剂的制备中,将在90℃的保持时间变为2.5小时。
所得的色调剂颗粒和品红色色调剂2-8的各种参数汇总在表3中。
<品红色色调剂2-9的制备>
(聚酯树脂的制备)
向安装有搅拌器、温度计、冷凝器和氮气导入管的反应容器中加入72.1份环己烷二甲醇、67.9份对苯二甲酸二甲酯、87.3份间苯二甲酸二甲酯、40.0份环己烷二甲酸二甲酯和作为催化剂的1.0份四丁氧基钛,将反应容器内部置换为干燥氮气后,用覆套加热器加热混合物,并通过在氮气流下在约190℃搅拌下使其反应约5小时。之后,将混合物冷却至室温,然后加入124份乙二醇和0.5份四丁氧基钛,并且在氮气流下在约190℃搅拌下使混合物进一步反应约5小时。在继续搅拌的同时将该混合物冷却至约100℃。在通过二氧化硅薄层色谱法(tlc)确认没有酸成分单体残留后,将反应容器内的压力降低至约0.6mmhg,将反应容器的内部温度以约10℃/5分钟的速率升高至约230℃,并使其在230℃下反应约2小时以获得浅黄色透明聚酯树脂。
(色调剂的制备)
将96份聚酯树脂和2份c.i.颜料红122在班伯里混合机型混炼机中熔融混炼,混炼7分钟后,加入2份石蜡(hnp-9,nipponseiroco.,ltd.制造)并熔融混炼8分钟。使用辊压辊将混炼物形成厚度约1cm的板状,使用fitzmill型粉碎机粗粉碎至约数mm,通过使用ids型粉碎机在加热的同时进行细粉碎。通过使用弯头型分级器来进一步进行分级以获得色调剂。
所得的色调剂颗粒和品红色色调剂2-9的各种参数汇总在表3中。
<品红色色调剂2-10的制备>
(未改性聚酯树脂(1)的制备)
·对苯二甲酸:1243份
·双酚a环氧乙烷加合物:1830份
·双酚a环氧丙烷加合物:840份
在180℃加热混合上述成分后,加入3份氧化二丁基锡,并在220℃下加热的同时除去水,得到未改性的聚酯树脂。由此获得的未改性聚酯树脂的玻璃化转变温度tg为60℃,酸值为3mgkoh/g,且羟值为1mgkoh/g。
(聚酯预聚物(1)的制备)
·对苯二甲酸:1243份
·双酚a环氧乙烷加合物:1830份
·双酚a环氧丙烷加合物:840份
在180℃下加热混合上述成分后,加入3份氧化二丁基锡,并在220℃加热的同时除去水,得到聚酯。将350份所得的聚酯、50份甲苯二异氰酸酯和450份乙酸乙酯放入容器中,并将该混合物在130℃加热3小时,以获得具有异氰酸酯基的聚酯预聚物(1)(以下称为“异氰酸酯改性的聚酯预聚物(1)”)。
(酮亚胺化合物(1)的制备)
将50份甲基乙基酮和150份六亚甲基二胺放入容器中并在60℃下搅拌以获得酮亚胺化合物(1)。
(品红色着色剂分散液(2)的制备)
·c.i.颜料红122:50份
·乙酸乙酯:200份
将上述成分相互混合,过滤混合物,并与200份乙酸乙酯进一步混合重复5次。然后,通过使用乳化分散机cabitron(cr1010,pacificmachinery&engineeringco.,ltd.制造)将混合物分散约1小时以获得品红色着色剂分散液(2)(固形物浓度:20%)。
(防粘剂分散液(1)的制备)
·石蜡(熔融温度:89℃):30份
·乙酸乙酯:270份
将上述成分冷却至10℃,用微珠型分散机(dcp磨机)湿式粉碎,以得到防粘剂分散液(1)。
(油相溶液(1)的制备)
·未改性聚酯树脂(1):136份
·品红色着色剂分散液(2):500份
·乙酸乙酯:56份
在搅拌和混合上述成分后,将75份防粘剂分散液(1)加入到所得混合物中,并搅拌混合物以获得油相溶液(1)。
(苯乙烯-丙烯酸类树脂颗粒分散液(1)的制备)
·苯乙烯:2850份
·丙烯酸正丁基酯:115份
·丙烯酸:4份
·十二烷硫醇:5份
·四溴化碳:4份
将上述成分混合,并将溶解的混合物加入到6份非离子表面活性剂(nonipol400,sanyochemicalindustries,ltd.制造)和10份阴离子表面活性剂(neogensc,daiichikogyoseiyakuco.,ltd.制造)溶解在560份离子交换水中的水溶液中,并在烧瓶中乳化。然后,在混合10分钟的同时,向其中添加4份过硫酸铵溶解在50份离子交换水中的水溶液,进行氮气置换后,将烧瓶内部在搅拌下在油浴中加热,直至其中内容物达到70℃。按原样继续乳液聚合5小时。以这种方式,通过分散平均粒径为180nm且重均分子量(mw)为25500的树脂颗粒而制备出苯乙烯-丙烯酸类树脂分散液(1)(树脂颗粒浓度:40%)。苯乙烯-丙烯酸类树脂的玻璃化转变温度为55℃。
(水相溶液(1)的制备)
·苯乙烯-丙烯酸类树脂颗粒分散液(1):60份
·cellogenbs-h的2%水溶液(daiichikogyoseiyakuco.,ltd.):200份
·离子交换水:200份。
将上述成分搅拌并混合得到水相溶液(1)。
(色调剂颗粒(1)的制备)
·油相溶液(1):300份
·异氰酸酯改性的聚酯预聚物(1):25份
·酮亚胺化合物:0.5份
将上述成分放入容器中,使用均化器(ultraturrax,ikaltd制造)搅拌2分钟以制备油相溶液(1p),然后向容器中加入1000份水相溶液(1),并使用均化器将混合物均化10分钟。接着,将该混合溶液在室温(25℃)、大气压(1atm)下用桨式搅拌器搅拌48小时,使异氰酸酯改性的聚酯预聚物(1)与酮亚胺化合物(1)反应。结果,生成脲改性的聚酯树脂,并从其中除去有机溶剂以形成粒状产物。随后,将粒状产物用水洗涤,干燥并分级以获得色调剂颗粒。色调剂颗粒的体积平均粒径为6.1μm。
所得的色调剂颗粒和品红色色调剂2-10的各种参数汇总在表3中。
<品红色色调剂2-11的制备>
通过使用与品红色色调剂2-1的制备中所用相同的方法制备品红色色调剂2-11,不同之处在于,在凝集颗粒2的制备中,将凝集颗粒的体积平均粒径变为5.0μm。
所得的色调剂颗粒和品红色色调剂2-11的各种参数汇总在表3中。
<品红色色调剂2-12的制备>
通过使用与品红色色调剂2-1的制备中所用相同的方法制备品红色色调剂2-12,不同之处在于,在凝集颗粒1的制备中,将搅拌转速变为130rpm,将升温速率变为1.0℃/min。
所得的色调剂颗粒和品红色色调剂2-12的各种参数汇总在表3中。
<品红色色调剂2-13的制备>
通过使用与品红色色调剂2-1的制备中所用相同的方法制备品红色色调剂2-13,不同之处在于,在色调剂的制备中,将在90℃的保持时间变为1.5小时。
所得的色调剂颗粒和品红色色调剂2-13的各种参数汇总在表3中。
<品红色色调剂2-14的制备>
通过使用与品红色色调剂2-1的制备中所用相同的方法制备品红色色调剂2-14,不同之处在于,在凝集颗粒2的制备中,将搅拌转速变为150rpm,将升温速率变为0.4℃/min。
所得的色调剂颗粒和品红色色调剂2-14的各种参数汇总在表3中。
<品红色色调剂2-15的制备>
通过使用与品红色色调剂2-1的制备中所用相同的方法制备品红色色调剂2-15,不同之处在于,在色调剂的制备中,将在90℃的保持时间变为4.5小时。
所得的色调剂颗粒和品红色色调剂2-15的各种参数汇总在表3中。
<品红色色调剂2-16的制备>
通过使用与品红色色调剂2-1的制备中所用相同的方法制备品红色色调剂2-16,不同之处在于,在凝集颗粒1的制备中,将搅拌转速变为130rpm,将升温速率变为0.8℃/min;在色调剂的制备中,将90℃变为92℃,将保持时间变为2小时。
所得的色调剂颗粒和品红色色调剂2-16的各种参数汇总在表3中。
<品红色色调剂2-17的制备>
通过使用与品红色色调剂2-1的制备中所用相同的方法制备品红色色调剂2-17,不同之处在于,在凝集颗粒1的制备中,将搅拌转速变为130rpm,将升温速率变为0.8℃/min;在凝集颗粒2的制备中,将凝集颗粒的体积平均粒径变为5.8μm;在色调剂的制备中,将90℃变为91℃,将保持时间变为2.5小时。
所得的色调剂颗粒和品红色色调剂2-17的各种参数汇总在表3中。
<品红色色调剂2-18的制备>
<色调剂的制备>
·离子交换水:215份
·聚酯树脂分散液:190份
·品红色着色剂颗粒分散液:5份
·防粘剂颗粒分散液:10份
·阴离子表面活性剂(daiichikogyoseiyakuco.,ltd.:20%neogenrk):2.8份
将上述成分放入装配有温度计、ph计和搅拌器的3升反应容器中,并在30℃的温度和150rpm的搅拌转速下保持30分钟,同时用覆套加热器从外部控制温度。之后,加入0.3n硝酸水溶液以将凝集步骤中的ph调节至3.0。
在使用均化器(ultraturraxt50,ikaltd.制造)分散的同时,加入0.7份pac(30%粉末产品,ojipaperco.,ltd.制造)溶解在7份离子交换水中的pac水溶液。之后,在搅拌下以1.0℃/min将温度升高至50℃,并且通过使用coultermultisizerii(孔眼直径:50μm,beckmancoulter,inc.制造)测量粒径。体积平均粒径为5.0μm。之后,另外添加93份树脂颗粒分散液以使树脂颗粒附着至凝集颗粒的表面(壳结构)。
随后,加入20份10%nta(次氮基三乙酸)金属盐水溶液(chelest70:由chelestcorporation制造),并且用1n氢氧化钠水溶液将ph调节至9.0。之后,以0.05℃/min的加热速度升温至90℃,在90℃下保持1.5小时,冷却,过滤,得到粗色调剂颗粒。将粗色调剂颗粒进一步再分散在离子交换水中并重复过滤以进行洗涤,直到滤液的电导率变得等于或小于20μs/cm,然后在40℃的烘箱中真空干燥5小时获得色调剂颗粒。所得色调剂颗粒的体积平均粒径为6.1μm。
相对于100份得到的色调剂颗粒,将1.5份疏水性二氧化硅(ry50,nipponaerosilco.,ltd.制造)和1.0份疏水性氧化钛(t805,nipponaerosilco.,ltd.制造)通过使用样品磨在10000rpm下一起混合30秒。之后,将混合物用具有45μm开口的振动筛筛分,以制备品红色色调剂2-18。
所得的色调剂颗粒和品红色色调剂2-18的各种参数汇总在表1中。
<青色色调剂2-1的制备>
通过使用与品红色色调剂2-1的制备中所用相同的方法制备青色色调剂2-1,不同之处在于,在凝集颗粒1的制备和凝集颗粒2的制备中,将品红色着色剂颗粒分散液(1)变为青色着色剂颗粒分散液。
所得的色调剂颗粒和青色色调剂2-1的各种参数汇总在表3中。
<青色色调剂2-2的制备>
通过使用与品红色色调剂2-7的制备中所用相同的方法制备青色色调剂2-2,不同之处在于,在色调剂的制备中,将品红色着色剂颗粒分散液(1)变为青色着色剂颗粒分散液。
所得的色调剂颗粒和青色色调剂2-2的各种参数汇总在表3中。
<黄色色调剂2-1的制备>
通过使用与品红色色调剂2-1的制备中所用相同的方法制备黄色色调剂2-1,不同之处在于,在凝集颗粒1的制备和凝集颗粒2的制备中,将品红色着色剂颗粒分散液(1)变为黄色着色剂颗粒分散液。
所得的色调剂颗粒和黄色色调剂2-1的各种参数汇总在表3中。
<黄色色调剂2-2的制备>
通过使用与品红色色调剂2-7的制备中所用相同的方法制备黄色色调剂2-2,不同之处在于,在色调剂的制备中,将品红色着色剂颗粒分散液(1)变为黄色着色剂颗粒分散液。
所得的色调剂颗粒和黄色色调剂2-2的各种参数汇总在表3中。
将如上所述获得的各种色调剂和载体以色调剂:载体=5:95(质量比)的比率放入v型混合机中,并搅拌20分钟以获得各种显影剂。
作为载体,使用如下制备的载体。
·铁氧体颗粒(体积平均粒径:50μm):100份
·甲苯:14份
·苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物:2份(成分比90/10,mw=80000)
·炭黑(r330:cabotcorporation制造):0.2份
首先,将铁氧体颗粒以外的上述成分使用搅拌器搅拌10分钟,以制备分散涂布液,然后将该涂布液和铁氧体粒子放入真空脱气型混炼机中,并在60℃下搅拌30分钟。搅拌之后,混合物通过进一步减压同时加热而除气,并干燥,得到载体。
[评价]
将如上所述获得的各种显影剂填充到图像形成装置“富士施乐株式会社制造的docucentrecolor400”的显影装置中。通过使用该图像形成装置,在35℃温度和85%rh湿度的环境下输出图像浓度为100%的10000幅实心图像。之后,输出日本电子照相学会的测试图5-1号。对于在输出图像中具有w1-bk的+0.1的多色半色调图像部分中的10点,通过使用由x-riteinc.制造的x-rite939(孔径4mm)来获得cie1976l*a*b*色坐标系的坐标值(l*值、a*值和b*值)。使用所获得的坐标值来计算色差δe。基于所获得的δe,根据以下标准评估图像不均匀。评估结果如表4所示。
色差δe定义为:δe=((δa)2+(δb)2+(δl)2)1/2。
-评价标准-
a:10点处δe的最大值和最小值之差小于0.5;
b:10点处δe的最大值和最小值之差等于或大于0.5且小于1.0;
c:10点处δe的最大值和最小值之差等于或大于1.0且小于2.0;
d:10点处δe的最大值和最小值之差等于或大于2.0。
[表3]
[表4]
<第三示例性实施方式的实施例>
(树脂颗粒分散液的制备)
通过使用上述方法获得树脂分散液(1)、品红色着色剂颗粒分散液(1)和防粘剂颗粒分散液。
将上述材料混合,加热至100℃,使用均化器(ultraturraxt50,ikaltd制造)分散,然后使用mantongaulin高压均化器(gaulin制造)进行分散处理以获得其中分散有体积平均粒径为200nm的防粘剂颗粒的防粘剂颗粒分散液(固体含量:20%)。
<品红色色调剂3-1的制备>
·树脂颗粒分散液:402.5份
·品红色着色剂颗粒分散液:12.5份
·防粘剂颗粒分散液:50份
·阴离子表面活性剂(taycapower):2份
将上述材料放入圆形不锈钢烧瓶中,加入0.1n硝酸将ph调节至3.5,然后向其中加入30份含有10%聚氯化铝的硝酸水溶液。随后,使用均化器(ultraturraxt50,ikaltd制造)将混合物在30℃下分散,然后在加热油浴中加热至45℃并保持30分钟。之后,另外添加100份树脂颗粒分散液并保持1小时,通过加入0.1n氢氧化钠水溶液将ph调节至8.5。然后,在继续搅拌的同时将混合物加热至85℃并保持5小时。之后,以20℃/min的速率将混合物冷却至20℃,过滤,用离子交换水充分洗涤,并干燥以获得体积平均粒径为6.0μm的色调剂颗粒(1)。
接着,将100份色调剂颗粒(1)、15份阴离子表面活性剂和200份离子交换水混合,通过使用超声分散机分散20分钟,并通过使用离心机(himaccr22g,hitachikokico.,ltd.制造)以5.5×104g的重力加速度分离混合物60分钟。将所得产物保持40分钟,收集相对于整个色调剂分散液为30体积%的上清液,以制备色调剂分散液。将色调剂分散液过滤,用离子交换水充分洗涤残余物,并干燥以获得色调剂颗粒(2)。
通过使用亨舍尔混合机将70份色调剂颗粒(1)、30份色调剂颗粒(2)和2.5份疏水性二氧化硅颗粒(ry50,nipponaerosilco.,ltd.制造)混合,以获得品红色色调剂3-1。
色调剂颗粒(1)和色调剂颗粒(2)的混合物和品红色色调剂3-1的各种参数汇总在表5中。
<品红色色调剂3-2的制备>
通过使用与品红色色调剂3-1的情形中所用相同的方法制备品红色色调剂3-2,不同之处在于,在品红色色调剂3-1中,将添加100份树脂颗粒分散液后的保持时间变为2小时。
所得的色调剂颗粒的混合物和品红色色调剂3-2的各种参数汇总在表5中。
<品红色色调剂3-3的制备>
通过使用与品红色色调剂3-1的情形中所用相同的方法制备品红色色调剂3-3,不同之处在于,在品红色色调剂3-1中,将添加0.1n氢氧化钠水溶液时的ph变为7.8。
所得的色调剂颗粒的混合物和品红色色调剂3-3的各种参数汇总在表5中。
<品红色色调剂3-4的制备>
通过使用与品红色色调剂3-1的情形中所用相同的方法制备品红色色调剂3-4,不同之处在于,在品红色色调剂3-1中,将色调剂颗粒(1)和色调剂颗粒(2)的混合量变为80份色调剂颗粒(1)和20份色调剂颗粒(2)。
所得的色调剂颗粒的混合物和品红色色调剂3-4的各种参数汇总在表5中。
<品红色色调剂3-5的制备>
在品红色色调剂3-1中的色调剂颗粒(1)的离心中,通过添加30体积%的上清液和30体积%的沉降部分而制备色调剂分散液。随后的步骤与在品红色色调剂3-1的情况下使用的步骤相同,以获得品红色色调剂3-5。
所得的色调剂颗粒的混合物和品红色色调剂3-5的各种参数汇总在表5中。
<品红色色调剂3-6的制备>
通过使用与品红色色调剂3-1的情形中所用相同的方法制备品红色色调剂3-6,不同之处在于,在品红色色调剂3-1中,将在加热至85℃并保持5小时的处理变为加热至84℃并保持4小时的处理。
所得的色调剂颗粒的混合物和品红色色调剂3-6的各种参数汇总在表5中。
<品红色色调剂3-7的制备>
通过使用与品红色色调剂3-1的情形中所用相同的方法制备品红色色调剂3-7,不同之处在于,在品红色色调剂3-1中,将疏水性二氧化硅颗粒的量变为5.0份。
所得的色调剂颗粒的混合物和品红色色调剂3-7的各种参数汇总在表5中。
<品红色色调剂3-8的制备>
通过使用与品红色色调剂3-1的情形中所用相同的方法制备品红色色调剂3-8,不同之处在于,在品红色色调剂3-1中,将疏水性二氧化硅颗粒的量变为0.8份。
所得的色调剂颗粒的混合物和品红色色调剂3-8的各种参数汇总在表5中。
<品红色色调剂3-9的制备>
通过使用与品红色色调剂3-1的情形中所用相同的方法制备品红色色调剂3-9,不同之处在于,在品红色色调剂3-1中,将对苯二甲酸变为偏苯三酸。
所得的色调剂颗粒的混合物和品红色色调剂3-9的各种参数汇总在表5中。
<品红色色调剂3-10的制备>
通过使用与品红色色调剂3-1的情形中所用相同的方法制备品红色色调剂3-10,不同之处在于,在品红色色调剂3-1中,将对苯二甲酸变为十二碳烯基琥珀酸。
所得的色调剂颗粒的混合物和品红色色调剂3-10的各种参数汇总在表5中。
<品红色色调剂3-11的制备>
(色调剂颗粒(11)的制备)
·聚酯树脂:176份
·c.i.颜料红122:10份
·石蜡(hnp-9,nipponseiroco.,ltd.制造):14份
使用亨舍尔混合机将上述成分混合,然后使用具有图1所示的螺杆结构的连续混炼机(双螺杆挤出机),在以下条件下进行混炼。螺杆的转速为500rpm。
·进料单元(区段12a和12b)设定温度:20℃
·混炼单元1混炼设定温度(区段12c至12e):100℃
·混炼部2的混炼设定温度(区段12f至12j):110℃
·水性介质(蒸馏水)的添加量(相对于100份原料供给量):1.5份
此时,排出口(排出口18)的混炼物的温度为120℃。
通过使用内部有-5℃的盐水流动的辊压辊和用2℃冷水冷却的平板插入的冷却带将该混炼产物快速冷却,在冷却后,通过使用锤式粉碎机进行粉碎。改变冷却带的速度以检查快速冷却速率。平均降温速率为10℃/sec。
之后,使用其中具有粗颗粒分级器的粉碎机(afg400)将产物粉碎以获得粉碎颗粒。之后,通过使用惯性分级器在4.5μm和7.4μm的截止点进行分级处理,除去细颗粒和粗颗粒,并获得体积平均粒径为6.8μm的色调剂颗粒(11)。
通过使用与品红色色调剂3-1的制备中所用相同的方法制备品红色色调剂3-11,不同之处在于,使用了色调剂颗粒(11)。
所得的色调剂颗粒和品红色色调剂3-11的各种参数汇总在表5中。
<品红色色调剂3-12的制备>
(未改性聚酯树脂(1)的制备)
·对苯二甲酸:124份
·富马酸:110份
·双酚a环氧乙烷加合物:183份
·双酚a环氧丙烷加合物:84份
在180℃加热混合上述成分后,加入0.3份氧化二丁基锡,并在220℃下加热的同时除去水,得到未改性的聚酯树脂。由此获得的未改性的聚酯树脂的玻璃化转变温度tg为60℃,酸值为3mgkoh/g,且羟值为1mgkoh/g。
(聚酯预聚物(1)的制备)
·对苯二甲酸:125份
·富马酸:150份
·双酚a环氧乙烷加合物:84份
·双酚a环氧丙烷加合物:184份
在180℃下加热混合上述成分后,加入0.3份氧化二丁基锡,并在220℃加热的同时除去水,得到聚酯。将35份所得的聚酯、5份甲苯二异氰酸酯和50份乙酸乙酯放入容器中,并将该混合物在130℃加热3小时,以获得具有异氰酸酯基的聚酯预聚物(1)(以下称为“异氰酸酯改性的聚酯预聚物(1)”)。
(酮亚胺化合物(1)的制备)
将50份甲基乙基酮和150份六亚甲基二胺放入容器中并在60℃下搅拌以获得酮亚胺化合物(1)。
(品红色着色剂分散液(2)的制备)
·c.i.颜料红122:50份
·乙酸乙酯:200份
将上述成分相互混合,过滤混合物,并与200份乙酸乙酯进一步混合重复5次。然后,通过使用乳化分散机cabitron(cr1010,pacificmachinery&engineeringco.,ltd.制造)将混合物分散约1小时以获得品红色着色剂分散液(2)(固形物浓度:20%)。
(防粘剂分散液(1)的制备)
·石蜡(hnp-9,nipponseiroco.,ltd.制造):30份
·乙酸乙酯:270份
将上述成分冷却至10℃,用微珠型分散机(dcp磨机)湿式粉碎,以得到防粘剂分散液(1)。
(油相溶液(1)的制备)
·未改性聚酯树脂(1):30份
·品红色着色剂分散液(2):50份
·乙酸乙酯:10份
在搅拌和混合上述成分后,将10份防粘剂分散液(1)加入到所得混合物中,并搅拌混合物以获得油相溶液(1)。
(苯乙烯-丙烯酸类树脂颗粒分散液(1)的制备)
·苯乙烯:283份
·丙烯酸正丁基酯:170份
·丙烯酸:4份
·十二烷硫醇:14份
·四溴化碳:4份
将上述成分混合,并将溶解的混合物加入到4份非离子表面活性剂(nonipol400,sanyochemicalindustries,ltd.制造)和10份阴离子表面活性剂(neogensc,daiichikogyoseiyakuco.,ltd.制造)溶解在560份离子交换水中的水溶液中,并在烧瓶中乳化。然后,在混合10分钟的同时,向其中添加4份过硫酸铵溶解在10份离子交换水中的水溶液,进行氮气置换后,将烧瓶内部在搅拌下在油浴中加热,直至其中内容物达到70℃。按原样继续乳液聚合5小时。以这种方式,通过分散平均粒径为180nm且重均分子量(mw)为32500的树脂颗粒而制备出苯乙烯-丙烯酸类树脂分散液(1)(树脂颗粒浓度:40%)。苯乙烯-丙烯酸类树脂的玻璃化转变温度为57℃。
(水相溶液(1)的制备)
·苯乙烯-丙烯酸类树脂颗粒分散液(1):30份
·cellogenbs-h的2%水溶液(daiichikogyoseiyakuco.,ltd.):100份
·离子交换水:100份。
将上述成分搅拌并混合以制备水相溶液(1)。
(色调剂颗粒(1)的制备)
·油相溶液(1):300份
·异氰酸酯改性的聚酯预聚物(1):25份
·酮亚胺化合物:0.5份
将上述成分放入容器中,使用均化器(ultraturrax,ikaltd制造)搅拌2分钟以制备油相溶液(1p),然后在容器中加入1000份水相溶液(1),并使用均化器将混合物均化10分钟。接着,将该混合溶液在室温(25℃)、大气压(1atm)下用桨式搅拌器搅拌48小时,使异氰酸酯改性的聚酯预聚物(1)与酮亚胺化合物(1)反应。结果,生成脲改性的聚酯树脂,并从其中除去有机溶剂以形成粒状产物。随后,将粒状产物用水洗涤,干燥并分级以获得色调剂颗粒。在随后的离心步骤中,以与品红色色调剂3-1的情形中使用相同的条件制备品红色色调剂3-12。
所得的色调剂颗粒和品红色色调剂3-12的各种参数汇总在表5中。
<品红色色调剂3-13的制备>
[树脂颗粒分散液(x)的制备]
·苯乙烯:300份
·丙烯酸正丁基酯:90份
·丙烯酸:0.2份
·10-十二烷硫醇:2.0份
将上述成分混合并溶解,将混合物加入到其中溶解有6份非离子表面活性剂(nonipol400,sanyochemicalindustries,ltd.制造)和10份阴离子表面活性剂(neogensc,daiichikogyoseiyakuco.,ltd.制造)的550份离子交换水中,并在烧瓶中乳化分散。然后,在轻柔混合10分钟的同时,向其添加其中溶解有4份过硫酸铵的50份离子交换水。进行氮气置换后,将烧瓶内部在搅拌下在油浴中加热,直至其中内容物达到70℃。继续乳液聚合5小时。结果,获得了分散有体积平均粒径d50v=104nm、玻璃转化温度tg=59℃且重均分子量(mw)为55000的苯乙烯-丙烯酸类树脂颗粒的树脂分散液。
[色调剂3-13的制备]
通过使用与实施例1中所用相同的方法制备色调剂颗粒,不同之处在于,将树脂颗粒分散液的量变为300份,并另外添加60份苯乙烯-丙烯酸类树脂颗粒分散液(x),获得色调剂(13)。
所得的色调剂颗粒和品红色色调剂3-13的各种参数汇总在表5中。
<品红色色调剂3-14的制备>
通过使用与品红色色调剂3-1的情形中所用相同的方法制备品红色色调剂3-14,不同之处在于,在品红色色调剂3-1中,将添加100份树脂颗粒分散液并保持1小时的处理重复4次,代替添加100份树脂颗粒分散液的处理。
所得的色调剂颗粒的混合物和品红色色调剂3-14的各种参数汇总在表5中。
<品红色色调剂3-15的制备>
通过使用与品红色色调剂3-1的情形中所用相同的配制来制备品红色色调剂3-15,不同之处在于,在品红色色调剂3-1中,将添加0.1n氢氧化钠水溶液时的ph变为7.0。
所得的色调剂颗粒的混合物和品红色色调剂3-15的各种参数汇总在表5中。
<品红色色调剂3-16的制备>
通过使用与品红色色调剂3-1的情形中所用相同的方法制备品红色色调剂3-16,不同之处在于,在品红色色调剂3-1中,色调剂颗粒(1)和色调剂颗粒(2)的混合量改变为95份色调剂颗粒(1)和5份色调剂颗粒(2)。
所得的色调剂颗粒的混合物和品红色色调剂3-16的各种参数汇总在表5中。
<品红色色调剂3-17的制备>
在品红色色调剂3-1的色调剂颗粒(2)的离心步骤中,通过加入40%的沉降部分而制备色调剂分散液。后续步骤与品红色色调剂3-1的步骤相同,从而制备品红色色调剂3-17。
所得的色调剂颗粒混合物和品红色色调剂3-17的各种参数汇总在表5中。
<品红色色调剂3-18的制备>
通过使用与品红色色调剂3-1的情形中所用相同的方法制备品红色色调剂3-18,不同之处在于,在品红色色调剂3-1中,将加热至85℃并保持5小时的处理变为加热至82℃并保持2小时的处理。
所得的色调剂颗粒混合物和品红色色调剂3-18的各种参数汇总在表5中。
<品红色色调剂3-19的制备>
通过使用与品红色色调剂3-1的情形中所用相同的方法制备品红色色调剂3-19,不同之处在于,在品红色色调剂3-1中,在外添时添加2.5份疏水性二氧化硅颗粒(ry50)和1.5份氧化钛(jmt2000,taycacorporation制造)。
所得的色调剂颗粒混合物和品红色色调剂3-19的各种参数汇总在表5中。
<品红色色调剂3-20的制备>
在品红色色调剂3-1中,在外添后,将色调剂在40℃和50%的条件下调理24小时。
除了上述不同,通过使用与品红色色调剂3-1的情形中所用相同的方法制备品红色色调剂3-20。
所得的色调剂颗粒混合物和品红色色调剂3-20的各种参数汇总在表5中。
<品红色色调剂3-21的制备>
在品红色色调剂3-1中,在外添时添加2.5份疏水性二氧化硅颗粒(ry50)和1.5份氧化钛(jmt2000,taycacorporation制造),然后色调剂在40℃和50%的条件下调理24小时。除了上述不同,通过使用与品红色色调剂3-1的情形中所用相同的方法制备品红色色调剂3-21。
所得的色调剂颗粒的混合物和品红色色调剂3-21的各种参数汇总在表5中。
<品红色色调剂3-22的制备>
在品红色色调剂3-1中,在外添时添加2.5份疏水性二氧化硅颗粒(ry50)、1.5份氧化钛(jmt2000,taycacorporation制造)和2.5份溶胶-凝胶二氧化硅颗粒(x24,shin-etsuchemicalco.,ltd.制造)。除了上述不同,通过使用与品红色色调剂3-1的情形中所用相同的方法制备品红色色调剂3-22。
所得的色调剂颗粒的混合物和品红色色调剂3-22的各种参数汇总在表5中。
<品红色色调剂3-23的制备>
以与品红色色调剂3-1的情形相同的方式,将材料分散,然后在加热油浴中加热至50℃并保持60分钟。之后,另外加入100份树脂颗粒分散液并保持1小时,并通过加入0.1n氢氧化钠水溶液将ph调节至8.5。然后,在继续搅拌的同时将混合物加热至85℃,并保持5小时。其后,以20℃/min的速率将混合物冷却至20℃,过滤,并用离子交换水充分洗涤,以获得色调剂颗粒(a)。接着,将100份色调剂颗粒(a)、15份阴离子表面活性剂和200份离子交换水混合,通过使用超声分散机分散20分钟,并通过使用离心机(himaccr22g,hitachikokico.,ltd.制造)以5.5×104g的重力加速度分离混合物60分钟。将所得产物保持40分钟,并除去相对于整个色调剂分散液为10体积%的上清液和10体积%的沉降部分。将剩余的色调剂分散液过滤,用离子交换水充分洗涤,并干燥获得色调剂颗粒(b)。通过使用与品红色色调剂3-1的情形中所用相同的方法获得品红色色调剂3-23,不同之处在于,使用色调剂颗粒(b)代替色调剂颗粒(1)和色调剂颗粒(2)。
所得的色调剂颗粒和品红色色调剂3-23的各种参数汇总在表5中。
将如上所述获得的各种色调剂和载体以色调剂:载体=5:95(质量比)的比率放入v型混合机中,并搅拌20分钟以获得各种显影剂。
作为载体,使用如下制备的载体。
·铁氧体颗粒(体积平均粒径:50μm):100份
·甲苯:14份
·苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物:2份(成分比90/10,mw=80000)
·炭黑(r330:cabotcorporation制造):0.2份
首先,将铁氧体颗粒以外的上述成分使用搅拌器搅拌10分钟,以制备分散涂布液,然后将该涂布液和铁氧体颗粒放入真空脱气型混炼机中,并在60℃下搅拌30分钟。搅拌之后,混合物通过进一步减压同时加热而除气,并干燥,得到载体。
[评价]
[低温低湿下半色调的飞散的评价]
在10℃的温度和10%的相对湿度的环境下进行以下操作和图像形成。
将富士施乐株式会社制造的复印机versant3100press填充上显影剂和色调剂盒,并且对于高级纸(j纸,富士施乐株式会社制造,基重:82g/m2),在图像浓度为100%时,将纸张上的色调剂重量调整为6.0mg/cm2。然后,连续输出图像浓度为100%的100幅品红色实心图像。此时的处理速度为445mm/sec。此后,输出图像浓度为50%的10幅单色图像(点图)。对于第10张输出图像,通过使用放大倍数为100倍的渐变放大镜将色调剂的飞散划分等级(g1~g4)。
[高温高湿下半色调的飞散的评价]
在30℃的温度和85%的相对湿度的环境下进行以下操作和图像形成。
将富士施乐株式会社制造的复印机versant3100press填充上显影剂和色调剂盒,并调理72小时。然后,在对于铜版纸(os铜版纸w,基重为127g/m2,富士施乐株式会社制造),在图像浓度为100%时,将纸张上的色调剂重量调整为6.0mg/cm2。然后,连续输出图像浓度为100%的100幅品红色实心图像。此时的处理速度为445mm/sec。此后,输出图像浓度为50%的10张单色图像(点图)。对于第10张输出图像,通过使用放大倍数为100倍的渐变放大镜将色调剂的飞散划分等级(g1~g4)。
-评价标准-
g1:无法分辨出色调剂飞散。
g2:可以稍微分辨出色调剂飞散。
g3:虽然有色调剂飞散,但在实际使用中没有问题。
g4:存在色调剂飞散,可能导致实际使用中出现问题。
g5:存在色调剂飞散,导致实际使用中出现问题。
[表6]
提供对本发明的示例性实施方式的前述描述是为了说明和描述的目的。并非试图穷尽或将本发明限制于所披露的精确形式。显然,许多改进和变化对于本领域技术人员是显而易见的。选择并描述所述实施方式是为了能够最好地解释本发明的原理及其实际用途,由此使得本领域的其他技术人员能够理解适用于设想的特定用途的本发明的各种实施方式和各种改进方案。本发明的范围由所附权利要求及其等同物所限定。