静电图像显影用调色剂的制作方法

文档序号:2782229阅读:83来源:国知局
专利名称:静电图像显影用调色剂的制作方法
技术领域
本发明涉及静电图像显影用调色剂,详细地说涉及含有特定结构酯化合物作为脱模剂的静电图像显影用调色剂。
背景技术
在采用转印机及印刷机等电子照相方式的图像形成技术的领域中,伴随着数字技术的进展,最近要求能正确再现达到1200dpi(本发明的所谓dpi表示每2.54cm的点数)水平的微小的点图像的技术水平。
而且,为了这样忠实再现微小的点图像,对调色剂粒子的小粒径化进行了探讨,以在制造工序中可施加各种控制的以聚合调色剂为代表的化学调色剂引起人们的注意,并得到了忠实再现微小的点图像的小粒径调色剂(例如,参照专利文献1)。
另一方面,作为将在纸等图像形成支撑体上转印的调色剂图像进行定影的方式,广泛采用以热辊定影方式及热带定影方式为代表的接触定影方式的定影方式。然而,采用接触定影方式时,存在的问题是,熔融状态的调色剂附着在加热部件上,附着在加热部件上的调色剂容易发生转印至图像形成支撑体上的透印污染现象。
作为防止发生透印污染现象的措施,此前采用的方法,例如,是在定影装置的加热部件表面涂布硅油,赋予加热部件以脱模性的方法,但在涂布了硅油的转印材料上不能用圆珠笔等书写器具进行书写,或因硅油中的挥发成分引起的污染等,故在办公仪器上使用有不理想的方面。
因此,正在探讨赋予调色剂粒子本身脱模性的无油调色剂的开发,向调色剂粒子中添加呈现脱模性的定影改良剂的技术已经公开。然而,作为呈现脱模性的化合物,例如含有含长链烃基的高级脂肪酸的酯化合物等化合物的无油化学调色剂(例如,参照专利文献2、3)已经被开发。含该酯化合物作为脱模剂的调色剂的出现,大大有助于无油的图像形成技术的发展。
因此,最近对电子照相方式的图像形成技术,担心伴随着图像形成而对环境产生的影响,为了达到办公室的业务成本的降低,有考虑降低印刷机或转印机的耗电量的倾向,作为对策之一,在比现有的定影温度更低的温度下进行定影的技术已引起注目。另外,必要时仅从必要张数的可印刷特性考虑,在新型的轻印刷领域,也使用电子照相方式的图像形成装置。
因此,已经确认,当采用含上述酯化合物的调色剂在低温进行定影时,形成的调色剂图像有容易从转印材料上剥离的倾向。另外,当进行反复印刷数十万张水平这样的大量连续印刷时,发现调色剂的带电提高性能有恶化的倾向,故要求即使反复大量的图像形成时,带电提高倾向也不变动的耐久性。在这种情况下,有必要赋予无油调色剂充分满足市场的新动向及用户要求的性能。
特开2000-214629号公报(参照段落0061等)[专利文献2]特开2002-287405号公报(参照段落0051等)[专利文献3]特开2003-91101号公报(参照段落0208等)发明内容[发明要解决的课题]鉴于上述课题,本发明的目的是提供一种静电图像显影用调色剂,该静电图像显影用调色剂具有,例如,即使在转印材料的表面温度100℃左右的低温下进行定影,调色剂图像也不会从转印材料上剥离的对转印材料可呈现良好的粘合性的充分的低温定影性,和由于充分的耐透印污染性而具有宽的可定影温度区域。
另外,本发明的目的是提供一种静电图像显影用调色剂,该静电图像显影用调色剂具有,例如,即使连续进行达数十万张水平的大量印刷,调色剂的带电提高性能也不发生变动的耐久性。
本发明的课题通过采用下列构成达到。
本发明的静电图像显影用调色剂,其特征在于,在至少具有粘合树脂和着色剂的静电图像显影用调色剂中,含有以下列通式(1)表示的化合物。
通式(1)
(式中,X表示H或-CO-R4,R4表示碳原子数1~4的烷基,并且该烷基还可以具有取代基。R1~R3表示碳原子数10~30的烷基,并且还可以具有取代基。R1~R3既可以相同也可以相异)。
本发明通过含有以上述通式(1)表示的化合物的静电图像显影用调色剂可以提供,例如,即使在转印材料表面温度100℃左右的低温下进行定影,调色剂图像也不会从转印材料上剥离的对转印材料呈现良好粘合性的静电图像显影用调色剂。
另外,将本发明的调色剂,即使用在例如连续进行数十万张水平的大量印刷那样的图像形成时,仍可以得到在高浓度下不发生翳影的图像,从而可以提供高耐久性的静电图像显影用调色剂。


图1是示出本发明使用的图像形成装置之一例的剖面构成图。
图2是示出本发明使用的定影装置(采用加压辊与加热辊的类型)之一例的剖面图。
图3是示出本发明使用的定影装置(采用带与加热辊的类型)之一例的示意图。
图4是示出本发明使用的定影装置(采用软辊与加热辊的类型)之一例的示意图。
符号说明1 半导体激光光源2 多面反射镜3 fθ透镜34 感光体转鼓5 带电器6 显影器7 转印器
9 分离器(分离极)P 转印材料10 定影装置11 清洁器12 带电前曝光(PCL)13 清洁器叶片实施发明的最佳方案本发明是涉及含有以上述通式(1)表示的化合物的静电图像显影用调色剂(下面简称调色剂)的发明。本发明人发现,将含有以上述通式(1)表示的高级脂肪酸的酯化合物(下面又称特定结构的酯化合物)的调色剂,例如,使用在转印材料表面温度100℃左右的温度下进行定影的图像形成装置上时,调色剂图像不会从转印材料上剥离,呈现牢固的定影性能。
因此,通过在调色剂中含有特定结构的酯化合物,即使在低温下定影也呈现牢固的定影性能的理由还不清楚,但推测是由于在酯化合物结构中存在碳原子数1~4的短链脂肪烃的酯基或羟基,则在酯化合物在构成转印材料的纤维素分子中变成愈易于定向,结果使转印材料和调色剂的粘合性提高。
另外,采用本发明的调色剂,即使连续进行数十万张水平的大量印刷,调色剂的带电提高性能也不发生变动。即使采用含特定结构的酯化合物的调色剂进行大量连续处理时,仍可得到保持带电提高性能的耐久性的理由虽然不清楚,但认为可能是由于下列一些理由。可以推测,如经过水系介质中的聚合工序制造的聚合调色剂,由于在结构中易残留大量水分的调色剂中,具有在分子中央部存在取代基的上述酯化合物的结构,所述取代基是与羟基或碳原子数少的烃基结合的酯基等的对水具有高亲和性的取代基,所以,以与该取代基结合的季碳为中心,形成对水易取向的结构。而且,可以推测,在调色剂粒子表面,由于存在使亲水性的取代基在外侧取向的状态的酯化合物,则表现出由酯化合物中的极性基导致的带电提高效果。
因此,可以推测,本发明的调色剂中,上述特定结构的酯化合物,通过对纤维素分子或水分子呈现适度的取向性,故即使在低温下进行定影也呈现良好的定影性能,即使连续地进行大量印刷,仍能稳定地保持调色剂的带电提高。
另外,可以推测,本发明的调色剂呈现良好的脱模性,而且以通式(1)表示的化合物,通过酯键含有碳原子数10~30的多个长链烃基,所以,酯化合物间呈现某种程度的亲和性,通过该亲和性的作用,在调色剂粒子中边形成微区的结构边分散,从而呈现良好的脱模效果。
下面对本发明加以详细说明。
本发明的调色剂,其特征在于,至少含有粘合树脂和着色剂,含有特定结构的酯化合物。
特定结构的酯化合物,是由具有下列通式(1)表示的长链脂肪醇成分的柠檬酸酯化合物构成。
通式(1) (通式(1)中,X表示H或-CO-R4,R4表示碳原子数1~4的烷基,烷基也可有取代基。R1~R3表示碳原子数10~30的烷基,也可以有取代基。R1~R3既可以相同也可以相异)。
具体地可以举出,具有3个长链脂肪烃的酯基,另外在分子内具有短链脂肪烃的酯基或羟基。R1~R4的烷基不含取代基者是优选的,但也可具有取代基,作为取代基的例子,可以举出磺酸基、硝基、氨基、羟基。
作为上述特定结构的酯化合物,可以举出下列化合物(1)~(15)[化3]

特定结构的酯化合物,可通过公知的方法制造,例如使多元羧酸和碳原子数10~30的高级(长链脂肪族)醇脱水缩合反应制造的方法是优选的。
本发明使用的特定结构的酯化合物的含量(比例),相对于调色剂100质量份优选1~15质量份,更优选3~12质量份。
特定结构的酯化合物的含量,当比上述范围小时,脱模性及带电性容易降低,当比上述范围大时,可以发挥脱模效果及带电提高功能,但对转印材料的粘合性容易降低若干。因此,采用上述范围的含量,可得到宽的可定影温度区域。
另外,本发明的调色剂也可以含有多种用通式(1)表示的化合物。
下面对本发明的调色剂制造方法加以说明。
本发明的调色剂,至少将聚合性单体在水系介质中聚合得到的是优选的。该制造方法包括把聚合性单体通过悬浮聚合法进行聚合制造树脂粒子;或者在添加了必要的添加剂的乳化液的液体中(水系介质中)使单体乳液聚合或进行微乳液聚合制造微粒的树脂粒子;根据需要添加带电控制性树脂粒子后,添加有机溶剂、盐类等絮凝剂等使该树脂粒子凝聚、熔粘的方法。
(悬浮聚合法)作为本发明的调色剂制造方法之一例,则是在聚合性单体中溶解带电控制性树脂,添加着色剂或根据需要添加脱模剂,再添加聚合引发剂等各种构成材料,用均化器、混砂机、砂磨机、超声波分散机等,在聚合性单体中溶解或分散各种构成材料。溶解或分散各种构成材料的聚合性单体,在含分散稳定剂的水系介质中,用高速混合机或均化器等,使分散成作为调色剂所希望大小的油滴。然后,把搅拌装置移至下述的搅拌叶反应装置(搅拌装置)中,通过加热进行聚合反应。反应终止后,除去分散稳定剂,过滤、洗涤,再进行干燥,制造本发明的调色剂。还有,本发明中所说的“水系介质”,表示含水至少50质量%或50质量%以上的介质。
(乳液聚合法)另外,作为制造本发明调色剂的另一方法,可以举出使树脂粒子在水系介质中盐析/熔粘的制造方法。作为该方法,未作特别限定,但可以举出,例如特开平5-265252号公报及特开平6-329947号公报、特开平9-15904号公报列举的方法。即,使树脂粒子和着色剂等构成材料的分散粒子、或使由树脂及着色剂等构成的众多微粒盐析、凝聚、熔粘的方法,特别是在水中,采用乳化剂使它们分散后,添加临界凝聚浓度或其以上的絮凝剂使进行盐析的同时,在形成的聚合物本身的玻璃化转变点温度或玻璃化转变点温度以上使加热熔融粘结,边形成熔粘粒子边缓慢使粒径成长,达到目的粒径后,添加大量的水使粒径成长停止,再加热、搅拌,同时使粒子表面达到平滑,控制形状,把该粒子在含水状态的原样流动状态下通过加热干燥,可以形成本发明的调色剂。还有,这里在添加絮凝剂的同时,添加醇等对水无限溶解的溶剂也可。
在本发明的调色剂制造方法中,特定结构的酯化合物溶于聚合性单体后,将经过使聚合性单体进行聚合的工序形成的复合树脂微粒和着色剂粒子盐析/熔粘的方法是优选使用的。在特定结构的酯化合物溶于聚合性单体时,既可以使特定结构的酯化合物溶解后溶于,也可以在熔融后溶于。
另外,作为本发明的调色剂制造方法,采用使通过多段聚合法得到的复合树脂微粒和着色剂粒子盐析/熔粘的工序是优选的。
下面,对优选的调色剂制造方法(乳液聚合缔合法)之一例进行详细说明。
该制造方法包括(1)把特定结构的酯化合物溶解在自由基聚合性单体中的溶解工序;(2)用于配制树脂微粒分散液的聚合工序;(3)在水系介质中使树脂微粒熔粘,制得调色剂粒子(缔合粒子)的熔粘工序;(4)冷却调色剂粒子分散液的冷却工序;(5)从被冷却的调色剂粒子分散液中固液分离该调色剂粒子,从该调色剂粒子中除去表面活性剂等的洗涤工序;(6)把洗涤处理过的调色剂粒子加以干燥的干燥工序;根据需要,(7)也可在干燥处理过的调色剂粒子中添加外部添加剂的工序。
下面对各工序加以说明。
该工序是把特定结构的酯化合物溶解在自由基聚合性单体中,配制该特定结构的酯化合物的自由基聚合性单体溶液的工序。
在该聚合工序的优选一例中,在水系介质(表面活性剂及自由基聚合引发剂的水溶液)中,使形成上述特定结构的酯化合物的自由基聚合性单体溶液的液滴,用来自上述自由基聚合引发剂的自由基,在该液滴中进行聚合反应。还有,上述液滴中含有油溶性聚合引发剂也可。在该聚合工序中,必须施加机械能进行强制乳化(形成液滴)处理。作为施加该机械能的装置,可以举出高速混合机、超声波、マントンゴ一リン等赋予强力搅拌或超声波振动能的装置。
采用该聚合工序,可以得到含有特定结构的酯化合物与粘合树脂的树脂微粒。该树脂微粒既可以是着色的微粒,也可以是不着色的微粒。着色的树脂微粒,可通过含着色剂的单体组合物进行聚合处理得到。另外,当使用未着色的树脂微粒时,可以在下述熔粘工序中往树脂微粒分散液中添加着色剂微粒分散液,通过树脂微粒与着色剂微粒熔粘而得到调色剂粒子。
作为上述熔粘工序中的熔粘方法,优选采用通过聚合工序得到的树脂微粒(着色的或非着色的树脂微粒)的盐析/熔粘法。另外,在该熔粘工序中,与树脂微粒或着色剂微粒一起,同时可以熔粘脱模剂微粒或带电控制剂等内添加剂微粒等。
上述熔粘工序中的“水系介质”,系指主成分(50质量%或50质量%以上)由水构成。在这里,作为水以外的成分,可以举出溶解在水中的有机溶剂,例如甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、丙酮、甲乙酮、四氢呋喃等。其中,作为不溶解树脂的有机溶剂甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇等醇类有机溶剂是特别优选的。
着色剂微粒,可通过把着色剂分散在水系介质中进行配制。着色剂的分散处理,在水中的表面活性剂浓度达到临界胶束浓度(CMC)或其以上的状态下进行。对着色剂分散处理中使用的分散机未作特别限定,但优选超声波分散机、机械均化机、マントンゴ一リン或压力式均化机等加压分散机、粉砂机、ゲッツマン研磨机及金刚石细粉研磨机等介质型分散机。另外,作为使用的表面活性剂,可以举出与上述表面活性剂同样的那些。另外,着色剂(微粒)也可进行表面改性。着色剂的表面改性法,是使着色剂分散在溶剂中,往该分散液(分子量液)中添加表面改性剂,通过使该体系升温进行反应。反应终止后,过滤着色剂,用相同的溶剂反复进行洗涤过滤后加以干燥,由此得到用表面改性剂处理过的着色剂(颜料)。
作为优选的熔粘方法的盐析/熔粘法,是往存在树脂微粒和着色剂微粒的水中,添加由碱金属盐或碱土类金属盐等构成的盐析剂,作为临界凝集浓度或其以上的凝集剂,然后,在上述树脂粒子的玻璃化转变点或其以上,并且加热至上述特定结构的酯化合物的熔解峰温度(℃)或其以上的温度下进行盐析同时进行熔粘的工序。在该工序中,添加在水中无限溶解的有机溶剂,通过使树脂微粒的玻璃化转变温度实质上下降的情况下,有效进行熔粘的方法也可以采用。在这里,作为盐析剂的碱金属盐及碱土类金属盐,作为碱金属,可以举出锂、钾、钠等;作为碱土类金属,可以举出镁、钙、锶、钡等;优选的可以举出钾、钠、镁、钙、钡。另外,作为构成的盐,可以举出氯盐、溴盐、碘盐、碳酸盐、硫酸盐等。另外,作为上述在水中无限溶解的有机溶剂,可以举出甲醇、乙醇、1-丙醇、2-丙醇、乙二醇、丙三醇、丙酮等,但碳原子数3或3以下的甲醇、乙醇、1-丙醇、2-丙醇的醇是优选的,2-丙醇是特别优选的。
用盐析/熔粘法进行熔粘时,在添加盐析剂后放置时间尽可能地短是优选的。作为其理由虽然不明确,但盐析后通过放置时间改变粒子的凝聚状态,粒径分布变得不稳定,或熔粘的调色剂的表面性发生变动等问题发生。另外,作为添加盐析剂的温度,至少必需在树脂微粒的玻璃化转变温度或其以下。作为其理由是,当添加盐析剂的温度在树脂微粒的玻璃化转变温度或其以上时,树脂微粒的盐析/熔粘虽然迅速进行,但不能进行粒径的控制,或产生大粒径的粒子的问题发生。作为该添加温度的范围,只要在树脂的玻璃化转变温度或其以下即可,但一般为5~55℃,优选10~45℃。
另外,在本发明中,在树脂微粒的玻璃化转变温度以下添加盐析剂,然后尽可能快地升温,在树脂微粒的玻璃化转变温度或其以上,并且加热至上述特定结构的酯化合物的熔解峰温度(℃)或其以上的温度。作为该升温的时间,少于1小时是优选的。另外,必须快速进行升温,但作为升温速度0.25℃/分或0.25℃/分以上是优选的。作为上限不特别明确,但当瞬时升温时,盐析快速进行,故存在的问题是粒径的控制难以进行,5℃/分或5℃/分以下是优选的。通过该熔粘工序,可以得到树脂微粒及任意微粒成为盐析/熔粘的缔合粒子(调色剂粒子)分散液。
树脂微粒的玻璃化转变温度及上述特定结构的酯化合物的熔解峰温度,可用DSC-7差示扫描热量计(パ一キンエルマ一制造)、TAC7/DX热分析装置调节器(パ一キンエルマ一制造)进行。
作为测定顺序,把调色剂4.5mg~5.0mg进行精确称量至小数点后2位,封入铝制盘(Kit No.0219~0041)中,固定在DSC-7的样品盛放器中。用空的铝制盘作基准。作为测定条件,测定温度0℃~200℃、升温速度10℃/分、降温速度10℃/分,进行加热-冷却-加热的温度控制,对该第2次加热中的数据与原先一样进行解析。
玻璃化转变温度,树脂微粒的吸热峰上升前的基线延长线,和从树脂微粒的吸热峰上升部分至峰顶之间引显示最大倾斜的切线,将其交点作为玻璃化温度转变点示出。
熔解峰温度,把酯化合物的吸热峰的峰顶温度作为熔解峰温度示出。
该工序是把上述调色剂粒子分散液进行冷却处理(骤冷处理)的工序。作为冷却处理条件,以1~20℃/min的冷却速度冷却。作为冷却处理方法未作特别限定,可以举出从反应容器外部导入冷冻剂进行冷却的方法、或把冷水直接导入反应体系进行冷却的方法。
在该固液分离·洗涤工序中,从上述工序中冷却至规定温度的调色剂粒子分散液中,进行固液分离的固液分离该调色剂粒子处理,以及,进行从固液分离过的调色剂滤饼(滤饼状集合物)中除去表面活性剂或盐析剂等附着物的洗涤处理。在这里,作为过滤处理方法,可以采用离心分离法、使用吸滤器等进行的减压过滤法、使用压滤器等进行的过滤法等,对其未作特别限定。

该工序是把经过洗涤处理过的调色剂滤饼进行干燥处理,得到干燥的调色剂粒子的工序。作为该工序中使用的干燥机,可以举出喷雾干燥机、真空冷冻干燥机、减压干燥机等,使用静置盘式(棚)干燥机、移动式盘式(棚)干燥机、流动层干燥机、旋转式干燥机、搅拌式干燥机等是优选的。经过干燥的调色剂粒子水分为5质量%或5质量%以下是优选的、2质量%或2质量%以下是更优选的。另外,经过干燥处理的调色剂粒子彼此之间,当以微弱的粒子间引力发生凝聚时,对该凝聚体进行粉碎处理也可。在这里,作为粉碎处理装置,可以采用喷射磨碎机、享舍尔混合机、咖啡磨碎机(コ一ヒ一ミル)、富特处理机(フ一ドプロセツサ一)等机械式粉碎处理装置。
该工序是经过干燥的调色剂粒子中根据需要混合外添加剂,制成调色剂的工序。
作为外添加剂的混合装置,可以使用享舍尔混合机、咖啡磨碎机等机械式混合装置。
本发明的调色剂,在构成调色剂的调色剂粒子的个数基准粒度分布中的中位粒径(D50)为3~9μm是优选的。
在这里所谓调色剂粒子的中位粒径(D50),系指在一定的粒度分布中相当于达到中央值部位的调色剂粒径。即,当采取一定个数的调色剂粒子的粒度分布时,从粒径大者或从粒径小者依此为序,计数达到各粒径的调色剂粒子的个数,求出频率,相对于全部调色剂粒子的个数,成为显示50%粒度分布的部位的调色剂粒径,称作调色剂粒子的中位粒径(D50)。
本发明的调色剂,在个数基准的粒度分布中的CV值为20%或20%以下者是优选的。
在本发明使用的个数基准粒度分布中的所谓CV值,是用个数基准表示调色剂粒子的粒度分布中的分散度的值,可用下式定义。该CV值愈小,表示粒度分布愈窄,在此仅意指调色剂粒子大小整齐。
CV值=(个数粒度分布中的标准偏差)/(个数粒度分布中的中位粒径D50)×100本发明使用的调色剂,CV值调至20.0或20.0以下的范围是优选的,12.0~15.0的范围是更优选的。
使用的调色剂粒子的个数基准粒度分布中的中位粒径(D50)及CV值,可以采用在コ一ルタ一マルチサイザ一III(ベツクマン·コ一ルタ一制造),连接数据处理用计算机系统(ベツクマン·コ一ルタ一制造)的装置进行测定、计算。(ベツクマン·コ一ルタ一的英文BECKMAN COULTER)测定条件(1)孔径50μm(2)样品配制法在电解液“ISOTON R-II”(コ一ルタ一サイエンテイフイツクジヤパン社制造)50~100ml中加入适量表面活性剂(中性洗涤剂),进行搅拌,往其中加入测定试样10~20mg。用超声波分散机将该体系分散处理1分钟,以此进行加以配制。
调色剂粒子的粒度分布可通过制造条件(例如,树脂(聚合物)的组成、在缔合型聚合法中使用的絮凝剂、有机溶剂)加以控制。
另外,作为调色剂,3.0μm或3.0μm以下的细粉调色剂量,按个数基准的粒度分布计占全体的20个数%或20个数%以下是优选的,2.0μm或2.0μm以下的细粉调色剂量占全体的10个数%或10个数%以下是更优选的。
本发明的调色剂,可以用作黑色调色剂或彩色调色剂。
其次,对构成本发明的调色剂的化合物(粘合树脂、着色剂、脱模剂、带电控制剂、外添加剂、润滑剂)加以说明。
(粘合树脂)使用的粘合树脂,可以使用公知的树脂。具体的,例如可以举出聚苯乙烯、聚对氯苯乙烯、聚乙烯基甲苯等苯乙烯及其取代物的共聚物;苯乙烯-对氯苯乙烯共聚物、苯乙烯-乙烯基甲苯共聚物、苯乙烯-乙烯基萘共聚物、苯乙烯-丙烯酸酯共聚物、苯乙烯-甲基丙烯酸酯共聚物、苯乙烯-丙烯腈共聚物、苯乙烯-乙烯基甲醚共聚物、苯乙烯-乙烯基乙基醚共聚物、苯乙烯-乙烯基甲基酮共聚物、苯乙烯-丁二烯共聚物、苯乙烯-异戊二烯共聚物、苯乙烯-丙烯腈-茚共聚物等苯乙烯类共聚物;聚氯乙烯、酚醛树脂、天然改性酚醛树脂、天然树脂改性马来酸树脂、丙烯酸类树脂、甲基丙烯酸类树脂、聚醋酸乙烯、硅树脂、聚酯树脂、聚氨酯树脂、聚酰胺树脂、呋喃树脂、环氧树脂、二甲苯树脂、聚乙烯醇缩丁醛树脂、萜烯树脂、香豆酮茚树脂、石油类树脂等。其中,作为优选的粘接树脂,可以举出聚酯树脂、苯乙烯类共聚物树脂。
另外,作为缔合在苯乙烯类共聚物的苯乙烯单体中的单体,可以举出丙烯酸、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸十二烷基酯、丙烯酸辛酯、丙烯酸-2-乙基己酯、丙烯酸苯酯、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸辛酯、丙烯腈、甲基丙烯腈、丙烯酰胺等具有双键的单羧酸或其取代物;马来酸、马来酸丁酯、马来酸甲酯、马来酸二甲酯等具有双键的二羧酸及其取代物、氯乙烯、醋酸乙烯、安息香酸乙烯酯等乙烯基酯类;乙烯、丙烯、丁烯等乙烯类烯烃类;乙烯基甲基酮、乙烯基己基酮等乙烯基酮类;乙烯基甲基醚、乙烯基乙基醚、乙烯基异丁基醚等乙烯基醚类等。作为形成共聚物的单体,这些乙烯基类单体可以单独或2种或2种以上使用。
另外,作为调色剂用粘接树脂,可把这些树脂2种或2种以上混合或交联后使用。作为粘接树脂的交联剂,可以采用具有2个或2个以上可聚合双键的化合物。具体的可以举出,例如二乙烯基苯、二乙烯基萘等芳香族二乙烯基化合物;乙二醇二丙烯酸酯、乙二醇二甲基丙烯酸酯、1,3-丁二醇二甲基丙烯酸酯等具有2个或2个以上双键的羧酸酯;二乙烯基苯胺、二乙烯基醚、二乙烯基硫醚、二乙烯基砜等二乙烯基化合物;具有3个或3个以上乙烯基的化合物。这些可以单独或2种或2种以上使用。
(着色剂)本发明中使用的着色剂,可以采用公知的无机或有机着色剂。具体的着色剂如下所示。
作为黑色着色剂,例如,可以采用炉黑、槽法炭黑、乙炔黑、热黑、灯黑等炭黑,还可以使用磁铁矿、铁氧体等磁粉。
作为品红或红用的着色剂,可以举出C.I.颜料红2、C.I.颜料红3、C.I.颜料红5、C.I.颜料红6、C.I.颜料红7、C.I.颜料红15、C.I.颜料红16、C.I.颜料红48;1,C.I.颜料红53;1,C.I.颜料红57;1,C.I.颜料红122、C.I.颜料红123、C.I.颜料红139、C.I.颜料红144、C.I.颜料红149、C.I.颜料红166、C.I.颜料红177、C.I.颜料红178、C.I.颜料红222等。
作为橙或黄用着色剂,可以举出C.I.颜料橙31、C.I.颜料橙43、C.I.颜料黄12、C.I.颜料黄13、C.I.颜料黄14、C.I.颜料黄15、C.I颜料黄17、C.I.颜料黄93、C.I.颜料黄94、C.I.颜料黄138等。
作为绿或蓝用着色剂,可以举出C.I.颜料蓝15、C.I.颜料蓝15;2、C.I.颜料蓝15;3、C.I.颜料蓝15;4、C.I.颜料蓝16、C.I.颜料蓝60、C.I.颜料蓝62、C.I.颜料蓝66、C.I.颜料绿7等。
而且,这些着色剂,既可以单独使用也可以2种或2种以上选择合用。着色剂的添加量相对于全部调色剂设定为1~30质量%、优选2~20质量%的范围。
(脱模剂)调色剂中除上述酯化合物以外,可添加其他的脱模剂。作为这种脱模剂,可以采用公知的化合物,具体的可以举出固态石蜡、微晶蜡、米糠蜡、脂肪酰胺类蜡、脂肪酸类蜡、脂肪族单酮类、脂肪酸金属盐类蜡、脂肪酸酯类蜡、部分皂化的脂肪酸酯类蜡、硅漆、高级醇、巴西棕榈蜡等。
另外,也可以采用低分子量聚乙烯、聚丙烯等聚烯烃等。特别是采用环球法测定的软化点为70~150℃的聚烯烃是优选的,而该软化点为120~150℃的聚烯烃是更优选的。
作为其他脱模剂的含量,相对于全部调色剂为7质量份或7质量份以下是优选的,当超过7质量份时,与转印材料的粘合性下降,低温定影性受损。
(带电控制剂)在本发明的调色剂中,可根据需要添加带电控制剂。作为带电控制剂,可采用公知的化合物,具体的可以举出苯胺黑类染料、环烷酸或高级脂肪酸的金属盐、烷氧基胺、季铵盐化合物、偶氮类金属配位化合物、水杨酸金属盐或其金属配位化合物等。作为所含的金属,可以举出Al、B、Ti、Fe、Co、Ni等。作为带电控制剂,特别优选的是二苯基乙醇酸衍生物的金属配位化合物。还有,当带电控制剂优选相对于全部调色剂为0.1~20.0质量%的含有率时,可以得到良好的结果。
(外添加剂)调色剂,为了提高流动性、带电性的改善及清洗性提高等,也可以把所谓外添加剂混入调色剂粒子中后使用。作为这些外添加剂未作特别限定,可以使用各种无机微粒、有机微粒及润滑剂。
作为无机微粒,可以采用原来公知的物质。具体的采用二氧化硅、二氧化钛、氧化铝、钛酸锶微粒等是优选的。作为这些无机微粒,可根据需要采用经过疏水化处理的。作为具体的二氧化硅微粒,例如,可以举出日本アエロジル社制造的市售品R-805、R-976、R-974、R-972、R-812、R-809,ヘキスト社制造的HVK-2150、H-200,キヤボツト社制造的市售品TS-720、TS-530、TS-610、H-5、MS-5等。
作为二氧化钛微粒,例如,可以举出日本アエロジル社制造的市售品T-805、T-604,テイカ社制造的市售品MT-100S、MT-100B、MT-500BS、MT-600、MT-600SS、JA-1,富士チタン社制造的市售品TA-300SI、TA-500、TAF-130、TAF-510、TAF-510T,出光兴产社制造的市售品IT-S、IT-OA、IT-OB、IT-OC等。
作为氧化铝微粒,例如,可以举出日本アエロジル社制造的市售品RFY-C、C-604,石原产业社制造的市售品TTO-55等。
作为有机微粒,可以使用数均1次粒径10~2000nm左右的球形有机微粒。具体的可以使用苯乙烯或甲基丙烯酸甲酯等均聚物或它们的共聚物。
作为这些外添加剂的添加量,相对于全部调色剂为0.1~10.0质量%是优选的。作为外添加剂的添加方法,可以采用湍流搅拌(タ一ビユラ)混合机、亨舍尔混合机、诺塔混合机、V型混合机等各种公知的混合装置。
(润滑剂)在本发明的调色剂中,为了提高洗涤性、转印性,可根据需要向调色剂粒子中混合润滑剂。作为润滑剂,例如,可以举出硬脂酸的锌、铝、铜、镁、钙等盐,油酸的锌、锰、铁、铜、镁等盐,棕榈酸的锌、铜、镁、钙等盐,亚油酸的锌、钙等盐,蓖麻油酸的锌、钙等盐等高级脂肪酸的金属盐。
这些润滑剂的添加量,相对于全部调色剂为0.1~10.0质量%是优选的。作为润滑剂的添加方法,可以采用湍流搅拌混合机、亨舍尔混合机、诺塔混合机、V型混合机等各种公知的混合装置。
本发明的调色剂,可以作为单成分显影剂、二成分显影剂使用。作为单成分显影剂使用时,可以举出非磁性单成分显影剂或在调色剂中含0.1~0.5μm左右磁性粒子的磁性单成分显影剂,任何一种都可以使用。另外,可以与载体混合,作为二成分显影剂使用。此时,作为载体的磁性粒子,可以采用铁、铁氧体、磁铁矿等含铁磁性粒子为代表的此前公知的材料,特别优选铁氧体粒子或磁铁矿粒子。上述载体的体积基准的中位粒径(D50)为15~100μm是优选的,20~80μm是更优选的。
载体的体积基准的中位粒径(D50)的测定,可以采用激光衍射式粒度分布测定装置“ヘロス(HELOS)”(シンパテイツク(SYMPATEC)社制造)进行测定。
载体,优选磁性粒子再用树脂包覆的涂敷载体,或在树脂中分散磁性粒子的所谓树脂分散型载体。作为涂敷用的树脂组成,未作特别限定,例如,可以使用烯烃类树脂、苯乙烯类树脂、苯乙烯-丙烯酸类树脂、硅类树脂、酯类树脂、或含氟聚合物类树脂等。另外,作为构成树脂分散型载体用的树脂,未作特别限定,可采用公知的树脂,例如可以使用苯乙烯-丙烯酸类树脂、聚酯树脂、氟类树脂、酚醛树脂等。
另外,载体和调色剂的混合比,按质量比计,载体∶调色剂=1∶1~50∶1的范围是优选的。
本发明的调色剂,适于在接触型定影方式的图像形成装置中使用,该装置是使形成图像的转印材料通过构成定影装置的加热部件间进行定影的接触型定影方式的图象形成装置。
下面对图像形成装置、定影装置进行说明。
图1是示出本发明中使用的图像形成装置之一例的剖面图。
在图1中,1是半导体激光光源,2是多面反射镜,3是fθ透镜3,4是感光体转鼓,5是带电器,6是显影器,7是转印器,9是分离器(分离极),P是转印材料,10是定影装置,11是清洁器,12是带电前曝光(PCL),13是清洁叶片。
感光体转鼓4,是在铝制转鼓基体的外周面上形成作为感光体层的有机光导电体(OPC)而构成。
在图1中,基于用未图示的原稿读取装置读取的信息,从半导体激光光源1发出用于曝光的光。通过多面反射镜2将其分成图1的纸面与垂直方向,通过修正图像变形的fθ透镜3,照射在感光体面上生成静电潜像。感光体转鼓4预先通过带电器5同样带电,与图像曝光的时间吻合地在时针方向开始旋转。
感光体转鼓面上的静电潜像通过显影器6显影,形成的显影图像,通过转印器7的作用转印至与时间吻合输送的转印材料P上。再把感光体转鼓4和转印材料P,通过分离器(分离极)9进行分离,显影图像被转印负载在转印材料P上,传送至定影装置10进行定影后,输出至装置外。
残留在感光体面上的未转印的调色剂等,用清洁叶片方式的清洁器11进行清扫,用带电前曝光(PCL)12除去残留电荷,通过下面的图像形成用的再带电器5同样带电。
所谓本发明中使用的转印材料,是保持调色剂图像的支撑体,通常称作一般图像支撑体、转印体或转印纸。具体的可以举出从薄纸到厚纸的普通纸、上等纸、铜版纸或涂敷纸等涂敷的印刷用纸、市售的日本纸及明信片用纸、OHP用的塑料膜、布等各种转印材料,但并不限于这些。
清洁叶片13,采用厚度1~30mm左右的橡胶状弹性体,作为材质,最优选使用聚氨酯橡胶。这是由于其压接在感光体上使用时,传热容易,在本发明中设置解除机构,在不进行图像形成动作时离开感光体是优选的。
图2是示出本发明中使用的定影装置(采用加压辊和加热辊的类型)之一例的剖面图。
图2所示的定影装置10,具有加热辊71和与其连接的加压辊72。另外,在图2中,17是在转印材料(转印纸)P上形成的调色剂图像。
加热辊71,是在芯轴81的表面上形成由氟树脂或弹性体构成的被覆层82而制成,内部包含由线型加热器构成的加热部件75。
芯轴81由金属制成,其内径10~70mm。作为构成芯轴81的金属未作特别限定,例如,可以举出铁、铝、铜等金属或它们的合金。
芯轴81的壁厚为0.1~15mm,考虑省能量要求(薄壁化)和强度(依赖于构成材料)的平衡来决定。例如,为保持采用铝构成的芯轴与0.57mm的铁构成的芯轴同等的强度,其壁厚必须达到0.8mm。
作为构成被覆层82表面的氟树脂,可以举出PTFE(聚四氟乙烯)及PFA(四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物)等。
由氟树脂构成的被覆层82的厚度为10~500μm、优选20~400μm。
当由氟树脂构成的被覆层82的厚度低于10μm时,作为被覆层的功能不能充分发挥,不能确保作为定影装置的耐久性。另一方面,在超过500μm的被覆层表面上,容易产生纸粉造成的疵点,在该疵点部上附着调色剂,则产生起因于它的图像污染的问题。
另外,作为构成被覆层82的弹性体,采用LTV、RTV、HTV等耐热性良好的硅橡胶及硅海绵橡胶等是优选的。
作为构成被覆层82的弹性体的阿斯卡(アスカ一)C硬度小于80°,优选小于60°。
另外,由弹性体构成的被覆层82的厚度优选0.1~30mm、更优选0.1~20mm。
作为加热部件75,优选使用卤素加热器。
加压辊72,是在芯轴83的表面上形成由弹性体构成的被覆层84而构成的。作为构成被覆层84的弹性体未作特别限定,可以举出聚氨酯橡胶、硅橡胶等各种软质橡胶及海绵橡胶,作为构成被覆层84的材料,采用列举的硅橡胶及硅海绵橡胶是优选的。
另外,被覆层84的厚度优选0.1~30mm、更优选0.1~20mm。
另外,定影温度(加热辊10的表面温度)为70~210℃,定影线速度80~640mm/sec是优选的。另外,加热辊的夹持宽度设定在8~40mm、优选11~30mm。
另外,加热辊,优选使用在每块印刷板(プリンント)上涂布0.3mg或0.3mg以下的硅油的,但无油的也可。
图3是示出本发明中使用的定影装置(采用带与加热辊的类型)之一例的概略图。
图3所示的定影装置10,是为确保夹持宽度而采用带与加热辊类型的定影装置,该装置是由定影辊601和无缝带11,及通过无缝带11挤压在定影辊601上的压力衬垫(压力部件)12a、压力衬垫(压力部件)12b、润滑剂供给部件40等构成主要部分。
定影辊601,是在金属制的芯(圆筒状芯轴)10a的周围形成了耐热性弹性体层10b及脱模层(耐热性树脂层)10c的定影辊,在芯10a内部配置作为加热源的卤灯14。定影辊601的表面温度用温度传感器15计测,用该计测信号,通过未图示的温度调节器,把卤灯14进行反馈控制,并进行调整以使定影辊601的表面达到恒定温度。无缝带11对着定影辊601以规定的角度卷绕那样地进行接触,形成夹持部。
把表面具有低摩擦层的压力衬垫12,通过无缝带11,以挤压在定影辊601上的状态配置在无缝带11的内侧。压力衬垫12,设置具有强夹持压的该压力衬垫12a和具有弱夹持压的该压力衬垫12b,保持在金属制等支持器12c上。
另外,在该支持器12c上安装了带移动导辊,使无缝带11平稳地滑动旋转。因带移动导辊与无缝带11内面发生摩擦,故优选摩擦系数低的部件,并且,为了不易从无缝带11吸热,故优选热传导低的部件。另外,作为无缝带的带部件具体例子,可以举出聚酰亚胺制的带部件。
润滑剂供给部件40,由润滑剂保持部件41和润滑剂透过量控制膜42构成。润滑剂保持部件41具有许多连续的气孔,例如可以举出毛毡、海绵等。在润滑剂保持部件41上含浸润滑剂。作为润滑剂,可以举出硅油、氟油等。
润滑剂透过量控制膜42,具有许多连续的气孔,例如可以举出氟树脂被拉伸成型的薄膜。
还有,作为剥离的辅助措施,在定影辊601的夹持部的下游侧也可设置剥离部件20。该剥离部件20,剥离挡板20a以与定影辊601的旋转方向相反的方向(逆向)地与定影辊601邻接的状态,通过保持器20b被保持。
图4是示出本发明中使用的定影装置(采用软棍与加热辊的类型)之一例的概略图。
图4所示的定影装置10,为确保定影压区,同时防止转印材料的卷绕,而采用图像质量优良的软辊与加热辊的类型,作为加热辊部件采用加热辊601,和作为软辊部件采用软辊17b,在加热辊601内部具有作为加热部件的卤灯14。
在加热辊601和软辊17b之间形成压区部N,通过压区部N,施加热和压力,借此使转印材料P上的调色剂图像定影。如上所述,在软辊17b内部也可设置作为加热部件的卤灯(未图示)。
内部设置了作为加热部件的卤素加热器14的加热辊601,其构成是包括作为基体的金属部件例如采用铝材的、壁厚5~20mm左右的圆筒状金属管171a;和在该金属管171a的外周面形成厚度5~30μm左右的PFA(全氟烷氧基化合物)涂层,或包覆PFA管的脱模层173a的、外径50~80mm左右的硬辊。加热辊601,通过驱动减速系统GKa,用加热辊驱动马达Ma进行独立驱动。
作为加压辊17b,其构成是包括例如用铁材作为基体的壁厚5~10mm左右的圆筒状芯轴的金属管171b;和在该金属管171b的外周面,例如采用硅酮材料,以厚度3~15mm厚的壁厚,且由橡胶硬度30Hs~50Hs(JIS,A橡胶硬度)的柔软的橡胶部件构成的作为弹性体的橡胶辊层172b;和在该橡胶辊层172b的表面,形成厚15~100μm左右的PFA(全氟烷氧基化合物)管,或包覆PFA管的脱模层173b的、外径50~80mm左右柔软的软辊。另外,加压辊17b也通过驱动减速系统GKb,由加热辊驱动马达Mb进行独立驱动。
在加压辊17b外周,在加热辊601和加压辊17b的压区部N的上游侧,设置内部具有作为加热部件的卤灯HLa的定影辅助辊部件的定影辅助辊17c。
定影辅助辊17c,其构成是包括例如在用铝材作为基体的,壁厚1~3mm左右的圆筒状芯轴上涂敷PFA(全氟烷氧基化合物)的金属管171c;和在该金属管171c内部配置了卤灯HLa的辊部件。定影辅助辊17c,通过未图示的弹簧挤压在加压辊17b上并从动于加压辊17b的旋转而从动旋转。
在作为硬辊的加热辊601和作为软辊的加压辊17b之间形成的下侧,用凸状的压区部N使记录纸P上的调色剂图像(或彩色调色剂图像)定影。
另外,在加热辊601上设置接触式或非接触式温度传感器TS1,进行加热辊601的温度控制。在定影辅助辊17c上设置接触式或非接触式温度传感器TS2,进行定影辅助辊17c的温度控制。
实施例下面举出实施例具体地进行说明,但本发明的实施方案不限于此。
(特定结构酯化合物的制备)通过多元羧酸与碳原子数10~30的长链脂肪醇的脱水缩合反应,制备上述化合物(1)、(4)、(6)、(7)、(8)、(9)、(10)、(13)、(15)。
反应于氮气氛中在220℃进行8小时,反应终止后以20℃/分的冷却速度冷却至80℃,用氢氧化钾水溶液进行中和反应后,进行洗涤、脱水、过滤,由此得到上述化合物。
(调色剂的制备)(调色剂粒子1的制备)(1)低分子量胶乳的合成在安装了搅拌装置、冷却管及温度传感器的容量1升的四口烧瓶内,放入苯乙烯509.83g、丙烯酸正丁酯88.67g、甲基丙烯酸34.83g、叔十二烷基硫醇21.83g、化合物(8)66.7g,把瓶内温度升温至80℃,搅拌至化合物(8)溶解,保持该温度。另一方面,把十二烷基苯磺酸钠1.0g溶于纯水2700毫升的表面活性剂水溶液加热,使同样达到内温80℃,保持该温度。边把保温在80℃的上述表面活性剂水溶液进行搅拌,边添加溶解了化合物(8)的单体溶液,用超声波乳化装置进行乳化,得到乳化液。其次,在安装了搅拌装置、冷却管、氮气导入管及温度传感器的容量5升的四口烧瓶内,放入上述乳化液,边进行搅拌边在氮气流下把内温保持在70℃,添加过硫酸铵7.52g溶于纯水500毫升的聚合引发剂水溶液,进行4小时聚合后冷却至室温,进行过滤,得到胶乳。在反应后未发现聚合残渣,得到稳定的胶乳。将其作为“胶乳(L-1)”。
对得到的“胶乳(L-1)”,用电泳光散射光度计“ELS-800”(大塚电子(株)制造),测定数均一次粒径为125nm。另外,用DSC测定玻璃化转变温度为58℃。还有,用静置干燥质量法测得的上述胶乳的固体成分浓度为20质量%。
(2)高分子量胶乳的制备在安装了搅拌装置、冷却管及温度传感器的容量500毫升的四口烧瓶内,放入苯乙烯92.47g、丙烯酸正丁酯30.4g、甲基丙烯酸3.80g、叔十二烷基硫醇0.12g、化合物(8)13.34g,把瓶内温度升温至80℃,搅拌至上述化合物(8)溶解,保持该温度。另一方面,把十二烷基苯磺酸钠0.27g溶于纯水540毫升的表面活性剂水溶液加热,使同样达到内温80℃,保持该温度。边把保温在80℃的上述表面活性剂水溶液进行搅拌,边添加溶解了上述化合物(8)的单体溶液,用超声波乳化装置进行乳化,得到乳化液。其次,在安装了搅拌装置、冷却管、氮气导入管及温度传感器的容量5升的四口烧瓶内,放入上述乳化液,边进行搅拌边在氮气流下把内温保持在70℃,添加过硫酸铵0.27g溶于纯水100毫升的聚合引发剂水溶液,进行4小时聚合后冷却至室温,进行过滤,得到胶乳。在反应后未发现聚合残渣,得到稳定的胶乳。将其作为“胶乳(H-1)”。
对得到的“胶乳(H-1)”,用电泳光散射光度计“ELS-800”(大塚电子(株)制造),测定数均一次粒径为108nm。另外,用DSC测定玻璃化转变温度为59℃。还有,用静置干燥质量法测得的上述胶乳的固体成分浓度为20质量%。
(3)调色剂粒子的制备在安装了搅拌装置、冷却管及温度传感器的容量5升的四口烧瓶内,放入胶乳(H-1)250g、胶乳(L-1)1000g、纯水900毫升、表面活性剂水溶液(十二烷基硫酸钠9.2g溶于纯水160毫升的水溶液)中分散碳黑“リ一ガル330R”(キヤボツト社制造)20g而构成的碳黑分散液,边搅拌边添加5N氢氧化钠水溶液,调至pH至10。另外,把氯化镁·6水合物28.5g溶解在纯水1000毫升的水溶液边搅拌边于室温下添加后,把瓶内温度升温达到95℃。把其内温边保持在95℃边用“コ一ルタ一マルチサイザ-III”(ベツクマン·コ一ルタ一制造)测定分散粒子的体积基准中位粒径(D50),在其粒径达到6.5μm时,添加氯化钠80.6g溶于纯水700毫升的水溶液,把瓶内温度保持在95℃继续反应6小时。反应终止后,把得到的缔合粒子分散液(95℃)冷却10分钟使达到45℃(冷却速度=5℃/min)。把这样得到的缔合粒子(调色剂粒子)进行过滤,用纯水反复进行再悬浮及过滤,进行洗涤后加以干燥,得到调色剂粒子。将其作为“调色剂粒子1”。调色剂粒子1的中位粒径和CV值按上述条件进行测定的结果是,中位粒径(D50)=6.5μm、CV值=18.2%。
(调色剂粒子2的制备)除把调色剂粒子1的制备中采用的化合物(8)66.7g变更为100.0g以外,同样操作,制备“调色剂粒子2”。
(调色剂粒子3的制备)除把调色剂粒子1的制备中采用的化合物(8)66.7g变更为20.0g以外,同样操作,制备“调色剂粒子3”。
(调色剂粒子4的制备)除把调色剂粒子1的制备中采用的化合物(8)变更为化合物(10)以外,同样操作,制备“调色剂粒子4”。
(调色剂粒子5的制备)除把调色剂粒子1的制备中采用的化合物(8)变更为化合物(4)以外,同样操作,制备“调色剂粒子5”。
(调色剂粒子6的制备)除把调色剂粒子1的制备中采用的化合物(8)变更为化合物(1)以外,同样操作,制备“调色剂粒子6”。
(调色剂粒子7的制备)除把调色剂粒子1的制备中采用的化合物(8)变更为化合物(6)以外,同样操作,制备“调色剂粒子7”。
(调色剂粒子8的制备)除把调色剂粒子1的制备中采用的化合物(8)变更为化合物(7)以外,同样操作,制备“调色剂粒子8”。
(调色剂粒子9的制备)除把调色剂粒子1的制备中采用的化合物(8)变更为化合物(9)以外,同样操作,制备“调色剂粒子9”。
(调色剂粒子10的制备)除把调色剂粒子1的制备中采用的化合物(8)变更为化合物(13)以外,同样操作,制备“调色剂粒子10”。
(调色剂粒子11的制备)除把调色剂粒子1的制备中采用的化合物(8)变更为化合物(15)以外,同样操作,制备“调色剂粒子11”。
(调色剂粒子12的制备)除把调色剂粒子1的制备中采用的化合物(8)变更为比较化合物(1)以外,同样操作,制备“调色剂粒子12”。
比较化合物(1)
(调色剂粒子13的制备)除把调色剂粒子1的制备中采用的化合物(8)变更为比较化合物(2)以外,同样操作,制备“调色剂粒子13”。
比较化合物(2) (调色剂粒子14的制备)除把调色剂粒子1的制备中采用的化合物(8)变更为比较化合物(3)以外,同样操作,制备“调色剂粒子14”。
比较化合物(3) (调色剂粒子15的制备)除把调色剂粒子1的制备中采用的化合物(8)变更为巴西棕榈蜡以外,同样操作,制备“调色剂粒子15”。
(调色剂粒子16的制备)除把调色剂粒子1的制备中采用的化合物(8)变更为比较化合物(4)以外,同样操作,制备“调色剂粒子16”。
比较化合物(4)
(调色剂粒子17的制备)除把调色剂粒子1的制备中采用的化合物(8)变更为比较化合物(5)以外,同样操作,制备“调色剂粒子17”。
比较化合物(5) (调色剂粒子18的制备)除把调色剂粒子1的制备中采用的化合物(8)变更为比较化合物(6)以外,同样操作,制备“调色剂粒子18”。
比较化合物(6) (调色剂粒子19的制备)除把调色剂粒子1的制备中采用的化合物(8)变更为比较化合物(7)以外,同样操作,制备“调色剂粒子19”。
比较化合物(7)
(调色剂粒子20的制备)除把调色剂粒子1的制备中采用的化合物(8)变更为比较化合物(8)以外,同样操作,制备“调色剂粒子20”。
比较化合物(8)

表1示出用于调色剂粒子制备的特定结构酯化合物、其量、调色剂粒子个数基准的中位粒径(D50)、CV值。
表1

(调色剂粒子的外部添加剂处理)
其次,分别向上述制备的“调色剂粒子1~20”中添加疏水性二氧化硅(数均一次粒径=12nm,疏水化度=68)1质量%和疏水性氧化钛(数均一次粒径=12nm,疏水化度=63),用“享舍尔混合机”(三井三池化工社制造)进行混合。然后,用45μm网目的筛子除去粗大粒子,制备“调色剂1~20”。将它们作为“实施倒1~11”、“比较例1~9”。
(显影剂的制备)分别向上述制备的“调色剂粒子1~20”中混合被覆了硅树脂的个数基准的中位粒径(D50)60μm的铁氧体载体,使上述调色剂浓度达到6质量%,制备“显影剂1~20”。
(评价装置)作为评价装置,采用图1中记载的图像形成装置上安装了图3的定影装置。另外,定影速度、转印材料表面温度按下列设定定影速度在80~280mm/sec(约50张/分)范围可任意设定。
转印材料的表面温度在90~240℃范围可任意设定。
(评价)采用上述评价装置,按次序把上述制备的各调色剂和显影剂装填,进行印刷,对下列项目进行评价。
《可定影的温度区域评价》从热辊排出后的转印材料的表面温度,以10℃的刻度变更至90~200℃,制作定影图像。另外,用A4尺寸的上等纸(65g/m2)作为转印材料。
可定影的温度区域,是将所得到的定影图像的定影强度,按照《電子写真技術の基礎と応用電子写真学会編》第九章,1.4项记载的胶接磁带剥离法求出。具体的是变更转印材料表面温度,制成调色剂附着量为0.6mg/cm2的2.54cm方形满面(べた)定影图像后,测定用“透明胶接磁带(スコツチメンデイングテ一プ)”(住友3M社制造)剥离前后的图像浓度,把图像浓度的残留率作为定影率求出。
把可得到90%或90%以上定影率的定影温度作为可定影温度,把可定影温度范围作为可定影温度区域进行评价。另外,图像浓度的测定可使用反射浓度计“RD-918”(マクベス社制造)。
评价基准A可定影温度范围在100℃或100℃以上时,可定影温度区域宽,优良B可定影温度范围在70℃或70℃以上时,可定影温度区域宽,良好C可定影温度范围在40℃或40℃以上时,可定影温度区域狭窄,但实用无问题D可定影温度范围不到40℃时,可定影温度区域狭窄《定影透印污染性评价》定影透印污染性在10℃、20%RH的低温低湿环境下,用在同一环境下调湿的A3尺寸的上等纸(65g/m2)进行1000张连续印刷,1000张印刷后直接目视观察图像上及热辊表面,通过印刷图像及热辊表面发生的调色剂附着导致的透印污染程度进行评价。
评价基准A图像上及热辊表面都未见发生透印污染,良好B图像上未见但热辊上发生透印污染,但实用无问题D图像上因透印污染发生污染《定影强度评价》定影强度通过带剥离试验进行评价。
把定影速度设定在80mm/sec、转印材料的表面温度设定在100℃,印刷初期浓度1.0~1.2的满面图像。在该实地图像上粘贴“胶接磁带”(住友3M制造)后,测定剥离部分的图像浓度,算出与初期图像浓度的比例,用带剥离法作为定影强度进行评价。另外,图像浓度的测定采用反射浓度计“RD-918”(マクベス社制造)。
带剥离法(1)测定5mm方形满面黑的绝对反射浓度D0(2)轻轻地粘贴“胶接磁带”(住友3M社制造相当于No.810-3-12)(3)用1kPa压力把带往返擦拭3.5次
(4)在180°的角度,用200g力剥离带(5)测定剥离后的绝对反射强度D1(6)定影强度=100×D1/D0(%)评价基准A定影强度95%或95%以上,良好B定影强度90%或90%以上,实用上无问题D定影强度低于90%《图像评价》设定热辊表面温度至150℃,使定影速度达到280mm/sec、转印材料的表面温度设定在100℃,用A3尺寸的上等纸(65g/m2),间歇拷贝50万张,然后,放置1昼夜后印第1张、连续印到第100张,评价图像浓度、翳影。
<图像浓度>
满面黑图像部分的浓度,用相对浓度(把未印刷的转印材料的浓度作为0.0)进行评价。还有,测定用麦克比思(マクベス)反射浓度计“RD-918”(マクベス社制造)进行。
评价基准A第1张、第100张的满面黑浓度均超过1.2,良好B第1张满面黑浓度在1.2~0.8,稍淡,实用上无问题的水平D第1张、第100张的满面黑浓度均低于0.8(翳影)翳影浓度,把未使用的转印材料的白地部分作为反射浓度0.000时,印刷的白地部分的翳影浓度,作为相对浓度进行测定。还有,测定用麦克比思反射浓度计“RD-918”(マクベス社制造)进行。
评价基准A第1张、第100张的相对浓度均低于0.002,没有翳影问题B第1张相对浓度为0.002~0.005,第100张的相对浓度为0.002或0002以下,稍有翳影,但实用上无问题D第1张、第100张的相对浓度均大于0.005,翳影严重评价结果示于表2。
表2

从表2可知,“实施例1~11”任何一个评价项目均优良,但“比较例1~9”评价项目中的几个存在问题。
权利要求
1.一种静电图像显影用的调色剂,该调色剂包括用下列通式(1)表示的化合物通式(1) 式中X表示H或-CO-R4;R4表示具有1~4个碳原子的烷基,该烷基可以具有取代基;R1~R3独立地表示具有10~30个碳原子的烷基,该烷基可以具有取代基;R1~R3既可以相同也可以不同。
2.按照权利要求1记载的调色剂,其中,通式(1)表示的化合物的含量比例相对于100质量份调色剂为1~15质量份。
3.按照权利要求1记载的调色剂,其中,通式(1)表示的化合物的含量比例相对于100质量份调色剂为3~12质量份。
4.按照权利要求1记载的调色剂,其中,按照以个数为基准的粒度分布的中位粒径(D50)在3~9μm范围。
5.按照权利要求1记载的调色剂,其中,调色剂的按照以个数为基准的粒度分布的CV值为12.0~15.0%。
6.按照上述任何一项权利要求记载的调色剂,其中,所述化合物包括至少一种(1)~(15)中的化合物
7.按照权利要求3记载的调色剂,其中,具有以个数为基准粒度分布的中位粒径(D50)在3~9μm的范围。
8.一种图像形成方法,该方法包括把按权利要求1~5中任何一项记载的调色剂形成的调色剂图像加以定影的工序。
9.按照权利要求8记载的图像形成方法,其中所述定影工序包括使调色剂图像通过具有加热辊和加压辊的定影装置之间,其中定影装置和加压辊每个具有支持体,并且层的厚度范围为0.1~30mm。
10.按照权利要求9中记载的图像形成方法,其中在定影装置的表面温度70~210℃的范围进行定影。
全文摘要
本发明的静电图像显影用调色剂,其特征在于,在至少含有粘接树脂和着色剂的静电图像显影用调色剂中,含有以下列通过(1)表示的化合物(式中X表示H或-CO-R
文档编号G03G15/20GK1932654SQ200510103868
公开日2007年3月21日 申请日期2005年9月16日 优先权日2004年10月5日
发明者神山干夫, 林健司, 矶部和也, 斋田靖治 申请人:柯尼卡美能达商用科技株式会社
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