專利名稱:電子照相用色調劑的制作方法
技術領域:
本發(fā)明涉及通過加熱進行消色的消色色調劑技術。
背景技術:
以往,為了能重復利用以傳達、顯示臨時信息等為目的而印刷或做過筆記的紙張, 使用通過加熱來消除印字的熱敏記錄介質(熱敏紙)或通過加熱來消色的顏料等。而且,作為MFP (Multi Function Peripheral 多功能外圍設備)等圖像形成裝置 的色調劑,也可以使用通過加熱來消色的所謂消色色調劑。利用消色色調劑進行了圖像形 成的薄片由于通過加熱來消色,因此消色后可以再次使用紙張。然而,現(xiàn)有的消色色調劑的消色性能不充分,存在例如薄片(sheet)上所形成的 圖像的已消色部分的光澤顯眼等課題。
發(fā)明內容
為了解決上述問題,本發(fā)明的發(fā)明者們進行了銳意的研究。根據(jù)本發(fā)明的第一方面,提供了一種電子照相用色調劑,其通過加熱來消色,包括 供電子性的呈色劑、吸電子性的顯色劑以及重量平均分子量Mw為6000以上且25000以下 的聚酯類粘結劑樹脂。
圖1是示出色調劑的制造方法的流程的流程圖。圖2是第一實施方式涉及的實施例及比較例的評價表。圖3是第二實施方式涉及的實施例的評價表。
具體實施例方式一般,根據(jù)實施方式,電子照相用色調劑包含供電子性呈色劑(電子供與性O呈 色剤)、吸電子性顯色劑(電子受容性O顕色剤)以及重量平均分子量Mw為6000以上且 25000以下的聚酯類粘結劑樹脂,并通過加熱來消色。以下,參考附圖對實施方式進行說明。(第一實施方式)本實施方式的電子照相用色調劑是通過加熱來消色的所謂消色色調劑。本實施方式的色調劑至少包含供電子呈色劑、吸電子性顯色劑以及粘結劑樹脂(粘接樹脂)。而且粘結劑樹脂是聚酯類,并且基于GPCteelPermeation Chromatography 凝膠滲透色譜)的重量平均分子量Mw為6000以上且25000以下。供電子性呈色劑是顯示文字或圖形等的色素前體化合物。作為供電子性呈色劑, 主要可以使用隱色(Ieuco)染料。隱色染料是能通過顯色劑來顯色的供電子性化合物。作 為隱色染料,例如,可以列舉出二苯甲烷苯酞類、苯基吲哚苯酞類、吲哚苯酞類、二苯甲烷重 氮苯酞類、苯基吲哚重氮苯酞類、熒烷類、苯乙烯基喹啉類(7 + U 7 * 7 U >類)、二重氮 羅丹明內酯類等。具體而言,可以為3,3_雙(ρ-二甲基氨基苯基)-6-二甲基氨基苯酞、3-(4-二 乙基氨基苯基)-3-(1-乙基-2-甲基吲哚-3-基)苯酞、3,3_雙(1-正丁基-2-甲基吲 哚-3-基)苯酞、3,3_雙(2-乙氧基-4-二乙基氨基苯基)-4-重氮苯酞、3-(2-乙氧基4-二 乙基氨基苯基)-3-(1-乙基-2-甲基吲哚-3-基)-4-重氮苯酞、3-[2_乙氧基-4-(N-乙 基苯氨基)苯基]-3-(1-乙基-2-甲基吲哚-3-基)-4-重氮苯酞、3,6- 二苯氨基熒烷、3, 6- 二甲氧基熒烷、3,6- 二正丁氧基熒烷、2-甲基-6-(N-乙基-N-對甲苯氨基)熒烷、2-N, N- 二芐氨基-6- 二乙基氨基熒烷、3-氯代-環(huán)己基氨基熒烷、2-甲基-6-環(huán)己基氨基熒 烷、2-(2-氯代苯氨基)-6- 二正丁氨基熒烷、2-(3-(三氟甲基苯氨基)-6- 二乙基氨基熒 烷、2-(N-甲基苯氨基)-6-(N-乙基-N-對甲苯氨基)熒烷、1,3_ 二甲基-6-二乙基氨基 熒烷、2-氯-3-甲基-6- 二乙基氨基熒烷、2-苯氨基-3-甲基-6- 二乙氨基熒烷、2-苯氨 基-3-甲基-6-二正丁基氨基熒烷、2-二甲基苯氨基-3-甲基-6-二乙氨基熒烷與ν 'J ”)-3-乂子卟-6-夕二子卟ζ笑7 7卟才,> )、1,2-苯并-6-二乙氨基熒烷、1,2-苯 并-6- (N-乙基-N-異丁氨基)熒烷、1,2-苯并-6- (N-乙基-N-異戊氨基)熒烷、2- (3-甲 氧基-4-十二烷氧基苯乙烯基)喹啉、2-( 二乙氨基)-8-( 二乙氨基)-4-甲基-螺[5H-(1) 苯并吡喃并[2,3-D]嘧啶-5,1' (3' H)-異苯并呋喃]-3'-酮(^ C 口〔5H-⑴O / 匕。,乂 (2, 3-d)匕。^ ^ 夕 > -5,1' (3' H) UO、f ^ 7-才 >,2-(夕工子 ^
了 ^ ) )-8-(\ ) )-4- ^ _)、2-( 二正丁氨基)-8-( 二正丁氨基)-4-甲
基-螺[5H-(1)苯并吡喃并[2,3-D]嘧啶_5,1' (3' H)-異苯并呋喃]_3'-酮(^C 口 〔5H-(1)《>、/ 匕。,乂 (2, 3-d)匕。'J ^ ” > -5,1' (3' H) ^ y ^ > y" 7 9 >) -3'-才 >,2-( ” -η- 7- i- τ ^ J )-8-( ” -η- 7.·子卟 7 笑 7 )-4- 乂子 ^ -)、2_( 二正丁氨 基)-8-( 二乙氨基)-4-甲基-螺[5Η-⑴苯并吡喃并[2,3-D]嘧啶_5,1' (3 ‘ H)-異 苯并呋喃]_3'-酮(7 匕??凇?H-(1) 乂 >、f 匕。,乂 (2, 3-d)匕。'J ^ ” > -5,1' (3' H) λ y > y" 7 7 >) -3 ‘-才 >,2-夕-n- ^ r ^ J ) -8-(夕工手卟,^ J ) -4- 乂手 ^ -)、2_( 二正丁氨基)-8-(N-乙基-N-異戊基氨基)-4-甲基-螺[5H-(1)苯并吡喃并 [2,3-D]嘧啶-5,1 ‘ (3 ‘ H)-異苯并呋喃]-3 ‘-酮(義匕??凇?5H- (1) O、f 匕。,乂(2, 3-d)匕。'J ^ 夕 > -5,Γ (3' H) ^ y ^ > y 7 7 >) -3'-才 >,2-(夕-n- ^ r ^ ))-8-(N-工子卟-N-i- r ^ ^ r ^ 7 )-4- ^ ^^ _)、2_ ( 二正丁氨基)_8_ ( 二正丁氨 基)-4-苯基-螺[5H-(1)苯并吡喃并[2,3-D]嘧啶-5,1' (3' H)-異苯并呋喃]_3'-酮 (7 口〔5H-(1)《>、f 匕。,乂 (2,3-d)匕。'J ^ 夕 > -5,1' (3 ‘ H) < 乂《>、/ ” 7 -3'-才 >,2_ (夕 _n_ 歹手卟 7 笑 7 ) -8-(夕-n- ^ r \ 7 ) _4_ 7 工二卟)、
3-(2-甲氧基-4-二甲基氨基苯基)-3-(1-丁基-2-甲基吲哚-3-基)-4,5,6,7_四氯苯 酞、3-(2-乙氧基-4-二乙基氨基苯基)-3-(1-乙基-2-甲基吲哚-3-基)-4,5,6,7-四氯苯酞、3-(2-乙氧基-4-二乙基氨基苯基)-3-(1-戊基-2-甲基吲哚-3-基)-4,5,6,7-四 氯苯酞等。而且,還能夠列舉出吡啶類、喹唑啉類、雙喹唑啉類化合物等。這些化合物可以 兩種以上混合使用。吸電子性顯色劑是通過與呈色劑的相互作用使呈色劑著色的電子接受性化合物。 而且,吸電子性顯色劑是向作為供電子性呈色劑的隱色染料供給質子的電子接受性化合 物。作為吸電子性顯色劑,例如使用酚類、金屬酚鹽類、羧酸金屬鹽類、芳香族羧酸以 及碳原子數(shù)為2 5的脂肪族羧酸、二苯甲酮類、磺酸類、磺酸鹽、磷酸類、磷酸金屬鹽類、酸 性磷酸酯類、酸性磷酸酯金屬鹽類、亞磷酸類、亞磷酸金屬鹽類、單酚類、多酚類、1,2,3_三 唑及其衍生物等。粘結劑樹脂在定影處理中溶化從而將著色材料固定在紙張上。作為粘結劑樹脂,使用通過將二羧酸成分與二醇成分進行酯化反應并縮聚而得到 的聚酯類樹脂。至于苯乙烯類樹脂,由于其的玻璃轉化溫度一般比聚酯類高,因此從低溫定 影這一點來看是不利的。作為二元羧酸成分,可以列舉出對苯二甲酸、鄰苯二甲酸、間苯二甲酸等芳香族二 元羧酸;富馬酸、馬來酸、琥珀酸、己二酸、癸二酸、戊二酸、庚二酸、草酸、丙二酸、檸康酸、衣 康酸等脂肪族羧酸等。作為醇成分(二元醇成分),能夠列舉出乙二醇、丙二醇、1,4_ 丁二醇、1,3_ 丁二 醇、1,5_戊二醇、1,6_己二醇、新戊二醇、1,3_丙二醇、三羥甲基丙烷、季戊四醇等脂肪族二 元醇;1,4_環(huán)己二醇、1,4_環(huán)己烷二甲醇等脂環(huán)族二元醇。而且,可以列舉出雙酚A等的環(huán) 氧乙烷加成物或者環(huán)氧丙烷的加成物(雙酚A環(huán)氧烷基加成物等)等。此外,也可以使用1,2,4_苯三甲酸(偏苯三酸)和丙三醇等3元以上的多元羧酸 或多元醇成分將上述的聚酯成分形成交聯(lián)結構。此外,也可以混合使用不同組成的兩種以上的聚酯樹脂作為粘結劑。聚酯樹脂可以是非晶性,也可以是結晶性。聚酯樹脂的玻璃轉化溫度優(yōu)選為45°C 以上且70°C以下,更優(yōu)選為50°C以上且65°C以下。玻璃轉化溫度低于45°C時,色調劑的耐 熱保存性惡化,且消去時樹脂的光澤明顯,不理想。高于70°C時,低溫定影性惡化,且加熱時 的消色性劣化,也不理想。此外,優(yōu)選粘結劑樹脂的重量平均分子量Mw為6000以上且25000以下。若不足 6000,則已消色部分的樹脂的光澤明顯,不理想。而超過25000時,一般色調劑的定影溫度 會變得比圖像的消色溫度高,從而不能用作消色色調劑,不理想。另外,如上所述,重量平均分子量Mw可以用GPC來測定。另外,優(yōu)選將色調劑的供電子性呈色劑和吸電子性顯色劑微囊化為色材。通過微 囊化使其不易受外部環(huán)境的影響,從而能自由地控制顯色、消色。而且,優(yōu)選在作為色材的微囊中包含溫度控制劑。溫度控制劑控制消色溫度。溫 度控制劑是融點與凝固點的溫度差較大的物質,將溫度控制劑加熱到溫度控制劑的融點以 上的溫度時能消去色材的顏色。此外,如果溫度控制劑的凝固點為常溫以下,可以形成常溫 下也能維持消色狀態(tài)的色材。溫度控制劑例如有醇類、酯類、酮類、醚類、酰胺類。
優(yōu)選酯類。具體可以列舉出含有取代芳香族環(huán)的羧酸酯、含有無取代芳香族環(huán)的 羧酸與脂肪族醇的酯、分子中含有環(huán)己基的羧酸酯、脂肪酸與無取代芳香族醇或者酚的酯、 脂肪酸與支化脂肪族醇的酯、二元羧酸與芳香族醇或者支化脂肪族醇的酯、肉桂酸二芐酯、 硬脂酸庚酯、己二酸二癸酯、己二酸二月桂酸酯、己二酸二肉豆蔻酸酯、己二酸二(十六烷 基)酯、己二酸二硬脂酸酯、甘油三月桂酸酯、甘油三肉豆蔻酸酯、三硬脂酸甘油酯、甘油二 肉豆蔻酸酯、二硬脂酸甘油酯等。這些酯可以兩種以上混合使用。下面對色調劑的物性進行說明。色調劑的玻璃轉化溫度(glass transition point) Tg優(yōu)選為以上且65°C以 下。色調劑的玻璃轉化溫度Tg不足35°C時,色調劑的耐熱保存性惡化。而且,在通過加熱 對色調劑消色的情況下,色調劑的光澤明顯,不理想。高于65°C時,低溫下的定影性降低,并 且基于加熱的消色性降低。色調劑的軟化點(softening point) ιι優(yōu)選為85°C以上且120°C以下。色調劑的 軟化點Tm不足85°C時,色調劑的保存性惡化。軟化點Tm高于120°C時,定影溫度變高,從 節(jié)省能源這一點來看,不理想。色調劑的不溶于甲苯的部分優(yōu)選為10質量%以上且40質量%以下。不溶于甲苯 部分是表示色調劑中所含的樹脂的交聯(lián)程度的數(shù)值。不溶于甲苯部分多于40質量%時,一 般色調劑的定影溫度會比使消色色調劑的顏色消去的消色溫度更高。而不溶于甲苯部分 不足10質量%時,即使對消色色調劑進行加熱消色,已消色部分中的樹脂的光澤也會很明 顯,不理想。色調劑的酸價(acid value, AV值)優(yōu)選在20mg KOH/g以下。色調劑的酸價是指 中和1克油脂中所含的游離脂肪酸所需的氫氧化鉀的毫克數(shù)。如果色調劑的酸價在20以 上,則在色材的膠囊化不充分時,色調劑起著顯色劑的功能,會再次顯色,因而不理想。此外,色調劑也可以包含脫模劑或帶電控制劑等。脫模劑用于在通過加熱或加壓將色調劑定影在紙張上時提高與定影部件的脫模 性。脫模劑例如有分子量1000左右的低分子量聚乙烯、分子量1000左右的低分子量聚丙 烯、聚烯烴共聚物、聚烯烴蠟、石蠟、費托蠟等脂肪烴類蠟及其改性物,或坎地里拉蠟、巴西 棕櫚蠟、日本蠟、霍霍巴蠟、米蠟等植物類蠟,或蜂蠟、羊毛脂、鯨蠟等動物類蠟,或褐煤蠟、 地蠟、純地蠟等礦物類蠟,或亞油酸酰胺、油酸酰胺、月桂酸酰胺等脂肪酸酰胺,或功能性合 成蠟、有機硅類蠟等。本實施方式中,脫模劑特別優(yōu)選具有由醇成分與羧酸成分組成的酯鍵。醇成分例 如有高級醇,羧酸成分例如有具有直鏈烷基的飽和脂肪酸、單烯酸、多烯酸等不飽和脂肪酸 或烴基脂肪酸等。此外,羧酸成分也可以是作為不飽和多元羧酸的馬來酸、富馬酸、檸康酸、 衣康酸等。此外,也可以是這些物質的酸酐。從低能耗或防止紙張卷曲等觀點來看,為了能以較低溫度進行定影,脫模劑的軟 化點優(yōu)選為50°C 120°C,更優(yōu)選為60°C 110°C。帶電控制劑用于控制摩擦帶電量。帶電控制劑使用合金偶氮化合物,金屬元素優(yōu)選為鐵、鈷、鉻的絡化物、絡鹽或其 混合物。此外,帶電控制劑也可以使用含金屬水楊酸衍生化合物,金屬元素優(yōu)選為鋯、鋅、 鉻、硼的絡化物、絡鹽或其混合物。
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另外,可在色調劑中混合色調劑粒子之外的外添劑。外添劑用于調整色調劑的流 動性或帶電性??梢韵鄬τ谏{劑粒子混合0.01質量% 20質量%外添劑。外添劑是無 機微粒,可以單獨使用二氧化硅、二氧化鈦、氧化鋁、鈦酸鍶、氧化錫等,或混合這些物質的 兩種以上來使用。從提高環(huán)境穩(wěn)定性這一點看,優(yōu)選使用由疏水化劑進行了表面處理的無 機微粒。此外,除了無機氧化物,還可以添加1 μ m以下的樹脂微粒作為外添劑,以提高清潔 性。接下來,根據(jù)圖1對本實施方式的色調劑的制造方法進行說明。圖1是示出色調 劑的制造方法的流程的流程圖。首先,加熱熔融由呈色劑、顯色劑以及溫度控制劑組成的色 材(ActlOl)。然后,通過凝聚法將色材微囊化(Actl(^)。使用硫酸鋁(Al2(SO4)3)將微囊 化的色材、分散粘結劑樹脂而形成的粘結劑樹脂分散液以及分散脫模劑而形成的脫模劑分 散液凝集并融合(融著)(Actl03)。隨后,再通過洗凈(Actl04)、干燥(Actl05)來獲得色 調劑。另外,色材的微囊化方法不限于凝聚法,也可以是采用聚合物析出的方法;采用異 氰酸酯多元醇(〃 〃〉7 +—卜^一> )壁材料的方法;采用尿素-甲醛類、尿素甲 醛-間苯二酚類壁形成材料的方法;采用三聚氰胺-甲醛樹脂、烴丙基纖維素等壁形成材料 的方法;采用單體聚合的原位(in situ)法;電解分散冷卻法;噴霧干燥法等。以上所述的本實施方式的色調劑通過隱色染料等呈色劑與作為苯酚類化合物的 顯色劑的結合來顯色。而且,呈色劑與顯色劑分離時消色。此外,本實施方式的色調劑在比 色調劑的定影溫度高的溫度下消色。接下來根據(jù)實施例進一步說明本實施方式的色調劑。首先對各實施例及比較例的制造方法進行說明。(實施例1)首先,作為色調劑中所含的粘結劑樹脂,使用高壓均質機按照95重量份的由對苯 二酸與雙酚A縮聚得到的重量平均分子量Mw為6300的聚酯(polyester)類樹脂、5重量份 的作為脫模劑的米蠟、1.0重量份的陰離子性乳化劑Neogen R(第一工業(yè)制藥公司制)、2. 1 重量份的中和劑二甲氨基乙醇的比例進行混合,生成粘結劑樹脂的微粒化分散液。然后,作為色材,按照10重量份的作為呈色劑的隱色染料CVL(Crystal violet lactone 結晶紫內酯)、10重量份的作為顯色劑的4_羥基苯甲酸芐酯、80重量份的作為溫 度控制劑的月桂酸-4-芐氧基苯乙基酯(,々〗J >酸-4- O夕義才# * 7工二義二子
的比例進行混合,并加熱熔融。然后,通過凝聚法將色材微囊化。隨后,使用硫酸鋁(Al2 (SO4) 3)將90重量份的微囊化的色材與10重量份的粘結劑 樹脂和蠟的微?;稚⒁耗⑷诤?。再洗凈并干燥所融合的材料,得到色調劑粒子。對 100重量份的該粒子,添加并混合3. 5重量%的疏水性二氧化硅(SiO2)以及0. 5重量%的 氧化鈦(TiO2),得到實施例1的色調劑。(實施例2)采用與實施例1同樣的方法生成改變了粘結劑樹脂(重量平均分子量Mw 7500) 及脫模劑的物性而成的物質,并與實施例1同樣地生成微囊化的色材。然后,與實施例1同 樣地將色材與粘結劑樹脂和蠟的微粒化分散液混合來獲得色調劑粒子,再與實施例1同樣 地進行外添處理來獲得實施例2的色調劑。
(實施例3)采用與實施例1同樣的方法生成改變了粘結劑樹脂(重量平均分子量Mw 14000) 及脫模劑的物性而成的物質,并與實施例1同樣地生成微囊化的色材。然后,與實施例1同 樣地將色材與粘結劑樹脂和蠟的微?;稚⒁夯旌蟻慝@得色調劑粒子,再與實施例1同樣 地進行外添處理來獲得實施例3的色調劑。(實施例4)采用與實施例1同樣的方法生成改變了粘結劑樹脂(重量平均分子量Mw 24000) 及脫模劑的物性而成的物質,并與實施例1同樣地生成微囊化的色材。然后,與實施例1同 樣地將色材與粘結劑樹脂和蠟的微粒化分散液混合來獲得色調劑粒子,再與實施例1同樣 地進行外添處理來獲得實施例4的色調劑。(實施例5)采用與實施例1同樣的方法生成改變了粘結劑樹脂(重量平均分子量Mw 10000) 及脫模劑的物性而成的物質,并與實施例1同樣地生成微囊化的色材。然后,與實施例1同 樣地將色材與粘結劑樹脂和蠟的微?;稚⒁夯旌蟻慝@得色調劑粒子,再與實施例1同樣 地進行外添處理來獲得實施例5的色調劑。(實施例6)采用與實施例1同樣的方法生成改變粘結劑樹脂(重量平均分子量Mw 8000)及 脫模劑的物性而成的物質,并與實施例1同樣地生成微囊化的色材。然后,與實施例1同樣 地將色材與粘結劑樹脂和蠟的微?;稚⒁夯旌蟻慝@得色調劑粒子,再與實施例1同樣地 進行外添處理來獲得實施例6的色調劑。(比較例1)采用與實施例1同樣的方法生成改變了粘結劑樹脂(重量平均分子量Mw 5800) 及脫模劑的物性而成的物質,并與實施例1同樣地生成微囊化的色材。然后,與實施例1同 樣地將色材與粘結劑樹脂以和蠟的微?;稚⒁夯旌蟻慝@得色調劑粒子,再與實施例1同 樣地進行外添處理來獲得比較例1的色調劑。(比較例2)采用與實施例1同樣的方法生成改變了粘結劑樹脂(重量平均分子量Mw 27000) 及脫模劑的物性而成的物質,并與實施例1同樣地生成微囊化的色材。然后,與實施例1同 樣地將色材與粘結劑樹脂和蠟的微?;稚⒁夯旌蟻慝@得比較例2的色調劑。對于以上所示的實施例1 6及比較例1和2的色調劑,圖2示出了粘結劑樹脂 的重量平均分子量Mw、酸價、玻璃轉化溫度Tg(°C )、軟化點TmCC )、不溶于甲苯部分(質 量% )、色調劑的定影溫度、使色調劑的顏色消去的消色溫度以及消色部分的光澤度。各實施例及比較例的粘結劑樹脂的重量平均分子量Mw通過GPC法求出。裝置使 用WATERS公司制造的裝置。檢測器使用WATERS公司制造的示差折射儀(RI)。洗脫液(流 動相)使用THF (iTetrahydrofuran 四氫呋喃)。酸價基于日本工業(yè)標準JIS K2501-2003的石油制品及潤滑油-中和試驗方法根 據(jù)中和蠟中的全酸性成分所需的氫氧化鉀量(mg)來測定。玻璃轉化溫度Tg采用TA儀器公司制造的示差掃描熱量計(DSC)來測定。軟化點Tm通過島津制作所公司制造的流量檢測儀(CFT-500D)來測定。
不溶于甲苯部分是對將各實施例及比較例的色調劑在甲苯中浸漬兩小時后的不 溶部分進行測定,用質量% (質量百分數(shù))來表示。色調劑的消色部分的光澤度是采用實施例及比較例的色調劑在紙張上形成圖像, 并加熱該圖像使其消色后,對該消色部分的光澤度進行測定的值。測定采用日本電色工業(yè) 公司制造的光澤計(VG2000)根據(jù)鏡面光澤度-測定方法(JISff Z 8741)來進行。以60 度的投光受光角進行測定。觀察以上實施例及比較例的物性可知,實施例的任一評價項都在優(yōu)選的數(shù)值范圍 內,并且消色后的光澤也較低。另外,實施例6中,酸價超過20,且不溶于甲苯部分低于5質量%。消色部分的光 澤雖不大,但存在消色部分的殘跡。另一方面,對于比較例,重量平均分子量低于6000的比較例1由于軟化點低于 85°C且不溶于甲苯部分小于5質量%,因此消色部分的樹脂的光澤較明顯。此外,比較例2中,由于重量平均分子量超過25000且定影溫度高達120度,因此 加熱至定影溫度時發(fā)生消色,不能作為消色色調劑來使用,因而不理想。如上所述,根據(jù)本實施方式能生成具有優(yōu)異的低溫定影性并且消色后光澤不明顯 的色調劑。(第二實施方式)對第二實施方式進行說明。本實施方式與第一實施方式的色調劑的不同點在于 與第一實施方式的色調劑相比,還包含具有特定的平均一次粒徑的無機微粒。本實施方式是基于對第一實施方式涉及的色調劑實施特定的添加劑處理方法能 進一步抑制光澤性的觀點而實現(xiàn)的。具體地,色調劑包含含有隱色染料等呈色劑和顯色劑的色材、粘結劑樹脂、以及 平均一次粒徑在50nm以上且200nm以下的至少一種以上的物質的無機微粒。而且,該色調 劑的特征在于平均一次粒徑為50nm以上且200nm以下的無機微粒中的每種微粒覆蓋色 調劑的覆蓋率在30%以下,并且色調劑中所含的所有無機微粒的覆蓋率與平均一次粒徑無 關,覆蓋率為50%以上且150%以下。例如,在用二氧化硅和二氧化鈦兩種作為微粒的情況下,二氧化硅的平均一次粒 徑為50nm-200nm的粒子的覆蓋率以及二氧化鈦的平均一次粒徑為50nm-200nm的粒子的覆 蓋率分別在30%以下即可。此外,至于所有無機微粒的覆蓋率,二氧化硅及二氧化鈦的所有 微粒的覆蓋率在50%以上且150%以下即可,其是不考慮粒徑或物質種類的值。這里,“平均一次粒徑”是指個數(shù)平均粒徑。個數(shù)平均粒徑是用掃描型電子顯微鏡 以攝影倍率5000倍 50000倍的適當倍率對100個粒子的粒徑(長徑與短徑的平均值) 進行測定,將其平均值作為平均一次粒徑。此外,本說明書中的“覆蓋率”用覆蓋率=(色調劑粒子的體積平均粒徑/無機微 粒的平均一次粒徑)X (色調劑粒子的真比重/無機微粒的真比重)X (無機微粒的重量/ 色調劑的重量)X 100來定義。這里,“體積平均粒徑”是用Beckman Coulter公司制造的庫 爾特粒度分析計數(shù)儀(Coulter Counter Multisizer 3)來測定的50%體積平均粒徑。通過添加這種具有特定粒徑的無機微粒使其對色調劑的覆蓋率為特定的值,可以 通過定影在紙張上的色調劑的無機微粒來產生光散射,從而抑制光澤。因此,能進一步地使消色的色調劑部分的光澤不明顯。這里,“光散射”是指光散射中所謂的米氏散射。在無機微粒的尺寸與光的波長相 當?shù)那闆r(尺寸大于波長的1/10的情況)下,可見光因微粒而發(fā)生散射,從而抑制光澤。無機微粒例如有二氧化硅、二氧化鈦、氧化鋁、鈦酸鍶、氧化錫等??梢詥为毜厥褂?這些物質作為無機微粒,也可以混合兩種以上來使用。用于光散射的無機微粒的平均一次粒徑必須在上述的50nm以上且200nm以下,平 均一次粒徑不足50nm時,所添加的無機微粒無法有效地抑制光澤。另一方面,大于200nm 時,微粒從色調劑上游離出來或發(fā)生色調劑飛散,從而耐印刷性降低。這里,“色調劑飛散” 是指在顯影等時色調劑飛散至感光體上的不應附著色調劑的區(qū)域或感光體周圍從而污染 機體內外的現(xiàn)象。關于無機微?;旌显谏{劑中的量,如上所述,優(yōu)選平均一次粒徑為50nm以上且 200nm以下的微粒中的每種微粒的覆蓋率在30%以下。每種微粒的覆蓋率超過30%時,微 粒從色調劑上游離出來或發(fā)生色調劑飛散,從而耐印刷性降低。另外,從抑制光澤度這一點 來看,更優(yōu)選平均一次粒徑為50nm以上且200nm以下的微粒單獨的覆蓋率在10%以上。此 外,如上所述,色調劑中包含的所有微粒的總覆蓋率優(yōu)選為50%以上且150%以下。覆蓋率 不足50%時,由于無法確保作為色調劑的外添劑所需的流動性或耐環(huán)境變化性,因而保存 性下降,導致耐印刷性降低。覆蓋率超過150%時,色調劑中的游離微粒的比例增加,色調劑 的帶電量下降,從而耐印刷性降低。另外,“保存性”是指在色調劑的保存期間內,防止色調劑粒子凝集,并能以保持流 動性的狀態(tài)穩(wěn)定地保存的性質。此外,“耐印刷性”是指對于反復印字的圖像穩(wěn)定性。耐印刷性中也包括灰霧、色調 劑飛散。此外,優(yōu)選色調劑的玻璃轉化溫度Tg為30°C以上且65°C以下。在不足30°C的情 況下,即使紙張上所定影的色調劑消色,該消色部分的光澤也比較明顯,不理想。但由于本 實施方式的色調劑包含使光散射從而抑制光澤的無機微粒,因此可以將玻璃轉化溫度的下 限值設為比第一實施方式的優(yōu)選下限值35°C低的30°C。玻璃轉化溫度Tg超過65°C時,低 溫下的定影性降低,這一點與第一實施方式相同。下面對色調劑的制造方法進行說明。本實施方式的色調劑通過第一實施方式中所 述的制造方法來制造色調劑并對該色調劑添加規(guī)定量的上述無機微粒來獲得。關于添加 量,如上所述,混合成使得平均一次粒徑為50nm以上200nm以下的微粒中的每種微粒覆蓋 色調劑的覆蓋率在30%以下,并且色調劑中所含的無機微粒的總覆蓋率與平均粒徑無關, 為 50% 150%。如上所述,本實施方式的色調劑通過覆蓋包括色材及粘結劑樹脂等的色調劑粒子 的微粒使光發(fā)生散射從而抑制光澤。因此,在通過色調劑形成圖像并消色的情況下,消色部 分的光澤更不易顯眼。接下來根據(jù)實施例進一步說明本實施方式的色調劑。首先,說明各實施例的制造方法。(實施例7)采用與第一實施方式的實施例1同樣的方法生成改變了粘結劑樹脂(重量平均分
10子量Mw 6300)及脫模劑的物性而成的物質,并與實施例1同樣地生成微囊化的色材。然后, 與實施例1同樣地將色材與粘結劑樹脂和蠟的微?;稚⒁夯旌蟻慝@得色調劑。對生成的色調劑攪拌混合3重量份的平均一次粒徑為40nm的作為無機微粒的疏 水性二氧化硅以及2重量份的平均一次粒徑為IOOnm的作為無機微粒的疏水性二氧化硅, 獲得實施例7的色調劑。(實施例8)采用與第一實施方式的實施例1同樣的方法生成改變粘結劑樹脂(重量平均分子 量Mw 6300)及脫模劑的物性而成的物質,并與實施例1同樣地生成微囊化的色材。然后, 與實施例1同樣地將色材與粘結劑樹脂和蠟的微?;稚⒁夯旌蟻慝@得色調劑。對生成的色調劑攪拌混合3重量份的平均一次粒徑為40nm的作為無機微粒的疏 水性二氧化硅以及2重量份的平均一次粒徑為IOOnm的作為無機微粒的疏水性二氧化硅, 獲得實施例8的色調劑。(實施例9)采用與第一實施方式的實施例1同樣的方法生成改變了粘結劑樹脂(重量平均分 子量Mw 6300)及脫模劑的物性而成的物質,并與實施例1同樣地生成微囊化的色材。然后, 與實施例1同樣地將色材與粘結劑樹脂和蠟的微?;稚⒁夯旌蟻慝@得色調劑。對生成的色調劑攪拌混合2重量份的平均一次粒徑為40nm的作為無機微粒的疏 水性二氧化硅以及1. 2重量份的平均一次粒徑為IOOnm的作為無機微粒的疏水性二氧化 硅,獲得實施例9的色調劑。(實施例10)采用與第一實施方式的實施例1同樣的方法生成改變了粘結劑樹脂(重量平均分 子量Mw 6300)及脫模劑的物性而成的物質,并與實施例1同樣地生成微囊化的色材。然后, 與實施例1同樣地將色材與粘結劑樹脂和蠟的微?;稚⒁夯旌蟻慝@得色調劑。對生成的色調劑攪拌混合2重量份的平均一次粒徑為15nm的作為無機微粒的疏 水性二氧化硅,獲得實施例10的色調劑。(實施例11)采用與第一實施方式的實施例1同樣的方法生成改變了粘結劑樹脂(重量平均分 子量Mw 6300)及脫模劑的物性而成的物質,并與實施例1同樣地生成微囊化的色材。然后, 與實施例1同樣地將色材與粘結劑樹脂和蠟的微?;稚⒁夯旌蟻慝@得色調劑。對生成的色調劑攪拌混合12重量份的平均一次粒徑為230nm的作為無機微粒的 疏水性二氧化硅,獲得實施例11的色調劑。(實施例12)采用與第一實施方式的實施例1同樣的方法生成改變了粘結劑樹脂(重量平均分 子量Mw 6300)及脫模劑的物性而成的物質,并與實施例1同樣地生成微囊化的色材。然后, 與實施例1同樣地將色材與粘結劑樹脂和蠟的微?;稚⒁夯旌蟻慝@得色調劑。對生成的色調劑攪拌混合5. 5重量份的平均一次粒徑為IOOnm的作為無機微粒的 疏水性二氧化硅,獲得實施例12的色調劑。(實施例13)采用與第一實施方式的實施例1同樣的方法生成改變了粘結劑樹脂(重量平均分子量Mw 6300)及脫模劑的物性而成的物質,并與實施例1同樣地生成微囊化的色材。然后, 與實施例1同樣地將色材與粘結劑樹脂和蠟的微粒化分散液混合來獲得色調劑。對生成的色調劑攪拌混合1. 2重量份的平均一次粒徑為40nm的作為無機微粒的 疏水性二氧化硅以及1. 2重量份的平均一次粒徑為IOOnm的作為無機微粒的疏水性二氧化 硅,獲得實施例13的色調劑。(實施例14)采用與第一實施方式的實施例1同樣的方法生成改變了粘結劑樹脂(重量平均分 子量Mw 6300)及脫模劑的物性而成的物質,并與實施例1同樣地生成微囊化的色材。然后, 與實施例1同樣地將色材與粘結劑樹脂和蠟的微粒化分散液混合來獲得色調劑。對生成的色調劑攪拌混合3. 5重量份的平均一次粒徑為22nm的作為無機微粒的 疏水性二氧化硅以及2重量份的平均一次粒徑為IOOnm的作為無機微粒的疏水性二氧化 硅,獲得實施例14的色調劑。圖3所示的表格示出了以上所示的實施例7 14的色調劑的玻璃轉化溫Tg (°C )、 微粒的種類數(shù)、微粒的平均一次粒徑(nm)、平均一次粒徑為50nm-200nm的微粒單獨的覆蓋 率、所有微粒的總覆蓋率、保存性、消色后的光澤度、低溫定影性以及耐印刷性。關于保存性,在容器中量取20g所生成的實施例的色調劑并在50°C的恒溫水槽中 放置8小時,以放入容器的狀態(tài)使用粉末性能測試儀(powder tester)(細川密克朗公司 制)輕拍(tapping)三次后,放在42目的篩子上。然后,通過粉末性能測試儀(細川密克朗 公司制)振動10秒鐘后,測定篩子上殘留的色調劑量并進行評價。評價按三個等級進行, 即 極好、〇良好、Δ 有問題。關于消色后的色調劑的光澤度,使用生成的色調劑通過東芝泰格公司制造的 MFP(Multi Function Peripheral 多功能外圍設備)形成圖像后,以200mm/sec的紙張輸 送速度向定影溫度設定為150°C的定影器輸送形成有圖像的紙張,并通過定影器消色。然 后,使用日本電色工業(yè)公司制造的光澤計來測定消色部分的光澤度。各實施例的色調劑中,樹脂的重量平均分子量為6300,由于在第一實施方式所示 的優(yōu)選重量平均分子量的范圍內,因此總體上光澤性良好,但由于其級別有差異,因此以第 一實施方式所示的實施例1的光澤度為基準分三個等級來評價。三個等級的評價是◎極 好、〇良好、Δ 普通(與實施例1同程度)。至于耐印刷性,將生成的實施例的色調劑與載體按規(guī)定的比率混合后,投入到東 芝泰格公司制造的用于評價而經過改造的復合機e-STUDI0-4520中,并實施10,000張的紙 張通過測試,以評價耐印刷性。耐印刷性的評價根據(jù)紙張通過測試后的色調劑帶電量、圖像 輸出時的灰霧以及機體內部的色調劑飛散的評價結果來綜合評價。耐印刷性的評價與保存 性同樣也分為三個等級(◎極好、〇良好、Δ 有問題)來進行。實施例7是混合了兩種微粒的色調劑,其玻璃轉化溫度Tg、微粒的平均一次粒徑、 覆蓋率這些項目都滿足上述的條件。而且保存性、消色部分的光澤度、低溫定影性、耐印刷 性的評價也較好。實施例8的玻璃轉化溫度Tg為25V,低于30°C,雖然低溫定影性良好,但因Tg過 低,保存性不足。因此,不能獲得抑制光澤度的效果。此外,在耐印刷性的試驗中,由于Tg 較低,因此微粒埋沒于色調劑中,發(fā)生帶電量降低、灰霧以及色調劑飛散的問題,耐印刷性的評價不理想。此外,實施例9的玻璃轉化溫度Tg為65°C,由于Tg較高,因此雖然保存性和光澤 度的評價良好,但低溫定影性不足。此外,實施例10是添加了一種微粒的實施例,微粒的平均一次粒徑為15nm,小于 50nm。因此,平均一次粒徑為50nm-200nm的微粒的覆蓋率為0%。結果未能取得抑制光澤 度的效果。實施例11中,微粒的平均一次粒徑為230nm,超過200nm。由于微粒的平均一次 粒徑過大,因此外添劑對色調劑的附著力較弱,外添劑從色調劑上剝離,從而產生帶電量降 低、灰霧以及飛散的問題,耐印刷性的評價較低。實施例12中,平均一次粒徑為50nm-200nm的微粒的覆蓋率為56%,超過30%,外 添劑容易從色調劑上游離出來,外添劑剝離后的色調劑發(fā)生飛散等,導致耐印刷性降低。實施例13中,微粒的總覆蓋率為45%,低于50%。因此,由于不能確保作為色調 劑的外添劑所需的流動性和耐環(huán)境變化性,因此保存性及耐印刷性的評價不理想。實施例14中,微粒的總覆蓋率為180%,超過150%。因此,外添劑剝離后的色調 劑發(fā)生飛散等,耐印刷性不理想。如上所述,滿足本實施方式所示條件的實施例6的保存性、低溫定影性、耐印刷性 都很優(yōu)異,消色后的光澤也更不明顯,因此是最佳的實施例。正如以上所詳述的那樣,本說明書所述的技術能提供在消色后光澤度較低的色調 劑。盡管在說明書中描述了某些實施方式,但這些實施方式僅用于示例性地說明,并 不用于限制發(fā)明的保護范圍。事實上,這里所說明的新系統(tǒng)和方法可以多種其他形式體現(xiàn), 而且,在不違背本發(fā)明的精神的情況下,本發(fā)明的系統(tǒng)的形式可以做出各種省略、替代與改 變。所附的權利要求及其等價物意在含蓋那些在本發(fā)明的保護范圍和精神內的形式或改變。
權利要求
1.一種電子照相用色調劑,通過加熱來消色,包括供電子性呈色劑、吸電子性顯色劑以及重量平均分子量Mw為6000以上且25000以下 的聚酯類粘結劑樹脂。
2.根據(jù)權利要求1所述的電子照相用色調劑,其中,所述電子照相用色調劑的玻璃轉化溫度為35度以上且65度以下。
3.根據(jù)權利要求1所述的電子照相用色調劑,其中, 所述電子照相用色調劑的軟化點為85度以上且120度以下。
4.根據(jù)權利要求1所述的電子照相用色調劑,其中,所述電子照相用色調劑的不溶于甲苯部分為10質量%以上且40質量%以下。
5.根據(jù)權利要求1所述的電子照相用色調劑,其中, 所述電子照相用色調劑的酸價為20mgK0H/g以下。
6.根據(jù)權利要求1所述的電子照相用色調劑,其中, 所述電子照相用色調劑還包括溫度控制劑。
7.根據(jù)權利要求6所述的電子照相用色調劑,其中,至少所述供電子性呈色劑、所述吸電子性顯色劑以及所述溫度控制劑被微囊化。
8.根據(jù)權利要求1所述的電子照相用色調劑,其中, 所述電子照相用色調劑在高于定影溫度的溫度下消色。
9.根據(jù)權利要求1所述的電子照相用色調劑,其中,所述電子照相用色調劑還包括至少一種平均一次粒徑為50nm以上且200nm以下的微 粒,所述平均一次粒徑為50nm以上且200nm以下的微粒中的每種物質的微粒覆蓋所述電子 照相用色調劑的色調劑粒子的覆蓋率在30%以下,并且所有微粒對所述色調劑粒子的覆蓋 率在50%以上且150%以下。
10.根據(jù)權利要求9所述的電子照相用色調劑,其中,所述微粒至少包括二氧化硅、二氧化鈦、氧化鋁、鈦酸鍶以及氧化錫中的任一種物質。
11.根據(jù)權利要求1所述的電子照相用色調劑,其中, 所述供電子性呈色劑為隱色染料。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種電子照相用色調劑,其通過加熱來消色,包括供電子性的呈色劑、吸電子性的顯色劑以及重量平均分子量Mw為6000以上且25000以下的聚酯類粘結劑樹脂。
文檔編號G03G9/09GK102073231SQ20101055244
公開日2011年5月25日 申請日期2010年11月19日 優(yōu)先權日2009年11月23日
發(fā)明者今宮弘二, 伊藤剛司, 古山昇, 野田康仁, 青木孝安 申請人:東芝泰格有限公司