调色剂、图像形成设备、图像形成方法和处理卡盒与流程

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调色剂、图像形成设备、图像形成方法和处理卡盒与流程

本发明涉及使用所谓的电子照相术(例如静电复印机和激光打印机)用来形成图像的静电显影调色剂(下文可称之为“调色剂”)以及使用该调色剂的图像形成设备、图像形成方法和处理卡盒。



背景技术:

常规上,在电子照相装置或静电记录装置中,通过调色剂将静电潜像或磁性潜像可视化。在电子照相术中,例如,在感光体上形成静电潜像,随后用调色剂使该静电潜像显影,从而形成调色剂图像。典型地将所述调色剂图像转印到转印材料(例如纸)上,和然后在加热时定影。

今年来,已经要求将调色剂在较低的温度下进行定影。该要求源自通过减少定影能量而实现的节能,且也源自用于增大图像形成设备的处理速度和图像品质的需要。另外,作为图像形成设备的使用意图多样化的结果,对于低温定影的需要一直在增加。

为了简单地实现调色剂的低温定影,可使用具有低软化温度的调色剂。然而,降低软化温度使其玻璃化转变温度下降而损害耐热存储性。另外,耐热偏移性也由于下限定影温度(即可在没有导致图像品质问题的情况下进行定影的下限温度)的下降和上限定影温度(即可进行定影的上限温度)的下降而受到损害。因此,难以只通过树脂本身的热性质实现在低温定影性、耐热存储稳定性和耐热偏移性方面均令人满意的调色剂。存在提供这样的调色剂的要求:其在低温定影性、耐热存储稳定性和耐热偏移性方面均是令人满意的,且容许长期形成高品质图像。

为了实现低温定影性、耐热存储稳定性和耐热偏移性的意图,例如,公开了包含结晶性聚酯、非结晶性聚酯和无机成核剂的调色剂(参见例如PTL1)。

此外,公开了这样的调色剂:其包含粘合树脂,且具有拥有在1,000-10,000范围内的至少一个峰的分子量分布和15,000或更小的半宽,其中所述分子量分布通过所述调色剂的可溶于THF的物质的GPC获得(参见例如PTL 2)。

另外,公开了这样的调色剂:其包含结晶性聚酯树脂,且具有拥有在1,000-10,000范围内的主峰的分子量分布和15,000或更小的半宽,其中所述分子量分布通过所述调色剂的可溶于THF的物质的GPC获得(参见例如PTL3)。

同时,公开了以0.01重量%-20重量%的量包含填料例如高岭石的调色剂(参见例如PTL 4和PTL 5)。然而,尚未记载,与上述特定的分子量分布的组合导致令人满意的低温定影性、耐热存储稳定性和耐热偏移性,或者高岭石具有弹性增强的效果。

实践上成问题的是,由于我们对高品质的追求而增加制造成本。存在这样的实际要求:在保持成本低的同时保证优良的品质,即提供在低成本和高品质方面令人满意的调色剂。

然而,以上公开的方法无法实现这样的调色剂:其在实际使用方面即在经济和品质方面是令人满意的(即在低温定影性、耐热存储稳定性和耐热偏移性方面均是令人满意的),因此在所述方法中存在进一步改善的空间。

引文列表

专利文献

PTL 1:日本专利申请特开(JP-A)No.2007-33773

PTL 2:JP-A No.2002-82484

PTL 3:JP-A No.2013-231945

PTL 4:JP-A No.2006-259312

PTL 5:JP-A No.2006-47743



技术实现要素:

技术问题

在以上提到的相关技术的基础上,已经完成本发明。具体地,本发明的第一目的是提供在低温定影性、耐热偏移性和耐热存储稳定性方面优异的调色剂。

问题的解决方案

用于解决以上问题的手段如下:

本发明的调色剂包含:

粘合树脂;和

高岭石,

其中所述调色剂具有拥有在1,000-10,000范围内的主峰的分子量分布,且所述主峰的半宽为8,000-30,000,其中所述分子量分布通过所述调色剂的可溶于THF的物质的凝胶渗透色谱法(GPC)获得,和

其中所述调色剂以5质量%-35质量%的量包含所述高岭石。

发明的有益效果

本发明可解决以上存在的问题且实现以上目的。因此,可实现本发明的第一目的,即可提供在低温定影性、耐热偏移性和耐热存储稳定性方面优异的调色剂。

附图说明

[图1]图1为本发明的一个示例性图像形成设备的示意性结构视图。

[图2]图2为本发明的另一个示例性图像形成设备的示意性结构视图。

[图3]图3为本发明的另一个示例性图像形成设备的示意性结构视图。

[图4]图4为图3中的图像形成设备的一部分的放大视图。

[图5]图5为本发明的一个示例性处理卡盒的示意性结构视图。

具体实施方式

(调色剂)

本发明的第一目的在于,提供在低温定影性、耐热偏移性和耐热存储稳定性方面优异的调色剂。本发明的第二目的在于,提供具有改善的低温定影性和优异的带电性的调色剂。以下描述的本发明的调色剂为实现所述第一目的和所述第二目的的调色剂。

本发明的调色剂至少包含粘合树脂和高岭石。如果需要,本发明的调色剂还包含着色剂、脱模剂和其它成分。

其它成分的实例包括用于辅助带电性的带电控制剂。

本发明人已经发现,基于其中调色剂的分子量分布的尖锐化对于改善低温定影性有用的技术构思,调色剂可通过具有拥有在1,000-10,000范围内的主峰的分子量分布而实现优异的低温定影性,且所述主峰的半宽为8,000-30,000,其中分子量分布通过所述调色剂的可溶于THF的物质的凝胶渗透色谱法(GPC)获得。

当所述主峰小于1,000时,热偏移性和耐热存储稳定性劣化。当所述主峰大于10,000时,低温定影性劣化。当所述半宽小于8,000时,热偏移性劣化。当所述半宽大于30,000时,低温定影性劣化。

所述主峰的半宽更优选地为8,000-20,000。

如本文使用的所述主峰是指具有最高强度的峰。

如下进行凝胶渗透色谱法(GPC)。

<分子量分布的测量>

将柱子在40℃的加热室中稳定化。将作为溶剂的THF在该温度下以每分钟1mL的流速流入所述柱子,且以50mL-200mL注射调色剂或树脂的THF样品溶液用于测量,其中已经将样品浓度调节到0.05质量%-0.6质量%。

为了测量样品的分子量,根据由多个单分散聚苯乙烯的标准样品制作的标准曲线的对数值和计数之间的关系计算样品的分子量分布。

作为用于所述标准曲线的标准聚苯乙烯样品,适宜使用由例如Pressure Chemical Co.或TOSOH CORPORATION制造的具有6×102、2.1×103、4×103、1.75×104、5.1×104、1.1×105、3.9×105、8.6×105、2×106和4.48×106分子量的那些,且使用至少约十个标准聚苯乙烯样品。RI(折射率)检测器用作用于其的检测器。

调色剂在体均粒径方面的粒径优选为3μm-15μm。

当所述体均粒径小于3μm时,可存在显影过程期间的清洁问题和转印过程期间的转印效率问题,从而使图像品质变差。当所述体均粒径大于15μm,图像品质可变差。

调色剂的体均粒径可通过多种方法测量。例如,其可使用COULTER COUNTER TAII(由U.S.COULTER ELECTRONICS Co.制造)测量。

<粘合树脂>

粘合树脂没有特别限制且可从常规已知的材料适当地选择,只要调色剂具有拥有在1,000-10,000范围内的主峰的分子量分布,且所述主峰的半宽为8,000-30,000,其中所述分子量分布通过所述调色剂的可溶于THF的物质的凝胶渗透色谱法(GPC)获得。粘合树脂更优选地为如下描述的树脂(A)、树脂(B)和复合树脂(C)的组合。

<<树脂(A)>>

用在本发明中的树脂(A)没有特别限制且可从常规已知的材料适当地选择,只要包含含有树脂(A)与下述的树脂(B)和复合树脂(C)的组合的粘合树脂的调色剂具有以上期望的分子量分布。

树脂(A)有效地起到产生(显现,develop)良好的耐热偏移性的作用。

当以过多的量包含树脂(A)时,低温定影性劣化。当以过少的量包含树脂(A)时,无法实现令人满意的耐热偏移性。因此,应该考虑与其它粘合树脂的平衡来掺入树脂(A)。

树脂(A)优选具有比下述的树脂(B)的软化温度(T1/2)高的软化温度(T1/2)。树脂(A)的软化温度(T1/2)优选在120℃-180℃的范围内。

这里,如下测量树脂的软化温度(T1/2)。

<软化温度(T1/2)的测量>

树脂的软化温度(T1/2)可使用高流动测试仪CFT-500(由Shimadzu Corporation,Ltd.制造)通过在如下条件下使1cm3的样品熔融和流动而测量:模孔直径:1mm,所施加的压力:20kg/cm3,升温速率:6℃/min。所述软化温度(T1/2)是对应于流动开始点和流动终止点之间的范围的1/2的温度。

<<树脂(B)>>

树脂(B)没有特别限制且可适当地选择,只要调色剂具有拥有在1,000-10,000范围内的主峰的分子量分布,且所述主峰的半宽为8,000-30,000,其中分子量分布通过所述调色剂的可溶于THF的物质的GPC获得。优选的是,树脂(B)优选具有拥有在1,000-10,000范围内的主峰的分子量分布,且所述主峰的半宽为8,000-30,000,其中分子量分布通过树脂(B)的可溶于THF的物质的GPC获得。更优选的是,所述主峰的半宽为8,000-20,000。

树脂(B)有效地起到产生良好的定影性的作用。

当所述主峰小于1,000时,热偏移性和耐热存储稳定性劣化。当所述主峰大于10,000时,低温定影性劣化。当所述半宽小于8,000时,热偏移性劣化。当所述半宽大于30,000时,低温定影性劣化。

在通过将树脂(A)、树脂(B)和复合树脂(C)组合在一起而制造的调色剂中,当树脂(B)的比例增大时,获得其间的最佳平衡;即各树脂有效地发挥其功能,而没有伴随复合树脂(C)对于调色剂的下限定影温度的不利效果,使得调色剂的低温定影性、耐热存储稳定性和耐热偏移性变好。然而,当以过大的量包含树脂(B)时,树脂在耐热存储期间渗出,导致不足的耐热存储稳定性。

更优选地,树脂(B)具有比树脂(A)的软化温度(T1/2)低10℃或更大的软化温度(T1/2)。树脂(B)的软化温度(T1/2)优选地在70℃-120℃范围内。

在本发明中,树脂(A)和树脂(B)具有独立的功能。例如,树脂(B)有助于低温定影性(即下限定影温度),而树脂(A)有助于耐热偏移性(即上限定影温度)。

树脂(A)和树脂(B)可为常规已知的材料,只要可发挥以上功能。

其实例包括苯乙烯树脂(包括苯乙烯或苯乙烯取代的产物的均聚物或共聚物)、氯乙烯树脂、苯乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、松香改性的马来酸树脂、酚醛树脂、环氧树脂、聚乙烯树脂、聚丙烯树脂、离聚物树脂、聚氨酯树脂、有机硅树脂、酮树脂、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物、二甲苯树脂、聚乙烯醇缩丁醛树脂、石油树脂和氢化石油树脂。

苯乙烯树脂(包括苯乙烯或苯乙烯取代的产物的均聚物或共聚物)的实例包括聚苯乙烯、聚氯苯乙烯、聚(α-甲基苯乙烯)、苯乙烯-氯苯乙烯共聚物、苯乙烯-丙烯共聚物、苯乙烯-丁二烯共聚物、苯乙烯-氯乙烯共聚物、苯乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、苯乙烯-马来酸共聚物、苯乙烯-丙烯酸酯共聚物(例如苯乙烯-丙烯酸甲酯共聚物、苯乙烯-丙烯酸乙酯共聚物、苯乙烯-丙烯酸丁酯共聚物、苯乙烯-丙烯酸辛酯共聚物和苯乙烯-丙烯酸苯基酯共聚物)、苯乙烯-甲基丙烯酸酯共聚物(例如苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物、苯乙烯-甲基丙烯酸乙酯共聚物、苯乙烯-甲基丙烯酸丁酯共聚物和苯乙烯-甲基丙烯酸苯基酯共聚物)、苯乙烯-丙烯酸α-氯甲基酯共聚物和苯乙烯-丙烯腈-丙烯酸酯共聚物。

这些树脂的制造方法没有特别限制,可适当地选择,其实例包括本体聚合、溶液聚合、乳液聚合和悬浮液聚合。

这些树脂可单独或组合使用。

从产生低温定影性的观点看,用在本发明中的树脂(A)和树脂(B)更优选为聚酯树脂。可使用的聚酯树脂为例如通常通过醇组分和羧酸组分之间的缩聚获得的聚酯树脂。

醇组分的实例包括二醇;乙基化的双酚例如1,4-双(羟甲基)环己烷和双酚A;以及其它的二价醇单体和三价或更高价的羟基醇单体。

二醇的实例包括乙二醇、一缩二乙二醇、二缩三乙二醇和丙二醇。

羧酸组分的实例包括二价有机酸单体和三价或更高价的羧酸单体。

二价有机酸单体的实例包括马来酸、富马酸、邻苯二甲酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸、琥珀酸和丙二酸。

三价或更高价的羧酸单体的实例包括1,2,4-苯三羧酸、1,2,5-苯三羧酸、1,2,4-环己烷三羧酸、1,2,4-萘三羧酸、1,2,5-己烷三羧酸、1,3-二羧基-2-亚甲基羧基丙烷和1,2,7,8-辛烷四羧酸。

从耐热存储稳定性的观点看,聚酯树脂优选具有55℃或更高、更优选地60℃或更高的玻璃化转变温度Tg。

本发明中的用于测量吸热峰和玻璃化转变温度Tg的DSC通过使用差示扫描量热计(“DSC-60”;由Shimadzu Corporation,Ltd.制造)以10℃/min将温度从20℃升高到150℃而进行。

<<复合树脂(C)>>

复合树脂(C)为其中将缩聚单体和加聚单体化学结合在一起的树脂(下文可称之为“混杂树脂(hybrid resin)”)。

即,复合树脂(C)包含缩聚单元和加聚单元。

复合树脂(C)可通过容许充当原材料的包括缩聚单体和加聚单体的材料在相同反应容器中同时经历缩聚反应和加聚反应、或者顺序经历缩聚反应和加聚反应(以该次序)、或者顺序经历加聚反应和缩聚反应(以该次序)而获得。

复合树脂(C)中的缩聚单体的实例包括:形成聚酯树脂单元的多羟基醇组分和多羟基羧酸组分;和,形成聚酰胺树脂单元或聚酯-聚酰胺树脂单元的多元羧酸组分和胺组分或氨基酸组分。

多羟基醇组分中的二羟基醇组分的实例包括1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、乙二醇、丙二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、2,3-丁二醇、一缩二乙二醇、二缩三乙二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇、新戊二醇、2-乙基-1,3-己二醇、氢化双酚A和通过环醚的聚合而获得的二醇。

通过环醚的聚合而获得的二醇的实例包括通过双酚A和环醚(例如环氧乙烷和环氧丙烷)之间的聚合而获得的二醇。

多羟基醇组分中的三元或更高元羟基醇组分的实例包括山梨糖醇、1,2,3,6-己烷四醇、1,4-山梨聚糖、季戊四醇、二季戊四醇、三季戊四醇、1,2,4-丁烷三醇、1,2,5-戊三醇、乙二醇、2-甲基丙烷三醇、2-甲基-1,2,4-丁烷三醇、三羟甲基乙烷、三羟甲基丙烷和1,3,5-三羟基苯。

在它们之中,从赋予树脂耐热存储稳定性和机械强度的观点看,可适宜地使用氢化双酚A和各自具有双酚A骨架的醇组分(例如通过双酚A和环醚(例如环氧乙烷和环氧丙烷)之间的聚合而获得的二醇)。

多元羧酸组分的实例包括苯二羧酸或其酸酐;烷基二羧酸或其酸酐;不饱和二元酸;和不饱和二元酸酐。

苯二羧酸或其酸酐的实例包括邻苯二甲酸、间苯二甲酸和对苯二甲酸。

烷基二羧酸或其酸酐的实例包括琥珀酸、己二酸、癸二酸和壬二酸。

不饱和二元酸的实例包括马来酸、柠康酸、衣康酸、烯基琥珀酸、富马酸和中康酸。

不饱和二元酸酐的实例包括马来酸酐、柠康酸酐、衣康酸酐和烯基琥珀酸酐。

多元羧酸组分中的三元或更高元羧酸组分的实例包括偏苯三酸、苯均四酸、1,2,4-苯三羧酸、1,2,5-苯三羧酸、2,5,7-萘三羧酸、1,2,4-萘三羧酸、1,2,4-丁烷三羧酸、1,2,5-己烷三羧酸、1,3-二羧基-2-甲基-2-亚甲基羧基丙烷、四(亚甲基羧基)甲烷、1,2,7,8-辛烷四羧酸、Enpol三聚物酸或其酸酐和其部分的低级烷基酯。

在它们之中,从树脂的耐热存储稳定性和机械强度的观点看,适宜使用芳族多元羧酸化合物例如邻苯二甲酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸和偏苯三酸。

胺组分或氨基酸组分的实例包括二胺(D1)、三元或更高元多胺(D2)、氨基醇(D3)、氨基硫醇(D4)、氨基酸(D5)和胺(D1)-(D5)的氨基封端的产物(D6)。

二胺(D1)的实例包括芳族二胺(例如苯二胺、二乙基甲苯二胺和4,4’-二氨基二苯基甲烷)、脂环族二胺(例如4,4’-二氨基-3,3’-二甲基二环己基甲烷、二氨基环己烷和异佛尔酮二胺)和脂族二胺(例如乙二胺、四亚甲基二胺和六亚甲基二胺)。

三元或更高元多胺(D2)的实例包括二亚乙基三胺和三亚乙基四胺。

氨基醇(D3)的实例包括乙醇胺和羟乙基苯胺。

氨基硫醇(D4)的实例包括氨基乙基硫醇和氨基丙基硫醇。

氨基酸(D5)的实例包括氨基丙酸、氨基己酸和ε-己内酰胺。

胺(D1)至(D5)的氨基封端的产物(D6)的实例包括酮亚胺化合物和源自胺(D1)至(D5)和酮(例如丙酮、甲乙酮和甲基异丁基酮)的唑烷化合物。

缩聚单体组分在复合树脂(C)中的摩尔比优选为5摩尔%-40摩尔%、更优选为10摩尔%-25摩尔%。

当其摩尔比小于5摩尔%时,复合树脂(C)在聚酯树脂中的分散性可劣化。当其大于40摩尔%时,脱模剂的分散性可趋于劣化。

在所述缩聚反应中可使用酯化催化剂。任何公知的和惯用的催化剂可用于其中。

复合树脂(C)中的加聚单体没有特别限制且可取决于预期意图而适当地选择。其优选的实例包括乙烯基单体。

乙烯基单体的实例包括苯乙烯乙烯基单体、丙烯酸乙烯基酯单体、甲基丙烯酸乙烯基酯单体和形成其它乙烯基单体或共聚物的其它单体。

苯乙烯乙烯基单体的实例包括苯乙烯、邻甲基苯乙烯、间甲基苯乙烯、对甲基苯乙烯、对苯基苯乙烯、对乙基苯乙烯、2,4-二甲基苯乙烯、对正戊基苯乙烯、对叔丁基苯乙烯、对正己基苯乙烯、对正-4-二氯苯乙烯、间硝基苯乙烯、邻硝基苯乙烯和对硝基苯乙烯。

丙烯酸乙烯基酯单体的实例包括丙烯酸、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸正辛酯、丙烯酸正十二烷基酯、丙烯酸2-乙基己基酯、丙烯酸硬脂基酯、丙烯酸2-氯乙基酯和丙烯酸苯基酯。

甲基丙烯酸乙烯基酯单体的实例包括甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸正辛酯、甲基丙烯酸正十二烷基酯、甲基丙烯酸2-乙基己基酯、甲基丙烯酸硬脂基酯、甲基丙烯酸苯基酯、甲基丙烯酸二甲基氨基乙基酯和甲基丙烯酸二乙基氨基乙基酯。

形成其它乙烯基单体或共聚物的其它单体的实例包括单烯烃、多烯、卤代乙烯基、乙烯基酯、乙烯基醚、乙烯基酮、N-乙烯基化合物、乙烯基萘、丙烯酸或甲基丙烯酸衍生物、不饱和二元酸、不饱和二元酸酐、不饱和二元酸单酯、不饱和二元酸酯、α,β-不饱和酸、α,β-不饱和酸酐、包含羧基的单体、(甲基)丙烯酸羟烷基酯和包含羟基的单体。

单烯烃的实例包括乙烯、丙烯、丁烯和异丁烯。

多烯的实例包括丁二烯和异戊二烯。

卤代乙烯基的实例包括氯乙烯、偏二氯乙烯、乙烯基溴和乙烯基氟。

乙烯基酯的实例包括乙酸乙烯酯、丙酸乙烯基酯和苯甲酸乙烯基酯。

乙烯基醚的实例包括乙烯基甲基醚、乙烯基乙基醚和乙烯基异丁基醚。

乙烯基酮的实例包括乙烯基甲基酮、乙烯基己基酮和甲基异丙烯基酮。

N-乙烯基化合物的实例包括N-乙烯基吡咯、N-乙烯基咔唑、N-乙烯基吲哚和N-乙烯基吡咯烷酮。

丙烯酸或甲基丙烯酸衍生物的实例包括丙烯腈、甲基丙烯腈和丙烯酰胺。

不饱和二元酸的实例包括马来酸、柠康酸、衣康酸、烯基琥珀酸、富马酸和中康酸。

不饱和二元酸酐的实例包括马来酸酐、柠康酸酐、衣康酸酐和烯基琥珀酸酐。

不饱和二元酸单酯的实例包括马来酸单甲基酯、马来酸单乙基酯、马来酸单丁基酯、柠康酸单甲基酯、柠康酸单乙基酯、柠康酸单丁基酯、衣康酸单甲基酯、烯基琥珀酸单甲基、富马酸单甲基酯和中康酸单甲基酯。

不饱和二元酸酯的实例包括马来酸二甲基酯和富马酸二甲基酯。

α,β-不饱和酸的实例包括巴豆酸和肉桂酸。

α,β-不饱和酸酐的实例包括巴豆酸酐和肉桂酸酐。

包含羧基的单体的实例包括在α,β-不饱和酸和低级脂肪酸之间形成的酸酐;以及烯基丙二酸、烯基戊二酸和烯基己二酸、其酸酐或单酯。

(甲基)丙烯酸羟烷基酯的实例包括丙烯酸2-羟基乙基酯、甲基丙烯酸2-羟基乙基酯和甲基丙烯酸2-羟基丙基酯。

包含羟基的单体的实例包括4-(1-羟基-1-甲基丁基)苯乙烯和4-(1-羟基-1-甲基己基)苯乙烯。

在它们之中,苯乙烯、丙烯酸、丙烯酸正丁酯、丙烯酸2-乙基己基酯、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸正丁酯和甲基丙烯酸2-乙基己基酯是更优选的。当它们与至少的苯乙烯和丙烯酸组合使用时,脱模剂的分散性非常优异,这是特别优选的。

如果需要,还可加入用于加聚单体的交联剂。

交联剂的实例包括芳族二乙烯基化合物、具有作为连接部分的烷基链的二丙烯酸酯化合物、具有作为连接部分的包含醚键的烷基链的二丙烯酸酯化合物和聚酯二丙烯酸酯。

芳族二乙烯基化合物的实例包括二乙烯基苯和二乙烯基萘。

具有作为连接部分的烷基链的二丙烯酸酯化合物的实例包括二丙烯酸乙二醇酯,二丙烯酸1,3-丁二醇酯、二丙烯酸1,4-丁二醇酯、二丙烯酸1,5-戊二醇酯、二丙烯酸1,6-己二醇酯、二丙烯酸新戊二醇酯和其中以上列出的化合物的丙烯酸酯改变为甲基丙烯酸酯的甲基丙烯酸酯化合物。

具有作为连接部分的包含醚键的烷基链的二丙烯酸酯化合物的实例包括:一缩二乙二醇二丙烯酸酯、二缩三乙二醇二丙烯酸酯、三缩四乙二醇二丙烯酸酯、聚乙二醇#400二丙烯酸酯、聚乙二醇#600二丙烯酸酯,一缩二丙二醇二丙烯酸酯和其中以上列出的化合物的丙烯酸酯改变为甲基丙烯酸酯的甲基丙烯酸酯化合物。

另外的实例包括具有作为连接部分的包含芳族基团和醚键的链的二(甲基)丙烯酸酯化合物。

聚酯二丙烯酸酯的实例包括MANDA(商标名称)(由NIPPON KAYAKU CO.,LTD.制造)。

多官能交联剂的实例包括季戊四醇三丙烯酸酯、三羟甲基乙烷三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、四羟甲基甲烷四丙烯酸酯、低聚酯丙烯酸酯、其中以上列出的化合物的丙烯酸酯改变为甲基丙烯酸酯的甲基丙烯酸酯化合物、氰尿酸三烯丙基酯和偏苯三酸三烯丙基酯。

以优选0.01质量份-10质量份、更优选0.03质量份-5质量份的量加入交联剂,相对于100质量份所使用的加聚单体。

用于使加聚单体聚合的聚合引发剂没有特别限制且可取决于预期意图而适当地选择。其实例包括偶氮聚合引发剂和过氧化物聚合引发剂。

偶氮聚合引发剂的实例包括2,2’-偶氮双异丁腈(2,2’-azobisisobutylonitrile)、2,2’-偶氮双(4-甲氧基-2,4-二甲基戊腈)和2,2’-偶氮双(2,4-二甲基戊腈)。

过氧化物聚合引发剂的实例包括甲乙酮过氧化物、乙酰丙酮过氧化物、2,2-双(叔丁基过氧)丁烷、叔丁基氢过氧化氢、苯甲酰过氧化物和正丁基-4,4-二-(叔丁基过氧)戊酸酯。

为了在分子量和分子量分布方面对树脂进行调节的意图,这些可组合使用。

聚合引发剂以优选0.01质量份-15质量份、更优选0.1质量份-10质量份的量加入,相对于100质量份所使用的加聚单体。

为了将缩聚单元和加聚单元化学结合,例如,使用在缩聚和加聚两者中均是反应性的单体(即缩合-加成聚合反应性单体)。

缩合-加成聚合反应性单体的实例包括不饱和羧酸例如丙烯酸和甲基丙烯酸,不饱和二羧酸例如富马酸、马来酸、柠康酸和衣康酸,或其酸酐,以及包含羟基的乙烯基单体。

缩合-加成聚合反应性单体以优选地1质量份-25质量份、更优选地2质量份-20质量份的量加入,相对于100质量份所使用的加聚单体。

当在一个反应器皿中制造复合树脂(C)时,容许缩聚反应和加聚反应两者同时进行和/或完成。替代地,两个反应可通过选择所述反应各自的反应温度和时间而独立地完成。

在一个示例性方法中,向反应器皿中的缩聚单体混合物滴加加聚单体和聚合引发剂的混合物,随后预先进行混合。之后,加聚通过自由基聚合反应首先完成,且然后通过升高反应温度容许缩聚进行。

通过该方式,当容许两个独立的反应在反应器皿中进行,可将两种不同类型的树脂单元有效地分散或结合在一起。

复合树脂(C)优选为包含作为缩聚单元的聚酯树脂单元和作为加聚单元的乙烯基树脂的复合树脂,其容许复合树脂(C)更有效地发挥其功能。

复合树脂(C)的软化温度(T1/2)优选为90℃-130℃、更优选为100℃-120℃。

当其软化温度(T1/2)低于90℃时,耐热存储稳定性和耐偏移性可劣化。当其高于130℃时,低温定影性可劣化。

从定影性、存储稳定性和耐久性的观点看,复合树脂(C)的玻璃化转变温度优选为45℃-80℃、更优选地50℃-70℃、特别优选地53℃-65℃。

从带电性和环境稳定性的观点看,复合树脂(C)的酸值优选为5mgKOH/g-80mgKOH/g、更优选地15mgKOH/g-40mgKOH/g。

调色剂中包含的树脂(A)的量优选为20质量%-80质量%,调色剂中包含的树脂(B)的量优选为80质量%-20质量%,且调色剂中包含的复合树脂(C)的量优选为1质量%-10质量%。

在本发明中,为了实现具有期望的主峰和半宽的调色剂,使用具有多个主峰和半宽的树脂(B)。例如,在制造具有高分子量区域中的主峰和半宽的调色剂的情形中,优选使用具有高分子量区域中的主峰和半宽的树脂(B)。

<高岭石>

高岭石为由化学式Al2Si2O5(OH)4表示的矿物,且其为包含于高岭土矿物中的粘土矿物之一。高岭石在调色剂中的量为5质量%-35质量%。本发明人已经发现,当高岭石包含于调色剂中时,由于高岭石的内聚力可实现耐热偏移性和耐热存储稳定性。

当调色剂中包含的高岭石的量小于5质量%时,由于高岭石的小的聚集力而使耐热偏移性和耐热存储稳定性劣化。

当调色剂中包含的高岭石的量大于35质量%时,由于过大的内聚力而使低温定影性劣化。

调色剂中高岭石的量更优选地为10质量%-30质量%。

存在于调色剂表面上的高岭石的比例可通过使用EDS(能量色散X-射线光谱法)测量元素C、O和Al的含量并检测Al含量相对于其总和的比例而确认。当使用EDS测量元素C、O和Al的含量时,Al含量可优选为0.5质量%-30质量%、更优选为5质量%-15质量%。当Al以落在以上优选范围内的比例存在于调色剂表面上时,可实现有助于下限定影温度的调色剂彼此的粘附和带电性两个效果,这是优选的。

本文使用的“调色剂的表面”是指调色剂的从最外表面至大约1mm深的区域。在EDS测量中,检测源自存在于从调色剂的最外表面至大约1mm深的区域中的高岭石的Al。注意,高岭石可以与调色剂的任何位置关系存在于调色剂表面上,只要通过用EDS的测量给出期望的Al含量。高岭石优选地嵌入到调色剂中,但是也包括其中高岭石的一部分从调色剂表面突出的任意方面。

可如下通过在配方(Formulation)和步骤方面选择性地设计而容许用EDS测量的Al含量落在本发明所定义的范围内。

-配方-

例如,高岭石的粒径设定为0.1mm-10mm,其防止高岭石从调色剂表面突出。

例如,使用优选的树脂(例如聚酯),其导致改善的树脂对高岭石的结合性质,因为就极性而言,聚酯可结合到高岭石。

例如,蜡的包含可改善润湿性。通过与高岭石结合地包含1质量%-10质量%(优选地2质量%-5质量%)的百分比的蜡改善了树脂中的分散性和树脂上的润湿性。

例如,以0质量%-30质量%的百分比包含细粉末(即具有约3mm或更小的粒径且在调色剂制造期间制造的粉末)。细粉末由于其比其它粒子高的比表面积通过覆盖高岭石而改善树脂中的分散性和树脂上的润湿性。

-步骤-

例如,对高岭石进行表面处理,其改善了树脂中的分散性和树脂上的润湿性。

使用氨基硅烷、钛酸酯硅烷或脂肪酸,其容许高岭石的表面张力接近树脂的临界表面张力,从而改善分散性和润湿性。

例如,预先调节高岭石的粒度分布,其防止高岭石由于其分散失败而引起的聚集。

例如,预先压碎高岭石,这防止其初始聚集。

通过预先压碎高岭石而防止初始聚集。它还防止聚集体在粉碎期间具有破裂表面。

例如,通过在高温(例如120℃-180℃,优选地120℃-150℃)下进行捏合而改善润湿性,其使树脂软化且改善高岭石在树脂上的润湿性(锚定效果)。

例如,通过用METEORAINBOW使调色剂熔融而将高岭石嵌入到调色剂中。换言之,调色剂的树脂组分在高温下熔融,从而包封从调色剂表面突出的高岭石。

例如,通过容许树脂经由混杂与调色剂碰撞而将高岭石嵌入。树脂通过与调色剂混合而与调色剂表面进行碰撞,从而嵌入高岭石。

通过存在于调色剂表面上的高岭石的量大大地促进粘合树脂的有益效果和不利效果。因此,通过调节高岭石相对于粘合树脂量的量和高岭石的分散度并且优化调色剂表面上存在的高岭石的比例,在保证低温定影性的同时可保持非常优异的耐热存储稳定性。

在本发明中,通过考虑树脂(A)、树脂(B)、复合树脂(C)和高岭石之间的平衡、利用其特性、调节其量和分散度以及限定以上的要求,可提供在低温定影性、耐热存储稳定性和耐热偏移性方面均优异的调色剂。

如下用EDS测量元素C、O和Al的含量。

<用EDS测量Al含量>

OPC80AJ(由Filgen,Inc.制造)用作涂覆装置,和MWRIN(由Carl Zeiss AG制造)用作测量装置。

各种参数如下设定。

加速电压:10kV

(用于在照射装置中加速检测电子的电压)

操作距离:14.05mm

(从照射装置至样品的距离)

活时限:100秒

(测量时间。其越长,检测精度越高。)

时间常数:30

(检测时间。其影响EDS的检测灵敏度。)

死时间:20-30

(不进行检测的时间相对于总的发生时间(入射时间,incidence time)的比例。)

照射电流:170pA

(当电子从电极释放时所施加的电流)

所述测量如下进行:

1)将调色剂(约10mg)粘附到一片碳带。

2)在室中对所述带上的调色剂进行锇(Os)涂覆。

3)设定各种参数。

4)进行测量(测量元素即C、O和Al的含量并且检测Al含量相对于其之总和的比例(以质量%计)。)。

5)重复以上测量10次并将所得值的平均值确定为Al含量(质量%)。

高岭石粒径优选为0.1mm-10mm,因为具有过大粒径的高岭石无法被加入到调色剂粒子,而具有过小粒径的高岭石可能形成聚集体。

<着色剂>

着色剂没有特别限制且可取决于预期意图而适当地选择。其实例包括染料和颜料,例如炭黑、灯黑、铁黑、苯胺蓝、酞菁蓝、酞菁绿、汉撒黄G、罗丹明6C色淀、Calco油蓝、铬黄、喹吖啶酮、联苯胺黄、玫瑰红和三烯丙基甲烷染料。这些可单独或组合使用。本发明的调色剂通过使用着色剂可用作黑色调色剂或全色调色剂。

在它们之中,炭黑具有特别优异的着黑色性。

着色剂的量优选为1质量%-30质量%、更优选为3质量%-20质量%,相对于调色剂树脂组分的量。

<脱模剂>

脱模剂没有特别限制且可取决于预期意图从常规已知的那些适当地选择。其实例包括低分子量的聚烯烃蜡、合成烃蜡、天然蜡、石油蜡;高级脂肪酸及其金属盐和酰胺;合成酯蜡,和其多种改性蜡。

低分子量的聚烯烃蜡的实例包括低分子量的聚乙烯和低分子量的聚丙烯。

合成烃蜡的实例包括费-托蜡。

天然蜡的实例包括蜂蜡、巴西棕榈蜡、小烛树蜡、米蜡和褐煤蜡。

石油蜡的实例包括石蜡和微晶蜡。

高级脂肪酸的实例包括硬脂酸、棕榈酸和肉豆蔻酸。

在它们之中,适宜使用巴西棕榈蜡和其改性蜡、聚乙烯蜡和合成酯蜡。巴西棕榈蜡是特别优选的,因为其完全(适当)细分散于聚酯树脂或多元醇树脂中,从而使得易于形成在耐热偏移性、转印性和耐久性方面均优异的调色剂。

这些脱模剂可单独或组合使用。

脱模剂的量优选为2质量%-15质量%,相对于调色剂的量。当其量小于2质量%时,防止热偏移的效果不足。当其大于15质量%时,转印性和耐久性劣化。

脱模剂的熔点优选为70℃-150℃。当熔点低于70℃时,调色剂的耐热存储稳定性可劣化,。当其高于150℃时,脱模剂在一些情况下无法充分发挥其脱模性。

<其它成分>

<<带电控制剂>>

带电控制剂没有特别限制且取决于预期意图可从已知的那些适当地选择。其实例包括苯胺黑染料、三苯基甲烷染料、含铬的金属络合物染料、钼酸螯合物颜料、罗丹明染料、烷氧基胺、季铵盐(包括氟改性的季铵盐)、烷基酰胺、磷或含磷的化合物、钨或含钨的化合物、含氟活化剂、水杨酸金属盐、水杨酸衍生物金属盐和杯芳烃。其具体的实例包括BONTRON 03(苯胺黑染料),BONTRON P-51(季铵盐),BONTRON S-34(含金属的偶氮染料),E-82(α-萘酚酸金属络合物),E-84、E-108和E-304(水杨酸金属络合物),其由Orient Chemical Industries Co.,Ltd.制造;TP-302(季铵盐的钼络合物),TP-415和TN-105(水性3,5-双(1,1-二甲基乙基)-2-羟基苯甲酸盐羟基氧锆络合物(原材料),锆化合物的水杨酸衍生物),其由Hodogaya Chemical Co.,Ltd.制造;COPY CHARGE PSY VP2038(季铵盐),COPY BLUE PR(三苯基甲烷衍生物),COPY CHARGE NEG VP2036和NX VP434(季铵盐),其由Hoechst AG制造;LRA-901和LR-147(硼络合物),其由Japan Carlit Co.,Ltd.制造;铜酞菁,苝,喹吖啶酮,偶氮颜料和具有官能团例如磺酸基、羧基和季铵基的聚合化合物。

<调色剂的制造方法>

本发明的调色剂通过粉碎方法制造。注意,可使用公知和惯用的粉碎方法。调色剂优选为通过包括熔融捏合步骤的所谓的粉碎方法制造的粉碎调色剂。

粉碎方法为如下方法:其中将至少包括树脂(A)、树脂(B)、复合树脂(C)和高岭石且如果需要还包括着色剂、脱模剂和其它材料(例如带电控制剂)的调色剂材料以干法混合在一起;和使用捏合机将所得的混合物熔融捏合并粉碎,从而获得粉碎调色剂。

在熔融捏合步骤中,将调色剂材料混合在一起,且使用熔融-捏合机对所得的混合物进行熔融捏合。熔融-捏合机的实例包括使用辊磨机的单轴的或双轴的连续捏合机和间歇捏合机。其具体的实例包括KTK-型双轴挤出机(由KOBE STEEL,Ltd.制造)、TEM-型挤出机(由TOSHIBA MACHINE CO.,LTD.制造)、双轴挤出机(由KCK Co.,Ltd.制造)、PCM-型双轴挤出机(由IKEGAI LTD.制造)和共捏合机(由BUSS Company制造)。

优选地,在不至于使粘合树脂的分子链断裂的适当条件下进行熔融捏合。熔融捏合期间的温度是在考虑粘合树脂的软化点的情况下确定的。具体地,当所述温度相比于所述软化点过高时,分子链断裂极有可能发生;而当所述温度相比于所述软化点过低时,难以实现充分的分散状态。

在粉碎步骤中,将在熔融捏合步骤中获得的捏合产物粉碎。在该粉碎中,优选地将捏合产物粗粉碎并然后将其细粉碎。优选使用的粉碎方式的实例包括:其中捏合产物在粉碎用射流下在碰撞板上压碎的方式,其中捏合粒子在粉碎用射流下彼此压碎的方式,和其中捏合产物通过穿过机械旋转的转子和定子之间而被粉碎的方式。

在分级步骤中,对在分级步骤中获得的粉碎产物进行分级以制备具有预定粒径的粒子。该分级通过使用例如旋风分离器、滗析器或离心分离机除去微粒而进行。

在完成粉碎和分级之后,粉碎产物在气流中通过离心力的作用进行分级,从而制造具有预定粒径的调色剂粒子(调色剂母粒子)。

(图像形成设备和图像形成方法)

本发明的图像形成设备至少包括静电潜像承载体、静电潜像形成单元和显影单元。如果需要,本发明的图像形成设备还包括其它单元。

本发明的图像形成方法至少包括静电潜像形成步骤和显影步骤。如果需要,图像形成方法还包括其它步骤。

图像形成方法可适宜地通过图像形成设备进行。静电潜像形成步骤可适宜地通过静电潜像形成单元进行。显影步骤可适宜地通过显影单元进行。其它步骤可适宜地通过其它单元进行。

<静电潜像承载体>

静电潜像承载体在其材料、结构和尺寸方面没有特别限制,且可从本领域已知的那些适当地选择。其材料的实例包括无机感光体例如无定形硅和硒;以及有机感光体,例如聚硅烷和酞菁聚甲川。在这些材料中,在较长的的操作寿命方面,无定形硅是优选的。

无定形硅感光体可为例如具有支持体和a-Si的感光层的感光体,该a-Si的感光层通过成膜方法例如真空气相沉积、溅射、离子镀、热CVD(化学气相沉积)、光-CVD或等离子体CVD在加热到50℃-400℃的支持体上形成。在它们之中,适宜使用等离子体CVD,其中气态原材料通过施加直流电、高频率或微波辉光放电而分解,从而在支持体上形成a-Si沉积膜。

静电潜像承载体的形状没有特别限制且可取决于预期意图而适当地选择,但是其优选为圆柱形。具有圆柱形的静电潜像承载体的外径没有特别限制且可取决于预期意图而适当地选择,但是其优选为3mm-100mm、更优选地5mm-50mm、特别优选地10mm-30mm。

<静电潜像形成单元和静电潜像形成步骤>

静电潜像形成单元没有特别限制且可取决于预期意图而适当地选择,只要其为配置成在所述静电潜像承载体上形成静电潜像的单元。其实例包括至少包含如下的一种:配置成对静电潜像承载体的表面充电的充电部件,和配置成以成像的方式将静电潜像承载体的表面暴露于光的曝光部件。

静电潜像形成步骤没有特别限制且可取决于预期意图而适当地选择,只要其为在静电潜像承载体上形成静电潜像的步骤。例如,静电潜像形成步骤可使用如下的静电潜像形成单元进行。对静电潜像承载体的表面充电,且然后以成像的方式暴露于光。

<<充电部件和充电>>

充电部件没有特别限制且其可取决于意图而适当地选择。其实例包括本领域已知的装备有导电的或半导电的辊、刷、膜或橡胶刮板的接触型充电器,和利用电晕放电例如电晕管和栅格(scorotron)的非接触型充电器。

充电可通过使用充电部件对静电潜像承载体的表面施加电压而进行。

充电部件可具有任意形状,例如充电辊以及磁刷和毛刷。其形状可根据图像形成设备的规格或配置而选择。

充电部件不限于以上提到的接触型充电部件。然而,从制造其中减少由充电部件所产生的臭氧量的观点看,优选使用接触型充电部件。

<<曝光部件和曝光>>

曝光部件没有特别限制且可取决于预期意图而适当地选择,只要通过充电部件充电的静电潜像承载体的表面可以成像的方式暴露于光。其实例包括多种类型的曝光部件,例如影印光学系统、棒状透镜阵列系统、激光光学系统、和液晶快门光学系统。

用于曝光部件的光源没有特别限制且可取决于预期意图而适当地选择。其实例包括常见的发光装置,例如荧光灯、钨灯、卤素灯、汞灯、钠灯、发光二极管(LED)、激光二极管(LD)和电致发光装置(EL)。

而且,为了只发出具有期望波长的光,可使用各种滤光器,例如锐截止滤光器、带通滤光器、红外截止滤光器、二向色滤光器、干涉滤光器、和色温转化滤光器。

曝光可通过使用曝光部件以成像的方式将静电潜像承载体的表面暴露于光而进行。

注意,在本发明中,可使用背面曝光系统,其中将静电潜像承载体从其背面以成像的方式暴露于光。

<显影单元和显影步骤>

显影单元没有特别限制且可取决于预期意图而适当地选择,只要其为配置成用调色剂使形成在所述静电潜像承载体上的静电潜像显影从而形成调色剂图像(可视图像)的显影单元。

显影步骤没有特别限制且可取决于预期意图而适当地选择,只要其为用调色剂使形成在所述静电潜像承载体上的静电潜像显影从而形成调色剂图像(可视图像)的步骤。显影步骤可使用例如显影单元进行。

显影单元可为干式显影单元或湿式显影单元、单色显影单元或多色显影单元。

显影单元优选为包括用于对调色剂进行摩擦搅拌和充电的搅拌器的显影装置;和内部包括固定磁场产生单元且在其表面上承载包含调色剂的显影剂的同时可旋转的显影剂承载体。

<<显影剂>>

本发明的显影剂包括调色剂;且如果需要,还包括适当选择的其它成分例如载体。

因此,显影剂在转印性和带电性方面是优异的,且可稳定地形成高品质图像。注意,显影剂可为单组分显影剂或双组分显影剂。然而,当将调色剂用在应对近来的更快信息处理速度而开发的高速打印机中时,从较长的操作寿命的观点看,双组分显影剂是优选的。

在以单组分显影剂使用显影剂的情况中,调色剂粒子的粒径经过调色剂的供应和消耗并没有涨落过大,而且甚至对于在显影装置中长时间的搅拌也可获得满意且稳定的显影性能,因为调色剂在显影辊上成膜或调色剂熔融粘附到部件例如用于将调色剂薄化成薄层的刮板将很少发生。

在以双组分显影剂使用显影剂的情况下,调色剂粒子的粒径长时间经过调色剂的供应和消耗并没有涨落(波动)过大,而且甚至对于在显影单元中长时间的搅拌也可获得满意且稳定的显影性能和图像。

<<<载体>>>

载体没有特别限制,且可取决于预期意图而适当地选择。然而,载体优选地具有芯和覆盖该芯的树脂层。

-芯-

芯在其材料方面没有特别限制,且可取决于预期意图而适当地选择。其实例包括具有50emu/g-90emu/g的基于锰-锶的材料和具有50emu/g-90emu/g的基于锰-镁的材料。在保证图像浓度方面,优选使用高磁化材料例如铁粉(100emu/g或更大)和磁铁矿(75emu/g-120emu/g)。考虑到通过以链状形式弱化显影剂对感光体的碰撞而实现高品质图像方面是有利的,优选使用弱磁化材料例如基于铜-锌的材料(30emu/g-80emu/g)。

这些可单独或组合使用。

芯的体均粒径没有特别限制且可取决于预期意图而适当地选择,但是其优选为10mm-150mm、更优选地40mm-100mm。当所述体均粒径小于10mm时,在载体粒子的分布中可存在更细的粉末,从而降低每粒子的磁化且通常导致载体飞散。当所述体均粒径超过150mm时,载体的比表面积降低,潜在地导致调色剂飞散和差的再现性,尤其在具有更多实心部分的全色印刷的实心部分中。

在双组分显影剂中使用调色剂的情况下,可将调色剂与载体混合。双组分显影剂中包含的载体的量没有特别限制且可取决于预期意图而适当地选择,但其优选为90质量份-98质量份、更优选为93质量份-97质量份,相对于100质量份的双组分显影剂。

可通过多种已知的电子照相方法例如磁性单组分显影方法、非磁性单组分显影方法和双组分显影方法适宜地使用本发明的显影剂来成像。

在显影单元内部,例如,将调色剂和载体混合和搅动在一起,在此期间调色剂在混合时通过摩擦带电且以链状形式保留在旋转着的磁辊的表面,从而形成磁刷。由于磁辊排列在静电潜像承载体的附近,形成在磁辊表面上的构成磁刷的调色剂由于电吸引力一部分移动到静电潜像承载体的表面。结果,静电潜像被调色剂显影,并且通过调色剂在静电潜像承载体的表面上形成可视图像。

<其它单元和其它步骤>

其它单元的实例包括转印单元、定影单元、清洁单元、除电单元、回收单元和控制单元。

其它步骤的实例包括转印步骤、定影步骤、清洁步骤、除电步骤、回收步骤和控制步骤。

<<转印单元和转印步骤>>

转印单元没有特别限制且可取决于预期意图而适当地选择,只要其为配置成将可视图像转印到记录介质上的单元。转印单元优选包括配置成将可视图像转印到中间转印部件上从而形成复合转印图像的一次转印单元,和配置成将复合转印图像转印到记录介质上的二次转印单元。

转印步骤没有特别限制且可取决于预期意图而适当地选择,只要其为将可视图像转印到记录介质上的步骤。优选的方面为,通过使用中间转印部件将可视图像一次转印到中间转印部件上且然后将可视图像二次转印到记录介质上。

转印步骤可通过借助使用转印充电器对感光体进行充电来转印可视图像而进行,且可使用转印单元进行。

这里,当二次转印到记录介质上的图像为若干种颜色的调色剂的彩色图像时,转印可如下进行。转印单元在中间转印部件上将有色调色剂叠加于彼此之上,从而在中间转印部件上形成图像,并且然后,使用中间转印单元将形成在中间转印部件上的图像一次性地二次转移到记录部件上。

注意,中间转印部件没有特别限制且取决于预期意图可从本领域已知的那些适当地选择。其合适的实例包括转印带。

转印单元(一次转印单元和二次转印单元)优选地至少包括配置成在记录介质上将形成在感光体上的可视图像分离并然后进行充电的转印装置。转印装置的实例包括通过电晕放电的电晕转印装置、转印带、转印辊、加压转印辊和粘合转印装置。

注意,记录介质典型地为普通纸,但是其没有特别限制且可取决于预期意图而适当地选择,只要其在定影后可转印未定影的图像。还可使用OHP的PET基材(base)作为记录介质。

<<定影单元和定影步骤>>

定影单元没有特别限制且可取决于预期意图而适当地选择,只要其为配置成将转印到记录介质上的转印图像定影的单元。然而,本领域中已知的热压部件是优选的。热压部件的实例包括加热辊和加压辊的组合,以及加热辊、加压辊和环形带的组合。

定影步骤没有特别限制且可取决于预期意图而适当地选择,只要其为将转印到记录介质上的可视图像定影的步骤。定影步骤可在每次将各颜色的调色剂图像转印到记录介质上之后进行;或者可在将所有颜色的调色剂图像以在彼此之上叠加到记录介质上之后一次性进行。

定影步骤可使用定影单元进行。

热压部件的加热温度优选为80℃-200℃。

注意,在本发明中,取决于意图,除所述定影单元之外还可使用已知的光定影装置,或者使用已知的光定影装置替代所述定影单元。

定影步骤的表面压力没有特别限制且可取决于预期意图而适当地选择,但其优选为10N/cm2-80N/cm2

<<清洁单元和清洁步骤>>

清洁单元没有特别限制且可取决于预期意图而适当地选择,只要其为配置成除去残留在感光体上的调色剂的单元。其实例包括磁刷清洁器、静电刷清洁器、磁辊清洁器、刮板清洁器、刷清洁器和波形清洁器。

清洁步骤没有特别限制且可取决于预期意图而适当地选择,只要其为除去残留在感光体上的调色剂的步骤。清洁步骤可使用清洁单元进行。

<<除电单元和除电步骤>>

除电单元没有特别限制且可取决于预期意图而适当地选择,只要其为配置成通过向感光体施加除电偏压对其进行除电的单元。其实例包括除电灯。

除电步骤没有特别限制且可取决于预期意图而适当地选择,只要其为通过向感光体施加除电偏压对其进行除电的步骤。该步骤可通过除电单元进行。

<<回收单元和回收步骤>>

回收单元没有特别限制且可取决于预期意图而适当地选择,只要其为配置成将在清洁步骤中已经除去的调色剂回收(再循环)到显影装置的单元。其实例包括输送单元。

回收步骤没有特别限制且可取决于预期意图而适当地选择,只要其为将在清洁过程中已经除去的调色剂回收到显影单元的步骤。回收步骤可使用回收单元进行。

<<控制单元和控制步骤>>

控制单元没有特别限制且可取决于预期意图而适当地选择,只要其为配置成能够控制各单元的操作的单元。其实例包括设施例如测序器和计算机。

控制步骤没有特别限制且可取决于预期意图而适当地选择,只要其为能够控制各步骤中的操作的步骤。控制步骤可使用控制单元进行。

参考图1,接下来将对使用本发明的图像形成设备的一个示例性图像形成方法进行描述。图1中所示的彩色图像形成设备100A包括充当静电潜像承载体的感光体鼓10(下文可称之为“感光体10”)、充当充电单元的充电辊20、充当曝光单元的曝光装置30、充当显影单元的显影装置40、中间转印部件50、充当清洁单元的具有清洁刮板的清洁装置60和充当除电单元的除电灯70。

中间转印部件50为环形带且设计成通过设置在所述带的环内用于支持所述带的三个辊51在箭头所指的方向上驱动。三个辊51的一些还充当能够向中间转印部件50施加预定的转印偏压(一次转印偏压)的转印偏压辊。具有清洁刮板的清洁装置90设置在中间转印部件50附近。同样在中间转印部件50附近,转印辊80布置成面向中间转印部件50并充当能够施加用于将显影图像(调色剂图像)转印(二次转印)到转印纸95(充当记录介质)的转印偏压的转印单元。在中间转印部件50周围,在中间转印部件50的旋转方向上将配置成对中间转印部件50上的调色剂图像充电的电晕充电器58布置在感光体10的与中间转印部件50的接触部分和中间转印部件50的与转印纸95的接触部分之间。

显影装置40包括充当显影剂-载体的显影带41;和黑色显影单元45K、黄色显影单元45Y、品红色显影单元45M和青色显影单元45C,这些单元在显影带41周围排列成行。注意,黑色显影单元45K包括显影剂容纳部42K、显影剂供应辊43K和显影辊44K。黄色显影单元45Y包括显影剂容纳部42Y、显影剂供应辊43Y和显影辊44Y。品红色显影单元45M包括显影剂容纳部42M、显影剂供应辊43M和显影辊44M。青色显影单元45C包括显影剂容纳部42C、显影剂供应辊43C和显影辊44C。显影带41为环形带并且由多个带辊旋转支持,带辊中的一些与静电潜像承载体10接触。

在图1所示的彩色图像形成设备100中,例如,充电辊20对感光体鼓10均匀充电。通过曝光装置30使感光体鼓10以成像的方式暴露于光以形成静电潜像。形成在感光体鼓10上的静电潜像用供应自显影装置40的调色剂显影以形成调色剂图像。通过从辊51施加的电压将调色剂图像转印到中间转印部件50上(一次转印)。将由此转印的图像转印到记录纸95上(二次转印)。结果,在转印纸95上形成转印图像。注意,通过清洁装置60除去残留在感光体10上的调色剂粒子,且通过除电灯70除去感光体10上的电荷。

图2说明本发明的另一个示例性图像形成设备。图像形成设备100B具有和图1所示的图像形成设备100A相同的构造,不同之处在于它不包括显影带41,而是将黑色显影单元45K、黄色显影单元45Y、品红色显影单元45M和青色显影单元45C设置在感光体10的周围以使其直接面对感光体。

图3说明本发明的另一个示例性图像形成设备。图2所示的图像形成设备包括复印装置主体150、供纸台200、扫描仪300和自动文件供给器(ADF)400。

复印装置主体150在其中心部分处设置有环形带形状的中间转印部件50。中间转印部件50通过支持辊14、15和16张紧且可在图3中顺时针旋转。用于除去残留在中间转印部件50上的调色剂粒子的清洁装置17布置在支持辊15附近。在由支持辊14和15张紧的中间转印部件50周围,串列式显影装置120设置成面对在中间转印部件输送方向上排列成行的黄色调色剂、青色调色剂、品红色调色剂和黑色调色剂的四个图像形成单元18。充当曝光部件的曝光装置21设置在串列式显影装置120附近。在中间转印部件50上,二次转印装置22设置在与其中布置串列式显影装置120的侧相反的侧上。二次转印装置22包括环形带形状的二次转印带24和一对张紧所述带的支持辊23。在二次转印带24上被输送的转印纸可与中间转印部件50相接触。充当定影单元的定影装置25设置在二次转印装置22附近。定影装置25包括环形定影带26和设置成压接该定影带的加压辊27。

注意,在串列式图像形成设备中,用于当在转印纸的两面进行图像形成时翻转转印纸的纸张翻转装置28布置在二次转印装置22和定影装置25附近。

接下来,将对使用串列式显影装置120形成全色图像(彩印)进行描述。首先,将原始文件放置在自动文件供给器(ADF)400的文件台130上。替代地,启动自动文件供给器400,并然后将原始文件放置在扫描仪300的接触玻璃32上,随后关掉自动文件供给器400。

在其中将原始文件放置在自动文件供给器(ADF)400上的情形中,当按下启动开关(未说明)时,扫描仪300在原始文件已经被输送到接触玻璃32上之后运行。在其中将原始文件放置在接触玻璃32上的情形中,扫描仪在按下启动开关之后立即运行。并且然后,第一托架33和第二托架34开始运转。此时,第一托架33用来自光源的光照射原始文件,和然后第二托架34在其镜子上反射通过原始文件反射的光。由此反射的光通过成像透镜35被读取传感器36所接收,使得彩色文件(彩色图像)被读取,从而形成对应于黑色、黄色、品红色和青色的图像信息。

将由此形成的对应于黑色、黄色、品红色和青色的图像信息传送到串列式显影装置120中的对应的图像形成单元18(黑色-、黄色-、品红色-或青色-图像形成单元),并且然后用所述图像形成单元形成黑色、黄色、品红色和青色的调色剂图像。具体地,如图4所示,串列式显影装置120中的图像形成单元18(黑色-、黄色-、品红色-和青色-图像形成单元)各自包括静电潜像承载体10(黑色静电潜像承载体10K、黄色静电潜像承载体10Y、品红色静电潜像承载体10M或青色静电潜像承载体10C);充当用于使静电潜像承载体10均匀带电的充电单元的充电装置160;曝光装置,其基于对应于黑色、黄色、品红色和青色的图像信息使静电潜像承载体以成像的方式暴露于光(图4中由符号L指出)从而在静电潜像承载体上形成对应于黑色、黄色、品红色和青色各自的静电潜像;用各颜色的调色剂(黑色调色剂、黄色调色剂、品红色调色剂和青色调色剂)将静电潜像显影以形成彩色调色剂图像的显影装置61;用于将彩色调色剂图像转印到中间转印部件50上的转印充电器62;清洁装置63;和除电装置64。因此,各图像形成单元18可基于对应于各颜色的图像信息形成各自的单色图像(黑色、黄色、品红色或青色图像)。将由此形成的黑色、黄色、品红色和青色图像,即在黑色静电潜像承载体10K上形成的黑色图像、在黄色静电潜像承载体10Y上形成的黄色图像、在品红色静电潜像承载体10M上形成的品红色图像和在青色静电潜像承载体10C上形成的青色图像顺序地转印(一次转印)到通过支持辊14、15和16驱动而使其旋转的中间转印部件50上。然后,将黑色、黄色、品红色和青色图像叠加到中间转印部件50上,从而形成复合彩色图像(转印的彩色图像)。

在供纸台200中,供纸辊142之一选择性旋转以从容纳在纸库143中的垂直堆叠的供纸盒144之一供给纸张(记录纸)。由此供给的纸张通过分离辊145彼此分离。经由输送辊147将由此分离的纸张供给通过供纸路径146,然后供给通过复印装置主体150中的供纸路径148,和在对位辊49处停止。替代地,旋转供纸辊142以供给放置在手动供给盘54上的纸张(记录纸)。由此供给的纸张通过分离辊52彼此分离。将由此分离的纸张以相同的方式供给通过手动供给路径53,并且然后在对位辊49处停止。注意,对位辊49通常接地使用。替代地,其可在为了从纸张除去纸屑而施加偏压的情况下使用。旋转对位辊49以将纸张(记录纸)供给到中间转印部件50和二次转印装置22之间,使得通过二次转印装置22将形成在中间转印部件50上的复合彩色图像(转印的彩色图像)转印(二次转印)到纸张(记录纸),从而在纸张(记录纸)上形成彩色图像。注意,在图像转印之后残留在中间转印部件50上的调色剂粒子通过用于清洁中间转印部件的清洁装置17除去。

通过二次转印装置22将已经将彩色图像转印和形成于其上的纸张(记录纸)供给到定影装置25。定影装置25通过施加热和压力将复合彩色图像(转印的彩色图像)定影到纸张(记录纸)上。随后,纸张(记录纸)通过切换爪55切换、通过排出辊56排出、和然后堆叠在排纸盘57上。替代地,纸张通过切换爪55切换和通过纸张翻转装置28翻转。翻转的纸张再次引导至其中将图像记录在其背面上的转印位置。纸张从排出辊56排出并然后堆叠在排纸盘57上。

(处理卡盒)

本发明处理卡盒成型为可安装到各种类型的图像形成设备并可从各种类型的图像形成设备拆卸,且至少包括配置成在其上承载静电潜像的静电潜像承载体和配置成用本发明的显影剂使承载于静电潜像承载体上的静电潜像显影从而形成调色剂图像的显影单元。注意,如果需要,本发明的处理卡盒还可包括其它单元。

显影单元包括配置成容纳本发明的显影剂的显影剂容纳部和配置成携带和输送容纳在显影剂容纳部中的显影剂的显影剂载体。注意,显影单元还可包括配置成调节所携带的显影剂的厚度的调节部件。

图5说明了本发明的一个示例性处理卡盒。处理卡盒110包括感光体鼓10、电晕充电器58、显影装置40、转印辊80和清洁装置90。

实施例

现在将参考实施例和对比例更详细地描述本发明,但是本发明不限于此。注意,“份”意指“质量份”。

在以下实施例中使用EDS测量分子量分布和Al含量如下。

<分子量分布的测量>

将柱子在40℃的加热室中稳定化。在该温度下,以每分钟1mL的流速使作为溶剂的THF流入到所述柱子中,并且以50mL-200mL将其中已经将样品浓度调节到0.05质量%-0.6质量%的调色剂或树脂的THF样品溶液注入以进行测量。

为了测量样品的分子量,样品的分子量分布根据由多个单分散聚苯乙烯的标准样品制作的标准曲线的对数值和计数之间的关系而计算。

作为用于标准曲线的标准聚苯乙烯样品,适宜使用具有由例如Pressure Chemical Co.或TOSOH CORPORATION制造的具有6×102、2.1×103、4×103、1.75×104、5.1×104、1.1×105、3.9×105、8.6×105、2×106和4.48×106分子量的那些,并且使用至少约10个标准聚苯乙烯样品。RI(折射率)检测器用作用于其的检测器。

<通过EDS测量Al含量>

OPC80AJ(由Filgen,Inc.制造)用作涂覆装置,且MWRIN(由Carl Zeiss AG制造)用作测量装置。

各种参数设定如下:

加速电压:10kV

(用于在照射装置中加快检测电子的电压)

操作距离:14.05mm

(从照射装置至样品的距离)

活时限:100sec

(测量时间。其越长,则检测精度越高。)

时间常数:30

(检测时间。其影响EDS的检测灵敏度。)

死时间:20-30

(不进行检测的时间相对于总的发生时间的比例。)

照射电流:170pA

(电子从电极释放时所施加的电流)

所述测量如下进行:

1)将调色剂(约10mg)粘附到一片碳带。

2)所述带上的调色剂在室中进行锇(Os)涂覆。

3)设定各种参数。

4)进行测量(测量元素即C、O和Al的含量,并检测Al含量相对于其总和的比例(以质量%计))。

5)重复以上测量10次,并且将所得值的平均值确定为Al含量(质量%)。

<聚酯树脂A-1的合成>

在常压下在170℃-260℃下在催化剂的存在下对表1中记载的羧酸组分和醇组分进行酯化反应。然后,以相对于总羧酸组分400ppm的浓度将三氧化锑加入到反应体系,并且在250℃下在3托的真空下在从体系中除去乙二醇的情况下进行缩聚,从而获得树脂。这里,进行交联反应直至搅拌扭矩到达10kg·cm(100ppm),且通过释放反应体系的真空条件终止所述反应,从而获得聚酯树脂A-1。

<聚酯树脂B-1至B-6的合成>

聚酯树脂B-1至B-6以和<聚酯树脂A-1的合成>中相同的方式获得,不同之处在于将羧酸组分和醇组分改变为表2中记载的那些。根据上述方法测量聚酯树脂B-1至B-6的分子量分布。测量结果示于表2中。

<复合树脂C的合成>

由缩聚单元和加聚单元组成的复合树脂C如下合成。

向装备有氮气引入管、脱水管、搅拌器和滴液漏斗和热电偶的5L四颈烧瓶中放入0.8mol对苯二甲酸、0.6mol富马酸,0.8mol偏苯三酸酐,1.1mol双酚A(2,2)环氧丙烷、0.5mol双酚A(2,2)环氧乙烷和9.5mol充当酯化催化剂的二丁基氧化锡。将其在氮气气氛中加热至135℃。

然后,在搅拌的情况下将充当构成加聚单元的加聚单体的10.5mol苯乙烯、3mol丙烯酸和1.5mol丙酸2-乙基己基酯和0.24mol充当聚合引发剂的叔丁基氢过氧化氢放入滴液漏斗中,从而获得混合物。将所得的混合物以5小时滴加,随后容许反应6小时。

然后,反应体系以3小时升温至210℃,并且在210℃和10kPa下容许其反应直至到达期望的软化点,从而合成复合树脂C。

发现,所得的复合树脂C具有115℃的软化温度、58℃的玻璃化转变温度和25mgKOH/g的酸值。

[表1]

[表2]

(实施例1)

<粉碎调色剂的制造>

<<调色剂1的配方>>

(巴西棕榈蜡;熔点:81℃)

带电控制剂 1质量份

(单偶氮金属络合物)

(铬络合物盐染料,BONTRON S-34,由Orient Chemical Industries Co.,Ltd.制造)

高岭石 20质量份

(ASP-200,由Hayashi-Kasei Co.,Ltd.制造)

调色剂原材料使用亨舍尔混合器(FM20B,由Mitsui Miike Machinery Co.,Ltd.制造)按照下表3中呈现的以上配方进行共混,并且然后使用双轴捏合机(PCM-30,由IKEGAI LTD.制造)在120℃的温度下进行熔融捏合。通过辊将所得的捏合产物辗至2.7mm的厚度,然后通过带式冷却器冷却至室温,并最后使用锤式磨机粗粉碎至200mm-300mm。然后,所得物使用超声波射流磨机LABOJET(由Nippon Pneumatic Mfg.Co.,Ltd.制造)进行细粉碎,并在适当调节百叶窗(louver)开口的同时使用分散分离器(MDS-I,由Nippon Pneumatic Mfg.Co.,Ltd.制造)进行分级,使得分级产物的质量平均粒径为6.9mm±0.2mm,从而获得调色剂母粒子。

然后,使用亨舍尔混合器将1.0质量份添加剂(HDK-2000,由Clariant K.K.制造)和100质量份调色剂母粒子搅拌并混合在一起。

根据上述方法测量调色剂1的分子量分布(主峰,半宽)和Al含量。结果示于表3中。

接下来,使用TURBULA混合器(由Willy A.Bachofen AG Maschinenfabrik制造)将5质量%调色剂1和95质量%涂覆铁氧体载体以48rpm均匀混合5分钟,从而获得显影剂1。

根据下述评价方法使用包含显影剂1的图像形成设备评价低温定影性、耐热偏移性、耐热存储稳定性和带电性。结果示于表4中。

<低温定影性和耐热偏移性的评价>

使用复印机(IMAGIO MP6002,由Ricoh Company,Ltd.制造),使用所述[显影剂1]打印图像。

通过曝光、显影和转印步骤以0.4mg/cm2沉积量将实心图像打印到纸张(TYPE6200,由Ricoh Company,Ltd.制造)上。定影的线速度设定为180mm/sec。使用以5℃增量增加的定影温度打印图像,从而确定其中不发生冷偏移的下限温度(下限定影温度:低温定影性)和其中不发生热偏移的上限温度(上限定影温度:耐热偏移性)。定影装置的挤压(NIP)宽度为11mm。

-低温定影性的评价标准-

I:小于130℃

II:130℃或更高但是小于140℃

III:140℃或更高但是小于150℃

IV:150℃或更高但是小于160℃

V:160℃或更高

-耐热偏移性的评价标准-

I:200℃或更高

II:190℃或更高但是小于200℃

III:180℃或更高但是小于190℃

IV:170℃或更高但是小于180℃

V:小于170℃

<耐热存储稳定性>

在30mL的螺旋小瓶(screw-top vial)中,放入10g的调色剂。使用标准撞击机(tapping machine)将所述小瓶轻叩100次,并然后在50℃的恒温箱存储24小时。将所述小瓶冷却至室温,并使用针入度测试机测量调色剂的针入度作为耐热存储稳定性的评价。

-耐热存储稳定性的评价标准-

I:贯穿

II:25mm或更大

III:20mm或更大但是小于25mm

IV:15mm或更大但是小于20mm

V:小于15mm

<带电性>

显影步骤在空白图像的显影期间终止。将已经在感光体上显影的显影剂转印到带。通过938SPECTRODENSITOMETER(由X-Rite制造)确定与未转印的带在图像浓度方面的差异。

-带电性的评价标准-

A:所述差异小于0.005。

B:所述差异为0.005或更大但是小于0.010。

C:所述差异为0.010或更大但是小于0.015。

D:所述差异为0.015或更大但是小于0.020。

E:所述差异为0.020或更大但是小于0.025。

F:所述差异为0.025或更大但是小于0.030。

G:所述差异为0.030或更大。

(实施例2-22)

以和实施例1中描述的调色剂1的制造方法相同的方式制造调色剂2-22,不同之处在于掺入如表3中记载的调色剂原材料,将熔融捏合期间的温度条件对于实施例8和15改变为130℃,对于实施例10和16改变为140℃,以及对于11和17改变为150℃。

以和调色剂1相同的方式测量调色剂2-22各自的分子量分布(主峰,半宽)和Al含量。结果示于表3中。

以和实施例1相同的方式由调色剂2-22制造对应于调色剂2-22的显影剂2-22。

以和实施例1相同的方式在使用各显影剂2-22的情况下使用包含显影剂2-22各自的图像形成设备评价低温定影性、耐热偏移性、耐热存储稳定性和带电性。结果示于表4中。

(对比例1-6)

以和实施例1中描述的调色剂制造方法相同的方式制造对比调色剂1-6,不同之处在于掺入如表3中记载的调色剂原材料。

以和调色剂1相同的方式测量对比调色剂1-6各自的分子量分布(主峰,半宽)和Al含量。结果示于表3中。

以和实施例1相同的方式由对比调色剂1-6制造对应于对比调色剂1-6的对比显影剂1-6。

以和实施例1相同的方式在使用各对比显影剂1-6的情况下使用包含对比显影剂1-6各自的图像形成设备评价低温定影性、耐热偏移性、耐热存储稳定性和带电性。结果示于表4中。

[表3]

[表4]

如上可看出,本发明可提供实现非常优异的低温定影性、高的耐热偏移性和优异的存储稳定性并且可长期形成高品质图像的调色剂。

例如,本发明的实施方式如下:

<1>调色剂,其包含:

粘合树脂;和

高岭石,

其中所述调色剂具有拥有在1,000-10,000范围内的主峰的分子量分布,且所述主峰的半宽为8,000-30,000,其中所述分子量分布通过所述调色剂的可溶于THF的物质的凝胶渗透色谱法(GPC)获得,和其中所述调色剂以5质量%-35质量%的量包含高岭石。

<2>根据<1>的调色剂,其中所述调色剂中的Al含量为0.5质量%-30质量%,如通过能量色散X-射线光谱法(EDS)对于调色剂中的元素C、O和Al的含量所测量的。

<3>根据<2>的调色剂,其中所述调色剂中的Al含量为5质量%-15质量%,如通过能量色散X-射线光谱法(EDS)对于调色剂中的元素C、O和Al的含量所测量的。

<4>根据<1>至<3>任一项的调色剂,其中所述主峰的半宽为8,000-20,000。

<5>图像形成设备,其包括:

静电潜像承载体;

配置成在所述静电潜像承载体上形成静电潜像的静电潜像形成单元;和

显影单元,其包括调色剂且配置成使形成在所述静电潜像承载体上的静电潜像显影,从而形成调色剂图像,其中所述调色剂为根据<1>至<4>任一项的调色剂。

<6>图像形成方法,其包括:

在静电潜像承载体上形成静电潜像;和

用调色剂使形成在所述静电潜像承载体上的静电潜像显影,从而形成调色剂图像,其中所述调色剂为根据<1>至<4>任一项的调色剂。

<7>处理卡盒,其包括:

静电潜像承载体;和

显影单元,其包括调色剂且配置成使形成在所述静电潜像承载体上的静电潜像显影,从而形成调色剂图像,其中将所述静电潜像承载体和所述显影单元一体化支撑,和其中所述调色剂为根据<1>至<4>任一项的调色剂。

[参考标记列表]

10:静电潜像承载体

21:曝光装置

25:定影装置

61:显影装置

160:充电装置

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