靜電圖像顯影調色劑,調色劑容器和處理盒的製作方法
2023-05-03 11:33:31
專利名稱:靜電圖像顯影調色劑,調色劑容器和處理盒的製作方法
技術領域:
本發明涉及用於顯影在電子照相方法,靜電記錄方法和靜電印刷方法中形成的靜電潛像的靜電圖像顯影調色劑,調色劑容器和處理盒。
背景技術:
使用粉末狀顯影劑的幹處理顯影設備已廣泛應用於成像設備,如電子複印機、印表機和傳真機,其中形成於潛影承載部件上的靜電潛像通過顯影劑可視化以獲得記錄圖像。近年來,使用電子照相過程的彩色成像設備已被廣泛採用,且容易獲得數位化圖 像。這樣,需要使圖像以較高的清晰度印刷。當研究更高解析度和等級的圖像時,隨著使潛像可視化的調色劑的改進,已經研究進ー步球形化和最小化粒度以形成高清晰的圖像。並且,由於在由粉碎方法製備的調色劑中,調色劑的球形化和最小化受到限制,已經採用能夠球形化和最小化粒度的通過懸浮聚合方法、乳化聚合方法、和分散聚合方法製備的所謂聚合調色劑。聚合調色劑具有小粒徑,因此表現出對部件的粘附カ提高,這使轉印效率變差並引起成膜。還有,聚合調色劑為球形,因此清潔性差。此外,聚合方法使得電阻相對較低的調色劑材料局部化於調色劑表面附近。因此,形成的聚合調色劑由於它們的低帶電性而產生了背景汙損。同時,近年來,對獲得高品質圖像並具有低溫定影性以節約能量的調色劑的需求增加。因此,期望使用具有低熔化溫度的粘合樹脂。然而,具有低溫定影性能的調色劑出現了新的問題,如在高溫和高溼環境中產生結塊(blocking),這與調色劑的耐熱存儲穩定性變差有關。鑑於此,嘗試對調色劑芯顆粒的表面進行改性以解決上述問題。表面改性的方法有,例如通過機械衝擊的作用使細顆粒附著於調色劑的表面的幹法,和將樹脂分散劑加入到含有分散於溶劑中的調色劑顆粒的分散液中的溼法,其中樹脂分散劑中的樹脂不同於形成調色劑顆粒的樹脂。對於幹法,日本專利(JP-B) 2838410或其它文獻公開了包括基礎顆粒和嵌入其表面中的細顆粒的調色劑,其中該調色劑通過將細顆粒加入加熱到接近其軟化點的溫度的基礎顆粒,然後攪拌和混合製備。還有,JP-B2750853公開了包括樹脂細顆粒和芯顆粒的調色劑,該芯顆粒在機械衝擊的作用下被樹脂細顆粒覆蓋。此外,日本專利申請公開文件(JP-A) 2008-191639公開了通過噴塗改性材料形成塗層的方法。然而,因為樹脂細顆粒對調色劑顆粒的粘附性不夠,這些幹法中的任ー種都不能抑制樹脂細顆粒的脫落,特別是由於施加在剪切方向上的應カ引起的樹脂細顆粒的脫落。對於溼法,JP-A2008-90256公開了ー種方法,其中由第一樹脂顆粒和著色劑形成的調色劑芯顆粒的表面部分或全部被第二樹脂顆粒覆蓋。儘管提出的該方法能夠抑制樹脂顆粒由於強應力引起的脫落,但存在於表面上的樹脂顆粒發生變形,引起調色劑特性的改變。JP-A2003-202701公開了ー種方法,其中先將樹脂細顆粒加入水相中熔合以控制顆粒直徑。然而,該方法中,樹脂細顆粒引入到調色劑芯顆粒中,結果調色劑芯顆粒不能以使完成表面改性的量被樹脂細顆粒覆蓋。本發明的目的是提供靜電圖像顯影調色劑,其含有調色劑顆粒;和附著於所述調色劑顆粒表面上的樹脂細顆粒,使得所述樹脂細顆粒不會從所述調色劑顆粒表面脫落,從而在反覆使用中不會引起調色劑性能的改變,井能夠長時間形成高品質的圖像。
發明內容
本發明的發明人已經發現,上述目的可以通過這樣的靜電圖像顯影調色劑達到並完成了本發明,該靜電圖像顯影調色劑包括調色劑顆粒;其中所述調色劑顆粒均含有包括第一樹脂和著色劑的芯顆粒,和均由第二樹脂形成並存在於芯顆粒表面中的樹脂細顆粒,其中每個樹脂細顆粒的一部分嵌入所述芯顆粒中以形成嵌入區,所述樹脂細顆粒的剩餘部分暴露於所述芯顆粒的表面上以形成暴露區,並且其中每個調色劑顆粒滿足表達式Rl> R1』,其中在調色劑顆粒的橫截面中R1』表示第二樹脂嵌入其中的第一樹脂的開ロ的平均直徑,Rl表示所述暴露區的平均直徑。本發明的調色劑優選包含,在芯顆粒表面上的樹脂細顆粒暴露區的覆蓋率大於在芯顆粒的表面上的樹脂細顆粒嵌入區的覆蓋率的調色劑顆粒。S卩,本發明如下所述。本發明的靜電圖像顯影調色劑是這樣的靜電圖像顯影調色劑,其包括調色劑顆粒,其中所述調色劑顆粒均含有包括第一樹脂和著色劑的芯顆粒,和均由第二樹脂形成並存在於芯顆粒表面中的樹脂細顆粒,其中每個樹脂細顆粒的一部分嵌入芯顆粒中以形成嵌入區,樹脂細顆粒的剰餘部分暴露於芯顆粒的表面上以形成暴露區,並且其中每個調色劑顆粒滿足表達式Rl > R1』,其中在調色劑顆粒的橫截面中,R1』表示第二樹脂嵌入其中的第一樹脂開ロ的平均直徑,Rl表示暴露區的平均直徑。以下詳細和具體的描述將表明,本發明能夠提供這樣的靜電圖像顯影調色劑,其含有調色劑顆粒和附著於所述調色劑顆粒表面上的樹脂細顆粒,使得所述樹脂細顆粒不會從所述調色劑顆粒表面脫落,從而在反覆使用中不會引起調色劑性能的改變,井能夠長時間形成聞品質的圖像。
圖IA是本發明的調色劑顆粒的橫截面示意圖,其用於說明調色劑顆粒中由第二樹脂形成的樹脂細顆粒的暴露區。圖IB是圖IA的放大圖,其用於說明第二樹脂的嵌入區和暴露區。圖2說明本發明的一種示例性圖像形成裝置。圖3說明用於本發明的圖像形成裝置的一種示例性定影單元。圖4是應用了本發明的多色圖像形成裝置的實例的示意圖。圖5是輥筒(revolver)型全色圖像形成裝置的實例的示意圖。
圖6顯示了本發明的ー種示例性處理盒。
具體實施方式
(調色劑)本發明的靜電圖像顯影調色劑包括調色劑顆粒,其中調色劑顆粒均含有包括第一樹脂和著色劑的芯顆粒,和均由第二樹脂形成並存在於芯顆粒表面中的樹脂細顆粒,其中每個樹脂細顆粒的一部分嵌入芯顆粒中以形成嵌入區,樹脂細顆粒的剰餘部分暴露於芯顆粒的表面上以形成暴露區,並且其中每個調色劑顆粒滿足表達式Rl > R1』,其中R1』表示在調色劑顆粒的橫截面中第二樹脂嵌入其中的第一樹脂開ロ的平均直徑,Rl表示在調色劑顆粒的橫截面中暴露區的平均直徑。具體來說,每個樹脂細顆粒的暴露區在垂直於樹脂細顆粒的高度的方向(調色劑顆粒的切線方向,或垂直於調色劑顆粒徑向的方向)上扁平化(flatten)。在常規調色劑顆粒中,第一樹脂平均開ロ直徑R1』和暴露區平均直徑(或暴露直徑)Rl滿足表達式Rl <R1』,並且暴露區(下文可稱為「突起部」)明顯突起。在本發明的調色劑顆粒中,暴露區域被橫向地(在垂直於高度的方向上)擠壓或延伸。因此,本發明的調色劑顆粒與常規調色劑顆粒明顯不同。具有這樣的突起部的調色劑顆粒能夠實現高品質圖像形成。
由於以下的原因可獲得這樣的效果。其中每個樹脂細顆粒的一部分嵌入芯顆粒以及樹脂細顆粒的暴露區滿足表達式Rl > R1』(扁平形狀)的結構能夠防止由於施加到芯顆粒上的壓痕カ引起的暴露區變形和由於剪切力引起的樹脂細顆粒的脫落。必須施加外力以有效地使暴露區變形,從而滿足表達式Rl > R1』(扁平形狀)。施加外力後,優選的是,樹脂細顆粒牢固地附著到芯顆粒。即,必要的是,樹脂細顆粒不會由於剪切カ而脫落,且僅暴露區被壓痕カ擠壓。圖IA是本發明的調色劑顆粒的橫截面示意圖,其用於說明調色劑顆粒中由第二樹脂形成的樹脂細顆粒的暴露區。圖IB是圖IA的放大圖,其用於說明第二樹脂的嵌入區
和暴露區。如圖IB中所示,調色劑顆粒滿足表達式Rl > Rl』。Rl與R1』的比(R1/R1』)大於1,優選為I. I以上,更優選為1.2以上。比(R1/R1』 )小於I. I不是優選的,因為樹脂細顆
粒在使用期間中可能脫落而引起汙染。而且,如圖IB所示,調色劑顆粒優選滿足表達式D2/D1 ^ 1,其中Dl表示第二樹脂的暴露區的平均高度,D2表示嵌入區的平均深度。此外,調色劑顆粒優選滿足表達式
3^ R1/D1,其中Dl表示第二樹脂的暴露區的平均高度,Rl表示暴露區的平均直徑。由第二樹脂形成的樹脂細顆粒的嵌入率沒有特別的限制,可以根據預期目的進行適當的選擇,但優選50% -80%,更優選70% -80%。當平均嵌入率少於50%時,使用期間突起部可能脫落而引起汙染。然而當平均嵌入率超過80%吋,調色劑的表面改性作用可能是低的。需要注意的是,上述嵌入率可以通過下式計算。平均嵌入率(%) = D2バD1+D2) X 100本發明的調色劑可通過向著色顆粒(這裡,也稱為調色劑基礎顆粒、調色劑芯顆粒或著色的樹脂顆粒)中添加外部添加劑獲得,該著色顆粒含有芯顆粒和位於芯顆粒表面上的突起部以改進流動性、顯影性和帶電性。芯顆粒含有,作為必要成分的,粘合樹脂和著色劑,並且,如果需要,可進ー步含有脫模劑、電荷控制劑和/或增塑性。
第一樹脂用作芯顆粒的粘合剤。然後,第二樹脂形成的突起部形成於芯顆粒表面上,從而改進調色劑的清潔性和耐熱儲存穩定性,同時保持調色劑的令人滿意的低溫定影性能。而且,調整樹脂細顆粒的嵌入率以落入特定的範圍,從而改進帶電性、顯影耐久性、抗粘附性、清潔性和耐熱存儲穩定性,並形成高品質圖像,並保持令人滿意的低溫定影特性。在本發明的調色劑中,嵌入第一樹脂的芯顆粒的表面上的第二樹脂突起部可以通過將第二樹脂的樹脂細顆粒嵌入芯顆粒的表面中而形成。第二樹脂形成的樹脂細顆粒可以為在使用前分散於水性介質中的樹脂細顆粒。該樹脂細顆粒的樹脂包括こ烯基樹脂,聚酯,聚氨酷,聚脲和環氧樹脂。這些樹脂中,從容易獲得分散在水性介質中的樹脂細顆粒的角度,優選こ烯基樹脂。 製備こ烯基樹脂細顆粒水性分散質的方法的實例包括已知的聚合方法,如乳化聚集法、懸浮聚合法和分散聚合法。這些方法中,從容易獲得具有適於本發明的粒徑的顆粒的角度考慮,特別優選乳化聚集法。《こ烯基樹脂細顆粒》用於本發明的こ烯基樹脂細顆粒含有こ烯基樹脂,該こ烯基樹脂通過使至少含有苯こ烯単體的単體混合物聚合而獲得。為將本發明中獲得的著色樹脂顆粒像靜電潛像顯影調色劑顆粒那樣用作帶電功能的顆粒,著色樹脂顆粒均優選具有易於帶電的表面。因此,在単體混合物中,具有在芳香環結構中可見到的電子能夠穩定行進的電子軌道的苯こ烯単體的量優選為50質量%至100質量%,更優選80質量%至100質量%,特別優選95質量%至100質量%。當苯こ烯単體的量少於50質量%時,得到的著色的樹脂顆粒的帶電性差,這限制了著色的樹脂顆粒的應用。這裡,苯こ烯単體指具有こ烯基可聚合官能團的芳香化合物。可聚合官能團包括こ烯基,異丙烯基,烯丙基,丙烯醯基和甲基丙烯醯基。苯こ烯單體的具體實例包括苯こ烯,α -甲基苯こ烯,4-甲基苯こ烯,4-こ基苯こ烯,4-叔丁基苯こ烯,4-甲氧基苯こ烯,4-こ氧基苯こ烯,4-羧基苯こ烯和其金屬鹽;4_苯こ稀橫酸和其金屬鹽;1_こ稀基蔡,2_こ稀基蔡,稀丙基苯,苯氧基亞燒基_■醇丙稀酸酷,苯氧基亞燒基~■醇甲基丙稀酸酷,苯氧基聚亞燒基_■醇丙稀酸酷和苯氧基聚亞燒基_■醇甲基丙烯酸酷。這些中,由於苯こ烯容易獲得且具有優異的反應性和高帶電性,因此優選主要使用苯こ烯。而且,在單體混合物中,在本發明的こ烯基樹脂中使用的酸單體的量優選O質量%至7質量更優選O質量%至4質量%,特別優選O質量%,即不含酸單體。當酸單體量超過7質量%,得到的こ烯基樹脂細顆粒自身具有高分散穩定性。因此,將這樣的樹脂細顆粒加入到含有分散在水相中的油滴的分散液時,它們在環境溫度下難以附著於其上。或者,即使こ烯基樹脂細顆粒已經附著於其上時,在去除溶劑、清洗、乾燥和用外部添加劑處理的過程中上述こ烯基樹脂細顆粒往往脫落。而當酸単體的量為4質量%以下時,得到的著色樹脂顆粒的依賴於工作環境的帶電性變化較小。這裡,酸単體指除こ烯基可聚合官能團外還具有酸基團的化合物。酸基團包括羧酸、磺酸和磷酸。酸単體包括含有羧酸基團的こ烯基單體和其鹽(例如,(甲基)丙烯酸,馬來酸或馬來酸酐,馬來酸單烷基酷,富馬酸,富馬酸單烷基酷,巴豆酸,衣康酸,衣康酸單烷基酯,衣康酸ニ醇酯單醚,檸康酸,檸糠酸單烷基酯和肉桂酸),含有磺酸基團的こ烯基單體和其鹽,基於こ烯基的硫酸單酯和其鹽,和含有磷酸基團的こ烯基單體和其鹽。這些中,優選(甲基)丙烯酸,馬來酸或馬來酸酐,馬來酸單烷基酷,富馬酸和富馬酸單烷基酷。而且,有亞烷基氧(EO)鏈段的単體可用於控制與著色顆粒的相容性。其非限制性實例包括甲氧基聚こニ醇甲基丙烯酸酯和甲氧基聚こニ醇丙烯酸酷,如甲氧基九甘醇甲基丙烯酸酯、甲氧基十八甘醇甲基丙烯酸酷,甲氧基二十三甘醇甲基丙烯酸酯;和苯氧基聚こニ醇甲基丙烯酸酯和苯氧基聚こニ醇丙烯酸酷,如苯氧基九甘醇丙烯酸酷,苯氧基二十八甘醇丙烯酸酯和苯氧基四十甘醇甲基丙烯酸酷。這些單體通過聚こニ醇和具有羧酸的こ烯基單體之間的酯化獲得。這些單體可以是可商購的產品。所使用的含有EO鏈段的単體的量相對於單體的總量,優選30質量%以下,更優選 25質量%以下,特別優選20質量%以下。當其用量超過30質量%時,調色劑表面上的增加的極性基團數量顯著使對環境的帶電穩定性變差,這不是優選的。此外,與著色顆粒的相容性變得太高,導致樹脂細顆粒的嵌入率往往不利地増加。當其量調整到20質量%以下吋,樹脂細顆粒的平均嵌入率維持在80%以下。而且,可以同時使用具有酯鍵的単體(例如琥珀酸2-丙烯醯氧こ酯或鄰苯ニ甲酸2_甲基丙烯醯氧こ酷)以控制著色顆粒的相容性。此時,這種所使用的単體的量相對於單體的總量為10質量%以下,優選5質量%以下,更優選2質量%以下。當其量為10質量%以上吋,調色劑表面上的增加極性基團數量顯著使對環境的帶電穩定性變差,這是不希望的。此外,與著色顆粒的相容性變得太高,導致樹脂細顆粒的嵌入率往往不期望地増加。當其量調整到10質量%以下吋,樹脂細顆粒的平均嵌入率維持在80%以下。獲得こ烯基樹脂細顆粒的方法沒有特別的限制,通過以下的方法(a)-(f)進行示例性說明(a)該方法中使単體混合物通過懸浮聚合法、乳化聚合法、種子聚合法、或分散聚合法進行聚合反應,由此製備こ烯基樹脂細顆粒的分散液;(b)該方法中使單體混合物進行聚合反應,然後用精細粉碎機,例如機械旋轉型或噴氣型,粉碎所得樹脂,隨後進行分級,由此製得樹脂細顆粒;(c)該方法中使単體混合物進行聚合反應,然後將所得樹脂溶解在溶劑中,並將所得樹脂溶液噴霧,由此製得樹脂細顆粒;(d)該方法中使単體混合物進行聚合反應,然後將所得樹脂溶解在溶劑中,將另一種溶劑加入到所得樹脂溶液中以使樹脂細顆粒沉澱,而後除去該溶劑從而得到樹脂細顆粒;或者該方法中使単體混合物進行聚合,通過加熱將所得樹脂溶解在溶劑中,將所得樹脂溶液冷卻以使樹脂細顆粒沉澱,而後除去溶劑從而得到樹脂細顆粒;(e)該方法中使単體混合物進行聚合,將所得樹脂溶解在溶劑中,在合適的分散劑的存在下將所得樹脂溶液分散在水性介質中,而後對分散液進行,例如加熱或置於減壓下;和(f)該方法中使単體混合物進行聚合,將所得樹脂溶解在溶劑中,將合適的乳化劑溶解在所得樹脂溶液中,然後利用加入水以進行相轉化乳化。
在上述方法中,優選使用方法(a),因為こ烯基樹脂細顆粒易於以分散液製備,且該分散液易於在後續步驟中使用。在方法(a)的聚合反應中,優選的是,⑴將分散穩定劑加入水性介質中,(ii)進行聚合反應的單體混合物含有能夠賦予通過聚合所得樹脂細顆粒分散穩定性的単體(即反應性乳化剤),或者進行以上⑴和(ii)的組合,從而賦予所得こ烯基樹脂細顆粒分散穩定性。當既不使用分散穩定劑也不使用反應性乳化劑時,顆粒不能保持分散狀態,從而不能得到作為細顆粒的こ烯基樹脂,所得樹脂細顆粒的分散穩定性差,從而它們的存儲穩定性差,導致在存儲期間聚集,或者顆粒在以下描述的樹脂細顆粒附著步驟中的分散穩定性變差,從而芯顆粒容易聚集或合併在一起,導致最終得到的著色樹脂顆粒的如粒徑、形狀和表面的均勻度變差,這是不希望的。 分散穩定劑包括表面活性劑和無機分散劑。表面活性劑的實例包括陰離子表面活性劑,例如烷基苯磺酸鹽、α -烯烴磺酸鹽和磷酸酯;陽離子表面活性剤,例如胺類(如烷基胺鹽、氨基醇脂肪酸衍生物、多胺脂肪酸衍生物和咪唑啉),和季銨鹽類(如烷基三甲基銨鹽、ニ烷基ニ甲基銨鹽、烷基ニ甲基苯甲基銨鹽、吡啶鎗鹽、烷基異喹啉鎗鹽和苄索氯銨);非離子表面活性剤,例如脂肪酸醯胺衍生物和多元醇衍生物;兩性表面活性剤,例如丙氨酸、十二烷基ニ(氨こ基)甘氨酸、ニ(辛基氨こ基)甘氨酸和N-烷基-N,N-ニ甲基銨甜菜鹼。無機分散劑的實例包括磷酸三鈣、碳酸鈣、氧化鈦、膠體ニ氧化矽和羥基磷灰石。こ烯基樹脂的重均分子量沒有特別的限定,可根據預期目的進行合適的選擇。其重均分子量優選3,000-300, 000,更優選4,000-100, 000,特別優選5,000-50, 000。當重均分子量低於3,000時,こ烯基樹脂的機械強度低(即是脆的)。這樣,最終得到的著色樹脂顆粒的表面容易由於ー些應用的工作環境改變。例如,著色樹脂顆粒的帶電性顯著改變和/或引起汙染如粘附於周圍的部件,這會導致圖像品質變差。然而,當重均分子量超過300,000時,分子端基的數量減少,使分子鏈與芯顆粒相互作用程度下降,降低與芯顆粒的粘附性,這是不期望的。こ烯基樹脂的玻璃化轉變溫度(Tg)沒有特別的限定,可根據預期目的進行合適的選擇。優選45°C _100°C,更優選55°C _90°C,特別優選65°C _80°C。當Tg低於45°C時,最終得到的調色劑的存儲穩定性可能變差,例如在高溫存儲期間中會引起結塊。然而當Tg高於100°C時,低溫定影性能變差。不用說,這兩種情況都是不希望的。〈芯顆粒〉本發明的調色劑通過包括如下步驟的方法獲得至少將著色劑和由第一樹脂形成的粘合樹脂溶解或分散在有機溶劑中,然後將得到的溶液或分散混合物分散在水性介質中以造粒芯顆粒的步驟;和第二樹脂的樹脂細顆粒嵌入芯顆粒的表面中的步驟。《第一樹脂》加入有機溶劑中的由第一樹脂形成的粘合樹脂是至少部分溶解於有機溶劑的樹月旨。該樹脂的酸值沒有特別的限定,可根據預期目的進行合適的選擇,但優選為2mgK0H/g 24mgK0H/g。當酸值高於24mgK0H/g時,樹脂很可能轉移到水相中,導致製備過程中樹脂的損失,或者易於使油滴的分散穩定性變差。而且,調色劑會吸收大量的水,導致在高溫高溼環境中帶電性和存儲穩定性變差。而當酸值低於2mgK0H/g吋,樹脂的極性變低,使其難以均勻地將具有一定極性的著色劑分散在油滴中。
對樹脂的類型沒有特別的限定,然而,當著色樹脂顆粒作為電子照相中的靜電潛像顯影調色劑使用時,從獲得好的定影性能的角度看,第一樹脂優選具有聚酯骨架的樹脂。具有聚酯骨架的樹脂包括聚酯樹脂,和聚酯與具有其它骨架的樹脂的嵌段共聚物。這些中,優選使用聚酯樹脂,因為得到的著色樹脂顆粒具有高的均勻性。聚酯樹脂的實例包括,內酯的開環聚合物、羥基羧酸的縮聚產物、和多元醇與多元羧酸的縮聚產物。這些中,由於可形成多種聚酯,優選多元醇與多元羧酸的縮聚產物。聚酯樹脂的峰值分子量通常為1,000 30,000、優選1,500 10,000、更優選2,000 8,000。當峰值分子量低於1,000吋,調色劑的耐熱存儲穩定性變差。而當峰值分子量高於30,000吋,調色劑作為靜電潛像顯影調色劑的低溫定影性變差。而且,對聚酯樹脂的玻璃化轉變溫度沒有特別的限定,可根據預期目的合適的選擇。其優選45°C -70°C,更優選50°C -65°C。假定調色劑或調色劑盒在40°C和90%的高溫 高溼環境中運輸。如此,當玻璃化轉變溫度低於45°C時,所得著色樹脂顆粒在施加一定的壓力下變形或彼此粘連。結果調色劑顆粒可能無法起到顆粒的作用。當玻璃化轉變溫度高於70°C時,在著色樹脂顆粒用作靜電潛像顯影調色劑時,形成的調色劑的低溫定影性能變差。不用說,這兩種情況都是不希望的。-多元醇_多元醇(I)的實例包括,ニ醇(1-1)和三元以上的多元醇(1-2),優選為単獨的(1-1),或含有(1-1)與少量(1-2)的混合物。ニ醇(1-1)的實例包括,亞烷基ニ醇(例如,こニ醇、1,2-丙ニ醇、1,3-丙ニ醇、1,4_ 丁ニ醇和1,6_己ニ醇);亞烷基醚ニ醇(例如,ニ甘醇、三甘醇、ー縮ニ丙ニ醇、聚こニ醇、聚丙ニ醇和聚四亞甲基醚ニ醇);脂環族ニ醇(例如,1,4_環己烷ニ甲醇和氫化雙酚A);雙酚(例如,雙酚A、雙酚F和雙酚S);上述脂環族ニ醇的環氧烷烴(例如,環氧こ烷、環氧丙烷和環氧丁烷)加合物;4,4』 - ニ羥基聯苯,例如3,3』 - ニ氟_4,4』 - ニ羥基聯苯;雙(輕苯基)燒經,例如雙(3-氟-4-輕苯基)甲燒、I-苯基-I,I-雙(3-氟-4-輕苯基)こ燒、2, 2-雙(3-氟-4-輕苯基)丙燒、2, 2-雙(3, 5- ニ氟-4-輕苯基)丙燒(也稱為四氟雙酚A)和2,2_雙(3-羥苯基)-1,1,1,3,3,3_六氟丙烷;雙(4-羥苯基)醚,例如雙(3-氟-4-羥苯基)醚;和上述雙酚的環氧烷烴(例如,環氧こ烷、環氧丙烷和環氧丁烷)加合物。在這些中,優選C2 C12亞烷基ニ醇和雙酚的環氧烷烴加合物。特別優選雙酚的環氧烷烴加合物與C2 C12亞烷基ニ醇的組合。三元以上的多元醇(1-2)的實例包括三元到八元以上的脂族多元醇(例如,甘油、三羥甲基こ烷、三羥甲基丙烷、季戊四醇和山梨糖醇);三元以上的多酚(例如,三酚PA、苯酚酚醛和甲酚酚醛);和上述三元以上的多酚的環氧烷烴加合物。-多元羧酸_多元羧酸(2)的實例包括ニ羧酸(2-1)和三元以上的多元羧酸(2-2),其中優選單獨的(2-1),或含有(2-1)與少量(2-2)的混合物。ニ羧酸(2-1)的實例包括亞烷基ニ羧酸(例如,琥珀酸、己ニ酸和癸ニ酸);亞烯基ニ羧酸(例如,馬來酸和富馬酸);芳族ニ羧酸(例如,鄰苯ニ甲酸、間苯ニ甲酸、對苯ニ甲酸和萘ニ酸),3_氟間苯ニ甲酸、2-氟間苯ニ甲酸、2-氟對苯ニ甲酸、2,4,5,6_四氟間苯ニ甲酸、2,3,5,6-四氟對苯ニ甲酸,5-三氟甲基間苯ニ甲酸、2,2-雙(4-羧基苯基)六氟丙燒、2, 2-雙(3-羧基苯基)六氟丙燒、2, 2』 -雙(ニ氟甲基)-4,4』 -聯苯ニ羧酸、3, 3』 -雙(三氟甲基)-4,4』 -聯苯ニ羧酸、2,2』 -雙(三氟甲基)-3,3』 -聯苯ニ羧酸和六氟亞異丙基ニ鄰苯ニ甲酸酐。在這些中,優選C4 C20亞烷基ニ羧酸和C8 C20芳族ニ羧酸。三元以上的多元羧酸(2-2)的實例包括C9 C20芳族多元羧酸(例如,偏苯三酸和均苯四酸)。需要注意的是,與多元醇(I)反應的多元羧酸(2)還可為上述羧酸的酸酐或低級烷基酯(例如,甲酷、こ酯 和異丙酯)。對多元醇和多元羧酸的比沒有特別的限定,可根據預期目的合適的選擇。基於羥基
與羧基[C00H]的當量比
/[C00H],它們之間的比例通常為2/1 1/2,優選
I.5/1 1/1. 5,更優選 I. 3/1 1/1. 3。-改性樹脂-為了使著色樹脂顆粒的機械強度増加,且當著色樹脂顆粒作為靜電潛像顯影調色劑使用時,定影時不發生熱反印,可以將具有末端異氰酸酯基團的改性樹脂溶於油相以製備著色樹脂顆粒。製備改性樹脂的方法包括,將含有異氰酸酯基團的単體用於聚合反應以獲得含有異氰酸酯基團的樹脂的方法;和通過聚合獲得在其端位具有含活性氫的基團的樹月旨,然後使該樹脂與多異氰酸酯反應以獲得在其端位具有異氰酸酯基團的聚合物。從令人滿意的將異氰酸酯基團引入到聚合物的端位的角度看,優選後ー種方法。含有活性氫的基團的實例包括羥基(例如,醇羥基和酚羥基)、氨基、羧基和巰基,優選醇羥基。考慮到顆粒的均勻性,改性樹脂的骨架優選與可溶解於有機溶劑中的樹脂的骨架相同。該樹脂優選具有聚酯骨架。在一種用於製備在其端位具有醇羥基的聚酯的方法中,使具有較多官能團(即羥基基團)的多元醇與具有較少官能團(即羧基基團)的多元羧酸進行縮聚反應。-胺化合物_將油相分散在水相中以形成顆粒的過程中,改性樹脂的一些異氰酸酯基團水解成氨基,然後所述氨基與未反應的異氰酸酯基團反應,以進行擴鏈反應。而且,還可以組合使用胺化合物以進行擴鏈和引入交聯點,以及進行上述反應。胺化合物(B)包括ニ胺(BI)、三元以上的多胺(B2)、氨基醇(B3)、氨基硫醇(B4)、胺基酸(B5)和封端BI B5的氨基得到的氨基封端化合物(B6)。ニ胺(BI)包括,芳族ニ胺(例如,苯ニ胺、ニこ基甲苯ニ胺、4,4』 - ニ氨基ニ苯基甲烷、四氟對亞ニ甲苯基ニ胺和四氟對亞苯基ニ胺);脂環族ニ胺(例如,4,4』_ ニ氨基-3,3』-ニ甲基ニ環己基甲烷、ニ胺環己烷和異佛爾酮ニ胺);和脂族ニ胺(例如,こニ胺、四亞甲基ニ胺、六亞甲基ニ胺、十二氟亞己基ニ胺和二十四氟亞十二烷基ニ胺)。三元以上的多胺(B2)包括ニ亞こ基三胺和三亞こ基四肢。氨基醇(B3)包括こ醇胺和羥こ基苯胺。氨基硫醇(B4)包括氨こ基硫醇和氨丙基硫醇。胺基酸(B5)包括氨基丙酸和氨基己酸。通過封端BI B5的氨基得到的氨基封端化合物(B6)包括噁唑烷化合物和由上述BI B5的胺和酮(例如,丙酮、甲こ酮和甲基異丁基酮)獲得的酮亞胺化合物。在這些胺⑶中,優選BI和含有BI和少量B2的混合物。關於胺(B)的量相對於含有異氰酸酯基團的預聚物(A)的量,胺(B)中的氨基[NHx]的數量是含有異氰酸酯基團預聚物㈧中異氰酸酯基團[NC0]的數量的4倍以下,優選2倍以下,更優選I.5倍以下,進而優選1.2倍以下。當胺⑶中的氨基[NHx]的數量是含有異氰酸酯基團預聚物㈧中異氰酸酯基團[NCO]的數量的4倍以上時,過量的氨基會不利地封端異氰酸酯基團,防礙改性樹脂的擴鏈反應。結果,聚酯的分子量降低,導致調色劑的耐熱反印性變差。-有機溶劑-從易去除溶劑來看,有機溶劑優選為沸點低於100°C的揮發性有機溶劑溶劑。這種有機溶劑包括甲苯、ニ甲苯、苯、四氯化碳、ニ氯甲烷、1,2-ニ氯こ烷、1,1,2-三氯こ烷、三氯こ烯、氯仿、一氯苯、偏ニ氯こ烯、こ酸甲酷、こ酸こ酷、甲こ酮和甲基異丁基酮。這些有機溶劑可以単獨使用或組合使用。在有機溶劑中溶解或分散的樹脂具有聚酯骨架的情況下,優選使用酯溶劑(例如,こ酸甲酷、こ酸こ酯和こ酸丁酷)或酮溶劑(例如,甲こ酮和甲基異丁基酮),因為這些溶劑對該樹脂具有高的溶解能力。在這些中,特別優選こ酸甲酷、こ酸こ酯和甲こ酮,因為這些溶劑較容易去除。-水性介質-
水性介質可以為単獨的水,或水和可與水混溶的溶劑的混合物。可與水混溶的溶劑包括醇(例如,甲醇、異丙醇和こニ醇)、ニ甲基甲醯胺、四氫呋喃、溶纖劑(例如,甲基溶纖劑(註冊商標))、和低級酮(例如,丙酮和甲こ酮)。-表面活性劑_表面活性劑用於將油相分散在水性介質中以形成液滴。水性介質中含有的表面活性劑的量為7%以下,優選5%以下,更優選3%以下,因為表面活性劑顯著影響樹脂細顆粒的嵌入率。當其量大於7%時,調色劑的潤溼性變得太高使得難以形成樹脂細顆粒,這是不希望的。通過將表面活性劑調節到7%以下,可使樹脂細顆粒的嵌入率達到40%以上。表面活性劑包括,陰離子表面活性剤,例如烷基苯磺酸鹽、α -烯烴磺酸鹽和磷酸酷;陽離子表面活性剤,例如胺鹽類(例如,烷基胺鹽、氨基醇脂肪酸衍生物、多胺脂肪酸衍生物和咪唑啉),和季銨鹽類(例如,烷基三甲基銨鹽、ニ烷基ニ甲基銨鹽、烷基ニ甲基ニ苯甲基銨鹽、吡啶鎗鹽、烷基異喹啉鎗鹽和苄索氯銨);非離子表面活性剤,例如脂肪酸醯胺衍生物和多元醇衍生物;和兩性表面活性劑,例如丙氨酸、十二烷基ニ(氨こ基)甘氨酸、ニ(辛基氨こ基)甘氨酸和N-烷基-N,N-ニ甲基銨甜菜鹼。而且含有氟烷基的表面活性劑即使以較小的量也能夠顯示出其分散作用。適當使用的含有氟烷基的陰離子表面活性劑包括,具有2到10個碳原子的氟烷基羧酸及其金屬鹽,全氟辛燒磺醯基穀氨酸ニ鈉,3_[ ω-氟燒基(C6-C11)氧基]-1-燒基(C3或C4)磺酸鈉,3- [ ω -氟燒醯基(C6-C8) -N-こ氨基]_1_丙燒磺酸鈉,氟燒基(Cl 1-C20)羧酸及其金屬鹽,全氟烷基羧酸(C7-C13)及其金屬鹽,全氟烷基(C4-C12)磺酸及其金屬鹽,全氟辛燒磺酸ニこ醇醯胺,N-丙基-N-(2-輕こ基)全氟辛燒磺醯胺,全氟燒基(C6-C10)磺醯胺丙基三甲基銨鹽,全氟烷基(Ce-Cio)-N-こ基磺醯基甘氨酸的鹽和單全氟烷基(C6-C16)こ基磷酸酷。陽離子表面活性劑的實例包括,含有氟烷基的脂族伯、仲和叔胺酸,脂族季銨鹽(例如,全氟烷基(C6-C10)磺醯胺丙基三甲基銨鹽),苯甲烴銨鹽,苄索氯銨,批澱鐵鹽和味卩坐琳鐵鹽。-無機分散劑-在無機分散劑或樹脂細顆粒的存在下,調色劑組合物的溶解或分散產物可分散在水性介質中。無機分散劑包括,磷酸三鈣、碳酸鈣、氧化鈦、膠體ニ氧化矽和羥基磷灰石。優選使用分散劑,因為能夠獲得窄的粒度分布和穩定的分散狀態。-保護膠體-此外,可以使用聚合物保護膠體來穩定分散的液滴。例如,可以使用酸(例如,丙烯酸、甲基丙烯酸、α-氰基丙烯酸、α-氰基甲基丙烯酸、衣康酸、巴豆酸、富馬酸、馬來酸、馬來酸酐);含有羥基的(甲基)丙烯酸類単體(例如,丙烯酸羥こ酯、甲基丙烯酸羥こ酯、丙烯酸羥丙酯、甲基丙烯酸羥丙酯、丙烯酸Y-羥丙酯、甲基丙烯酸Y-羥丙酯、丙烯酸3-氯-2-羥丙酯、甲基丙烯酸3-氯-2-羥丙酷、ニ甘醇單丙烯酸酯、ニ甘醇單甲基丙烯酸酯、丙三醇單丙烯酸酯、丙三醇單甲基丙烯酸酷、N-羥甲基丙烯醯胺、N-羥甲基甲基丙烯醯胺),こ烯基醇及其醚(例如,こ烯基甲基醚、こ烯基こ基醚和こ烯基丙基醚),こ烯基醇和含有羧基的化合物形成的酷(例如,こ酸こ烯酯、丙酸こ烯酯和丁酸こ烯酷);丙烯醯胺、甲基丙烯醯胺、雙丙酮丙烯醯胺及其羥甲 基化合物;醯氯(例如,丙烯醯氯和甲基丙烯醯氯);含氮化合物和含氮雜環化合物(例如,こ烯基吡啶、こ烯基吡咯烷酮、こ烯基咪唑和こ烯亞胺)的均聚物或共聚物;聚氧こ烯類(例如,聚氧こ烯、聚氧丙烯、聚氧こ烯烷基胺、聚氧丙烯烷基胺、聚氧こ烯烷基醯胺、聚氧丙烯烷基醯胺、聚氧こ烯壬基苯基醚、聚氧こ烯月桂基苯基醚、聚氧こ烯硬脂基苯基酯和聚氧こ烯壬基苯基酷);和纖維素(例如,甲基纖維素、羥こ基纖維素和羥丙基纖維素)。當可溶於酸或鹼的化合物(例如磷酸鈣)用作分散穩定劑時,使用的磷酸鈣用酸(例如鹽酸)溶解,然後水洗,從而從形成的細顆粒(調色劑顆粒)中將其去除。另外,可以通過酶分解去除磷酸鈣。或者,使用的分散劑可以殘留在調色劑顆粒的表面上。但是,從形成的調色劑的帶電性角度看,優選在擴鏈和/或交聯反應後通過水洗去除分散劑。《著色劑》可以使用已知的染料和顔料作為著色劑。它們的實例包括,炭黒、苯胺黑染料、鐵黑、萘酚黃S、漢薩黃(IOG、5G和G)、鎘黃、氧化鐵黃、黃土、鉛黃、鈦黃、多偶氮黃、油黃、漢薩黃(GR、A、RN和R)、顏料黃L、聯苯胺黃(G和GR)、永久黃(NCG)、富爾坎堅牢黃(5G、R)、酒石黃色澱、喹啉黃色澱、蒽吖嗪黃BGL、異吲哚酮黃、鐵丹、鉛丹、鉛朱紅、鎘紅、鎘汞紅、銻朱紅、永久紅4R、對位紅、火紅、對氯鄰硝基苯胺紅、立索爾堅牢猩紅G、亮堅牢猩紅、亮洋紅BS、永久紅(F2R、F4R、FRL、FRLL和F4RH)、堅牢猩紅VD、富爾坎堅牢玉紅B、亮猩紅G、立索爾玉紅GX、永久紅F5R、亮洋紅6B、顏料猩紅3B、酒紅5B、甲苯胺慄、永久酒紅F2K、埃利奧酒紅BL、酒紅IOB、BON淡慄、BON中慄、曙紅色澱、若丹明色澱B、若丹明色澱Y、茜素色澱、硫靛紅B、硫靛慄、油紅、喹吖啶酮紅、吡唑啉酮紅、多偶氮紅、鉻朱紅、聯苯胺橙、芘橙、油橙、鈷藍、青天藍、鹼性藍色澱、孔雀藍色澱、維多利亞藍色澱、無金屬酞菁藍、酞菁藍、堅牢天藍、陰丹士林藍(RS和BC)、靛青、深藍、鐵藍、蒽醌藍、堅牢紫B、甲基紫色澱、鈷紫、錳紫、ニ噁烷紫、蒽醌紫、鉻綠、鋅綠、氧化鉻、翠綠、翡翠緑、顏料綠B、萘酚綠B、綠金、酸性緑色澱、孔雀石緑色澱、酞菁綠、蒽醌緑、氧化鈦、鋅白、鋅鋇白和它們的混合物。-形成到母料中的著色劑-本發明中,著色劑可以與樹脂混合以形成母料。用於製備母料的或者與母料一起捏合的粘合樹脂的實例包括上述改性或未改性聚酯樹脂;苯こ烯聚合物和其取代的產物(例如,聚苯こ烯、聚對氯苯こ烯、聚こ烯基甲苯);苯こ烯共聚物(例如,苯こ烯-對氯苯こ烯共聚物、苯こ烯-丙烯共聚物、苯こ烯-こ烯基甲苯共聚物、苯こ烯-こ烯基萘共聚物、苯こ烯-丙烯酸甲酯共聚物、苯こ烯-丙烯酸こ酯共聚物、苯こ烯-丙烯酸丁酯共聚物、苯こ烯-丙烯酸辛酯共聚物、苯こ烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物、苯こ烯-甲基丙烯酸こ酯共聚物、苯こ烯-甲基丙烯酸丁酯共聚物、苯こ烯-α -氯甲基丙烯酸甲酯共聚物、苯こ烯-丙烯腈共聚物、苯こ烯-こ烯基甲基酮共聚物、苯こ烯-丁ニ烯共聚物、苯こ烯-異戊ニ 烯共聚物、苯こ烯-丙烯腈-茚共聚物、苯こ烯-馬來酸共聚物和苯こ烯-馬來酸酯共聚物);聚甲基丙烯酸甲酯;聚甲基丙烯酸丁酯;聚氯こ烯;聚醋酸こ烯酯;聚乙烯;聚丙烯、聚酯;環氧樹脂;環氧多元醇樹脂;聚氨酯;聚醯胺 』聚こ烯醇縮丁醛;聚丙烯酸樹脂;松香;改性松香;萜烯樹脂;脂族或脂環族烴樹脂;芳族石油樹脂;氯化石蠟;和石蠟。這些樹脂可以單獨或組合使用。—母料的製備方法一通過施加高的剪切力來混合/捏合著色劑與在母料中使用的樹脂來製備母料。此外,可以使用有機溶劑改進這些材料間的混合。進ー步地,優選使用閃蒸法(flashingmethod),其中含有著色劑的含水糊料與樹脂和有機溶劑混合/捏合,然後將著色劑轉移至樹脂以除去水和有機溶劑,因為著色劑的溼濾餅可以直接使用(即,不需要進行乾燥)。在這ー混合/捏合步驟中,優選使用能夠施加高剪切分散器(例如,三輥式磨機)。現在將描述其它可能的成分。〈脫模劑〉當著色的樹脂顆粒作為靜電潛像顯影調色劑使用時,為了使調色劑在定影期間具有提高的脫模性能,可以先將脫模劑預先分散在有機溶劑中。脫模劑可以為例如蠟和矽油,所述蠟和矽油在定影期間加熱時具有足夠低的粘度,且與定影部件表面上的其它著色樹脂顆粒材料難以相容或溶脹。鑑於著色的樹脂顆粒自身的存儲穩定性,優選使用在存儲期間中通常以固體形式存在於著色樹脂顆粒中的蠟。蠟包括長鏈烴和含有羰基的蠟。長鏈烴的實例包括聚烯烴蠟(例如,聚こ烯蠟和聚丙烯蠟);石油蠟(例如,石蠟,沙索臘和微晶臘);和費託臘。含有羰基的蠟的實例包括聚鏈烷酸酯(例如,巴西棕櫚蠟、褐煤蠟、三羥甲基丙烷三山嵛酸酯、季戊四醇四山嵛酸酯、季戊四醇ニこ酸酯ニ山嵛酸酯、甘油三山嵛酸酯和1,18-十八烷ニ醇ニ硬脂酷);聚鏈烷醇酯(例如,偏苯三酸三硬脂基酯和馬來酸ニ硬脂基酷);聚鏈烷酸醯胺(例如,こニ胺ニ山嵛醯胺);聚烷基醯胺(例如,偏苯三酸三硬脂基醯胺);和ニ烷基酮(例如,ニ硬脂基酮)。在這些蠟中,優選長鏈烴,因為它們的脫模性更好。更進一歩地長鏈烴可以與含有羰基的蠟組合使用。調色劑中含有的脫模劑的量沒有特別的限定,可以根據預期目的進行適當的選擇。優選2質量% 25質量更優選3質量% 20質量%,特別優選4質量% 15質量%。當脫模劑的量小於2質量%時,不能在定影期間獲得形成的調色劑的脫模性能。而當脫模劑的量大於25質量%時,形成的著色樹脂顆粒的機械強度變差。〈電荷控制劑〉如果需要,可以預先將電荷控制劑溶解或分散至有機溶劑中。電荷控制劑可以為任何已知的電荷控制劑。電荷控制劑的實例包括苯胺黑染料、三苯基甲烷染料、含鉻的金屬絡合物染料、鑰酸的螯合物顔料、若丹明染料、烷氧基胺、季銨鹽(包括氟改性季銨鹽)、烷基醯胺、磷、磷化合物、鎢、鎢化合物、氟活性剤、水楊酸金屬鹽、和水楊酸衍生物的金屬鹽。特定實例包括苯胺黑染料BONTRON 03、季銨鹽B0NTR0N P-51、含金屬的偶氮染料BONTRON S-34、基於萘酚酸的金屬絡合物E-82、基於水楊酸的金屬絡合物E-84和苯酚縮合物E-89 (這些是ORIENT CHEMICALINDUSTRIES CO.,LTD的產品)、季銨鹽的鑰絡合物TP-302和TP-415(這些是Hodogaya Chemical Co. ,Ltd.的產品)、季銨鹽COPYCHARGE PSY VP2038、三苯基甲烷衍生物 COPY BLUE PR、季銨鹽 COPY CHARGE NEG VP2036 和COPY CHARGE NX VP434 (這些是 Hoechst AG 的產品)、LRA-901 和硼絡合物 LR-147 (這些是Japan Carlit Co. , Ltd.的產品)、銅酞菁、花、喹吖唳酮、偶氮顏料、和具有官能團如磺酸基、羧基或季銨鹽基團的聚合物。只要電荷控制劑能夠起作用而不降低調色劑的定影性能,調色劑中含有的電荷控制劑的量可以為任何量。電荷控制劑的量為O. 5質量% 5質量%,優選O. 8質量% 3質量%。〈製備方法〉芯顆粒的製備方法可以為已知的調色劑顆粒的製備方法。特別地,可以使用乳化聚集法、溶解懸浮法和懸浮聚合法,這些方法均使用水性介質。 通過已知的乳化聚集法或懸浮聚合法製備芯顆粒後,將樹脂細顆粒加入反應體系中,從而樹脂細顆粒附著於和熔合於芯顆粒的表面。這裡,可對反應體系進行加熱以促進樹脂細顆粒的附著和熔合。此外,金屬鹽的使用有效促進附著和熔合。《油相的製備步驟》含有有機溶劑和如溶解或分散於有機溶劑中的樹脂和著色劑的材料的油相可通過以下方法製備。具體來說,在攪拌下將如樹脂和著色劑的材料逐漸添加到有機溶劑中,從而使這些材料溶解或分散到有機溶劑中。值得注意的是,當將顏料用作著色劑時,和/或當使用的如脫模劑和電荷控制劑的材料不易溶於有機溶劑中時,在加入有機溶劑前優選對這 些材料的顆粒進行微粉化。如以上所述,著色劑可形成到母料中。類似地,如脫模劑和電荷控制劑的材料也可形成到母料中。在另一方式中,著色劑、脫模劑和電荷控制劑可以通過溼エ藝,如需要在分散助劑的存在下,分散於有機溶劑中,從而獲得溼母料。在再一方式中,當分散在低於有機溶劑的沸點下熔化的材料時,將該材料在有機溶劑中在攪拌下加熱,如需要在分散助劑的存在下與分散質一起攪拌;且得到的溶液在攪拌或剪切下冷卻,使溶解的材料結晶,從而得到分散質的微晶。使用上述任何方式使著色劑、脫模劑和電荷控制劑分散後,將其和樹脂一起溶解或分散於有機溶劑中,所得混合物可進ー步分散。分散可使用已知的分散器,如珠磨機或圓盤磨機進行。《調色劑芯顆粒的製備步驟》對於通過將上述步驟中得到的油相分散於至少含有表面活性劑的水性介質中製備含有由油相形成的調色劑芯顆粒的分散液的方法沒有特別限定。該方法可使用已知的分散器,如低速剪切分散器、高速剪切分散器、摩擦分散器、高壓噴射分散器或超聲分散器。這些中,優選使用高速剪切分散器形成粒徑為2 μ m-20 μ m的分散質。對高速剪切分散器的轉速沒有特別的限定,但通常為1,000rpm-30, OOOrpm,優選5,000rpm-20, OOOrpm。對分散時間沒有特別的限定,但在間歇法中通常為O. lmin-5min。分散時間超過5min時,不利的小顆粒殘留,且分散進行過度使得分散體系不穩定,會潛在地形成聚集體和粗顆粒,這是不希望的。分散溫度通常為0°C -40°C,優選10°C -30°C。當分散溫度超過40°C時,分子運動活躍使分散穩定性變差,容易形成聚集體和粗顆粒,這是不希望的。而分散溫度低於(TC時,分散液粘度増加,會需要更多的能量進行分散,導致生產效率的降低。可用的表面活性劑可以與前述製備樹脂細顆粒的方法中提到的表面活性劑相同。為了有效分散含有溶劑的油滴,使用的表面活性劑優選為具有相對高的HLB的雙磺酸鹽。表面活性劑在水性介質中的濃度為I質量% -10質量更優選2質量% -8質量%,進ー步優選3質量% -7質量%。當表面活性劑的濃度超過10質量%時,每個油滴變得過小,且還具有反膠束結構。這樣,由於以該量添加表面活性剤,導致分散穩定性變差,從而容易形成粗油滴。而當表面活性劑的濃度低於I質量%時,油滴無法穩定分散而形成粗油滴。不用說這兩種情況都是不希望的。《樹脂細顆粒附著步驟》
可以進行如前所述的溶解懸浮法。然而,優選使用以下的方法,因為樹脂細顆粒與著色顆粒的附著或熔合更加牢固。具體來說,該方法包括將著色顆粒材料溶解或分散在有機溶劑中以製備油相,將油相分散至水性介質中,和加入樹脂細顆粒以使其附著於和熔合於油相的液滴表面。在調色劑芯顆粒的製備步驟中加入樹脂細顆粒會形成大的、不均勻的樹脂細顆粒,這是不希望的。然後,將以こ烯基樹脂細顆粒用作樹脂細顆粒的情況作為實例,對樹脂細顆粒附著步驟進行說明。只要攪拌分散液,得到的著色顆粒分散液含有穩定的芯顆粒的液滴。為使樹脂細顆粒附著於著色顆粒,將樹脂細顆粒分散液加入這種芯顆粒漿料中,該芯顆粒漿料中油相的液滴分散在水相中。以30秒或更長的時間向其中加入こ烯基樹脂細顆粒分散液。當加入こ烯基樹脂細顆粒分散液的時間為30秒或更少時,分散體系急劇變化而形成聚集顆粒。此外,こ烯基樹脂細顆粒不均勻地附著於芯顆粒上,這是不希望的。同時,從降低生產效率的角度看,在不必要長的時間段內(例如,60分鐘或更長)添加こ烯基樹脂細顆粒分散液是不希望的。因此,添加こ烯基樹脂細顆粒分散液的時間優選30秒-60分鐘,更優選I分鐘-10分鐘,特別優選I分鐘_5分鐘。在將こ烯基樹脂細顆粒分散液加入芯顆粒分散液前,可以對其進行適當地稀釋或濃縮以使其具有期望的濃度。こ烯基樹脂細顆粒分散液的濃度優選5質量% -30質量%,更優選8質量% -20質量%。當該濃度低於5質量%時,加入分散液時有機溶劑的濃度產生巨大變化,會導致樹脂細顆粒的附著不足,這是不希望的。而且,當該濃度高於30質量%吋,樹脂細顆粒趨於局部化在芯顆粒分散液中,導致樹脂細顆粒不均勻地附著於芯顆粒上,這是不希望的。此外,為製備油相的液滴,水相中含有的表面活性劑的量為7質量%以下,優選6質量%以下,更優選5質量%以下。表面活性劑的量超過7質量%時,樹脂細顆粒的嵌入率顯著降低,這是不希望的。以下將解釋本發明的方法使こ烯基樹脂細顆粒足夠牢固地附著於芯顆粒上的原因。具體來說,當こ烯基樹脂細顆粒附著於芯顆粒的液滴上時,芯顆粒可自由變形以與こ烯基樹脂細顆粒充分地形成接觸表面,且こ烯基樹脂細顆粒利用有機溶劑溶脹或溶解於有機溶劑中以使其更容易附著於芯顆粒中的樹脂。因此,在這種狀態下,有機溶劑必然以足夠大的量存在於體系中。具體來說,在芯顆粒分散液中,相對於固體物質(例如,樹脂、著色劑、如需要的脫模劑和電荷控制劑)的量,有機溶劑的量為50質量% -150質量%,優選70質量% -125質量%。有機溶劑的量超過150質量%時,通過一次製備過程得到的著色樹脂顆粒的量減少,導致低的生產效率。此外,大量的有機溶劑損害分散穩定性,使得難以獲得穩定的產品,這是不希望的。使こ烯基樹脂細顆粒附著於芯顆粒上的溫度為10°C -60°C,優選20°C _45°C。該溫度超過60°C時,生產需要的能量提高,増加了環境負擔,並且液滴表面上存在的具有低酸值的こ烯基樹脂細顆粒使得分散體系不穩定,繼而潛在形成粗顆粒。同時,該溫度低於10°C時,分散液粘度増加,導致樹脂細顆粒不充分的附著。不用說,這兩種情況都是不希望的。樹脂細顆粒相對於調色劑總質量的比率為1%-20%,優選3% -15%,更優選5%-10%。當該比率為1%以下時,不能獲得令人滿意的效果。然而當該比率為20%以上時,過量的樹脂細顆粒較弱地附著於調色劑芯顆粒上,引起成膜或其它不利的現象。《脫溶劑步驟》在一種可採用的從得到的著色樹脂分散液中去除有機溶劑的方式中,在攪拌下使整個體系的溫度逐步增加,從而使液滴中含有的有機溶劑完全蒸發掉。在另一可採用的方式中,在攪拌下使得到的著色樹脂分散液向乾燥氣氛中噴霧,從而使液滴中含有的有機溶劑完全蒸發掉。在再一種可採用的方式中,在攪拌下對著色樹脂分散液進行減壓,以蒸發掉有機溶剤。後兩種方式可以結合第一種方式來使用。乳化的分散液噴霧的乾燥氣氛通常使用加熱氣體(例如,空氣、氮氣、ニ氧化碳和燃燒氣體),尤其是,將氣流加熱到等於或高於使用的溶劑的最高沸點的溫度。通過使用例如噴霧乾燥器、帶式乾燥器或迴轉爐在短時間內去除有機溶劑,使得製備的產品具有令人滿意的品質。《老化步驟》當添加具有端位異氰酸酯基團的改性樹脂時,可進行老化步驟以使異氰酸酯發生擴鏈/交聯反應。老化時間通常為10分鐘-40小時,優選2小時-24小吋。老化溫度通常為 0°C -65 0C,優選 35 °C -50 0C。《洗滌步驟》以上述方式獲得的著色樹脂顆粒分散液不僅含有著色樹脂顆粒,還含有輔助材料如表面活性劑和分散劑。因而,對分散液進行洗滌以將著色樹脂顆粒從輔助材料分離。著色樹脂顆粒的洗滌方法的實例包括離心分離法、減壓過濾法和壓濾法,但本發明中可採用的洗滌方法不局限於以上的方法。以上的任何方法均可以形成著色樹脂顆粒濾餅。若著色樹脂顆粒通過僅一次洗滌過程洗滌不充分,可將形成的濾餅再分散在水性溶劑以形成漿料,然後用以上的任意方法對其重複處理以提取出著色樹脂顆粒。當採用減壓過濾法和壓濾法進行洗滌時,可使水性溶劑穿透濾餅以將著色樹脂顆粒中含有的輔助材料洗滌出來。用於 洗滌的水性溶劑為水,或水與醇如甲醇或こ醇的混合溶剤。從降低成本和例如排水處理引起的環境負擔的角度看,優選使用水。
《乾燥步驟》對洗滌後的含有大量水性介質的著色樹脂顆粒進行乾燥以去除水性介質,從而可以僅得到著色樹脂顆粒。乾燥方法使用例如噴霧乾燥機、真空凍幹機、減壓乾燥機、靜止盤架乾燥機、可動盤架乾燥機、流化床型乾燥機、旋轉乾燥機或攪拌型乾燥機。優選對著色樹脂顆粒進行乾燥,直到其含水量減少到低於I質量%。而且,當乾燥的著色樹脂顆粒絮凝而引起使用不便時,可以通過使用例如噴氣磨、亨舍爾混合機、超級混合機、咖啡磨、OSTER共混機或食品加工機敲擊使絮凝的顆粒彼此分離。《暴露區的變形步驟》優選施加外力使暴露區變形為扁平的。對施加外力的方法沒有特別的限定,可根據預期目的適當選擇。可使用已知的混合機。混合機的實例包括噴氣磨、亨舍爾混合機、超級混合機、咖啡磨、OSTER共混機或食品加工機。也優選在混合的同 時進行加熱處理以使扁平化更加有效。可以使用已知的表面改性設備如METE0RAINB0W(Nippon Pneumatic Mfg.Co.,Ltd.的產品)進行熱處理。對進行熱處理的溫度沒有特別的限定,可根據預期目的適當的選擇,但優選300C -50°C,更優選40°C -45°C。當該溫度低於30°C時,在一些情況下不能充分地促進通過熱處理引起的變形(表面改性)。當該溫度超過50°C吋,調色劑可能熔合於設備上。對嵌入區平均深度D2與暴露區平均高度Dl的比D2/D1沒有特別的限定,可根據預期目的適當的選擇,但優選I以上,更優選3以上,特別優選5以上。當該比小於I吋,樹脂細顆粒和芯顆粒之間的粘附カ變低,使得樹脂細顆粒容易脫落,這是不希望的。對暴露區平均直徑Rl (平均縱向長度)與暴露區平均高度Dl的比R1/D1沒有特別的限定,可根據預期目的適當的選擇,但優選3以上,更優選5以上,特別優選10以上。當該比小於3時,各暴露區的厚度相對於其縱向長度増加,會引起樹脂細顆粒脫落和變形,從而改變調色劑的性能,這是不希望的。對在芯顆粒表面上的暴露區的平均覆蓋率沒有特別的限定,可根據預期目的適當的選擇,但優選30 %以上,更優選50 %以上,特別優選80 %以上。當平均覆蓋率低於30 %時,通過表面改性獲得的效果變差,這是不希望的。對在芯顆粒表面上的暴露區的覆蓋率的標準偏差沒有特別的限定,可根據預期目的進行適當的選擇,但優選10以下,更優選7以下,特別優選5以下。當標準偏差超過10吋,調色劑表面上的突起部變得不均勻,會導致背景汙染、低的轉印性和低的耐熱存儲穩定性,這是不希望的。用於製備表面具有突起部的調色劑顆粒的方法,除了上述溼法外,還包括幹法,在幹法中調色劑顆粒基體(base)和樹脂細顆粒在攪拌下混合在一起從而獲得樹脂細顆粒在調色劑顆粒基體上的機械粘附或塗覆。然而,由於以下的原因不希望用幹法。幹法中,無法施加大的剪切力。這是因為在混合和攪拌步驟中,幹法不僅施加壓痕カ使樹脂細顆粒變形或附著至調色劑芯顆粒上,還施加使樹脂細顆粒脫落的剪切力。因此樹脂細顆粒不能牢固地附著於調色劑顆粒基體上,或暴露區無法扁平化。因此,在顯影設備中無法抑制樹脂細顆粒的脫落和變形。優選的是,通過溼法使樹脂細顆粒牢固地附著於芯顆粒上,由此,樹脂細顆粒和芯顆粒間的粘附抵抗機械衝擊,而且暴露區能夠扁平化。<圖像形成方法、圖像形成裝置、處理盒〉
[圖像形成裝置、處理盒]本發明的圖像形成裝置使用本發明的調色劑形成圖像。需要注意的是,本發明的調色劑可作為單組分顯影劑或雙組分顯影劑使用。優選的是,本發明的調色劑作為單組分顯影劑使用。而且,本發明的圖像形成裝置優選具有環形中間轉印単元。此外,本發明的圖像形成裝置優選具有配置為除去感光體和/或中間轉印単元上殘留的調色劑的清潔單元。清潔單元不必一定具有清潔刮片。本發明的圖像形成裝置優選具有配置為用帶有加熱設備的輥或帶來定影圖像的定影單元。本發明的圖像形成裝置中的定影單元是具有不需施油的定影部件的定影單元。圖像形成裝置優選包括根據預期目的適當選擇的其他単元,如電荷消除単元、回收單元和控制單元。通過感光體和構成部件(例如,顯影單元和清潔單元)的整合,本發明的圖像形成裝置可形成為處理盒,其以可拆卸的方式安裝到圖像形成裝置的主體上。或者,感光體和帶 電單元、曝光単元、顯影單元、轉印單元、分離單元和清潔單元中至少之ー承載在一起以形成處理盒,該處理盒為使用其引導單元(例如,軌道)可拆卸地安裝於圖像形成裝置的主體上的單個單元。圖2顯示了本發明的一個示例性圖像形成裝置。該圖像形成裝置在未顯示的主體外殼中包括,在圖2中順時針轉動的潛像承載部件(1),其周圍設置有清潔設備(2),曝光設備(3),具有本發明的靜電圖像顯影劑(T)的顯影設備(4),清潔部件(5),中間轉印介質
(6),支撐輥(7),轉印輥(8)和未示出的電荷消除単元。該圖像形成裝置具有未示出的含有多個記錄紙張(P)的紙張供給盒,該記錄紙張(P)為示例性記錄介質。通過未示出的紙張供給輥將紙張供給盒中的記錄紙張(P)逐一供給到中間轉印介質(6)和作為轉印単元的轉印輥(8)之間。向它們之間供給前,記錄紙張保持在ー對定位輥上從而能夠將其以期望的時間間隔供給。在該圖像形成裝置中,當如圖2中的順時針轉動時,潛像承載部件⑴被帶電部件
(2)均勻地帶電。然後用來自曝光設備(3)的由圖像數據調製的雷射束照射潛像承載部件(I),從而形成靜電潛像。使用顯影設備(4)用調色劑對形成於潛像承載部件(I)上的靜電潛像進行顯影。接著,通過施加轉印偏壓將用顯影設備(4)形成的調色劑圖像從潛像承載部件(I)轉印至中間轉印介質(6)。獨立地,向中間轉印介質(6)和轉印輥(8)之間供給記錄紙張(P)。此外,帶有調色劑圖像的記錄紙張(P)被傳送至未示出的定影單元。定影單元具有定影輥和加壓輥,其中加熱定影輥至預定溫度,加壓輥以預定的壓力壓向定影輥。定影單元加熱和加壓由轉印輥(8)傳送的記錄紙張,從而定影記錄紙張上的調色劑圖像,然後將記錄紙張排出到未示出的排出託盤。在進行過上述記錄過程的圖像形成裝置中,轉印輥(8)將調色劑圖像從潛像承載部件(I)轉印至記錄紙張上,該潛像承載部件(I)進ー步轉動到達清潔部件(5),在這裡潛像承載部件(I)表面上殘留的調色劑被刮除。然後,用未示出的電荷消除部件對潛像承載部件(I)進行電荷消除。通過帶電部件(2)使圖像形成裝置均勻帶電,被電荷消除部件消除了電荷的潛像承載部件(I)以前述相同的方式進行下一次圖像的形成。接著將對適用於本發明的圖像顯影裝置中的部件進行詳細的說明。對潛像承載部件(I)的材料、形狀、結構和大小沒有特別的限定,可從現有技術已知的那些中適當選擇。靜電潛像承載部件合適地為鼓形或帶形,且為例如,由如非晶矽或硒製成的無機感光體和由如聚矽烷或聚甲川酞菁製成的有機感光體。這些中,優選非晶矽感光體或有機感光體,因為其具有長的使用壽命。利用靜電潛像形成単元,通過例如圖像化地曝光潛像承載部件(I)的帶電錶面,能夠將靜電潛像形成於潛像承載部件(I)上。靜電潛像形成単元至少含有使潛像承載部件(I)的表面帶電的帶電部件(2)和圖像化地曝光潛像承載部件(I)表面的曝光設備(3)。帶電步驟可以通過例如使用帶電設備(2)將電壓施加到潛像承載部件(I)的表面上來實施。對帶電設備⑵沒有特別的限定,可根據預期目的適當選擇。其實例包括已知的具有例如導電或半導電輥、刷、膜和橡膠刮板的接觸型帶電器,和利用電暈放電如電暈管和柵極管(scorotron)帶電器的非接觸型帶電器。 帶電設備(2)可以是帶電輥及磁刷和毛皮刷。其形狀可根據電子照相裝置的規格或配置適當選擇。當使用磁性刷作為帶電設備時,磁刷由以下組成各種鐵氧體顆粒如Zn-Cu鐵氧體的帶電部件,承載該鐵氧體顆粒的非磁性導電套筒、和包含在該非磁性導電套筒中的磁輥。此外,毛皮刷為例如,用例如碳、硫化銅、金屬或金屬氧化物處理而導電的毛皮,並將該毛皮盤繞或安裝於經處理而導電的金屬或金屬芯上,從而獲得帶電設備。帶電設備(2)不限於前述的接觸型帶電器。然而,從降低圖像形成裝置中的帶電器產生的臭氧量的角度看,優選接觸型帶電器。可以通過例如用曝光設備(3)圖案化曝光感光體表面進行曝光。對曝光設備(3)沒有特別的限定,可根據預期的目的適當選擇,只要其能夠獲得對通過帶電設備(2)帶電的潛像承載部件(I)的表面期望的圖案化曝光。其實例包括各種曝光設備,如複印光學曝光設備、棒形透鏡陣列曝光設備、雷射光學曝光設備和液晶快門曝光設備。可以通過例如使用顯影設備(4)利用本發明的調色劑顯影靜電潛像來進行顯影。對顯影設備(4)沒有特別的限定,只要其使用本發明的調色劑進行顯影,可從已知的顯影単元中適當選擇。優選的顯影單元實例包括其中具有本發明的調色劑且能夠以接觸或非接觸方式將調色劑施加到靜電潛像上的顯影設備。顯影設備(4)優選具有顯影輥(40)和薄層形成部件(41)。這裡,顯影輥(40)在其圓周表面具有調色劑,當顯影輥(40)和與之接觸的潛像承載部件(I) 一起轉動時,顯影輥(40)將調色劑供給到形成於潛像承載部件(I)上的靜電潛像上。薄層形成部件(41)與顯影輥(40)的圓周表面接觸以在顯影輥(40)上形成調色劑薄層。使用的顯影輥(40)優選為金屬輥或彈性輥。對金屬輥沒有特別的限定,可根據預期目的適當選擇。其實例包括鋁輥。通過對金屬輥的噴砂處理,可以相對容易地獲得具有期望表面摩擦係數的顯影輥(40)。具體來說,通過玻璃珠噴砂對鋁輥進行處理以粗糙化輥表面。這樣得到的顯影輥能夠在其上附著適當量的調色劑。使用的弾性輥是塗覆弾性橡膠層的輥。在該輥上進ー步提供由易於與調色劑極性相反帶電的材料形成的表面塗層。弾性橡膠層的硬度依照JIS-A設置為等於或低於60°,以防止因在弾性橡膠層和薄層形成部件(41)之間的接觸區的壓カ集中導致的調色劑變差。弾性橡膠層的表面粗糙度(Ra)設置為O. 3 μ m-2. O μ m,以在其表面保持必須量的調色齊U。此外,由於顯影輥(40)接收顯影偏壓以在顯影輥(40)和潛像承載部件(I)之間形成電場,弾性橡膠層的電阻設定為IO3Q-IOkiQ。顯影輥(40)逆時針轉動以將其上保留的調色劑傳送至顯影輥(40)面對薄層形成部件(41)和潛像承載部件(I)的位置。在供給輥(42)和顯影輥(40)之間的接觸區且在顯影輥(40)轉動方向的上遊設置薄層形成部件(41)。薄層形成部件(41)是不鏽鋼(SUS)或磷青銅的金屬板簧,且其自由端與顯影輥(40)的表面以10N/m-40N/m的壓カ接觸。薄層形成部件(41)通過壓カ使通過其下的調色劑形成薄層,並使調色劑摩擦帶電。此外,為輔助摩擦帶電,薄層形成部件(41)接收具有與調色劑極性同向的相對於顯影偏壓的補償值的調節偏壓。對形成顯影輥(40)的表面的橡膠彈性材料沒有特別的限定,可根據預期的目的適當選擇。其實例包括苯こ烯-丁ニ烯共聚物橡膠、丁ニ烯共聚物橡膠、丙烯腈-丁ニ烯共聚物橡膠、丙烯酸類橡膠、表氯醇橡膠、聚氨酯橡膠、矽橡膠和它們中的兩種或更多種的共混物。這些中,特別優選表氯醇橡膠和丙烯腈-丁ニ烯共聚物橡膠的共混橡膠。通過例如用橡膠彈性材料塗覆導電軸的圓周來製備顯影輥(40)。導電軸由例如金 屬如不鏽鋼(SUS)製成。可以通過例如用轉印輥使潛像承載部件(I)帶電來實施轉印。轉印輥優選具有配置為將調色劑圖像轉印至中間轉印介質(6)上形成轉印圖像的一次轉印單元;和配置為將轉印圖像轉印至記錄紙張(P)上的二次轉印單元(轉印輥(8))。更優選地,對於兩色以上的調色劑的情況,優選使用全色調色劑,轉印輥具有配置為將調色劑圖像轉印至中間轉印介質(6)上以形成複合轉印圖案的一次轉印單元;和配置為將複合轉印圖像轉印至記錄紙張(P)上的二次轉印單元。需要注意的是,對中間轉印介質(6)沒有特別的限定,可以從已知的轉印介質中進行適當的選擇。其優選的實例包括轉印帯。轉印單元(一次轉印單元或二次轉印單元)優選至少具有使從潛像承載部件(I)到記錄紙張張(P)的調色劑圖像電荷分離的轉印部件。轉印單元的數量可為ー個或多個。轉印單元的實例包括使用電暈放電的電暈轉印設備、轉印帯、轉印輥、壓カ轉印輥和粘性轉印設備。值得注意的是,記錄紙張(P)的典型實例包括普通紙。然而對記錄紙張沒有特別的限制,可根據預期的目的適當選擇,只要其在顯影后能接收未定影的圖像。使用的記錄紙張的其它實例包括OHP中使用的PET基片。通過例如用定影單元定影轉印至記錄紙張(P)上的調色劑圖像可以進行定影。對彩色調色劑圖像的定影可以在每次調色劑圖像被轉印至記錄紙張(P)上時進行,或者在彩色調色劑圖像已相互疊加後一次進行。對定影単元沒有特別的限定,可根據預期的目的適當選擇。定影單元優選為已知的熱-壓單元。熱-壓單元的實例包括加熱輥和加壓輥的組合,和加熱輥、加壓輥和環形帶的組合。值得注意的是,熱-壓單元的加熱溫度優選80°C -200°C。如圖3中所示,定影設備可以是具有含氟表面層的軟輥型定影設備。該定影単元具有加熱輥(9)和加壓輥(14)。加熱輥(9)具有鋁芯(10)、矽橡膠彈性材料層(11)、PFA(四氟こ烯-全氟烷基こ烯基醚共聚物)表面層(12)和加熱器(13),其中弾性材料層(11)和PFA表面層(12)設置在鋁芯(10)上,加熱器(13)設置在鋁芯(10)內。加壓輥(14)具有鋁芯(15)、矽橡膠弾性材料層(16)和PFA表面層(17),其中弾性材料層(16)和PFA表面層(17)設置在鋁芯(15)上。值得注意的是,如圖所示地,供給具有未定影圖像(18)的記錄紙張⑵。值得注意的是,本發明中,根據預期的目的,除了該定影單元外,或代替該定影單元,還可使用已知的光學定影設備。電荷消除優選通過例如用電荷消除單元施加電荷消除偏壓至潛像承載部件上進行。對電荷消除單元沒有特別的限定,只要其能夠施加電荷消除偏壓至潛像承載部件上,並可從已知的電荷消除設備中適當選擇。優選的是使用電荷消除燈或類似設備。
清潔優選通過例如用清潔單元去除感光體上殘留的調色劑進行。對清潔單元沒有特別的限定,只要其能夠去除感光體上殘留的調色劑,並可從已知的清潔器中適當選擇。其優選的實例包括磁刷清潔器、靜電刷清潔器、磁性輥清潔器、刮片清潔器、刷清潔器和網格清潔器。回收優選通過例如用回收單元將清潔單元去除的調色劑傳送到顯影單元中進行。對回收單元沒有特別的限定,可以為例如已知的傳送單元。控制優選通過例如用控制單元來控制每個單元進行。對控制單元沒有特別的限定,只要其能夠控制每個單元,可根據預期目的適當選擇。其實例包括如序列發生器或計算機的設備。本發明的圖像形成裝置、圖像形成方法或處理盒使用定影性能優異、且在顯影過程中不引起應力造成的變差(例如,裂紋)的靜電潛像顯影調色劑,因此能夠提供高品質的圖像。[多色圖像形成裝置]圖4是應用本發明的多色圖像形成裝置實例的示意圖。圖4中顯示的多色圖像形成裝置是串聯式全色圖像形成裝置。圖4的圖像形成裝置在未示出的主體外殼中含有在圖4中順時針轉動的靜電潛像承載部件(I),在其每一個周圍設置有帶電設備(2),曝光設備(3),顯影設備(4),中間轉印介質出),支撐輥(7)和轉印輥(8)。該圖像形成裝置具有未示出的含有多個記錄紙張的供紙盒。用未示出的紙張供給輥向中間轉印介質(6)和轉印輥(8)之間逐一供給供紙盒中的記錄紙張(P),然後用定影單元(19)定影。向它們之間供給紙張前,記錄紙張保持在一對定位輥上從而能夠以期望的時間間隔供紙。在該圖像形成裝置中,當在圖4中順時針轉動時,每一個潛像承載部件⑴被相應的帶電設備(2)均勻地帶電。然後,用來自相應的曝光設備(3)的由圖像數據調製的雷射束照射潛像承載部件(I),從而形成靜電潛像。使用相應的顯影設備(4)用調色劑對形成於潛像承載部件(I)上的靜電潛像進行顯影。接著,將通過用顯影設備(4)將調色劑施加到潛像承載部件上而形成的調色劑圖像從潛像承載部件(I)轉印至中間轉印介質。用青色(C)、品紅色(M)、黃色(Y)和黑色(K)四種顏色實施前述過程,從而形成全色調色劑圖像。圖5是輥筒型全色圖像形成裝置的實例的示意圖。該圖像形成裝置切換每個顯影設備依次將彩色調色劑施加在一個潛像承載部件(I)上進行顯影。用轉印輥(8)將彩色調色劑圖像從中間轉印介質(6)轉印至記錄紙張(P)上,然後將其傳送至定影部件以得到定影的圖像。在調色劑圖像從中間轉印介質(6)轉印至記錄紙張(P)上以後的該圖像形成裝置中,潛像承載部件(I)進一步轉動到達清潔部件(5),在這裡潛像承載部件(I)表面上殘留的調色劑被刮片刮除,隨後進行電荷消除。然後,用帶電設備(2)使經電荷消除部件消除電荷的潛像承載部件(I)均勻帶電,並以前述相同的方式進行下一次圖像形成。值得注意的是,清潔部件(5)限於通過刮片將殘留於潛像承載部件(I)上的調色劑刮掉的部件。例如,清潔部件(5)可以為將殘留於潛像承載部件(I)上的調色劑刮掉的毛皮刷。本發明的圖像形成方法或圖像形成裝置使用本發明的調色劑作為顯影劑,因此能夠提供良好的圖像。本發明的處理盒至少包括靜電潛像承載部件,和配置為用本發明的調色劑顯影靜電潛像承載部件上的靜電潛像以形成可視的圖像的顯影單元;和如果需要,進一步包括適當選擇的其它單元,如帶電單元、顯影單元、轉印單元、清潔單元和電荷消除單元,其中該處理盒可拆卸地安裝於圖像形成裝置的主體上。 顯影單元至少包括容納本發明的調色劑或顯影劑的顯影劑容器,以及承載和傳送顯影劑容器中容納的調色劑或顯影劑的顯影劑承載部件;並可選地包括例如用於調節顯影劑承載部件上的調色劑層厚度的層厚度調節部件。本發明的處理盒可拆卸地安裝於各種電子照相裝置、傳真機和印表機上。優選的是,其可拆卸地固定於以下描述的本發明的圖像形成裝置上。如圖6所示,處理盒包括潛像承載部件(I)、帶電設備(2)、顯影設備(4)、轉印輥
(8)和清潔部件(5);和如果需要的話,進一步包括其它單元。在圖6中,(L)表示從未示出的曝光設備發射的光,和(P)表示記錄紙張。潛像承載部件(I)可與前述圖像形成裝置中使用的潛像承載部件相同。帶電設備(2)可以是任意的帶電部件。接著,將說明通過圖6所示的處理盒進行的圖像形成過程。當順時針轉動時,潛像承載部件(I)被帶電設備(2)帶電,然後暴露於未示出的曝光單元發射的光(L)。結果,相應於曝光圖案的靜電潛像形成於潛像承載部件(I)上。用顯影設備(4)中的顯影劑來顯影靜電潛像。通過轉印輥⑶將顯影的調色劑圖像轉印至記錄紙張⑵上,然後列印出來。接著,在清潔部件(5)中清潔調色劑圖像已從其轉印的潛像承載部件的表面,並用未示出的電荷消除單元進行電荷消除。上述過程重複進行。調色劑顆粒的體積平均粒徑通過庫爾特計數儀方法測量。可採用的測量裝置的實例包括 Coulter Counter TA_II、Coulter Multisizer II 和 Coulter Multisizer 111(這些產品由Coulter,Inc.生產)。以下將說明該測量方法。首先,將表面活性劑(0. ImL 5mL),優選烷基苯磺酸鹽,作為分散劑加入到電解質溶液(IOOmL 150mL)中。這裡,電解質溶液是使用一級氯化鈉製備的約I %的NaCl水溶液,其可商購產品的實例包括IS0T0N-II (Coulter,Inc.的產品)。之後,使測量樣品(2mg 20mg)懸浮於以上獲得的電解質溶液中。得到的電解質溶液用超聲波分散機進行分散約I 約3分鐘。使用100 u m孔徑的上述設備對這樣得到的分散液進行分析以測量調色劑顆粒的數量或體積。然後,由得到的值計算體積粒度分布和數量粒度分布。由這些分布,可獲得調色劑的體積平均粒徑和數量平均粒徑。值得注意的是,在該測量中使用13個通道2. 00um(包括) 2. 52y m(不包括);2. 52iim(包括) 3. 17iim(不包括);3. 17iim(包括) 4. OO y m(不包括);
4.OOiim(包括) 5. 04iim(不包括);5. 0411111(包括) 6. 35 (不包括);6. 35iim(包括) 8. OOiim (不包括);8. OOiim (包括) 10. 08 (不包括);10. 08iim (包括) 12. 70 iim (不包括);12. 70iim (包括) 16. OOiim (不包括);16. OOiim (包括) 20. 20 iim(不包括);20. 20iim(包括) 25. 40 (不包括);25. 40iim(包括) 32. OOiim(不包括);和32. OOiim(包括) 40. 30 y m(不包括);8卩,測量粒徑為
2.OOiim(包括) 40.30 iim(不包括)的顆粒。本發明的調色劑顆粒的體積平均粒徑優選為3 u m-9 u m,更優選4 u m_8 u m,進一步優選4 u m-7 u m,以使調色劑顆粒均勻和充足地帶電。體積平均粒徑小於3 y m的調色劑顆粒的調色劑粘附力相對增加,這是不希望的,因為電場中調色劑的可操作性降低。體積平均粒徑大於9 的調色劑顆粒形成圖像品質(例如,細線的再現性)變差的圖像。並且,在調色劑中,體積平均粒徑與數量平均粒徑的比(體積平均粒徑/數量平均粒徑)優選1.25以下,更優選1.20以下,進一步優選I. 17以下。當該比超過1.25時;SP調色劑顆粒粒徑均勻度低時,突起部的大小趨於變化。此外,反覆使用期間,具有大粒徑的調色劑顆粒,或者在一些情況下,具有小粒徑的調色劑顆粒被優先消耗,從而顯影設備中剩餘的調色劑顆粒的平均粒徑與開始狀態的調色劑顆粒相比改變。這樣,初始設定的顯影條件對於剩餘調色劑顆粒的顯影不是最佳的。結果,趨於發生各種不利的現象,包括帶電失敗、傳送的調色劑顆粒的量顯著增加或降低、調色劑堵塞和調色劑洩露。可以使用流動型顆粒圖像分析儀FPIA-2000測定調色劑的平均圓形度。具體來說,將0. ImL-O. 5mL的表面活性劑(優選烷基苯磺酸鹽)作為分散劑加入容器中的之前已 去除固體雜質的100mL-150mL的水中。然後,將約0. Ig-約0. 5g的測量樣品加入容器中,然後分散。得到的懸浮液用超聲分散器分散處理約I分鐘-約3分鐘,調整分散液的濃度,使得樣品顆粒數量為3,000個/微升-10,000個/微升。在這種狀態下,使用分析儀測定調色劑的形狀和分布。調色劑的平均圓形度為0.930以上,優選0.950以上,更優選0.970以上。平均圓
形度小於0. 930的調色劑流動性差,容易引起顯影故障及轉印效率變差。用UPA_150EX(NIKKIS0 Co.,LTD.的產品)測量樹脂細顆粒的粒徑。樹脂細顆粒的粒徑為50nm-200nm,優選80nm-160nm,更優選100nm-140nm。當該粒徑小於50nm時,在調色劑表面上難以形成足夠大的突起部。當該粒徑超過200nm時,形成的突起部變得不均勻,這是不希望的。而且,樹脂細顆粒中,體積平均粒徑與數量平均粒徑的比(體積平均粒徑/數量平均粒徑)優選I. 25以下,更優選I. 20以下,進一步優選I. 17以下。當樹脂細顆粒的粒徑超過I. 25時;即樹脂細顆粒的粒徑均勻度差,形成的樹脂細顆粒的嵌入率趨於變化。通過GPC(凝膠滲透色譜法)在以下條件下測量樹脂的分子量。裝置GPC-150C(WatersCo.的產品)柱子KF8Ol-8O7(Shodex Co.的產品)
溫度4(TC溶劑THF (四氫呋喃)流速1.OmL/min注射的樣品0. ImL濃度為0. 05% -0. 6%的樣品從在以上條件下測量的樹脂分子量分布,使用由單分散聚苯乙烯標準樣品得到的分子量校正曲線計算樹脂的數均分子量和重均分子量。用於獲得校正曲線的聚苯乙烯標準樣品是甲苯和 Showdex STANDARD 的 Std. No. S-7300、S-210、S-390、S-875、S-1980、S_10. 9、S-629、S-3. O和S-O. 580 (SHOWADENKO K. K.的產品)。使用的檢測器為RI (折射率)檢測
器。
〈玻璃化轉變溫度(Tg)的測量(DSC)>使用TG-DSC 系統 TAS-IOO (Rigaku Dlenki Co.,Ltd.的產品)測量 Tgo將樣品(約IOmg)裝入置於夾持單元上的鋁容器中。然後將夾持單元放入電爐。將該樣品以10°c /min的加熱速率從室溫加熱到150°C,在150°C靜置10分鐘,冷卻到室溫,並靜置10分鐘。通過將樣品在氮氣氛中以10°C /min的加熱速率再加熱到150°C來進行DSC分析。使用分析系統TAS-IOO系統,由基線和Tg附近的吸熱曲線切線的交點計算Tg。樹脂的酸值根據JIS K1557-1970測量,以下將具體說明。 精確稱重約2g (ff (g))的粉碎樣品。 將該樣品加入200mL的錐形燒瓶。而後向燒瓶中加入IOOmL甲苯/乙醇(2 : I)的溶劑混合物。得到的混合物靜置5小時進行溶解。向溶液中加入作為指示劑的酚酞溶液。 用氫氧化鉀的0. IN醇溶液滴定所得溶液。KOH溶液的量定義為S (mL)。 進行空白測試,且KOH溶液的量定義為B(mL)。 使用下式計算酸值酸值=[(S-B)XfX5. 61]/W其中f表示KOH溶液的因子。油相中所含的固體物的濃度按如下測量。預先精確稱重鋁板的重量(約I 約3g)。將約2g油相在30秒內置於鋁板上,然後精確稱重置於鋁板上的油相。將鋁板放入設定為150°C的爐中I小時以蒸發溶劑。而後將鋁板從爐中取出並進行冷卻。之後,用電子天平測量鋁板和油相中的固體物的總質量。從鋁板和油相中含有的固體物的總質量減去鋁板質量來獲得油相中含有的固體物的質量,通過上述得到的固體物的質量除以置於鋁板上的油相的質量得到油相中含有的固體物的濃度。並且,溶劑與油相中含有的固體物之比為通過以下方式獲得的值(油相的質量-油相中含有的固體物的質量);即溶劑的質量/油相中含有的固體物的質量。按以下方法測量樹脂細顆粒(第二樹脂)的平均高度D1、嵌入區的平均深度D2、平均暴露直徑R1、平均開口直徑R1』和在芯顆粒表面上的暴露區的覆蓋率。將能在30分鐘內固化的環氧樹脂滴到專門用於裝置的短柱(stub)上,並靜置30分鐘。將樣品施加到環氧樹脂上並靜置一天以上。用超薄切片機(Ultrasonic Co.的產品)切割樣品以形成調色劑顆粒的橫截面。在掃描透射電鏡(STEM)或Schottky場發射掃描透射電鏡(Schottky FE-SEM)下觀察該橫截面。使用圖像分析粒度分布測量軟體「Mac_View」(Mountech Co. ,Ltd.的產品)處理得到的橫截面圖像,對100個以上的嵌入第一樹脂中的樹脂細顆粒測量樹脂細顆粒暴露區的高度D1、嵌入區的深度D2、暴露區的暴露直徑(縱向長度)R1、和第二樹脂嵌入其中的第一樹脂的部分的開口直徑(縱向長度)R1』,從而計算它們的平均值。測定100個以上的調色劑顆粒,以得到芯顆粒表面上暴露區的覆蓋率的平均值和標準偏差。這裡使用的芯顆粒表面上暴露區的覆蓋率定義為暴露區的總縱向長度相對於調色劑芯顆粒周長的百分比。實施例接著將通過實施例對本發明進行說明,這些實施例不應解釋為限制本發明。在以下的實施例中,單位「份」是指質量份,單位「 % 」是指質量%。 向配備有冷凝器、攪拌器和氮氣導入管的反應容器中加入十二烷基硫酸鈉(0. 7份)和離子交換水(498份),而後在攪拌下加熱到80°C以溶解。之後,將過硫酸鉀(2. 6份)溶解在離子交換水(104份)中的溶液加入到得到的溶液中。加入15分鐘後,將苯乙烯單體(200份)和正辛硫醇(4. 2份)的單體混合物在90分鐘內滴加到得到的混合物中。隨後,將混合物的溫度保持在80°C 60分鐘以進行聚合反應。然後,使反應混合物冷卻,以獲得體積平均粒徑為135nm的白色[樹脂細顆粒分散液I]。之後,將2mL如此得到的[樹脂細顆粒分散液I]加入培養皿以蒸發分散介質。測量得到的乾燥產物的數均分子量、重均分子量和Tg,分別為8,300、16,900和84°C。向配備有冷凝器、攪拌器和氮氣導入管的反應容器中加入十二烷基硫酸鈉(0. 7份)和離子交換水(498份),而後在攪拌下加熱到80°C以溶解。之後,將過硫酸鉀(2. 5份)溶解在離子交換水(98份)中的溶液加入到得到的溶液中。加入15分鐘後,將苯乙烯單體(160份)和具有以下的化學式的[化合物I] (40份)的單體混合物在90分鐘內滴加至得到的混合物中。隨後,將混合物的溫度保持在80°C 60分鐘以進行聚合反應。然後,使反應混合物冷卻,以獲得體積平均粒徑為115nm的白色[樹脂細顆粒分散液2]。之後,將2mL如此得到的[樹脂細顆粒分散液2]加入培養皿以蒸發分散介質。測量得到的乾燥產物的數均分子量、重均分子量和Tg,分別為98,400,421, 900和70°C。向配備有冷凝器、攪拌器和氮氣導入管的反應容器中加入十二烷基硫酸鈉(0. 7份)和離子交換水(498份),而後在攪拌下加熱到80°C以溶解。之後,將過硫酸鉀(2. 5份)溶解在離子交換水(98份)中的溶液加入到得到的溶液中。加入15分鐘後,將苯乙烯單體(130份)和具有以下的化學式的[化合物I] (70份)的單體混合物在90分鐘內滴加至得到的混合物中。隨後,將所得混合物的溫度保持在80°C 60分鐘以進行聚合反應。
權利要求
1.一種靜電圖像顯影調色劑,包含 調色劑顆粒; 其中所述調色劑顆粒均含有包含第一樹脂和著色劑的芯顆粒;和均由第二樹脂形成並存在於所述芯顆粒的表面中的樹脂細顆粒, 其中每個樹脂細顆粒的一部分嵌入芯顆粒中以形成嵌入區,所述樹脂細顆粒的剰餘部分暴露於所述芯顆粒的表面上以形成暴露區,和 其中每個調色劑顆粒滿足表達式Rl > R1』,其中在所述調色劑顆粒的橫截面中,R1』表示第二樹脂嵌入其中的第一樹脂的開ロ的平均直徑,Rl表示所述暴露區的平均直徑。
2.根據權利要求I的靜電圖像顯影調色劑,其中每個調色劑顆粒滿足表達式D2/Dl ^ 1,其中在所述調色劑顆粒的橫截面中,Dl表示第二樹脂的暴露區的平均高度,D2表示第二樹脂的嵌入區的平均深度。
3.根據權利要求I的靜電圖像顯影調色劑,其中每個調色劑顆粒滿足表達式3^ Rl/D1,其中Dl表示在所述調色劑顆粒的橫截面中第二樹脂的暴露區的平均高度。
4.根據權利要求I的靜電圖像顯影調色劑,其中在所述芯顆粒的表面上的所述暴露區的覆蓋率為30% -100%。
5.根據權利要求I的靜電圖像顯影調色劑,其中在所述芯顆粒的表面上的所述暴露區的覆蓋率的標準偏差為10以下。
6.根據權利要求I的靜電圖像顯影調色劑,其中所述樹脂細顆粒的質量相對於芯顆粒和樹脂細顆粒的總質量的比為1% -20%。
7.根據權利要求I的靜電圖像顯影調色劑,其中通過包括製備所述芯顆粒、和將所述樹脂細顆粒附著和熔合於所述芯顆粒的表面上的方法得到所述靜電圖像顯影調色劑。
8.根據權利要求I的靜電圖像顯影調色劑,其中第一樹脂是聚酯樹脂。
9.根據權利要求I的靜電圖像顯影調色劑,其中第二樹脂是こ烯基樹脂。
10.根據權利要求I的靜電圖像顯影調色劑,其中在形成第二樹脂的單體中,苯こ烯單體的量是80質量% -100質量%。
11.根據權利要求I的靜電圖像顯影調色劑,其中在得自形成第二樹脂的単體的位點中,得自酸單體的位點的量為O質量%。
12.根據權利要求I的靜電圖像顯影調色劑,其中所述芯顆粒均進ー步含有改性聚酷樹脂,所述改性聚酯樹脂含有氨基甲酸酯基團和脲基團中的至少之一。
13.根據權利要求I的靜電圖像顯影調色劑,其中所述芯顆粒均進ー步含有脫模劑。
14.根據權利要求I的靜電圖像顯影調色劑,其中所述靜電圖像顯影調色劑進ー步含有作為添加劑的表面已疏水化的ニ氧化矽細顆粒。
15.ー種調色劑容器,包含 根據權利要求I的靜電圖像顯影調色劑,和 容器,其容納所述靜電圖像顯影調色劑。
16.ー種處理盒,包含 潛像承載部件, 顯影設備,其配置為用顯影劑顯影所述潛像承載部件上的潛像, 所述潛像承載部件和所述顯影単元集成地承載於所述處理盒中,所述處理盒可拆卸地安裝於圖像形成裝置, 其中所述顯影劑含有靜電圖像顯影調色劑,所述靜電圖像顯影調色劑包含 調色劑顆粒; 其中所述調色劑顆粒均含有包含第一樹脂和著色劑的芯顆粒;和均由第二樹脂形成並存在於所述芯顆粒的表面中的樹脂細顆粒, 其中每個樹脂細顆粒的一部分嵌入所述芯顆粒中以形成嵌入區,所述樹脂細顆粒的剩餘部分暴露於所述芯顆粒的表面上以形成暴露區,和 其中每個調色劑顆粒滿足表達式Rl > R1』,其中在調色劑顆粒的橫截面中,R1』表示第二樹脂嵌入其中的第一樹脂的開口的平均直徑,Rl表示所述暴露區的平均直徑。
全文摘要
本發明涉及靜電圖像顯影調色劑,調色劑容器和處理盒。所述調色劑包括調色劑顆粒;其中調色劑顆粒均含有包括第一樹脂和著色劑的芯顆粒;和均由第二樹脂形成並存在於芯顆粒表面中的樹脂細顆粒,其中每個樹脂細顆粒的一部分嵌入芯顆粒中以形成嵌入區,樹脂細顆粒的剩餘部分暴露於芯顆粒的表面上以形成暴露區,和其中每個調色劑顆粒滿足表達式R1>R1』,其中在調色劑顆粒的橫截面中R1』表示第二樹脂嵌入其中的第一樹脂的開口平均直徑,R1表示暴露區的平均直徑。
文檔編號G03G9/093GK102681374SQ201210157269
公開日2012年9月19日 申請日期2012年3月19日 優先權日2011年3月17日
發明者三木智晴, 不破一興, 御廚義博, 深尾朋寬, 石川義通, 野崎剛, 門田拓也 申請人:株式會社理光