本發明涉及一種靜電荷圖像顯影用色調劑組、靜電荷圖像顯影劑組和色調劑盒組。
背景技術:
為了形成電子照相式圖像,通常,使用包括黃色、品紅色、青色和黑色的四色色調劑產生圖像的顏色。另外,為了形成具有金屬光澤的圖像,使用光輝性色調劑。
例如,專利文獻1公開了一種色調劑組,其至少包含:第一光輝性色調劑,其至少包含光輝性顏料;和第二光輝性色調劑,其至少包含光輝性顏料并表現出與第一光輝性色調劑不同的顏色。
專利文獻1:日本特開2014-021300號公報
技術實現要素:
本發明的目的在于提供一種靜電荷圖像顯影用色調劑組,與光輝性色調劑、黑色色調劑和彩色色調劑不滿足條件表達式(1)或(2)的情況相比,其防止在僅使用黑色色調劑和彩色色調劑連續形成圖像后使用光輝性色調劑形成圖像時產生的濃度不均勻。
上述目的可用以下構成實現。
根據本發明的第一方面,提供了一種靜電荷圖像顯影用色調劑組,其包含:
光輝性色調劑,所述光輝性色調劑含有包含光輝性顏料和第一粘合劑樹脂的色調劑顆粒;
黑色色調劑,所述黑色色調劑含有包含第二粘合劑樹脂的色調劑顆粒;和
黑色色調劑以外的彩色色調劑,所述彩色色調劑含有包含第三粘合劑樹脂的色調劑顆粒,
其中,所述光輝性色調劑、所述黑色色調劑和所述彩色色調劑滿足以下表達式(1)和(2):
光輝性色調劑的介電損耗系數>黑色色調劑的介電損耗系數>彩色色調劑的介電損耗系數表達式(1),和
25×10-3≤(光輝性色調劑的介電損耗系數)-(彩色色調劑的介電損耗系數)≤95×10-3表達式(2)。
根據本發明的第二方面,在第一方面所述的靜電荷圖像顯影用色調劑組中,所述第一粘合劑樹脂包含第一結晶性聚酯樹脂,所述第二粘合劑樹脂包含第二結晶性聚酯樹脂,且所述第三粘合劑樹脂包含第三結晶性聚酯樹脂,且
所述光輝性色調劑的第一結晶性聚酯的碳鏈長度大于所述黑色色調劑的第二結晶性聚酯樹脂的碳鏈長度和所述彩色色調劑的第三結晶性聚酯樹脂的碳鏈長度。
根據本發明的第三方面,在第二方面所述的靜電荷圖像顯影用色調劑組中,所述第一結晶性聚酯樹脂的碳鏈長度與所述第二結晶性聚酯樹脂的碳鏈長度之差為1~8,且所述第一結晶性聚酯樹脂的碳鏈長度與所述第三結晶性聚酯樹脂的碳鏈長度之差為1~8。
根據本發明的第四方面,在第二方面所述的靜電荷圖像顯影用色調劑組中,所述第一結晶性聚酯樹脂的碳鏈長度與所述第二結晶性聚酯樹脂的碳鏈長度之差為2~6,且所述第一結晶性聚酯樹脂的碳鏈長度與所述第三結晶性聚酯樹脂的碳鏈長度之差為2~6。
根據本發明的第五方面,在第一方面所述的靜電荷圖像顯影用色調劑組中,在觀察光輝性色調劑的各色調劑顆粒的投影圖像時,在所述色調劑顆粒的兩端部的所述色調劑顆粒的切線a與所述光輝性顏料的切線b之間的平均距離為30nm以上且小于1,000nm,所述切線a與所述色調劑顆粒的長軸方向垂直,所述切線b與切線a平行并離切線a最近。
根據本發明的第六方面,在第一方面所述的靜電荷圖像顯影用色調劑組中,所述第一粘合劑樹脂包含第一結晶性聚酯樹脂,所述第二粘合劑樹脂包含第二結晶性聚酯樹脂,且所述第三粘合劑樹脂包含第三結晶性聚酯樹脂,且
所述第一結晶性聚酯樹脂相對于所述光輝性色調劑的色調劑顆粒的含量低于所述第二結晶性聚酯樹脂相對于所述黑色色調劑的色調劑顆粒的含量和所述第三結晶性聚酯樹脂相對于所述彩色色調劑的色調劑顆粒的含量。
根據本發明的第七方面,在第六方面所述的靜電荷圖像顯影用色調劑組中,所述第一結晶性聚酯樹脂相對于所述光輝性色調劑的色調劑顆粒的含量與所述第二結晶性聚酯樹脂相對于所述黑色色調劑的色調劑顆粒的含量之差為2~10,且所述第一結晶性聚酯樹脂相對于所述光輝性色調劑的色調劑顆粒的含量與所述第三結晶性聚酯樹脂相對于所述彩色色調劑的色調劑顆粒的含量之差為2~10。
根據本發明的第八方面,在第一方面所述的靜電荷圖像顯影用色調劑組中,所述光輝性色調劑還包含有機顏料。
根據本發明的第九方面,提供了一種靜電荷圖像顯影劑組,其包含:
第一靜電荷圖像顯影劑,所述第一靜電荷圖像顯影劑包含載體和第一~第八方面中任一方面所述的靜電荷圖像顯影用色調劑組的所述光輝性色調劑;
第二靜電荷圖像顯影劑,所述第二靜電荷圖像顯影劑包含載體和第一~第八方面中任一方面所述的靜電荷圖像顯影用色調劑組的所述黑色色調劑;和
第三靜電荷圖像顯影劑,所述第三靜電荷圖像顯影劑包含載體和第一~第八方面中任一方面所述的靜電荷圖像顯影用色調劑組的所述彩色色調劑。
根據本發明的第十方面,提供了一種色調劑盒組,其包括:
第一色調劑盒,所述第一色調劑盒包含容納第一~第八方面中任一方面所述的靜電荷圖像顯影用色調劑組的所述光輝性色調劑的色調劑容器;
第二色調劑盒,所述第二色調劑盒包含容納第一~第八方面中任一方面所述的靜電荷圖像顯影用色調劑組的所述黑色色調劑的色調劑容器;和
第三色調劑盒,所述第三色調劑盒包含容納第一~第八方面中任一方面所述的靜電荷圖像顯影用色調劑組的所述彩色色調劑的色調劑容器,
其中,所述色調劑盒組能夠從圖像形成裝置拆卸。
根據本發明的第一、第三或第四方面,可以提供一種靜電荷圖像顯影用色調劑組,與光輝性色調劑、黑色色調劑和彩色色調劑不滿足條件表達式(1)或(2)的情況相比,其防止在僅使用黑色色調劑和彩色色調劑連續形成圖像后使用光輝性色調劑形成圖像時產生的濃度不均勻。
根據本發明的第五方面,可以提供一種靜電荷圖像顯影用色調劑組,與在觀察光輝性色調劑的各色調劑顆粒的投影圖像時,在所述色調劑顆粒的兩端部的所述色調劑顆粒的切線a與所述光輝性顏料的切線b之間的平均距離為小于30nm或1,000nm以上(所述切線a與所述色調劑顆粒的長軸方向垂直,所述切線b與切線a平行并離切線a最近)的情況相比,其防止在僅使用黑色色調劑和彩色色調劑連續形成圖像后使用光輝性色調劑形成圖像時產生的濃度不均勻。
根據本發明的第二方面,可以提供一種靜電荷圖像顯影用色調劑組,與光輝性色調劑的結晶性聚酯樹脂的碳鏈長度短于黑色色調劑的結晶性聚酯樹脂的碳鏈長度和彩色色調劑的結晶性聚酯樹脂的碳鏈長度的情況相比,其防止在僅使用黑色色調劑和彩色色調劑連續形成圖像后使用光輝性色調劑形成圖像時產生的濃度不均勻。
根據本發明的第六或第七方面,可以提供一種靜電荷圖像顯影用色調劑組,與光輝色調劑的結晶性聚酯樹脂相對于光輝性色調劑的色調劑顆粒的含量高于黑色色調劑的結晶性聚酯樹脂相對于黑色色調劑的色調劑顆粒的含量和彩色色調劑的結晶性聚酯樹脂相對于彩色色調劑的色調劑顆粒的含量的情況相比,其防止在僅使用黑色色調劑和彩色色調劑連續形成圖像后使用光輝性色調劑形成圖像時產生的濃度不均勻。
根據本發明的第八方面,可以提供一種靜電荷圖像顯影用色調劑組,與光輝性色調劑、黑色色調劑和彩色色調劑不滿足條件表達式(1)或(2)的情況相比,即使在光輝性色調劑還包含有機顏料時,其也防止在僅使用黑色色調劑和彩色色調劑連續形成圖像后使用光輝性色調劑形成圖像時產生的濃度不均勻。
根據本發明的第九或第十方面,可以提供一種靜電荷圖像顯影劑組或色調劑盒組,與應用包含不滿足條件表達式(1)或(2)的光輝性色調劑、黑色色調劑和彩色色調劑的靜電荷圖像顯影用色調劑組的情況相比,其防止在僅使用黑色色調劑和彩色色調劑連續形成圖像后使用光輝性色調劑形成圖像時產生的濃度不均勻。
附圖說明
將基于附圖詳細描述本發明的示例性實施方式,其中:
圖1是示出了獲得光輝性色調劑顆粒的切線a與光輝性顏料的切線b之間的距離的方法的圖示;
圖2是示出了本發明的示例性實施方式的圖像形成裝置的實例構造的示意圖;和
圖3是示出了本發明的示例性實施方式的處理盒的實例構造的示意圖。
具體實施方式
下面,將描述作為本發明實例的示例性實施方式。
靜電荷圖像顯影用色調劑組
本發明的示例性實施方式的靜電荷圖像顯影用色調劑組(下面簡稱為“色調劑組”)包含:含有包含光輝性顏料和第一粘合劑樹脂的色調劑顆粒的光輝性色調劑;含有包含第二粘合劑樹脂的色調劑顆粒的黑色色調劑;和含有包含第三粘合劑樹脂的色調劑顆粒的黑色以外的彩色色調劑。
所述光輝性色調劑、所述黑色色調劑和所述彩色色調劑滿足以下表達式(1)和(2)。在該情況中,在本示例性實施方式的色調劑組包含多種彩色色調劑(如黃色色調劑、品紅色色調劑和青色色調劑)時,以下條件表達式(2)中的“彩色色調劑的介電損耗系數”表示彩色色調劑的介電損耗系數中最低的介電損耗系數。
條件表達式(1):光輝性色調劑的介電損耗系數>黑色色調劑的介電損耗系數>彩色色調劑的介電損耗系數
條件表達式(2):25×10-3≤(光輝性色調劑的介電損耗系數)-(彩色色調劑的介電損耗系數)≤95×10-3
在現有技術中,已知包含光輝性色調劑、黑色色調劑和黑色以外的彩色色調劑(如黃色色調劑、品紅色色調劑和青色色調劑)的色調劑組。
在安裝了色調劑組的圖像形成裝置中,在許多情況下,不使用光輝性色調劑,僅使用黑色色調劑和彩色色調劑連續打印圖像。在該情況中,阻礙了包含光輝性色調劑的顯影單元(顯影單元的實例)的運行,而包含黑色色調劑和彩色色調劑的顯影單元的顯影劑則進行重復攪拌。因此,隨時間推移,與光輝性色調劑相比,負荷更容易施加在黑色色調劑和彩色色調劑上。結果,容易出現著色劑的暴露和外添劑的包埋,由此介電損耗系數容易增大。因此,由于上述負荷,光輝性色調劑、黑色色調劑和彩色色調劑的電學特性容易隨時間改變。
此處,介電損耗是指以下現象:當對電介質(對應本示例性實施方式的光輝性色調劑、黑色色調劑和彩色色調劑)施加交流電場時,電介質中的電能轉化為熱能并損失。介電損耗系數是指電能的損耗系數。
具體而言,據推測,當在黑色色調劑和彩色色調劑的介電損耗系數隨時間推移增大的情況下使用光輝性色調劑形成圖像時,各色調劑的介電損耗系數之間的差異(電學特性之間的差異)引發以下現象。
通常,在圖像形成裝置中,當色調劑圖像進行轉印(多重轉印或統一轉印)時,調整轉印電場從而獲得最佳的轉印效率。具體而言,在調整過程中,可以對介電損耗系數隨時間推移而增大的黑色色調劑和彩色色調劑施加比初始轉印電場高的轉印電場。當在此種轉印電場中使用介電損耗系數低于黑色色調劑和彩色色調劑的光輝性色調劑形成圖像時,在轉印過程中電荷注入光輝性色調劑。結果,容易導致轉印不均勻,并且在所獲得圖像中容易導致濃度不均勻。
另一方面,在本示例性實施方式的色調劑組中,預先調整光輝性色調劑、黑色色調劑和彩色色調劑的介電損耗系數,使得色調劑滿足條件表達式(1)和(2)。
條件表達式(1)表示色調劑的介電損耗系數從高開始的順序為光輝性色調劑、黑色色調劑和彩色色調劑。在條件表達式(1)中,考慮到黑色色調劑和彩色色調劑的介電損耗系數容易隨時間推移增大的事實,預先將黑色色調劑和彩色色調劑的介電損耗系數調整為低于光輝性色調劑的介電損耗系數。
另一方面,本來,黑色色調劑具有介電損耗系數容易高于彩色色調劑的特性。
因此,在本示例性實施方式的色調劑組中,將光輝性色調劑的初始介電損耗系數與彩色色調劑的初始介電損耗系數之差調整為上述范圍、即滿足條件表達式(2),并進一步滿足條件表達式(1)。結果,在黑色色調劑和彩色色調劑的介電損耗系數隨時間推移增大的情況下,可將色調劑的介電損耗系數之間的差異調整至特定范圍。因此,在轉印(多重轉印或統一轉印)色調劑圖像時,施加在各色調劑上的轉印電場達到最佳狀態,并且各色調劑圖像容易以基本上最佳的轉印效率進行轉印。也就是,即使在僅使用黑色色調劑和彩色色調劑連續形成圖像后使用光輝性色調劑形成圖像時,在轉印過程中電荷也不容易注入光輝性色調劑中,并且防止色調劑圖像轉印不均勻的出現。結果,所獲得圖像中不容易導致濃度不均勻。
因此,在本示例性實施方式的色調劑組中,防止在僅使用黑色色調劑和彩色色調劑連續形成圖像后使用光輝性色調劑形成圖像時產生的濃度不均勻,并容易隨時間推移獲得高品質圖像。
轉印不均勻和濃度不均勻容易在高溫高濕度環境和低溫低濕度環境中大量發生。不過,在本示例性實施方式的色調劑組中,即使在上述環境中,也防止轉印不均勻和濃度不均勻的出現,并容易隨時間推移獲得高品質圖像。
在本示例性實施方式的條件表達式(2)中,從進一步表現出本示例性實施方式的色調劑組的效果來看,優選的是滿足下述條件表達式(22),并更優選的是滿足下述條件表達式(23)。
條件表達式(22):35×10-3≤(光輝性色調劑的介電損耗系數)-(彩色色調劑的介電損耗系數)≤80×10-3
條件表達式(23):40×10-3≤(光輝性色調劑的介電損耗系數)-(彩色色調劑的介電損耗系數)≤60×10-3
光輝性色調劑、黑色色調劑和彩色色調劑(下面稱為“色調劑”)的介電損耗系數如下進行測量。
色調劑在98067kpa(1,000kgf/cm2)下進行加壓成型2分鐘,以獲得直徑為50mm且厚度為3mm的盤形物。將成型品在溫度為40℃且相對濕度為50%的氣氛中保持17小時,并進一步在溫度為25℃且相對濕度為55%的氣氛中保持24小時。
接下來,將色調劑設置在電極距離為38mm的固體電池(se-71,andoelectricco.,ltd.制造)中,并在1,000hz和5.0v的條件下使用電介質測量系統(126096w,amtekinc.制造)測量色調劑的介電損耗系數。
在本示例性實施方式的色調劑組中,滿足上述條件表達式(1)和(2)的光輝性色調劑的優選實例包括其色調劑顆粒(光輝性色調劑顆粒)靠近光輝性顏料的光輝性色調劑。
具體而言,當觀察各個光輝性色調劑顆粒的投影圖像時,在所述色調劑顆粒的兩端部的所述色調劑顆粒的切線a與所述光輝性顏料的切線b之間的平均距離(下面還稱為“切線ab間距離”)為30nm以上且小于1,000nm(更優選為100nm以上且小于800nm,還更優選為300nm以上且小于500nm),所述切線a與所述色調劑顆粒的長軸方向垂直,所述切線b與切線a平行并離切線a最近。
此處,“長軸方向”是指最長軸的方向。
通過將切線ab間距離調整至以上范圍,光輝性色調劑顆粒與光輝性顏料之間的距離較短。因此,光輝性色調劑的介電損耗系數容易改善,并且容易滿足條件表達式(1)和(2)。結果,更容易表現出本示例性實施方式的色調劑組的效果。
下面,將使用附圖描述光輝性色調劑顆粒的切線ab間距離。
圖1是示意性示出了光輝性色調劑顆粒的投影圖像的圖示。
光輝性色調劑顆粒50是厚度為l1的扁平狀色調劑顆粒,并且包括例如扁平狀光輝性顏料52和54。光輝性顏料52和54沿光輝性色調劑顆粒50的長軸方向y排列。
另外,光輝性色調劑顆粒60是厚度為l2的扁平狀色調劑顆粒,并且包括例如扁平狀光輝性顏料62。光輝性顏料62的長軸方向相對于光輝性色調劑顆粒60的長軸方向y以一定的角度傾斜。
光輝性色調劑顆粒50的切線ab間距離如下獲得。
首先,獲得光輝性色調劑顆粒50在長軸方向y上的一端56的切線56a和切線56b之間的距離56c,切線56a接觸光輝性色調劑顆粒50的表面并與長軸方向y垂直,并且切線56b(光輝性顏料54的切線)與光輝性顏料52或54的表面接觸,平行于切線56a,并與切線56a最近。
同樣,獲得光輝性色調劑顆粒50在長軸方向y上的另一端58的切線58a和切線58b之間的距離58c,切線58a接觸光輝性色調劑顆粒50的表面并與長軸方向y垂直,并且切線58b(光輝性顏料52的切線)與光輝性顏料52或54的表面接觸,平行于切線58a,并與切線58a最近。
距離56c和距離58c的平均值是光輝性色調劑顆粒50的切線ab間距離。
相似地,在光輝性色調劑顆粒60中,將光輝性色調劑顆粒60的一端66的切線66a與切線66b之間的距離66c和光輝性色調劑顆粒60的另一端68的切線68a與68b之間的距離68c的平均值設定為切線ab間距離。
另外,光輝性色調劑中包含的光輝性色調劑顆粒的切線ab間距離的實際測量方法例如如下。
具體而言,首先,將0.1份光輝性色調劑、4份離子交換水和0.01份陰離子表面活性劑(neogenr,daiichikogyoseiyakuco.ltd.制造)彼此混合以制備分散液。接下來,使用流動顆粒圖像分析儀fpia-3000(sysmexcorporation制造),觀察分散液中的4500個光輝性色調劑顆粒的投影圖像。獲得各個光輝性色調劑顆粒的切線ab間距離值,并將其平均值獲得為“光輝性色調劑中包含的光輝性色調劑顆粒的切線ab間距離”。
通過觀察獲得的光輝性色調劑顆粒的投影圖像的明暗,取決于是否存在光輝性顏料而不同。因此,基于投影圖像的亮度,存在光輝性顏料的區域(暗部)和不存在光輝性顏料的樹脂層區域(亮部)可彼此區分開。
優選的是,在光輝性色調劑顆粒一端的切線a和切線b之間的距離和在光輝性色調劑顆粒另一端的切線a和切線b之間的距離均處于上述范圍內。
在本示例性實施方式的光輝性色調劑中,將切線ab間距離調整至上述范圍內的方法的實例包括:在作為色調劑制備方法之一的凝集聚結法的色調劑制備工序中,通過改變粘合劑樹脂和凝集劑的添加量和添加次數來控制切線ab間距離的方法;和在色調劑制備工序中,通過控制在添加粘合劑樹脂和凝集劑期間的攪拌速度而控制切線ab間距離的方法。
另外,在本示例性實施方式的色調劑組中,為了獲得滿足上述條件表達式(1)和(2)的光輝性色調劑、黑色色調劑和彩色色調劑,優選的是,光輝性色調劑、黑色色調劑和彩色色調劑的第一至第三粘合劑樹脂中的每一個各自獨立地包括結晶性聚酯樹脂,并且光輝性色調劑的結晶性聚酯樹脂(以下稱為第一結晶性聚酯樹脂)的碳鏈長度比黑色色調劑的結晶性聚酯樹脂(以下稱為第二結晶性聚酯樹脂)的碳鏈長度和彩色色調劑的結晶性聚酯樹脂(以下稱為第三結晶性聚酯樹脂)的碳鏈長度長。
結果,在第一結晶性聚酯樹脂相對于光輝性色調劑的色調劑顆粒的含量等于第二結晶性聚酯樹脂相對于黑色色調劑的色調劑顆粒的含量和第三結晶性聚酯樹脂相對于彩色色調劑的色調劑顆粒的含量的情況下,光輝性色調劑的第一結晶性聚酯樹脂的酯基濃度低于第二結晶性聚酯樹脂的酯基濃度和第三結晶性聚酯樹脂的酯基濃度。因此,隨著光輝性色調劑的酯基濃度降低,光輝性色調劑的極化性(polarizability)容易降低。結果,介電損耗系數的次序可能容易條件表達式(1)和(2)二者。因此,更容易表現出本示例性實施方式的色調劑組的效果。
“第一結晶性聚酯樹脂相對于光輝性色調劑的色調劑顆粒的含量等于第二結晶性聚酯樹脂相對于黑色色調劑的色調劑顆粒的含量和第三結晶性聚酯樹脂相對于彩色色調劑的色調劑顆粒的含量的情況”是指第一結晶性聚酯樹脂的含量與第二結晶性聚酯樹脂的含量之差以及第一結晶性聚酯樹脂的含量與第三結晶性聚酯樹脂的含量之差為例如10重量%以下(優選5重量%以下)。
優選的是,第一結晶性聚酯樹脂相對于光輝性色調劑的色調劑顆粒的含量與第二結晶性聚酯樹脂相對于黑色色調劑的色調劑顆粒的含量之差為2~10,第一結晶性聚酯樹脂相對于光輝性色調劑的色調劑顆粒的含量與第三結晶性聚酯樹脂相對于彩色色調劑的色調劑顆粒的含量之差為2~10。
作為結晶性聚酯樹脂,例如為,包含源自二醇的構成單元和源自二羧酸的構成單元的結晶性聚酯樹脂。
此處,在本示例性實施方式中,“結晶性聚酯樹脂的碳鏈長度”是指各單元的二醇成分的碳鏈長度和二羧酸成分的碳鏈長度之和。
二醇成分的碳鏈長度是指其上鍵合了兩個羥基之一的第一碳原子的數量、其上鍵合了兩個羥基中另一個的第二碳原子的數量和第一碳原子和第二碳原子之間作為構成線性骨架的成分而包含的碳原子的數量之和。例如,1,9-壬二醇的碳鏈長度為9,1,6-己二醇的碳鏈長度為6。在線性骨架具有分支和取代基的情況下,分支和取代基的碳原子數不包括在內。
二羧酸成分的碳鏈長度是指其上鍵合了兩個羧基之一的第一碳原子的數量、其上鍵合了兩個羧基中另一個的第二碳原子的數量和第一碳原子和第二碳原子之間作為構成線性骨架的成分而包含的碳原子的數量之和。例如,十二烷二酸(1,10-癸烷二甲酸)的碳鏈長度為10,癸二酸(1,8-辛烷二甲酸)的碳鏈長度為8。也就是,二羧酸成分的碳鏈長度不包括羧基中的碳原子數。在線性骨架具有分支和取代基的情況下,分支和取代基的碳原子數不包括在內。
當使用芳香族成分作為二醇成分或二羧酸成分時,芳香族成分的碳鏈長度是指在形成直至取代位點的區域中的主鏈的碳原子數較少的一側的碳鏈長度(例如,對位取代的苯環的碳鏈長度為4,而間位取代的苯環的碳鏈長度為3)。
此處,在光輝性色調劑包含例如脂肪族結晶性聚酯樹脂作為粘合劑樹脂的情況中,從獲得滿足條件表達式(1)和(2)的光輝性色調劑的觀點來看,結晶性聚酯樹脂的碳鏈長度優選為12~24,更優選為16~22,更優選為16~19。
此處,在黑色色調劑包含例如脂肪族結晶性聚酯樹脂作為粘合劑樹脂的情況中,從獲得滿足條件表達式(1)和(2)的黑色色調劑的觀點來看,結晶性聚酯樹脂的碳鏈長度優選為10~22,更優選為12~19,更優選為14~17。
此處,在彩色色調劑包含例如脂肪族結晶性聚酯樹脂作為粘合劑樹脂的情況中,從獲得滿足條件表達式(1)和(2)的彩色色調劑的觀點來看,結晶性聚酯樹脂的碳鏈長度優選為10~22,更優選為12~19,更優選為14~17。
另外,從進一步表現出本示例性實施方式的色調劑組的效果的觀點來看,第一結晶性聚酯樹脂的碳鏈長度與第二和第三結晶性聚酯樹脂的碳鏈長度中最短者之差優選為1~8,更優選為2~6,還更優選為3~5。
優選的是,第一結晶性聚酯樹脂的碳鏈長度與第二結晶性聚酯樹脂的碳鏈長度之差為1~8,更優選為2~6,而且第一結晶性聚酯樹脂的碳鏈長度與第三結晶性聚酯樹脂的碳鏈長度之差為1~8,更優選為2~6。
調整各色調劑的結晶性聚酯樹脂的碳鏈長度的方法的實例包括:在預先調整構成結晶性聚酯樹脂的原材料單體(如,二醇成分或二羧酸成分)中的碳原子數后合成結晶性聚酯樹脂的方法。
各色調劑的結晶性聚酯樹脂的碳鏈長度使用以下方法測量(計算)。
首先,使用公知的溶劑分離方法(如索氏提取法或乳化流動法),從色調劑中分離著色劑(光輝性顏料、黑色著色劑或彩色著色劑)。在色調劑包含防粘劑的情況下,還從色調劑中分離防粘劑。在色調劑包含外添劑的情況下,可以在進行溶劑分離方法之前從色調劑中分離外添劑。
接下來,使用各材料之間的溶解度差,從色調劑中進一步分離結晶性聚酯樹脂。用1h-nmr(1h-核磁共振)表征從色調劑中分離的結晶性聚酯樹脂的結構。具體而言,檢測來源于與酯鍵鍵合的質子的峰(下面稱為“質子峰”),并對各個所探測的質子峰賦值,由此表征結晶性聚酯樹脂的結構。
結晶性聚酯樹脂的碳鏈長度可以從質子峰的積分比計算出。1h-nmr的測量條件如下。
測量條件
測量設備:核磁共振設備(al-400(磁場:9.4t(h-核:400mhz)),jeolltd.制造)
容器:φ5mm玻璃管
溶劑:重氯仿(heavychloroform)溶液
測量溫度:25℃
觀測核:1h
累積數:64
基準材料:四甲基硅烷(tms;tms在溶劑中的濃度:0.05體積%)
樣品濃度:溶解在0.7ml重氯仿溶液中的30mg樣品
在1h-nmr測量中難以計算結晶性聚酯樹脂的碳鏈長度的情況下,除了1h-nmr的測量結果之外,可選地使用13c-nmr(13c核磁共振;型號:advancediiihdsampleexpress600mhznmr,brukercorporation制造)、紅外吸收光譜(ir)和氣相色譜-質譜(gc-ms)的測量結果。
另外,在本示例性實施方式的色調劑組中,為了獲得滿足上述條件關系式(1)和(2)的光輝性色調劑、黑色色調劑和彩色色調劑,優選的是,光輝性色調劑、黑色色調劑和彩色色調劑的粘合劑樹脂各自獨立地包含結晶性聚酯樹脂(即分別為第一至第三結晶性聚酯樹脂),并且第一結晶性聚酯樹脂相對于光輝性色調劑的色調劑顆粒的含量低于第二結晶性聚酯樹脂相對于黑色色調劑的色調劑顆粒的含量,且低于第三結晶性聚酯樹脂相對于彩色色調劑的色調劑顆粒的含量。
結果,例如,在光輝性色調劑、黑色色調劑和彩色色調劑的第一至第三結晶性聚酯樹脂的碳鏈長度彼此基本上相同時,第一結晶性聚酯樹脂的酯基濃度低于第二和第三結晶性聚酯樹脂的酯基濃度。因此,光輝性色調劑的極化性容易降低。結果,介電損耗系數的次序容易滿足條件表達式(1)和(2)二者,而黑色色調劑和彩色色調劑的介電損耗系數之間沒有明顯的差異。因此,更容易表現出本示例性實施方式的色調劑組的效果。
“光輝性色調劑、黑色色調劑和彩色色調劑的第一至第三結晶性聚酯樹脂的碳鏈長度彼此基本上相同的情況”是指第一至第三結晶性聚酯樹脂的碳鏈長度中,最長碳鏈長度和最短碳鏈長度之差為例如5以下(優選為3以下)。
為了使色調劑的結晶性聚酯樹脂的碳鏈長度基本上相同,例如,在使用凝集聚結法制備色調劑的情況中,可使用相同的結晶性樹脂顆粒分散液制備色調劑(色調劑顆粒)。
下面,將描述本示例性實施方式的色調劑組中包含的光輝性色調劑。
在本示例性實施方式中,“光輝性”是指在使用本示例性實施方式的光輝性色調劑形成的圖像在目視識別時的金屬光澤。
例如,在使用光輝性色調劑形成的實心圖像在使用變角光度計以–45°的入射角照射時,受光角+30°處的反射率a和受光角-30°處的反射率b的比例(a/b)為2~100。
該比例(a/b)為2以上表示與光入射側相對的一側(正角側)上的光反射量大于光入射側(負角側)上的光反射量,即,防止了入射光的漫反射。在出現漫反射、即入射光在各方向上反射的情形中,在目視識別時反射光呈現暗色。因此,在比例(a/b)為2以上的情形中,在目視識別反射時,將識別出光澤,因而光輝性是令人滿意的。
另一方面,在比例(a/b)為100以下的情形中,目視識別反射光的視角變得過窄。因此,不容易出現反射光取決于視角而呈現黑色的現象。
比例(a/b)優選為20~90,更優選為40~80。
使用變角光度計測定比例(a/b)
在此,首先將描述入射角和受光角。在本示例性實施方式中,在使用變角光度計測量期間,將入射角設定為-45°,這是因為,使用此種配置,對于具有較寬范圍光澤度的圖像而言測量靈敏度較高。
另外,將受光角設定為-30°和+30°的理由是,使用此種配置,對于有光澤感圖像和無光澤感圖像的評估而言,測量靈敏度最高。
接下來,將描述比例(a/b)的測量方法。
在本示例性實施方式中,在比例(a/b)的測量期間,首先,使用下述方法形成“實心圖像”。將顯影單元“docucentre-iiic7600”(富士施樂株式會社制造)填充作為樣品的顯影劑,并在記錄紙(oktopcoat+,ojipaperco.,ltd.制造:光澤度75,白度85.0)上,于190℃的定影溫度和4.0kg/cm2的定影壓力下形成色調劑施加量為4.5g/m2的實心圖像。
“實心圖像”是指覆蓋率為100%的圖像。
通過使用變角分光光度計gc5000l(nippondenshokuindustriesco.,ltd.制造)作為變角光度計,以相對于實心圖像為-45°的入射角使入射光入射在所形成的實心圖像的圖像部分上,并且測量受光角+30°處的反射率a和受光角-30°處的反射率b。反射率a和反射率b各自為以20nm的間隔測量400nm~700nm的波長范圍內的光的反射率的平均值。基于測量結果計算比例(a/b)。
光輝性色調劑的構成
從滿足上述比例(a/b)的觀點來看,優選的是,本示例性實施方式的光輝性色調劑包括滿足以下要件(a)和(b)的光輝性色調劑顆粒。(a)光輝性色調劑顆粒的平均當量圓直徑d大于光輝性色調劑顆粒的平均最大厚度c。(b)在觀察光輝性色調劑顆粒厚度方向上的截面時,長軸方向相對于光輝性色調劑顆粒的截面長軸方向的角度為-30°~+30°的光輝性顏料顆粒占觀察到的全部光輝性顏料顆粒的60%以上。
圖1顯示了滿足要件(a)和(b)的光輝性色調劑顆粒的實例,并且是光輝性色調劑顆粒在厚度方向上的截面圖。
當如圖1所示,光輝性色調劑顆粒50和60為扁平狀時,據推測,在形成圖像的定影工序中,扁平狀光輝性色調劑顆粒將由于定影壓力而排列為其扁平狀表面面向記錄介質的表面。也就是,據推測,在最終轉印有光輝性色調劑顆粒的記錄介質上,扁平狀光輝性色調劑顆粒排列為其扁平狀表面面向記錄介質的表面。另外,據推測,在形成圖像的定影工序中,扁平狀光輝性色調劑顆粒由于定影壓力而排列為其扁平狀表面面向記錄介質的表面。
因此,據推測,在光輝性色調劑顆粒中包含的扁平狀(鱗片狀)光輝性顏料顆粒中,滿足要件(b)“其長軸方向相對于光輝性色調劑顆粒的截面長軸方向的角度為-30°~+30°”的光輝性顏料顆粒排列為具有最大面積的表面面向記錄介質的表面。據推測,在用光照射所形成圖像的情形中,相對于入射光發生漫反射的光輝性顏料顆粒的比例減少,由此實現上述比例(a/b)的范圍。
下面,將描述本示例性實施方式的色調劑組中包含的光輝性色調劑的成分。
光輝性色調劑包含色調劑顆粒(光輝性色調劑顆粒),并可選地還包含外部添加至光輝性色調劑顆粒上的外添劑。
例如,光輝性色調劑顆粒包含作為著色劑的光輝性顏料和粘合劑樹脂,并可選地還包含防粘劑和其他添加劑。
光輝性顏料
光輝性顏料的實例包括能夠賦予光輝性(如金屬光澤)的顏料(光輝性顏料)。光輝性顏料沒有特別限制,只要其具有光輝性即可,并且其實例包括:諸如鋁(單質al)、黃銅、青銅、鎳、不銹鋼或鋅等金屬的粉末;被覆有二氧化鈦或氧化鐵黃等的云母;被覆有硫酸鋇、層狀硅酸鹽、層狀鋁硅酸鹽等的薄片狀無機晶體基質;單晶板狀二氧化鈦;堿性碳酸鹽;氯氧化鉍;天然鳥嘌呤;薄片狀玻璃粉;和金屬沉積的薄片狀玻璃粉。
在這些光輝性顏料中,從鏡面反射強度的觀點來看,優選的是金屬粉末,最優選的是鋁粉末。
此處,本示例性實施方式的光輝性色調劑可以包含以下光輝性色調劑顆粒,所述光輝性色調劑顆粒包含:光輝性顏料和作為著色劑的有機顏料;和粘合劑樹脂。
有機顏料的實例包括下述的彩色著色劑。
也就是,本示例性實施方式的色調劑組可以包含:含有光輝性色調劑顆粒(其包含光輝性顏料、有機顏料和第一粘合劑樹脂)的光輝性色調劑;含有黑色色調劑顆粒(其包含第二粘合劑樹脂)的黑色色調劑;和含有彩色色調劑顆粒(其包含第三粘合劑樹脂)的黑色以外的彩色色調劑。
在上述色調劑組中,即使當光輝性色調劑還包含有機顏料時,也防止在僅使用黑色色調劑和彩色色調劑連續形成圖像后使用光輝性色調劑形成圖像時產生的濃度不均勻。
優選的是,光輝性顏料的形狀為扁平狀(鱗片狀)。光輝性顏料的形狀不限于扁平狀,并且例如可以為球狀。
在光輝性顏料的形狀為扁平狀的情形中,光輝性顏料在長軸方向上的平均長度優選為1μm~30μm,更優選為3μm~20μm,還更優選為5μm~15μm。
光輝性顏料在長軸方向上的平均長度與光輝性顏料在厚度方向上的平均厚度(其為1)的比例(長徑比)優選為5~200,更優選為10~100,進一步優選為30~70。
光輝性顏料的平均長度和長徑比使用下述方法測量。使用掃描電子顯微鏡(s-4800,hitachihigh-technologiescorporation制造),在所需測量倍率(300倍至100,000倍)下獲得顏料顆粒的圖像。在顏料顆粒的所得圖像進行二維化的狀態下,測量顆粒在長軸方向上的長度和顆粒在厚度方向上的厚度,并計算光輝性顏料在長軸方向上的平均長度和長徑比。
相對于100重量份的光輝性色調劑顆粒,光輝性顏料的含量例如優選為1重量份~50重量份,更優選為15重量份~25重量份。
在粘合劑樹脂、防粘劑、其他添加劑和外添劑的以下描述中,“色調劑顆粒”是指光輝性色調劑顆粒。
粘合劑樹脂
粘合劑樹脂(包括第一樹脂、第二樹脂和第三樹脂)的實例包括由選自以下單體中的一種單體的均聚物或兩種以上單體的共聚物制造的乙烯基樹脂:苯乙烯類(如苯乙烯、對氯苯乙烯或α-甲基苯乙烯);(甲基)丙烯酸酯類(如丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸十二烷基酯、丙烯酸2-乙基己酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸正丙酯、甲基丙烯酸十二烷基酯或甲基丙烯酸2-乙基己酯);烯鍵式不飽和腈類(如丙烯腈或甲基丙烯腈);乙烯基醚類(如乙烯基甲基醚或乙烯基異丁基醚);乙烯基酮類(如乙烯基甲基酮、乙烯基乙基酮或乙烯基異丙烯基酮);或烯烴類(如乙烯、丙烯和丁二烯)。
粘合劑樹脂的實例還包括非乙烯基樹脂,例如環氧樹脂、聚酯樹脂、聚氨酯樹脂、聚酰胺樹脂、纖維素樹脂、聚醚樹脂和改性松香;非乙烯基樹脂與所述乙烯基樹脂的混合物,以及在非乙烯基樹脂的存在下使乙烯基單體聚合而獲得的接枝聚合物。
在這些粘合劑樹脂中,可以單獨使用一種,或,可以組合使用兩種以上。
優選的是,本示例性實施方式的粘合劑樹脂包括結晶性樹脂。
結晶性樹脂(包括第一結晶性聚酯樹脂、第二結晶性聚酯樹脂和第三結晶性聚酯樹脂)沒有特別限制,其實例包括結晶性聚酯樹脂、聚烯烴(polyalkylene)樹脂和長鏈(甲基)丙烯酸烷基酯樹脂。其中,從表現出低溫定影性的觀點和從光輝性色調劑、黑色色調劑和彩色色調劑的介電損耗系數滿足條件關系式(1)和(2)的觀點來看,優選的是結晶性聚酯樹脂。
結晶性聚酯樹脂的實例包括公知的聚酯樹脂。優選的是,結晶性聚酯樹脂與非晶性聚酯樹脂組合使用。
在此情況下,相對于粘合劑樹脂的量,結晶性聚酯樹脂的含量為2重量%~40重量%(優選為2重量%~20重量%)。
樹脂的“結晶性”是指在差示掃描量熱法(dsc)中沒有吸熱能量的階梯狀變化而是具有清晰的吸熱峰的樹脂,具體地,是指在以10℃/分鐘的升溫速率測量時,吸熱峰的半值寬度(fullwidthathalfmaximum)為10℃內。
另一方面,樹脂的“非晶性”是指半值寬度超過10℃、顯示出吸熱能量的階梯狀變化,或未識別出清晰的吸熱峰。
結晶性聚酯樹脂
結晶性聚酯樹脂的實例包括多元羧酸與多元醇的縮聚物。作為結晶性聚酯樹脂,可以使用市售聚酯樹脂或者合成聚酯樹脂。
此處,為了容易地形成晶體結構,優選的是,結晶性聚酯樹脂是使用直鏈脂肪族聚合性單體而非芳香族聚合性單體獲得的縮聚物。
多元羧酸的實例包括:脂肪族二羧酸(例如,草酸、琥珀酸、戊二酸、己二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、1,9-壬烷二甲酸、1,10-癸烷二甲酸、1,12-十二烷二甲酸、1,14-十四烷二甲酸和1,18-十八烷二甲酸)、芳香族二羧酸(例如,如鄰苯二甲酸、間苯二甲酸、對苯二甲酸、萘-2,6-二甲酸等二元酸)及其酸酐或低級(例如,1~5個碳原子)烷基酯。
作為多元羧酸,可以將二羧酸與具有交聯結構或支化結構的三元以上羧酸組合使用。三元羧酸的實例包括芳香族羧酸(例如,1,2,3-苯三甲酸、1,2,4-苯三甲酸和1,2,4-萘三甲酸)及其酸酐或低級(例如,1~5個碳原子)烷基酯。
作為多元羧酸,可以將具有磺酸基團的二羧酸或具有烯鍵式雙鍵的二羧酸與上述二羧酸組合使用。
作為多元羧酸,可以單獨使用一種,或者可以兩種以上組合使用。
多元醇的實例包括脂肪族二醇(例如包含具有7~20個碳原子的主鏈的直鏈脂肪族二醇)。脂肪族二醇的實例包括乙二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇、1,7-庚二醇、1,8-辛二醇、1,9-壬二醇、1,10-癸二醇、1,11-十一烷二醇、1,12-十二烷二醇、1,13-十三烷二醇、1,14-十四烷二醇、1,18-十八烷二醇和1,14-二十烷癸二醇(1,14-eicosanedecanediol)。其中,優選將1,8-辛二醇、1,9-壬二醇和1,10-癸二醇作為脂肪族二醇。
作為多元醇,可以將二醇與具有交聯結構或支化結構的三元以上多元醇組合使用。三元以上多元醇的實例包括甘油、三羥甲基乙烷、三羥甲基丙烷和季戊四醇。
作為多元醇,可以單獨使用一種,或者可以兩種以上組合使用。
在此,在多元醇中脂肪族二醇的含量優選為80摩爾%以上,且更優選為90摩爾%以上。
結晶性聚酯樹脂的熔融溫度優選為50℃~100℃,更優選為55℃~90℃,進而更優選為60℃~85℃。
熔融溫度根據jisk-1987的“塑料的轉變溫度的測試方法”中計算熔融溫度的方法中所描述的“熔融峰溫度”,由獲自差示掃描量熱法(dsc)的dsc曲線計算。
結晶性聚酯樹脂的重均分子量(mw)優選為6,000~35,000。
如非晶性聚酯樹脂的情況那樣,使用公知的聚酯制備方法獲得結晶性聚酯樹脂。
非晶性聚酯樹脂
非晶性聚酯樹脂的實例包括多元羧酸與多元醇的縮聚物。作為非晶性聚酯樹脂,可以使用市售非晶性聚酯樹脂或合成非晶性聚酯樹脂。
多元羧酸的實例包括:脂肪族二羧酸(例如,草酸、丙二酸、馬來酸、富馬酸、檸康酸、衣康酸、戊烯二酸、琥珀酸、鏈烯基琥珀酸、己二酸或癸二酸)、脂環族羧酸(例如,環己二甲酸)、芳香族二羧酸(例如,對苯二甲酸、間苯二甲酸、鄰苯二甲酸或萘二甲酸)及其酸酐和低級(例如,1~5個碳原子)烷基酯。在這些多元羧酸中,例如優選的是芳香族羧酸作為多元羧酸。
作為多元羧酸,可以將二羧酸與具有交聯結構或支化結構的三元以上羧酸組合使用。三元以上羧酸的實例包括偏苯三酸、苯均四酸及其酸酐和低級(例如,1~5個碳原子)烷基酯。
作為多元羧酸,可以單獨使用一種,或者可以兩種以上組合使用。
多元醇的實例包括:脂肪族二醇(例如,乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、丙二醇、丁二醇、己二醇或新戊二醇)、脂環族二醇(例如,環己二醇、環己二甲醇和氫化雙酚a)和芳香族二醇(例如,雙酚a的氧化乙烯加合物和雙酚a的氧化丙烯加合物)。在這些多元醇中,作為多元醇,例如,優選的是芳香族二醇和脂環族二醇,并且更優選的是芳香族二醇。
作為多元醇,可以將二醇與具有交聯結構或支化結構的三元以上多元醇組合使用。三元以上多元醇的實例包括甘油、三羥甲基丙烷和季戊四醇。
作為多元醇,可以單獨使用一種,或者可以兩種以上組合使用。
非晶性聚酯樹脂的玻璃化轉變溫度優選為50℃~80℃,且更優選50℃~65℃。
另外,玻璃化轉變溫度(tg)由獲自差示掃描量熱法(dsc)的dsc曲線計算,更具體而言,玻璃化轉變溫度根據jisk-1987的“塑料的轉變溫度的測試方法”中計算玻璃化轉變溫度的方法中所描述的“外推的玻璃化轉變起始溫度”來計算。
非晶性聚酯樹脂的重均分子量(mw)優選為5,000~1,000,000,且更優選為7,000~500,000。
非晶性聚酯樹脂的數均分子量(mn)優選為2,000~100,000。
非晶性聚酯樹脂的分子量分布mw/mn優選為1.5~100,且更優選為2~60。
重均分子量和數均分子量通過凝膠滲透色譜法(gpc)測量。在用gpc測量分子量時,使用gpchlc-8120(由tosohcorporation制造)作為測量裝置,并使用tskgelsuperhm-m(15cm;由tosohcorporation制造)作為柱以及將thf用作溶劑。
通過使用分子量校準曲線由測量結果計算重均分子量和數均分子量,所述分子量校準曲線利用單分散聚苯乙烯標準樣品獲得。
可以使用公知制造方法來獲得非晶性聚酯樹脂。具體而言,例如,使用下述方法獲得聚酯樹脂:將聚合溫度設定為180℃~230℃;可選地降低反應系統中的內部壓力;并在縮合過程中除去產生的水和醇的同時進行反應。
在原料單體在反應溫度不溶或不相容的情形中,可以添加高沸點溶劑作為助溶劑,以溶解單體。在此情形中,縮聚反應在除去助溶劑的同時進行。當共聚反應過程中存在相容性較差的單體時,可以首先將相容性較差的單體與擬與該單體縮聚的酸或醇縮合,然后所得縮合物可與主要組分進行縮聚。
相對于色調劑顆粒的總量,粘合劑樹脂的含量例如優選為40重量%~95重量%,更優選為50重量%~90重量%,還更優選為60重量%~85重量%。
防粘劑
防粘劑的實例包括:烴蠟;天然蠟,如巴西棕櫚蠟、米糠蠟和小燭樹蠟;合成蠟或礦物蠟和石油蠟,如褐煤蠟;和酯蠟,如脂肪酸酯和褐煤酸酯。防粘劑并不限于這些實例。
防粘劑的熔融溫度優選為50℃~110℃,且更優選為60℃~100℃。
熔融溫度根據jisk-1987的“塑料的轉變溫度的測試方法”中計算熔融溫度的方法中所描述的“熔融峰溫度”,由獲自差示掃描量熱法(dsc)的dsc曲線計算出。
相對于色調劑顆粒的總量,防粘劑的含量優選例如為1重量%~20重量%,且更優選為5重量%~15重量%。
其他添加劑
其他添加劑的實例包括各種添加劑,如磁性材料、電荷控制劑和無機粉末。這些添加劑作為內添劑包含于色調劑顆粒中。
光輝性色調劑顆粒的性質
平均最大厚度c和平均當量圓直徑d
如要件(a)所示,在本示例性實施方式中,優選的是,光輝性色調劑顆粒的平均當量圓直徑d大于光輝性色調劑顆粒的平均最大厚度c。平均最大厚度c與平均當量圓直徑d的比例(c/d)更優選為0.001~0.500,該比例進一步優選為0.010~0.200,并且該比例特別優選為0.050~0.100。
通過將比例(c/d)調整為0.001以上,保證光輝性色調劑顆粒的強度,防止因圖像形成期間的應力引起的破裂,防止由顏料暴露導致的帶電特性降低,并防止由帶電特性降低所致的霧化。另一方面,通過將比例(c/d)調整為0.500以下,可獲得令人滿意的光輝性。
平均最大厚度c和平均當量圓直徑d使用下述方法測量。
將光輝性色調劑顆粒置于平滑表面上,隨后通過振動而使其均勻分散。使用彩色激光顯微鏡“vk-9700”(由keyencecorporation制造)以1000倍的放大率觀察1000個光輝性色調劑顆粒,以測量從上方觀察時的平均最大厚度c和平均當量圓直徑d,并獲得其平均值。
顏料顆粒的長軸方向和光輝性色調劑顆粒截面的長軸方向之間的角度
如(b)所示,在觀察光輝性色調劑顆粒在厚度方向上的截面的情形中,優選的是,長軸方向相對于光輝性色調劑顆粒的截面長軸方向的角度為-30°~+30°的顏料顆粒數占觀察到的全部顏料顆粒數的60%以上。此外,上述顏料顆粒數更優選為70%~95%,還更優選為80%~90%。
通過將上述顏料顆粒數調整為60%以上,可獲得令人滿意的光輝性。
在此,將描述光輝性色調劑顆粒截面的觀察方法。
將光輝性色調劑顆粒包埋在雙酚a型液體環氧樹脂和固化劑中,以制備切削用樣品。接下來,使用具有金剛石刀具的切削機(在本示例性實施方式中,使用leicaultramicrotome(hitachihigh-technologiescorporation制造)),在-100℃切削所述切削用樣品以制備觀察用樣品。利用透射電子顯微鏡(tem),以約5000倍的放大率觀察此觀察用樣品中的光輝性色調劑顆粒截面。對于所觀察的1000個光輝性色調劑顆粒,使用圖像分析軟件計算長軸方向相對于光輝性色調劑顆粒的截面長軸方向的角度為-30°~+30°的顏料顆粒數,并計算其比例。
“光輝性色調劑顆粒的截面長軸方向”是指與平均當量圓直徑d大于平均最大厚度c的光輝性色調劑顆粒的厚度方向垂直的方向。另外,“顏料顆粒的長軸方向”是指顏料顆粒的長度方向。
光輝性色調劑顆粒可以具有單層結構,或者所謂的芯-殼結構,其包含:芯(芯顆粒)和被覆所述芯的被覆層(殼層)。
此處,優選的是,具有芯-殼結構的光輝性色調劑顆粒包含:含有粘合劑樹脂和光輝性顏料并可選地還包含其他添加劑(如著色劑和防粘劑)的芯;和含有粘合劑樹脂的被覆層。
在本示例性實施方式中的光輝性色調劑顆粒的體積平均粒徑優選為1μm~30μm,更優選為3μm~20μm。
光輝性色調劑顆粒的體積平均粒徑d50v通過以下方式獲得:使用如multisizerii(由beckmancoulter,inc.制造)等測量設備測得粒徑分布,對基于該粒徑分布劃分的粒徑范圍(區段),從最小粒徑起的順序繪制體積和數量的累積分布。將體積和數量的累積值為16%的粒徑分別定義為體積平均粒徑d16v和數量平均粒徑d16p。將體積和數量的累積值為50%的粒徑分別定義為體積平均粒徑d50v和數量平均粒徑目d50p。將體積和數量的累積值為84%的粒徑分別定義為體積平均粒徑d84v和數量平均粒徑d84p。利用這些值,將體積平均粒徑分布指數(gsdv)計算為(d84v/d16v)1/2。
外添劑
外添劑的實例包括無機顆粒。無機顆粒的實例包括sio2、tio2、al2o3、cuo、zno、sno2、ceo2、fe2o3、mgo、bao、cao、k2o、na2o、zro2、cao·sio2、k2o·(tio2)n、al2o3·2sio2、caco3、mgco3、baso4和mgso4。
作為外添劑的無機顆粒的表面可以用疏水化劑進行處理。例如,通過將無機顆粒浸在疏水化劑中,可以進行疏水化處理。疏水化劑沒有具體限制,其實例包括硅烷偶聯劑、硅油、鈦酸酯偶聯劑和鋁偶聯劑。在這些疏水化劑中,可以使用單獨一種,或可以兩種以上組合使用。
相對于100重量份的無機顆粒,疏水化劑的量為1重量份~10重量份。
外添劑的實例包括樹脂顆粒(例如聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯(pmma)或三聚氰胺樹脂的樹脂顆粒)和清潔助劑(例如,如硬脂酸鋅等高級脂肪酸的金屬鹽和氟聚合物的顆粒)。
例如,相對于色調劑顆粒的總量,外添劑的含量優選為0.01重量%~5重量%,更優選為0.01重量%~2.0重量%。
接下來,將描述本示例性實施方式的色調劑組中包含的黑色色調劑和彩色色調劑的成分。
黑色色調劑包含色調劑顆粒(黑色色調劑顆粒),并可選地還包含對色調劑顆粒外部添加的外添劑。
彩色色調劑包含色調劑顆粒(彩色色調劑顆粒),并可選地還包含對色調劑顆粒外部添加的外添劑。
黑色色調劑和彩色色調劑的構造沒有具體限制,只要其是包含著色劑的現有技術公知的色調劑即可。彩色色調劑的實例包含品紅色色調劑、青色色調劑、黃色色調劑、紅色色調劑、綠色色調劑、藍色色調劑、橙色色調劑和紫色色調劑。
另外,黑色色調劑和彩色色調劑中包含的外添劑的實例與外添劑的上述實例相同。
例如,黑色色調劑顆粒包含黑色著色劑(作為著色劑)和第二粘合劑樹脂,并可選地還包含防粘劑和其他添加劑。
例如,彩色色調劑顆粒包含黑色以外的彩色著色劑(作為著色劑)和第三粘合劑樹脂,并可選地還包含防粘劑和其他添加劑。
黑色色調劑顆粒和彩色色調劑顆粒中包含的粘合劑樹脂、防粘劑和其他添加劑的實例(包括其含量)與粘合劑樹脂、防粘劑和其他添加劑的上述實例相同。
在本示例性實施方式中,作為著色劑以外的各個成分(即,粘合劑樹脂、可選的防粘劑和其他添加劑),光輝性色調劑、黑色色調劑和彩色色調劑中可以使用相同或不同的材料。
著色劑
從耐光性和耐水性的觀點來看,著色劑可以是染料或顏料,并優選為顏料。作為著色劑,可以單獨使用一種,或可以兩種以上組合使用。
著色劑的實例如下。
黃色著色劑的實例包括:鉻黃、鋅黃、氧化鐵黃、鎘黃、漢撒黃、漢撒黃10g、聯苯胺黃g、聯苯胺黃gr、蘇林黃(surenyellow)、喹啉黃和永久黃ncg。
藍色著色劑的實例包括:普魯士藍、鈷藍、堿性藍色淀、維多利亞藍色淀、牢固天藍、陰丹士林藍bc、苯胺藍、群青藍、calco油藍、氯化亞甲藍、酞菁藍、酞菁綠和孔雀石綠草酸鹽。
紅色著色劑的實例包括:氧化鐵紅、鎘紅、氧化鉛紅、硫化汞、色淀紅(watchyoungred)、永久紅4r、立索爾紅、亮洋紅3b、亮洋紅6b、杜邦油紅、吡唑啉酮紅、羅丹明b色淀、色淀紅c、玫瑰紅、曙紅(eoxinered)和茜素色淀。
綠色著色劑的實例包括:氧化鉻、鉻綠、顏料綠、孔雀石綠色淀和終黃綠g。
橙色著色劑的實例包括:紅色鉻黃、鉬橙、永久橙gtr、吡唑啉酮橙、火神橙(vulkanorange)、聯苯胺橙g、陰丹士林亮橙rk和陰丹士林亮橙gk。
紫色著色劑的實例包括:錳紫、牢固紫b和甲基紫色淀。
黑色色調劑的實例包括:炭黑、氧化銅、二氧化錳、苯胺黑、活性炭、非磁性鐵氧體和磁鐵礦。
相對于粘合劑樹脂的量,黑色色調劑和彩色色調劑各自中的著色劑的含量優選為0.05重量%~12重量%,更優選為0.5重量%~8重量%。
黑色色調劑顆粒和彩色色調劑顆粒的特性等
下面,將描述本示例性實施方式的黑色色調劑和彩色色調劑各自中包含的色調劑顆粒的特性等。在黑色色調劑顆粒和彩色色調劑顆粒共同的描述中,黑色色調劑顆粒和彩色色調劑顆粒將統稱為“色調劑顆粒”。
色調劑顆粒可以具有單層結構,或者所謂的芯-殼結構,其包含:芯(芯顆粒)和被覆所述芯的被覆層(殼層)。
此處,優選的是,具有芯-殼結構的色調劑顆粒包含:含有著色劑(黑色著色劑或彩色著色劑)和粘合劑樹脂并可選地還包含其他添加劑(如著色劑和防粘劑)的芯;和含有粘合劑樹脂的被覆層。
黑色色調劑顆粒和彩色色調劑顆粒各自的體積平均粒徑(d50v)優選為2μm~10μm,更優選為4μm~8μm。
使用coultermultisizerii(由beckmancoulter,inc.制造)作為測量裝置并使用isoton-ii(由beckmancoulter,inc.制造)作為電解液,測量色調劑顆粒的各種平均粒徑和各種粒徑分布指數。
測量過程中,將0.5mg~50mg測量樣品添加至2ml的包含5%作為分散劑的表面活性劑(優選烷基苯磺酸鈉)的水溶液中。將該溶液添加至100ml~150ml電解液中。
使用超聲分散機對其中懸浮有測量樣品的電解液進行分散處理1分鐘。然后,使用coultermultisizerii和孔徑為100μm的孔測量粒徑為2μm~60μm的顆粒的粒徑分布。顆粒取樣數為50,000個。
使用所測量的顆粒分布,對劃分的粒徑范圍(區段),從最小直徑側開始繪制體積和數量累積粒徑分布。另外,將體積和數量的累積值為16%的粒徑分別定義為體積平均粒徑d16v和數量平均粒徑d16p。將體積和數量的累積值為50%的粒徑分別定義為體積平均粒徑d50v和數平均粒徑目d50p。將體積和數量的累積值為84%的粒徑分別定義為體積平均粒徑d84v和數量平均粒徑d84p。
利用這些值,將體積平均粒徑分布指數(gsdv)計算為(d84v/d16v)1/2,并將數量平均粒徑分布指數(gsdp)計算為(d84p/d16p)1/2。
黑色色調劑顆粒和彩色色調劑顆粒各自的形狀系數sf1優選為110~150,且更優選為120~140。
形狀系數sf1通過以下表達式獲得。
表達式:sf1=(ml2/a)×(π/4)×100
在該表達式中,ml表示色調劑顆粒的絕對最大長度,a表示色調劑顆粒的投影面積。
具體而言,通過利用圖像分析儀分析顯微鏡圖像或掃描電子顯微鏡(sem)圖像而將形狀系數sf1轉化為數值,并如下進行計算。也就是,將噴在載玻片表面上的顆粒的光學顯微鏡圖像通過攝影機輸入至圖像分析儀luzex中,獲得100個顆粒的最大長度和投影面積,以從上述表達式計算其形狀系數,并獲得其平均值。
色調劑的制備方法
下面,將描述本示例性實施方式的光輝性色調劑、黑色色調劑和彩色色調劑的制備方法。在光輝性色調劑、黑色色調劑和彩色色調劑的共同描述中,將光輝性色調劑、黑色色調劑和彩色色調劑統稱為“色調劑”和“色調劑顆粒”。另外,將光輝性顏料稱為“著色劑”。
將黑色色調劑的介電損耗系數增大至高于彩色色調劑以滿足條件表達式(1)的方法的實例包括:增大黑色著色劑的濃度的方法;和例如在作為色調劑制備方法之一的乳化凝集法中減小各個色調劑顆粒的殼層的厚度的方法。
為了制備色調劑,在色調劑顆粒制得后,可以以原樣使用色調劑顆粒,或對色調劑顆粒添加外添劑。
色調劑顆粒可使用干法(例如,捏合粉碎法)或濕法(例如,凝集聚結法、懸浮聚合法或熔融懸浮法)來制備。色調劑顆粒的制備方法并不限于這些制備方法,并且可采用已知的制備方法。其中,優選使用凝集聚結法獲得色調劑顆粒。
具體而言,例如,在使用凝集聚結法制造色調劑顆粒的情形中,色調劑顆粒通過以下步驟制得,包括:
制備其中分散有形成粘合劑樹脂的樹脂顆粒的樹脂顆粒分散液的工序(樹脂顆粒分散液制備工序);
制備其中分散有著色劑的著色劑分散液的工序(著色劑分散液制備工序);
通過使在其中樹脂顆粒分散液和著色劑分散液相互混合的分散液中的樹脂顆粒和著色劑凝集而形成凝集顆粒的工序(凝集顆粒形成工序);和
通過加熱其中分散有凝集顆粒的凝集顆粒分散液以使凝集顆粒聚結而形成色調劑顆粒的工序(聚結工序)。
下面將詳細描述各工序。在以下描述中,將描述獲得含有防粘劑的色調劑顆粒的方法,不過防粘劑只是可選地使用。可以使用防粘劑以外的添加劑。
樹脂顆粒分散液制備工序
在樹脂顆粒分散液制備工序中,制備其中分散有形成粘合劑樹脂的樹脂顆粒的樹脂顆粒分散液。例如,通過使用表面活性劑將樹脂顆粒分散在分散介質中來制備樹脂顆粒分散液。
用于樹脂顆粒分散液中的分散介質的實例包括水性介質。
水性介質的實例包括如蒸餾水和離子交換水等水,和醇等。在這些水性介質中,可以單獨使用一種,或者可以兩種以上組合使用。
表面活性劑的實例包括:陰離子表面活性劑,如硫酸酯鹽、磺酸鹽、磷酸酯和皂類;陽離子表面活性劑,如胺鹽和季銨鹽;和非離子表面活性劑,如聚乙二醇、烷基酚氧化乙烯加合物和多元醇。其中,優選使用陰離子表面活性劑或陽離子表面活性劑。非離子表面活性劑可以與陰離子表面活性劑或陽離子表面活性劑組合使用。
作為表面活性劑,可以單獨使用一種,或者可以兩種以上組合使用。
將樹脂顆粒分散在分散介質中以獲得樹脂顆粒分散液的方法的實例包括使用旋轉剪切型均化器或者具有介質的分散機如球磨機、砂磨機或戴諾磨的常用方法。取決于樹脂顆粒的種類,例如,可以使用乳化轉相法將樹脂顆粒分散在樹脂顆粒分散液中。
在乳化轉相法中,將擬分散的樹脂溶解在能夠溶解該樹脂的疏水性有機溶劑中,向有機連續相(o相)添加堿以中和有機連續相,然后向其投入水(w相)。結果,將樹脂相由w/o轉化至o/w(所謂的轉相)而成為非連續相,并將樹脂以顆粒形式分散在水性介質中。
分散在樹脂顆粒分散液中的樹脂顆粒的體積平均粒徑例如優選為0.01μm~1μm,更優選為0.08μm~0.8μm,還更優選為0.1μm~0.6μm。
為了獲得樹脂顆粒的體積平均粒徑,使用從激光衍射粒徑分布分析儀(la-700,由horibaseisakushoco.,ltd.制造)的測量獲得的粒徑分布,對劃分的粒徑范圍(區段)從最小粒徑側開始繪制體積累積分布。并將累積體積相對于總顆粒的50%的粒徑定義為體積平均粒徑d50v。其他分散液中其他顆粒的體積平均粒徑使用同樣的方法測量。
樹脂顆粒分散液中的樹脂顆粒的含量優選為5重量%~50重量%,更優選為10重量%~40重量%。
使用與樹脂顆粒分散液的制備方法相同的方法,制備著色劑分散液和防粘劑分散液。即,分散介質、表面活性劑、分散方法、顆粒的體積平均粒徑以及在著色劑分散液和防粘劑分散液中的顆粒含量與樹脂顆粒分散液中的那些相同。
凝集顆粒形成工序
在制備色調劑顆粒的情形中,通過將樹脂顆粒分散液和著色劑分散液彼此混合獲得混合分散液而形成包含樹脂顆粒和著色劑的凝集顆粒,并使混合分散液中的樹脂顆粒和著色劑異質凝集。通過添加防粘劑分散液,可以向凝集顆粒中添加防粘劑。
具體而言,例如,將凝集劑添加至混合分散液中,并將混合分散液的ph調節至酸性(例如,2~5的范圍內),并可選地添加分散穩定劑。接下來,將混合分散液加熱至樹脂顆粒的玻璃化轉變溫度附近的溫度(具體而言,從“(樹脂顆粒的玻璃化轉變溫度)-30℃”至“(樹脂顆粒的玻璃化轉變溫度)-10℃”),以使分散于混合分散液中的顆粒凝集。結果,形成凝集顆粒。
在凝集顆粒形成工序中,例如,在使用旋轉剪切型均化器攪拌混合分散液的同時,于室溫(例如,25℃)添加凝集劑,并將混合分散液的ph調節至酸性(例如,2~5的范圍),并且可選地添加分散穩定劑,隨后可加熱混合分散液。
作為凝集劑,可使用極性與混合分散液中包含的表面活性劑相反的表面活性劑,其實例包括無機金屬鹽和二價以上金屬絡合物。在使用金屬絡合物作為凝集劑的情形中表面活性劑的使用量降低,并且帶電性質得到改善。
凝集劑可以與用于與凝集劑中的金屬離子形成絡合物或類似鍵的添加劑組合使用。作為該添加劑,優選使用螯合劑。
無機金屬鹽的實例包括:金屬鹽,如氯化鈣、硝酸鈣、氯化鋇、氯化鎂、氯化鋅、氯化鋁和硫酸鋁;和無機金屬鹽聚合物,如聚氯化鋁、聚氫氧化鋁和多硫化鈣。
作為螯合劑,可以使用水溶性螯合劑。螯合劑的實例包括:羥基羧酸,如酒石酸、檸檬酸和葡糖酸;和氨基羧酸,如亞氨基二乙酸(ida)、次氮基三乙酸(nta)和乙二胺四乙酸(edta)。
相對于100重量份樹脂顆粒,螯合劑的添加量例如優選為0.01重量份~5.0重量份,且更優選為0.1重量份以上且小于3.0重量份。
聚結工序
接下來,通過將其中分散有凝集顆粒的凝集顆粒分散液加熱至樹脂顆粒的玻璃化轉變溫度以上(例如,比樹脂顆粒的玻璃化轉變溫度高10℃~30℃的溫度)使凝集顆粒聚結。結果,形成色調劑顆粒。
通過上述工序,獲得色調劑顆粒。
可以通過以下工序制備色調劑顆粒:二次凝集顆粒形成工序,其中,獲得其中分散有凝集顆粒的凝集顆粒分散液,然后進一步混合凝集顆粒分散液和其中分散有樹脂顆粒的樹脂顆粒分散液,以使樹脂顆粒附著在凝集顆粒表面上;和具有芯-殼結構的色調劑顆粒的形成工序,其中,加熱其中分散有二次凝集顆粒的二次凝集顆粒分散液以使第二凝集顆粒聚結。
在聚結工序結束之后,對形成于溶液中的色調劑顆粒進行包括洗滌工序、固液分離工序和干燥工序的公知工序。結果,獲得干燥的色調劑顆粒。
在洗滌工序中,考慮到帶電特性,優選的是,充分進行使用離子交換水的置換洗滌。另外,在固液分離工序中,盡管沒有特別限制,不過考慮到生產性,優選的是進行抽濾或壓濾等。此外,在干燥工序中,盡管沒有特別限制,不過考慮到生產性,優選的是進行冷凍干燥、閃速噴射干燥、流化干燥或振動式流化干燥等。
本示例性實施方式的色調劑例如通過向干燥色調劑顆粒中添加外添劑并彼此混合而制得。優選的是,混合使用v型混合器、亨舍爾混合器和lodige混合器進行。此外,可選地,可以使用振動分級器或風力分級器除去色調劑的粗顆粒。
靜電荷圖像顯影劑組
本示例性實施方式的靜電荷圖像顯影劑組包括:包含本示例性實施方式的色調劑組的光輝性色調劑的第一靜電荷圖像顯影劑;包含本示例性實施方式的色調劑組的黑色色調劑的第二靜電荷圖像顯影劑;和包含本示例性實施方式的色調劑組的彩色色調劑的第三靜電荷圖像顯影劑。
本示例性實施方式的各靜電荷圖像顯影劑可以是僅含色調劑的單組分顯影劑,或者可以是混合有色調劑和載體的雙組分顯影劑。
載體沒有特定限制,可以使用公知載體。載體的實例包括:樹脂被覆型載體,其中由磁性顆粒形成的芯的表面被覆有被覆樹脂;磁性顆粒分散型載體,其中將磁性顆粒分散于基體樹脂中;和樹脂浸漬型載體,其中多孔磁性顆粒浸漬有樹脂。
在磁性顆粒分散型載體或樹脂浸漬型載體中,構成載體的顆粒可以用作芯,并且芯可用被覆樹脂被覆。
磁性粉末的實例包括如鐵、鎳和鈷等磁性金屬;和如鐵氧體和磁鐵礦等磁性氧化物。
被覆樹脂和基體樹脂的實例包括:聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚乙酸乙烯酯、聚乙烯醇、聚乙烯醇縮丁醛、聚氯乙烯、聚乙烯醚、聚乙烯酮、氯乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、苯乙烯-丙烯酸共聚物、具有有機硅氧烷鍵的直鏈硅酮樹脂和其改性化合物、氟樹脂、聚酯、聚碳酸酯、酚樹脂和環氧樹脂。
可以對被覆樹脂和基體樹脂添加如導電性顆粒等其他添加劑。
導電性顆粒的實例包括:金、銀和銅等金屬顆粒;和炭黑、氧化鈦、氧化鋅、氧化錫、硫酸鋇、硼酸鋁或鈦酸鉀等的顆粒。
此處,為使芯被覆有被覆樹脂,例如,可以使用下述被覆方法:其中,利用通過將被覆樹脂和可選地各種添加劑溶解于適當溶劑中獲得的被覆層形成用溶液被覆芯顆粒的表面。溶劑沒有特別限制,可以根據擬使用的被覆樹脂和涂布適合性等選擇。
特定的樹脂被覆方法的實例包括:浸漬法,其中將芯浸入被覆層形成用溶液中;噴霧法,其中將被覆層形成用溶液噴至芯的表面上;流化床法,其中在利用流動空氣使芯漂浮的同時將被覆層形成用溶液噴至芯顆粒上;和捏合涂布機法,其中將載體的芯與被覆層形成用溶液在捏合涂布機中混合,然后除去溶劑。
在雙組分顯影劑中,色調劑與載體的混合比(重量比;色調劑:載體)優選為1:100~30:100,且更優選為3:100~20:100。
圖像形成裝置和圖像形成方法
現將描述本示例性實施方式的圖像形成裝置和圖像形成方法。
本示例性實施方式的圖像形成裝置包括:第一圖像形成單元,其使用本示例性實施方式的色調劑組的光輝性色調劑形成光輝性圖像;第二圖像形成單元,其使用本示例性實施方式的色調劑組的黑色色調劑形成黑色圖像;第三圖像形成單元,其使用本示例性實施方式的色調劑組的彩色色調劑形成彩色圖像;轉印單元,其將光輝性圖像、黑色圖像和彩色圖像轉印至記錄介質;和定影單元,其使光輝性圖像、黑色圖像和彩色圖像定影在記錄介質上。
本示例性實施方式的圖像形成裝置包括作為第一至第三圖像形成單元中的每一個的下述圖像形成單元,其包括:圖像保持部件;對圖像保持部件的表面充電的充電單元;在圖像保持部件的經充電表面上形成靜電荷圖像的靜電荷圖像形成單元;利用靜電荷圖像顯影劑使在圖像保持部件的表面上形成的靜電荷圖像顯影,以在圖像保持部件的表面上形成色調劑圖像的顯影單元。
另外,本示例性實施方式的圖像形成裝置包括:圖像保持部件;對圖像保持部件的表面充電的充電單元;在圖像保持部件的經充電表面上形成靜電荷圖像的靜電荷圖像形成單元;作為第一至第三圖像形成單元并利用靜電荷圖像顯影劑使在圖像保持部件的表面上形成的靜電荷圖像顯影,以在圖像保持部件的表面上形成色調劑圖像的第一至第三顯影單元。
在本示例性實施方式的圖像形成裝置中,進行以下圖像形成方法(本示例性實施方式的圖像形成方法),該方法包括:利用本示例性實施方式的色調劑組的光輝性色調劑形成光輝性圖像的第一圖像形成步驟;利用本示例性實施方式的色調劑組的黑色色調劑形成黑色圖像的第二圖像形成步驟;利用本示例性實施方式的色調劑組的彩色色調劑形成彩色圖像的第三圖像形成步驟;將光輝性圖像、黑色圖像和彩色圖像轉印至記錄介質的轉印步驟;和使光輝性圖像、黑色圖像和彩色圖像定影在記錄介質上的定影步驟。
作為本示例性實施方式的圖像形成裝置,可使用各種公知的圖像形成裝置,所述裝置包括:將圖像保持部件表面上形成的色調劑圖像(在本示例性實施方式中為光輝性圖像、黑色圖像或彩色圖像)直接轉印至記錄介質的直接轉印型裝置;將圖像保持部件表面上形成的色調劑圖像一次轉印至中間轉印部件的表面上,然后將轉印至中間轉印部件表面上的色調劑圖像二次轉印至記錄介質表面的中間轉印型裝置;包含清潔單元的裝置,該清潔單元用于在轉印色調劑圖像后且充電前清潔圖像保持部件的表面;和包含除電單元的裝置,該除電單元在轉印色調劑圖像后且充電前通過用除電光照射圖像保持部件的表面進行除電。
在中間轉印型裝置的情形中,例如,轉印單元包括:其表面上轉印有色調劑圖像的中間轉印部件;將在圖像保持部件表面上形成的色調劑圖像一次轉印至中間轉印部件表面上的一次轉印單元;和將轉印至中間轉印部件表面上的色調劑圖像二次轉印至記錄介質表面上的二次轉印單元。
下面,將描述本示例性實施方式的圖像形成裝置的一個實例,不過,圖像形成裝置并不限于此。在以下說明中,將描述附圖中所示的主要組件,而不描述其他組件。在以下關于本示例性實施方式的色調劑組實例的說明中,將光輝性色調劑稱為“銀色色調劑”。
圖2是示出了本示例性實施方式的圖像形成裝置的構造的示意圖,該圖像形成裝置是五組串聯型中間轉印型圖像形成設備。
圖2所示的圖像形成裝置包括第一至第五電子照相圖像形成單元150y、150m、150c、150k和150b(圖像形成單元),它們基于分色圖像數據形成包括黃色(y)、品紅色(m)、青色(c)、黑色(k)和銀色(b)各顏色的圖像。這些圖像形成單元(下文中,也簡稱為“單元”)150y、150m、150c、150k和150b以預定間隔并行地水平排列。這些單元150y、150m、150c、150k和150b可以是能夠從圖像形成設備拆卸的處理盒。
中間轉印帶(中間轉印部件的實例)133延伸通過各單元150y、150m、150c、150k和150b的下方。中間轉印帶133卷繞與中間轉印帶133內表面接觸的驅動輥113、支持輥112和相對輥114。中間轉印帶133沿從第一單元150y向第五單元150b的方向行進(圖2中由箭頭b指示的方向)。另外,在中間轉印帶133的圖像保持部件側的表面上,與驅動輥113相對設置中間轉印部件清潔設備116。在中間轉印部件清潔設備116的沿中間轉印帶133的轉動方向的上游側,設置有電壓施加設備160,其通過在中間轉印部件清潔設備116和支持輥112之間產生電勢差,而在中間轉印部件清潔設備116和中間轉印帶133之間產生電場。
此外,將容納于色調劑盒140y、140m、140c、140k和140b中的黃色、品紅色、青色、黑色和銀色的各色調劑分別供給至上述單元150y、150m、150c、150k和150b的顯影設備(顯影單元的實例)120y、120m、120c、120k和120b。
由于第一至第五單元150y、150m、150c、150k和150b具有相同的構造、操作和作用,因此將以排列在中間轉印帶行進方向上游側且形成黃色圖像的第一單元150y作為代表性實例來進行描述。
第一單元150y包括充當圖像保持部件的感光體111y。在感光體111y附近依次設置有:充電輥118y(充電單元的實例),其將感光體111y的表面充電至預定電位;曝光設備119y(靜電荷圖像形成單元的實例),其基于分色圖像信號使經充電的表面對激光束曝光以在其上形成靜電荷圖像;顯影設備120y(顯影單元的實例),其將色調劑供給至靜電荷圖像中以使靜電荷圖像顯影;一次轉印輥117y(一次轉印單元的實例),其將經顯影的色調劑圖像轉印至中間轉印帶133上;和感光體清潔設備115y(清潔單元的實例),其除去一次轉印后殘留在感光體111y表面上的色調劑。
一次轉印輥117y排列于中間轉印帶133內側并設置在與感光體111y相對的位置。此外,將偏壓電源(未示出)連接至各單元的一次轉印輥117y、117m、117c、117k和117b,以對其施加一次轉印偏壓。控制器(未示出)控制各偏壓電源,以改變對各一次轉印輥施加的轉印偏壓值。
下面描述第一單元150y中形成黃色圖像的操作。
首先,在操作之前,先通過充電輥118y將感光體111y的表面充電至-600v~-800v的電位。
感光體111y通過在導電性基材(例如,20℃體積電阻率:1×10-6ωcm以下)上堆疊感光層而形成。通常,該感光層具有高電阻(普通樹脂的電阻),但具有當受激光束照射時用激光束照射的部分的比電阻改變的性質。因此,根據由控制器(未示出)送出的黃色圖像數據,利用通過曝光裝置119y的激光束照射感光體111y的經充電表面。結果,在感光體111y的表面上形成了具有黃色圖像圖案的靜電荷圖像。
靜電荷圖像是通過充電形成在感光體111y表面上的圖像,并且是所謂的負潛像,其在以下時刻形成:感光層的用從曝光裝置119y發出的激光束照射的部分的比電阻降低并且電荷在感光體111y的表面上流動,而此時電荷停留在未用激光束照射的部分中。
伴隨著感光體111y的行進,形成于感光體111y上的靜電荷圖像旋轉至預定的顯影位置。在該顯影位置,通過顯影裝置120y使感光體111y上的靜電荷圖像顯影并可視化。
顯影設備120y容納例如至少含有黃色色調劑和載體的靜電荷圖像顯影劑。黃色色調劑在顯影設備120y中通過攪拌而摩擦帶電,從而具有與感光體111y上電荷相同極性(負極性)的電荷,并保持在顯影輥(顯影劑保持部件的實例)上。當感光體111y的表面通過顯影設備120y時,黃色色調劑靜電附著于感光體111y表面上進行除電的潛像部分,并用黃色色調劑使潛像顯影。其上形成了黃色色調劑圖像的感光體111y以預定速率繼續行進,將感光體111y上顯影的色調劑圖像輸送至預定的一次轉印位置。
當感光體111y上的黃色色調劑圖像輸送至一次轉印位置時,對一次轉印輥117y施加一次轉印偏壓,對色調劑圖像施加由感光體111y指向一次轉印輥117y的靜電力,并將感光體111y上的色調劑圖像轉印至中間轉印帶133上。此時施加的轉印偏壓具有與色調劑的負極性相反的正極性。第一單元150y由控制器(未示出)控制為+10μa。
另一方面,通過感光體清潔設備115y除去并收集殘留在感光體111y上的色調劑。
此外,以與第一單元的一次轉印偏壓相似的方式控制分別施加于第二單元150m及隨后單元的一次轉印輥117m、117c、117k和117b的一次轉印偏壓。
以此方式,通過第一單元150y而轉印有黃色色調劑圖像的中間轉印帶133依次輸送通過第二至第四單元150m、150c、150k和150b,各顏色的色調劑圖像進行轉印并層疊。
通過第一至第五單元而轉印并層疊有五種顏色的色調劑圖像的中間轉印帶133到達二次轉印部分,所述二次轉印部分配置有中間轉印帶133、相對輥114和設置在中間轉印帶133的圖像保持表面側上的二次轉印輥134(二次轉印單元的實例)。同時,通過供給機構,在預定時機,將記錄紙p(記錄介質的實例)供給至二次轉印輥134與中間轉印帶133彼此接觸的間隙,并對相對輥114施加預定的二次轉印偏壓。此時施加的轉印偏壓具有與色調劑的極性相同的負極性,并且對色調劑圖像施加從中間轉印帶133指向記錄紙p的靜電力。結果,中間轉印帶133上的色調劑圖像轉印至記錄紙p上。此時,二次轉印偏壓根據通過檢測二次轉印部分電阻的電阻檢測單元(未示出)所檢測的電阻而確定,并且電壓是受控的。
之后,將記錄紙p輸送至定影設備135(定影單元的實例)中的一對定影輥的輥隙部分,并將色調劑圖像定影至記錄紙p上以形成定影圖像。
其上轉印了色調劑圖像的記錄紙p的實例包括用于電子照相復印機和打印機等的普通紙。作為記錄介質,除了記錄紙p以外,還可使用ohp片材。
為提高定影后圖像表面的光滑度,記錄紙p的表面優選是光滑的,例如,適合使用的是,用樹脂等涂布普通紙的表面獲得的涂布紙,或用于打印的美術紙。
彩色圖像已在其上完全定影的記錄紙p從出口排出,由此一系列彩色圖像形成操作結束。
圖2所示的圖像形成裝置具有下述構造,其中,色調劑盒140y、140m、140c、140k和140b可從其拆卸,并且顯影裝置120y、120m、120c、120k和120b通過色調劑供給管(未示出)與各顯影設備(顏色)相對應的色調劑盒相連。另外,當色調劑盒中容納的色調劑量不足時,可將該色調劑盒更換為新的。
處理盒和色調劑盒組
現將描述本示例性實施方式的處理盒。
本示例性實施方式的處理盒能夠從圖像形成設備拆卸,并包括:第一顯影單元,其容納本示例性實施方式的靜電荷圖像顯影劑組的第一靜電荷圖像顯影劑;第二顯影單元,其容納本示例性實施方式的靜電荷圖像顯影劑組的第二靜電荷圖像顯影劑;第三顯影單元,其容納本示例性實施方式的靜電荷圖像顯影劑組的第三靜電荷圖像顯影劑。
另外,本示例性實施方式的處理盒不限于上述構造,還可包括顯影設備和可選的選自如圖像保持部件、充電單元、靜電荷圖像形成單元和轉印單元等其他單元中的至少一種部件。
下面,將描述本示例性實施方式的處理盒的實例,但處理盒并不限于此。將描述附圖中所示的主要部分,而不描述其他部分。
圖3是示出了本示例性實施方式的處理盒的構造的示意圖。
圖3所示的處理盒200例如是下述處理盒:其中感光體207(圖像保持部件的實例)和設置在感光體207周圍的充電輥208(充電單元的實例)、顯影設備211(顯影單元的實例)和感光體清潔設備213(清潔單元的實例)一體化結合在包括安裝軌216和曝光用開口218的機殼217中。
圖3中,附圖標記209表示曝光設備(靜電荷圖像形成單元的實例),附圖標記212表示一次轉印輥(一次轉印單元的實例),附圖標記220表示中間轉印帶(中間轉印部件的實例)、附圖標記222表示驅動輥(中間轉印部件除電單元的實例),其還充當中間轉印帶除電單元、附圖標記224表示支持輥、附圖標記226表示二次轉印輥(二次轉印單元的實例)、附圖標記228表示定影設備(定影單元的實例),并且附圖標記300表示記錄紙(記錄介質的實例)。
接下來,將描述本示例性實施方式的色調劑盒組。
本示例性實施方式的色調劑盒組能夠從圖像形成裝置拆卸,并包括:第一色調劑盒,其容納本示例性實施方式的色調劑組的光輝性色調劑;第二色調劑盒,其容納第本示例性實施方式的色調劑組的黑色色調劑;和第三色調劑盒,其容納本示例性實施方式的色調劑組的彩色色調劑。
各個色調劑盒包含補充用色調劑,其被供給至設置在圖像形成裝置中的各個顯影單元中。
實施例
下面,將使用實施例詳細描述本示例性實施方式,不過其不限于這些實施例。
下面,除非另外指出,“份”和“%”表示“重量份”和“重量%”。
結晶性聚酯樹脂的合成和結晶性樹脂顆粒分散液的制備
結晶性聚酯樹脂(p1)和結晶性樹脂顆粒分散液(p1)的制備
·正十二烷二酸(1,10-癸烷二甲酸):100摩爾份
·1,9-壬二醇:100摩爾份
·二丁基氧化錫(催化劑):相對于正十二烷二酸和1,9-壬二醇的總量100份為0.3份
將上述材料投入加熱干燥后的三頸燒瓶中,將燒瓶的內部環境置換為氮氣,以通過排空而成為惰性環境,并在180℃攪拌該材料2小時。接下來,將該溶液在減壓下緩慢加熱至200℃,并攪拌2小時直至溶液為粘稠。然后,該溶液進行空冷并停止反應。結果,獲得重均分子量(mw)為5,800的結晶性聚酯樹脂(p1)。
接下來,將3,000份結晶性聚酯樹脂(p1)、10,000份離子交換水和100份十二烷基苯磺酸鈉(作為分散劑)投入乳化設備(cavitroncd1010,狹縫:0.4mm)的乳化槽中,在130℃加熱熔融,在110℃和10,000rpm下分散30分鐘,并使其以3l/m的流動速率通過冷卻槽。接下來,收集樹脂顆粒分散液。結果,獲得固體含量為20.0%的結晶性樹脂顆粒分散液(p1)。所得結晶性樹脂顆粒分散液(p1)中包含的顆粒的體積平均粒徑d50v為0.25μm。
結晶性聚酯樹脂(p2)的合成和結晶性樹脂顆粒分散液(p2)的制備
使用與結晶性聚酯樹脂(p1)相同的合成方法獲得重均分子量(mw)為5,700的結晶性聚酯樹脂(p2),不同之處在于,使用1,6-己二醇代替1,9-壬二醇。
接下來,使用與結晶性樹脂顆粒分散液(p1)相同的制備方法制備固體含量為20.0%的結晶性樹脂顆粒分散液(p2)。所得結晶性樹脂顆粒分散液(p2)中包含的顆粒的體積平均粒徑d50v為0.22μm。
結晶性聚酯樹脂(p3)的合成和結晶性樹脂顆粒分散液(p3)的制備
使用與結晶性聚酯樹脂(p1)相同的合成方法獲得重均分子量(mw)為6,000的結晶性聚酯樹脂(p3),不同之處在于,使用正癸烷二酸(1,8-辛烷二甲酸,癸二酸)代替正十二烷二酸;并使用1,6-己二醇代替1,9-壬二醇。
接下來,使用與結晶性聚酯樹脂顆粒分散液(p1)相同的制備方法制備固體含量為20.0%的結晶性樹脂顆粒分散液(p3)。所得結晶性樹脂顆粒分散液(p3)中包含的顆粒的體積平均粒徑d50v為0.22μm。
非晶性聚酯樹脂的合成和非晶性樹脂顆粒分散液的制備
·對苯二甲酸:30摩爾份
·富馬酸:70摩爾份
·雙酚a的氧化乙烯加合物:5摩爾份
·雙酚a的氧化丙烯加合物:95摩爾份
將上述材料投入內部容積為5l并包括攪拌器、氮氣引入管、溫度傳感器和精餾塔的燒瓶中,并用1小時將溫度升高至220℃,并添加相對于100份材料為1份的四乙氧基鈦。在通過蒸餾除去產生的水的同時,用0.5小時將溫度升高至230℃,在該溫度繼續進行脫水縮合反應1小時,并將反應物冷卻。結果,合成重均分子量為18,000、酸值為15mgkoh/g且玻璃化轉變溫度為60℃的非晶性聚酯樹脂。
將40份乙酸乙酯和25份2-丁醇投入包含溫度調節單元和氮氣置換單元的容器中,以制備混合溶劑。接下來,將100份非晶性聚酯樹脂緩慢溶解在混合溶劑中,并向該溶液中添加10重量%氨水溶液(其量相對于樹脂的酸值的三倍,以摩爾比計),并攪拌上述成分30分鐘。
接下來,將容器的內部環境置換為干燥氮氣。在將溫度保持在40℃并攪拌混合溶液的同時,以2份/分鐘的速率滴加400份離子交換水,并進行乳化。在滴加完成后,使乳液的溫度返回室溫(20℃~25℃),并在攪拌乳液的同時使干燥氮氣通過該乳液鼓泡48小時。結果,將乙酸乙酯和2-丁醇的濃度降低至1,000ppm,并獲得其中分散有體積平均粒徑為200nm的樹脂顆粒的樹脂顆粒分散液。向樹脂顆粒分散液中添加離子交換水,以調節固體含量至20重量%。結果,獲得非晶性樹脂顆粒分散液。
光輝性顏料分散液的制備
光輝性顏料分散液(b1)的制備
·鋁顏料(2173ea,toyoaluminumk.k.制造):100份
·陰離子表面活性劑(neogenr,daiichikogyoseiyakuco.ltd.制造):1.5份
·離子交換水:400份
在從鋁顏料糊劑中除去溶劑后,將上述材料彼此混合,并使用乳化分散設備cavitron(cr1010,pacificmachinery&engineeringco.,ltd.制造)分散1小時。結果,制得其中分散有光輝性顏料(鋁顏料)的光輝性顏料分散液(b1)(固體含量:20%)。
著色劑分散液的制備
著色劑分散液(k1)的制備
·黑色顏料(nipex,orionengineeredcarbonss.a.制造):70份
·陰離子表面活性劑(neogenrk,daiichikogyoseiyakuco.ltd.制造):1份
·離子交換水:200份
將上述材料彼此混合并使用均化器(ultraturraxt50,ika制造)攪拌10分鐘。添加離子交換水,使得分散液中的固體含量為20重量%。結果,獲得其中分散有體積平均粒徑為190nm的著色劑顆粒的著色劑分散液(k1)。
著色劑分散液(y1)的制備
·黃色顏料(漢撒黃5gx01,clariantjapank.k.制造):70份
·陰離子表面活性劑(neogenrk,daiichikogyoseiyakuco.ltd.制造):1份
·離子交換水:200份
將上述材料彼此混合并使用均化器(ultraturraxt50,ika制造)攪拌10分鐘。添加離子交換水,使得分散液中的固體含量為20重量%。結果,獲得其中分散有體積平均粒徑為190nm的著色劑顆粒的著色劑分散液(y1)。
著色劑分散液(m1)的制備
·品紅色顏料(c.i.顏料紅238,sanyocolorworksltd.制造):70份
·陰離子表面活性劑(neogenrk,daiichikogyoseiyakuco.ltd.制造):1份
·離子交換水:200份
將上述材料彼此混合并使用均化器(ultraturraxt50,ika制造)攪拌10分鐘。添加離子交換水,使得分散液中的固體含量為20重量%。結果,獲得其中分散有體積平均粒徑為190nm的著色劑顆粒的著色劑分散液(m1)。
著色劑分散液(c1)的制備
·青色顏料(c.i.顏料藍15:3,dainichiseikacolor&chemicalsmfg.co.,ltd.制造):70份
·陰離子表面活性劑(neogenrk,daiichikogyoseiyakuco.ltd.制造):1份
·離子交換水:200份
將上述材料彼此混合并使用均化器(ultraturraxt50,ika制造)攪拌10分鐘。添加離子交換水,使得分散液中的固體含量為20重量%。結果,獲得其中分散有體積平均粒徑為190nm的著色劑顆粒的著色劑分散液(c1)。
防粘劑分散液的制備
·石蠟(hnp-9,nipponseiroco.ltd.制造):100份
·陰離子表面活性劑(neogenrk,daiichikogyoseiyakuco.ltd.制造):1份
·離子交換水:350份
將上述材料混合,加熱至100℃,使用均化器(ultraturraxt50,ika制造)分散,并使用manton-gaulin高壓均化器(gaulin制造)進一步分散。結果,獲得其中分散有體積平均粒徑為200nm的防粘劑顆粒的防粘劑分散液(固體含量:20重量%)。
光輝性色調劑的制備
光輝性色調劑(br1)的制備
·結晶性樹脂分散液(p1):32.4份
·非晶性樹脂顆粒分散液:372.6份
·光輝性顏料分散液(b1):150份
·防粘劑分散液:50份
·非離子表面活性劑(igepalca897):1.4份
將上述材料投入2l圓筒形不銹鋼容器中,并使用均化器(ultraturraxt50,ika制造)將其分散并彼此混合10分鐘,同時在4000rpm下施加剪切力。接下來,將1.75份聚氯化鋁的10%硝酸水溶液作為凝集劑緩慢地滴加,并在均化器的轉速為5000rpm下將上述成分分散并彼此混合15分鐘,以制備原料分散液。
接下來,將凝集顆粒分散液投入包括具有兩個攪拌槳槳葉的攪拌器和溫度計的聚合槽中,并使用覆套加熱器進行加熱,同時在550rpm的攪拌轉速下進行攪拌,以在54℃加速凝集顆粒的生長。此時,使用0.3n硝酸和1n氫氧化鈉水溶液將原料分散液的ph調節為2.2~3.5。將ph范圍保持約2小時以形成凝集顆粒。此時,當使用coultermultisizerii(孔徑:50μm,beckmancoulterinc.制造)測量時,凝集顆粒的體積平均粒徑為10.6μm。
接下來,添加100份非晶性樹脂顆粒分散液以將樹脂顆粒沉積在凝集顆粒的表面上。在56℃的升高溫度下,調節凝集顆粒,同時使用光學顯微鏡和coultermultisizerii觀察顆粒的尺寸和形式。
接下來,在將ph增大至8.0以使凝集顆粒聚結后,將溫度以0.01℃/分鐘的速率升高至80℃。在使用光學顯微鏡確認凝集顆粒聚結后,將ph降低至6.0,同時將溫度保持在80℃。2.5小時后,停止加熱,并以1.0℃/分鐘的降溫速率冷卻顆粒。接下來,通過20μm網眼篩分顆粒,用水反復洗滌,并使用真空干燥器進行干燥。結果,獲得光輝性色調劑顆粒(b1)。光輝性色調劑顆粒(b1)的體積平均粒徑為12.5μm。
使用樣品磨以10,000rpm將100份光輝性色調劑顆粒(b1)與1.5份疏水性二氧化硅(ry50,nipponaerosilco.,ltd.制造)彼此混合30秒。接下來,通過開口為45μm的振動篩對混合物進行篩分。結果,制得光輝性色調劑(br1)。
光輝性色調劑(br2)~(br7)的制備
使用與光輝性色調劑(br1)相同的制備方法制備光輝性色調劑(br2)~(br7),不同之處在于,如表1所示改變結晶性樹脂顆粒分散液的類型和量、非晶性樹脂顆粒分散液的量(在原料分散液中的量)、光輝性顏料分散液的類型和量以及著色劑分散液的類型和量。所有的光輝性色調劑(br2)~(br7)的體積平均粒徑均為12.5μm。
光輝性色調劑(br8)的制備
·結晶性樹脂顆粒分散液(p1):34份
·非晶性樹脂顆粒分散液:391份
·光輝性顏料分散液(b1):160份
·防粘劑分散液:50份
·非離子表面活性劑(igepalca897):2份
將上述材料投入不銹鋼圓底燒瓶中,添加0.1n硝酸將ph調節至3.5。接下來,添加30份聚氯化鋁濃度為10重量%的硝酸水溶液。接下來,使用均化器(ultraturraxt50,ika制造)將上述成分在30℃分散、在加熱用油浴中加熱至45℃,并在此溫度下保持30分鐘。結果,制得原料分散液。接下來,添加50份非晶性樹脂顆粒分散液以將樹脂顆粒沉積在凝集顆粒的表面上。在56℃的升高溫度下,緩慢添加分散液并保持1小時。接下來,向分散液中添加0.1n氫氧化鈉水溶液以將ph調節至8.5,然后將分散液加熱至85℃,同時攪拌分散液。將該狀態保持5小時。接下來,以20℃/分鐘的速率將分散液冷卻至20℃,過濾,用離子交換水充分洗滌,并干燥。結果,獲得體積平均粒徑為7.5μm的光輝性色調劑顆粒(b8)。
使用樣品磨以10,000rpm將100份光輝性色調劑顆粒(b8)與1.5份疏水性二氧化硅(ry50,nipponaerosilco.,ltd.制造)彼此混合30秒。接下來,通過開口為45μm的振動篩對混合物進行篩分。結果,制得光輝性色調劑(br8)。
光輝性色調劑(br9)的制備
·結晶性樹脂顆粒分散液(p1):29份
·非晶性樹脂顆粒分散液:333.5份
·光輝性顏料分散液(b1):135份
·防粘劑分散液:50份
·非離子表面活性劑(igepalca897):2份
將上述材料投入不銹鋼圓底燒瓶中,添加0.1n硝酸將ph調節至3.5。接下來,添加30份聚氯化鋁濃度為10重量%的硝酸水溶液。接下來,使用均化器(ultraturraxt50,ika制造)將上述成分在30℃分散、在加熱用油浴中加熱至45℃,并在此溫度下保持30分鐘。結果,制得原料分散液。接下來,添加150份非晶性樹脂顆粒分散液以將樹脂顆粒沉積在凝集顆粒的表面上。在56℃的升高溫度下,緩慢添加分散液并保持1小時。接下來,向分散液中添加0.1n氫氧化鈉水溶液以將ph調節至8.5,然后將分散液加熱至85℃,同時攪拌分散液。將該狀態保持5小時。接下來,以20℃/分鐘的速率將分散液冷卻至20℃,過濾,用離子交換水充分洗滌,并干燥。結果,獲得體積平均粒徑為7.5μm的光輝性色調劑顆粒(b9)。
使用樣品磨以10,000rpm將100份光輝性色調劑顆粒(b9)與1.5份疏水性二氧化硅(ry50,nipponaerosilco.,ltd.制造)彼此混合30秒。接下來,通過開口為45μm的振動篩對混合物進行篩分。結果,制得光輝性色調劑(br9)。
表1
黑色色調劑的制備
黑色色調劑(ke1)的制備
·結晶性樹脂顆粒分散液(p1):31份
·非晶性樹脂顆粒分散液:444份
·著色劑分散液(k1):50份
·防粘劑分散液:50份
·非離子表面活性劑(taycapower):2份
將上述材料投入不銹鋼圓底燒瓶中,添加0.1n硝酸將ph調節至3.5。接下來,添加30份聚氯化鋁濃度為10重量%的硝酸水溶液。接下來,使用均化器(ultraturraxt50,ika制造)將上述成分在30℃分散、在加熱用油浴中加熱至45℃,并在此溫度下保持30分鐘。結果,制得原料分散液。接下來,添加100份非晶性樹脂顆粒分散液以將樹脂顆粒沉積在凝集顆粒的表面上。在56℃的升高溫度下,緩慢添加分散液并保持1小時。接下來,向分散液中添加0.1n氫氧化鈉水溶液以將ph調節至8.5,然后將分散液加熱至85℃,同時攪拌分散液。將該狀態保持5小時。接下來,以20℃/分鐘的速率將分散液冷卻至20℃,過濾,用離子交換水充分洗滌,并干燥。結果,獲得體積平均粒徑為7.5μm的黑色色調劑顆粒(k1)。
使用樣品磨以10,000rpm將100份黑色色調劑顆粒(k1)與1.5份疏水性二氧化硅(ry50,nipponaerosilco.,ltd.制造)彼此混合30秒。接下來,通過開口為45μm的振動篩對混合物進行篩分。結果,制得黑色色調劑(ke1)。
黑色色調劑(ke2)~(ke5)的制備
使用與黑色色調劑(ke1)相同的制備方法制備黑色色調劑(ke2)~(ke5),不同之處在于,如表2所示改變結晶性樹脂顆粒分散液的類型和量、非晶性樹脂顆粒分散液的量(在原料分散液中的量)和著色劑分散液的類型和量。所有的黑色色調劑(ke2)~(ke5)的體積平均粒徑均為7.5μm。
黑色色調劑(ke6)的制備
·結晶性樹脂顆粒分散液(p2):29份
·非晶性樹脂顆粒分散液:423份
·著色劑分散液(k1):50份
·防粘劑分散液:50份
·非離子表面活性劑(taycapower):2份
將上述材料投入不銹鋼圓底燒瓶中,添加0.1n硝酸將ph調節至3.5。接下來,添加30份聚氯化鋁濃度為10重量%的硝酸水溶液。接下來,使用均化器(ultraturraxt50,ika制造)將上述成分在30℃分散、在加熱用油浴中加熱至45℃,并在此溫度下保持30分鐘。結果,制得原料分散液。接下來,添加50份非晶性樹脂顆粒分散液以將樹脂顆粒沉積在凝集顆粒的表面上。在56℃的升高溫度下,緩慢添加分散液并保持1小時。接下來,向分散液中添加0.1n氫氧化鈉水溶液以將ph調節至8.5,然后將分散液加熱至85℃,同時攪拌分散液。將該狀態保持5小時。接下來,以20℃/分鐘的速率將分散液冷卻至20℃,過濾,用離子交換水充分洗滌,并干燥。結果,獲得體積平均粒徑為7.5μm的黑色色調劑顆粒(k6)。
使用樣品磨以10,000rpm將100份黑色色調劑顆粒(k6)與1.5份疏水性二氧化硅(ry50,nipponaerosilco.,ltd.制造)彼此混合30秒。接下來,通過開口為45μm的振動篩對混合物進行篩分。結果,制得黑色色調劑(ke6)。
表2
彩色色調劑的制備
黃色色調劑(ye1)~(ye5)的制備
使用與黑色色調劑(ke1)相同的制備方法制備黃色色調劑(ye1)~(ye5),不同之處在于,如表3所示改變結晶性樹脂顆粒分散液的類型和量、非晶性樹脂顆粒分散液的量(在原料分散液中的量)和著色劑分散液的類型和量。所有的黃色色調劑(ye1)~(ye5)的體積平均粒徑均為7.5μm。
表3
品紅色色調劑(ma1)~(ma5)的制備
使用與黑色色調劑(ke1)相同的制備方法制備品紅色色調劑(ma1)~(ma5),不同之處在于,如表4所示改變結晶性樹脂顆粒分散液的類型和量、非晶性樹脂顆粒分散液的量(在原料分散液中的量)和著色劑分散液的類型和量。所有的品紅色色調劑(ma1)~(ma5)的體積平均粒徑均為7.5μm。
表4
青色色調劑(ca1)~(ca5)的制備
使用與黑色色調劑(ke1)相同的制備方法制備青色色調劑(ca1)~(ca5),不同之處在于,如表5所示改變結晶性樹脂顆粒分散液的類型和量、非晶性樹脂顆粒分散液的量(在原料分散液中的量)和著色劑分散液的類型和量。所有的青色色調劑(ca1)~(ca5)的體積平均粒徑均為7.5μm。
表5
實施例1~10和比較例1~3
通過根據表6~8組合光輝性色調劑(br1)~(br9)、黑色色調劑(ke1)~(ke6)、包括黃色色調劑(ye1)~(ye5)、品紅色色調劑(ma1)~(ma5)和青色色調劑(ca1)~(ca5)在內的彩色色調劑而獲得各個實例的色調劑組。
顯影劑組的制備
·鐵氧體顆粒(平均粒徑:50μm):100份
·甲苯:14份
·苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物(共聚比:15/85):2份
·炭黑:0.2份
使用砂磨機分散鐵氧體顆粒以外的上述成分,以制備分散液。將該分散液和鐵氧體顆粒投入真空脫氣型捏合機中,并在攪拌該成分的同時在減壓下干燥。結果,獲得載體。
將5份各個實例的色調劑組的各色調劑與100份的載體彼此混合,以制備包含光輝性色調劑的顯影劑、包含黑色色調劑的顯影劑、包含黃色色調劑的顯影劑、包含品紅色色調劑的顯影劑和包含青色色調劑的顯影劑。然后,制備各個實例的顯影劑組。
評價
光輝性色調劑顆粒的切線ab間距離
對于各個實例獲得的色調劑組的光輝性色調劑,使用上文所述的方法測量“切線ab間距離”。結果如表6~8所示。
此處,表6~8所示的“切線ab間距離”是指“當觀察光輝性色調劑的各色調劑顆粒各自的投影圖像時,在所述色調劑顆粒的兩端部的色調劑顆粒的切線a與光輝性顏料的切線b之間的平均距離,切線a與色調劑顆粒的長軸方向垂直,切線b與切線a平行并離切線a最近”(參見圖1)。
各色調劑的介電損耗系數
使用上文所述的方法測量各個實例的色調劑組的各色調劑的介電損耗系數。結果如表6~8所示。
(出現濃度不均勻的評價)
準備用于形成評價圖像的圖像形成裝置docucentrecolor400(富士施樂株式會社制造),并用各個實例的顯影劑組的顯影劑填充其顯影單元。作為記錄基質,使用涂布紙(os涂布紙w,富士施樂株式會社制造)。
首先,使用該圖像形成裝置,在低溫低濕度(21℃,10%rh)環境中連續打印包括黑色色調劑、黃色色調劑、品紅色色調劑和青色色調劑的四種顏色的3000張圖像(圖像濃度:20%),并使各個色調劑的施加量為4.0g/m2。在連續打印期間,停止包含光輝性色調劑的顯影劑的攪拌。
接下來,使包含光輝性色調劑的顯影劑的攪拌再次開始,然后打印包括光輝性色調劑、黑色色調劑、黃色色調劑、品紅色色調劑和青色色調劑的五種顏色的一張圖像。使用該打印圖像(評價圖像1),通過目視檢驗評價濃度不均勻的出現。
然后,將圖像形成裝置的內部環境調整為高溫高濕度(28℃,85%rh)環境。接下來,連續打印包括黑色色調劑、黃色色調劑、品紅色色調劑和青色色調劑的四種顏色的3000張圖像(圖像濃度:20%)。在連續打印期間,停止包含光輝性色調劑的顯影劑的攪拌。
接下來,使包含光輝性色調劑的顯影劑的攪拌再次開始,然后打印包括光輝性色調劑、黑色色調劑、黃色色調劑、品紅色色調劑和青色色調劑的五種顏色的一張圖像。使用該打印圖像(評價圖像2),通過目視檢驗評價濃度不均勻的出現。
評價標準如下所述。結果如表6~8所示。
評價標準
g0:在評價圖像1和2中未造成濃度不均勻
g1:在評價圖像2中輕微造成濃度不均勻,但不用擔心其出現
g2:在評價圖像2中造成濃度不均勻,且有一些擔心
g3:在評價圖像2中造成濃度不均勻
g4:在評價圖像1和2中造成濃度不均勻
表6~8的說明
“光輝性色調劑和彩色色調劑的介電損耗系數之差”是指條件表達式(2)中所示的“(光輝性色調劑的介電損耗系數)-(彩色色調劑的介電損耗系數)”。“含量”是指“各個色調劑的結晶性樹脂相對于該色調劑的色調劑顆粒的含量”。
可以看出,與比較例相比,在實施例中,即使在低溫低濕度環境或高溫高濕度環境中的任一者中,也防止在僅使用黑色色調劑和彩色色調劑(黃色色調劑、品紅色色調劑和青色色調劑)連續形成圖像后使用光輝性色調劑形成圖像時可能產生的濃度不均勻。
可以看出,在實施例1~10(切線ab間距離為30nm以上且小于1,000nm)中,與比較例1~3(切線ab間距離為小于30nm或1,000nm以上)相比,防止在僅使用黑色色調劑和彩色色調劑連續形成圖像后使用光輝性色調劑形成圖像時可能產生的濃度不均勻。
由實施例1~3和7~10與實施例4的比較可以看出,在實施例1~3和7~10(光輝性色調劑的結晶性聚酯樹脂的碳鏈長度大于黑色色調劑的結晶性聚酯樹脂的碳鏈長度和彩色色調劑的結晶性聚酯樹脂的碳鏈長度)中,容易防止在僅使用黑色色調劑和彩色色調劑連續形成圖像后使用光輝性色調劑形成圖像時可能產生的濃度不均勻。
由實施例5和實施例6的比較可以看出,在實施例5(光輝性色調劑的結晶性聚酯樹脂相對于光輝性色調劑的色調劑顆粒的含量低于黑色色調劑的結晶性聚酯樹脂相對于黑色色調劑的色調劑顆粒的含量和彩色色調劑的結晶性聚酯樹脂相對于彩色色調劑的色調劑顆粒的含量)中,防止在僅使用黑色色調劑和彩色色調劑連續形成圖像后使用光輝性色調劑形成圖像時可能產生的濃度不均勻。
提供對本發明示例性實施方式的前述描述是為了說明和描述的目的。并非試圖窮盡本發明或將本發明限制于所披露的精確形式。顯然,許多改進和變化對于本領域技術人員將是顯而易見的。選擇并描述所述實施方式是為了能夠最好地解釋本發明的原理及其實際用途,由此使得本領域的其他技術人員能夠理解適用于預計的特定用途的本發明的各種實施方式和各種改進方案。試圖使本發明的范圍由下述權利要求及其等同物所限定。