2024年5月6日发(作者:有友卉)
其他添加剂的例子包括,润滑剂,如聚四氯乙烯,硬脂酸锌,和聚偏二氟乙烯,其
中聚偏二氟乙烯为特别优选的;研磨剂,如铈氧化物,碳化硅,和钛酸锶,其中钛
酸锶为特别优选的;流动性改进剂,如钛氧化物和铝氧化物,优选地已赋予疏水性;
抗结块剂;导电性赋予剂,如碳黑,锌氧化物,锑氧化物和锡氧化物。也可加入具
有和调色剂颗粒极性相反的带电能力的白和黑细颗粒作为显影性能改进剂。
和调色剂混合的无机细粉或疏水无机细粉优选的加入量为每100重量份调色剂颗粒
0.1-5重量份,更优选地是0.1-3重量份。
本发明的调色剂的生产是通过将聚合物组分,染料或颜料或磁性材料作色料,电荷
控制剂,其他添加剂等用混合机如球磨机等充分混和,之后将混合物用热捏合装置
如热辊,捏合机,挤出机融熔捏和以将添加剂分散或溶解于熔融树脂中(聚合物组
分);将混合物冷却并粉碎;将粉末产品准确分级以形成本发明的调色剂颗粒。
也可以由聚合得到调色剂。按聚合方法,将可聚合单体,电荷控制剂,染料或颜料
或磁性材料,聚合引发剂,和选择性可有可无的交联剂,和根据需要其他添加剂均
匀溶解或分散以形成单体组合物。然后单体组合物或其预聚合产物用合适的搅拌器
分散在一连续相中(如水),之后进行聚合以回收具有要求颗粒大小的磁性调色剂颗
粒。若在聚合方法中用磁性氧化铁时,优选地提前对磁性氧化铁颗粒进行疏水性赋
予处理。
现在对成像方法的实施方案参考图6在下文说明。
感光鼓(静电影像负载元件)1表面由初始充电器742充负电,用激光705图像扫描
以形成数字潜像,得到的潜像用显影装置709中的单组分磁性调色剂710反转显影,
显影装置709包括封闭磁体且配有磁刮板711的显影套筒704。在显影区,感光鼓
的导电支持体接地,加偏电压装置712将交流偏压,脉冲偏压和/或DC偏压加到
显影套筒704上。当转印接收纸P运送到转印区,该纸被和电源3相连的辊式转印
装置2从背面(相对于感光鼓来说的反面)充电,于是在感光鼓上显影了的图像(调色
剂图像)由接触转印装置2转印到转印纸P上。之后,该转印纸P从感光鼓1分离
并由用于将调色剂影像在转印纸P上定影的热压辊定影器707定影。
也可以将感光鼓上的调色剂影像转印给中间转印元件,如中间转印鼓或中间转印带
后转印给转印接收纸P。
转印步骤之后感光鼓上依然存留的磁化单组分由包括清洁刮板的清洁装置708除去。
清洁后感光鼓1由消电装置706消除曝光放电之后重复从初始充电器702的充电步
骤开始的循环。
感光鼓(静电影像负载元件)1包括感光层和导电衬底并按箭头所示方向旋转。包括
非磁性圆柱体作调色剂负载元件的显影套筒704旋转在显影区以和感光鼓l表面相
同方向运动。在非磁性圆柱套筒6内放多极永磁体(磁辊)作磁场生成装置,以便不
旋转。显影装置709内的单组分绝缘磁性调色剂710加到非磁性圆柱形套筒704上,
由于套筒704表面和调色剂颗粒的摩擦使调色剂颗粒带例如负性摩擦电荷。另外,
通过将弹性刮片711安装压在套筒表面,将磁性调色剂层的厚度调节为比显影区感
光鼓1和显影套筒704间的间隔薄的薄且均一的厚度(30-300μm)。调节套筒704的
转速使得套筒704的圆周速度基本上等于或接近感光鼓表面的速度。在显影区,加
偏压装置712将AC偏压或脉冲偏压加到套筒704上。AC偏压优选地包括f=200-
4000Hz和Vpp=500-3000V 。
在显影区,在感光鼓1表面和AC偏压或脉冲偏压发出的静电力作用下,将调色剂
颗粒转印到静电影像。
也可用如铁形成的磁性刮片代替弹性刮片711。
图2所示为包括转印辊2的接触转印系统(如用于图6所示的成像设备)的细节,转
印辊2主要包括金属芯辊2a和环绕金属芯辊2a的导电弹性层2b。转印辊2用于将
转印材料以一压力压在感光鼓1表面。转印辊2以等于或不同于感光鼓1的周边转
速旋转。转印材料(如纸)经导向器4送到感光鼓1和转印辊2之间,其中转印辊由
转印偏压电源3加一极性和调色剂相反的偏压,结果感光鼓1上的调色剂影像转印
到转印材料正面一侧。之后,负载转印了的调色剂影像的转印材质经导向器5被运
送到定影装置。
导电弹性层2b优选地包括弹性材料,如聚氨酯橡胶或乙烯-丙烯-二烯三元共聚物
(EPDM),含有分散于其中的导电填料如导电碳且体积电阻系数范围为约
106-1010ohm·cm。
优选的转印条件包括辊接合压力为5-500g/cm和DC电压为±0.2-±10KV。
图3所示为接触充电系统(如用于图6所示的成像设备)的细节。该系统包括旋转的
鼓形静电影像承载元件(这里简称指感光鼓)1,它主要包括如为铝的导电支持层1a,
和涂在支持层1a的外表面的光电导层1b,且以预定圆周速度(处理速度)顺时针方
向(图中所示情形)旋转。
感光鼓1由充电辊42充电,后者主要包括金属芯辊42a,围绕金属芯辊42a的导电
弹性层42b,和表面层42c。充电辊42以一压力压在感光鼓1表面并旋转以跟随感
光鼓1的旋转。充电辊42由加偏压装置E加一电压,感光鼓1表面充以预定极性
的预定电位。之后,感光鼓1成像曝光以在其上形成静电影像,之后该影像由显影
装置显影成可视调色剂影像。
这种充电辊的优选处理条件例如包括辊接合压力为5-500g/cm和在用DC-AC叠加
电压时0.5-5kVpp和50Hz到5kHz的频率的AC电压和±0.2-±1.5KV的DC电压,
或在用DC电压时±0.2-±5KV的DC电压。
充电辊优选包括导电橡胶和隔离膜表面,它可以例如包括尼龙树脂,PVDF(聚偏二
氟乙烯),或PVDC(聚偏二氯乙烯)。
充电辊可用其他接触充电装置如充电刮板或充电刷代替。
图7所示为本发明处理盒的实施例。处理盒包括至少一个显影装置和一个静电影像
承载元件,它们一体装到一个盒中,并可拆卸地安装到成像设备(如复印机或激光
打印机)的主系统上。
在该实施例中,处理盒整体地包括显影装置709,鼓形静电影像承载元件(感光鼓)1,
带清洁刮板708a的清洁器708,初始充电器(充电辊)742。
在本实施例的盒中,显影装置709包括弹性刮片711和含磁性调色剂710的调色剂
760。磁性调色剂的显影方式使得在感光鼓1和显影套筒704之间形成预定电场。
为进行合适的显影,准确控制感光鼓1和显影套筒704间的空隙非常重要。
下面将基于具体例子说明本发明。树脂组合物制备例1低分子量聚合物的合成(L-
1):
300重量份二甲苯置于一个四口烧瓶中,搅拌下用氮将烧瓶内充分换气。之后将二
甲苯加热回流。
在回流条件下,将75重量份苯乙烯,18重量份丙烯酸正丁酯,7重量份马来酸单
丁酯和2重量份过氧化二叔丁基的混合物在四小时内滴加。体系保持2小时使聚合
完全,得到低分子量聚合物(L-1)的溶液。
聚合物溶液一部分作样品而在减压下干燥回收低分子量聚合物(L-1),之后进行
GPC(凝胶渗透色谱)和测量玻璃化转变温度(Tg)。结果,聚合物(L-1)的重均分子量
(Mw)为9600,数均分子量(Mn)为6000,峰值分子量(PMW)为8500,Tg为62℃,
酸价(Av)为25。
此时聚合物转化率为97%。高分子量聚合物的合成(H-1):
在一个4口瓶中放180重量份的脱气水和20重量份2%(重量)聚乙烯醇水溶液,之
后加入70重量份苯乙烯,25重量份丙烯酸正丁酯,5重量份马来酸单丁酯,0.005
重量份二乙烯基苯和0.1重量份2,2-二(4,4-二-叔丁基过氧环己基)丙烷(10小时
半衰期温度(T10h)=92℃)的混合液体,之后搅拌形成悬浮液体。
烧瓶内用氮气充分换气,之后体系加热到85℃以引发聚合。在此温度下24小时后,
加0.1重量份过氧化苯甲酰(T10h=72℃),之后将体系再保持在该温度
12小时以使聚合完全。
反应后,将相当于得到的高分子量聚合物(H-1)的酸价(Av=7.8)的6倍当量的
NaOH水溶液加入悬浮液体中,体系搅拌2小时。
将得到的高分子量聚合物(H-1)过滤出来,水洗,干燥,作为测量结果呈Mw=
1.8×106,PMW=1.2×106,和Tg=62℃,Av=6。树脂组
合物的制备:
在一个四口瓶中,加100重量份二甲苯和25重量份上述高分子量聚合物(H-1),加
热回流搅拌以形成预溶液。体系在该状态保持12小时以得到预溶液(Y-1)。
另外将300重量份上述低分子量聚合物(L-1)的均匀溶液放在另一容器中并回流。
在回流下将上述预溶液(Y-1)和低分子量聚合物(L-1)溶液混合,之后蒸去有机溶剂
回收树脂,之后将树脂冷却,固化后粉碎得到树脂组合物(I)。
测量结果,树脂组合物(I)PMW=1.1×106,GPC色谱上106
或更高的分子量部分占的面积百分比(A(≥106))=9.2%,Tg=62.5℃,
THF不溶含量为2.1%(重量)。
低分子量聚合物(I),高分子量聚合物(I)和树脂组合物(I)和下述制备例得到的产物的
各种数据见下表1。树脂组合物的制备例2,3,6和比较制备例2:
低分子量聚合物(L-2)到(L-4)和(L-6)用和上述制备例1相似的方式制得,除了调节
马来酸单丁酯,苯乙烯,丙烯酸正丁酯和聚合引发剂的量外,以预定的比例和高分
子量聚合物(H-1)混合以制备树脂组合物(II),(III),(IV)和(ii)。树脂组合物制备例4
和7,和比较制备例1:
低分子量聚合物(L-5)和高分子量聚合物(H-2),(H-4)和(H-5)用和上述制备例1类似
的方式制得,除了调节马来酸单丁酯,苯乙烯,丙烯酸正丁酯和聚合引发剂的量外。
之后,低分子量聚合物(L-1)和(L-5)和高分子量聚合物以预定比例混合以得到树脂
组合物(IV),(VII)和(i)。树脂组合物制备例5:高分子量聚合物(H-3)的合成
在一个四口烧瓶中,放85重量份苯乙烯和15重量份甲基丙烯酸丁酯并进行本体聚
合,之后加入300重量份二甲苯和0.1重量份过氧化苯甲酰(聚合引发剂)并进行溶
液聚合得到高分子量聚合物(H-3)。树脂组合物(V)的制备:
树脂组合物(V)用和制备例1类似的方式制备,除了将高分子量聚合物(H-3)以预定
比例和低分子量聚合物(L-1)混合外。
上述制得的低和高分子量聚合物和树脂组合物的详细数据见下表1。
表
1 ec> (WL/ WH) PMW y> >4 量 (wt.%) II III IV V VI VII 1 8500 3700 28000 8500 8500 8500 8500 2 62 /25 50/50 90/10 70/30 50/50 75/25 75/25 4 83 50 120 125 6.0 6.0 0.6 2.9 6.0 21.2 /entry> 较 例1 2 6 1
树脂组合物(I) 100重量份
磁性氧化铁 100重量份
(平均颗粒尺寸(Dav)=0.2μm)
和马来酸酐接枝共聚的丙烯/乙烯(92/8)共聚物蜡(A.V.=3.5,Mw=
9000) 4重量份
下式的负电荷控制剂 2重量份
上述组分由双螺杆挤出机在140℃熔融捏和。混合后将产物冷却,用锤磨机粗粉碎
再用喷磨机细粉碎。粉碎后产品用固定壁气动分级机分级得到粗分级粉末,然后用
利用附壁效应(Coanda效应)的多分区分级机(“Elbow Jet”分级机,
Nittetsu Kogyo K.K.出品)分级,同时严格除去超细粉末和粗粉末得到重均颗粒尺寸
(D4)为6.1μm的可带负电的磁性调色剂。这样得到的调色剂的物理性
质见表2和3,其GPC色谱见图5。
用Henschel混合机将100份上述制得磁性调色剂和1.2重量份疏水二氧化硅细粉末
(按二甲基二氯硅烷,六甲基二硅氮烷和二甲基硅油的顺序顺次处理制得的BET比
表面积(SBET)为160m2/g)和0.08重量份的苯乙烯-丙烯酸
共聚物细颗粒(Dav.=0.05μm,由无皂聚合制得)混合而得到磁性调色剂
(调色剂A)。例2-9和比较例1-4
用和例1类似的方法制备可带负电磁性调色剂(调色剂B到I和调色剂(a)到(d)),除
了用树脂组合物(II)到(VII)和(i)到(ii)并用表2所示的特定种类和特定酸价的蜡外。
调色剂的其他详细数据和物理性能见表2和3所示。表2:磁性调色剂性质
colspec> try> 例 子 nameend="c006"> GPC分子量分布 量 (wt.%) (6) nameend="c013"> 磁性调色剂 低分子量侧峰值LMP HMP(X104) 06) (%) μm) (%数量) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 00 3600 26000 8100 8100 8200 8100 8100 8100 68 42 27 67 69 67 67 entry> 1.4 0.4 0.3 0.1 0.9 1.1 0.9 0.9 ry> MA-改性PP-PE MA-改性PP-PE MA-改性PP MA-改性PP MA-改性PP MA-改 性PP-PE MA-改性PP MA-改性PP-PE MA-改性PP- PE 6.10 6.03 5.92 6.11 5.87 6.10 5.83 6.04 6.11 1 18.6 17.3 19.2 18.4 19.8 19.3 18.2 0.54 0.54 0.53 0.55 0.54 1 2 3 4 y> 0.3 5.2 5.2 ntry> MA-改性PP MA-改性PP PE AA-改性 PP ry> ow>
相应于次峰。(3)PP-PE:丙烯-乙烯共聚物蜡。(4)PP:丙烯聚合物蜡。(5)PE:乙烯
聚合物蜡。(6)MA:马来酸酐,AA:丙烯酸。表3:调色剂中聚合物组分性质成像
试验:
将装有每种磁性调色剂的处理盒插入激光打印机中(将使用OPC感光鼓(“LBP-
A309GII”,Canon K.K.制造)的商业上可得的激光打印机改造而制备,以使A4横向
供纸的处理速度从16张/分增加到36张/分钟并并入一个如图2所示的接触转印装
置)。此时的处理速度为165mm/sec。
接触式转印装置包括转印辊,其表面的导电橡胶层包括导电碳分散于其中的
EPDM(乙烯-丙烯-二烯三元聚合物),体积电阻率为108和表面
橡胶硬度(hardner)为27度。转印辊的驱动条件包括1μA的转印电流,+2000V的转
印电压和50g/cm的接合压力。
首先如图3所示,由充电辊42对也装在处理盒内的感光鼓1充电。充电辊42的外
径为12mm,包括EPDM导电橡胶层42b和10μm厚尼龙树脂表面层42c。充电辊
42的硬度为54.5度(ASKER-C)。充电辊42由加偏压电源E经金属芯辊42a加一预
定电压使DC电压和AC电压叠加。
在处理盒中,聚氨酯橡胶制的贴刮板(711)压在显影套筒704上以对调色剂摩擦充
电(图7)。
之后,以下述方式成像。首先由充电辊42在-700V对OPC感光鼓1充电,在其上
形成反转显影静电潜像。调色剂在显影套筒(含磁体)上成层使得在显影位置不接触
感光鼓。向套筒上加AC偏压(f=1800Hz和Vpp=1600V)和DC偏压
(VDC=-500V),亮部分电位为-170V的静电影像以反转显影模式显影
以在OPC感光鼓上形成磁性调色剂影像。
这样形成的磁性调色剂影像在上述正性转印电压下转印到普通纸上,之后经过热压
辊定影仪而在普通纸上定影,其中热辊表面温度设为190℃,在热辊和压辊之间加
19kg总压力以得到6mm窄缝。
在上述设定条件下,分别在高温/高湿环境(HT/HH=32.5℃/85%RH)和低温/低湿环
境(LT/LH=10℃/15%RH)以2张/20秒的间歇打印方式进行成像实验。得到的图像
就下列各项进行评价,其结果包括在后文表4中。1)图像密度:
在复印10000张后用Macbeth反射式密度计(Macbeth Co.出品)测量在普通复印机用
普通纸(75g/m2,上形成的图像密度,为以复印后白色背景部分的密度
为0.00的相对密度。2)灰雾:
灰雾(%)是用“反射计”(Tokyo Denshoku K.K.出品)测得的复印后图像白色背景部分
的白度和原转印纸的白度的差值来评价的。复印是在低温/低湿环境中(15℃/10%
RH)以2张/20秒的间歇方式进行的。3)图像质量
印出图5所示的检验图案,通过数出缺失的点的数目评价点的再现性。结果以下述
标准评价:
A(非常好):缺2点或更少/100点
B(好): 缺3-5点/100点
C(实际上可接受):
缺6-10点/100点
D(实际上不可接受):
缺11点或更多/100点4)图像密度均匀性:
在A4纸上复印整个实心黑样品图象,记录纸上最高图像密度和最低图像密度的差
值以说明图像密度的不均一性。[定影能力,抗透印性测试]
在处理盒中装入一种磁性调色剂并装入到激光打印机中(通过改装商业上可得的激
光打印机(“LBP-309GII”,可从佳能公司得到)制得以将处理速度从16张/分钟增加
到24张/分钟(总压=18kg),并可从热辊外面调整热压定影装置的表面温度在140-
230℃的范围)。在基本上和上述成像测试一致的条件下在常温/常湿环境中(NT/NH
=20℃/60%RH)以每5℃的增量连续改变设定的定影温度来复印样品图像。定影后
的图像以下述方式评价,其结果也见表4。1)定影能力:
定影了的图象在50g/cm2的负荷下用软薄纸磨擦,定影能力用最低可
定影温度(Tmin.)评价,即在最多10%的摩擦后给出图像密度的降低(%)的各定影温
度中最低的温度,定影了的图像在作为测试纸的调色剂图像定影较困难的复印机用
普通纸(75g/m2)上形成。2)抗透印特性:
复印出影像面积百分比为5%的样品图像,抗透印特性用产生复印且定影了的图像
不因透印现象而弄脏的最高温度(Tmax)来评价。所用的测试纸为复印
用普通纸(65g/m2)。
结果见下表4。表4评价
colspec> (6) (2) HT/HH (2a) HT/HH 印性 Tmax (℃) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 II III IV V VI VII I I PE MA-改性PP MA-改性PP MA-改性PP MA-改性PP-PE MA-改性PP MA-改性 PP-PE MA-改性PP- PE 1.42 1.38 1.43 1.42 1.38 1.40 1.36 1.40 1.38 2.4 1.6 2.5 2.9 2.9 1.9 2.9 0.07 0.07 0.08 0.08 > 200 205 225 205 200 210 220 205 1 2 3 4 A-改性PP MA-改性PP PE AA-改性 PP try> ntry> C C C D 190 210 185
境中第4000张的灰雾(两面)(2)在高温/高湿环境中图像密度的均一性(2a)高温/高湿
环境中点再现性(3)-(6)和表2中相同例10树脂组合物(I) 100重量份磁性
氧化铁(Dav=0.2μm) 100重量份用马来酸酐改性的丙烯/乙烯(92/8)共聚物蜡
(A.V.=3.5,Mw=9000) 4重量份负电荷控制剂 2重量份
(和例1中相同)
上述组分由加热到140℃的双螺杆挤出机熔融捏合。捏合后产物冷却,由锤磨机粗
压碎由喷磨机细粉碎。粉碎后产物用固定壁气动分级机分级得分级了的粉末,然后
由利用附壁效应的多分区分级机("Elbow Jet"分级机,Nittetsu Kogyo K.K.出品)进
行分级,同时严格除去超细粉末和粗粉末得到重均颗粒尺寸(D4)为
5.7μm的可充负电磁性调色剂。
这样得到的调色剂的物理性能见表6和7所示。
用Henschel混合机将100重量份如上制备的磁性调色剂和1.5重量份疏水二氧化硅
细粉末(SBET=160m2/g,用二甲基二氯硅烷,六甲基二硅
氮烷和二甲基硅油的顺序连续处理制得的)和0.08重量份苯乙烯-丙烯酸酯共聚物细
颗粒(Dav.=0.05μm,由无皂聚合制得)以得到磁性调色剂(调色剂A-2)。
调色剂A-2的颗粒尺寸分布用Coulter多级筛分机
(Coulter Multisizer)(Coulter Electronics Inc.出品)测得,数据转化成16个通道的数据
(见下表5所示),由此确定了如表5所示的颗粒尺寸分布。结果,调色剂A-2的重
均颗粒尺寸(D4)为5.71μm,最大2.52μm的颗粒数为5 6%
(N(≤2.52μm)%),最大3.17μm的数量为17.5%(N(≤3.17μm)%)和最大5.04μm的数
量为69.8%(N(≤5.04μm)%)。而且,调色剂A-2的空隙比((真实密度-堆积密度)/真
实密度而得到)为0.55。表
5 namest="c003" nameend="c006"> 分 布 nameend="c002"> 以数量计 nameend="c004"> 以体积计 (%) (%) 5.04 5.04-6.35 6.35-8.00 8.00-10.08 10.08-12.70 12.70-16.00 16.00-20.20 20.20- 25.40 25.40-32.00 32.00-40.30 40.30-50.8 50.80- 64.00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 00 100 100 100 100 100 100 100 100 3.6 23.4 6.0 0.2 0.2 0 0 0 0 0 0 6.5 70.1 93.6 99.6 99.8 100 100 100 100 100 100 100 /tgroup>
可充负电磁性调色剂(调色剂B-2到I-2和调色剂(a-2)到(d-2)用和例10相似的方式
制得,除用树脂组合物(II)到(VII)和(i)到(ii)和用特定种类和特定酸价的蜡(见表6所
示)外。调色剂的其他详细数据和物理性质也见表6和7。比较例9
用和比较例5相似的方式制备磁性调色剂(调色剂(e-2),除改变调色剂生产的粉碎
和分级条件外。表6:色剂性质
colspec> try> 例 nameend="c006"> GPC分子量分布 溶 (wt.%) (6) Mw LMP HMP(X104) 106) (%) 比 10 11 12 13 14 15 16 17 18 2 H-2 I- 2 ntry> 5 3 6 6 6 6 /entry> III IV V VI VII I I PE MA-改性PP MA-改性PP MA-改性PP MA-改性PP-PE MA-改性PP MA-改 性PP-PE MA-改性PP- PE 9000 10000 13000 12000 12000 10000 12000 9000 10000 5.69 5.43 5.73 6.20 6.41 5.97 6.37 6.03 6 0.55 0.53 0.50 0.54 0.51 0.54 5 6 7 8 9 2 67 67 PE 000 13000 .50 0.55 0.51 0.38
(1)-(6):和表2相同。
表7:调色剂中聚合物组分的性质成像测试:
表6和7所示的每一种磁性调色剂装在处理盒内且用和例1中相似的仪器和条件的
成像测试来评价。测试是在高温/高湿环境(HT/HH=32.5℃/85%RH)和低温/低湿
(LT/LH=10℃/15%RH)环境以2张/20秒的间歇方式进行的。得到的图像就下列各
项进行评价,结果见下表8。1)图像密度2)灰雾
以和例1中同样的方式评价。3)点再现性
在23℃和60%RH的环境(NT/NH)中复印单个点图案,一点的再现性由显微观察以
下列标准评价。
A:点精确地再现
B:点精确地再现但伴有发散
C:点图像有点杂乱
D:点图像有很多缺陷,其再现性差4)套筒重像(SG):
套筒重像评价如下。在15℃/10%RH的环境中,在10张纸上连续形成实心白图像,
之后的一张纸印以如图8所示带一个感光鼓圆周长的实心黑复印部分(B)和实心白
复印部分(W)的交替条状图案,之后是整个面积内均一中间色调图像部分。然后,
测出实心黑条部分(B)后的中间色调图像部分B’的图像密度(IDB’)和实
心白条部分(A)后的中间色调图像部分A’的图像密度(IDA’)。套筒重像
(SG)用图像密度差(IDB’-IDA’)来评价。定影能力,抗透印
特性测试:
按例1相同方式评价。表8:评价结果
colspec> 改性PP-PE Mw 雾(1)LT/LH 定影能力Tmin. (℃) 性 Tmax (℃) 第10000张 10 11 12 13 14 15 16 17 18 2 H-2 I-2 改性PP-PE MA-改性PP-PE MA-改性PP MA-改性PP MA-改性PP MA-改性PP- PE MA-改性PP MA-改性PP-PE MA-改性PP- PE 9000 10000 13000 12000 12000 10000 12000 9000 10000 1 36 1.41 1.40 1.36 1.38 1.34 1.38 1.36 2 1.43 1.39 1.41 1.37 1.41 1.39 3.2 3.3 2.2 3.2 > 150 145 165 150 160 160 160 155 145 205 225 205 200 210 220 205 5 6 7 8 9 2 PP PE AA-改性PE MA-改性 PP 000 17000 .35 1.30 1.27 1.30 C C C D 190 210 185 190
4相同。(2a):在常温/常湿环境中点再现性。*:当用比较例8中的调色剂时观察
到套筒重像。例19
树脂组合物(I) 100重量份
磁性氧化铁(Dav.=0.2μm) 100重量份
用马来酸酐接枝共聚的丙烯/乙烯(92/8)共聚
蜡(Mw=9000, 4重量份
A.V.=3.5;
TMP(熔点)=123℃)
聚丙烯(Mw=20000) 4重量份
负电荷控制剂(和例1中相同) 2重量份
上述组分用加热到140℃的双螺杆挤出机熔融捏合,捏合后产物冷却,由锤磨机粗
压碎,用喷磨机细粉碎。用固定壁气动分级机将粉碎产物分级成分级了的粉末,后
者用利用附壁效应的多分区分级机("Elbow Jet"分级机,Nittetsu Kogyo K.K.出品)
分级,同时严格除去超细粉末和粗粉末以得到重均颗粒尺寸(D4)为
6.1μm的可带负电磁性调色剂。这样得到的调色剂的物理性能见表10和11所示。
用Henschel混合机将100重量份如上制得的磁性调色剂和1.2重量份疏水二氧化硅
细粉((SBET)=160m2/g,用二甲基二氯硅烷,六甲基二硅
氮烷和二甲基硅油的顺序连续处理制得)和0.08重量份苯乙烯丙烯酸共聚物细颗粒
(Dav=0.05μm,由无皂聚合制得)混合以得到磁性调色剂(调色剂A-3)。例20-29和
比较例10-14:
按和例19相似的方式制备可带负电磁性调色剂(调色剂B-3到K-3和调色剂(a-3)到
(e-3)),除用树脂组合物(II)到(VII)和(i)到(ii)和用特定种类和特定酸价的蜡(见表9
所示)外。调色剂的其他详细资料和物理性能见表10和11所示。表
9 nameend="c004"> 蜡A nameend="c007"> 蜡 B (6) (5) 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 PE MA-改性PP-PE MA-改性PP MA-改性PP MA-改性PP MA-改性PP-PE MA-改 性PP MA-改性PP-PE MA-改性PP-PE MA-改性PP-PE MA-改性PP- PE > PP PP PP PP PP PP PP PP PP PP PP 0 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0 3.6 1.1 0 0 0 0 10 11 12 13 14 改性 PP 7.0 0.8 5.0 0 0
2中相同。表
10 > namest="c003" nameend="c006"> GPC分子量分布 LMP HMP(X104) (≥106) (%) 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 3 F-3 G-3 H-3 I-3 J-3 K- 3 100 8100 y> 2.0 9.8 5.0 5.2 5.1 5.1 5.1 5.1 0.9 1.1 0.9 0.9 0.9 0.9 3 69 69 w>
(1和(2):和表2相同。
表11:调色剂中聚合物组分性质成像测试:定影能力,抗透印特性测试
将表9和10中的每一种磁性调色剂装入处理盒并用和例1中相似的仪器和条件评
价。
在高温/高湿环境(HT/HH=32.5℃/85%RH)和低温/低湿环境(LT/LH=10℃/15%RH)
以2张/20秒的间歇复印方式进行测试。所得图像就和例1中相同的各项进行评价,
其结果见下表12。表12:评价结果
colspec> 调色剂 (1) LT/LH (2a)HT/HH 性 Tmax. (℃) /entry> 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 3 F-3 G-3 H-3 I-3 J-3 K- 3 5.96 19.2 55 0.53 1.37 1.40 8 0.08 145 165 150 160 160 160 155 145 170 145 20 225 245 225 220 230 240 225 245 210 比较 例10 11 12 13 14 3 19.5 18.3 1.35 1.30 1.27 1.32 0.17 0.13 0.15 0.26 0.20 170 180 180 160 200 w>
2024年5月6日发(作者:有友卉)
其他添加剂的例子包括,润滑剂,如聚四氯乙烯,硬脂酸锌,和聚偏二氟乙烯,其
中聚偏二氟乙烯为特别优选的;研磨剂,如铈氧化物,碳化硅,和钛酸锶,其中钛
酸锶为特别优选的;流动性改进剂,如钛氧化物和铝氧化物,优选地已赋予疏水性;
抗结块剂;导电性赋予剂,如碳黑,锌氧化物,锑氧化物和锡氧化物。也可加入具
有和调色剂颗粒极性相反的带电能力的白和黑细颗粒作为显影性能改进剂。
和调色剂混合的无机细粉或疏水无机细粉优选的加入量为每100重量份调色剂颗粒
0.1-5重量份,更优选地是0.1-3重量份。
本发明的调色剂的生产是通过将聚合物组分,染料或颜料或磁性材料作色料,电荷
控制剂,其他添加剂等用混合机如球磨机等充分混和,之后将混合物用热捏合装置
如热辊,捏合机,挤出机融熔捏和以将添加剂分散或溶解于熔融树脂中(聚合物组
分);将混合物冷却并粉碎;将粉末产品准确分级以形成本发明的调色剂颗粒。
也可以由聚合得到调色剂。按聚合方法,将可聚合单体,电荷控制剂,染料或颜料
或磁性材料,聚合引发剂,和选择性可有可无的交联剂,和根据需要其他添加剂均
匀溶解或分散以形成单体组合物。然后单体组合物或其预聚合产物用合适的搅拌器
分散在一连续相中(如水),之后进行聚合以回收具有要求颗粒大小的磁性调色剂颗
粒。若在聚合方法中用磁性氧化铁时,优选地提前对磁性氧化铁颗粒进行疏水性赋
予处理。
现在对成像方法的实施方案参考图6在下文说明。
感光鼓(静电影像负载元件)1表面由初始充电器742充负电,用激光705图像扫描
以形成数字潜像,得到的潜像用显影装置709中的单组分磁性调色剂710反转显影,
显影装置709包括封闭磁体且配有磁刮板711的显影套筒704。在显影区,感光鼓
的导电支持体接地,加偏电压装置712将交流偏压,脉冲偏压和/或DC偏压加到
显影套筒704上。当转印接收纸P运送到转印区,该纸被和电源3相连的辊式转印
装置2从背面(相对于感光鼓来说的反面)充电,于是在感光鼓上显影了的图像(调色
剂图像)由接触转印装置2转印到转印纸P上。之后,该转印纸P从感光鼓1分离
并由用于将调色剂影像在转印纸P上定影的热压辊定影器707定影。
也可以将感光鼓上的调色剂影像转印给中间转印元件,如中间转印鼓或中间转印带
后转印给转印接收纸P。
转印步骤之后感光鼓上依然存留的磁化单组分由包括清洁刮板的清洁装置708除去。
清洁后感光鼓1由消电装置706消除曝光放电之后重复从初始充电器702的充电步
骤开始的循环。
感光鼓(静电影像负载元件)1包括感光层和导电衬底并按箭头所示方向旋转。包括
非磁性圆柱体作调色剂负载元件的显影套筒704旋转在显影区以和感光鼓l表面相
同方向运动。在非磁性圆柱套筒6内放多极永磁体(磁辊)作磁场生成装置,以便不
旋转。显影装置709内的单组分绝缘磁性调色剂710加到非磁性圆柱形套筒704上,
由于套筒704表面和调色剂颗粒的摩擦使调色剂颗粒带例如负性摩擦电荷。另外,
通过将弹性刮片711安装压在套筒表面,将磁性调色剂层的厚度调节为比显影区感
光鼓1和显影套筒704间的间隔薄的薄且均一的厚度(30-300μm)。调节套筒704的
转速使得套筒704的圆周速度基本上等于或接近感光鼓表面的速度。在显影区,加
偏压装置712将AC偏压或脉冲偏压加到套筒704上。AC偏压优选地包括f=200-
4000Hz和Vpp=500-3000V 。
在显影区,在感光鼓1表面和AC偏压或脉冲偏压发出的静电力作用下,将调色剂
颗粒转印到静电影像。
也可用如铁形成的磁性刮片代替弹性刮片711。
图2所示为包括转印辊2的接触转印系统(如用于图6所示的成像设备)的细节,转
印辊2主要包括金属芯辊2a和环绕金属芯辊2a的导电弹性层2b。转印辊2用于将
转印材料以一压力压在感光鼓1表面。转印辊2以等于或不同于感光鼓1的周边转
速旋转。转印材料(如纸)经导向器4送到感光鼓1和转印辊2之间,其中转印辊由
转印偏压电源3加一极性和调色剂相反的偏压,结果感光鼓1上的调色剂影像转印
到转印材料正面一侧。之后,负载转印了的调色剂影像的转印材质经导向器5被运
送到定影装置。
导电弹性层2b优选地包括弹性材料,如聚氨酯橡胶或乙烯-丙烯-二烯三元共聚物
(EPDM),含有分散于其中的导电填料如导电碳且体积电阻系数范围为约
106-1010ohm·cm。
优选的转印条件包括辊接合压力为5-500g/cm和DC电压为±0.2-±10KV。
图3所示为接触充电系统(如用于图6所示的成像设备)的细节。该系统包括旋转的
鼓形静电影像承载元件(这里简称指感光鼓)1,它主要包括如为铝的导电支持层1a,
和涂在支持层1a的外表面的光电导层1b,且以预定圆周速度(处理速度)顺时针方
向(图中所示情形)旋转。
感光鼓1由充电辊42充电,后者主要包括金属芯辊42a,围绕金属芯辊42a的导电
弹性层42b,和表面层42c。充电辊42以一压力压在感光鼓1表面并旋转以跟随感
光鼓1的旋转。充电辊42由加偏压装置E加一电压,感光鼓1表面充以预定极性
的预定电位。之后,感光鼓1成像曝光以在其上形成静电影像,之后该影像由显影
装置显影成可视调色剂影像。
这种充电辊的优选处理条件例如包括辊接合压力为5-500g/cm和在用DC-AC叠加
电压时0.5-5kVpp和50Hz到5kHz的频率的AC电压和±0.2-±1.5KV的DC电压,
或在用DC电压时±0.2-±5KV的DC电压。
充电辊优选包括导电橡胶和隔离膜表面,它可以例如包括尼龙树脂,PVDF(聚偏二
氟乙烯),或PVDC(聚偏二氯乙烯)。
充电辊可用其他接触充电装置如充电刮板或充电刷代替。
图7所示为本发明处理盒的实施例。处理盒包括至少一个显影装置和一个静电影像
承载元件,它们一体装到一个盒中,并可拆卸地安装到成像设备(如复印机或激光
打印机)的主系统上。
在该实施例中,处理盒整体地包括显影装置709,鼓形静电影像承载元件(感光鼓)1,
带清洁刮板708a的清洁器708,初始充电器(充电辊)742。
在本实施例的盒中,显影装置709包括弹性刮片711和含磁性调色剂710的调色剂
760。磁性调色剂的显影方式使得在感光鼓1和显影套筒704之间形成预定电场。
为进行合适的显影,准确控制感光鼓1和显影套筒704间的空隙非常重要。
下面将基于具体例子说明本发明。树脂组合物制备例1低分子量聚合物的合成(L-
1):
300重量份二甲苯置于一个四口烧瓶中,搅拌下用氮将烧瓶内充分换气。之后将二
甲苯加热回流。
在回流条件下,将75重量份苯乙烯,18重量份丙烯酸正丁酯,7重量份马来酸单
丁酯和2重量份过氧化二叔丁基的混合物在四小时内滴加。体系保持2小时使聚合
完全,得到低分子量聚合物(L-1)的溶液。
聚合物溶液一部分作样品而在减压下干燥回收低分子量聚合物(L-1),之后进行
GPC(凝胶渗透色谱)和测量玻璃化转变温度(Tg)。结果,聚合物(L-1)的重均分子量
(Mw)为9600,数均分子量(Mn)为6000,峰值分子量(PMW)为8500,Tg为62℃,
酸价(Av)为25。
此时聚合物转化率为97%。高分子量聚合物的合成(H-1):
在一个4口瓶中放180重量份的脱气水和20重量份2%(重量)聚乙烯醇水溶液,之
后加入70重量份苯乙烯,25重量份丙烯酸正丁酯,5重量份马来酸单丁酯,0.005
重量份二乙烯基苯和0.1重量份2,2-二(4,4-二-叔丁基过氧环己基)丙烷(10小时
半衰期温度(T10h)=92℃)的混合液体,之后搅拌形成悬浮液体。
烧瓶内用氮气充分换气,之后体系加热到85℃以引发聚合。在此温度下24小时后,
加0.1重量份过氧化苯甲酰(T10h=72℃),之后将体系再保持在该温度
12小时以使聚合完全。
反应后,将相当于得到的高分子量聚合物(H-1)的酸价(Av=7.8)的6倍当量的
NaOH水溶液加入悬浮液体中,体系搅拌2小时。
将得到的高分子量聚合物(H-1)过滤出来,水洗,干燥,作为测量结果呈Mw=
1.8×106,PMW=1.2×106,和Tg=62℃,Av=6。树脂组
合物的制备:
在一个四口瓶中,加100重量份二甲苯和25重量份上述高分子量聚合物(H-1),加
热回流搅拌以形成预溶液。体系在该状态保持12小时以得到预溶液(Y-1)。
另外将300重量份上述低分子量聚合物(L-1)的均匀溶液放在另一容器中并回流。
在回流下将上述预溶液(Y-1)和低分子量聚合物(L-1)溶液混合,之后蒸去有机溶剂
回收树脂,之后将树脂冷却,固化后粉碎得到树脂组合物(I)。
测量结果,树脂组合物(I)PMW=1.1×106,GPC色谱上106
或更高的分子量部分占的面积百分比(A(≥106))=9.2%,Tg=62.5℃,
THF不溶含量为2.1%(重量)。
低分子量聚合物(I),高分子量聚合物(I)和树脂组合物(I)和下述制备例得到的产物的
各种数据见下表1。树脂组合物的制备例2,3,6和比较制备例2:
低分子量聚合物(L-2)到(L-4)和(L-6)用和上述制备例1相似的方式制得,除了调节
马来酸单丁酯,苯乙烯,丙烯酸正丁酯和聚合引发剂的量外,以预定的比例和高分
子量聚合物(H-1)混合以制备树脂组合物(II),(III),(IV)和(ii)。树脂组合物制备例4
和7,和比较制备例1:
低分子量聚合物(L-5)和高分子量聚合物(H-2),(H-4)和(H-5)用和上述制备例1类似
的方式制得,除了调节马来酸单丁酯,苯乙烯,丙烯酸正丁酯和聚合引发剂的量外。
之后,低分子量聚合物(L-1)和(L-5)和高分子量聚合物以预定比例混合以得到树脂
组合物(IV),(VII)和(i)。树脂组合物制备例5:高分子量聚合物(H-3)的合成
在一个四口烧瓶中,放85重量份苯乙烯和15重量份甲基丙烯酸丁酯并进行本体聚
合,之后加入300重量份二甲苯和0.1重量份过氧化苯甲酰(聚合引发剂)并进行溶
液聚合得到高分子量聚合物(H-3)。树脂组合物(V)的制备:
树脂组合物(V)用和制备例1类似的方式制备,除了将高分子量聚合物(H-3)以预定
比例和低分子量聚合物(L-1)混合外。
上述制得的低和高分子量聚合物和树脂组合物的详细数据见下表1。
表
1 ec> (WL/ WH) PMW y> >4 量 (wt.%) II III IV V VI VII 1 8500 3700 28000 8500 8500 8500 8500 2 62 /25 50/50 90/10 70/30 50/50 75/25 75/25 4 83 50 120 125 6.0 6.0 0.6 2.9 6.0 21.2 /entry> 较 例1 2 6 1
树脂组合物(I) 100重量份
磁性氧化铁 100重量份
(平均颗粒尺寸(Dav)=0.2μm)
和马来酸酐接枝共聚的丙烯/乙烯(92/8)共聚物蜡(A.V.=3.5,Mw=
9000) 4重量份
下式的负电荷控制剂 2重量份
上述组分由双螺杆挤出机在140℃熔融捏和。混合后将产物冷却,用锤磨机粗粉碎
再用喷磨机细粉碎。粉碎后产品用固定壁气动分级机分级得到粗分级粉末,然后用
利用附壁效应(Coanda效应)的多分区分级机(“Elbow Jet”分级机,
Nittetsu Kogyo K.K.出品)分级,同时严格除去超细粉末和粗粉末得到重均颗粒尺寸
(D4)为6.1μm的可带负电的磁性调色剂。这样得到的调色剂的物理性
质见表2和3,其GPC色谱见图5。
用Henschel混合机将100份上述制得磁性调色剂和1.2重量份疏水二氧化硅细粉末
(按二甲基二氯硅烷,六甲基二硅氮烷和二甲基硅油的顺序顺次处理制得的BET比
表面积(SBET)为160m2/g)和0.08重量份的苯乙烯-丙烯酸
共聚物细颗粒(Dav.=0.05μm,由无皂聚合制得)混合而得到磁性调色剂
(调色剂A)。例2-9和比较例1-4
用和例1类似的方法制备可带负电磁性调色剂(调色剂B到I和调色剂(a)到(d)),除
了用树脂组合物(II)到(VII)和(i)到(ii)并用表2所示的特定种类和特定酸价的蜡外。
调色剂的其他详细数据和物理性能见表2和3所示。表2:磁性调色剂性质
colspec> try> 例 子 nameend="c006"> GPC分子量分布 量 (wt.%) (6) nameend="c013"> 磁性调色剂 低分子量侧峰值LMP HMP(X104) 06) (%) μm) (%数量) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 00 3600 26000 8100 8100 8200 8100 8100 8100 68 42 27 67 69 67 67 entry> 1.4 0.4 0.3 0.1 0.9 1.1 0.9 0.9 ry> MA-改性PP-PE MA-改性PP-PE MA-改性PP MA-改性PP MA-改性PP MA-改 性PP-PE MA-改性PP MA-改性PP-PE MA-改性PP- PE 6.10 6.03 5.92 6.11 5.87 6.10 5.83 6.04 6.11 1 18.6 17.3 19.2 18.4 19.8 19.3 18.2 0.54 0.54 0.53 0.55 0.54 1 2 3 4 y> 0.3 5.2 5.2 ntry> MA-改性PP MA-改性PP PE AA-改性 PP ry> ow>
相应于次峰。(3)PP-PE:丙烯-乙烯共聚物蜡。(4)PP:丙烯聚合物蜡。(5)PE:乙烯
聚合物蜡。(6)MA:马来酸酐,AA:丙烯酸。表3:调色剂中聚合物组分性质成像
试验:
将装有每种磁性调色剂的处理盒插入激光打印机中(将使用OPC感光鼓(“LBP-
A309GII”,Canon K.K.制造)的商业上可得的激光打印机改造而制备,以使A4横向
供纸的处理速度从16张/分增加到36张/分钟并并入一个如图2所示的接触转印装
置)。此时的处理速度为165mm/sec。
接触式转印装置包括转印辊,其表面的导电橡胶层包括导电碳分散于其中的
EPDM(乙烯-丙烯-二烯三元聚合物),体积电阻率为108和表面
橡胶硬度(hardner)为27度。转印辊的驱动条件包括1μA的转印电流,+2000V的转
印电压和50g/cm的接合压力。
首先如图3所示,由充电辊42对也装在处理盒内的感光鼓1充电。充电辊42的外
径为12mm,包括EPDM导电橡胶层42b和10μm厚尼龙树脂表面层42c。充电辊
42的硬度为54.5度(ASKER-C)。充电辊42由加偏压电源E经金属芯辊42a加一预
定电压使DC电压和AC电压叠加。
在处理盒中,聚氨酯橡胶制的贴刮板(711)压在显影套筒704上以对调色剂摩擦充
电(图7)。
之后,以下述方式成像。首先由充电辊42在-700V对OPC感光鼓1充电,在其上
形成反转显影静电潜像。调色剂在显影套筒(含磁体)上成层使得在显影位置不接触
感光鼓。向套筒上加AC偏压(f=1800Hz和Vpp=1600V)和DC偏压
(VDC=-500V),亮部分电位为-170V的静电影像以反转显影模式显影
以在OPC感光鼓上形成磁性调色剂影像。
这样形成的磁性调色剂影像在上述正性转印电压下转印到普通纸上,之后经过热压
辊定影仪而在普通纸上定影,其中热辊表面温度设为190℃,在热辊和压辊之间加
19kg总压力以得到6mm窄缝。
在上述设定条件下,分别在高温/高湿环境(HT/HH=32.5℃/85%RH)和低温/低湿环
境(LT/LH=10℃/15%RH)以2张/20秒的间歇打印方式进行成像实验。得到的图像
就下列各项进行评价,其结果包括在后文表4中。1)图像密度:
在复印10000张后用Macbeth反射式密度计(Macbeth Co.出品)测量在普通复印机用
普通纸(75g/m2,上形成的图像密度,为以复印后白色背景部分的密度
为0.00的相对密度。2)灰雾:
灰雾(%)是用“反射计”(Tokyo Denshoku K.K.出品)测得的复印后图像白色背景部分
的白度和原转印纸的白度的差值来评价的。复印是在低温/低湿环境中(15℃/10%
RH)以2张/20秒的间歇方式进行的。3)图像质量
印出图5所示的检验图案,通过数出缺失的点的数目评价点的再现性。结果以下述
标准评价:
A(非常好):缺2点或更少/100点
B(好): 缺3-5点/100点
C(实际上可接受):
缺6-10点/100点
D(实际上不可接受):
缺11点或更多/100点4)图像密度均匀性:
在A4纸上复印整个实心黑样品图象,记录纸上最高图像密度和最低图像密度的差
值以说明图像密度的不均一性。[定影能力,抗透印性测试]
在处理盒中装入一种磁性调色剂并装入到激光打印机中(通过改装商业上可得的激
光打印机(“LBP-309GII”,可从佳能公司得到)制得以将处理速度从16张/分钟增加
到24张/分钟(总压=18kg),并可从热辊外面调整热压定影装置的表面温度在140-
230℃的范围)。在基本上和上述成像测试一致的条件下在常温/常湿环境中(NT/NH
=20℃/60%RH)以每5℃的增量连续改变设定的定影温度来复印样品图像。定影后
的图像以下述方式评价,其结果也见表4。1)定影能力:
定影了的图象在50g/cm2的负荷下用软薄纸磨擦,定影能力用最低可
定影温度(Tmin.)评价,即在最多10%的摩擦后给出图像密度的降低(%)的各定影温
度中最低的温度,定影了的图像在作为测试纸的调色剂图像定影较困难的复印机用
普通纸(75g/m2)上形成。2)抗透印特性:
复印出影像面积百分比为5%的样品图像,抗透印特性用产生复印且定影了的图像
不因透印现象而弄脏的最高温度(Tmax)来评价。所用的测试纸为复印
用普通纸(65g/m2)。
结果见下表4。表4评价
colspec> (6) (2) HT/HH (2a) HT/HH 印性 Tmax (℃) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 II III IV V VI VII I I PE MA-改性PP MA-改性PP MA-改性PP MA-改性PP-PE MA-改性PP MA-改性 PP-PE MA-改性PP- PE 1.42 1.38 1.43 1.42 1.38 1.40 1.36 1.40 1.38 2.4 1.6 2.5 2.9 2.9 1.9 2.9 0.07 0.07 0.08 0.08 > 200 205 225 205 200 210 220 205 1 2 3 4 A-改性PP MA-改性PP PE AA-改性 PP try> ntry> C C C D 190 210 185
境中第4000张的灰雾(两面)(2)在高温/高湿环境中图像密度的均一性(2a)高温/高湿
环境中点再现性(3)-(6)和表2中相同例10树脂组合物(I) 100重量份磁性
氧化铁(Dav=0.2μm) 100重量份用马来酸酐改性的丙烯/乙烯(92/8)共聚物蜡
(A.V.=3.5,Mw=9000) 4重量份负电荷控制剂 2重量份
(和例1中相同)
上述组分由加热到140℃的双螺杆挤出机熔融捏合。捏合后产物冷却,由锤磨机粗
压碎由喷磨机细粉碎。粉碎后产物用固定壁气动分级机分级得分级了的粉末,然后
由利用附壁效应的多分区分级机("Elbow Jet"分级机,Nittetsu Kogyo K.K.出品)进
行分级,同时严格除去超细粉末和粗粉末得到重均颗粒尺寸(D4)为
5.7μm的可充负电磁性调色剂。
这样得到的调色剂的物理性能见表6和7所示。
用Henschel混合机将100重量份如上制备的磁性调色剂和1.5重量份疏水二氧化硅
细粉末(SBET=160m2/g,用二甲基二氯硅烷,六甲基二硅
氮烷和二甲基硅油的顺序连续处理制得的)和0.08重量份苯乙烯-丙烯酸酯共聚物细
颗粒(Dav.=0.05μm,由无皂聚合制得)以得到磁性调色剂(调色剂A-2)。
调色剂A-2的颗粒尺寸分布用Coulter多级筛分机
(Coulter Multisizer)(Coulter Electronics Inc.出品)测得,数据转化成16个通道的数据
(见下表5所示),由此确定了如表5所示的颗粒尺寸分布。结果,调色剂A-2的重
均颗粒尺寸(D4)为5.71μm,最大2.52μm的颗粒数为5 6%
(N(≤2.52μm)%),最大3.17μm的数量为17.5%(N(≤3.17μm)%)和最大5.04μm的数
量为69.8%(N(≤5.04μm)%)。而且,调色剂A-2的空隙比((真实密度-堆积密度)/真
实密度而得到)为0.55。表
5 namest="c003" nameend="c006"> 分 布 nameend="c002"> 以数量计 nameend="c004"> 以体积计 (%) (%) 5.04 5.04-6.35 6.35-8.00 8.00-10.08 10.08-12.70 12.70-16.00 16.00-20.20 20.20- 25.40 25.40-32.00 32.00-40.30 40.30-50.8 50.80- 64.00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 00 100 100 100 100 100 100 100 100 3.6 23.4 6.0 0.2 0.2 0 0 0 0 0 0 6.5 70.1 93.6 99.6 99.8 100 100 100 100 100 100 100 /tgroup>
可充负电磁性调色剂(调色剂B-2到I-2和调色剂(a-2)到(d-2)用和例10相似的方式
制得,除用树脂组合物(II)到(VII)和(i)到(ii)和用特定种类和特定酸价的蜡(见表6所
示)外。调色剂的其他详细数据和物理性质也见表6和7。比较例9
用和比较例5相似的方式制备磁性调色剂(调色剂(e-2),除改变调色剂生产的粉碎
和分级条件外。表6:色剂性质
colspec> try> 例 nameend="c006"> GPC分子量分布 溶 (wt.%) (6) Mw LMP HMP(X104) 106) (%) 比 10 11 12 13 14 15 16 17 18 2 H-2 I- 2 ntry> 5 3 6 6 6 6 /entry> III IV V VI VII I I PE MA-改性PP MA-改性PP MA-改性PP MA-改性PP-PE MA-改性PP MA-改 性PP-PE MA-改性PP- PE 9000 10000 13000 12000 12000 10000 12000 9000 10000 5.69 5.43 5.73 6.20 6.41 5.97 6.37 6.03 6 0.55 0.53 0.50 0.54 0.51 0.54 5 6 7 8 9 2 67 67 PE 000 13000 .50 0.55 0.51 0.38
(1)-(6):和表2相同。
表7:调色剂中聚合物组分的性质成像测试:
表6和7所示的每一种磁性调色剂装在处理盒内且用和例1中相似的仪器和条件的
成像测试来评价。测试是在高温/高湿环境(HT/HH=32.5℃/85%RH)和低温/低湿
(LT/LH=10℃/15%RH)环境以2张/20秒的间歇方式进行的。得到的图像就下列各
项进行评价,结果见下表8。1)图像密度2)灰雾
以和例1中同样的方式评价。3)点再现性
在23℃和60%RH的环境(NT/NH)中复印单个点图案,一点的再现性由显微观察以
下列标准评价。
A:点精确地再现
B:点精确地再现但伴有发散
C:点图像有点杂乱
D:点图像有很多缺陷,其再现性差4)套筒重像(SG):
套筒重像评价如下。在15℃/10%RH的环境中,在10张纸上连续形成实心白图像,
之后的一张纸印以如图8所示带一个感光鼓圆周长的实心黑复印部分(B)和实心白
复印部分(W)的交替条状图案,之后是整个面积内均一中间色调图像部分。然后,
测出实心黑条部分(B)后的中间色调图像部分B’的图像密度(IDB’)和实
心白条部分(A)后的中间色调图像部分A’的图像密度(IDA’)。套筒重像
(SG)用图像密度差(IDB’-IDA’)来评价。定影能力,抗透印
特性测试:
按例1相同方式评价。表8:评价结果
colspec> 改性PP-PE Mw 雾(1)LT/LH 定影能力Tmin. (℃) 性 Tmax (℃) 第10000张 10 11 12 13 14 15 16 17 18 2 H-2 I-2 改性PP-PE MA-改性PP-PE MA-改性PP MA-改性PP MA-改性PP MA-改性PP- PE MA-改性PP MA-改性PP-PE MA-改性PP- PE 9000 10000 13000 12000 12000 10000 12000 9000 10000 1 36 1.41 1.40 1.36 1.38 1.34 1.38 1.36 2 1.43 1.39 1.41 1.37 1.41 1.39 3.2 3.3 2.2 3.2 > 150 145 165 150 160 160 160 155 145 205 225 205 200 210 220 205 5 6 7 8 9 2 PP PE AA-改性PE MA-改性 PP 000 17000 .35 1.30 1.27 1.30 C C C D 190 210 185 190
4相同。(2a):在常温/常湿环境中点再现性。*:当用比较例8中的调色剂时观察
到套筒重像。例19
树脂组合物(I) 100重量份
磁性氧化铁(Dav.=0.2μm) 100重量份
用马来酸酐接枝共聚的丙烯/乙烯(92/8)共聚
蜡(Mw=9000, 4重量份
A.V.=3.5;
TMP(熔点)=123℃)
聚丙烯(Mw=20000) 4重量份
负电荷控制剂(和例1中相同) 2重量份
上述组分用加热到140℃的双螺杆挤出机熔融捏合,捏合后产物冷却,由锤磨机粗
压碎,用喷磨机细粉碎。用固定壁气动分级机将粉碎产物分级成分级了的粉末,后
者用利用附壁效应的多分区分级机("Elbow Jet"分级机,Nittetsu Kogyo K.K.出品)
分级,同时严格除去超细粉末和粗粉末以得到重均颗粒尺寸(D4)为
6.1μm的可带负电磁性调色剂。这样得到的调色剂的物理性能见表10和11所示。
用Henschel混合机将100重量份如上制得的磁性调色剂和1.2重量份疏水二氧化硅
细粉((SBET)=160m2/g,用二甲基二氯硅烷,六甲基二硅
氮烷和二甲基硅油的顺序连续处理制得)和0.08重量份苯乙烯丙烯酸共聚物细颗粒
(Dav=0.05μm,由无皂聚合制得)混合以得到磁性调色剂(调色剂A-3)。例20-29和
比较例10-14:
按和例19相似的方式制备可带负电磁性调色剂(调色剂B-3到K-3和调色剂(a-3)到
(e-3)),除用树脂组合物(II)到(VII)和(i)到(ii)和用特定种类和特定酸价的蜡(见表9
所示)外。调色剂的其他详细资料和物理性能见表10和11所示。表
9 nameend="c004"> 蜡A nameend="c007"> 蜡 B (6) (5) 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 PE MA-改性PP-PE MA-改性PP MA-改性PP MA-改性PP MA-改性PP-PE MA-改 性PP MA-改性PP-PE MA-改性PP-PE MA-改性PP-PE MA-改性PP- PE > PP PP PP PP PP PP PP PP PP PP PP 0 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0 3.6 1.1 0 0 0 0 10 11 12 13 14 改性 PP 7.0 0.8 5.0 0 0
2中相同。表
10 > namest="c003" nameend="c006"> GPC分子量分布 LMP HMP(X104) (≥106) (%) 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 3 F-3 G-3 H-3 I-3 J-3 K- 3 100 8100 y> 2.0 9.8 5.0 5.2 5.1 5.1 5.1 5.1 0.9 1.1 0.9 0.9 0.9 0.9 3 69 69 w>
(1和(2):和表2相同。
表11:调色剂中聚合物组分性质成像测试:定影能力,抗透印特性测试
将表9和10中的每一种磁性调色剂装入处理盒并用和例1中相似的仪器和条件评
价。
在高温/高湿环境(HT/HH=32.5℃/85%RH)和低温/低湿环境(LT/LH=10℃/15%RH)
以2张/20秒的间歇复印方式进行测试。所得图像就和例1中相同的各项进行评价,
其结果见下表12。表12:评价结果
colspec> 调色剂 (1) LT/LH (2a)HT/HH 性 Tmax. (℃) /entry> 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 3 F-3 G-3 H-3 I-3 J-3 K- 3 5.96 19.2 55 0.53 1.37 1.40 8 0.08 145 165 150 160 160 160 155 145 170 145 20 225 245 225 220 230 240 225 245 210 比较 例10 11 12 13 14 3 19.5 18.3 1.35 1.30 1.27 1.32 0.17 0.13 0.15 0.26 0.20 170 180 180 160 200 w>