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静电潜像显影用调色剂、静电潜像显影用显影剂和使用该静电潜像显影用调色剂的成像方法

摘要

本发明提供了一种静电潜像显影用调色剂、静电潜像显影用显影剂和使用该静电潜像显影用调色剂的成像方法。所述静电潜像显影用调色剂由包含含有烃的防粘剂、粘合剂树脂和着色剂,其中,当将所述烃的平均碳原子数指定为N时,所述烃所包含的碳原子数为(N-10)至(N+10)的组分占整个烃的70质量%以上,并且所述烃的重均分子量为约12,000至约25,000。所述静电潜像显影用显影剂包含所述静电潜像显影用调色剂。

著录项

  • 公开/公告号CN1983043A

    专利类型发明专利

  • 公开/公告日2007-06-20

    原文格式PDF

  • 申请/专利权人 富士施乐株式会社;

    申请/专利号CN200610137172.9

  • 发明设计人 田中知明;石丸圣次郎;

    申请日2006-10-23

  • 分类号G03G9/087(20060101);G03G9/10(20060101);G03G13/20(20060101);G03G13/00(20060101);

  • 代理机构11127 北京三友知识产权代理有限公司;

  • 代理人丁香兰

  • 地址 日本东京

  • 入库时间 2023-12-17 18:46:19

法律信息

  • 法律状态公告日

    法律状态信息

    法律状态

  • 2009-07-08

    授权

    授权

  • 2007-08-15

    实质审查的生效

    实质审查的生效

  • 2007-06-20

    公开

    公开

说明书

技术领域

本发明涉及在电子照相复印机、电子照相传真机和电子照相打印机等中使用的静电潜像显影用调色剂、静电潜像显影用显影剂和成像方法。

背景技术

通常,电子照相方法包括(1)对感光体充电的步骤,(2)通过对感光体曝光而在感光体上形成潜像的步骤,(3)用包含调色剂的显影剂使潜像显影的步骤,(4)将已显影的调色剂转印到诸如纸等介质上的步骤,(5)将已转印到介质上的调色剂图像定影的步骤。在上述步骤中,直接用加热辊加热调色剂的加热辊法和通过诸如来自氙灯、卤素灯或其他灯的闪光照射所产生热量定影调色剂的闪光定影法作为定影步骤是已知的。

加热辊法的优点是,由于当用加热辊在压力下以高温直接加热调色剂时将调色剂定影在纸上,因此即使是在使用受热时改变其粘度并在受到压力时表现出弹性斥力的材料如包含在调色剂中的粘合剂树脂时,也可以容易地使已定影的调色剂图像表面在一定程度上光滑和均匀。然而,此方法的使用通常导致诸如光泽度等图像特性的波动,因为加热辊通常是当纸在定影设备中输送时被纸所冷却,因此在以高速连续打印许多张纸时,定影温度通常会降低。必须提高加热辊的设定温度以克服该缺点,有时导致加热辊表面温度达到250℃或更高,使加热辊表面劣化,并因此导致防粘特性变差。

相反,闪光定影法具有如下优点:

1)由于它是一种非接触定影方法,因此当使用加热辊时没有因残余调色剂的粘附所带来的图像污染;

2)不需要进行设计以防止在接触定影中常见的图像污染(向调色剂添加防粘剂,或用诸如硅油等防粘剂涂布定影辊),因此,在设计调色剂和定影单元时有更大的自由度;和

3)无论材料和记录纸张的厚度如何均可定影。

因为这些原因,闪光定影法可以用在诸如高速打印机和高速复印机等高速应用中。然而,闪光定影法会将调色剂表面立即升至300℃或者更高。

调色剂中所含有的组分在如此高的温度下会升华,有时会导致装置的内部污染。

因此,必须采取措施来防止这些麻烦,例如通过控制作为调色剂成分的粘合剂树脂中的低分子量成分的量来减少升华物的量的方法(例如,特开2001-117271),或者安装诸如废气过滤器等集尘机构的方法(例如,特开平7-219381和特开2000-250368)。然而,在这些升华物中,高极性的来自粘合剂树脂的成分在闪光定影时在高温下分解并升华,而其他低极性材料保持未分解且低极性升华物迅速冷却并附着在废气过滤器或其他部件上。结果,低极性升华物在过滤器上层冷却并硬化,并因此附着在各部件的表面上,在例如使用废气过滤器时,这将导致过滤器的堵塞,并引起诸如过滤器表面不能有效使用和过滤器使用寿命缩短等问题。

发明内容

考虑到上述情况作出本发明,并且提供了一种静电潜像显影用调色剂、静电潜像显影用显影剂和使用该静电潜像显影用调色剂的成像方法。

根据本发明的一个方面:

<1>一种静电潜像显影用调色剂,所述静电潜像显影用调色剂包含含有烃的防粘剂、粘合剂树脂和着色剂,其中,当将所述烃的平均碳原子数指定为N时,所述烃所包含的碳原子数为(N-10)至(N+10)的组分占整个烃的70质量%以上,并且所述烃的重均分子量为约12,000至约25,000;

<2>如<1>中所述的静电潜像显影用调色剂,其中,所述粘合剂树脂的比率(重均分子量)/(数均分子量)为约2.0至约5.0;

<3>如<1>中所述的静电潜像显影用调色剂,其中,所述粘合剂树脂为聚酯树脂;

<4>如<1>中所述的静电潜像显影用调色剂,其中,所述粘合剂树脂的酸值为约5 mgKOH/g至约50 mgKOH/g;

<5>如<1>中所述的静电潜像显影用调色剂,其中,所述烃的酸值小于或等于约1 mgKOH/g;

<6>如<1>中所述的静电潜像显影用调色剂,其中,所述烃是饱和烃的蜡;

<7>如<1>中所述的静电潜像显影用调色剂,其中,所述调色剂进一步含有红外吸收剂;

<8>如<1>中所述的静电潜像显影用调色剂,其中,相对于所述调色剂的总量,所述调色剂的水含量小于或等于约0.5质量%。

根据本发明的另一个方面:

<9>一种静电潜像显影用显影剂,所述静电潜像显影用显影剂包含调色剂和载体,其中所述调色剂是如<1>中所述的静电潜像显影用调色剂;

<10>如<9>中所述的静电潜像显影用显影剂,其中,所述载体由树脂覆盖且所述树脂是热固性树脂;

<11>如<10>中所述的静电潜像显影用显影剂,其中,所述热固性树脂是硅酮树脂。

根据本发明的另一方面:

<12>一种成像方法,所述成像方法包括:

对感光体进行充电;

通过对经充电的感光体进行曝光而在所述感光体上形成潜像;

通过用包含调色剂的显影剂对形成在所述感光体上的所述潜像进行显影以形成调色剂图像;

将形成在所述感光体上的所述调色剂图像转印到图像接受体上;和

将已转印到所述图像接受体上的所述调色剂图像定影,

其中所述调色剂为如<1>中所述的静电潜像显影用调色剂;

<13>如<12>所述的成像方法,其中,所述定影是指通过由闪光照射所产生的热量将已转印到所述图像接受体上的调色剂图像定影;

<14>如<12>所述的成像方法,其中,所述定影是指以一定时间间隔多次照射来自闪光灯的光;

<15>如<14>所述的成像方法,其中,所述闪光灯的发射能为约0.1J/cm2(焦耳/平方厘米)至约1J/cm2

根据本发明的上述方面,可以提供即使在定影中调色剂表面被加热至高温时,也不引起低极性升华物升华或附着在废气过滤器和其他部件上的静电潜像显影用调色剂和静电潜像显影用显影剂,以及使用它们的成像方法。

具体实施方式

本发明的静电潜像显影用调色剂(在下文中,称为“本发明的调色剂”)是包含含有烃的防粘剂、粘合剂树脂和着色剂的用于显影静电潜像的调色剂,其中,当将所述烃的平均碳原子数指定为N时,所述烃所包含的碳原子数为(N-10)至(N+10)的组分占整个烃的70质量%以上,并且所述烃的重均分子量为约12,000至约25,000。

通过分析静电潜像显影用调色剂中所包含的升华物,本发明人发现大多数低极性升华物是防粘剂中的组分。通常用于静电潜像显影用调色剂的防粘剂是诸如植物蜡、动物蜡和矿物蜡等天然蜡和合成蜡;其分子量通常为数百至数千。该防粘剂在瞬间被加热至300℃或者更高温度的条件下,分子量较低的组分通常会升华并冷却沉积。相反,在诸如粘合剂树脂等高极性树脂中,只有分子量极低的组分升华。这样的组分在冷却时以更小量析出,因此更少地粘在过滤器上。

在这些防粘剂中,合成蜡允许分子量增加。存在使高分子量树脂的分子链断裂的方法和在聚合性单体的直接聚合中制备高分子量防粘剂的方法;但通过这些制造方法制备的防粘剂随着分子量的增加具有较宽的分子量分布;因此,无法控制升华物。

本发明提供这样的调色剂,该调色剂即使在被瞬间加热至高温时也仅产生较少量的升华物,并因此防止其附着在废气过滤器和其他构件上,该调色剂通过使用含烃的防粘剂制得,其中,当将所述烃的平均碳原子数指定为N时,所述烃所包含的碳原子数为(N-10)至(N+10)的组分占整个烃的70质量%以上,并且所述烃的重均分子量为约12,000至约25,000(在下文中,称为“本发明的烃”)。

本发明的烃的重均分子量在如下条件下测定:GPC设备:“HLC-8120GPC,SC-8020(Tosoh Corporation制造)”;柱子:两根柱子,“TSK凝胶和Super HM-H(Tosoh Corporation制造,6.0mmID×15cm)”;和洗脱剂:甲苯。关于测量条件,样品浓度为0.5%:流速,0.6毫升/分钟;样品注入量,10μl;测量温度,60℃;检测器,红外检测器。校准曲线通过使用10个聚苯乙烯标准样品制得:由Tosoh Corporation生产的“TSK Standards”:“A-500”、“F-1”、“F-10”、“F-80”、“F-380”、“A-2500”、“F-4”、“F-40”、“F-128”和“F700”。

在所有烃中含碳原子数在(N-10)至(N+10)范围的组分的比率可以由如下方法测定:首先,通过使用上述每种标准样品绘得重均分子量与从样品注入至出峰的时间的校准曲线。测定烃的重均分子量(Mw),通过将Mw除以14(CH2)所得到的数值(Mw/14)为碳的数目N。虽然更准确的说烃端部为CH3,但该数值在误差范围内,因此可以将通过除以14所得到的数值认为是碳的数目。

N-10是(Mw/14)-10;N-10时的重均分子量为{(Mw/14)-10}×14=Mw-140,而N+10时的重均分子量为Mw+140。

当将由上述校准曲线测定的对应于Mw-140和Mw+140的保留时间暂时分别指定为t(Mw-140)和t(Mw+140)时,上述比率是在t(Mw+140)至t(Mw-140)时间段内检测到的组分的量与样品总量的比率。通常,GPC测量结果是检测量相对于保留时间的图,因此,该比率是通过测定t(Mw+140)至t(Mw-140)时间段内检测到的面积与检测总面积的比率而得到的。

本发明的烃在防粘剂中的含量优选为大于或等于85质量%,更优选为大于或等于90质量%,进一步更优选为大于或等于95质量%。当本发明的烃在防粘剂中的比率小于85质量%时,防粘剂在瞬间加热至高温时偶尔释放少量的升华物。

通过分离市场上可购得的重均分子量约为12,000至25,000的烃防粘剂,并除去其高聚物和低分子组分,可以制得作为防粘剂的本发明的烃而不会损害其性能,特别是防粘特性。例如利用制备HPLC,通过测定具有所需重均分子量的成分的保留时间并在所述保留时间里对组分进行分离,可以得到所述防粘剂。

具体来说,

(1)校准曲线是通过使用溶解在甲苯中的聚苯乙烯标准样品和制备HPLC装置(LC-9101:由日本分析工业社制造)通过测定每一种具有已知分子量的聚苯乙烯的吸收峰的保留时间绘得。

(2)然后,测定防粘剂样品的峰值分子量并由所述分子量测定其碳的数目。例如,当使用聚乙烯作为样品并且所测定的重均分子量为14,000时,碳的数目为1,000,因为聚乙烯结构单元CH2的分子量为14。

(3)然后由峰值分子量测定对应于N-10和N+10的重均分子量,并由上述校准曲线测定具有对应于N-10和N+10的重均分子量的组分的保留时间。

(4)然后在此时间段内分离防粘剂组分。

重复(4)中的防粘剂组分的分离,直到在N-10至N+10时间段内洗脱的组分相对于全部防粘剂超过70质量%或者更多。

如果本发明的烃的重均分子量为12,000至25,000,则可以制得本发明所需的防粘剂,所述防粘剂具有防粘剂所需的防粘特性并且还不会释放升华物。优选重均分子量为12,000至20,000;更优选重均分子量为13,000至18,000。重均分子量小于12,000的本发明的烃会导致难以除去升华物,同时分子量大于25,000的烃会因定影时防粘剂难以熔融而导致防粘特性的恶化。

本发明的烃的平均碳数N优选为850至1790,更优选为900至1500。

另一方面,本发明的烃中碳数在(N-10)至(N+10)范围内的组分的比例应当大于或等于70质量%,优选大于或等于75质量%,更优选大于或等于80质量%。

本发明的烃优选为较小极性的烃。具体地,酸值接近于0mgKOH/g的烃是是优选的。优选使用酸值小于或等于1mgKOH/g的烃。较大极性的防粘剂增加了与粘合剂树脂的相容性,导致定影时防粘特性的劣化。

本发明的烃的实例包括诸如聚乙烯蜡和聚丙烯蜡等烯烃蜡和石蜡等;可以使用费托(Fischer-Tropsch)蜡和微晶蜡等。可以使用其结构中包含不饱和键的烃,但因为不饱和键经常例如被空气中的氧氧化成极性官能团,例如醇和酮,因此优选饱和烃蜡。本发明的烃更优选聚乙烯蜡或聚丙烯蜡。

除本发明烃以外防粘剂中所包含的组分如果是已知的防粘剂组分,则不作特别限定;其实例包括但不局限于诸如巴西棕榈蜡、米蜡和小烛树蜡等天然蜡;诸如低分子量聚丙烯、低分子量聚乙烯、沙索蜡(sasolwax)、微晶蜡、费托蜡、石蜡和褐煤蜡等合成或矿物-石油蜡;诸如脂肪酸酯和褐煤酸酯等酯蜡。这些防粘剂可单独使用或者两种或两种以上组合使用。

从存储寿命角度考虑,防粘剂中除本发明的烃以外的组分的熔点优选大于或等于50℃,更优选大于或等于60℃。另外,从抗粘附性角度考虑,优选小于或等于110℃,更优选小于或等于100℃。

本发明的调色剂中防粘剂的含量相对于调色剂的总质量优选为1质量%至20质量%,以维持足够的有利的防粘特性。该含量更优选为3质量%至15质量%,进一步更优选为4质量%至12质量%。

<粘合剂树脂>

用在本发明的电子照相调色剂中的粘合剂树脂从带电性角度考虑优选为聚酯。除聚酯外优选的材料包括诸如聚乙烯和聚丙烯等乙烯树脂;包含聚苯乙烯或聚(α-甲基苯乙烯)等为主要组分的苯乙烯树脂;包含聚甲基丙烯酸甲酯或聚丙烯腈等为主要成分的(甲基)丙烯酸树脂;聚酰胺树脂、聚碳酸酯树脂、聚醚树脂及其共聚物树脂。

用于聚酯树脂的缩合单体的实例包括例如在“Polymer DataHandbook:Basic Edition(聚合体数据手册:基础编)”(日本高分子学会编:培风馆)中所描述的缩合性单体组分,其中包括已知的二元、三元或更高元的羧酸和二元、三元或更高元的醇。二元羧酸的典型实例包括诸如琥珀酸、戊二酸、己二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、邻苯二甲酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸、萘-2,6-二羧酸、萘-2,7-二羧酸、环己烷二羧酸、丙二酸、中康酸等二元羧酸、其酸酐、以及其低级烷基酯;诸如马来酸、富马酸、衣康酸和柠康酸等脂肪族不饱和二羧酸等。三元或更高元羧酸的实例包括1,2,4-苯三羧酸、1,2,5-苯三羧酸、1,2,4-萘三羧酸、其酸酐和低级烷基酯等。这些酸可以单独使用或两种或两种以上组合使用。

二元醇的实例包括双酚A、氢化双酚A、双酚A环氧乙烷或(和)环氧丙烷加合物、1,4-环己二醇、1,4-环己二甲醇、乙二醇、二乙二醇、丙二醇、二丙二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇、1,9-壬二醇、新戊二醇等。三元或更高元醇的实例包括丙三醇、三羟甲基乙烷、三羟甲基丙烷、季戊四醇等。这些醇可以单独使用或两种或两种以上组合使用。根据需要可以额外使用诸如乙酸或苯甲酸等一元酸或诸如环己醇或苯甲醇等一元醇以调节酸值或羟值。

聚酯树脂可以由上述缩合性单体成分的任意组合通过例如在“Polycondensation”(化学同人,1971)、“Experiments in Polymer Science(polycondensation and polyaddition)”(共立出版,1958)、“Polyester ResinHandbook”(日刊工业新闻社编,1988)等中所述的已知方法制备;也可以通过单独或组合使用酯交换法、直接缩聚法等制备。

虽然在树脂的分子骨架中保留羧基是很理想的,但很难通过聚酯树脂的生产方法在分子侧链上引入羧基,因此,可以通过在树脂分子两端保留羧基,以在一定程度上提高耐热性和带电稳定性。因此,优选较高的树脂酸值,具体地,优选为5mgKOH/g至50mgKOH/g,更优选为10mgKOH/g至40mgKOH/g。

苯乙烯树脂和(甲基)丙烯酸树脂,特别是苯乙烯-(甲基)丙烯酸共聚树脂优选用作本发明的粘合剂树脂。

用表面活性剂溶解的通过将60至90质量份的乙烯基芳香族单体(苯乙烯类单体)、10至40质量份的烯类不饱和羧酸酯单体((甲基)丙烯酸酯类单体)和1至3质量份的烯类不饱和酸单体的单体混合物聚合而得到的共聚物胶乳可以有利地用作粘合剂树脂组分。在本说明书中,术语“(甲基)丙烯酸”是指“丙烯酸”和“甲基丙烯酸”。

共聚物的玻璃化转变温度优选为50℃至70℃。

在下文中,将描述用于共聚物树脂的聚合性单体。苯乙烯类单体的实例包括苯乙烯、诸如α-甲基苯乙烯、乙烯基萘、2-甲基苯乙烯、3-甲基苯乙烯、4-甲基苯乙烯、2-乙基苯乙烯、3-乙基苯乙烯和4-乙基苯乙烯等具有烷基链的具有烷基取代基的苯乙烯;诸如2-氯苯乙烯、3-氯苯乙烯和4-氯苯乙烯等具有卤素取代基的苯乙烯;诸如4-氟苯乙烯和2,5-二氟苯乙烯等具有氟取代基的苯乙烯等。苯乙烯类单体优选为苯乙烯。

(甲基)丙烯酸酯类单体的实例包括(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸正戊酯、(甲基)丙烯酸正己酯、(甲基)丙烯酸正庚酯、(甲基)丙烯酸正辛酯、(甲基)丙烯酸正癸酯、(甲基)丙烯酸正十二烷基酯、(甲基)丙烯酸正月桂基酯、(甲基)丙烯酸正十四烷基酯、(甲基)丙烯酸正十六烷基酯、(甲基)丙烯酸正十八烷基酯、(甲基)丙烯酸异丙酯、(甲基)丙烯酸异丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸异戊酯、(甲基)丙烯酸戊酯、(甲基)丙烯酸新戊酯、(甲基)丙烯酸异己酯、(甲基)丙烯酸异庚酯、(甲基)丙烯酸异辛酯、(甲基)丙烯酸-2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸苯酯、(甲基)丙烯酸联苯基酯、(甲基)丙烯酸二苯基乙酯、(甲基)丙烯酸叔丁基苯酯、(甲基)丙烯酸三联苯酯、(甲基)丙烯酸环己酯、(甲基)丙烯酸叔丁基环己酯、(甲基)丙烯酸二甲氨基乙基酯、(甲基)丙烯酸二乙氨基乙基酯、(甲基)丙烯酸甲氧基乙酯、(甲基)丙烯酸-2-羟基乙酯、(甲基)丙烯酸-β-羧基乙酯、(甲基)丙烯腈、(甲基)丙烯酰胺等。(甲基)丙烯酸酯类单体优选为丙烯酸正丁酯。

烯类不饱和酸单体是含有诸如羧基、磺酸基或酸酐基等酸性基团的烯类不饱和酸单体。

可以通过与含有羧基的聚合性单体共聚来制备含有羧基的苯乙烯树脂、(甲基)丙烯酸树脂和苯乙烯-(甲基)丙烯酸共聚物。

含有羧基的聚合性单体的典型实例包括丙烯酸、丙烯三羧酸、阿托酸、烯丙基丙二酸、当归酸、异巴豆酸、衣康酸、10-十一碳烯酸、反油酸、芥酸、油酸、邻羧基肉桂酸、巴豆酸、氯丙烯酸、氯异巴豆酸、氯巴豆酸、氯富马酸、氯马来酸、肉桂酸、环己烯二羧酸、柠康酸、羟基肉桂酸、二羟基肉桂酸、惕各酸、硝基肉桂酸、乙烯基乙酸、苯基肉桂酸、4-苯基-3-丁烯酸、阿魏酸、富马酸、巴西烯酸、2-(2-呋喃基)丙烯酸、溴代肉桂酸、溴代富马酸、溴代马来酸、苯亚甲基丙二酸、苯甲酰基丙烯酸、4-戊烯酸、马来酸、中康酸、甲基丙烯酸、甲基肉桂酸、甲氧基肉桂酸等;并且从聚合物形成反应效率的角度考虑,优选为丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸、肉桂酸、富马酸等;最优选为丙烯酸。

在用于本发明的调色剂的粘合剂树脂的聚合中可以使用链转移剂。所述链转移剂没有特别限制,可以使用含有硫醇组分的化合物。具体地,优选为诸如己基硫醇、庚基硫醇、辛基硫醇、壬基硫醇、癸基硫醇和十二烷基硫醇等烷基硫醇,因为它们使粘合剂树脂的分子量分布更窄并因此使所得调色剂在高温下具有优异的存储寿命。

本发明的粘合剂树脂根据需要可以包含交联剂。所述交联剂通常是在分子中含有两个或两个以上烯类聚合性不饱和基团的多官能单体。

该交联剂的典型实例包括诸如二乙烯基苯和二乙烯基萘等芳香族多乙烯基化合物;诸如邻苯二甲酸二乙烯基酯、间苯二甲酸二乙烯基酯、对苯二甲酸二乙烯基酯、高邻苯二甲酸二乙烯基酯、苯均三酸二乙烯基/三乙烯基酯、萘二羧酸二乙烯基酯和联苯羧酸二乙烯基酯等芳香族多元羧酸多乙烯基酯;诸如吡啶二羧酸二乙烯基酯等含氮芳香族化合物二乙烯基酯;诸如焦粘酸乙烯基酯、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等不饱和杂环化合物羧酸乙烯基酯;诸如甲基丙烯酸丁二酯、丙烯酸己二酯、甲基丙烯酸辛二酯、丙烯酸癸二酯和甲基丙烯酸十二碳二酯等(甲基)丙烯酸直链多元醇酯;诸如二甲基丙烯酸新戊二酯和2-羟基-1,3-二丙烯酰氧丙烷等(甲基)丙烯酸支链取代多元醇酯;聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯和聚丙烯聚乙烯二醇二(甲基)丙烯酸酯;诸如琥珀酸二乙烯基酯、富马酸二乙烯基酯、马来酸乙烯基/二乙烯基酯、二羟乙酸二乙烯基酯、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’-硫二丙酸二乙烯基酯、反乌头酸二乙烯基/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、十二烷二羧酸二乙烯基酯和十三烷二羧酸二乙烯基酯等多元羧酸多乙烯基酯。

本发明中,这些交联剂可以单独使用或两种或两种以上组合使用。在上述交联剂中,本发明中优选使用的交联剂包括诸如甲基丙烯酸丁二酯、丙烯酸己二酯、甲基丙烯酸辛二酯、丙烯酸癸二酯和甲基丙烯酸十二烷二酯等(甲基)丙烯酸直链多元醇酯;诸如二甲基丙烯酸新戊二酯和2-羟基-1,3-二丙烯酰氧丙烷等(甲基)丙烯酸支链取代的多元醇酯;聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯和聚丙烯聚乙烯二醇二(甲基)丙烯酸酯等。

交联剂的含量在聚合性单体总量中优选在0.05质量%至5质量%的范围,更优选在0.1质量%至1.0质量%的范围。

在本发明调色剂所用的粘合剂树脂中,可以通过单体的自由基聚合制备的粘合剂树脂通过使用自由基聚合引发剂制备。

所用自由基聚合引发剂没有特别限制。其典型实例包括诸如过氧化氢、过氧化乙酰、过氧化异丙苯、过氧化叔丁基、过氧化丙酰、过氧化苯甲酰、过氧化氯苯甲酰、过氧化二氯苯甲酰、过氧化溴甲基苯甲酰、过氧化月桂酰、过硫酸铵、过硫酸钠、过硫酸钾、过氧碳酸二异丙酯、氢过氧化萘满、1-苯基-2-甲基丙基-1-氢过氧化物、氢过氧化三苯基过乙酸叔丁酯、过甲酸叔丁酯、过乙酸叔丁酯、过苯甲酸叔丁酯、过苯乙酸叔丁酯、过甲氧基乙酸叔丁酯和过N-(3-甲苯酰)氨基甲酸叔丁基酯等过氧化物;诸如2,2’-偶氮二丙烷、2,2’-二氯-2,2’-偶氮二丙烷、1,1’-偶氮(甲基乙基)双乙酸盐、2,2’-偶氮二(2-脒基丙烷)盐酸盐、2,2’-偶氮二(2-脒基丙烷)硝酸盐、2,2’-偶氮二异丁烷、2,2’-偶氮二异丁酰胺、2,2’-偶氮二异丁酰腈、2,2’-偶氮二-2-甲基丙酸甲酯、2,2’-二氯-2,2’-偶氮二丁烷、2,2’-偶氮二-2-甲基丁酰腈、2,2’-偶氮二异丁酸二甲酯、1,1’-偶氮二(1-甲基丁酰腈-3-磺酸钠盐)、2-(4-甲基苯基偶氮)-2-甲基丙二腈、4,4’-偶氮二-4-氰戊酸、3,5-二氢甲基苯基偶氮-2-甲基丙二腈、2-(4-溴苯基偶氮)-2-烯丙基丙二腈、2,2’-偶氮二-2-甲基戊酰腈、4,4’-偶氮二-4-氰戊酸二甲酯、2,2’-偶氮-2,4-二甲基戊酰腈、1,1’-偶氮二环己腈、2,2’-偶氮二-2-丙基丁酰腈、1,1’-偶氮二-1-氯苯乙烷、1,1’-偶氮二-1-环己腈、1,1’-偶氮二-1-环庚腈、1,1’-偶氮二-1-苯基乙烷、1,1’-偶氮二异丙基苯、4-硝基苯基偶氮苯甲基氰基乙酸乙酯、苯基偶氮二苯基甲烷、苯基偶氮三苯基甲烷、4-硝基苯基偶氮三苯基甲烷、1,1’-偶氮二-1,2-二苯基乙烷、聚(双酚A-4,4’-偶氮二-4-氰基戊酯)和聚(四乙二醇-2,2’-偶氮二异丁酸酯)等偶氮化合物;1,4-二(五亚乙基)-2-四氮烯、1,4-二甲氧羰基-1,4-二苯基-2-四氮烯。

粘合剂树脂的(重均分子量)/(数均分子量)比率优选为2.0至5.0,更优选为2.0至4.0,进一步更优选为2.0至3.5。小于2.0的粘合剂树脂的(重均分子量)/(数均分子量)比率会因为防粘剂间的相互作用而导致防止快速溶解上的问题,而超过5.0的比率将不能防止低极性升华物的释放。

(着色剂)

本发明的调色剂中使用的着色剂如果是已知着色剂则没有特别限制,其实例包括诸如炉黑、槽法炭黑、乙炔黑和热裂法炭黑等炭黑;诸如铁丹、铁蓝和氧化钛等无机颜料;诸如坚牢黄、双偶氮黄、吡唑啉酮红、螯合红、亮洋红和帕拉胶棕(para Brown)等偶氮颜料;诸如铜酞菁和无金属酞菁等酞菁颜料;诸如阴丹士林黄、二溴蒽酮橙、二萘嵌苯红、喹吖啶酮红和二噁嗪紫等稠合多环颜料;诸如铬黄、汉撒黄、联苯胺黄、士林黄、喹啉黄、永固橙GTR、吡唑啉酮橙、弗尔康橙(Vulcan Orange)、色淀红、永固红、杜邦油红、立索红、若丹明B色淀、色淀红C、玫瑰红、苯胺蓝、群青蓝、Calco油蓝、亚甲基蓝氯化物、酞菁蓝、酞菁绿、孔雀石绿草酸盐、C.I.颜料红48:1、C.I.颜料红122、C.I.颜料57:1、C.I.颜料黄12、C.I.颜料黄97、C.I.颜料黄17、C.I.颜料黄180、C.I.颜料黄74、C.I.颜料蓝15:1和C.I.颜料蓝15:3等其他多种颜料,并且这些着色剂可以单独使用或两种或两种以上组合使用。

优选向本发明的调色剂中加入红外吸收剂以提高远红外线吸收能力。红外吸收剂没有特别限制,其典型实例包括氧钒基萘基花青、铵、二亚铵、花青、镍络合物、酞菁和氧化镱化合物等。

相对于100质量份的调色剂,所加入的红外吸收剂的量优选为0.01质量份至10质量份,更优选为0.05质量份至5质量份。低于0.05质量份的添加量会导致调色剂在近红外区域的光线吸收能力的下降和定影缺陷。另一方面,超过10质量份的添加量尽管在光定影效率上有利,但会引起诸如在充电和色调变化方面的问题。

另外,根据需要可以向本发明的调色剂中加入润滑剂和电荷控制剂。

所使用的润滑剂的实例包括诸如亚乙基双硬脂酰胺和油酰胺等脂肪酸酰胺;诸如硬脂酸锌和硬脂酸钙等脂肪酸金属盐等。

加入电荷控制剂以使充电性质更加稳定,并且可以使用各种常见电荷控制剂,如季铵盐化合物、苯胺黑化合物、络合有铝、铁、铬等的金属络合染料、三苯基甲烷颜料中的任意一种;但电荷控制剂优选较小水溶性的材料,以控制离子强度,该离子强度决定了在例如通过如下所述的乳化凝集法生产调色剂中凝集并合一步骤中的凝集颗粒的稳定性,并用于防止废水污染。

特别地,电荷控制剂优选为选自用在粉末状调色剂中的苯甲酸金属盐、水杨酸金属盐、烷基水杨酸金属盐、儿茶酚金属盐、含金属双偶氮染料、硼酸四苯酯衍生物、季铵盐和烷基吡啶鎓盐,或其适当的组合。

当以湿法将无机颗粒加入调色剂中作为电荷控制剂时,所使用的该无机颗粒的实例包括所有通常用作调色剂表面的外部添加剂的无机颗粒,如二氧化硅、氧化铝、氧化钛、碳酸钙、碳酸镁和磷酸三钙的颗粒。在该情况中,无机颗粒可以例如通过使用离子表面活性剂或高分子酸或高分子碱等分散在溶剂中使用。

另外,可以将干燥状态的无机或有机粉末在剪切力作用下添加在本发明的调色剂的表面上以用作流动性助剂、清洁助剂等。

无机粉末的实例包括所有通常用作调色剂表面的外部添加剂的粉末,如二氧化硅、氧化铝、氧化钛、碳酸钙、碳酸镁、磷酸三钙和氧化铈;有机粉末的实例包括所有通常用作调色剂表面的外部添加剂的粉末,如乙烯基树脂、聚酯树脂和硅酮树脂。

当将所述材料用作外部添加剂时,所添加外部添加剂的总量相对于全部调色剂优选为大于或等于2质量%,更优选为大于或等于3质量%。含量少于2质量%会导致调色剂微粒间的空隙不足,并阻止防粘剂的充分渗出。外部添加剂添加总量的上限相对于全部调色剂优选为小于或等于10质量%,更优选为小于或等于8质量%。

本发明的调色剂的体积平均直径优选为4μm至10μm,更优选为5μm至8μm,进一步更优选为5.5μm至7.5μm。大于或等于4μm的直径能有效防止因调色剂散布引起的模糊的产生。另一方面,直径小于或等于10μm时可以得到满意的图像。

从定影效率角度考虑,相对于调色剂的总质量,调色剂的水含量优选为小于或等于0.5质量%。当调色剂的水含量超过0.5质量%时,当瞬间加热至高温时调色剂中的水气化为蒸汽,这通常导致定影时产生的其它杂质的溶解,产生杂质的附着物,并且因调色剂中的水气化为蒸汽时的体积膨胀导致定影图像的变形。调色剂的水含量更优选小于或等于0.3质量%,进一步更优选小于或等于0.1质量%。

在下文中,将描述本发明的调色剂的生产方法。

本发明的调色剂可以通过诸如粉碎法和聚合法等与已知调色剂生产方法相同的方法生产。在粉碎法中,例如本发明的调色剂如下制备:首先,将诸如蜡组合物、着色剂和电荷控制剂等成分根据需要与上述的赤铁矿、粘合剂树脂和红外吸收剂混合,然后用捏合机或挤出机等将混合物熔融挤出。然后将所得熔融混合物粉碎为粗颗粒,并进一步例如在喷射磨中粉碎为细粉末,再通过风力分级器分级为具有所需粒径的调色剂颗粒。本发明的调色剂进而可以通过根据需要向调色剂颗粒加入外部添加剂而制备。

悬浮聚合法或乳液聚合法主要用于通过聚合法的生产中。

为了通过悬浮聚合法生产本发明的调色剂,例如本发明的调色剂可以如下制备:首先,通过将上述的赤铁矿、红外吸收剂、诸如二乙烯基苯等交联剂、诸如十二烷基硫醇等链转移剂、聚合引发剂和需要时的着色剂、电荷控制剂和防粘剂等溶解或分散在诸如苯乙烯、丙烯酸丁酯和丙烯酸-2-乙基己酯等单体中制得组合物。

然后通过将前述单体组合物加入到含有诸如磷酸三钙或聚乙烯醇等悬浮稳定剂和表面活性剂的水相中,并例如在转子定子乳化机、高压乳化机或超声乳化机等中搅拌混合物,从而制得组合物的悬浮物;例如通过氮气置换将反应容器脱氧;然后将混合物加热进行单体聚合以得到颗粒。

在聚合后,将所得微粒洗涤、干燥并根据需要加入外部添加剂以制得本发明的调色剂。

可选地,本发明的调色剂可以例如通过以下方法以乳化聚合制得。首先,通过将诸如苯乙烯、丙烯酸丁酯和丙烯酸-2-乙基己酯等单体加入到其中溶解有诸如过硫酸钾等水溶性聚合引发剂的水中,需要时添加额外的诸如十二烷基硫酸钠等表面活性剂,在搅拌下通过加热混合物使聚合进行而制得树脂颗粒。

然后,通过将优选具有小于或等于1μm的体积平均直径的上述的赤铁矿和红外吸收剂的混合物的粉末和需要时的额外的着色剂、电荷控制剂和防粘剂组分等加入到分散有树脂颗粒的悬浮物中,并调节悬浮物的pH、搅拌强度和温度,由树脂颗粒和赤铁矿粉末等的杂凝集得到杂凝集物。然后将反应体系加热至不低于树脂颗粒的玻璃化转变温度的温度,通过杂凝聚物的融合得到调色剂颗粒。然后,将调色剂颗粒洗涤、干燥并根据需要加入外部添加剂以得到本发明的调色剂。

本发明的静电潜像显影用显影剂包含本发明的静电潜像显影用调色剂和载体。

任何一种已知的载体均可以用作载体。其实例是芯材表面上具有树脂涂布层的树脂涂布载体。可选地,也可以是例如将导电材料分散到基质树脂中的树脂分散型载体。

用作载体的涂布树脂或基质树脂的实例包括但不局限于聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚乙酸乙烯酯、聚乙烯醇、聚乙烯醇缩丁醛、聚氯乙烯、聚乙烯基醚、聚乙烯基酮、氯乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、苯乙烯-丙烯酸酯共聚物、具有有机硅氧烷键的直链硅酮树脂或其改性树脂、氟树脂、聚酯、聚碳酸酯、酚树脂、环氧树脂等。

用作载体的涂布树脂或基质树脂优选为热固性树脂,更优选为含有硅氧烷键的树脂(硅酮树脂)。

硅酮树脂的典型实例包括诸如在侧链上具有甲基和/或苯基的甲基硅酮树脂、苯基硅酮树脂和甲基苯基硅酮树脂等直链硅酮树脂;以及化学键合有其他有机树脂的改性硅酮树脂等。

改性硅酮树脂的典型实例包括含氟树脂、丙烯酸树脂、环氧树脂、聚酯树脂、氟丙烯酸树脂、丙烯酸苯乙烯树脂、醇酸树脂、例如用聚氨酯改性的硅酮树脂和可交联的氟改性硅酮树脂等。优选直链硅酮树脂和氟改性硅酮树脂;更优选氟改性硅酮树脂。

导电材料的实例包括但不局限于诸如金、银和铜等金属;炭黑、氧化钛、氧化锌、硫酸钡、硼酸铝、钛酸钾、氧化锡等。

载体芯材的实例包括诸如铁、镍和钴等磁性金属;诸如铁氧体和磁铁矿等磁性氧化物;玻璃珠等;但对于磁刷法中使用的载体,芯材优选为磁性材料。载体芯材的体积平均直径通常为10μm至500μm,并优选为30μm至100μm。

将涂布涂布液的方法用于对载体芯材的表面进行树脂涂布,其中所述涂布液含有溶解在适当试剂中的涂布树脂和根据需要的各种添加剂。溶剂没有被特别限定,可以考虑所用的涂布树脂和涂布相容性而适当选择。

典型的树脂涂布方法包括将载体芯材浸渍在涂布液中的浸渍法、将涂布液喷涂在载体芯材表面上的喷涂法、在使载体芯材漂浮在流态化空气中的同时喷涂涂布液的流化床法和在捏合涂布机中混合载体芯材和涂层形成液并除去溶剂的捏合涂布机法。

在双组分显影剂中,本发明的光定影彩色调色剂与上述载体的混合比例(重量比例),即调色剂:载体为约1∶100至30∶100,更优选为约3∶100至20∶100。

使用本发明的调色剂的成像方法没有特别限制,只要该方法允许在图像接受体上形成调色剂图像即可,具体地,优选在如下电子照相方式中的成像方法:

该方法包括对感光体进行充电的充电步骤、通过对经充电的感光体进行曝光而在所述感光体上形成潜像的曝光步骤、通过用含有调色剂的显影剂显影形成在所述感光体上的潜像而形成调色剂图像的显影步骤、将形成在所述感光体上的调色剂图像转印至图像接受体上的转印步骤、将已转印到图像接受体上的调色剂图像定影的定影步骤,其中所述调色剂是上述本发明的静电潜像显影用调色剂。

上述每一步骤均可通过常规成像方法所使用中的任何一种已知的方法实施。如果未使用中间转印体等,图像接受体本身可以是记录介质。另外,成像方法可以包含除上述步骤以外的其它步骤,例如清洁潜像担载体表面的清洁步骤。

当将电子照相感光体用作静电潜像担载体时,在成像方法中如下形成图像:首先,例如通过电晕管充电器或接触式充电器将电子照相感光体表面均匀充电,并且曝光,得到静电图像。然后,通过使所述表面与形成有显影剂层的显影辊接触并由此使调色剂颗粒附着到静电图像上而在电子照相感光体上形成调色剂图像。通过使用诸如电晕管充电器将所形成的调色剂图像转印到诸如纸等图像接受体的表面上。然后在定影单元中将已转印到记录介质表面上的调色剂图像定影,从而得到记录介质上的图像。

通常使用诸如无定形硅或硒等无机感光体或诸如聚硅烷或酞菁等有机感光体作为电子照相感光体的电荷产生材料或电荷输送材料,特别是因为无定形硅的寿命较长,因而是优选的。

定影单元没有特别限制,可以是光定影单元、炉定影单元、加热辊定影单元等。

在定影步骤中使用的光源的实例包括普通卤素灯、水银灯、闪光灯、红外激光器等,但能够瞬时定影因此可以节约能量的闪光灯是最优选的。闪光灯的发射能优选为1.0J/cm2至7.0J/cm2,更优选为2J/cm2至5J/cm2

作为氙灯强度的指标,每单位面积的闪光灯的发射能可以用下式(2)表示:

S=((1/2)×C×V2)/(u×L)×(n×f)---(2)

在式(2)中,n代表同时工作的灯的数目;f,点灯频率(Hz);V,输入电压(V);C,电容器容量(F);u,处理行进速度(cm/s);L,闪光灯有效发光宽度[通常为最大纸宽度(cm)];S,能量密度(J/cm2)。

本发明的光定影方法优选为延迟方法,其中多个闪光灯以一定时间间隔发光。所述延迟方法是成排布置多个闪光灯,以约0.01ms至100ms的间隔将各灯点亮,并多次照射调色剂图像的同一区域的方法。以此方式,不是一次而是重复多次将部分光能施加到调色剂图像上的方法可以使定影条件温和并且可以同时提供优异的耐脱墨性(void resistance)和定影效率。

当用闪光多次照射调色剂图像时,闪光灯的发射能是指每次闪光的每单位面积发射能的总量。

在本发明中,闪光灯的数目优选为1至20,更优选为2至10。另外,多个闪光灯发光的时间间隔优选为0.1msec(毫秒)至20msec,更优选为1msec至3msec。

再另外,单次闪光灯照射的发射能优选为0.1J/cm2至1J/cm2,更优选为0.4J/cm2至0.8J/cm2

在上述通过使用闪光灯的光定影中,将调色剂表面瞬间加热至高温,导致升华物的升华并使其附着在废气过滤器和其他部件上,但本发明的调色剂即使在瞬间加热至高温时也不会导致升华物升华,因此可以防止其附着在废气过滤器和其他部件上。

如果定影步骤是在一个加热辊与另一与之相接触的加热辊之间的辊隙区域将已转印到图像接受体上的调色剂图像定影的加热辊定影步骤,则当以大于或等于400mm/sec的定影速度进行处理时,调色剂表面被加热至高温,导致升华物升华并使其附着在废气过滤器和其他部件上;但是,即使在该情形下,通过使用本发明的调色剂,即使当调色剂被加热至高温时,也可以防止升华物升华并防止其附着在废气过滤器和其他部件上。

实施例

在下文中,将参考实施例详细描述本发明,但是应当理解,本发明并不限于此。在以下说明书中,除非另有规定,否则术语“份”表示“质量份”。

(粒径和粒径分布的测定方法)

本发明的粒径(也称为“粒度”)和测量粒径分布的方法(也称为“粒度分布测量”)如下所述。

在本发明中,当被分析的颗粒直径为大于或等于2μm时,所使用的分析仪为Coulter Multisizer II(由Beckmann Coulter制造)且所使用的电解液为ISOTON-II(由Beckmann Coulter制造)。

在测量中,将0.5mg至50mg分析样品加入到2ml包含作为分散剂的表面活性剂的水溶液中,优选为5%烷基苯磺酸钠水溶液。将该混合物加入到100毫升上述电解液中。

将悬浮有样品的电解液在超声均化器中分散约1分钟,通过使用Coulter Multisizer II和直径为100μm的孔分析直径为2μm至60μm的颗粒来测定体积平均颗粒分布和数量平均颗粒分布。所测定的颗粒数目为50,000。

本发明的调色剂的粒径分布如下测定:通过由所测量的粒径分布绘制每个所划分的粒径范围(通道)中的体积平均数目,从最小直径作出累积分布曲线,将累积16%处的累积数量粒径定义为D16p,将累计50%处的累积体积粒径定义为D50v,将累积84%处的累积数量粒径定义为D84p。

体积平均直径为D50v,且GSDp根据下式计算:

GSDp={(D84p)/(D16p)}0.5

当所测量的颗粒直径小于2μm时,所使用的仪器例如是激光衍射粒径分布分析仪(LA-700:Horiba,Ltd.制造)。测量中,制备作为固体含量以约2g的量包含样品的分散液并用离子交换水稀释到总体积约为40ml。将分散液放置到池中并静置约两分钟,在池中浓度均匀后进行测量。将在每个通道中所得到的直径从较小体积平均直径累积,将累积50%时的直径定义为体积平均直径。

在测量诸如外部添加剂等其他粉末时,将2g样品加入到50ml表面活性剂水溶液中,优选5%的烷基苯磺酸钠;将混合物在超声分散机(1,000Hz)中分散2分钟;如此制备的样品通过与上述相同的方法进行测定。

(调色剂、树脂和防粘剂的分子量和分子量分布的测定方法)

本发明的静电潜像显影用调色剂的特定分子量分布在如下条件下测定:GPC仪器:“HLC-8120GPC,SC-8020(Tosoh Corporation制造);柱子:两根柱子;“TSK凝胶,Super HM-H(Tosoh Corporation制造,6.0mmID×15cm)”;洗脱剂:甲苯。测试中的样品浓度为0.5质量%;流速,0.6ml/min;样品注入量,10μl,测量温度,60℃;检测器,红外检测器。校准曲线通过使用由Tosoh Corporation生产的10个聚苯乙烯标准样品“TSK Standards”制得:“A-500”、“F-1”、“F-10”、“F-80”、“F-380”、“A-2500”、“F-4”、“F-40”、“F-128”和“F700”。

(防粘剂熔点和调色剂的玻璃化转变温度的测定方法)

本发明的调色剂中所使用的防粘剂的熔点和调色剂的玻璃化转变温度通过按照ASTM D3418-8所规定的方法由使用DSC(差示扫描热量计)得到的最大主峰值测定。

将由Perkin Elmer制造的DSC-7用于测量最大主峰值。该仪器通过使用铟和锌的熔点进行温度修正、使用铟的熔化热进行检测器的热量修正而进行校准。通过在10℃/min的程序化加热速率下加热放置于铝盘上的样品和作为对照的空盘而进行测量。

(树脂和防粘剂的酸值)

粘合剂树脂和调色剂的酸值根据由JIS K0070-1992所规定的电势滴定法测量,其所公开的内容在此引入作为参考。

(防粘剂1的制备)

在上述制备HPLC装置(LC-9101,由日本分析工业社制造)中将具有与14,900至15,100的分子量相对应的保留时间的防粘剂组分从聚乙烯(NL-900:由三井化学社制造)中分离。将甲苯从分离液中蒸发,制得防粘剂1。在蒸发器中在100Pa和60℃的条件下将甲苯除去。

所得防粘剂1中的烃具有15,000的Mw和1,071的平均碳数N;且碳数为1,061至1,081的组分的比率为91质量%。结果总结在表1中。

(防粘剂2的制备)

防粘剂2以与防粘剂1相同的方法制备,不同的是将具有与14,900至15,300的分子量相对应的保留时间的防粘剂组分用制备HPLC分离。所得防粘剂2中的烃具有15,100的Mw和1,079的平均碳数N;且碳数为1,069至1,089的组分的比率为82质量%。结果总结在表1中。

(防粘剂3的制备)

防粘剂3以与防粘剂1相同的方法制备,不同的是将具有与14,800至15,500的分子量相对应的保留时间的防粘剂组分用制备HPLC分离。所得防粘剂3中的烃具有15,200的Mw和1,086的平均碳数N;且碳数为1,076至1,096的组分的比率为72质量%。结果总结在表1中。

(防粘剂4的制备)

在上述制备HPLC装置(LC-9101,由日本分析工业社制造)中将具有与11,800至12,200的分子量相对应的保留时间的防粘剂组分从聚乙烯(100份NL-900和100份NL-800(均由三井化学社制造)的混合物)中分离。所得防粘剂4中的烃具有12,100的Mw和864的平均碳数N;且碳数为854至874的组分的比率为88质量%。结果总结在表1中。

(防粘剂5的制备)

在上述制备HPLC装置(LC-9101,由日本分析工业社制造)中将具有与24,000至25,000的分子量相对应的保留时间的防粘剂组分从聚乙烯(Creolex K4125:由Asahi Kasei Chemicals Corp.制造)中分离。

所得防粘剂4中的烃具有24,600的Mw和1,757的平均碳数N;且碳数为1,747至1,767的组分的比率为71质量%。结果总结在表1中。

(防粘剂6的制备)

防粘剂6以与防粘剂1相同的方法制备,不同的是将具有与14,000至15,500的分子量相对应的保留时间的防粘剂组分用制备HPLC分离。所得防粘剂6中的烃具有14,800的Mw和1,057的平均碳数N;且碳数为1,047至1,067的组分的比率为65质量%。结果总结在表1中。

(防粘剂7的制备)

在上述制备HPLC装置(LC-9101,由日本分析工业社制造)中将具有与11,000至11,700的分子量相对应的保留时间的防粘剂组分从聚乙烯(800P:由三井化学社制造)中分离。

所得防粘剂7中的烃具有11,400的Mw和814的平均碳数N;且碳数为804至824的组分的比率为84质量%。结果总结在表1中。

(聚酯树脂1的制备)

将35摩尔份的聚氧乙烯(2,0)-2,2-二(4-羟苯基)丙烷、65摩尔份的聚氧丙烯(2,2)-2,2-二(4-羟苯基)丙烷、95摩尔份的对苯二甲酸、5摩尔份的苯偏三酸、相对于这些酸组分(对苯二甲酸和苯偏三酸的总摩尔数)为0.05摩尔份的氧化二丁基锡放置在已预热和干燥的两颈烧瓶中;在将氮气供应至容器中后,将混合物在惰性环境下加热并使其在180℃至200℃缩聚12小时并随后在210℃至250℃下逐渐减压至100 Pa,从而得到聚酯树脂1。所得聚酯树脂1的重均分子量(Mw)(换算为聚苯乙烯)经GPC(凝胶渗透色谱法)测定为16,000;数均分子量(Mn)为6,900;且比率(重均分子量)/(数均分子量)为2.31。聚酯树脂1的酸值为12mgKOH/g。

(聚酯树脂2的制备)

聚酯树脂2以与聚酯树脂1相同的方法制备,不同的是将制备聚酯树脂1时的对苯二甲酸和苯偏三酸的量分别变为92摩尔份和8摩尔份,且氧化二丁基锡变为0.08摩尔份。

所得聚酯树脂2的重均分子量(Mw)为21,000;数均分子量(Mn)为6,100;且比率(重均分子量)/(数均分子量)为3.44。聚酯树脂2的酸值为15mgKOH/g。

(聚酯树脂3的制备)

聚酯树脂3以与聚酯树脂1相同的方法制备,不同的是将制备聚酯树脂1时的对苯二甲酸和苯偏三酸的量分别变为90摩尔份和10摩尔份,且氧化二丁基锡变为0.1摩尔份。

所得聚酯树脂3的重均分子量(Mw)为23,000;数均分子量(Mn)为5,100;且比率(重均分子量)/(数均分子量)为4.71。聚酯树脂3的酸值为26mgKOH/g。

(聚酯树脂4的制备)

聚酯树脂4以与聚酯树脂1相同的方法制备,不同的是将制备聚酯树脂1时的对苯二甲酸和苯偏三酸的量分别变为87摩尔份和13摩尔份,且氧化二丁基锡变为0.09摩尔份。

所得聚酯树脂4的重均分子量(Mw)为22,000;数均分子量(Mn)为4,200;且比率(重均分子量)/(数均分子量)为5.24。聚酯树脂4的酸值为35mgKOH/g。

(调色剂1的制备)

将88份聚酯树脂1、5份碳(NIPEX-3:Degussa)和7份防粘剂1放置在亨舍尔混合机中并混合,将混合物在挤出机中在180℃进一步共混。然后用锤磨机粉碎混合物并用喷射磨粉碎成微粉并在风力分级器中进行分级,从而得到具有8.7μm的体积平均直径的黑色着色颗粒。然后,向其中加入0.8份疏水二氧化硅颗粒(TG820F:CABOT)并在亨舍尔混合机中共混,从而得到黑色粉末调色剂1。

(调色剂2至7的制备)

调色剂2至7以与调色剂1相同的方法制备,不同的是将制备调色剂1时使用的防粘剂1分别替换为防粘剂2至7。

(调色剂8至10的制备)

调色剂8至10以与调色剂1相同的方法制备,不同的是将制备调色剂1时使用的聚酯树脂1分别替换为聚酯树脂2至4。

由此得到的每一种调色剂1至10中的水含量由如下方法测定,结果总结在表1中。水含量如下测定:水含量依照JIS K-0068-2001所规定的容量滴定法(其所披露的内容在此引入作为参考)通过使用京都电子社生产的Karl Fischer分析仪进行测定。样品量为2g;炉温,200℃;加热时间,10分钟;测量在流速为200ml/min的氮气下进行。按原样使用由三菱化学社生产的Karl Fischer溶液。

(显影剂1的制备)

通过将2份硅酮树脂(SR2410:由Dow Corning Toray Silicone生产,预先在150℃烧结30分钟)涂布在98份锰铁氧体颗粒载体芯材的表面上制得体积平均直径为50μm的载体,向所述载体加入4.5份调色剂1;将混合物在20升球磨机中共混30分钟,从而得到显影剂1。

(显影剂2至10的制备)

显影剂2至10以与显影剂1相同的方法制得,不同的是将显影剂1的制备中使用的调色剂1分别替换为调色剂2至10。

<实施例1>

在部分改装的高速打印机F6760D(由富士通社制造)中通过使用显影剂1以0.7mg/cm2的附着量在耐热聚酰亚胺膜上形成调色剂粉末图像。在改装高速打印机F6760D中,调色剂粉末图像在充电、曝光、显影和转印步骤中而不在定影步骤中形成。

(通过机器的实际运行对废气过滤器的寿命的评价)

改装高速打印机F6760D中的废气过滤器的寿命可以通过在使用显影剂1以60%的打印率连续打印图像时,使用压降计(DPG 203N15:Okano Works)测量打印机废气过滤器的压降来测定。结果总结在表1中。当压降显著增加时所打印的纸张数量如表1所示。当即使打印300,000张以后仍没有问题时,表示为“无问题”。

还对废气过滤器的堵塞程度单独进行评价。结果总结在表1中。评价标准如下:无堵塞,G1;轻微堵塞但无实用问题,G2;有些堵塞但可以容许,G3;和堵塞G4。

<实施例2至8和比较例1和2>

在改装高速打印机F6760D(富士通)中以与实施例1中相同的方式对废气过滤器的寿命和堵塞程度进行评价,不同的是将实施例1中所使用的显影剂1替换为表1中所示的显影剂2至10。结果总结在表1中。

表1

显影剂       调色剂               防粘剂粘合剂树脂       评价结果种类种类水含量(质量%)种类 重均分 子量  平均  碳数  N在N-10至N+10范围内的组分的比率种类当废气过滤器的压降增加时的纸张数堵塞实施例1显影剂1调色剂1 0.1防粘剂1 15000 1071 91质量%聚酯树脂1无问题G1实施例2显影剂2调色剂2 0.3防粘剂2 15100 1079 82质量%聚酯树脂1无问题G2实施例3显影剂3调色剂3 0.5防粘剂3 15200 1086 72质量%聚酯树脂1无问题G3实施例4显影剂4调色剂4 0.2防粘剂4 12100 864 88质量%聚酯树脂1无问题G2实施例5显影剂5调色剂5 0.4防粘剂5 24600 1757 71质量%聚酯树脂1无问题G3实施例6显影剂8调色剂8 0.1防粘剂1 15000 1071 91质量%聚酯树脂2无问题G1实施例7显影剂9调色剂9 0.3防粘剂1 15000 1071 91质量%聚酯树脂3无问题G2实施例8显影剂10调色剂10 0.5防粘剂1 15000 1071 91质量%聚酯树脂4无问题G3比较例1显影剂6调色剂6 0.7防粘剂6 14800 1057 65质量%聚酯树脂1150,000G4比较例2显影剂7调色剂7 1.0防粘剂7 11400 814 84质量%聚酯树脂1100,000G4

对于持续打印时废气过滤器的压降,通过使用调色剂1至5或8至10制备的显影剂即使在打印300,000张后也不会导致压降的增加并使得能够稳定运行,但通过使用调色剂6或7制备的显影剂在100,000至150,000页时导致压降显著增加。观察使用调色剂1时废气过滤器的横截面显示,废气过滤器收集均匀穿透到过滤器的下层的灰尘。相反,使用调色剂2至5的废气过滤器显示,在过滤器上层的堵塞没有达到产生问题的程度,而使用调色剂6或7的废气过滤器显示在过滤器的上层发生堵塞。

由所述结果明显可知,通过使用本发明的调色剂,可减少在用闪光照射定影时或在高速定影时调色剂成分的升华,并减少由冷却在废气过滤器上层的升华物的固化导致的压降的增加。因此,因为整个过滤器表面的有效使用而增加了过滤器的寿命。

相反,当使用比较例中制备的调色剂时,难以避免因调色剂中的蜡成分(即防粘剂和定影助剂)的升华导致的废气过滤器的堵塞和压降的增加,并难以实现废气过滤器收集灰尘的稳定运转。

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