CN1099053C - 静电图象显象用的调色剂的生产 - Google Patents
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Abstract
一种用于静电显象的调色剂,其生产的步骤为:预混合载有或包含无机细粉的粘合剂树脂颗粒以制取预混合物;熔化揉合预混合物,得到揉合制品;冷却揉合制品,得到着色的树脂状固体;粉化带色的树脂状固体,得到粉化制品;对粉化制品进行分类,得到调色剂颗粒。载有或包含无机细粉的树脂颗粒的掺入可提高预混合物的性能,改善生产的调色剂颗粒内调色剂材料的分散性能。从分类步骤得到的细粉也可以再循环到预混合步骤。树脂颗粒本身可以是调色剂颗粒。无机细粉最好选用经硅油处理过的硅石细粉。
Description
本发明涉及在成象方法,例如电摄影和静电记录中用于静电潜象显象的调色剂的生产方法,以及由该方法所获得的调色剂。
在电摄影中,电潜象可通过各种不同方法形成在通常由光导物质构成的光敏元件上,并用调色剂显象,以便在光敏元件上,并用调色剂显象,以便在光敏元件上形成调色图象。之后,按照需要,调色图象被转印到一种转印接收材料,例如纸上,再用不同的方法把转印的图象在转印接收材料上定影,获取一种复印制品。
通常,把调色剂分类成一种干调色剂和另一种湿调色剂。因为湿调色剂含有溶剂,随之带来一些问题,例如溶剂的蒸发、回收和气味等,因此近年来主要使用干调色剂。
粉末状的干调色剂要求具有各种功能,以便用调色剂形成准确的图象。例如,所需要的功能包括,荷电性,转印性,定影性,颜色和保存性。由此,把调色剂制成一种由各种材料组成的混合物。
这样一种干调色剂可以通过例如粉化,聚合作用或色胶的方法形成。主要采用粉化的方法。由粉化方法进行的调色剂的生产通常包括:预混合步骤,即把不同材料,包括把用于在转印接收材料上固化的粘合剂树脂,提供调色剂色彩的各种着色剂,以及电荷控制剂,磁性材料和释放剂等进行混和;熔化揉合步骤,即,用揉合方法在加热和施加剪切力的条件下对预混合材料进行熔化揉合;粉化步骤,包括在冷却后对揉合制品的粗粉化和固化,以及用例如喷磨的方法进行细粉化,以达到适合于用作调色剂的粒子大小;分类步骤,即,使粒子尺寸均匀,使所提供的粒子大小分布适用于使调色剂能显示其充分的性能。经过分类的粒子还可以根据需要进一步与添加剂进行干混合,这种添加剂例如可以是流动性改善剂,润滑剂和磨蚀剂等,以此制成最终的调色剂。调色剂还可以与例如各种磁性载体混合,以获取一种双组分类型的显象剂,适用于图象的形成。
在通过粉化方法进行的调色剂生产中,各种调色剂材料在调色剂颗粒中的分散状态实质上是由预混合步骤和揉合步骤来确定的。通常,可以由行星齿轮搅拌型的混合器,例如一种Nauta混合器,或者一种刀片搅拌型的混合器来进行预混合。用这些装置预混合的材料被熔化揉合。揉合装置可以包括各种型式的,目前通常使用的是一种能够连续揉合的挤压机,因为它适合于大批量的生产。
在最近几年,随着成聚设备,例如复印机和打印机(包括激光打印机和LED打印机)的性能提高,由此对所用的调色剂也要求具有较苛求的性能。要想获取高性能的调色剂,在许多情况下,用上述的方法已不能生产满足要求的调色剂,因为在着色剂的细分散,着色剂和粘合剂树脂之间的润湿,其它添加剂的分散等均存在着困难。如果分散或润湿不够充分,则最后的调色剂就可能出现一些问题,诸如图象密度减少,在不同环境条件下性能的不稳定性,以及显象管套,载体的固化等困难。
作为还需考虑的一个因素,近年使用一种接触转印方法,例如用一种转印辊把光敏部件上的调色剂图象转印到一种转印接收材料上,从生态学观点上看,即可以抑制臭氧的产生。在使用这样的一种接触转印方法的情况下,易于造成一种如图11B所示的“转印剂脱落”。由此,要求使用一种调色剂的有效生产方法。
本发明的目的在于通过调色剂(初始)材料或成分分散的改进,提供一种显现具有较高性能的静电图象显象用的调色剂生产方法。
本发明的其它目的在于提供一种,含有稳定性能调色剂材料的用于静电图象显象的调色剂生产方法。
本发明的其它目的在于提供一种生产静电显象用的调色剂的方法,该图象没有调色剂材料的局域化现象,并具备很好的性能,如良好的显象性能,良好的连续图象形成特性,少厌雾,良好的微点重现性的良好的环境特性。
本发明的其它目的在于提供一种不易于造成“转印剂脱落”的调色剂生产方法。
本发明还有的目的在于提供由上述的方法生产的调色剂。
根据本发明,提供一种生产静电图象显象用的调色剂的方法,包括:
预先混合载有或含有无机粉末的粘合剂树脂的粒子,以制备预混合物,
熔化揉合预混合物以获取经过揉合的制品,
冷却揉合的制品以获取经冷却的含树脂固体,
粉化冷却的含树脂固体以得到粉化的制品,
对粉化制品进行分类以制取调色剂粒子。
根据本发明的另一方面在于提供由上述方法生产的调色剂。
本发明的诸多目的,特性和优点,在考虑到本发明对下述最佳实施例和结合附图一起所进行的描述时将变得更为明白,图中相同的部件采用同样的数字表示。
图1表示本发明调色剂生产方法的实施例的流程图。
图2表示本发明调色剂生产方法的另一种实施例的流程图。
图3表示采用Henschel混合剂作为用在预混合过程中的干混合剂的示意说明图。
图4表示挤压机螺丝的说明图。
图5表示在粗粉碎一种经熔化揉合和冷却制品后,实施细粉化和分类步骤的流程图。
图6和图7分别表示使用一种调色剂的图象形成设备的举例说明图。
图8表示构成图6所示成象装置的一部分的单元装置图。
图9表示包含转印辊的成象装置的实例示意说明图。
图10表示评价调色剂的显象特性用的检测图形的局部放大示图。
图11A表示用于评价转印剂脱落的图象样品的放大示图,图11B表示伴随转印剂脱落的复制图象样品的放大示图。
如上所述,在依据粉化方法的调色剂生产过程中,所使用的初始材料经过一种具有行星式转动的混合器,例如一种Nauta混合器,或者一种包含转动叶片的混合器,例如一种Henschel混合器进行预混合,然后熔化揉合。在熔化揉合步骤中,通常是采用一种近年内适用于大批量调色剂生产的挤压机,这种挤压机可以是单螺杆型,或双螺杆型,可以进行有效的连续揉合,使其合适又方便地用于连续的调色剂生产。
调色剂材料(初始材料)在调色剂内的分数不单单取决于揉合机的分数能力。在用到大量初始材料的调色剂生产中,分散受到揉合机的分散能力的限制。例如,在使用挤压机时,因为其连续流动的特性,就固有地存在着一种剩余时间的限制,而短的剩余时间就可创造成对分散的不充分。还有,即使剩余时间尽可能长地增加,揉合机自身还具有一种分散能力的限制。这种情况由预混合来补足,预混合的实施可以在实质上影响调色剂制品中调色剂材料的分散度。然而,在上述的预混合步骤中,调色剂料在微观上没有得到分散。因此,即使把预混合和揉合的条件达到最佳化,在某些情况下,在调色剂内的调色剂料还不能实现满意的分散。
例如,在预混合步骤,细料,例如着色剂可以粘合到混合器的内壁,但这样一来,在某些情况下就不可能获得具有最佳比例的调色剂料的混合物。
还有,关于调色剂料的颗粒大小,通常假设,比较小的颗粒有较好的分散作用,但是,实际上存在着一种趋势,即最终增加的聚集能力将阻止在预混合过程中的一种满意的分散作用。此外,比较小的颗粒易于包含大量的空气,在揉合时会对充分的分散造成困难。
在本发明中,为了解决上述的各种问题,把载有或含有外加的无机细粉末的树脂颗粒添加到调色剂材料中,再进行如图1或2所示预混合处理。
尤其,通过把载有或含有无机细粉末的树脂颗粒添加到调色剂材料中,使在预混步骤中的调色剂材料的分散性能得到改善。通过把载有无机细粉末的树脂颗粒加到调色剂材料的表面上,使细的粉末材料,例如着色剂,电荷控制剂和粘合剂树脂的细粉末部分就不易粘合到混合器的内壁上,致使调色剂材料的相互分散作用得到提高。这大概是因为外部加到树脂颗粒的无机细粉末在调色剂材料内受到分散,提高了整个混合物的流动性能,因此抑制调色剂材料的附着作用,具有良好流动性能的树脂颗粒阻止调色剂材料附着到混合器的内壁或叶片上。于是,提高调色剂材料的分散性和调色剂材料中稳定混合比例。
在外部添加的无机细粉末的树脂颗粒其在所有受到预混合的调色剂材料中的比例可选用总调色剂材料的1-50wt.%,最好选用2-40wt.%。如果含量低于1wt.%,则上述的效果几乎不能观察到。另外,如果含量超过50wt.%,则有可能包含过量的空气量,因此致使调色剂材料的分散变差,形成的调色剂具有内部分散不均匀特性。
具有外部添加无机细粉末的树脂颗粒最好其包含的成份与构成成象调色剂的成份相同。如果成分明显不同,就容易引起诸如图象厌雾一类的问题。基于这个原因,最好把调色剂颗粒用作为树脂颗粒。
由本发明制造的调色剂可以是一种磁性调色剂,或一种非磁性调色剂。但是,本发明在用于制造磁性调色剂时是特别有效的。其原因至今还不十分清楚,但是可归因于下述诸因素。在制造磁性调色剂的情况时,磁性氧化铁和其它材料,例如粘合剂树脂,其所构成的磁性调色剂具有很大的比重差异,所以与用于制造非磁性调色剂的相类似比重的混合调色剂材料相比,调色剂材料的分散作用是差的。当把具有外加无机细粉末的磁性调色剂颗粒加到一种用于制造磁性调色剂的系统中去时,比重位于磁性氧化铁和其它调色剂材料,如粘合剂树脂中间的磁性调色剂颗粒同时存在,所添加的无机细粉末提高整个系统的流动性,由此促进调色剂材料的互相分散作用。
无机细粉末最好以占树脂粒子的重量百分比为0.05-8.0wt.%的比例加入,尤以0.2-6.0wt.%的比例加入更好。如果该比值小于0.05wt.%,实际上不能取得添加的效果。另外,如超过8.0wt.%,最终的调色剂其性能,例如在固着性方面将变差。
用于上述目的的无机细粉末的材料最好是相同或类似于添加到真实的调色剂中的无机细粉末。
用于本发明的树脂颗粒,在经过压铸或模制成一定的尺寸,例如1-5mm后可予以使用。
用于本发明的载有或含有无机细粉末的树脂颗粒可以是一种从例如复印机或激光打印机(LBP)回收的调色剂,使用这样一种回收的调色剂有利于降低调色剂制造成本,从全球环境的观点这是更可取的。
在本发明中,如图1所示,载有或含有无机细粉末的树脂颗粒可以与分类步骤再循环使用的细粉末一起添加,以添加到预混合步骤总量(除调色剂材料之外)的2-60wt.%,最好是5-40wt.%。
利用上述方式添加细粉末部分时,可以在预混合步骤中加上一个合适的负荷,由此提高分散性能。
载有或含有无机细粉末的树脂颗粒和从分类步骤再循环利用的细粉末最好使其以重量比为1∶20-20∶1的比例混合。如果该比例低于1∶20,则在预混合步骤中整个供给该步骤的混合物的流动性趋于变差。另一方面,如果树脂颗粒和细粉末的总量超过整个供给到预混合物步骤的53wt.%,并且他们之间的比例超过20∶1,则在预混合步骤所处理的供给混合物将含有过量的空气,调色剂材料的分散性能趋于变差。
从分类步骤再循环使用的细粉末可以直接予以使用,或者在经过成形至平均直径为0.05-5mm,最好是0.1-2mm之后再使用。
所以,这样做的主要的目的在于预混合步骤中提供一个附加的荷载,通过在材料中加入大的颗粒来提高调色剂材料的分散性能。如果平均直径低于0.05mm,则在预混合步骤中的荷载可能是不适宜地偏低的。另一方面,如果平均直径是大于5mm,则预混合步骤中的荷载有过大,在混合器内产生大量的热,由此,使调色剂材料聚集,降低分散性能。
用于上述目的的细粉末其组分最好相同于真实调色剂的组份。如果组分明显地不同,就会出现诸如在最后图象中的厌雾等问题。
从粉化一分类步骤循环使用的细粉末的成形可以利用商业上可得到的利用加热和加压的成形装置来实现。
根据下述方法可以测量平均直径。
通过光学显微镜或电子显微镜,以一定的放大倍数对细粉末的成形颗粒进行照相,视场内含有150-350个颗粒,用测径器对在相片上任意选择100个颗粒的直径进行测量,以求取平均直径。
按本发明构成调色剂的粘合剂树脂可以包括:苯乙烯均聚物和它的衍生物,例如聚苯乙烯和聚乙烯甲苯;苯乙烯共聚物,例如苯乙烯—丙烯共聚物,苯乙烯—乙烯甲苯共物,苯乙烯—乙烯基萘共聚物,苯乙烯—甲基丙烯酸共聚物,苯乙烯—乙基丙烯酸共聚物,苯乙烯—丁基丙烯酸共聚物,苯乙烯一辛基丙烯酸共聚物,苯乙烯—丙烯酸对甲氨基乙酯共聚物,苯乙烯一甲基丙烯酸甲酯共聚物,苯乙烯一甲基丙烯酸乙酯共聚物,苯乙烯一甲基丙烯酸丁酯共聚物,苯乙烯—甲基丙烯酸对甲氨基乙酯共聚物,苯乙烯—乙烯甲基醚共聚物,苯乙烯—乙烯乙基醚共聚物,苯乙烯—乙烯甲基酮共聚物,苯乙烯—丁二烯共聚物,苯乙烯—异戊二烯共聚物,苯乙烯一马来酸共聚物,以及苯乙烯一马来酸酯共聚物;聚甲基丙烯酸甲酯,聚甲基丙烯丁酯,聚乙酸乙烯酯,聚乙烯,聚丙烯,聚乙烯醇缩丁醛,硅树脂,聚酯树脂,聚胺树脂,环氧树脂,聚丙烯酸树脂,松香,改性松香,萜烯树脂,酚醛树脂,脂肪或脂环烷类树脂,芳香族石油树脂,石蜡和巴西棕榈蜡。这些树脂可以单独使用或以混合物状态使用。尤其,基于显影和定影性能考虑,最好选用苯乙烯共聚物和聚酯树脂。粘合剂树脂最好以平均颗粒尺寸为10-1000μm的颗粒形式用到预混合步骤中。
欲用的着色剂也可包括一种已知的染料或颜料,例如它们可以是:碳黑,灯黑,群青,苯胺黑染料,苯胺兰,肽菁黑,肽菁缘,汉撒黄G,罗丹明6G色淀,孟加拉玫瑰,二芳基甲烷染料,单偶氮染料或色素,偶氮染料或色素,以及蒽醌染料。这些染料或颜料可以单个使用,也可以两种或多种结合使用。
这些着色剂最好以数平均次生颗粒大小至多为3μm,最好至多是1μm的大小加到预混合步骤中。
如果着色剂是一种染料或颜料,最好选用着色剂用量是100份粘合剂树脂量的百分之2-20wt.%。
如果是根据本发明所制备的磁性调色剂,则该磁性调色剂包含着一种也可以用作为着色剂的磁性材料。这样的磁性材料可以包括:氧化铁,例如磁铁矿,γ-氧化铁,铁素体以及含有过量铁的铁素体;金属,例如铁,钴和镍,以及这些金属与其它金属,例如铝,钴,铜,铅,镁,锡,锌,锑,铍,铋,镉,钙,锰,硒,钛,钨或钒的合金。也可以使用这些磁性材料的混合物。
磁性材料可选用数均颗粒尺寸0.1-1μm,选0.1-0.5μm更好,尤以0.1-0.3μm为最好。磁性材料用量相对于每100wt份磁性调色剂中其余成分的重量它可比选用为20-200wt份,最好为50-150wt.%。
在根据本发明的调色剂中,也可以使用烃蜡或乙烯烯烃聚合物作为定影的辅加剂,与粘合剂树脂一起使用。
这种乙烯烯烃均聚物或共聚物可以包括:聚乙烯,聚丙烯,乙烯—丙烯共聚物,乙烯—乙酸乙烯共聚物,乙烯—乙基丙烯酸共聚物,以及具有聚乙烯骨架的离聚物。在这些共聚物中,可以选用至少包含克分子百分数比例为50mol.%,尤其至少是60mol.%的乙烯烯烃单体的共聚物。
按照本发明的调色剂可含有一种电荷控制剂,对于一种负充电调色剂,可以使用一种负电荷控制剂,例如单偶氮染料的金属复盐,以及水扬酸,烷基水扬酸,二烷基水扬酸或萘甲酸的金属复盐。
此外,对于一种正电荷调色剂,可以使用一种正电荷控制剂,例如苯胺黑化合物和有机季胺盐。
用于外部添加剂树脂颗粒和/或一种调色剂上的无机细粉末可以包括,例如硅石细粉末,氧化钛细粉末或细的铝粉中,在用氮吸收方法测量时,最好选用其BET比表面积为50-400m2/g的无机细粉末。在这些细粉末当中,尤其选用硅石细粉末为佳,特别是具有疏水性的硅石细粉末。可以采用一种耦合剂来进行疏水性的赋予处理,例如采用硅烷耦合剂,以及有机硅化合物,例如硅油,可以单独或结合起来使用。最好选用用硅油处理过的硅石细粉末。
通常,采用与其反应的有机化合物来对无机细粉末进行化学处理,或者采用无机细粉末来进行物理吸附,以此来影响疏水作用。在一种特别选用的方法中,采用一种硅石耦合剂,以及用一种有机化合物,例如硅油,依次或同时地对无机细粉末进行处理。所选用的硅油其占无机细粉末总量的百化比为1-35wt.%。如果所占硅油的重量百分比低于1wt.%,则附加效果几乎没有,如果用量超过35wt.%,则无机细粉末会具有过分大的次生颗粒大小。
按本发明的生产方法,有可能使受到硅油处理过的无机细粉末均匀地包含在调色剂的颗粒中。使用这样一种调色剂有可能有效地消除或抑制“转印剂脱落”的出现,这种“转印剂脱落”,如图11B所示,有时是在如图11A所示的调色剂图象“A”形成在光敏鼓3上,并利用如图9所示的成象装置由接触转印装置924转印到接受转印介质P上时发生的。
下面将参照附图对调色剂的生产方法的几种实施例进行描述。
参见图1,调色剂材料包括粘合剂颗粒,和着色剂作为基本组成部分,还可按需要选用电荷控制剂,和抗不均匀剂等,把上述调色剂材料与载有或含有无机细粉末(也可以具有从以后的分类步骤中回收使用的细粉末)的树脂颗粒一起进行干混合。可以选用如图3所示的一种Henschel混合器,通过上、下搅拌叶片的旋转,对材料施加剪切力的同时能对粉末材料进行混合的混合机来进行混合。
在预混合步骤之前,无机细粉末可以以平均颗粒大小至多为100μm,最好选用至多为70μm的细的次生颗粒形式出现,通过使它与树脂颗粒的预混合,使其载在具有重量平均的颗粒尺寸例如为2-40μm的树脂粒上。由此,可以使无机细粉末均匀地结合在生产的调色剂颗粒内。如果无机细粉末不经过这种预混合,而是与其它调色剂材料一起直接引入预混合系统中,由于无机细粉末的强烈聚集,致使在预混合系统的基本量中,会出现大于大约70μm无机细粉末的粗颗粒,由此对使无机细粉末结合到产品的调色剂颗粒中造成极大的困难。
在树脂颗粒表示上无机细粉末的平均次生颗粒的大小可以采用电子显微镜,对树脂颗粒的微观照相(例如采用放大倍数为2×104)进行测量,随意选择100-200个无机细粉末颗粒对其进行颗粒大小的测量。
在预混合步骤,最好选用使1-50重量份数的载有0.1-5份数的无机细粉末的树脂颗粒与100wt份数的粘合剂树脂颗粒和2-150wt份数的着色剂一起混合,以此提供有效的和均匀的分散。
在本发明中,在预混合之后是熔化揉合步骤,可以采用一段的方法,最佳的方法是能够进行连续揉合的挤压机来进行揉合。
如果采用装备着一个揉合轴长L,直径D,L/D的比值为17-50的螺杆(参见图4)的挤压机,当调色剂颗粒含有经硅油处理过的疏水硅石时,则可以取得特别好的分散作用。
这大概是因为载有硅石粉末的硅油即使在挤压机内存留短时间也被分散在调色剂颗粒中,提高调色剂材料之间的滑动,由此提高调色剂材料的分散作用。
把从揉合步骤的揉合制品传送到一个传送带上,并冷却,再用粉碎器对冷却的揉合制品进行粗粉碎或粉化,粉碎器可以采用削磨机或锤磨机。
可以把经过粗粉碎或粉化的制品送入分类和细粉化系统,例如图5所示的系统中。
参见图5,该系统包括一个第一分类器9,一个多细分分类器1(在本实例中为三细分分类器),例如利用Coanda效应的El-bow喷射分类器(可以从Nittetsu Kogyo K.K得到),该系统用于对第一分类器9出来的粉末进行进一步分类成细粉末,中间粉末和粗粉末。
更具体地说,细分类粉化系统包括:三细分分类器1,计量供料器2a和2b,计量供料器10,振动供料器3,旋风收集器4-7,细粉化器8,和第一分类器9,它们是通过连通装置予以连接。
在该系统中,从管路61来的粗粉化制品,经由计量供料器2送入第一分类器9,然后,从粗粉部分分离出来的分类粉末经由旋风收集器7送到计量供料器10,然后再经过振动供料器3和供料喷口16送入三细分分类器1。另一方面,从第一分类器9得到的粗粉末部分被送到粉分器8,再由粉分器8进行细粉化,然后把它和新供给的粗粉化制品一起再送到第一分类器9。在由旋风收集器4,5和6施加的抽吸力作用下,使得从振动供料器3出来的分类粉末,以50-300m/sec约速度进入三细分分类器1。采用这种靠抽吸作用的导料而不用压力导料,这样做可以不需要严格密封所用的装置。
在分类器1中的分类的大小通常约为10-50cm×10-50cm,致使粉化制品在0.1-0.01sec或更短的瞬间内可以被分离成三个或多个分离段份。由此,由三分分类器1把粉化制品分成粗粉(颗粒大于规定的颗粒尺寸范围),中间粉(颗粒大小在规定的范围之内)和细粉(颗粒低于规定的范围)。然后,粗粉经由卸料管11和旋风收集再循环送到计量供料器2。
中间粉末经由卸料管12排出系统,再由旋风收集器5收集,回收作为调色剂制品51。细粉末经由卸料管13排出系统,由旋风收集器4收集,对小于规定范围的细粉予以回收。按照图1所示的实施例,可以把细粉末41再循环到预混合步骤。如上所述,旋风收集器4-6起到减少产生压力装置的作用,在抽吸作用下把经过分类的制送入到三细分分类器的分类区域中。分类器1的内受减压力大小可以由阻尼器20和21,以及由管14和15所提供的压力计28和29来控制。
从第一分类器中出来的细粉末可以由通过从分类器1的顶部至袋状过滤器30的排气来回收。由袋状过滤器30回收的细粉末也可以再循环到予混合步骤。
粉化器8可以包括一个细粉化装置,例如一种撞击粉化器或喷射粉化器。通常商用的撞击粉化器可以包括涡轮研磨机(可从Turbo Kogyo K.K得到),商用的喷粉化器可以包括超声喷射研磨器PJM-I(可以从Nippon Pneumatic Kogyo K.K得到)和微粒喷射器(可从Hosokawa Micron K.K得到)。
例如,第一分类器9可以是一种气功的分类器。
来自分类系统的中间粉末51可以把它直接用作调色剂颗粒,但是最好使它与无机细粉或者疏水无机细粉进行混合,以制取最终的调色剂。
由此获取的调色剂也可以根据需要与不同于无机细粉末的其它添加物进行混合。举例来说,这样的外部添加物可以包括:一种荷电剂,一种电导赋予剂,一种抗结块剂,一种热辊定影用的释放剂,一种润滑剂和可以用作为磨料的树脂状细颗粒或无机细颗粒。
使用本发明的磁性调色剂的成象装置将在下面参照附图予以描述。
图6举例说明这种成象装置的选用实施例。
参见图6,由初放电器611对OPC光敏鼓603的表面进行负性充电,对充电表面受到激光605的图象扫描,在其上形成数字潜象。另,显象装置601装备内含磁铁615的显象套筒606,在相对于显象套筒606转动的相反位置上设置氨基甲酸乙酯橡胶制做的弹性叶片609和容器602,该容器内含一种单成分型的显象剂613,该显象剂由磁性调色剂以及用外加入硅油疏水的硅石细粉组成。通过显象剂613,在显象区对光敏鼓603上的潜象进行反转显象,在显象区由位于光敏鼓603的导电基体和显象套筒606之间的加偏压装置612对该显象区加上一个交流偏压,一个脉冲偏压和/或一个直流偏压。结果,在光敏鼓603上显现出一个显象的图象(调色剂图象)。另,依次有,转印纸P被传送到转印区,在转印区,对转印纸P的背面(与光敏鼓加3相对的一侧)进行电晕充电,由此光敏鼓603上的调色剂图象被静电转印到转印纸P上。然后载有调色剂图象转印纸P从光敏鼓603上分离,再用热压辊定影装置607使调色剂图象受到定影。
经过转印步骤后,存留在光敏鼓603上的单成分型显象剂用装有清除叶片608的清除部件614予以除去。经过清除后的光敏鼓再用曝光装置619的清除暴光去除电荷,然后再由初级充电器611的充电步骤开始进行又一次的成象过程。
光敏鼓603(载有静电图象的部件)包括,光敏层和光导基体,它与位于显象区的显象套筒606(箭头方向转动)作相同的方向转动。显象套管606包括一个内含用作磁场产生装置的多极永久磁铁615(磁辊)的非磁性圆筒,磁铁615不转动。在显象装置601内的单成分的电绝缘显象剂613被加到非磁性的圆柱形套筒606上,并且,例如由于套筒606的表面和磁调色剂颗粒之间的摩擦而产生负性的摩擦电荷。还有,弹性刮片609的作用在于把最终的显象剂调节成具有薄的和均匀的厚度(例如30-300μm的均匀层厚),该厚度比光敏鼓603和显象区处显象套筒606之间的空间薄一些。以使显象剂层不直接接触到光敏鼓603。套筒606的转速被调节成使套筒表面的速度基本上等于,或接近于光敏鼓603的承载静电表面的速度。
如上所述,可以采用偏压装置612,在套筒606和光敏鼓603之间加一个交流或脉冲偏压。例如,交流偏压可以具有频率为200-400Hz,峰—峰电压VPP为500-3000伏特。
在显象区,由于载有静电图象的光敏鼓表面的表面静电力,以及交流或脉冲偏压的作用,磁性调色剂颗粒被转印到光敏鼓上的静电图象一侧。
图7表示另一种按本发明的能适用于磁性调色剂的成象装置的例子。
图7所示的成象装置与图6所的装置不同之处是,其中在显象套筒606上的磁性显象剂的层厚度是由一种磁性刮片616来控制。在图7中,那些与图6相同的部件是采用相同的数字表示。
例如磁铁的磁性刮片靠近套筒的表面放置(间距为50-500μm),并朝向多级永磁铁615的一个磁极,以控制显象剂层具有薄的和均匀的厚度(30-300μm),该厚度小于光敏鼓603和显象区的显象套筒之间的间距,以此提供非接触的相互关系。磁性刮片可以是永磁铁,以代替上述的铁刮片而形成相反的磁极性。
许多上面提到过的静电承载图象部件,例如一种光敏鼓,以及显象装置,清除装置和其它构成一个成象装置或电照相装置的部件,可以结合成整体,形成一个装置单元,它是可以可装拆地安装到一个装置主体上。例如,至少充电装置,显象装置和清除装置中的一个可以整体地与光敏鼓结合,形成一个单元整体,它可以与一种导引装置,例如导轨,一起可装拆地安置到装置主体上,形成整体装置。在这种情况下,充电装置和/或显象装置也可以从装置单元结合进来。
图8表示这样一种装置单元(所谓“卡盘”)。具体说,图8所示装置单元618包括,显象装置601,光敏鼓603,清除器614和初级充电器611,他们被整体组装。根据电照相的要求希望这个装置单元构成成象装置的一部分。
当在显象装置601中的磁盘显象剂613用尽时,可以用一个新的来替换装置单元(卡盘)。
所设计的显象装置601使用一种单成分的磁显象剂。在显象时,在光敏鼓603和显象套筒之间形成一定的电场。为了取得有效的显象,把光敏鼓603和显象套筒606之间的间距调整到300μm作为其中心值,具有容许存土30μm的误差。
图8所示的装置单元618包括,用于容纳磁显象剂613的显象剂容器602,用于承载和传送显象剂容器602内的磁显象剂613到正对承载潜象部件的显象区的显象套筒606,和用来调节由显象套筒606载有的显象剂,并把显象剂传送到显象区以形成具有规定厚度的均匀显象剂薄层的弹性刮片609。
图9表示一个成象装置的例子,该装置包括一个作为转印装置的转印辊922,以及一个用于把偏压加到转印辊922上的加偏装置928。
选用转印辊922可以至少以3g/cm的线性(紧靠)压力作用到光敏鼓603上。该线性压力由下述等式计算。
(线性压力)[g/cm]=(加到转印接收材料上的总压力)[g]/(紧靠长度)[cm]
如果线性(紧靠)压力低于3g/cm,则由于不足的转印电流,易在传送时出现转印接收材料的偏离和转印失败。最好选用线性压力至少为20g/cm,尤以25-80g/cm最好。
转印辊922包括,一个金属芯923和导电的弹性层924。导电的弹性层924,例如可以由聚亚胺酯,或乙烯—丙烯一二烯烃三元共聚物(EPDM)有选择性地包含一种导电物质而组成,例如导电物质为导电的碳。弹性层具有的容体电阻率为106-1010Ωcm。金属芯923上由一个恒压电源加上一个偏压。所加的偏压条件是,电流为0.1-50μA,电压为100-5000V,最好为500-4000V。
本发明生产的调色剂,在用到包括如图9所示那样的接触转印装置的图象成象装置时,呈现出一种特别好的转印特性。
下面,通过举例更详细描述本发明,其中,所述配方中的“部分”和“%”都是由重量来表示的。
例1
[配方A]苯乙烯一n—丙烯酸丁酯共聚物 100份
(d(比重)=1.05
Mw(数均分子重量)35×104,
Dav(粉末的平均颗粒尺寸)250μm)磁性氧化锌颗粒 60份
(d5,Dav0.2μm)
乙烯—丙烯共聚物 4份
(d1,Mn3000,Mn为数均分子重量)
单偶氮染料的铬复合物 3份
(d1,Dav3μm)
上述组分的配方(下称“配方A”)形成一种调色剂,其通过熔化揉合一粉化处理后的重量平均颗粒大小Dw.av为11μm。然后,将100份的磁性调色剂和0.6份由硅油处理过的疏水硅石细粉末[SBET(BET为比表面积)=200m2/g,经10wt.%的二甲基硅油处理],放在Henschel混合器内一起混合3分钟,形成具有外加疏水硅石细粉末的磁性调色剂,之后,把它加入到如图7所示的成象装置内,以便在大量纸张上进行成象。
在图象形成之后,用过的废的调色剂包含100份的磁调色剂,1.2份硅油处理的疏水硅石细粉末,在清除器614(见图7)内回收。在被回收的调色剂颗粒上的疏水硅石细粉其平均的次生颗粒尺寸约为40μm。由此可见,在回收的调色剂内的硅石含量不同于加到显象剂容器602的调色剂内含量,这是因为某些疏水硅石细粉仍存留在光敏鼓603上,而没有和成象调色剂颗粒一起被转印的缘故。
在下述的条件下,在一个Henschel混合器内对167份上述的配方A,15份含有在调色剂颗粒表面上载有疏水硅石细粉的回收调色剂,以及60份由后面将要叙述的分类步骤分离出来的细粉(Dw.av.6μm)进行混合。
所述的条件为:
混合容器容积: 300l,
混合材料的重量: 80kg,
搅拌叶片的速度: 300rpm,
搅拌时间: 2min
在Henschel混合器内基本上没有观察到调色剂材料的粘附。
利用双螺杆挤压器(其L(揉合轴长度)/D(直径)=30)在110℃加热和揉合轴转速为180rpm的条件下对上述预混合材料进行熔化揉合。最后的揉合制品在冷却之后,用锤式粉碎机进行粗粉碎成大小约为100-1000μm的颗粒,然后用AMC粉化器(由Hoskawa Micron K.K得到的)粉化成约50μm的细粉末。
由此所获取的粉化制品被送入如图5所示的分类粉化系统中,先送到一个第一个分类器9(气动分类器,“DS-10VR”,可由Nippin Pneumatic Kogyo K.K得到),由此,再由一个细粉化器8(“喷射粉碎器PMJ-I-10”,可由Nippon Pneumatic Kogyo K.K得到)对粗段分进行细粉化,然后再循环到第一分类器9。另一方面,来自第一分类器9的细粉被送到计量供料器10,并经由振动供料器3送入一个多细分分类器1,利用Coanda效应(“Elbow Jet EJ-45-3”,可由Nittetsu Kogyok.k得到)把粉料分类成粗粉,中间粉和细粉。经由计量供料器2b把粗粉再循环到第一分类器9,把细粉再循环到预混合步骤。经过分类的中间粉具有Dw.av(D4)=11.5μm。
利用切片器(″Ultracut N”可由Reinhardt Co.得到)把某些调色剂颗粒作切片,并对它用透射型电子显微镜进行观察(“H-800”可由Hitachi K.K.得到),发现各部分材料被分散得很好。
把100份上述的磁性调色剂,0.6份经过硅油处理的疏水硅石细粉,它们的总量为30Kg,把它们放入一个混合容器容积为1501的Henschel混合器内,混合3分钟,搅拌速度为1500rpm,以制取一种在调色剂颗粒上载有疏水硅石细粉的磁性调色剂。
然后,再把上述制取的磁性调色剂加入到如图7所示的商用的激光打印机(“LBP-8II”,由Canon K.K.制造的)的装置单元(调色剂卡盘)中,以下述方式用于成象。对一个OPC光敏鼓充电到-700V,在其上形成供反转显象的静电潜象,调色剂形成在显象套筒606(内含磁铁)上的表层内,使在显象位置离开光敏鼓形成一个300μm的间隙。在套筒上施加一个交流偏压(f=1,800Hz,VRP=1,600V)和一个直流偏压(VDC=-500V),再用反转显象方式对具有-170V的光部分电位的静电图象进行显象,以此,在OPC光敏鼓上形成一种磁性调色剂图象。在加上正转印电压的情况下,将上述形成的调色剂图象转印到普通的纸上,然后,使它通过热压辊定影器对普通纸进行定影。
由此,在正常的温度和湿度(23.5℃-60%RH)环境和补充磁性调色剂的情况下,可以进行连续成象,直至6000张,满足所需的要求。
图象是用MacBeth反射密度计所测量的图象密度,和用一个反射计(Tokyo Denshoku K.K.制造)对没有成象的普通纸和已印过的具有白色图象的纸的白度进行测量和比较所测量的厌雾,以及在图10所示的检测图形的成象之后的点形再现性来进行评价。所测得的结果由后面的表1所示。
类似的成象测试还在高温—高湿度(32.5℃-85%RH)环境,和低温—低温度(10℃-15%RH)环境下进行,所测结果也列于表1中。
例2
[配方B]
苯乙烯-乙基己基丙烯酸共聚物 100份
磁性氯化铁颗粒 100份
低分子量聚丙烯 2份
二烃基水扬酸铬复合物 2份
类似于例1,从上述组分的配方B得到磁性调色剂(Dw.av.=6.5μm)。之后,以相同于例1所示方式,在Henschel混合器内,将100份磁性调色剂和1.2份用硅油处理过的疏水硅石细粉进行干混合,得到一种具有外加疏水硅石细粉(其平均的次生颗粒大小为50μm出现在调色剂颗料上)的磁性调色剂。然后,把20份具有外加疏水硅石细粉的磁性调色剂和100份从下一个分类步骤回收的经揉合和粉化的配方B的细粉(Dw.av4.2μm)与204份配方B一起以例1所述的相同方式在Hensch混合器内进行预混合。
最终,在Henschel混合器内基上没有观察到调色剂材料的粘附。
然后,其它方面以与例1所述的相同方式,通过具有L/D=23的单螺杆挤压器对最终的预混合料进行熔化揉合,得到具有Dw.av.(D4)=6.5μm的磁性调色剂。
用微型切片器对各组分切片,并以如同例1所示的方式通过透射式电子显微镜观察,可知最终调色剂粒子其各成分具有很好的分散性。
把100份磁性调色剂和0.5份的硅油处理的疏水硅石细粉,在Henschel混合器内予以混合,制取在调色剂颗粒上载有疏水硅石细粉的磁性调色剂。
另外,对商用的激光打印机(“LBP-8II”由Canon K.K.制造)就其装置单元(调色剂卡盘)改装成如图6所示的那一种,其中,把聚胺酯橡胶制成的弹性叶片,以30g/cm的靠接压力紧靠在显象套筒上。
然后,把上述制取的磁性调色剂加到改装过的激光打印机内,以与例1所述的相同方式用于成象。所得结果也见表1所示。
例3
[配方C]
苯乙烯-n-丙烯酸丁酯共聚物 100份
磁性氧化铁颗粒 80份
乙烯-丙烯共聚物 4份
单偶氮染料铬复合物 3份
其它方面以与例1所述的相同方式,从上述成分的配方C制取一种磁性调色剂。之后,100磁性调色剂和0.5份相继用六甲基二甲硅烷(10wt.%)和硅油(10wt%)处理的疏水硅石细粉,用例1所述的相同方式在Henschel混合器内进行干混合,得到一种磁性调色剂,把它加入图7所示的成象装置内,以在大量的纸上进行成象。
在成象以后,把用过的由0.6份用六甲基二甲硅烷和硅油处理过的疏水硅石细粉外加到100份磁性调色剂中,在图7所示的清除器614进行回收。在调色剂颗粒上的疏水硅石细粉其平均次生颗粒大小约为45μm。
把15份回收的调色剂,3份从下面的分类步骤回收到配方C的细粉(Dw.av5.8μm)并成形成Dav0.5mm,以及187份配方C,放置在一个Henschel混合器内,并以例1所述的相同方式进行预混合。
最后,在Henschel混合器内,基本上没有观察到粘附调色剂材料。
由此,其它方面以与例1所述的相同方式,对上述最后的预混合物通过一个具有L/D=40的双螺杆挤压机进行熔化揉合,得到具有Dw.av(D4)=9.2μm的磁性调色剂。
采用例1所述的相同方式,利用切片器对颗粒切片,并用透射电子显微镜观察,最终调色剂的各组分具有非常好的分散性。
把100份磁性调色剂和0.5份相继用六甲基二甲硅烷和硅油处理的疏水硅石细粉放在Henschel混合器内混合,制取在其调色剂颗粒上载有疏水硅石细粉的磁性调色剂。之后,以例1所继相同的方式对磁性调色剂进行成象测试,所测结果也列于表1中。
例4
[配方D]
苯乙烯-2-乙基己基丙烯酸共聚物 100份
磁性氧化铁颗粒 60份
低分子量聚丙烯 4份
单偶氮染料铬复合物 3份
类似于例1,从上述组分配方D得到一种磁性调色剂(Dw.av.=11.5μm)。然后采用如例1所述的相同方式,把100份的磁性调色剂和0.6份的经二甲基二氯硅烷处理过的疏水硅石细粉放在一个Henschel混合器内进行干混合,获取具有外加疏水硅石细粉(以平均次生颗粒大小约为30μm在调色剂颗粒上出现)的磁性调色剂。之后,以例1所述相同的方式,把120份具有外加疏水硅石细粉的磁性调色剂,和100份从后面的分类步骤回收的经过揉合和粉化的配方D的细粉(Dw.av.4μm)与167份配方D一起放入Henschel混合器内进行预混合。
最后,在Henschel混合器内基本上没有观察到调色剂料的粘附。
之后,其它方面以各例1所述的相册同方式,通过具有L/D=16的双螺杆挤压器,对最终的预混合物进行熔化揉合,得到具有Dw.av.(D4)=11.5μm的磁性调色剂。
采用如例1所述相同的方式,经过切片器切片和透射电子显微镜的观察,表明最终调色剂颗粒的各组分具有很好的分散性。
取100份磁性调色剂和0.6份用硅油处理的疏水硅石细粉放在Henschel混合器内混合,制取一种在其调色剂颗粒上面载有疏水硅石细粉的磁性调色剂。然后,使磁性调色剂以例1所表述的相同方式进行成象试验,测试结果也列于表1中表示。
比较例1
其它方面以与例1所述相同的方式,对配方A只进行预混合。结果,发现在调色剂材料之间的磁性氧化铁粘附在Henschel混合器的叶片上。之后,其它方面以与例1所述相同的方式,通过一个具有L/D=14的双螺杆挤压器对最后的预混合物进行熔化揉合,得到一种具有Dw.av(D4)=11.5μm的磁性调色剂。
以例1所述相同的方式,利用切片器切片和通过透射电子显微镜的观察,表明最后的调色剂颗粒具有轻微程度的小量磁性氧化铁的聚集。
把100份磁性调色剂和0.6份经硅油处理的疏水硅石细粉放在一个Henschel混合器内混合,制取一种在其调色剂颗粒上载有疏水硅石细粉的磁性调色剂。之后,以例1所述相同的方式,使磁性调色剂受到成象测试,所测结果也列在表1中。
比较例2
取204份配方B,100份从分类步骤回收的并经过揉合和分类的配方B的细粉,以及0.2份硅油处理的疏水硅石细粉,把它们放置在一个Henschel混合器内,以例1所述相同的方式进行预混合。最后,发现在Henschel混合器内粘着一定量的调色剂材料。之后,以例1所述相同的方式制取具有Dw.av(D4)=6.4μm的磁性调色剂。
最后的调色剂颗粒,通过对其以例1所述相同的方式用切片器切片和用透射电子显微镜观察,发现具有大量的磁性氧化铁的聚集。
取100份磁性调色剂和0.5份经硅油处理的疏水硅石细粉,把它们放在一个Henschel混合器内混合,制取一种在其调色剂料子上具有疏水硅石细粉的磁性调色剂。然后,以例1所述相同的方式,使磁性调色剂受到成象测试,所测结果见于表1。
表1
其中,*1:点形再现性的评估标准0:2或<2空缺/100个点0△:3-5空缺/100个点△:6-10空缺/100个点X:11或>11空缺/100个点*2:厌雾的评估标准0:<2.5%0△:2.5-3.5%△:3.5-4.5%△X:4.5-5.5%X:>5.5%[转印试验]
23.5℃-60%RH | 32.5℃-85%RH | 10℃-15%RH | Dot*1(点形) | |||
DRef(象密度) | DRef(终) | DRef(终) | Fog*2(厌雾) | |||
初 | 终 | |||||
例1234 | 1.431.451.431.42 | 1.411.421.421.30 | 1.401.411.401.40 | 1.431.451.441.38 | 0000△ | 0000 |
比较例12 | 1.451.42 | 1.371.25 | 1.391.27 | 1.231.21 | 0△△X | 0△X |
把由例1-4和比较例1-2制取的磁性调色剂分别加入成象装置,该装置包括,一个用于把形成在光敏鼓上的调色剂图象转印到普通纸P上的转印辊922,并在A1普通纸上,对每个大小为3mmH×2mmH字母符号进行成象,以供评价“转印剂脱落”。
各种调色剂表示出下列的结果:
表2
转印剂脱落 | |
例1例2例3例4比较例1比较例2 | ◎◎◎△△○ |
转印剂脱落采用按下述标准的,在100个字符中具有明显的转印剂脱落的字符数来进行评价,其中,
○:0-5字符
0:6-10字符
△:11或以上的字符。
例5
[配方E]
苯乙烯-n-丙烯酸丁酯共聚物 100份
(d=1.05,Mw=35×104,Dav250μm),
磁性氧化铁颗粒 100份
(d5,Dav0.2μm)
乙烯—丙烯共聚物 3份
(d1,Mn3000)
单偶氮染料的铬复合物 2份
(d1,Dav3μm)
其它方面与例1所述相同的方式,从上述组分的配方E制取一种磁性调色剂。由此,把100份磁性调色剂和1.2份硅油处理的疏水硅石细粉以例1所述相同的方式,放入一个Henschel混合器内进行干混合,制取一种磁性调色剂,然后,把它加入如图7所示的成象装置内,以在大量的纸上实现成象。
在成象后,在图7所示的清除器614内回收用过的调色剂,该调色剂由外加到100份磁性调色剂上的3份经硅油处理的疏水硅石细粉组成。在调色剂颗粒上的疏水硅石细粉其平均次生颗粒大小约为40μm。
将15份回收的调色剂和205份配方C放入一个Henschel混合器内,并以例1所述相同的方式进行预混合。在100℃加热和轴转速为200rpm的条件下,通过具有L/D=30的双螺杆挤压器对上述的预混合料进行熔化揉合。之后,采用例1所述相同的方式,对最终揉合的制品进行粉化和分类,得到具有Dw.av(D4)=7.0μm的磁性调色剂。
利用切片器(“Ultracut N”可由Reinhardt Co.得到)对一些调色剂颗粒切片,并对切片表面在透射电子显微镜(“H-800”可由Hitachi K.K.得到)下进行观测,发现各个材料被分散得很好。
取100份上述的磁性调色剂和1.2份用硅油处理的疏水硅石细粉,把它们放入一个Henschel混合器内干混合,制取一种在其调色剂颗粒上载有疏水硅石细粉的磁性调色剂。
另,把商用激光打印机(“LBP-8II”、由Canon K.K.制造)的装置单元改装成如图6所示那样的单元(调色剂卡盘),其中使一个聚胺酯橡胶弹性片以30g/cm的靠紧压力紧靠到铝显象套筒上。
然后,把上面制取的磁性调色剂加入到改装的激光打印机内,以下述方式用于成象。在-700V电压下,对OPC光敏鼓进行初级充电,在鼓上形成供反转显象的静止潜象。显象剂形成在显象套筒(内含磁性的)上的表层内,在显象区离开光敏鼓形成一个300μm的间隙。把一个交流偏压(f=1,800Hz,VRP=1,600V)和一个直流偏压(VDC=-500V)加到该套筒上,通过反转显象方式对光照部分电压为-170V的静电图象进行显象,以此在OPC光敏鼓上形成一个磁性调色剂图象。在加上正转印电压的条件下,把由此所形成的调色剂图象转印到普通纸上,然后通过热压辊定影器对该普通纸定影。
由此,在常温—常湿度(23.5℃-60%RH)环境,以及补充磁性调色剂的条件下,连续的成象可以进行到6000张纸。
利用MacBeth反射密度计进行的测量,可对图象的密度予以评价,通过对于没有成象的普通纸和已印有白色图象的普通纸之间的白度用一个反射计测量白度(由Tokyo Denshoku K.K.制造)进行比较来测量图象的厌雾,再,在如图10所示的检测图案成象之后进行点形再现性测量。所测结果列于表3中。
类似的成象测试还在一个高温—高湿度(32.5℃-80%RH)环境,以及一个低温—低湿度(10℃-15%RH)环境下进行。所测结果也见于表3。
例6
[配方F]
苯乙烯-2-乙基己基丙烯酸共聚物 100份
磁性氧化铁颗粒 60份
低分子量聚丙烯 3份
二烃基水杨酸铬复合物 3份
类似于例1,从上述组分的配方F制取一种磁性调色剂(Dw.av=12μm)。之后,把100份磁性调色剂和1.2份硅油处理的疏水硅石细粉,以例1所述相同的方式放置在一个Henschel混合器内进行干混合,以制取具有外加疏水硅石细粉的(在调色剂上以平均次生颗粒大小约为50μm出现)磁性调色剂。然后,取85份载有外加疏水硅石细粉的磁性调色剂以及166份配方F一起放入一个Henschel混合器内,以例1所述相同的方式进行混合。
最后,在Henschel混合器内没有观察到调色剂材料的粘附。
之后,其它方面以与例1所述相同的方式,对最终予混合料通过一个单螺杆挤压器(L/D=22)进行熔化揉合,得到具有Dw.av(D4)=12.0μm的磁性调色剂。
最终的调色剂颗粒,经过切片器切片和以例1所述相同的方式,通过透射电子显微镜观察,表明各组分具有很好的分散性。
取100份磁性调色剂和0.5份硅油处理的疏水硅石细粉放入一个Henschel混合器内混合,制取在其调色剂颗粒上载有疏水硅石细粉的磁性调色剂。把磁性调色剂加入激光打印机(“LBP-8II”)的装置单元(调色剂卡盘)内,以例1所述相同方式进行成象。所得结果也见表3所示。
例7
[配方G]
苯乙烯-n-丁基丙烯酸共聚物 100份
磁性氧化铁颗粒 80份
乙烯—丙烯共聚物 4份
单偶氮染料铬复合物 2份
其它方面以与例1所述相同方式,以上述组分的配方G制取一种磁性调色剂。之后,取100份磁性调色剂和0.9份经相继用六甲基二甲硅烷(10wt.%)和硅油(10wt.%)处理的疏水硅石细粉,放入一个Henschel混合器内,以例1所述相同的方式进行干混合,制取一种磁性调色剂,然后把该调色剂放入如图7所示的成象装置内,以实现在大量纸张上的成象。
在成象后,使由外加到100份磁性调色剂上的经过六甲基二甲硅烷和硅油处理的2.2份疏水硅石细粉组成的用过的调色剂被回收在如图7所示的清除装置614内。在调色剂颗粒上的疏水硅石细粉其平均次生颗粒大小约为45μm。
将15份回收的调色剂和186份配方G放入一个Henschel混合器内,以例1所述相同的方式进行预混合。
之后,其它方面以与例1所述相同方式,使最终的预混合物通过一个双螺杆挤压器(L/D=40)进行熔化揉合,得到具有Dw.av(D4)=9.2μm的磁性调色剂。
用切片器对颗粒切片,并以例1所述相同的方式用透射电子显微镜观察,最终调色剂颗粒显示其各组分具有很好的分散性。
取100份磁性调色剂和0.5份相继用六甲基二甲硅烷和硅油处理的疏水硅石细粉,在Henschel混合器内混合,制取其调色剂颗粒上载有疏水硅石细粉的磁性调色剂。然后,以例1所述相同方式,使磁性调色剂受到成象试验。所得结果见表3。
例8
[配方H]
苯乙烯-n-丁基丙烯酸共聚物 100份
磁性氧化铁颗粒 65份
低分子量聚丙烯 4份
单偶氮染料铬复合物 3份
类似于例1,从上述组分的配方H得到一种磁性调色剂(Dw.av=11.5μm)。之后,取100份磁性调色剂和0.6份二甲基二氯硅烷处理的疏水硅石细粉放入一个Henschel混合器内,以例1所述相同的方式进行干混合,得到载有外加疏水硅石细粉(在调色剂颗粒上以平均次生颗粒为约30μm大小出现)的磁性调色剂。之后,取100份外载疏水硅石细粉的磁性调色剂与172份配方H一起放入一个Henschel混合器内,以例1所述相同的方式进行预混合。
之后,其它方面以与例1所述相同方式,对最终的预混合料通过具有L/D=16的一个双螺杆挤压器进行熔化揉合,得到具有Dw.av(D4)=11.5μm的磁性调色剂。
对颗料用切片器切片,并以例1所述相同的方式用透射电子显微镜观察,最终的调色剂颗粒的各个组分具有很好的分散性。
取100份磁性调色剂和0.6份由硅油处理的疏水硅石细粉放在一个Henschel混合器内混合,制取一种在其调色剂颗粒上载有疏水硅石细粉的磁性调色剂。然后,使该磁性调色剂以例1所述相同的方式受到成象试验,所得结果也见表3。
表3
23.5℃-60%RH | 32.5℃-85%RH | 10℃-15%RH | Dot*1(点形) | |||
DRef(象密度) | DRef(终) | DRef(终) | Fog*2(厌雾) | |||
初 | 终 | |||||
例5678 | 1.451.431.431.42 | 1.431.421.431.40 | 1.401.401.411.39 | 1.431.451.431.38 | 0000Δ | 0000 |
Claims (28)
1.一种生产静电图像显像用的调色剂的方法,包括:
预混合(1)粘合剂树脂颗粒,(ii)着色剂和(iii)载有或包含无机细粉的树脂颗粒以制取一种预混合物,熔融捏合该预混合物以取得一种捏合制品,
冷却该捏合制品,获得一种带色的树脂状固体,
粉化该带色的树脂状固体,得到粉化的制品,以及
对粉化的制品进行分级,得到调色剂颗料。
2.如权利要求1的方法,其特征是,在预混合前把无机细粉外加到树脂颗粒的表面。
3.如权利要求1的方法,其特征是,所说的无机细粉包含硅石细粉。
4.如权利要求3的方法,其特征是,所说的无机细粉包含疏水硅石细粉。
5.如权利要求4的方法,其特征是,所说的无机细粉包含用硅油处理的疏水硅石细粉。
6.如权利要求1的方法,其特征是,所说的无机细粉包含疏水的氧化钛细粉。
7.如权利要求1的方法,其特征是,所说的无机细粉包含用硅油处理的疏水的氧化钛细粉。
8.如权利要求1的方法,其特征是,在预混合前由颗粒状的树脂颗粒携带或包含所说的无机细粉,构成具有次生颗粒大小至多为100μm的颗粒。
9.如权利要求1的方法,其特征是,所说的粉化制品至少被分成粗粉,中间粉和细粉,被分类的细粉被循环供预混合。
10.如权利要求1的方法,其特征是,载有或含有无机细粉的所说的树脂颗粒被从1-50wt.%的重量比包含在预混物内。
11.如权利要求9的方法,其特征是,循环的细粉和所说的载有或包含无机细粉的树脂颗粒被以2-60wt.%的重量比包含在预混合物内。
12.如权利要求11的方法,其特征是,循环的细粉和所说的载有或含有无机细粉的树脂被以1∶20至20∶1的重量比包含在预混合物内。
13.如权利要求1的方法,其特征是,无机细粉包含经硅油处理的疏水硅石细粉,该疏水硅石细粉与事先在树脂颗粒表面上载有平均颗粒大小至多有100μm的次生颗粒的树脂颗粒进行干混合,并使载有无机细粉的树脂颗粒,粘合剂树脂粉末和着色剂进行预混合。
14.如权利要求1的方法,其特征是,无机细粉包含经硅油处理的疏水硅石细粉,该疏水硅石细粉与事先在树脂颗粒表面上载有平均颗粒大小至多为100μm的次生颗粒的树脂颗粒进行干混合,把疏水硅石细粉和树脂颗粒的干混合物成型成树脂颗粒,并将含有无机细粉的所得树脂颗粒,粘合剂树脂粉末和着色剂进行预混合。
15.如权利要求1的方法,其特征是,粘合剂树脂颗粒具有数均颗粒大小为10-100μm。
16.如权利要求1的方法,其特征是,着色剂具有数均颗粒大小至多为3μm。
17.如权利要求1的方法,其特征是,所说的预混合物包含100重量份粘合剂颗粒,2-150重量份着色剂,0.1-5重量份无机细粉和1-50重量份树脂颗粒。
18.如权利要求1的方法,其特征是,所说的无机细粉包含硅石细粉,所说的树脂颗粒包含调色剂颗粒。
19.如权利要求18的方法,其特征是,所说的无机细粉包含疏水硅石细粉。
20.如权利要求18的方法,其特征是,所说的无机细粉包含经硅油处理的疏水硅石细粉。
21.如权利要求1的方法,其特征是,所说的无机细粉包含氧化钛细粉,所说的树脂颗粒包含有调色剂颗粒。
22.如权利要求21的方法,其特征是,所说的无机细粉包含疏水的氧化钛细粉。
23.如权利要求21的方法,其特征是,所说的无机细粉包含经过硅油处理的疏水氧化钛细粉。
24.如权利要求5的方法,其特征是,100重量份硅石细粉用1-35重量份硅油进行处理。
25.如权利要求7的方法,其特征是,100重量份氧化钛细粉用1-35重量份硅油处理。
26.如权利要求1的方法,其特征是,无机细粉用硅油处理,粘合剂树脂颗粒,着色剂和载有或包含用硅油处理的无机细粉的树脂颗粒,借助于具有搅拌叶片的混合器在剪切力的作用下进行预混合。
27.如权利要求1的方法,其特征是,利用具有捏合轴长L和直径D之比L/D=17-50的挤压机对预混合物进行熔化捏合。
28.一种用于静电显像的调色剂,包括各含有粘合剂树脂,着色剂和无机细粉的调色剂颗粒,所说的调色剂颗粒通过权利要求1-27中的任一种方法予以生产。
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