本發(fā)明涉及雙組分顯影劑用載體、雙組分顯影劑和雙組分顯影劑用載體的制備方法。
背景技術(shù):
當(dāng)前,通過(guò)靜電潛像如電子照相法使圖像信息可視化的方法廣泛應(yīng)用于各種領(lǐng)域中。在電子照相法中,經(jīng)過(guò)充電步驟和曝光步驟等的感光體(圖像保持部件)表面上的靜電潛像通過(guò)用包含色調(diào)劑的顯影劑使靜電潛像顯影而可視化,并經(jīng)轉(zhuǎn)印步驟和定影步驟等。
顯影劑可以是由色調(diào)劑和載體構(gòu)成的雙組分顯影劑,或單獨(dú)使用色調(diào)劑的單組份顯影劑例如磁性色調(diào)劑。其中,當(dāng)前廣泛使用的是雙組分顯影劑,因?yàn)檩d體具有例如對(duì)顯影劑攪拌、輸送和充電等功能,并且在功能上與顯影劑分離,因此雙組分顯影劑具有良好的控制性。
作為載體,例如,已知的是專(zhuān)利文件1~3中公開(kāi)的載體。
專(zhuān)利文件1公開(kāi)了通過(guò)以表面聚合法在磁性顆粒的表面上施加涂覆樹(shù)脂獲得的靜電荷潛像顯影用載體,所述涂覆樹(shù)脂是重量平均分子量(mw)為20×104~100×104、數(shù)量平均分子量(mn)為0.5×104~10×104且mw/mn為5~100的聚烯烴。
專(zhuān)利文件2公開(kāi)了靜電荷圖像顯影用載體,其含有芯顆粒和具有來(lái)自下式(1)表示的化合物的重復(fù)單元的(甲基)丙烯酸樹(shù)脂,并且還具有覆蓋芯顆粒的涂覆層。
(1)
在式(1)中,r1表示二環(huán)戊基、二環(huán)戊烯基、四甲基哌啶基或五甲基哌啶基,l1表示單鍵或由下式(2)表示的二價(jià)連接基團(tuán),并且r11表示氫原子或甲基。
(2)*-o(ch2)n-
式(2)中,n表示1~3的整數(shù),*表示與r1連接的位點(diǎn)。
專(zhuān)利文件3公開(kāi)了利用以下方法獲得的磁性載體:將具有樹(shù)脂組合物顆粒的樹(shù)脂組合物利用干涂法涂覆在磁性載體芯的表面上,樹(shù)脂組合物顆粒含有:通過(guò)聚合至少含有由下式(a1)表示的單體和由下式(a2)和/或式(a3)表示的單體的單體混合物獲得的共聚物,和/或通過(guò)聚合由下式(a1)表示的單體獲得的聚合物和通過(guò)聚合由下式(a2)和/或式(a3)表示的單體獲得的聚合物的混合物。
在式(a1)中,r1表示具有5~10個(gè)碳原子的環(huán)烴基,r2表示h或ch3。
在式(a2)中,r3表示h或ch3,并且r4和r5表示h、ch3或c2h5。
在式(a3)中,r3表示h或ch3,r6和r7表示ch3,r8表示具有1~12個(gè)碳原子的烷基,并且b表示鹵素、對(duì)甲苯磺酸、和1-萘酚-4-甲苯磺酸中任一個(gè)。
[專(zhuān)利文件1]日本特許第3794506號(hào)公報(bào)
[專(zhuān)利文件2]日本特開(kāi)2014-160182號(hào)公報(bào)
[專(zhuān)利文件3]日本特許第5495633號(hào)公報(bào)
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是提供一種雙組分顯影劑用載體,其在顯影劑投入后即刻可具有優(yōu)異的初期缺失異常(deletionabnormality)防止性。
上述目的通過(guò)以下構(gòu)造實(shí)現(xiàn)。
根據(jù)本發(fā)明的第一方面,提供了一種雙組分顯影劑用載體,其包含:
磁性顆粒;和
覆蓋所述磁性顆粒并包含樹(shù)脂的樹(shù)脂涂覆層,
其中,所述樹(shù)脂的重量平均分子量為1,800,000~5,000,000。
根據(jù)本發(fā)明的第二方面,在第一方面所述的雙組分顯影劑用載體中,所述樹(shù)脂涂覆層中所含的樹(shù)脂選自由聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚乙烯基醚、聚乙烯基酮、苯乙烯-丙烯酸共聚物、丙烯酸樹(shù)脂、硅酮樹(shù)脂、氟樹(shù)脂、聚酯、聚碳酸酯、酚樹(shù)脂和環(huán)氧樹(shù)脂組成的組。
根據(jù)本發(fā)明的第三方面,在第一方面所述的雙組分顯影劑用載體中,所述樹(shù)脂涂覆層中所含的樹(shù)脂是甲基丙烯酸環(huán)烷酯的均聚物或共聚物。
根據(jù)本發(fā)明的第四方面,在第一方面所述的雙組分顯影劑用載體中,所述樹(shù)脂涂覆層中所含的樹(shù)脂的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(tg)為50℃~150℃。
根據(jù)本發(fā)明的第五方面,在第一方面所述的雙組分顯影劑用載體中,所述樹(shù)脂涂覆層含有樹(shù)脂顆粒。
根據(jù)本發(fā)明的第六方面,在第五方面所述的雙組分顯影劑用載體中,所述樹(shù)脂顆粒的體積平均粒徑為50nm~500nm。
根據(jù)本發(fā)明的第七方面,在第五方面所述的雙組分顯影劑用載體中,所述樹(shù)脂顆粒的重量平均分子量為1,800,000~5,000,000。
根據(jù)本發(fā)明的第八方面,在第一方面所述的雙組分顯影劑用載體中,所述樹(shù)脂涂覆層含有選自熱固性樹(shù)脂顆粒和交聯(lián)樹(shù)脂顆粒中的樹(shù)脂顆粒。
根據(jù)本發(fā)明的第九方面,提供了一種雙組分顯影劑,其包含:
色調(diào)劑;和
第一~第八方面中任一方面所述的載體。
根據(jù)本發(fā)明的第十方面,提供了一種雙組分顯影劑用載體的制備方法,所述方法包括:
將磁性顆粒和重量平均分子量為1,800,000~5,000,000的樹(shù)脂顆?;旌希瑥亩顾鰳?shù)脂顆粒附著在所述磁性顆粒的表面上;和
加熱所述磁性顆粒以形成樹(shù)脂涂覆層,其包括:
將上面附著有樹(shù)脂顆粒的所述磁性顆粒從原料供應(yīng)口投入連續(xù)熱處理裝置中,其中,所述連續(xù)熱處理裝置包括在具有原料供應(yīng)口和出口的殼體中在與從原料供應(yīng)口至出口的行進(jìn)方向相同的方向上設(shè)置有回轉(zhuǎn)軸的回轉(zhuǎn)體,并且能夠控制殼體的各部分的溫度,和
加熱上面附著有樹(shù)脂顆粒的所述磁性顆粒從而將所述樹(shù)脂顆粒熔融,同時(shí)使所述磁性顆粒在所述殼體和所述回轉(zhuǎn)體之間通過(guò);
其中,在加熱所述磁性顆粒時(shí),滿(mǎn)足以下表達(dá)式:
樹(shù)脂顆粒的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(tg)+50℃<加熱熔融產(chǎn)物的溫度(℃)≤樹(shù)脂顆粒的熱分解開(kāi)始溫度(tga)。
根據(jù)本發(fā)明的第一~第八方面中任一方面,與所述樹(shù)脂涂覆層中所含樹(shù)脂的重量平均分子量小于1,800,000或大于5,000,000的情況相比,可提供一種雙組分顯影劑用載體,其在顯影劑投入后即刻可具有優(yōu)異的初期缺失異常防止性。
根據(jù)本發(fā)明的第九方面,與載體的樹(shù)脂涂覆層中所含樹(shù)脂的重量平均分子量小于1,800,000或大于5,000,000的情況相比,可提供一種雙組分顯影劑,其在顯影劑投入后即刻可具有優(yōu)異的初期缺失異常防止性。
根據(jù)本發(fā)明的第十方面,與不滿(mǎn)足以上式的情況相比,可提供一種雙組分顯影劑用載體,其在投入顯影劑后即刻可還具有優(yōu)異的初期缺失異常防止性。
附圖說(shuō)明
下面將基于附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的示例性實(shí)施方式,其中:
圖1是顯示適用于制備示例性實(shí)施方式的雙組分顯影劑用載體的連續(xù)熱處理裝置的實(shí)例的示意性截面圖。
具體實(shí)施方式
下文中,將詳細(xì)描述本發(fā)明的示例性實(shí)施方式。
在示例性實(shí)施方式中,“a~b”的表述不僅表示a和b之間的范圍,還表示包含兩端a和b的范圍。例如,如果“a~b”是數(shù)值范圍,該值表示“a以上且b以下”或“b以上且a以下”(取決于數(shù)值的大小)。
另外,在以下描述中,兩個(gè)以上優(yōu)選示例性實(shí)施方式的組合是更優(yōu)選的示例性實(shí)施方式。
雙組分顯影劑用載體
示例性實(shí)施方式的雙組分顯影劑用載體(下文中,簡(jiǎn)稱(chēng)為“載體”)包含磁性顆粒和覆蓋所述磁性顆粒并包含樹(shù)脂的樹(shù)脂涂覆層,并且所述樹(shù)脂涂覆層所含樹(shù)脂的重量平均分子量為1,800,000~5,000,000。
本發(fā)明人已進(jìn)行了大量研究,并發(fā)現(xiàn)一種雙組分顯影劑用載體的制備方法,所述方法包括:
附著步驟:將對(duì)應(yīng)于雙組分顯影劑用載體的樹(shù)脂涂覆層中所含的樹(shù)脂的重量平均分子量為1,800,000~5,000,000的樹(shù)脂顆粒與磁性顆粒混合,從而使樹(shù)脂顆粒附著在磁性顆粒的表面上;和
加熱步驟:用于形成樹(shù)脂涂覆層,該步驟包括:將上面附著有樹(shù)脂顆粒的磁性顆粒從原料供應(yīng)口投入到連續(xù)熱處理裝置中,其中,所述連續(xù)熱處理裝置包括在具有原料供應(yīng)口和出口的殼體中在與從原料供應(yīng)口至出口的行進(jìn)方向相同的方向上設(shè)置有回轉(zhuǎn)軸的回轉(zhuǎn)體,并且能夠控制殼體的各部分的溫度;和加熱上面附著有樹(shù)脂顆粒的所述磁性顆粒從而將所述樹(shù)脂顆粒熔融,同時(shí)使所述磁性顆粒在所述殼體和所述回轉(zhuǎn)體之間通過(guò);其中,在加熱所述磁性顆粒時(shí),滿(mǎn)足以下表達(dá)式1。
樹(shù)脂顆粒的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(tg)+50℃<加熱熔融產(chǎn)物的溫度(℃)≤樹(shù)脂顆粒的熱分解開(kāi)始溫度(tga)………表達(dá)式1
本發(fā)明人還發(fā)現(xiàn)根據(jù)示例性實(shí)施方式的雙組分顯影劑用載體的制備方法,在投入顯影劑后,初期缺失異常防止性即刻優(yōu)異,由此完成了示例性實(shí)施方式。
本發(fā)明的具體作用機(jī)制不明,但據(jù)推測(cè)如下。
通過(guò)在雙組分顯影劑用載體的樹(shù)脂涂覆層中使用重量平均分子量為1,800,000~5,000,000的樹(shù)脂,改善了樹(shù)脂涂覆層的層厚和組成的均一性,也改善了覆蓋率和與磁性顆粒的粘附性。另外,由于樹(shù)脂涂覆層的強(qiáng)度優(yōu)異,防止了樹(shù)脂涂覆層制備過(guò)程中浮渣的形成或樹(shù)脂涂覆層的破裂和剝落,并因此估計(jì)在投入顯影劑后即刻可使初期缺失異常防止性?xún)?yōu)異。
磁性顆粒
示例性實(shí)施方式的雙組分顯影劑用載體包含磁性顆粒和覆蓋磁性顆粒的樹(shù)脂涂覆層。
作為磁性顆粒,可使用已知材料。例如,可以示例的有磁性金屬例如鐵、鎳和鈷,這些磁性金屬與錳、鉻和稀土金屬等的合金,磁性氧化物例如氧化鐵、鐵氧體和磁鐵礦,和導(dǎo)電性材料分散在基質(zhì)樹(shù)脂中的樹(shù)脂分散型芯材。
作為樹(shù)脂分散型芯材中使用的樹(shù)脂,可以示例的有聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚乙酸乙烯酯、聚乙烯醇、聚乙烯縮丁醛、聚氯乙烯、聚乙烯基醚、聚乙烯基酮、氯乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、苯乙烯-丙烯酸共聚物、構(gòu)造為包含有機(jī)硅氧烷鍵的直鏈硅酮樹(shù)脂或其改性產(chǎn)物、氟樹(shù)脂、聚酯、聚碳酸酯、酚樹(shù)脂和環(huán)氧樹(shù)脂等,但本發(fā)明不限于此。
其中,磁性顆粒優(yōu)選磁性氧化物顆粒,更優(yōu)選鐵氧體顆粒。
磁性顆粒的體積平均粒徑優(yōu)選為10μm~100μm,并且更優(yōu)選為20μm~50μm。如果磁性顆粒的體積平均粒徑為10μm以上,則色調(diào)劑和載體之間的粘附性適中,并且可充分獲得色調(diào)劑的顯影量。另一方面,如果粒徑為100μm以下,則磁性刷不變粗糙,因此形成具有優(yōu)異細(xì)線(xiàn)再現(xiàn)性的圖像。
磁性顆粒的體積平均粒徑d可利用激光衍射/散射粒徑分布測(cè)量設(shè)備(ls粒徑分析儀:ls13320,beckman-coulterinc.)測(cè)定。通過(guò)在劃分的粒徑范圍(通道)中從所獲得的粒徑分布中減去小徑側(cè)的體積累積分布,將累積50%的粒徑設(shè)定為體積平均粒徑d。
對(duì)于磁性顆粒的磁力,1,000奧斯特下的飽和磁化量?jī)?yōu)選為50emu/g~100emu/g,并且更優(yōu)選為60emu/g~100emu/g。如果飽和磁化量為50emu/g~100emu/g,則磁性刷的硬度可保持適中,改善了細(xì)線(xiàn)再現(xiàn)性,并且還可以防止了載體與色調(diào)劑一起在感光體上顯影。
能夠測(cè)定磁性的裝置沒(méi)有特殊限制,但優(yōu)選使用振動(dòng)樣品磁性測(cè)定裝置vsmp10-15(toeiindustryco.制造)。
例如,將測(cè)定樣品填塞入內(nèi)徑為7mm并且皿高為5mm的皿中,并安放在裝置中。通過(guò)增加所施加的磁場(chǎng),測(cè)定掃描至1,000oe。然后,降低所施加的磁場(chǎng)來(lái)在記錄紙上制備磁滯曲線(xiàn)。由曲線(xiàn)的數(shù)據(jù)可獲得飽和磁化量、剩余磁化量和抗磁力。在示例性實(shí)施方式中,飽和磁化量顯示了在1,000奧斯特的磁場(chǎng)中測(cè)定的磁化量。
磁性顆粒的體積電阻(體積電阻率)優(yōu)選為105ω·cm~109.5ω·cm,并且更優(yōu)選為107ω·cm~109ω·cm。如果體積電阻為105ω·cm以上,則在顯影劑中的色調(diào)劑濃度因反復(fù)復(fù)印而降低時(shí),不會(huì)引起向載體中注入電荷,并且可防止載體本身顯影。另一方面,如果體積電阻為109.5ω·cm以下,則可防止明顯的邊緣效應(yīng)和假輪廓等。因此,可獲得優(yōu)異的圖像品質(zhì)。
在示例性實(shí)施方式中,芯材的體積電阻(ω·cm)如下測(cè)定。測(cè)定環(huán)境設(shè)為20℃溫度和50%rh濕度。
將要測(cè)定的目標(biāo)放置在設(shè)置了20cm2電極板的圓形保持裝置的表面上,并進(jìn)行扁平化從而具有1mm~3mm的厚度從而形成層。通過(guò)將與上述板相似的20cm2電極板放置在上述板上,來(lái)夾持所述層。為了消除要測(cè)定的目標(biāo)之間的空隙,對(duì)放置在該層上的電極板施加4kg的負(fù)載,然后測(cè)定該層的厚度(cm)。將該層上下兩側(cè)的電極與電位計(jì)和高壓發(fā)電機(jī)連接。對(duì)兩個(gè)電極施加高電壓,從而電場(chǎng)為103.8v/cm,通過(guò)讀取此時(shí)流動(dòng)的電流值(a)來(lái)測(cè)定目標(biāo)的體積電阻(ω·cm)。所要測(cè)定的目標(biāo)的體積電阻(ω·cm)的計(jì)算式在以下表達(dá)式中顯示。
表達(dá)式:r=e×20/(i-i0)/l
在以上表達(dá)式中,r表示所要測(cè)定的目標(biāo)的體積電阻(ω·cm),e表示施加的電壓(v),i表示電流值(a),i0表示施加電壓為0v時(shí)的電流值(a),l表示層的厚度(cm)。系數(shù)20表示電極板的面積(cm2)。
樹(shù)脂涂覆層
示例性實(shí)施方式的雙組分顯影劑用載體具有覆蓋磁性顆粒的樹(shù)脂涂覆層,并且樹(shù)脂涂覆層中所含樹(shù)脂的重量平均分子量為1,800,000~5,000,000。如果樹(shù)脂的重量平均分子量為1,800,000~5,000,000,則在投入顯影劑后即刻可使初期缺失異常防止性?xún)?yōu)異。
所述樹(shù)脂涂覆層中所含樹(shù)脂的重量平均分子量?jī)?yōu)選為2,000,000~4,500,000,并且更優(yōu)選為2,500,000~4,000,000。如果重量平均分子量在所述范圍中,則在投入顯影劑后即刻可使初期缺失異常防止性?xún)?yōu)異。
此外,示例性實(shí)施方式的重量平均分子量和數(shù)量平均分子量通過(guò)凝膠滲透色譜法(gpc)測(cè)定。在測(cè)定用色調(diào)劑溶液的調(diào)整中,可以通過(guò)加熱等溶解色調(diào)劑。利用gpc(hlc-8220gpc)(tosohcorporation制造)為測(cè)定裝置和柱(tskgelsuperhzm-h柱)(tosohcorporation制造)在四氫呋喃(thf)溶劑中于40℃通過(guò)gpc進(jìn)行分子量測(cè)定。由測(cè)定結(jié)果利用以單分散聚苯乙烯標(biāo)準(zhǔn)樣制備的分子量標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)計(jì)算重量平均分子量和數(shù)量平均分子。
樹(shù)脂涂覆層中使用的重量平均分子量為1,800,000~5,000,000的樹(shù)脂的實(shí)例包括聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚乙酸乙烯酯、聚乙烯醇、聚乙烯縮丁醛、聚氯乙烯、聚乙烯基醚、聚乙烯基酮、氯乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、苯乙烯-丙烯酸共聚物、丙烯酸樹(shù)脂、構(gòu)造為包含有機(jī)硅氧烷鍵的直鏈硅酮樹(shù)脂或其改性產(chǎn)物、氟樹(shù)脂、聚酯、聚碳酸酯、酚樹(shù)脂和環(huán)氧樹(shù)脂等,但本發(fā)明不限于此。
其中,作為樹(shù)脂涂覆層中使用的重量平均分子量為1,800,000~5,000,000的樹(shù)脂,從控制電荷量的角度而言,優(yōu)選甲基丙烯酸環(huán)烷酯的均聚物或共聚物,更優(yōu)選甲基丙烯酸環(huán)己酯的均聚物和共聚物,特別優(yōu)選甲基丙烯酸環(huán)己酯的均聚物。
另外,作為樹(shù)脂涂覆層中使用的重量平均分子量為1,800,000~5,000,000的樹(shù)脂,優(yōu)選下式(1)表示的單體的均聚物和共聚物,即,優(yōu)選至少具有下式(1a)表示的單體單元的聚合物。
在式(1)和式(1a)中,r1表示氫原子或甲基,r2表示環(huán)烷基。
式(1)和式(1a)的r1從控制電荷量的角度而言?xún)?yōu)選為甲基。
式(1)和式(1a)的r2優(yōu)選為5員~7員環(huán)的環(huán)烷基,并且從控制電荷量的角度而言更優(yōu)選環(huán)己基。此外,環(huán)烷基可在其環(huán)結(jié)構(gòu)上具有烷基,但優(yōu)選不具有烷基。
樹(shù)脂涂覆層中所含樹(shù)脂可單獨(dú)使用或可兩種以上組合使用。在使用兩種以上樹(shù)脂的情況下,一種或多種樹(shù)脂的重量平均分子量可以為1,800,000~5,000,000。樹(shù)脂還可以作為上述單體等的共聚物使用。
樹(shù)脂涂覆層中所用樹(shù)脂的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(tg)沒(méi)有特別限制,但溫度優(yōu)選為50℃~150℃,更優(yōu)選為70℃~120℃,并且甚至更優(yōu)選為80℃~120℃。
樹(shù)脂涂覆層中所用樹(shù)脂的熱分解開(kāi)始溫度(tga)沒(méi)有特別限制,但該溫度優(yōu)選120℃~300℃,更優(yōu)選為150℃~300℃,并且特別優(yōu)選為200℃~300℃。
樹(shù)脂的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度通過(guò)差示掃描量熱計(jì)(dsc)測(cè)定法來(lái)確定,并且可由根據(jù)astmd3418-8測(cè)定的最大主峰確定。對(duì)于最大主峰的測(cè)定,使用dsc-7(perkin-elmer制造)。利用銦和鋅的熔點(diǎn)進(jìn)行裝置檢測(cè)部分的溫度校正,利用銦的熔化熱進(jìn)行熱量校正。將鋁盤(pán)用作樣品,將空盤(pán)用作對(duì)照,以10℃/分鐘的升溫速率進(jìn)行測(cè)定。另外,通過(guò)在氮?dú)夥罩欣脽岱纸庋b置(shimadzucorporation制造的氣相色譜用熱分解單元tga-50)測(cè)定重量損失部分來(lái)計(jì)算樹(shù)脂的tga。
涂覆樹(shù)脂顆粒
示例性實(shí)施方式的樹(shù)脂涂覆層優(yōu)選含有樹(shù)脂顆粒。
樹(shù)脂顆粒優(yōu)選為由上述樹(shù)脂形成的顆粒。
此外,示例性實(shí)施方式的樹(shù)脂涂覆層優(yōu)選為由重量平均分子量為1,800,000~5,000,000的樹(shù)脂顆粒形成的層。
作為樹(shù)脂顆粒的制備方法,有下述方法:涂覆樹(shù)脂顆粒通過(guò)乳化聚合法或懸浮聚合法等合成,或在合成后通過(guò)粉碎分級(jí)或水中乳化分散獲得樹(shù)脂。優(yōu)選的是,在示例性實(shí)施方式中使用在利用聚合引發(fā)劑和表面活性劑的乳化聚合法中通過(guò)聚合干燥制備的樹(shù)脂顆粒。
在示例性實(shí)施方式中樹(shù)脂涂覆層含有樹(shù)脂顆粒的情況中,樹(shù)脂顆??纱嬖谟谥辽僖徊糠謽?shù)脂涂覆層上,并且樹(shù)脂顆??纱嬖谟跇?shù)脂涂覆層的表面?zhèn)壬?,但?yōu)選的是樹(shù)脂顆??纱嬖谟跇?shù)脂涂覆層的磁性顆粒側(cè)。
樹(shù)脂顆粒的體積平均粒徑優(yōu)選為50nm~500nm,并且更優(yōu)選為100nm~300nm。
如果樹(shù)脂顆粒的體積平均粒徑在上述范圍內(nèi),則最終獲得的載體的樹(shù)脂涂覆層的厚度波動(dòng)降低,并且各種添加劑分散良好。另外,載體的樹(shù)脂涂覆層組成的不均勻分布降低,其對(duì)于性能降低和可靠性變化降低而言是有效的。此外,樹(shù)脂顆粒的體積平均粒徑可如下測(cè)定,例如,用顯微切片機(jī)等切割載體顆粒,并用掃描電子顯微鏡等觀察截面中樹(shù)脂涂覆層中剩余的樹(shù)脂顆粒。
樹(shù)脂的制備方法
在示例性實(shí)施方式中使用的樹(shù)脂通過(guò)乳化聚合制備時(shí),樹(shù)脂優(yōu)選通過(guò)利用過(guò)硫酸鹽聚合引發(fā)劑作為聚合引發(fā)劑制備。具體而言,例如示例的是過(guò)硫酸銨、過(guò)硫酸鈉和過(guò)硫酸鉀等,但優(yōu)選的是控制硫酸鈉結(jié)構(gòu)。因此,優(yōu)選的是使用過(guò)硫酸銨或過(guò)硫酸鈉,更優(yōu)選的是使用過(guò)硫酸銨。
在示例性實(shí)施方式的樹(shù)脂制備中使用的自由基聚合引發(fā)劑添加量沒(méi)有特別限制,但其量相對(duì)于單體的總量?jī)?yōu)選為0.01重量%~2.0重量%,并且更優(yōu)選為0.05重量%~0.50重量%。
此外,在通過(guò)乳化聚合法制備樹(shù)脂的情況中,可利用鏈轉(zhuǎn)移劑進(jìn)行樹(shù)脂分子量調(diào)節(jié)。鏈轉(zhuǎn)移劑沒(méi)有特別限制,但具體而言樹(shù)脂可具有碳原子和硫原子之間的共價(jià)鍵,并且更具體而言,示例的是:正烷基硫醇,例如正丙基硫醇,正丁基硫醇,正戊基硫醇,正己基硫醇,正庚基硫醇,正辛基硫醇,正壬基硫醇和正癸基硫醇;支鏈烷基硫醇,例如異丙基硫醇,異丁基硫醇,仲丁基硫醇,叔丁基硫醇,環(huán)己基硫醇,叔十六烷基硫醇,叔十二烷基硫醇,叔壬基硫醇,叔辛基硫醇和叔十四烷基硫醇;含芳香環(huán)的硫醇,例如烯丙基硫醇,3-苯基丙基硫醇,苯基硫醇,和巰基三苯基甲烷等。
表面活性劑
示例性實(shí)施方式使用的樹(shù)脂涂覆層優(yōu)選含有表面活性劑。
表面活性劑沒(méi)有特別限制,但優(yōu)選的是含有選自由陰離子表面活性劑、陽(yáng)離子表面活性劑和非離子表面活性劑組成的組中的至少一種。其中,在示例性實(shí)施方式中,優(yōu)選過(guò)硫酸鹽聚合引發(fā)劑和反應(yīng)性?xún)?yōu)異的陰離子表面活性劑。
陰離子表面活性劑的具體實(shí)例包括:脂肪酸皂類(lèi),例如月桂酸鉀,油酸鈉和蓖麻油酸鈉;硫酸酯,例如硫酸辛酯,硫酸月桂酯,月桂基醚硫酸酯和壬基苯基醚硫酸酯;磺酸酯,例如磺酸月桂酯,磺酸十二烷基酯,苯磺酸十二烷基酯,萘磺酸三異丙基酯和烷基萘磺酸鈉(例如萘磺酸二丁基酯),萘磺酸酯福爾馬林縮合物,單辛基磺基琥珀酸酯,二辛基磺基琥珀酸酯,月桂酸酰胺磺酸酯和油酸酰胺磺酸酯;磷酸酯,例如磷酸月桂基酯,磷酸異丙基酯,壬基苯基醚磷酸酯;磺基琥珀酸酯,例如二烷基磺基琥珀酸鈉(例如二辛基磺基琥珀酸鈉,月桂基磺基琥珀酸二鈉和月桂基聚氧乙烯磺基琥珀酸二鈉);等等。
在示例性實(shí)施方式中,樹(shù)脂涂覆層優(yōu)選含有磺基,優(yōu)選含有烷基苯磺酸鹽作為表面活性劑。其具體實(shí)例包括:癸基苯磺酸鈉、十一烷基苯磺酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉、十三烷基苯磺酸鈉和十四烷基苯磺酸鈉等。這些烷基苯磺酸鹽可以單獨(dú)使用或者可以混合使用。商售十二烷基苯磺酸鈉通常是以上具體實(shí)例中示例的化合物中的多種化合物的混合物。
陽(yáng)離子表面活性劑的實(shí)例包括胺鹽化合物和季銨鹽化合物等。其具體實(shí)例包括胺鹽,如月桂胺鹽酸鹽,硬脂胺鹽酸鹽,油烯基胺乙酸鹽,硬脂胺乙酸鹽和硬脂基氨丙基胺乙酸鹽;季銨鹽,例如月桂基三甲基氯化銨,二月桂基二甲基氯化銨,二硬脂基氯化銨,二硬脂基二甲基氯化銨,月桂基二羥基乙基甲基氯化銨,油烯基二聚氧乙烯甲基氯化銨,月桂?;北谆一伊蛩徜@,月桂?;被谆u乙基高氯酸銨,烷基苯二甲基氯化銨和烷基三甲基氯化銨等。
非離子表面活性劑的具體實(shí)例包括:烷基醚,例如聚氧乙烯辛基醚、聚氧乙烯月桂基醚、聚氧乙烯硬脂基醚和聚氧乙烯油烯基醚;烷基苯基醚,例如聚氧乙烯辛基苯基醚和聚氧乙烯壬基苯基醚;烷基酯,例如聚氧乙烯月桂酸酯、聚氧乙烯硬脂酸和聚氧乙烯油酸酯;烷基胺,例如聚氧乙烯月桂氨基醚、聚氧乙烯硬脂基氨基醚、聚氧乙烯油烯基氨基醚、氧乙烯大豆氨基醚和聚氧乙烯牛油氨基醚;烷基酰胺,例如聚氧乙烯月桂酸酰胺、聚氧乙烯硬脂酸酰胺和聚氧乙烯油酸酰胺;植物油醚,例如聚氧乙烯蓖麻油醚和聚氧乙烯菜籽油醚;烷醇酰胺,例如月桂酸二乙醇酰胺、硬脂酸二乙醇酰胺和油酸二乙醇酰胺;山梨聚糖酯醚,例如聚氧乙烯山梨聚糖單月桂酸酯、聚氧乙烯山梨聚糖單棕櫚酸酯、聚氧乙烯山梨聚糖單硬脂酸酯和聚氧乙烯山梨聚糖單油酸酯等。
電荷控制劑
對(duì)于示例性實(shí)施方式的載體,可包含在樹(shù)脂涂覆層中的電荷控制劑的實(shí)例包括任何已知的混合物,例如苯胺黑染料、苯并咪唑化合物、季銨鹽化合物、烷氧基化胺、烷基酰胺、鉬酸螯合顏料、三苯基甲烷化合物、水楊酸金屬鹽絡(luò)合物、偶氮鉻絡(luò)合物和銅酞菁等。季銨鹽化合物、烷氧基化胺和烷基酰胺是特別優(yōu)選的。
相對(duì)于100重量份的磁性顆粒,示例性實(shí)施方式中使用的電荷控制劑的添加量?jī)?yōu)選為0.001重量份~5重量份,并且更優(yōu)選為0.01重量份~0.5重量份。
導(dǎo)電性材料
樹(shù)脂涂覆層可包含導(dǎo)電性材料。
可添加到示例性實(shí)施方式的樹(shù)脂涂覆層中的導(dǎo)電性材料的實(shí)例包括:金屬,例如炭黑、金、銀和銅;或氧化鈦、氧化鋅、氧化錫、硫酸鋇、硼酸鋁、鈦酸鉀、氧化錫、摻雜有銻的氧化錫、摻雜有錫的氧化銦、摻雜有鋁的氧化鋅,和涂覆有金屬的樹(shù)脂顆粒等。
為了將載體體積電阻率設(shè)為所需性質(zhì),相對(duì)于100重量份涂覆樹(shù)脂,導(dǎo)電性材料的含量?jī)?yōu)選為0.01重量份~10重量份,并且更優(yōu)選為0.05重量份~5重量份。如果導(dǎo)電性材料的含量為0.01重量份以上,則可以充分獲得電阻調(diào)整效果。此外,如果含量為10重量份以下,則導(dǎo)電性材料不會(huì)脫離。
熱固性樹(shù)脂顆粒和交聯(lián)樹(shù)脂顆粒
示例性實(shí)施方式的樹(shù)脂涂覆層可包含熱固性樹(shù)脂顆?;蚪宦?lián)樹(shù)脂顆粒,從而提高強(qiáng)度。
作為熱固性樹(shù)脂顆粒和交聯(lián)樹(shù)脂顆粒的制備方法,有以下方法:通過(guò)乳化聚合法或懸浮聚合法等合成樹(shù)脂顆粒,或在合成后,通過(guò)粉碎分級(jí)或在水中乳化分散獲得樹(shù)脂。優(yōu)選的是,在示例性實(shí)施方式中使用通過(guò)在利用聚合引發(fā)劑和表面活性劑的乳化聚合法中通過(guò)聚合和干燥制備的樹(shù)脂顆粒。
熱固性樹(shù)脂顆粒沒(méi)有特殊限制,只要顆粒由熱固性樹(shù)脂形成即可,不過(guò)優(yōu)選由包含氮元素的樹(shù)脂形成的顆粒。其中,優(yōu)選三聚氰胺樹(shù)脂、尿素樹(shù)脂、聚氨酯樹(shù)脂、胍胺樹(shù)脂、酰胺系樹(shù)脂,因?yàn)樗鼈兙哂懈邘д娦院透邩?shù)脂硬度,并且防止了由樹(shù)脂涂覆層剝離造成的帶電量下降。
作為熱固性樹(shù)脂顆粒,可使用商售產(chǎn)品,例如示例性的有eposutas(nipponshokubaico.ltd.制造,一種三聚氰胺-甲醛縮合樹(shù)脂)和eposutams(nipponshokubaico.ltd.制造,一種苯并胍胺-甲醛縮合樹(shù)脂)等。
交聯(lián)樹(shù)脂顆粒沒(méi)有特殊限制,只要顆粒是可聚合單體的聚合物即可。例如,優(yōu)選的是,使用選自具有良好的帶電控制性的苯乙烯化合物、(甲基)丙烯酸酯化合物和聚乙烯基化合物中的至少一種的樹(shù)脂。
苯乙烯化合物的實(shí)例包括苯乙烯、α-甲基苯乙烯等。
(甲基)丙烯酸酯化合物的實(shí)例包括(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸烷基酯化合物等。(甲基)丙烯酸烷基酯化合物的實(shí)例包括脂環(huán)族烷基(甲基)丙烯酸酯化合物,例如(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯和(甲基)丙烯酸環(huán)己酯等。
其中,更優(yōu)選具有低吸水性的脂環(huán)族(甲基)丙烯酸酯化合物的均聚物或共聚物。脂環(huán)族(甲基)丙烯酸酯化合物的實(shí)例包括甲基丙烯酸環(huán)己基酯等。
交聯(lián)樹(shù)脂顆??砂獑误w,從而提供電荷賦予效果,并且其實(shí)例包括:(甲基)丙烯酸二烷基氨基烷基酯,例如(甲基)丙烯酸二乙基氨基乙基酯和(甲基)丙烯酸二甲基氨基乙基酯;(甲基)丙烯酸烷基氨基烷基酯,例如(甲基)丙烯酸乙基氨基乙基酯和(甲基)丙烯酸甲基氨基乙基酯;(甲基)丙烯酸氨基烷基酯,例如(甲基)丙烯酸氨基乙基酯;1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基=甲基丙烯酸酯、2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基=甲基丙烯酸酯等。
交聯(lián)樹(shù)脂顆粒制備中形成交聯(lián)結(jié)構(gòu)的方法沒(méi)有特別限制,但可以示例的是,利用交聯(lián)劑如交聯(lián)單體的方法。
交聯(lián)劑的具體實(shí)例包括:芳香族聚乙烯基化合物,例如二乙烯基苯和二乙烯基萘;芳香族多羧酸的聚乙烯基酯,例如鄰苯二甲酸二乙烯基酯、間苯二甲酸二乙烯基酯、對(duì)苯二甲酸二乙烯基酯、高鄰苯二甲酸二乙烯基酯、均苯三甲酸二乙烯基/三乙烯基酯、萘二甲酸二乙烯基酯和聯(lián)苯羧酸二乙烯基酯;含氮芳香族化合物的二乙烯基酯,例如吡啶二羧酸二乙烯基酯;不飽和雜環(huán)化合物羧酸的乙烯基酯,例如焦粘酸乙烯基酯、呋喃羧酸乙烯基酯、吡咯-2-羧酸乙烯基酯和噻吩羧酸乙烯基酯;直鏈多元醇的(甲基)丙烯酸酯,例如丁二醇甲基丙烯酸酯、己二醇丙烯酸酯、辛二醇甲基丙烯酸酯、癸二醇丙烯酸酯和十二烷二醇甲基丙烯酸酯;支鏈的具有取代基的多元醇的(甲基)丙烯酸酯,例如新戊二醇二甲基丙烯酸酯和2-羥基-1,3-二丙烯酰氧基丙烷;聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇二(甲基)丙烯酸酯;多元羧酸的多乙烯酯,例如琥珀酸二乙烯基酯、富馬酸二乙烯基酯、蘋(píng)果酸乙烯基/二乙烯基酯、二乙醇酸二乙烯基酯、衣康酸乙烯基/二乙烯基酯、丙酮二羧酸二乙烯基酯、戊二酸二乙烯基酯、3,3'-硫代二丙酸二乙烯基酯、反式烏頭酸二乙烯基/三乙烯基酯、己二酸二乙烯基酯、庚二酸二乙烯基酯、辛二酸二乙烯基酯、壬二酸二乙烯基酯、癸二酸二乙烯基酯、十二烷二酸二乙烯基酯和十一碳雙酸二乙烯基酯等。
在示例性實(shí)施方式中,這些交聯(lián)劑可以單獨(dú)使用或兩種以上組合使用。此外,在所述交聯(lián)劑中,為了不影響涂覆樹(shù)脂的帶電性,優(yōu)選丙烯酸酯,并且優(yōu)選使用直鏈多元醇(甲基)丙烯酸酯,例如丁二醇甲基丙烯酸酯、己二醇丙烯酸酯、辛二醇甲基丙烯酸酯、癸二醇丙烯酸酯和十二烷二醇甲基丙烯酸酯;支鏈的具有取代基的多元醇的(甲基)丙烯酸酯,例如新戊二醇二甲基丙烯酸酯和2-羥基-1,3-二丙烯酰氧基丙烷;聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇二(甲基)丙烯酸酯等。
示例性實(shí)施方式的交聯(lián)樹(shù)脂顆??砂凑张c涂覆樹(shù)脂顆粒相同的方式制備,并且制備方法的優(yōu)選實(shí)施方式也相同。
示例性實(shí)施方式的熱固性樹(shù)脂顆粒和交聯(lián)樹(shù)脂顆粒的體積平均粒徑優(yōu)選為3μm以下,并且更優(yōu)選為10nm~1,000nm。如果各顆粒的體積平均粒徑為3μm以下,可防止樹(shù)脂涂覆層的暴露,并且可滿(mǎn)意地進(jìn)行其他添加劑的分散,并且可實(shí)現(xiàn)性能和可靠性的改善。此外,可適度保持載體的樹(shù)脂涂覆層的強(qiáng)度,并控制長(zhǎng)期使用的磨耗。
熱固性樹(shù)脂顆粒和交聯(lián)樹(shù)脂顆粒中各顆粒的粒徑可以相同,并且可以考慮分散性和涂覆樹(shù)脂強(qiáng)度來(lái)調(diào)整。兩種顆粒的體積平均粒徑例如可利用microtrac等測(cè)定。
相對(duì)于樹(shù)脂涂覆層的總量,示例性實(shí)施方式的樹(shù)脂涂覆層中樹(shù)脂的含量?jī)?yōu)選為50重量%~100重量%,更優(yōu)選為60重量%~99.8重量%,并且甚至更優(yōu)選為80重量%~99.8重量%。
相對(duì)于100重量份的磁性顆粒,示例性實(shí)施方式的雙組分顯影劑用載體中樹(shù)脂涂覆層的含量?jī)?yōu)選為0.1重量份~20重量份,更優(yōu)選為0.5重量份~10重量份,并且甚至更優(yōu)選為1重量份~5重量份。如果樹(shù)脂涂覆層的含量為0.1重量份以上,磁性顆粒的表面暴露可較小,并且可防止顯影電場(chǎng)的注入。此外,如果樹(shù)脂涂覆層的含量為20重量份以下,從樹(shù)脂涂覆層上釋放的樹(shù)脂粉末更少,并且可從初始階段就防止顯影劑中剝離的樹(shù)脂粉末的剝落。
在測(cè)定樹(shù)脂涂覆層總重量的方法中,將5g載體和50g氯仿放入燒杯中,在超聲分散機(jī)中使樹(shù)脂涂覆層充分溶解,利用磁鐵保持燒杯底部的磁性顆粒,并去除其中溶解或分散有樹(shù)脂涂覆層的甲苯溶液。此外,在剩余磁性顆粒中加入50g氯仿,在超聲分散機(jī)中使樹(shù)脂進(jìn)一步溶解,利用磁鐵保持燒杯底部的磁性顆粒,并再次去除其中溶解或分散有樹(shù)脂涂覆層的甲苯溶液。此外,在剩余磁性顆粒中加入50g甲醇,攪拌后,在利用磁鐵保持磁性顆粒后,倒出甲醇,將各燒杯以甲醇干燥。測(cè)定干燥后的磁性顆粒重量,并將與載體重量的差作為樹(shù)脂涂覆層的總重量。
樹(shù)脂涂覆層的特性
樹(shù)脂涂覆層的平均厚度為0.1μm~10μm,但優(yōu)選0.2μm~3μm,以表現(xiàn)出載體隨時(shí)間穩(wěn)定的體積電阻率。如果厚度在上述范圍內(nèi),則容易在磁性顆粒表面上形成均勻光滑的樹(shù)脂涂覆層,并防止載體彼此凝集。
利用掃描電子顯微鏡觀察分析以顯微切片機(jī)等切下的截面的載體顆粒,從而測(cè)定樹(shù)脂涂覆層的平均厚度(μm)。
磁性顆粒表面的樹(shù)脂涂覆層覆蓋率優(yōu)選接近100%,更優(yōu)選80%以上,甚至更優(yōu)選85%以上。
另外,樹(shù)脂涂覆層的覆蓋率可通過(guò)xps測(cè)量來(lái)確定。作為xps測(cè)量裝置,例如使用jps80(jeolltd.制造),并利用mgkα射線(xiàn)作為x射線(xiàn)源并設(shè)定加速電壓為10kv且發(fā)射電流為20mv進(jìn)行測(cè)量。對(duì)構(gòu)成樹(shù)脂涂覆層的主要元素(通常為碳)和構(gòu)成芯材的主要元素(例如,在芯材為氧化鐵材料(例如磁鐵礦)的情況下,芯材為鐵和氧)進(jìn)行測(cè)量(下文中,描述以芯材為氧化鐵的前提下的情況)。此處,測(cè)定碳的c1s譜,測(cè)定鐵的fe2p3/2譜,并測(cè)定氧的o1s譜?;谶@些元素各自的譜獲得碳、氧和鐵的元素?cái)?shù)量(ac+ao+afe),從所獲得的碳、氧和鐵的元素?cái)?shù)量比通過(guò)以下表達(dá)式(b)獲得單獨(dú)的芯材或磁性顆粒涂覆有樹(shù)脂涂覆層之后的鐵重量比(載體),然后通過(guò)以下表達(dá)式(c)獲得覆蓋率。
表達(dá)式(b):鐵重量比(原子%)=afe/(ac+ao+afe)×100
表達(dá)式(c):覆蓋率(%)=[1-(載體的鐵重量比)/(單獨(dú)芯材的鐵重量比)]×100
在使用除氧化鐵體系外的材料作為磁性顆粒的情況中,測(cè)定除氧之外的構(gòu)成芯材的金屬元素的譜,并通過(guò)根據(jù)以上表達(dá)式(b)或表達(dá)式(c)進(jìn)行計(jì)算來(lái)獲得覆蓋率。
載體的性質(zhì)
在標(biāo)準(zhǔn)顯影對(duì)比電位的上限和下限對(duì)應(yīng)的1,000v時(shí),示例性實(shí)施方式的載體的體積電阻率優(yōu)選為106ω·cm~1014ω·cm,并且更優(yōu)選為108ω·cm~1013ω·cm,從而實(shí)現(xiàn)高圖像品質(zhì)。載體體積電阻率可通過(guò)常用電極板型電阻測(cè)定方法來(lái)獲得,該方法測(cè)量對(duì)兩個(gè)板電極之間夾持的載體顆粒施加電壓時(shí)的電流。
如果載體的體積電阻率為106ω·cm以上,則可改善細(xì)線(xiàn)再現(xiàn)性,減少遷移至感光體(圖像保持部件)的載體量,并防止感光體上的裂紋。另一方面,如果載體的體積電阻率為1014ω·cm以下,則可改善黑色實(shí)心圖像和半色調(diào)圖像的再現(xiàn)性。
示例性實(shí)施方式的載體的體積平均粒徑優(yōu)選為20μm~100μm。如果載體的體積平均粒徑為20μm以上,則可防止與色調(diào)劑一起顯影,如果粒徑為100μm以下,則容易對(duì)色調(diào)劑均勻充電。
利用激光衍射/散射型粒徑分布測(cè)量設(shè)備(ls粒徑分析儀:ls13320,beckman-coulterinc.制造)測(cè)定載體的體積平均粒徑。
載體的形狀系數(shù)sf1優(yōu)選為100~145。如果該系數(shù)在上述范圍內(nèi),則由于可保持磁性刷的適當(dāng)硬度并且不容易降低顯影劑的攪拌效率,而容易進(jìn)行電荷控制。此外,載體的形狀系數(shù)sf1是通過(guò)以下表達(dá)式(d)獲得的值。
表達(dá)式(d):sf1=100π×(ml)2/(4×a)
此處,ml是載體顆粒的最大長(zhǎng)度,a是載體顆粒的投影面積。載體顆粒的最大長(zhǎng)度和投影面積通過(guò)用光學(xué)顯微鏡觀察載玻片上的樣品載體顆粒并用圖像分析儀經(jīng)攝像機(jī)(luzexiii,nirecocorporation制造)進(jìn)行圖像分析獲得。本情況中的樣品數(shù)量為100以上,利用平均值確定表達(dá)式(d)表示的形狀系數(shù)。
載體的飽和磁化量?jī)?yōu)選為40emu/g~100emu/g,,并且更優(yōu)選為50emu/g~100emu/g。作為磁性的測(cè)量裝置,使用振動(dòng)樣品型磁性測(cè)定裝置vsmp10-15(toeikogyoco.,ltd.制造)。將測(cè)定樣品填塞入內(nèi)徑為7mm并且皿高為5mm的皿中,并安放在裝置中。通過(guò)增加所施加的磁場(chǎng),將測(cè)定掃描至1,000奧斯特。然后,降低所施加的磁場(chǎng)來(lái)在記錄紙上準(zhǔn)備磁滯曲線(xiàn)。由曲線(xiàn)的數(shù)據(jù)可獲得飽和磁化量、剩余磁化量和抗磁力。在示例性實(shí)施方式中,飽和磁化量顯示的是在1,000奧斯特的磁場(chǎng)中測(cè)定的磁化量。
靜電荷圖像顯影用載體的制備方法
可通過(guò)在磁性顆粒表面上施加樹(shù)脂涂覆層來(lái)制備示例性實(shí)施方式的載體。涂覆形成方法沒(méi)有特殊限制,但示例的是:用樹(shù)脂涂覆層形成用溶液進(jìn)行的涂覆方法(濕法),該樹(shù)脂涂覆層形成用溶液中,形成涂覆層的樹(shù)脂和必要時(shí)的各種添加劑例如電荷控制劑溶解或分散在適當(dāng)溶劑中;和加熱并以高速混合涂覆樹(shù)脂顆粒和磁性顆粒,然后進(jìn)行涂覆的粉末涂覆法(干法)。
濕法
濕法使用的溶劑沒(méi)有特別限制,并且可考慮所用樹(shù)脂和涂覆適合性來(lái)進(jìn)行選擇。
在濕法中,具體的樹(shù)脂涂覆層形成方法的實(shí)例包括:將載體的磁性顆粒浸漬在樹(shù)脂涂覆層形成用溶液中的浸漬法、將樹(shù)脂涂覆層形成用溶液噴在載體的磁性顆粒表面上的噴霧法、在載體的磁性顆粒經(jīng)流動(dòng)空氣懸浮的狀態(tài)下噴灑樹(shù)脂涂覆層形成用溶液的流化床法和在捏合涂布機(jī)中混合載體的磁性顆粒和樹(shù)脂涂覆層形成用溶液并去除溶劑的捏合涂布機(jī)法。
然而,由于重量平均分子量變?yōu)楦叻肿恿浚瑯?shù)脂涂覆層形成用溶液的粘度增加,并且均勻涂覆細(xì)樹(shù)脂顆粒變得困難。
示例性實(shí)施方式的雙組分顯影劑用載體的制備方法優(yōu)選利用樹(shù)脂顆粒作為形成樹(shù)脂涂覆層的樹(shù)脂在粉末涂覆法中制備載體。
干法
作為干法,示例的是以下載體制備法,其包括將磁性顆粒與涂覆樹(shù)脂顆?;旌喜@得涂覆樹(shù)脂顆粒附著在磁性顆粒表面的混合物的附著步驟。
作為被覆樹(shù)脂顆粒,優(yōu)選示例的是重量平均分子量為1,800,000~5,000,000的樹(shù)脂顆粒。
在上述附著步驟中,優(yōu)選的是通過(guò)機(jī)械沖擊力將涂覆樹(shù)脂顆粒固定在芯磁性顆粒的表面上。作為將磁性顆粒與涂覆樹(shù)脂顆?;旌系难b置,可以使用已知的分批或連續(xù)模式的粉末混合裝置。作為分批式裝置,優(yōu)選示例的是裝配有攪拌器的混合裝置,例如亨舍爾混合器和nauta混合器。另外,作為連續(xù)式裝置,示例的是單螺桿或雙螺桿型槳混合器、帶狀混合器和擠出混合器,但本發(fā)明不限于此。
混合時(shí)的混合溫度優(yōu)選接近涂覆樹(shù)脂顆粒中所含涂覆樹(shù)脂的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。
在示例性實(shí)施方式中,將電荷控制劑并入樹(shù)脂涂覆層的方法沒(méi)有特別限制。電荷控制劑可以在與涂覆樹(shù)脂顆粒預(yù)先混合后加入,或可以分開(kāi)加入,但優(yōu)選預(yù)先混合以獲得其均勻結(jié)構(gòu)。另外,電荷控制劑可通過(guò)改變組合比分幾部分加入,以控制樹(shù)脂涂覆層結(jié)構(gòu)。在示例性實(shí)施方式中,將導(dǎo)電性材料并入樹(shù)脂涂覆層的方法沒(méi)有特別限制。導(dǎo)電性材料可以在與涂覆樹(shù)脂顆粒預(yù)先混合后加入,或可以分開(kāi)加入,但優(yōu)選預(yù)先混合以獲得其均勻結(jié)構(gòu)。此外,導(dǎo)電性材料可通過(guò)改變組合比分幾部分加入,以控制樹(shù)脂涂覆層結(jié)構(gòu)。此外,在示例性實(shí)施方式中,將熱固性樹(shù)脂顆粒和交聯(lián)樹(shù)脂顆粒并入樹(shù)脂涂覆層的方法沒(méi)有特別限制,并且可示例在混合磁性顆粒和涂覆樹(shù)脂顆粒過(guò)程中進(jìn)一步并入熱固性樹(shù)脂顆粒和交聯(lián)樹(shù)脂顆粒的方法。
另外,示例性實(shí)施方式的載體制備方法優(yōu)選還包括將混合物加熱至高于玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的加熱步驟。
通過(guò)進(jìn)行加熱步驟,殘留在樹(shù)脂涂覆層上的聚合引發(fā)劑、特別是殘留的過(guò)硫酸鹽聚合引發(fā)劑分解,并且除硫酸鹽之外的其他硫化物作為二氧化硫排出,并且可調(diào)整樹(shù)脂涂覆層的剩余量。
加熱溫度優(yōu)選為從玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(tg)變?yōu)闃?shù)脂顆粒熱分解起始溫度(tga)。
其中,示例性實(shí)施方式的雙組分顯影劑用載體的制備方法優(yōu)選為包括以下步驟的制備方法:
附著步驟,其混合磁性顆粒和樹(shù)脂顆粒,從而使樹(shù)脂顆粒附著在磁性顆粒的表面上,和
用于形成樹(shù)脂涂覆層的加熱步驟,其包括:
將上面附著有樹(shù)脂顆粒的所述磁性顆粒從原料供應(yīng)口投入連續(xù)熱處理裝置中,其中,所述連續(xù)熱處理裝置包括在具有原料供應(yīng)口和出口的殼體中在與從原料供應(yīng)口至出口的行進(jìn)方向相同的方向上設(shè)置有回轉(zhuǎn)軸的回轉(zhuǎn)體,并且能夠控制殼體的各部分的溫度,和
加熱上面附著有樹(shù)脂顆粒的所述磁性顆粒從而將所述樹(shù)脂顆粒熔融,同時(shí)使所述顆粒在所述殼體和所述回轉(zhuǎn)體之間通過(guò)。
下面將描述加熱步驟中使用的裝置的各部分。
連續(xù)熱處理裝置具有包含原料供應(yīng)口和出口的殼體,并且殼體各部分的溫度可通過(guò)設(shè)置回轉(zhuǎn)體來(lái)控制,所述回轉(zhuǎn)體中的回轉(zhuǎn)軸設(shè)置在殼體中與從原料供應(yīng)口至出口的行進(jìn)方向相同的方向上。
殼體中原料供應(yīng)口和出口的位置沒(méi)有特別限制,只要投入裝置的原料通過(guò)殼體內(nèi)壁和回轉(zhuǎn)體之間并且如果涂層形成步驟可在該位置進(jìn)行即可,但優(yōu)選的是原料供應(yīng)口存在于回轉(zhuǎn)體的一端附近,并且出口存在于回轉(zhuǎn)體的另一端附近。
此外,連續(xù)型熱處理裝置具有能夠控制殼體各部分溫度的加熱單元,并且可具有冷卻殼體部分的冷卻單元,以進(jìn)行溫度控制。
另外,連續(xù)熱處理裝置的殼體優(yōu)選具有覆套結(jié)構(gòu)作為加熱單元和冷卻單元。通過(guò)具有覆套結(jié)構(gòu),容易從外部調(diào)整加熱和冷卻溫度。此外,覆套結(jié)構(gòu)可優(yōu)選設(shè)置在殼體或回轉(zhuǎn)體的外部,或可優(yōu)選設(shè)置在殼體和回轉(zhuǎn)體二者外部。
而且,連續(xù)型熱處理裝置優(yōu)選在殼體中具有單螺桿或雙螺桿回轉(zhuǎn)體。
必要時(shí),回轉(zhuǎn)體可控制攪拌剪切力。例如,根據(jù)回轉(zhuǎn)體的部位通過(guò)改變回轉(zhuǎn)體的形狀和攪拌速度、或通過(guò)改變殼體形狀而不改變回轉(zhuǎn)體、或通過(guò)回轉(zhuǎn)體和殼體之間的縫隙,可容易控制回轉(zhuǎn)體攪拌剪切力。
示例性實(shí)施方式使用的連續(xù)熱處理裝置的具體實(shí)例包括:配備有加熱和冷卻單元的槳片混合器、螺桿混合器、turbulizer、連續(xù)捏合機(jī)和雙螺桿擠出捏合機(jī),但本發(fā)明不限于此。其中,優(yōu)選示例的是加熱和冷卻單元設(shè)置在從原料供應(yīng)口至出口的行進(jìn)方向上各個(gè)部位的雙螺桿擠出捏合機(jī)。
在加熱步驟中,附著有樹(shù)脂顆粒的磁性顆粒向連續(xù)熱處理裝置中投入的速率可選擇為小于熱處理裝置的傳送能力以下。如果投入速率為裝置的傳送能力以下,則可防止堵塞的發(fā)生,并且裝置驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)不會(huì)過(guò)載。因此,容易進(jìn)行裝置的連續(xù)運(yùn)行。優(yōu)選地,對(duì)于加熱裝置的傳送能力,可選擇投入速率從而使加熱裝置的回轉(zhuǎn)體和殼體之間縫隙中處理產(chǎn)物的填充率為100%以下。填充率越高,則熱傳遞效率越好。因此,提高了處理能力。
此外,投入混合產(chǎn)品的方法可間歇進(jìn)行或可連續(xù)進(jìn)行,但最好在附著步驟中保持混合產(chǎn)物的溫度的同時(shí)提供混合產(chǎn)物。為了提高加熱步驟的處理能力,可以進(jìn)一步預(yù)加熱混合產(chǎn)物的溫度。具體而言,例如,可將絕熱材料纏繞在混合產(chǎn)物供應(yīng)料斗上,或可通過(guò)加熱介質(zhì)加熱覆套料斗。
重要的是在加熱步驟中進(jìn)行連續(xù)加熱處理,以便形成均勻涂覆層。
在加熱步驟中,附著有投入的樹(shù)脂顆粒的磁性顆粒在由回轉(zhuǎn)體攪拌的同時(shí)被加熱單元加熱,并且附著的樹(shù)脂顆粒熔融以在磁性顆粒表面上形成樹(shù)脂涂覆層。
此外,在加熱步驟中,使具有樹(shù)脂顆粒附著層的磁性顆粒通過(guò)殼體內(nèi)壁和回轉(zhuǎn)體之間的過(guò)程通過(guò)旋轉(zhuǎn)回轉(zhuǎn)體和通過(guò)攪拌具有樹(shù)脂顆粒附著層的磁性顆粒來(lái)進(jìn)行。
在加熱步驟中,加熱熔融產(chǎn)物出口部分的內(nèi)壁溫度優(yōu)選滿(mǎn)足以下表達(dá)式1。在以上實(shí)施方式中,獲得了充分的樹(shù)脂涂覆層厚度,并可防止樹(shù)脂涂覆層的剝離。因此,可均勻涂覆重量平均分子量甚至為1,800,000以上的樹(shù)脂顆粒。
樹(shù)脂顆粒的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(tg)+50℃<加熱熔融產(chǎn)物出口部分的內(nèi)壁溫度≤樹(shù)脂顆粒的熱分解開(kāi)始溫度(tga)………表達(dá)式1
另外,在加熱步驟中,原料供應(yīng)口的內(nèi)壁溫度和加熱熔融產(chǎn)物出口部分的內(nèi)壁溫度優(yōu)選滿(mǎn)足以下表達(dá)式2。在以上實(shí)施方式中,進(jìn)一步防止了樹(shù)脂涂覆層的剝離,并且載體的生產(chǎn)處理能力優(yōu)異。
加熱熔融產(chǎn)物的出口部分的內(nèi)部溫度<原料供應(yīng)部的內(nèi)壁溫度(℃)≤tga+100℃………表達(dá)式2
在示例性實(shí)施方式中,加熱熔融產(chǎn)物出口部分的內(nèi)壁溫度和殼體的內(nèi)壁溫度是指表達(dá)式1和2所述范圍內(nèi)的殼體部分,并且從原料供應(yīng)口在回轉(zhuǎn)體的回轉(zhuǎn)軸方向上至加熱熔融產(chǎn)物出口部的殼體長(zhǎng)度優(yōu)選為殼體部長(zhǎng)度的1/10以上。即,內(nèi)壁溫度小于原料供應(yīng)口的內(nèi)壁溫度的殼體區(qū)段(低溫部)長(zhǎng)度優(yōu)選為殼體在回轉(zhuǎn)體的回轉(zhuǎn)軸方向上的整個(gè)長(zhǎng)度的1/10以上。
另外,低溫部的長(zhǎng)度優(yōu)選為殼體在回轉(zhuǎn)體的回轉(zhuǎn)軸方向上的長(zhǎng)度的1/8以上,更優(yōu)選為1/4以上。
另外,加熱熔融產(chǎn)物的出口部?jī)?nèi)壁溫度優(yōu)選為(tg+50℃)至樹(shù)脂顆粒的熱分解開(kāi)始溫度,并且更優(yōu)選為樹(shù)脂顆粒的熱分解開(kāi)始溫度至(tg+80℃)。如果原料供應(yīng)口的內(nèi)壁溫度在上述溫度范圍內(nèi),樹(shù)脂顆粒在短時(shí)間內(nèi)受熱熔融。雖然其具體機(jī)制未知,但據(jù)推斷樹(shù)脂涂覆層和磁性顆粒之間的粘附優(yōu)異,并且進(jìn)一步防止了樹(shù)脂涂覆層的剝離。
另外,加熱熔融產(chǎn)物出口部的內(nèi)壁溫度優(yōu)選為樹(shù)脂顆粒的熱分解開(kāi)始溫度以下,更優(yōu)選樹(shù)脂顆粒的熱分解開(kāi)始溫度以下且為150℃~270℃,甚至更優(yōu)選樹(shù)脂顆粒的熱分解開(kāi)始溫度以下且為180℃~260℃,并且特別優(yōu)選樹(shù)脂顆粒的熱分解開(kāi)始溫度以下且為200℃~250℃。
原料供應(yīng)口的內(nèi)壁溫度優(yōu)選為200℃~400℃,更優(yōu)選為250℃~370℃,甚至更優(yōu)選280℃~360℃,并且特別優(yōu)選為300℃~350℃。
在加熱步驟中,殼體的內(nèi)壁溫度可以從原料供應(yīng)口至出口部呈階梯狀改變或連續(xù)改變。此外,在加熱步驟中,優(yōu)選的是,根據(jù)回轉(zhuǎn)體的回轉(zhuǎn)軸,殼體的內(nèi)壁溫度以材料供應(yīng)口的內(nèi)壁溫度最高,并且以出口的內(nèi)壁溫度為最低。
此外,在加熱步驟中,優(yōu)選的是整個(gè)殼體中內(nèi)壁溫度以2~4個(gè)階梯變化。
示例性實(shí)施方式的雙組分顯影劑用載體的制備方法優(yōu)選包括冷卻和破碎步驟,以對(duì)通過(guò)加熱步驟獲得的加熱熔融產(chǎn)物進(jìn)行冷卻和粉碎處理來(lái)獲得具有樹(shù)脂涂覆層的磁性顆粒。
在加熱步驟中,由于從出口排出然后進(jìn)行加熱和熔融的材料(在示例性實(shí)施方式中,也稱(chēng)為加熱熔融產(chǎn)物)在顆粒之間相互形成凝集體,在僅僅將產(chǎn)品放置在室溫(例如,在5℃~35℃的大氣中)的情況下,產(chǎn)品以凝集體狀態(tài)凝固。因此,對(duì)于一次顆粒,破碎步驟是必要的。
在冷卻和破碎步驟中,通過(guò)冷卻和攪拌等破碎一次顆粒,獲得具有樹(shù)脂涂覆層的磁性顆粒。
在冷卻和破碎步驟中,破碎處理可與冷卻步驟同時(shí)進(jìn)行,或在冷卻步驟后連續(xù)進(jìn)行,或者可以在破碎步驟后進(jìn)行冷卻步驟,但在顆粒相互凝固之前,同時(shí)進(jìn)行冷卻和破碎步驟或在冷卻步驟前進(jìn)行破碎步驟,因此從防止樹(shù)脂涂覆層剝離的角度而言是優(yōu)選的。
冷卻和破碎步驟中使用的冷卻單元和破碎單元沒(méi)有特殊限制,可使用已知的方法。另外,冷卻破碎步驟中的冷卻可通過(guò)簡(jiǎn)單使產(chǎn)物放置在室溫(例如在5℃~35℃的大氣中)來(lái)進(jìn)行,而無(wú)需主動(dòng)冷卻。
冷卻和破碎步驟中的冷卻處理可以為分批模式或連續(xù)模式。如果冷卻處理為分批模式,則優(yōu)選使用裝配有攪拌器的混合裝置,例如具有覆套冷卻機(jī)構(gòu)的亨舍爾混合器和nauta混合器。如果冷卻處理為連續(xù)模式,示例的是具有覆套冷卻機(jī)構(gòu)的單螺桿或雙螺桿型槳混合器、帶狀混合器和擠出混合器。
冷卻和破碎步驟中的破碎處理也可以為分批模式或連續(xù)模式。如果破碎處理為分批模式,則優(yōu)選使用高速攪拌混合裝置例如亨舍爾混合器。如果破碎處理為連續(xù)模式,示例的是針磨機(jī)和擠出混合器等。
用于冷卻和破碎步驟的裝置可具有分開(kāi)的冷卻裝置和破碎裝置,并且可以為同時(shí)進(jìn)行冷卻和破碎步驟的一體型裝置。裝置可以為連續(xù)加熱裝置和冷卻裝置或破碎裝置,或可以為具有冷卻破碎裝置的一體型裝置。
示例性實(shí)施方式的雙組分顯影劑用載體的制備方法必要時(shí)可包括其他已知工序。
示例性實(shí)施方式的制備方法必要時(shí)可包括:分級(jí)步驟,將具有所獲得的樹(shù)脂涂覆層的磁性顆粒分級(jí);和/或篩分步驟,在冷卻和破碎步驟后篩分具有所獲得的樹(shù)脂涂覆層的磁性顆粒。
分級(jí)步驟和篩分步驟中使用的分級(jí)單元和篩沒(méi)有特殊限制,如果需要,可使用已知的單元和篩。
下面將參考附圖描述示例性實(shí)施方式的雙組分顯影劑用載體的制備方法中適合使用的連續(xù)熱處理裝置的實(shí)例。
在圖1所述的連續(xù)熱處理裝置10中,從顆粒供應(yīng)裝置12將附著有樹(shù)脂顆粒的磁性顆粒通過(guò)殼體14中的原料供應(yīng)口16投入。另外,連續(xù)熱處理裝置10是雙螺桿擠出捏合機(jī)。通過(guò)使回轉(zhuǎn)體18旋轉(zhuǎn),將附著有樹(shù)脂顆粒的磁性顆粒通過(guò)殼體14和回轉(zhuǎn)體18之間,從加熱處理單元a~d通過(guò),并將包含具有樹(shù)脂涂覆層的磁性顆粒凝集體的加熱熔融產(chǎn)物22排出至出口20。此外,顆粒還通過(guò)旋轉(zhuǎn)回轉(zhuǎn)體18而接受碎裂處理。圖1所示的回轉(zhuǎn)體18是整體具有螺旋形螺桿形狀的回轉(zhuǎn)體。
能夠進(jìn)行部分溫度控制的覆套(未示出)通過(guò)加熱單元和冷卻單元包繞在加熱處理單元a~d中殼體14的外周部。加熱處理單元a~d的溫度控制通過(guò)覆套進(jìn)行。此外,連續(xù)型熱處理裝置10中的加熱處理單元a~d連續(xù)設(shè)置,并且加熱處理單元d(加熱熔融產(chǎn)品的出口部)的內(nèi)壁溫度優(yōu)選低于加熱處理單元a(原料供應(yīng)口)的內(nèi)壁溫度。
此外,各加熱處理單元a~d的內(nèi)壁溫度ta~td優(yōu)選滿(mǎn)足以下表達(dá)式3和4。
ta>td………表達(dá)式3
ta≥tb≥tc≥td………表達(dá)式4
在圖1所示連續(xù)熱處理裝置10中,加熱處理單元以a~d四段分區(qū)的方式進(jìn)行溫度調(diào)整,但本發(fā)明不限于此,并且根據(jù)殼體長(zhǎng)度可進(jìn)行多段溫度調(diào)整。
雙組分顯影劑
示例性實(shí)施方式的雙組分顯影劑(簡(jiǎn)稱(chēng)為"顯影劑")含有示例性實(shí)施方式的雙組分顯影劑用載體和色調(diào)劑。
此外,示例性實(shí)施方式的雙組分顯影劑優(yōu)選為靜電荷圖像顯影劑。
示例性實(shí)施方式使用的色調(diào)劑沒(méi)有特別限制,可使用已知的色調(diào)劑,就并且適合使用靜電荷圖像顯影用色調(diào)劑。
示例性實(shí)施方式雙組分顯影劑中的色調(diào)劑和載體的混合比沒(méi)有特別限制,并且可根據(jù)目的適當(dāng)選擇,但色調(diào)劑和載體之間的混合比(重量比)優(yōu)選為色調(diào)劑:載體=1:100~30:100,更優(yōu)選色調(diào)劑:載體=3:100~20:100。
靜電荷圖像顯影用色調(diào)劑
示例性實(shí)施方式中使用的色調(diào)劑被構(gòu)造為包含色調(diào)劑顆粒和必要時(shí)的外添劑。
色調(diào)劑顆粒
色調(diào)劑顆粒被構(gòu)造為包含例如粘合劑樹(shù)脂,和必要時(shí)的著色劑、防粘劑和其他添加劑。
粘合劑樹(shù)脂
粘合劑樹(shù)脂的實(shí)例包括由以下單體的均聚物構(gòu)成的乙烯基樹(shù)脂:例如,苯乙烯類(lèi)(例如,苯乙烯、對(duì)氯代苯乙烯或α-甲基苯乙烯等)、(甲基)丙烯酸酯類(lèi)(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、甲基丙烯酸月桂酯或甲基丙烯酸2-乙基己酯等),烯屬不飽和腈類(lèi)(例如,丙烯腈或甲基丙烯腈等),乙烯基醚類(lèi)(例如,乙烯基甲基醚或乙烯基異丁基醚等),乙烯基酮類(lèi)(乙烯基甲基酮、乙烯基乙基酮或乙烯基異丙烯基酮等),烯烴類(lèi)(例如,乙烯、丙烯或丁二烯等),或組合這些單體中兩種以上的共聚物。
粘合劑樹(shù)脂的實(shí)例包括:非乙烯基樹(shù)脂,例如環(huán)氧樹(shù)脂、聚酯樹(shù)脂、聚氨酯樹(shù)脂、聚酰胺樹(shù)脂、纖維素樹(shù)脂、聚醚樹(shù)脂或改性松香,這些樹(shù)脂與乙烯基樹(shù)脂的混合物,或通過(guò)使乙烯基單體在這些樹(shù)脂存在的情況下聚合而獲得的接枝聚合物。
這些粘合劑樹(shù)脂可以單獨(dú)使用或?qū)煞N以上組合使用。
粘合劑樹(shù)脂優(yōu)選為聚酯樹(shù)脂。
作為聚酯樹(shù)脂,例如,示例的是已知的聚酯樹(shù)脂。
聚酯樹(shù)脂的實(shí)例包括多元羧酸和多元醇的縮聚物。此外,作為聚酯樹(shù)脂,可以使用市售樹(shù)脂或合成樹(shù)脂。
多元羧酸的實(shí)例包括:脂肪族二羧酸(例如,草酸、丙二酸、馬來(lái)酸、富馬酸、檸康酸、衣康酸、戊烯二酸、琥珀酸、烯基丁二酸、己二酸和癸二酸等);脂環(huán)族二羧酸(例如,環(huán)己烷二甲酸等);芳香族二羧酸(例如,對(duì)苯二甲酸、間苯二甲酸、鄰苯二甲酸和萘二甲酸等);這些酸的酸酐;它們的低級(jí)烷基酯(例如,具有1~5個(gè)碳原子)等。其中,例如,優(yōu)選芳香族二羧酸作為多元羧酸。
多元羧酸可以將具有交聯(lián)結(jié)構(gòu)或分枝結(jié)構(gòu)的三元以上羧酸與二羧酸一同使用。三元以上羧酸的實(shí)例包括偏苯三酸、均苯四酸、這些酸的酸酐或它們的低級(jí)烷基酯(例如,具有1~5個(gè)碳原子)等。
多元羧酸可以單獨(dú)使用或?qū)煞N以上組合使用。
多元醇的實(shí)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、己二醇或新戊二醇等);脂環(huán)族二醇(例如,環(huán)己二醇、環(huán)己烷二甲醇或氫化雙酚a等);和芳香族二醇(例如,雙酚a的環(huán)氧乙烷加合物或雙酚a的環(huán)氧丙烷加合物等)。其中,作為多元醇,例如優(yōu)選芳香族二醇或脂環(huán)族二醇,更優(yōu)選芳香族二醇。
多元醇可以將具有交聯(lián)結(jié)構(gòu)或分枝結(jié)構(gòu)的三元以上多元醇與二醇一同使用。三元以上多元醇的實(shí)例包括甘油、三羥甲基丙烷和季戊四醇。
多元醇可以單獨(dú)使用或?qū)煞N以上組合使用。
聚酯樹(shù)脂的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(tg)優(yōu)選為50℃~80℃,更優(yōu)選50℃~65℃。
玻璃化轉(zhuǎn)變溫度根據(jù)從差示掃描量熱法(dsc)獲得的dsc曲線(xiàn)確定,更具體而言,根據(jù)jisk7121-1987“塑料的轉(zhuǎn)變溫度的測(cè)試方法”中獲得玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的方法中描述的“外推的起始玻璃化轉(zhuǎn)變溫度”確定。聚酯樹(shù)脂的重量平均分子量(mw)優(yōu)選為5,000~1,000,000,更優(yōu)選7,000~500,000。
聚酯樹(shù)脂的數(shù)量平均分子量(mn)優(yōu)選為2,000~100,000。
聚酯樹(shù)脂的分子量分布mw/mn優(yōu)選為1.5~100,更優(yōu)選2~60。
此外,重量平均分子量和數(shù)量平均分子量通過(guò)凝膠滲透色譜(gpc)測(cè)定。使用hlc-8120gpc(由tosohcorporation制造)作為測(cè)定裝置,使用柱tskgelsuperhm-m(15cm;由tosohcorporation制造)和thf溶劑,進(jìn)行分子量的gpc測(cè)定。通過(guò)使用由單分散聚苯乙烯標(biāo)準(zhǔn)樣制作的分子量校準(zhǔn)曲線(xiàn)由測(cè)定結(jié)果來(lái)計(jì)算重量平均分子量和數(shù)量平均分子量。
使用公知的制備方法獲得聚酯樹(shù)脂。具體而言,例如通過(guò)下述步驟獲得樹(shù)脂:將聚合溫度設(shè)定為180℃~230℃,必要時(shí)降低反應(yīng)體系的壓力,并且在除去縮合過(guò)程中所產(chǎn)生的水和醇的同時(shí)進(jìn)行反應(yīng)。
在原料單體在反應(yīng)溫度下不溶或不相容的情況下,可以添加高沸點(diǎn)溶劑作為溶解助劑以進(jìn)行溶解。在此情況下,在蒸餾除去所述溶解助劑的同時(shí)進(jìn)行縮聚反應(yīng)。在共聚反應(yīng)中存在相容性差的單體的情況下,可以預(yù)先使相容性差的單體與用來(lái)與該單體縮聚的酸或醇進(jìn)行縮合,然后將單體與主要成分進(jìn)行縮聚。
相對(duì)于全部色調(diào)劑顆粒,粘合劑樹(shù)脂的含量例如優(yōu)選為40重量%~95重量%,更優(yōu)選50重量%~90重量%,仍更優(yōu)選60重量%~85重量%。
著色劑
著色劑的實(shí)例包括:各種顏料,例如炭黑、鉻黃、漢沙黃、對(duì)二氨基聯(lián)苯黃、士林黃、喹啉黃、顏料黃、永久橙gtr、吡唑啉酮橙、瓦拉肯橙、色淀紅、永久紅、亮胭脂紅3b、亮胭脂紅6b、杜邦油紅、吡唑啉酮紅、立索爾紅、羅丹明b色淀、色淀紅c、顏料紅、玫瑰紅、苯胺藍(lán)、群青藍(lán)、卡扣油藍(lán)(calcooilblue)、氯化亞甲基藍(lán)、酞菁藍(lán)、顏料藍(lán)、酞菁綠和孔雀石綠草酸鹽;或各種染料,例如吖啶染料、氧雜蒽染料、偶氮染料、苯醌染料、吖嗪染料、蒽醌染料、硫靛藍(lán)染料、二噁嗪染料、噻嗪染料、偶氮甲堿染料、靛青染料、酞菁染料、苯胺黑染料、聚甲炔染料、三苯基甲烷染料、二苯基甲烷和噻唑染料。
著色劑可以單獨(dú)使用或?qū)煞N以上組合使用。
作為著色劑,必要時(shí),可以使用經(jīng)表面處理的著色劑,或可以將著色劑與分散劑組合使用。并且,可以將多種著色劑組合使用。
相對(duì)于全部色調(diào)劑顆粒,著色劑的含量例如優(yōu)選為1重量%~30重量%、更優(yōu)選為3重量%~15重量%。
防粘劑
防粘劑的實(shí)例包括:烴蠟;天然蠟,例如巴西棕櫚蠟、米糠蠟和小燭樹(shù)蠟;合成蠟或者礦物石油蠟,例如褐煤蠟;酯蠟,例如脂肪酸酯和褐煤酸酯蠟等。防粘劑并不限于此。
防粘劑的熔融溫度優(yōu)選為50℃~110℃,更優(yōu)選為60℃~100℃。
根據(jù)jisk7121-1987“塑料轉(zhuǎn)變溫度的測(cè)試方法”中獲得熔融溫度的方法中所描述的“熔融峰值溫度”,從通過(guò)差示掃描量熱法(dsc)獲得的dsc曲線(xiàn)確定熔融溫度。
相對(duì)于全部色調(diào)劑顆粒,防粘劑的含量例如優(yōu)選為1重量%~20重量%、更優(yōu)選為5重量%~15重量%。
其他添加劑
其他添加劑的實(shí)例包括已知的添加劑,例如磁性材料、電荷控制劑和無(wú)機(jī)粉末。這些添加劑作為內(nèi)添劑包含在色調(diào)劑顆粒中。
色調(diào)劑顆粒的特性
色調(diào)劑顆粒可以是具有單層結(jié)構(gòu)的色調(diào)劑顆粒,或由芯(芯顆粒)和涂覆芯的樹(shù)脂涂覆層(殼層)構(gòu)成的所謂芯-殼結(jié)構(gòu)的色調(diào)劑顆粒。
此處,芯-殼結(jié)構(gòu)的色調(diào)劑顆粒例如優(yōu)選被構(gòu)造為包含芯和樹(shù)脂涂覆層,所述芯被構(gòu)造為包含粘合劑樹(shù)脂和必要時(shí)的其他添加劑(例如著色劑和防粘劑),所述樹(shù)脂涂覆層被構(gòu)造為包含粘合劑樹(shù)脂。
色調(diào)劑顆粒的體積平均粒徑(d50v)優(yōu)選為2μm~10μm、更優(yōu)選為4μm~8μm。
色調(diào)劑顆粒的各種平均粒徑和各種粒徑分布指數(shù)用coultermultisizerii(由beckmancoulter,inc.制造)和作為電解液的isoton-ii(由beckmancoulter,inc.制造)來(lái)測(cè)量。
在該測(cè)量中,將0.5mg~50mg的測(cè)量樣品添加到2ml作為分散劑的5%的表面活性劑(優(yōu)選為烷基苯磺酸鈉)水溶液中。將該混合物添加到100ml~150ml的電解液中。
用超聲分散裝置將懸浮有該樣品的電解液分散處理1分鐘,并用coultermultisizerii使用孔隙直徑為100μm的孔隙來(lái)測(cè)量粒徑為2μm~60μm的顆粒的粒徑分布。取樣的顆粒數(shù)量是50000個(gè)。
在根據(jù)所要測(cè)量的粒徑分布而劃分的粒徑范圍(通道)中,從小直徑側(cè)起分別繪制體積和數(shù)量的累積分布,將對(duì)應(yīng)于累積16%的粒徑定義為體積粒徑d16v和數(shù)量粒徑d16p,將對(duì)應(yīng)于累積50%的粒徑定義為體積平均粒徑d50v和累積數(shù)量平均粒徑d50p,將對(duì)應(yīng)于累積84%的粒徑定義為體積粒徑d84v和數(shù)量粒徑d84p。
使用這些值,將體積平均粒徑分布指數(shù)(gsdv)計(jì)算為(d84v/d16v)1/2,將數(shù)量平均粒徑分布指數(shù)(gsdp)計(jì)算為(d84p/d16p)1/2。
色調(diào)劑顆粒的平均圓形度優(yōu)選為0.88~0.98,更優(yōu)選為0.90~0.97。
色調(diào)劑的平均圓形度優(yōu)選通過(guò)fpia-3000(sysmexcorporation制造)測(cè)定。在該裝置中,采用通過(guò)例如流動(dòng)式圖像分析法來(lái)測(cè)量分散在水等中的顆粒的方法,將吸取的顆粒懸浮液導(dǎo)入扁平鞘流動(dòng)室中,并通過(guò)鞘溶液形成扁平樣品流。用閃光燈照射樣品流,將正在通過(guò)ccd相機(jī)的物鏡的顆粒捕獲為靜態(tài)圖像。對(duì)所捕獲的顆粒圖像進(jìn)行二維圖像處理,從而由投影面積和周長(zhǎng)來(lái)計(jì)算圓形度。關(guān)于圓形度,通過(guò)對(duì)至少4000幅以上的圖像進(jìn)行圖像分析,通過(guò)統(tǒng)計(jì)學(xué)處理來(lái)確定平均圓形度。
圓形度=圓當(dāng)量直徑周長(zhǎng)/周長(zhǎng)=[2×(aπ)1/2]/pm
在上式中,a表示投影面積,pm表示周長(zhǎng)。
使用hpf模式(高分辨率模式)進(jìn)行測(cè)量,稀釋比為1.0倍。而且,在數(shù)據(jù)分析中,數(shù)量粒徑分析范圍設(shè)為2.0μm~30.1μm,并且圓形度分析范圍設(shè)為0.40~1.00,以便除去測(cè)量噪音。
外添劑
外添劑的實(shí)例包括無(wú)機(jī)顆粒。無(wú)機(jī)顆粒的實(shí)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、mgso4等。
作為示例性實(shí)施方式中的外添劑,從獲得長(zhǎng)期穩(wěn)定的印刷品質(zhì)的角度而言,特別優(yōu)選使用體積平均粒徑為50nm~200nm的外添劑。該粒徑范圍內(nèi)的外添劑具有容易嵌埋在載體表面、變形和研磨等的傾向。
然而,在示例性實(shí)施方式中,在使用具有該粒徑范圍的外添劑的色調(diào)劑時(shí),可充分控制載體的樹(shù)脂涂覆層的磨耗,因此抑制了如缺失等圖像缺陷。
優(yōu)選為對(duì)作為外添劑的無(wú)機(jī)顆粒表面以疏水化劑進(jìn)行處理。疏水化劑處理可以例如通過(guò)將無(wú)機(jī)顆粒浸入疏水化劑中而進(jìn)行。疏水化劑沒(méi)有特別限制,但其實(shí)例包括硅烷偶聯(lián)劑、硅油、鈦酸酯偶聯(lián)劑和鋁偶聯(lián)劑等。這些試劑可以單獨(dú)使用或?qū)煞N以上組合使用。
相對(duì)于100重量份無(wú)機(jī)顆粒,疏水化劑的量例如通常為1重量份~10重量份。
作為外添劑,還可以示例的是,樹(shù)脂顆粒(例如,聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯(pmma)和三聚氰胺樹(shù)脂等樹(shù)脂顆粒)和清潔助劑(例如,由硬脂酸鋅代表的高級(jí)脂肪酸的金屬鹽和氟高分子量材料的顆粒)等。
相對(duì)于色調(diào)劑顆粒,外添劑的外部添加量例如優(yōu)選為0.01重量%~5重量%,并且更優(yōu)選為0.01重量%~2.0重量%。
色調(diào)劑的制備方法
接下來(lái),描述示例性實(shí)施方式的色調(diào)劑的制備方法。
示例性實(shí)施方式的色調(diào)劑通過(guò)在制備色調(diào)劑顆粒后向色調(diào)劑顆粒外部添加外添劑而獲得。
色調(diào)劑顆粒可通過(guò)干法(例如,捏合粉碎法等)或濕法(例如,凝集聚并法、懸浮聚合法或溶解懸浮法等)制備。色調(diào)劑顆粒的制備方法不具體限于這些方法,而是采用公知的方法。
其中,優(yōu)選使用凝集聚并法來(lái)獲得色調(diào)劑顆粒。
具體而言,例如,在使用凝集聚并法制備色調(diào)劑顆粒的情況下,色調(diào)劑顆粒通過(guò)下述步驟制備:制備分散有將成為粘合劑樹(shù)脂的樹(shù)脂顆粒的樹(shù)脂顆粒分散液的步驟(樹(shù)脂顆粒分散液制備步驟);通過(guò)將樹(shù)脂顆粒分散液(必要時(shí),在與其他顆粒分散液混合后的分散液)中的樹(shù)脂顆粒(必要時(shí),其它顆粒)凝集而形成凝集顆粒的步驟(凝集顆粒形成步驟);和通過(guò)對(duì)分散有凝集顆粒的凝集顆粒分散液加熱以使凝集顆粒聚并而形成色調(diào)劑顆粒的步驟(聚并步驟)。
下面會(huì)詳細(xì)地描述各工序。
在以下描述中,將描述獲得包含著色劑和防粘劑的色調(diào)劑顆粒的方法,著色劑和防粘劑在必要時(shí)使用。當(dāng)然,還可以使用除著色劑和防粘劑之外的其他添加劑。
樹(shù)脂顆粒分散液制備步驟
首先,一同制備分散有將成為粘合劑樹(shù)脂的樹(shù)脂顆粒的樹(shù)脂顆粒分散液,以及例如分散有著色劑顆粒的著色劑顆粒分散液和分散有防粘劑顆粒的防粘劑顆粒分散液。
此處,例如通過(guò)表面活性劑將樹(shù)脂顆粒分散在分散介質(zhì)中而制備樹(shù)脂顆粒分散液。
用于樹(shù)脂顆粒分散液的分散介質(zhì)例如為水性介質(zhì)。
水性介質(zhì)的實(shí)例包括水,如蒸餾水和離子交換水;和醇等。這些介質(zhì)可以單獨(dú)使用或?qū)煞N以上組合使用。
表面活性劑的實(shí)例包括:陰離子表面活性劑,例如硫酸酯鹽、磺酸鹽、磷酸酯、和皂類(lèi);陽(yáng)離子表面活性劑,例如胺鹽和季銨鹽;和非離子表面活性劑,例如聚乙二醇、烷基酚環(huán)氧乙烷加合物和多元醇等。其中,特別示例的是陰離子表面活性劑和陽(yáng)離子表面活性劑。非離子表面活性劑可以與陰離子表面活性劑或陽(yáng)離子表面活性劑組合使用。
表面活性劑可以單獨(dú)使用或?qū)煞N以上組合使用。
將樹(shù)脂顆粒分散在樹(shù)脂顆粒分散液的分散介質(zhì)中的方法的實(shí)例包括使用旋轉(zhuǎn)剪切勻化器或具有介質(zhì)的球磨機(jī)、砂磨機(jī)或戴諾磨的常規(guī)分散方法。此外,根據(jù)樹(shù)脂顆粒的種類(lèi),例如,可以使用乳相轉(zhuǎn)化法將樹(shù)脂顆粒分散在樹(shù)脂顆粒分散液中。
另外,乳相轉(zhuǎn)化法是這樣的方法:將待分散樹(shù)脂溶解在可溶解該樹(shù)脂的疏水性有機(jī)溶劑中,將堿添加至有機(jī)連續(xù)相(o相)以中和溶液,向其中加入水相(w相),從而進(jìn)行樹(shù)脂從w/o到o/w的轉(zhuǎn)化(所謂的相轉(zhuǎn)化),使不連續(xù)相的樹(shù)脂以顆粒形狀分散在水性介質(zhì)中。
分散在樹(shù)脂顆粒分散液中的樹(shù)脂顆粒的體積平均粒徑例如優(yōu)選0.01μm~1μm,更優(yōu)選為0.08μm~0.8μm,并且甚至更優(yōu)選為0.1μm~0.6μm。
另外,通過(guò)以下方式測(cè)定樹(shù)脂顆粒的體積平均粒徑:使用根據(jù)激光散射粒徑分布分析儀(例如,la-700,horibaltd.制造)測(cè)定獲得的粒徑分布,對(duì)于對(duì)劃分的粒徑范圍(通道)對(duì)體積從小粒徑側(cè)減去累積分布,并將相對(duì)于全部顆粒而言50%累積的粒徑設(shè)定為體積平均粒徑d50v。進(jìn)而,其它分散液中的顆粒的體積平均粒徑也通過(guò)相同方式測(cè)定。
樹(shù)脂顆粒分散液中含有樹(shù)脂顆粒的含量?jī)?yōu)選為5重量%~50重量%,更優(yōu)選10重量%~40重量%。
另外,例如使用與樹(shù)脂顆粒分散液相同的制備方式,還制備著色劑顆粒分散液和防粘劑顆粒分散液。即,關(guān)于顆粒的體積平均粒徑、分散介質(zhì)、分散方法和樹(shù)脂顆粒分散液中的顆粒含量,在著色劑顆粒分散液中分散的著色劑顆粒和在防粘劑顆粒分散液中分散的防粘劑顆粒相同。
凝集顆粒形成步驟
接下來(lái),使著色劑顆粒分散液和防粘劑顆粒分散液與樹(shù)脂顆粒分散液混合。然后,形成包含樹(shù)脂顆粒、著色劑顆粒和防粘劑顆粒并且直徑與色調(diào)劑顆粒接近的凝集顆粒,以使樹(shù)脂顆粒、著色劑顆粒和防粘劑顆粒異相凝集。
具體而言,例如通過(guò)以下方式形成凝集顆粒:使混合分散液的ph調(diào)整為酸性(例如,ph2~5),并且必要時(shí),在添加分散穩(wěn)定劑之后,將混合分散液加熱至樹(shù)脂顆粒的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(具體而言,例如,(樹(shù)脂顆粒的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度)-30℃~(樹(shù)脂顆粒的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度)-10℃),以使混合分散液中分散的顆粒凝集,同時(shí)在混合分散液中添加凝集劑。
在凝集顆粒形成步驟中,例如,在使用旋轉(zhuǎn)剪切勻化器攪拌混合分散液的同時(shí)于室溫(例如,25℃)添加凝集劑,使混合分散液的ph調(diào)節(jié)為酸性(例如,ph2~5),并且必要時(shí)添加分散穩(wěn)定劑,然后可進(jìn)行加熱。
凝集劑的實(shí)例包括與作為分散劑而添加至混合分散液中的表面活性劑極性相反的表面活性劑,例如,無(wú)機(jī)金屬鹽或二價(jià)以上的金屬絡(luò)合物等。特別是,在金屬絡(luò)合物用作凝集劑的情況中,可降低表面活性劑的用量,且改善帶電性。必要時(shí),可以使用與凝集劑的金屬離子形成絡(luò)合物或類(lèi)似的鍵的添加劑。作為該添加劑,優(yōu)選使用螯合劑。
無(wú)機(jī)金屬鹽的實(shí)例包括諸如氯化鈣、硝酸鈣、氯化鋇、氯化鎂、氯化鋅、氯化鋁及硫酸鋁等金屬鹽;諸如聚氯化鋁、聚氫氧化鋁和多硫化鈣等無(wú)機(jī)金屬鹽聚合物。
作為螯合劑,可以使用水溶性螯合劑。螯合劑的實(shí)例包括羥基羧酸,如酒石酸、檸檬酸和葡糖酸;亞氨基二乙酸(ida)、次氮基三乙酸(nta)和乙二胺四乙酸(edta)等。
相對(duì)于100重量份的樹(shù)脂顆粒,螯合劑的添加量例如優(yōu)選為0.01重量份~5.0重量份,更優(yōu)選為0.1重量份~小于3.0重量份。
聚并步驟
接下來(lái),將其中分散有凝集顆粒的凝集顆粒分散液加熱到樹(shù)脂顆粒的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度以上(例如,比樹(shù)脂顆粒的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度高10℃~30℃的溫度以上),以使凝集顆粒聚并,從而形成色調(diào)劑顆粒。
通過(guò)上述步驟,獲得色調(diào)劑顆粒。
并且,色調(diào)劑顆??梢酝ㄟ^(guò)下述步驟制備:在獲得其中分散有凝集顆粒的凝集顆粒分散液后,將相應(yīng)的凝集顆粒分散液與其中分散有樹(shù)脂顆粒的樹(shù)脂顆粒分散液進(jìn)一步混合和凝集而使樹(shù)脂顆粒附著至凝集顆粒的表面,從而形成第二凝集顆粒的步驟;和通過(guò)加熱其中分散有第二凝集顆粒的第二凝集顆粒分散液,使第二凝集顆粒聚并,從而形成芯-殼結(jié)構(gòu)的色調(diào)劑顆粒的步驟。
聚并步驟結(jié)束之后在溶液中形成的色調(diào)劑顆粒進(jìn)行公知清潔步驟、固液分離步驟和干燥步驟,從而獲得干燥狀態(tài)的色調(diào)劑顆粒。
考慮到帶電性,洗滌步驟優(yōu)選使用離子交換水充分進(jìn)行置換洗滌。另外,固液分離步驟沒(méi)有特別的限制,但是考慮到生產(chǎn)性,分離步驟優(yōu)選包括抽濾或加壓過(guò)濾等。此外,雖然干燥步驟沒(méi)有特別的限制,但是考慮到生產(chǎn)性,干燥步驟優(yōu)選進(jìn)行冷凍干燥、噴氣干燥、流化干燥或振動(dòng)型流化干燥等。
此外,示例性實(shí)施方式的色調(diào)劑可通過(guò)下述方式制備:在所獲得的干燥狀態(tài)的色調(diào)劑顆粒中加入外添劑,并將它們混合。例如,混合優(yōu)選使用例如v型攪拌機(jī)、亨舍爾混合器或
盒、圖像形成方法和圖像形成裝置
示例性實(shí)施方式的盒是至少容納示例性實(shí)施方式雙組分顯影劑的盒。此外,示例性實(shí)施方式的盒優(yōu)選能夠從圖像形成裝置拆卸下來(lái)。
在使用顯影裝置、圖像形成方法或圖像形成裝置中的盒的情況下,盒可以是用于包含示例性實(shí)施方式的雙組分顯影劑的顯影劑盒,還可以是至少裝配有用于形成色調(diào)劑圖像的顯影單元的處理盒,所述色調(diào)劑圖像通過(guò)用示例性實(shí)施方式的雙組分顯影劑對(duì)在圖像保持部件上形成的靜電潛像顯影而顯像。
此外,示例性實(shí)施方式的處理盒根據(jù)其他需要可包括其他部件,例如擦除單元。
示例性實(shí)施方式的圖像形成方法包括:對(duì)至少圖像保持部件進(jìn)行充電的充電步驟;在所述圖像保持部件的表面上形成靜電荷潛像的曝光步驟;用靜電荷圖像顯影劑使形成在所述圖像保持部件的表面上的所述靜電荷潛像顯影形成色調(diào)劑圖像的顯影步驟;將在所述圖像保持部件的表面上形成的所述色調(diào)劑圖像轉(zhuǎn)印至記錄介質(zhì)的表面的轉(zhuǎn)印步驟;和使色調(diào)劑圖像定影的定影步驟。靜電荷圖像顯影劑優(yōu)選為示例性實(shí)施方式的雙組分顯影劑。
在示例性實(shí)施方式的圖像形成方法中,制備了示例性實(shí)施方式的雙組分顯影劑,通過(guò)商售電子照相復(fù)印機(jī)利用該顯影劑進(jìn)行靜電荷圖像的形成和顯影,將所獲得的色調(diào)劑圖像靜電轉(zhuǎn)印到轉(zhuǎn)印紙上,并通過(guò)加熱定影裝置定影從而形成復(fù)印圖像。
圖像形成方法的各步驟為常見(jiàn)工序。另外,示例性實(shí)施方式的圖像形成方法可利用已知的圖像形成裝置例如復(fù)印機(jī)或傳真機(jī)等進(jìn)行。
靜電潛像形成步驟是在圖像保持部件(感光體)上形成靜電潛像的步驟。
顯影步驟是通過(guò)用顯影劑保持部件上的顯影劑層將靜電潛像顯影形成色調(diào)劑圖像的步驟。顯影劑層沒(méi)有特別限制,只要該層包含的示例性實(shí)施方式的雙組分顯影劑即可。
轉(zhuǎn)印步驟是將色調(diào)劑圖像轉(zhuǎn)印到轉(zhuǎn)印介質(zhì)上的步驟。此外,作為轉(zhuǎn)印步驟中的轉(zhuǎn)印介質(zhì),可以示例的是諸如中間轉(zhuǎn)印部件或紙等用于記錄的介質(zhì)。
在定影步驟中,例如,示例的是通過(guò)使用加熱輥溫度設(shè)定為恒定溫度的加熱輥定影裝置將轉(zhuǎn)印到轉(zhuǎn)印紙上的色調(diào)劑圖像定影,從而形成復(fù)印圖像的方法。
示例性實(shí)施方式的圖像形成方法優(yōu)選包括除去殘留在圖像保持部件上的雙組分顯影劑的步驟(清潔步驟)。
作為用于記錄的介質(zhì),可使用已知介質(zhì),例如,電子照相復(fù)印機(jī)或打印機(jī)等使用的紙,或ohp片等。例如,可以適當(dāng)使用通過(guò)用樹(shù)脂等涂覆普通紙表面而獲得的涂層紙以及打印用藝術(shù)紙等。
示例性實(shí)施方式的圖像形成方法可以是還包括再循環(huán)步驟的方法。再循環(huán)步驟是將在清潔步驟中回收的色調(diào)劑轉(zhuǎn)移到顯影劑層的步驟。包括該再循環(huán)步驟的該方面的圖像形成方法利用色調(diào)劑再循環(huán)系統(tǒng)式復(fù)印機(jī)或例如傳真機(jī)等圖像形成裝置等進(jìn)行。此外,清潔步驟可省略,并對(duì)其中在顯影的同時(shí)回收色調(diào)劑的方面的再循環(huán)系統(tǒng)應(yīng)用再循環(huán)步驟。
除了包含示例性實(shí)施方式的雙組分顯影劑作為顯影劑外,示例性實(shí)施方式的圖像形成裝置沒(méi)有特別限制,但該裝置包括:圖像保持部件;充電單元,所述充電單元對(duì)所述圖像保持部件進(jìn)行充電;曝光單元,所述曝光單元通過(guò)使帶電的圖像保持部件曝光而在所述圖像保持部件上形成靜電荷潛像;顯影單元,所述顯影單元用靜電荷圖像顯影劑使靜電潛像顯影形成色調(diào)劑圖像;轉(zhuǎn)印單元,所述轉(zhuǎn)印單元將所述色調(diào)劑圖像從圖像保持部件上轉(zhuǎn)印至記錄介質(zhì);和定影單元,所述定影單元使色調(diào)劑圖像定影。靜電荷圖像顯影劑優(yōu)選為示例性實(shí)施方式的雙組分顯影劑。
示例性實(shí)施方式的圖像形成裝置沒(méi)有特別限制,只要該裝置至少包含上述圖像保持部件、充電單元、曝光單元、顯影單元和轉(zhuǎn)印單元即可,不過(guò)必要時(shí),該裝置可包括定影單元、清潔單元和擦除單元。
在轉(zhuǎn)印單元中,可利用中間轉(zhuǎn)印部件進(jìn)行超過(guò)兩次轉(zhuǎn)印。此外,作為轉(zhuǎn)印單元中的轉(zhuǎn)印介質(zhì),可以示例的是例如中間轉(zhuǎn)印部件或紙等用于記錄的介質(zhì)。
圖像保持部件和各單元可優(yōu)選采用在圖像形成方法的各步驟中描述的構(gòu)造。所有各單元可利用圖像形成裝置中已知的單元。此外,示例性實(shí)施方式的圖像形成裝置可包括除了上述構(gòu)造之外的其他單元或裝置。而且,示例性實(shí)施方式的圖像形成裝置可在上述單元中同時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)多個(gè)單元。
實(shí)施例
下文將基于實(shí)施例對(duì)示例性實(shí)施方式進(jìn)行描述,但示例性實(shí)施方式并不僅限于以下實(shí)施例。除非給出了特別注釋?zhuān)谝韵旅枋鲋械摹胺荨北硎尽爸亓糠荨?。在以下描述中的“一次粒徑”表示“體積平均粒徑”。
涂覆層形成用樹(shù)脂顆粒1的制備
120份的離子交換水和0.08重量份的陰離子表面活性劑(十二烷基苯磺酸,taycacorporation制造的bn2060)在聚合燒瓶中混合,并將混合物在水浴中加熱至70℃。100重量份的甲基丙烯酸環(huán)己基酯單體,0.12重量份的陰離子表面活性劑(十二烷基苯磺酸,taycacorporation制造的bn2060)、280重量份的離子交換水和0.15重量份的引發(fā)劑(過(guò)硫酸銨)在配備有另一攪拌裝置的玻璃容器中溶解,并將50重量份的離子交換水在攪拌下加入從而制備乳液。用5小時(shí)將乳液逐滴加入聚合燒瓶中,同時(shí)保持聚合燒瓶的溫度。
該涂覆層形成用樹(shù)脂顆粒分散液1在40℃凍干12小時(shí)從而得到涂覆層形成用樹(shù)脂顆粒1。重量平均分子量為1,800,000,體積平均粒徑為310nm。
涂覆層形成用樹(shù)脂顆粒2的制備
120份的離子交換水和0.16重量份的陰離子表面活性劑(十二烷基苯磺酸,taycacorporation制造的bn2060)在聚合燒瓶中混合,并將混合物在水浴中加熱至70℃。100重量份的甲基丙烯酸環(huán)己基酯單體、0.24重量份的陰離子表面活性劑(十二烷基苯磺酸,taycacorporation制造的bn2060)、280重量份的離子交換水和0.10重量份的引發(fā)劑(過(guò)硫酸銨)在配備有另一攪拌裝置的玻璃容器中溶解,并將50重量份的離子交換水在攪拌下加入從而制備乳液。用5小時(shí)將乳液逐滴加入聚合燒瓶中,同時(shí)保持聚合燒瓶的溫度。
該涂覆層形成用樹(shù)脂顆粒分散液2在40℃凍干12小時(shí)從而得到涂覆層形成用樹(shù)脂顆粒2。重量平均分子量為2,730,000,體積平均粒徑為240nm。
涂覆層形成用樹(shù)脂顆粒3的制備
120份的離子交換水和0.20重量份的陰離子表面活性劑(十二烷基苯磺酸,taycacorporation制造的bn2060)在聚合燒瓶中混合,并將混合物在水浴中加熱至70℃。100重量份的甲基丙烯酸環(huán)己基酯單體、0.20重量份的陰離子表面活性劑(十二烷基苯磺酸,taycacorporation制造的bn2060)、280重量份的離子交換水和0.08重量份的引發(fā)劑(過(guò)硫酸銨)在配備有另一攪拌裝置的玻璃容器中溶解,并將50重量份的離子交換水在攪拌下加入從而制備乳液。用5小時(shí)將乳液逐滴加入聚合燒瓶中,同時(shí)保持聚合燒瓶的溫度。
該涂覆層形成用樹(shù)脂顆粒分散液3在40℃凍干12小時(shí)從而得到涂覆層形成用樹(shù)脂顆粒3。重量平均分子量為5,010,000,體積平均粒徑為230nm。
涂覆層形成用樹(shù)脂顆粒4的制備
120份的離子交換水和0.06重量份的陰離子表面活性劑(十二烷基苯磺酸,taycacorporation制造的bn2060)在聚合燒瓶中混合,并將混合物在水浴中加熱至70℃。100重量份的甲基丙烯酸環(huán)己基酯單體、0.14重量份的陰離子表面活性劑(十二烷基苯磺酸,taycacorporation制造的bn2060)、280重量份的離子交換水和0.45重量份的引發(fā)劑(過(guò)硫酸銨)在配備有另一攪拌裝置的玻璃容器中溶解,并將50重量份的離子交換水在攪拌下加入從而制備乳液。用5小時(shí)將乳液逐滴加入聚合燒瓶中,同時(shí)保持聚合燒瓶的溫度。
結(jié)果,獲得其中分散有體積平均粒徑為310nm的涂覆層形成用樹(shù)脂顆粒的涂覆層形成用樹(shù)脂顆粒分散液4。該涂覆層形成用樹(shù)脂顆粒分散液4在40℃凍干12小時(shí),從而得到涂覆層形成用樹(shù)脂顆粒4。在體積平均粒徑為310nm時(shí),涂覆層形成用樹(shù)脂顆粒的重量平均分子量利用hlc-8220gpc裝置(tosohcorporation制造)并利用四氫呋喃(thf)為洗脫劑、使用根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)苯乙烯的分子量轉(zhuǎn)換重量平均分子量的方法來(lái)測(cè)定,重量平均分子量為360,000。
涂覆層形成用樹(shù)脂顆粒5的制備
120份的離子交換水和0.06重量份的陰離子表面活性劑(十二烷基苯磺酸,taycacorporation制造的bn2060)在聚合燒瓶中混合,并將混合物在水浴中加熱至70℃。100重量份的甲基丙烯酸環(huán)己基酯單體、0.14重量份的陰離子表面活性劑(十二烷基苯磺酸,taycacorporation制造的bn2060)、280重量份的離子交換水和0.15重量份的引發(fā)劑(過(guò)硫酸銨)在配備有另一攪拌裝置的玻璃容器中溶解,并將50重量份的離子交換水在攪拌下加入從而制備乳液。用5小時(shí)將乳液逐滴加入聚合燒瓶中,同時(shí)保持聚合燒瓶的溫度。
該涂覆層形成用樹(shù)脂顆粒分散液5在40℃凍干12小時(shí)從而得到涂覆層形成用樹(shù)脂顆粒5。重量平均分子量為1,570,000,體積平均粒徑為300nm。
涂覆層形成樹(shù)脂顆粒6的制備
120份的離子交換水和0.24重量份的陰離子表面活性劑(十二烷基苯磺酸,taycacorporation制造的bn2060)在聚合燒瓶中混合,并將混合物在水浴中加熱至70℃。100重量份的甲基丙烯酸環(huán)己基酯單體、0.16重量份的陰離子表面活性劑(十二烷基苯磺酸,taycacorporation制造的bn2060)、280重量份的離子交換水和0.05重量份的引發(fā)劑(過(guò)硫酸銨)在配備有另一攪拌裝置的玻璃容器中溶解,并將50重量份的離子交換水在攪拌下加入從而制備乳液。用5小時(shí)將乳液逐滴加入聚合燒瓶中,同時(shí)保持聚合燒瓶的溫度。
該涂覆層形成用樹(shù)脂顆粒分散液6在40℃凍干12小時(shí)從而得到涂覆層形成用樹(shù)脂顆粒6。重量平均分子量為6,120,000,體積平均粒徑為230nm。
實(shí)施例1
載體的制備
鐵氧體顆粒(mn-mg鐵氧體,真比重為4.7g/cm3,體積平均粒徑為40μm,飽和磁化量為60emu/g,表面粗糙度為1.5μm):100重量份
涂覆層形成用樹(shù)脂顆粒1:2.0重量份
電荷調(diào)整樹(shù)脂顆粒(eposutas,nipponshokubaico.,ltd.制造,三聚氰胺樹(shù)脂顆粒,平均粒徑為200nm):0.5重量份
炭黑:0.5重量份
首先,將原料投入亨舍爾混合器(nipponcoke&industriesco.,ltd.制造),并在1,200rpm攪拌混合20分鐘,從而制備樹(shù)脂顆粒附著磁性顆粒。
利用圖1所示的連續(xù)熱處理裝置10(連續(xù)雙螺桿擠出捏合機(jī)tem50,toshibamachineco.,ltd.制造)從原料入口1連續(xù)供應(yīng)所得的樹(shù)脂附著磁性顆粒,連續(xù)熱處理裝置10的殼體3的a至d各部溫度設(shè)定為表1所示的溫度,然后從出口4回收加熱熔融產(chǎn)物。此外,設(shè)定螺桿的旋轉(zhuǎn)速度,從而使殼體的填充率根據(jù)給料速率達(dá)到50~100%。
回收的加熱熔融產(chǎn)物連續(xù)供應(yīng)至comil破碎機(jī)(沖壓金屬,φ為1mm),并冷卻,同時(shí)粉碎為一次顆粒。粉碎產(chǎn)物的溫度設(shè)定為70℃以下,從而得到實(shí)施例1的雙組分顯影劑用載體1。
外添色調(diào)劑1的制備
100份的苯乙烯-丙烯酸丁酯共聚物(重量平均分子量mw=150,000,共聚比為80:20(重量比))、5份的炭黑(mogull:cabotcorp.制造)和6份的巴西棕櫚蠟的混合物通過(guò)擠出機(jī)捏合,以噴氣磨粉碎,在cryptron(kawasakiheavyindustries,ltd.)以熱空氣進(jìn)行球化處理,并通過(guò)風(fēng)力分級(jí)機(jī)進(jìn)行分級(jí),從而獲得粒徑為6.2μm的色調(diào)劑顆粒。
100重量份的色調(diào)劑顆粒、1.2重量份的體積平均粒徑為40nm的硅油處理二氧化硅顆粒(ry50:nipponaerosilco.制造)、1.5重量份的體積平均粒徑為150nm的六甲基二硅氮烷(hmds)處理二氧化硅顆粒在樣品磨中混合,從而獲得外添色調(diào)劑1。
雙組分顯影劑1的制備
外添色調(diào)劑1:8重量份和載體1:100重量份利用v型共混器在40rpm攪拌20分鐘,并利用125μm網(wǎng)目的篩進(jìn)行篩分,從而獲得雙組分顯影劑1。
實(shí)施例2和3和比較例1、2和3
實(shí)施例2和3按照與實(shí)施例1相同的條件制備,從而獲得雙組分顯影劑用載體2和3,不同之處在于分別將涂覆層形成用樹(shù)脂顆粒1變?yōu)橥扛矊有纬捎脴?shù)脂顆粒2或3。
比較例1、2和3按照與實(shí)施例1相同的條件制備,從而獲得雙組分顯影劑用載體6、7和8,不同之處在于分別將涂覆層形成用樹(shù)脂顆粒1變?yōu)橥扛矊有纬捎脴?shù)脂顆粒4、5和6。
實(shí)施例4和比較例5和6
實(shí)施例4和比較例5和6按照與實(shí)施例1相同的條件制備,從而獲得雙組分顯影劑用載體4、10和11,不同之處在于分別利用了涂覆層形成用樹(shù)脂顆粒2和將圖1所示的連續(xù)熱處理裝置10(連續(xù)雙螺桿擠出捏合機(jī)tem50,toshibamachineco.,ltd.制造)的殼體3的a至d各部溫度改變?yōu)楸?所示的溫度。
實(shí)施例5
涂覆層形成用溶液5的制備
涂覆層形成用樹(shù)脂顆粒2:2.0重量份
甲苯:8.0重量份
電荷調(diào)整樹(shù)脂顆粒(eposutas,nipponshokubaico.,ltd.制造,三聚氰胺樹(shù)脂顆粒,平均粒徑為200nm):0.5重量份
炭黑:0.5重量份
上述材料在砂磨機(jī)中攪拌分散30分鐘,從而獲得涂覆層形成用溶液5。
載體的制備
鐵氧體顆粒(mn-mg鐵氧體,真比重為4.7g/cm3,體積平均粒徑為40μm,飽和磁化量為60emu/g,表面粗糙度為1.5μm):100重量份
涂覆層形成用溶液1:11重量份
鐵氧體顆粒(磁性顆粒)和涂覆層形成用溶液1投入捏合機(jī),加熱至60℃,在保持60℃溫度的同時(shí)攪拌10分鐘,并減壓整除甲苯。此外,將反應(yīng)物加熱至70℃并減壓整除甲苯。樹(shù)脂涂覆層形成載體以篩孔為75μm的網(wǎng)篩分,從而獲得雙組分顯影劑用載體5。
比較例4
載體的制備
鐵氧體顆粒(mn-mg鐵氧體,真比重為4.7g/cm3,體積平均粒徑為40μm,飽和磁化量為60emu/g,表面粗糙度為1.5μm):100重量份
涂覆層形成用樹(shù)脂顆粒2:2.0重量份
電荷調(diào)整樹(shù)脂顆粒(eposutas,nipponshokubaico.,ltd.制造,三聚氰胺樹(shù)脂顆粒,平均粒徑為200nm):0.5重量份
炭黑:0.5重量份
上述材料投入到具有覆套結(jié)構(gòu)并且可通過(guò)熱介質(zhì)進(jìn)行熱處理的亨舍爾混合器(nipponcoke&industriesco.,ltd.制造),并在2,000rpm攪拌混合10分鐘,從而將樹(shù)脂顆粒固定在鐵氧體顆粒上。如果亨舍爾混合器溫度升至200℃并且在2,000rpm進(jìn)行攪拌,由于載體在溫度升高的槽中形成凝集體,混合器在回轉(zhuǎn)體的過(guò)扭矩(torque-over)下不能運(yùn)行。由于混合器可在接近玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(tg)的110℃運(yùn)行,混合器保持該溫度20分鐘,并在以1,000rpm旋轉(zhuǎn)的同時(shí)冷卻至50℃,從而獲得涂覆層形成載體8。樹(shù)脂涂覆層形成載體以篩孔為75μm的網(wǎng)篩分,從而獲得雙組分顯影劑用載體8。
外添色調(diào)劑的制備和顯影劑的制備
在與實(shí)施例1相似的條件下制備并獲得雙組分顯影劑2~11,不同之處在于分別利用雙組分顯影劑用載體2~11替代雙組分顯影劑用載體1。
利用所獲得的雙組分顯影劑以與實(shí)施例1相同的方式進(jìn)行評(píng)價(jià)。評(píng)價(jià)結(jié)果總結(jié)在表1中。
載體和顯影劑的評(píng)價(jià)
利用顯影劑1~11通過(guò)復(fù)印機(jī)docucentrecolor500改型機(jī)(富士施樂(lè)株式會(huì)社制造)進(jìn)行打印濃度的評(píng)價(jià),在低溫低濕環(huán)境(15%rh,5℃)中儲(chǔ)存一周后,打印5%打印圖表,并進(jìn)行打印初始(第一片)、10片、100片、1,000片和10,000片,利用x-rite939(x-riteinc.制造)測(cè)定。所得結(jié)果如表1所示。
評(píng)價(jià)結(jié)果根據(jù)以下標(biāo)準(zhǔn)記載在表1的評(píng)價(jià)結(jié)果列中。
初始片的打印圖像上是否存在缺失(白點(diǎn))。
a:初始打印濃度為1.30以上,并且直至10,000片打印濃度也沒(méi)有改變。
b:初始打印濃度為1.25以上,并且至10,000片可見(jiàn)打印濃度變化,但屬于無(wú)問(wèn)題的水平。
c:初始打印濃度為1.25以下,并且打印濃度的改變?cè)谥?0,000片時(shí)較大。
上述評(píng)價(jià)完成之后,利用x-rite939(x-riteco.制造)進(jìn)行打印濃度評(píng)價(jià),在高溫高濕環(huán)境(85%rh,35℃)儲(chǔ)存24小時(shí)后,打印5%打印圖標(biāo),并從初始(第一片)進(jìn)行打印10,000片來(lái)測(cè)定。所得結(jié)果如表1所示。
評(píng)價(jià)結(jié)果根據(jù)以下標(biāo)準(zhǔn)記載在表1的評(píng)價(jià)結(jié)果列中。
a:初始和10,000片之間的打印濃度差為0.1以下,并且變化小。
b:初始和10,000片之間的打印濃度差0.1~0.15,并且變化可見(jiàn),但屬于無(wú)問(wèn)題的水平。
c:初始和10,000片之間的打印濃度差為0.15以上,并且變化大。
提供對(duì)本發(fā)明示例性實(shí)施方式的前述描述是為了說(shuō)明和描述的目的。并非試圖窮盡本發(fā)明或?qū)⒈景l(fā)明限制于所披露的精確形式。顯然,許多改進(jìn)和變化對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員將是顯而易見(jiàn)的。選擇并描述所述實(shí)施方式是為了能夠最好地解釋本發(fā)明的原理及其實(shí)際用途,由此使得本領(lǐng)域的其他技術(shù)人員能夠理解適用于預(yù)計(jì)的特定用途的本發(fā)明的各種實(shí)施方式和各種改進(jìn)方案。試圖使本發(fā)明的范圍由下述權(quán)利要求及其等同物所限定。