成像方法和成像装置 【技术领域】
本发明涉及一种电子照相成像方法和成像装置,该方法和装置能够有效抑制在冷却和分离单元处在带部件的表面层和电子照相的图像接收片的图像接收层之间的分离起电(接触起电),能够防止灰尘吸附到所述带上的电荷上和电子照相的图像接收片表面上,并且能够打印出接近照片质量的高质量图像。
背景技术
环带定影的问题是在冷却和分离单元处在带表面层和电子照相的图像接收片的图像接收层上感应分离起电,很可能由于灰尘吸附在层表面的电荷上而产生事故。具体来说,粘附在带上的灰尘将在图像接收片中造成缺陷,还有可能造成在同一点处重复发生的重大事故,因此目前需要解决该问题的方法。
例如,日本专利申请公开(JP-A)03-25476公开了一种通过膜对调色剂图像间接加热以固定调色剂图像地定影设备,其中,膜有多个层,每一个层的体积电阻率是1011Ω.cm或更小,因此,滑过加热器的层基本保持预定电势。
JP-A03-242673公开了一种定影设备,该设备有一个片状部件如耐热膜和驱动该片状部件的传动辊。定影设备利用来自加热器的热通过片状部件加热记录材料上的显影图像。传动辊包括金属辊和涂覆在金属辊上的含导电材料的弹性表面层,弹性表面层的体积电阻率是1011Ω.cm或更小。
JP-A04-51156公开了一种热定影法,该方法是利用电子照相术将用调色剂形成的显影图像固定在记录材料上,其中,加热器和加压器之间的膜的表面电阻率是1015Ω/cm2或更小。
JP-A08-63017公开了一种图像加热法,其中使用了具有导电层的膜,在辊隙的膜上游的导电层中产生涡流,从而产生热量并加热调色剂图像,在调色剂温度低于其玻璃化点后,其上形成有调色剂图像的记录材料与膜分离。
JP-A09-190099公开了一种定影设备,该设备有定影辊;从动辊;安装在从动辊和定影辊上的加热带;与定影辊相对安置且与加热带形成辊隙的压力辊,该辊隙形成第一个定影单元;布置在定影辊和/或压力辊处的热源。加热带有作为基底的由镍等制成的导电部件和布置在基底外侧上的释放材料层,还含有氟树脂。
JP-A2001-302812公开了一种其表面电阻率是1×10Ω-1×1016Ω或其体积电阻率是1×10Ω.cm-1×1016Ω.cm的环带。用在成像装置中的带可以作为中间传送带、运输传送带或光电导体带。
尽管JP-A03-25476、03-242673和04-51156描述了定影膜的电阻值,但是它们根本没有描述电子照相的图像接收片,另外,它们既没有公开也没有暗示冷却设备和冷却分离。JP-A08-63017和09-190099没有描述导电率的具体值,尽管JP-A2001-302812描述了环带,并且定义了其电阻,但是该带没有用作定影带。
无论如何,上述公开文本都既没有公开也没有暗示分离时的分离起电,并且因为在电子照相的图像接收片和环带之间产生分离起电,所以上述公开的技术难以防止灰尘吸附事故。
当印刷接近照片质量的高质量图像时,使用两侧上都有聚合物层的电子照相的图像接收片是有效的,但是,聚合物层一般是绝缘体,非常可能造成分离起电,这是一个大问题。为了防止这一现象,必须赋予带表面和电子照相的图像接收片以电性能,这决定了分离起电产生的电荷量,但是现有技术中没有考虑到这些。
【发明内容】
本发明的目的是提供一种电子照相成像方法和成像装置,该方法和装置通过为带表面和电子照相的图像接收片定义在环带定影中造成分离起电的电性能,能够有效抑制在冷却和分离单元处在带表面层和电子照相的图像接收片的图像接收层之间产生分离起电,能够防止每一个表面处的电荷造成的灰尘吸附事故,能够打印出接近照片质量的高质量图像。
在本发明的成像方法中,用具有加热和加压部件、带部件、冷却设备、冷却和分离单元的“带定影平滑装置(belt-fixing smoothing device)”在电子照相的图像接收片上进行定影处理。在本发明中,其上形成有图像的电子照相的图像接收片一侧上的表面电阻率(SR1)满足关系式:1.0×109Ω/cm2≤SR1≤1.0×1014Ω/cm2,利用冷却分离的和图像接触的带定影平滑装置的带部件一侧上的表面电阻率(SR2)满足关系式:SR2≤1.0×1014Ω/cm2。结果可以有效抑制在冷却和分离单元处在带表面层和电子照相的图像接收片的图像接收层之间产生分离起电,能够防止每一个表面处的电荷造成的灰尘吸附事故,能够打印出接近照片质量的高质量图像。
本发明的成像装置使用具有加热和加压部件、带部件、冷却设备、冷却和分离单元的带定影平滑装置,用于在电子照相的图像接收片上进行定影处理,其中,其上形成有图像的电子照相的图像接收片一侧上的表面电阻率(SR1)满足关系式:1.0×109Ω/cm2≤SR1≤1.0×1014Ω/cm2,和图像接触的带定影平滑装置的带一侧上的表面电阻率(SR2)满足关系式:SR2≤1.0×1014Ω/cm2。结果有可能有效抑制在冷却和分离单元处在带表面层和电子照相的图像接收片的图像接收层之间产生分离起电,能够防止每一个表面处的电荷造成的灰尘吸附事故,能够打印出接近照片质量的高质量图像。
附图简述
图1是示出本发明的带定影平滑装置的一个例子的示意图。
图2是本发明成像装置的一个例子的示意图。
【具体实施方式】
(成像方法和成像装置)
在本发明的成像方法中,用具有加热和加压部件、带部件、冷却设备、冷却和分离单元的带定影平滑装置在电子照相的图像接收片上进行定影处理。
在本发明的成像装置中,用具有加热和加压部件、带部件、冷却设备、冷却和分离单元的带定影平滑装置在电子照相的图像接收片上进行定影处理。
在本发明中,通过为其上形成有图像的电子照相的图像接收片一侧(如调色剂图像接收层)和带定影平滑装置的带表面(其与图像接触)定义电性能,能够抑制分离起电的产生,能够防止灰尘集聚。
其上形成有图像的电子照相的图像接收片一侧上的表面电阻率(SR1)优选满足关系式:1.0×109Ω/cm2≤SR1≤1.0×1014Ω/cm2,更优选满足关系式:1.0×1010Ω/cm2≤SR1≤1.0×1013Ω/cm2。
如果其上形成有图像的电子照相的图像接收片一侧上的表面电阻率(SR1)很低,则调色剂转印性能不充分。如果太高,则不能防止分离起电。
利用冷却分离的和图像接触的带定影平滑装置的带一侧上的表面电阻率(SR2)优选满足关系式:SR2≤1.0×1014Ω/cm2,更优选满足关系式:1.0×109Ω/cm2≤SR2≤1.0×1013Ω/cm2。
如果和图像接触的带一侧上的表面电阻率(SR2)太低,则调色剂接触带时易于分散。如果太高,则不能防止分离起电。
带的体积电阻率(VR)优选满足关系式:1.0×109Ω.cm≤VR≤1.0×1014Ω.cm,更优选满足关系式:1.0×1010Ω.cm≤VR≤1.0×1013Ω.cm。
如果带的体积电阻率(VR)太低,则调色剂转印性能不充分。如果太高,则不能防止分离起电。
片和带的表面电阻率(SR1和SR2)及体积电阻率(VR)可以根据JIS K6911测定。将样品在温度为20℃,相对湿度为65%的环境中至少保持8小时。然后,在外加电压为100V的条件下通1分钟电流,然后在相同的环境条件下用Advantest Ltd生产的R8340进行测定。
优选地是,载体和带的表面涂层中的一个或全部包括有导电材料,且其上形成有图像的电子照相的图像接收片一侧上的至少一个热塑性树脂层包括导电材料。
导电材料优选由导电子颗粒组成,其数均粒径是5μm或更小,更优选3μm或更小。
导电子颗粒的例子包括碳黑、氧化锑掺杂的氧化锡、氧化锡掺杂的氧化铟、镀Ni、Ag或Au的聚合物颗粒等。
对导电材料的量没有特别限制,可以根据使用目的适当选择,但是对于带和图像接收片来说一般都是0.1质量%-20质量%。
在本发明中,在冷却和分离单元处,对于每一个分离后的带和电子照相的图像接收片来说,电荷量优选是±5kV或更小,更优选±3kV或更小,甚至更优选±1kV或更小。
如果每一个带和电子照相的图像接收片的电荷量大于±5kV,则(电荷的)静电将吸附空气中的灰尘,可能造成表面缺陷。
另外,在本发明中,在可以应用的一个方面中,刚分离后在冷却和分离单元处的每一个电荷量大于±5kV,但是带和电子照相的图像接收片都进行放电,从而将每一个电荷量降至±1kV或更小。
本发明中对放电方法没有特别限定,可以根据使用目的适当选择。放电方法的例子包括使用放电刷、放电布、放电风箱等。
可以用通常使用的分离起电测试设备(如可从Shishido Electrostatic,Ltd商购的Statiron-DZ3等)测试片和带的电荷量。
在本发明的电子照相成像方法中,除电子照相的图像接收片进出带定影平滑装置的入口和出口部分外,可以用一个外壳将带定影平滑装置完全覆盖,将没有灰尘的空气供入壳体,使内部为正压。这实际上可以消除造成表面缺陷的直接原因,因此是优选的。
在本申请中,“内部为正压”表示内部至少不是负压,例如,内部和外部的压力差优选是0mmAq至+2mmAq。
另外,带定影平滑装置的壳体内的空气清洁度优选是10000级或更低,更优选1000级或更低。为了使内部保持清洁和正压,该外壳具有包括风扇和空气过滤器的通风系统。
此处的“10000级”是空气清洁度的量度,其中每1立方英尺空气中有10000个或更少的直径为0.5μm或更大的灰尘颗粒。
如上所述,本发明的电子照相成像方法用各自具有上述电性能的带定影平滑装置和电子照相的图像接收片进行定影处理。下面将详述电子照相的图像接收片和带定影平滑装置。<电子照相的图像接收片>
电子照相的图像接收片在基底的每一侧上都至少有一个热塑性树脂层,热塑层(或多个层)的总厚度优选是3μm或更大,更优选5μm或更大。除调色剂图像接收层外,热塑性树脂层可以是表面保护层、中间层、底涂层、缓冲层、起电调节(防止)层、反射层、调色层、储存性能改善层、防粘层、防卷曲层和光滑层等。
-基底-
对基底没有特别限定,可以根据使用目的适当选择,只要能够经受定影温度,还能够满足光滑度、洁白度、滑动性能、摩擦性能、防止起电性能、定影后的凹陷度等方面的要求即可。例如,基底的例子一般包括如The Basics of Photographic Engineering:Silver halide Photography bySociety of Photographic Science and Technology of Japan(Corona PublishingCo.,Ltd.,1979),第223-240页中描述的照相载体如纸、合成聚合物(膜)等。
基底的具体例子包括纸载体如(聚烯烃、聚苯乙烯等的)合成纸、散片、美术纸、单面和双面涂料纸、单面和双面浇涂纸、用合成树脂(如聚乙烯等)纸浆和天然纸浆制成的混合纸、杨琪(Yankee)纸、氧化钡涂料纸、壁纸、裱糊纸(backing paper)、合成树脂或乳液浸渍纸、合成胶乳浸渍纸、合成树脂加成纸、纸板、纤维素纤维纸等;各种塑料膜或片如聚烯烃、聚氯乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚苯乙烯甲基丙烯酸酯、聚乙烯萘酸酯、聚碳酸酯聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯、聚酰亚胺、纤维素(如三乙酰纤维素)等;再处理以得到白光反射性能的同样的膜和片(例如,向膜中加入颜料如氧化钛);织物;金属;玻璃等。
这些可以单独使用,也可以两种或多种作为叠层结合使用。
其它基底的例子包括在JP-A62-253159的29-31页、JP-A01-61236的14-17页、JP-A63-316848、JP-A02-22651、JP-A03-56955、US5001033等中描述的那些基底。
基底优选具有很高的表面光滑度,具体来说,基底的表面粗糙度(Oken法光滑度)优选是210秒或更大,更优选250秒或更大。
如果表面粗糙度(Oken光滑度)小于210秒,则当形成图像时,图像质量差。
在本发明中,Oken式光滑度指的是JAPAN TAPPI No.5B法规定的光滑度。
基底的厚度一般是25μm-300μm,优选50μm-260μm,更优选75μm-220μm。
对基底的刚度没有特别限定,可以根据使用目的适当选择,但是,对于照片图像质量的图像接收纸来说,其刚度优选与用于彩色卤化银照相的基底高度接近。
从定影性能方面看,基底的密度优选是0.7g/cm3或更大。
对基底的导热性没有特别限定,可以根据使用目的适当选择,但是从定影性能方面看,在温度为20℃,相对湿度为65%的条件下的导热率优选是0.50kcal/m.h.℃或更高。
在本发明中,可以用根据JIS P 8111制备的纸板根据JP-A53-66279中描述的方法测定导热率。
可以向基底中加入根据使用目的适当选择的各种添加剂,只要不妨碍本发明的效果即可。
添加剂的例子包括增白剂;导电剂;填料;包括如氧化钛、群青色和碳黑的颜料和染料等。
为了改善对沉积在基底上的一个层、多个层等的粘结力,可以对基底的一侧或两侧进行各种表面处理或底涂处理。
表面处理的例子包括对光泽面、JP-A55-26507中描述的微结构面、漫射面和丝光面的凸起处理;电晕放电处理;火焰处理;发光放电处理(glow discharge treatment);诸如等离子体处理的活化处理等。
这些处理方法可以单独使用,也可以任意组合使用;例如,活化处理可以在凸起处理后进行,或者在诸如活化处理等的表面处理后进行底涂处理。
基底的前侧、后侧或两侧上涂覆亲水性粘结剂;半导体金属氧化物如氧化铝溶胶、氧化锡等;防止起电剂如碳黑等。基底的具体例子是如JP-A63-220246中描述的载体。
-树脂层-
对树脂没有特别限定,可以根据使用目的适当选择,其例子包括聚烯烃、聚氯乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸酯、聚碳酸酯、聚酰亚胺、三乙酰纤维素等,其中优选聚烯烃。这些树脂可以单独使用,也可以两种或多种结合使用。
一般用低密度聚乙烯形成聚烯烃,但是为了改善载体的耐热性,优选使用聚丙烯、聚丙烯和聚乙烯的混合物、高密度聚乙烯、高密度聚乙烯和低密度聚乙烯的混合物等。从成本和适合层压等角度考虑,最优选使用高密度聚乙烯和低密度聚乙烯的混合物。
对于高密度聚乙烯和低密度聚乙烯的混合物来说,二者的混合比(质量比)例如是1∶9-9∶1,优选2∶8-8∶2,更优选3∶7-7∶3。当在载体两侧上都形成热塑层时,例如,优选用高密度聚乙烯或高密度聚乙烯和低密度聚乙烯的混合物形成载体背面。对高密度聚乙烯和低密度聚乙烯的分子量没有特别限定。但是对于高密度聚乙烯和低密度聚乙烯来说其熔体指数都优选为1.0g/10min-40g/10min,并且聚乙烯优选适合挤压。
在这些片或膜上可以进行赋予白光反射性能的处理。这种处理方法的一个例子是在这些片或膜中混入诸如氧化钛等的颜料。
载体的厚度优选是25μm-300μm,更优选50μm-260μm,甚至更优选75μm-220μm。载体的刚度可以根据使用目的而变化。优选使用能够使照片图像质量接近彩色卤化银照相质量的用于电子照相的图像接收片的载体。
<调色剂图像接收层>
上述调色剂图像接收层接收彩色和/或黑色调色剂后形成图像。调色剂图像接收层的作用是在转印步骤中利用(静)电或压力接收来自显影鼓或中间转印部件的用于成像的调色剂,在定影步骤中,通过加热或压力固定图像。调色剂图像接收层含有作为主要组分的热塑性树脂,还可以含有释放剂和其它组分。
-热塑性树脂-
对热塑性树脂没有特别限定,可以根据使用目的适当选择,只要在某些温度下如在定影过程中能够变形且能够接收调色剂即可。但是,优选与调色剂的粘结剂树脂类似的树脂。许多调色剂使用聚酯树脂或共聚物树脂如苯乙烯-丙烯酸丁酯,在这种情况下,用于电子照相的图像接收片的热塑性树脂优选含有聚酯树脂或共聚物树脂如苯乙烯-丙烯酸丁酯,更优选使用20质量%或更多的聚酯树脂或共聚物树脂如苯乙烯-丙烯酸丁酯。苯乙烯-丙烯酸酯共聚物、苯乙烯-甲基丙烯酸酯共聚物等也是优选的。
热塑性树脂的具体例子包括(a)含一个或多个酯键的树脂,(b)聚氨酯树脂等,(c)聚酰胺树脂等,(d)聚砜树脂等,(e)聚氯乙烯树脂等,(f)聚乙烯醇缩丁醛等,(g)聚己酸内酯树脂等,(h)聚烯烃树脂等,及其它树脂。
(a)含一个或多个酯键的树脂,包括:如,二羧酸组分和醇组分通过缩聚得到的聚酯树脂;聚丙烯酸酯树脂或聚甲基丙烯酸酯树脂如聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸丁酯、聚丙烯酸甲酯、聚丙烯酸丁酯等;聚碳酸酯树脂,聚乙酸乙烯酯树脂,苯乙烯丙烯酸酯树脂,苯乙烯-甲基丙烯酸酯共聚物树脂,乙烯基甲苯丙烯酸酯树脂等。二羧酸组分的具体例子包括对苯二酸、异钛酸、马来酸、富马酸、邻苯二酸、己二酸、癸二酸、壬二酸、松香酸、琥珀酸、苯偏三酸、均苯四酸等。更优选地是,热塑性树脂自身能够满足优选的物理性能。醇组分的具体例子包括乙二醇,二甘醇,丙二醇,双酚A,双酚A的二醚衍生物(如双酚A的环氧乙烷二加成产品、双酚A的环氧丙烷二加成产品)或双酚S,2-乙基环己基二甲醇,新戊二醇,二环己基二甲醇或甘油。这些组分可以用羟基取代。
其例子还可以在JP-A59-101395、63-7971、63-7972、63-7973和60-294862中查找。
聚酯树脂的商业产品的例子包括Toyobo Co.,Ltd生产的Bailon 290、Bailon 200、Bailon 280、Bailon 300、Bailon 103、Bailon GK-140和BailonGK-130;Kao Corporation生产的Tufton NE-382、Tufton U-5、ATR-2009和ATR-2010;Unitika Ltd.生产的Eritel UE3500、UE3210和XA-8153;Nippon Synthetic Chemical Industry Co.,Ltd等生产的聚酯TP-220和R-188等。
上述丙烯酸树脂的商业产品的例子包括Mitsubishi Rayon Ltd.生产的SE-5437、SE-5102、SE-5377、SE-5649、SE-5466、SE-5482、HR-169、HR-124、HR-1127、HR-116、HR-113、HR-148、HR-131、HR-470、HR-634、HR-606、HR-607、LR-1065、LR-574、LR-143、LR-396、LR-637、LR-162、LR-469、LR-216、BR-50、BR-52、BR-60、BR-64、BR-73、BR-75、BR-77、BR-79、BR-80、BR-83、BR-85、BR-87、BR-88、BR-90、BR-93、BR-95、BR-100、BR-101、BR-102、BR-105、BR-106、BR-107、BR-108、BR-112、BR-113、BR-115、BR-116、BR-117;Sekisui Chemical Co.,Ltd生产的EsrecPSE-0020、SE-0040、SE-0070、SE-0100、SE-1010、SE-1035;Sanyo ChemicalIndustry Co.,Ltd生产的Himer ST95和ST120;以及Mitsui Chemical Inc生产的FM601等。
(e)聚氯乙烯树脂等,包括如聚偏1,1-二氯乙烯树脂、氯乙烯-乙酸乙烯酯共聚物树脂、氯乙烯-丙酸乙烯酯共聚物树脂等。
(f)聚乙烯醇缩丁醛等,包括如多羟基树脂、纤维素树脂如乙基纤维素和乙酸纤维素树脂等。其商业产品的例子包括Denki Kagaku KogyoKabushikikaisha、Sekisui Chemical Co.,Ltd等生产的产品。对于聚乙烯醇缩丁醛等来说,优选含有70质量%或更多的聚乙烯醇缩丁醛,其平均聚合度优选是500或更大,更优选1000或更大。其商业产品的例子包括DenkiKagaku Kogyo Kabushikikaisha生产的Denka Butyral 3000-1、4000-2、5000A和6000C;S-LEC BL-1、BL-2、BL-S、BX-L、BM-1、BM-2、BM-5、BM-S、BH-3、BX-1、BX-7等。
(g)聚己酸内酯树脂等,包括如苯乙烯马来酸酐树脂、聚丙烯腈树脂、聚醚树脂、环氧树脂、酚树脂等。
(h)聚烯烃树脂等,包括如聚乙烯树脂、聚丙烯树脂、烯烃如乙烯、丙烯等与其它乙烯基单体的共聚物树脂及丙烯酸树脂等。
这些热塑性树脂可以单独使用,也可以两种或多种组合使用。还可以使用其混合物或共聚物等。
当形成调色剂图像接收片时,热塑性树脂优选能够满足下述的调色剂图像接收层的性能。更优选其自身就能够满足调色剂图像接收层的性能。还优选组合使用能够赋予调色剂图像接收层以不同性能的两种或多种树脂。
热塑性树脂的分子量优选大于用于调色剂的热塑性树脂的分子量。但是这种分子量的关系并不总是所需的,这取决于用于调色剂的热塑性树脂的热力学性质和用于调色剂图像接收层的树脂的热力学性质之间的关系。例如,当用于调色剂图像接收层的树脂的软化温度高于用于调色剂的热塑性树脂的温度时,就存在优选使二者的分子量相等,或者用于调色剂图像接收层的树脂的分子量更小的情况。
热塑性树脂还优选是具有不同的平均分子量但具有相同组成的树脂混合物。用在调色剂中的热塑性树脂的分子量的关系公开在JP-A08-334915中。
热塑性树脂的分子量分布优选比用在调色剂中的热塑性树脂的分子量分布宽。
热塑性树脂优选能够满足JP-A05-127413、08-194394、08-334915、08-334916、09-171265、10-221877等中公开的物理性质。
由于下述(i)和(ii)的原因,用在调色剂图像接收层中的热塑性树脂特别优选是含水树脂如水溶性树脂、水分散性树脂等。
(i)因为在涂布和干燥过程中不排出有机溶剂,所以具有优异的环保.性和可加工性。(ii)因为许多释放剂如蜡在室温下难以溶于溶剂。因此,通常在使用前将释放剂分散在溶剂(水或有机溶剂)中。另外,水分散液更稳定,且高度适用于生产过程。另外,如果它们以含水形式涂布,则在涂布和干燥过程中蜡更易于在表面上渗出,从而更易于达到释放剂的效果(抗偏移性能、抗粘结性能等)。
只要是水溶性树脂或水分散性树脂等,则对含水树脂的组成、键联结构、分子量、分子量分布或形成都没有特别限定。能够使树脂含水的取代基的例子包括磺酰基、羟基、羧基、氨基、酰氨基、醚基等。
Research Disclosure No.17643的第26页、Research Disclosure No.18716的第651页、Research Disclosure No.307105的第873-874页和JP-A64-13546的第71-75页中给出了水溶性树脂的例子。
其具体例子包括乙烯基吡咯烷酮-乙酸乙烯酯共聚物、苯乙烯-乙烯基吡咯烷酮共聚物、苯乙烯-马来酸酐共聚物、水溶性聚酯、水溶性丙烯酸、水溶性聚氨酯、水溶性尼龙、水溶性环氧树脂等。还可以从石灰处理的凝胶、酸处理的凝胶或其中的钙等含量降低了的所谓脱灰凝胶中选择各种凝胶,还优选将它们组合使用。含水聚酯的商业产品的例子包括GooChemical Co.,Ltd生产的各种Plascoat产品和Dainippon Ink andChemicals,Inc.生产的FineTex ES系列等;含水丙烯酸树脂的例子包括Nihon Junyaku Co.,Ltd生产的Jurymer AT系列、Dainippon Ink andChemicals,Inc.生产的Finetex 6161和K-96及Seiko Chemical IndustriesCo.,Ltd生产的Hiros NL-1189和BH-997等。
水分散性树脂可以适当选自水分散型树脂如水分散性丙烯酸树脂、水分散性聚酯树脂、水分散性聚苯乙烯树脂、水分散性尿烷树脂等;乳液如丙烯酸酯树脂乳液、聚乙酸乙烯酯乳液、SBR(苯乙烯丁二烯橡胶)乳液等;热塑性树脂(a)-(h)分散在水中的树脂和乳液;其共聚物、混合物和阳离子改性物等。它们可以两种或多种组合使用。
水分散性树脂的商业产品的例子包括:聚酯树脂,Toyobo Co.,Ltd生产的Vylonal系列、Takamatsu Oil&Fat Co.,Ltd生产的Pesregin A系列、Kao Corp.生产的Tuftone UE系列、Nippon Synthetic Chemical Industry Co.Ltd.生产的Nichigo Polyester WR系列、Unitika Ltd.生产的Elitel系列等;丙烯酸树脂,Seiko Chemical Industries Co.,Ltd生产的Hiros XE、KE和PE系列,Nihon Junyaku Co.,Ltd生产的Jurymer ET系列等。
从印刷前储存方面看,聚合物的最低成膜温度(MFT)优选是室温或更高的温度,从固定调色剂颗粒方面看,优选是100℃或更低的温度。
希望用满足下述(1)-(4)性质的自分散的含水聚酯树脂乳液作为上述本发明中的热塑性树脂。因为这是一种不使用表面活性剂的自分散型树脂乳液,所以即使在高湿度环境下其吸湿度也很低,水分不会使其软化点有大的降低,并且能够抑制定影过程中产生的偏移或储存时各个片的粘结。另外,因为它是含水体系,所以对环境非常友好,并且具有优异的加工性。因为它使用易于呈现具有高内聚能的分子结构的聚酯树脂,所以在储存环境中它具有足够高的硬度,在电子照相的定影步骤中呈现低弹性(低粘度)的熔化状态,调色剂嵌入图像接收层,从而可以得到足够高的图像质量。
(1)数均分子量(Mn)优选是5000-10000,更优选5000-7000。
(2)分子量分布(Mw/Mn)(重均分子量/数均分子量)优选是4或更小,更优选3或更小。
(3)玻璃态转化温度(Tg)优选是40℃-100℃,更优选50℃-80℃。
(4)体积平均粒径优选是20nm-200nm,更优选40nm-150nm。
-释放剂-
为了防止调色剂图像接收层偏移,本发明的释放剂可以与调色剂图像接收层混合。可以使用各种类型的释放剂,只要在加热至定影温度时能够溶解、沉积在调色剂图像接收层的表面上使其大部分分布在调色剂图像接收层的表面内,并且在冷却和固化时能够在调色剂图像接收层的表面上形成释放剂层即可。
释放剂是至少一种或多种选自硅氧烷化合物、氟化合物、蜡和消光剂的释放剂。优选是至少一种或多种选自硅油、聚乙烯蜡、巴西棕榈蜡、硅酮颗粒和聚乙烯蜡颗粒的释放剂。
具体来说,本发明中使用的释放剂例如可以是Saiwai Publishing出版的“Properties and Applications of Wax(Revised)”或THE NIKKAN KOGYOSHIMBUN出版的the Silicone Handbook中提及的化合物。还可以使用下述日本专利申请中提及的调色剂中的硅氧烷化合物、氟化合物和蜡:日本专利申请公开(JP-B)59-38581、日本专利申请公开(JP-B)04-32380、日本专利(JP-B)2838498、JP-B2949558、日本专利申请延迟公开(JP-A)50-117433、52-52640、57-148755、61-62056、61-62057、61-118760、和JP-A No.02-42451、03-41465、04-212175、04-214570、04-263267、05-34966、05-119514、06-59502、06-161150、06-175396、06-219040、06-230600、06-295093、07-36210、07-43940、07-56387、07-56390、07-64335、07-199681、07-223362、07-287413、08-184992、08-227180、08-248671、08-248799、08-248801、08-278663、09-152739、09-160278、09-185181、09-319139、09-319143、10-20549、10-48889、10-198069、10-207116、11-2917、11-44969、11-65156、11-73049和11-194542。还可以结合使用这些化合物的两种或多种。
具体来说,硅氧烷化合物的例子包括没有改性的硅油(具体来说是二甲基硅氧烷油、甲基氢硅油、苯甲基硅油或商业产品如Shin-Etsu ChemicalCo.,Ltd生产的KF-96、KF-96L、KF-96H、KF-99、KF-50、KF-54、KF-56、KF-965、KF-968、KF-994、KF-995和HIVAC F-4、F-5;Dow CorningToray Silicone Co.,Ltd生产的SH200、SH203、SH490、SH510、SH550、SH710、SH704、SH705、SH7028A、SH7036、SM7060、SM7001、SM7706、SH7036、SH8710、SH1107和SH8627;GE Toshiba Silicones生产的TSF400、TSF401、TSF404、TSF405、TSF43 1、TSF433、TSF434、TSF437、TSF450系列、TSF451系列、TSF456、TSF458系列、TSF483、TSF484、TSF4045、TSF4300、TSF4600、YF33系列、YF-3057、YF-3800、YF-3802、YF-3804、YF-3807、YF-3897、XF-3905、XS69-A1753、TEX100、TEX101、TEX102、TEX103、TEX104、TSW831等),氨基改性的硅油(如:Shin-EtsuChemical Co.,Ltd生产的KF-857、KF-858、KF-859、KF-861、KF-864和KF-880,Dow Corning Toray Silicone Co.,Ltd生产的SF8417和SM8709,GE Toshiba Silicones生产的TSF4700、TSF4701、TSF4702、TSF4703、TSF4704、TSF4705、TSF4706、TEX150、TEX151和TEX154),羧基改性的硅油(如:Dow Corning Toray Silicone Co.,Ltd生产的BY16-880和GEToshiba Silicones生产的TSF4770和XF42-A9248),甲醇改性的硅油(如:GE Toshiba Silicones生产的XF42-B0970),乙烯基改性的硅油(如:GEToshiba Silicones生产的XF40-A1987),环氧改性的硅油(如:Dow CorningToray Silicone Co.,Ltd生产的SF8411和SF8413;GE Toshiba Silicones生产的TSF3965、TSF4730、TSF4732、XF42-A4439、XF42-A4438、XF42-A5041、XC96-A4462、XC96-A4463、XC96-A4464和TEX170),聚醚改性的硅油(如:Shin-Etsu Chemical Co.,Ltd生产的KF-351(A)、KF-352(A)、KF-353(A)、KF-354(A)、KF-355(A)、KF-615(A)、KF-618和KF-945(A);Dow Corning Toray Silicone Co.,Ltd生产的SH3746、SH3771、SF8421、SF8419、SH8400和SF8410;GE Toshiba Silicones生产的TSF4440、TSF4441、TSF4445、TSF4446、TSF4450、TSF4452、TSF4453和TSF4460),硅醇改性的硅油,甲基丙烯酰基改性的硅油,巯基改性的硅油,醇改性的硅油(如:Dow Corning Toray Silicone Co.,Ltd生产的SF8427和SF8428,GE Toshiba Silicones生产的TSF4750、TSF4751和XF42-B0970),烷基改性的硅油(如:Dow Corning Toray Silicone Co.,Ltd生产的SF8416,GE Toshiba Silicones生产的TSF410、TSF411、TSF4420、TSF4421、TSF4422、TSF4450、XF42-334、XF42-A3160和XF42-A3161),氟改性的硅油(如:Dow Corning Toray Silicone Co.,Ltd生产的FS1265,GEToshiba Silicones生产的FQF501),硅橡胶和硅酮微粒(如:Dow CorningToray Silicone Co.,Ltd生产的SH851U、SH745U、SH55UA、SE4705U、SH502 UA&B、SRX539U、SE6770 U-P、DY38-038、DY38-047、TorayfilF-201、F-202、F-250、R-900、R-902A、E-500、E-600、E-601、E-506、BY29-119;GE Toshiba Silicones生产的Tospearl 105、Tospearl 120、Tospearl130、Tospearl 145、Tospearl 240和Tospearl 3120),硅氧烷改性的树脂(具体来说有烯烃树脂、聚酯树脂、乙烯基树脂、聚酰胺树脂、纤维素树脂、苯氧基树脂、氯乙烯-乙酸乙烯酯树脂、尿烷树脂、丙烯酸树脂、苯乙烯-丙烯酸树脂、其中的共聚树脂被硅氧烷改性的化合物等)等。其商业产品的例子包括Dainichiseika Color & Chemicals Mfg.Co.,Ltd.生产的Daiallomer SP203V、SP712、SP2105和SP3023;NOF Corp.生产的ModiperFS700、FS710、FS720、FS730和FS770;TOAGOSEI CO.,LTD.生产的SymacUS-270、US-350、US-352、US-380、US-413、US-450、Reseda GP-705、GS-30、GF-150和GF-300;Dow Corning Toray Silicone Co.,Ltd生产的SH997、SR2114、SH2104、SR2115、SR2202、DCI-2577、SR2317、SE4001U、SRX625B、SRX643、SRX439U、SRX488U、SH804、SH840、SR2107和SR2115;GE Toshiba Silicones生产的YR3370、TSR1122、TSR102、TSR108、TSR116、TSR117、TSR125A、TSR127B、TSR144、TSR180、TSR187、YR47、YR3187、YR3224、YR3232、YR3270、YR3286、YR3340、YR3365、TEX152、TEX153、TEX171和TEX172),反应性硅氧烷化合物(具体来说是加成反应型、过氧化物硫化型和紫外线辐射硫化型,其商业产品的例子包括GE Toshiba Silicones生产的TSR1500、TSR1510、TSR1511、TSR1515、TSR1520、YR3286、YR3340、PSA6574、TPR6500、TPR6501、TPR6600、TPR6702、TPR6604、TPR6700、TPR6701、TPR6705、TPR6707、TPR6708、TPR6710、TPR6712、TPR6721、TPR6722、UV9300、UV9315、UV9425、UV9430、XS56-A2775、XS56-A2982、XS56-A3075、XS56-A3969、XS56-A5730、XS56-A8012、XS56-B1794、SL6100、SM3000、SM3030、SM3200和YSR3022)等。
氟化合物的例子包括氟油(如:Daikin Industries,Ltd.生产的Daifluoryl#1、Daifluoryl#3、Daifluoryl#10、Daifluoryl#20、Daifluory1#50、Daifluory1#100、Unidyne TG-440、TG-452、TG-490、TG-560、TG-561、TG-590、TG-652、TG-670U、TG-991、TG-999、TG-3010、TG-3020和TG-3510;Tohkem Products生产的MF-100、MF-110、MF-120、MF-130、MF-160和MF-160E;Asahi G1ass Co.,Ltd.生产的S-111、S-112、S-113、S-121、S-131、S-132、S-141和S-145;DUPONT-MITSUI FLUOROCHEMICALSCOMPANY,LTD生产的FC-430和FC-431),氟橡胶(如:Dow Corning ToraySilicone Co.,Ltd生产的LS63U),氟改性的树脂(如:NOF Corp.生产的Modepa F200、F220、F600、F220、F600、F2020、F3035;Dai Nichi PureChemicals生产的Diaroma FF203和FF204;Asahi Glass Co.,Ltd.生产的Saflon S-381、S-383、S-393、SC-101、SC-105、KH-40和SA-100;TohkemProducts生产的EF-351、EF-352、EF-801、EF-802、EF-601、TFE、TFEA、TFEMA和PDFOH;Sumitomo 3M生产的THV-200P),氟磺酸化合物(如:Tohkem Products生产的EF-101、EF-102、EF-103、EF-104、EF-105、EF-112、EF-121、EF-122A、EF-122B、EF-122C、EF-123A、EF-123B、EF-125M、EF-132、EF-135M、EF-305、FBSA、KFBS和LFBS),氟磺酸,氟酸化合物或盐(具体来说是无水氟酸、稀释氟酸、氟硼酸、氟硼酸锌、氟硼酸镍、氟硼酸锡、氟硼酸铅、氟硼酸铜、氟硅酸、氟化钛酸钾、全氟辛酸、全氟辛酸铵等),无机氟化物(具体来说是氟化铝、氟化钾、氟化锆酸钾、氟化四氢化锌、氟化钙、氟化锂、氟化钡、氟化锡、氟化钾、酸式氟化钾、氟化镁、氟化钛酸、氟化锆酸、六氟磷酸铵、六氟磷酸钾等)。
蜡的例子:石油蜡的例子包括石蜡(例如:Nippon Oils and Fats Co.,Ltd生产的石蜡155、石蜡150、石蜡140、石蜡135、石蜡130、石蜡125、石蜡120、石蜡115、HNP-3、HNP-5、HNP-9、HNP-10、HNP-11、HNP-12、HNP-14G、SP-0160、SP-0145、SP-1040、SP-1035、SP-3040、SP-3035、NPS-8070、NPS-L-70、OX-2151、OX-2251、EMUSTAR-0384和EMUSTAR-0136;Chukyo Yushi Co.,Ltd生产的Cellosol 686、Cellosol 428、Cellosol 651-A、Cellosol A、H-803、B-460、E-172、E-866、K-133、hydrinD-337和E-139;Nippon Oil Corporation生产的125°石蜡、125°FD、130°石蜡、135°石蜡、135°H、140°石蜡、140°N、145°石蜡和石蜡M),或微晶蜡(如:Nippon Oils and Fats Co.,Ltd生产的Hi-Mic-2095、Hi-Mic-3090、Hi-Mic-1080、Hi-Mic-1070、Hi-Mic-2065、Hi-Mic-1045、Hi-Mic-2045、EMUSTAR-0001和EMUSTAR-042X;Chukyo Yushi Co.,Ltd生产的Cellosol967、M;Nippon Oil Corporation生产的155微晶蜡和180微晶蜡)和矿脂(如:Nippon Oils and Fats Co.,Ltd生产的OX-1749、OX-0450、OX-0650B、OX-0153、OX-261BN、OX-0851、OX-0550、OX-0750B、JP-1500、JP-056R和JP-011P);费托合成法得到的蜡(如:Nippon Seiro Co.,Ltd.生产的FT100和FT-0070);酰胺化合物或酰亚胺化合物(具体来说是硬脂酸酰胺、邻苯二酸酰亚胺酐(phthalimide anhydride)等,例如Chukyo Yushi Co.,Ltd.生产的Celosol 920、B-495、Hi-micron G-270、G-110、Hydrin D-757)等。
改性蜡的例子包括胺改性的聚丙烯(如:SANYO KASEI Co.,Ltd.生产的QN-7700),丙烯酸改性的蜡,氟改性的蜡,烯烃改性的蜡,尿烷蜡(如:Nippon Seiro Co.,Ltd.生产的NPS-6010和HAD-5090),醇蜡(如:NipponSeiro Co.,Ltd.生产的NPS-9210、NPS-9215、OX-1949、XO-020T)等。
氢化蜡的例子包括硫化蓖麻油(如:Itoh Oil Chemicals Co.,Ltd生产的蓖麻油蜡),蓖麻油衍生物(如:Itoh Oil Chemicals Co.,Ltd生产的脱水蓖麻油DCO、DCO Z-1、DCO Z-3、蓖麻油脂肪酸CO-FA、蓖麻油酸、脱水蓖麻油脂肪酸DCO-FA、脱水蓖麻油脂肪酸环氧酯D-4酯、蓖麻油尿烷丙烯酸酯CA-10、CA-20、CA-30、蓖麻油衍生物MINERASOL S-74、S-80、S-203、S-42X、S-321、特殊的蓖麻油缩聚脂肪酸MINERASOLRC-2、RC-17、RC-55、RC-335、特殊的蓖麻油缩聚脂肪酸酯MINERASOLLB-601、LB-603、LB-604、LB-702、LB-703、#11和L-164),硬脂酸(如:Itoh Oil Chemicals Co.,Ltd生产的12-羟基硬脂酸),月桂酸,肉豆蔻酸,棕榈酸,山嵛酸,癸二酸(如:Itoh Oil Chemicals Co.,Ltd生产的癸二酸),十一烯酸(如:Itoh Oil Chemicals Co.,Ltd生产的十一烯酸),庚基酸(如:ItohOil Chemicals Co.,Ltd生产的庚基酸),马来酸,高级马来油(如:Itoh OilChemicals Co.,Ltd生产的HIMALEIN DC-15、LN-10、LN-00-15、DF-20和SF-20),吹制油(如:Itoh Oil Chemicals Co.,Ltd生产的selbonol#10、#30、#60、R-40和S-7),环戊二烯油(如:Itoh Oil Chemicals Co.,Ltd生产的CP油和CP油-S等)及其它合成蜡等。
天然蜡优选是一种植物蜡和矿蜡。特别优选植物蜡。当用水分散性热塑性树脂作为调色剂图像接收层中的热塑性树脂时,从相容性方面考虑,天然蜡还优选是水分散性蜡。
植物蜡的例子包括巴西棕榈蜡(如:Nippon Seiro Co.,Ltd生产的EMUSTAR AR-0413和Chukyo Yushi Co.,Ltd生产的Cellusol 524)、蓖麻油(Itoh Oil Chemicals Co.,Ltd生产的纯化蓖麻油)、菜籽油、豆油、日本牛脂、棉蜡、米蜡、甘蔗蜡、小烛树蜡、日本蜡、西蒙得木蜡等。其中,从赋予电子照相的图像接收片以优异的抗偏移性能、抗粘结性能、输送纸张性能和光泽,且很少产生裂纹和裂缝,能够形成高质量图像的性能方面考虑,特别优选熔点为70℃-95℃的巴西棕榈蜡。
动物蜡的例子包括蜂蜡、羊毛脂、鲸脑油、鲸油、羊毛蜡等。
矿蜡的例子包括褐煤蜡、褐煤酯蜡、地蜡、纯地蜡等;脂肪酸酯(NewJapan Chemical Co.,Ltd生产的Sansosizer-DOA、AN-800、DINA、DOZ、DOS、TOTM、TITM、E-PS、nE-PS、E-PO、E-4030、E-6000、E-2000H、E-9000H、TCP、C-1100等)。从赋予电子照相的图像接收片以优异的抗偏移性能、抗粘结性能、输送纸张性能和光泽,且很少产生裂纹和裂缝,能够形成高质量图像的性能方面考虑,其中特别优选熔点为70℃-95℃的褐煤蜡。
调色剂图像接收层(一个表面)中的天然蜡含量优选是0.1g/m2-4g/m2,更优选0.2g/m2-2g/m2。
如果含量小于0.1g/m2,则抗偏移性能和抗粘结性能下降。如果含量大于4g/m2,则因为有过多的蜡而导致图像质量受到破坏。
从抗偏移性能和输送纸张性能方面考虑,天然蜡的熔点优选是70℃-95℃,更优选75℃-90℃。
消光剂可以选自任何已知的消光剂。用作消光剂的固体颗粒可以分为无机颗粒和有机颗粒。具体来说,无机消光剂可以是氧化物(如:二氧化硅、氧化钛、氧化镁、氧化铝),碱土金属盐(如:硫酸钡、碳酸钙和硫酸镁),卤化银(如:氯化银和溴化银),玻璃等。
例如,无机消光剂的例子可以在下述专利中查找:西德专利2529321,UK760775、1260772,US1201905、2192241、3053662、3062649、3257206、3322555、3353958、3370951、3411907、3437484、3523022、3615554、3635714、3769020、4021245和4029504。
有机消光剂的材料包括淀粉,纤维素酯(如乙酸丙酸纤维素酯),纤维素醚(如乙基纤维素)和合成树脂。合成树脂优选不可溶或难以溶解。不可溶或难以溶解的合成树脂的例子包括聚(甲基)丙烯酸酯(如:聚(甲基)丙烯酸烷基酯、聚(甲基)丙烯酸烷氧基烷基酯、聚(甲基)丙烯酸缩水甘油酯),聚(甲基)丙烯酰胺,聚乙烯基酯(如聚乙酸乙烯酯),聚丙烯腈,聚烯烃(如聚乙烯),聚苯乙烯,苯胍胺树脂,甲醛缩聚物,环氧树脂,聚酰胺,聚碳酸酯,酚树脂,聚乙烯咔唑和聚偏1,1-二氯乙烯等。
也可以使用组合上述聚合物中使用的单体的共聚物。
在共聚物的情况下,可以包括少量亲水性重复单元。形成亲水性重复单元的单体的例子包括丙烯酸、甲基丙烯酸、α,β-不饱和二羧酸,(甲基)丙烯酸羟烷酯,(甲基)丙烯酸磺烷酯和苯乙烯磺酸等。
例如,有机消光剂的例子可以在下述专利中查找:UK1055713,US1939213、2221873、2268662、2322037、2376005、2391181、2701245、2992101、3079257、3262782、3443946、3516832、3539344、3591379、3754924和3767448及JP-A49-106821和57-14835。
也可以两种或多种固体颗粒组合使用。例如,固体颗粒的平均粒度可以为1μm-100μm,优选4μm-30μm。固体颗粒的用量可以是0.01g/m2-0.5g/m2,优选0.02g/m2-0.3g/m2。
加入调色剂图像接收层的本发明的释放剂还可以使用其衍生物、氧化物、精制产品或混合物。还可以有反应性替代物。
从抗偏移性能和输送纸张性能方面考虑,释放剂的熔点优选是70℃-95℃,更优选75℃-90℃。
当用水分散性热塑性树脂作为调色剂图像接收层中的热塑性树脂时,从相容性方面考虑,释放剂还优选是水分散性释放剂。
调色剂图像接收层中的释放剂含量优选是0.1质量%-10质量%,更优选0.3质量%-8.0质量%,甚至更优选0.5质量%-5.0质量%。
-其它组分-
其它组分包括为改善调色剂图像接收层的热塑性能而加入的各种添加剂。如着色剂、增塑剂、填料、交联剂、起电控制剂、乳化剂、分散剂等。
着色剂的例子包括荧光增白剂、白色颜料、彩色颜料、染料等。
荧光增白剂在近紫外区有吸收,是发射400nm-500nm荧光的化合物。可以使用本领域已知的各种荧光增白剂,没有任何特别限制。荧光增白剂的例子包括K.VeenRataraman编辑的“The Chemistry of Synthetic Dyes”第V卷第8节中所述的化合物。荧光增白剂的具体例子包括芪化合物、香豆素化合物、联苯化合物、苯并噁唑啉化合物、萘二甲酰亚胺化合物、吡唑啉化合物、喹喏酮基(carbostyryl)化合物等。商业荧光增白剂的例子包括Sumitomo Chemicals生产的WHITEX PSN、PHR、HCS、PCS和B,Ciba-Geigy Co.Ltd.生产的UVITEX-OB等。
白色颜料的例子包括无机颜料(如:氧化钛、碳酸钙等)。
彩色颜料的例子包括JP-A63-44653中所述的各种颜料和偶氮颜料(例如:偶氮色淀如胭脂红6B和红2B,不可溶偶氮化合物如单偶氮黄、双偶氮黄、吡唑啉橙、巴尔干橙、缩合的偶氮化合物如chromophthal黄和chromophthal红),多环颜料(如:酞菁如铜酞菁蓝和铜酞菁绿),噻噁啶(thioxadine)如噻噁啶紫,异吲哚啉酮如异吲哚啉酮黄,surenes如苝、perinon、hulavanthoron和硫靛蓝,色淀颜料(如:孔雀绿、若丹明B、若丹明G和维多利亚蓝B),无机颜料(如:氧化物、二氧化钛、铁红、硫酸盐;沉淀的硫酸钡、碳酸盐;沉淀的碳酸钙、硅酸盐;水合硅酸盐、硅酸酐、金属粉末;铝粉、铜粉、锌粉、碳黑、铬黄、铁蓝等)等。
这些颜料可以单独使用,也可以两种或多种组合使用。其中,特别优选用氧化钛作为颜料。
对颜料的形式没有特别限定。但是,从在图像固定过程中具有优异的导热性(低导热率)方面考虑,优选使用空心颗粒。
包括油溶性染料、水不溶性染料等的各种染料都可用作染料。
油溶性染料的例子包括蒽醌化合物、偶氮化合物等。
水不溶性染料的例子包括瓮染料,如C.I.瓮紫1、C.I.瓮紫2、C.I.瓮紫9、C.I.瓮紫13、C.I.瓮紫21、C.I.瓮蓝1、C.I.瓮蓝3、C.I.瓮蓝4、C.I.瓮蓝6、C.I.瓮蓝14、C.I.瓮蓝20和C.I.瓮蓝35等;分散染料,如C.I.分散紫1、C.I.分散紫4、C.I.分散紫10、C.I.分散蓝3、C.I.分散蓝7、C.I.分散蓝58等;其它染料,如C.I.溶剂紫13、C.I.溶剂紫14、C.I.溶剂紫21、C.I.溶剂紫27、C.I.溶剂蓝11、C.I.溶剂蓝12、C.I.溶剂蓝25、C.I.溶剂蓝55等。
还优选使用卤化银照相术中使用的彩色成色剂。
调色剂图像接收层(表面)中的着色剂含量优选是0.1g/m2-8g/m2,更优选0.5g/m2-5g/m2。
如果着色剂含量小于0.1g/m2,则调色剂图像接收层中的透光率升高。如果着色剂含量大于8g/m2,则因为裂纹和粘结阻力而导致难以处理。
在着色剂中,基于形成调色剂图像接收层的热塑性树脂的质量的颜料加入量优选是40质量%或更低,更优选30质量%或更低,甚至更优选20质量%或更低。
可以使用本领域已知的增塑剂,没有任何特别限制。这些增塑剂的作用是调节由于加热和/或加压所带来的调色剂图像接收层的流动性或软化性能。
可以参考下述文献选择增塑剂:“Chemical Handbook,”(ChemicalInstitute of Japan,Maruzen),“Plasticizers:their Theory and Application,”(Koichi Murai,Saiwai Shobo编辑),“The Study of Plasticizers,Part 1”和“The Study of Plasticizers,Part 2”(Polymer Chemistry Association)或“Handbook of Rubber and Plastics Blending Agents”(Rubber Digest Co.编辑)等。
增塑剂的例子包括邻苯二甲酸酯、磷酸酯、脂肪酸酯、abiethyne acidester、松香酸酯、癸二酸酯、壬二酸酯、苯甲酸酯、丁酸酯、环氧脂肪酸酯、乙醇酸酯、丙酸酯、偏苯三酸酯、柠檬酸酯、磺酸酯、羧酸酯、琥珀酸酯、马来酸酯、富马酸酯、酞酸酯、硬脂酸酯等;酰胺(如:脂肪酸酰胺和磺酰胺);醚;醇;内酯;聚乙烯氧基化合物等(例如,参见JP-A59-83154、59-178451、59-178453、59-178454、59-178455、59-178457、62-174754、62-245253、61-209444、61-200538、62-8145、62-9348、62-30247、62-136646、62-174754、62-245253、61-209444、61-200538、62-8145、62-9348、62-30247、62-136646和02-235694等)。增塑剂可以混入树脂。
增塑剂可以是分子量较小的聚合物。在这种情况下,增塑剂的分子量优选小于要增塑的粘结剂树脂的分子量。增塑剂的分子量优选是15000或更小,更优选5000或更小。当用聚合物增塑剂作为增塑剂时,聚合物增塑剂的聚合物与要增塑的粘结剂树脂的聚合物相同。例如,当增塑聚酯树脂时,优选使用具有低分子量的聚酯。还可以用低聚物作为增塑剂。除上述化合物外,还有一些商业产品,如Asahi Denka Co.Ltd生产的Adecasizer PN-170和PN-1430;C.P.Hall生产的PARAPLEX-G-25、G-30和G-40;Rika Hercules,Inc等生产的松香酸酯8L-JA、酯R-95、五氯乙烷4851、FK115、4820、830、Ruizol 28-JA、Picolastic A75、Picotex LC和Cristalex 3085等。
根据需要,增塑剂可用于松弛当调色剂嵌入图像接收层时产生的应力和变形(弹性和粘度的物理变形,分子中的质量平衡、粘结剂主链或悬垂部分中的变形)。
增塑剂可以作为微粒分散在调色剂图像接收层中,增塑剂还可以作为微级海岛状态分散在调色剂图像接收层中,增塑剂也可以与其它组分如粘结剂等充分混合的状态存在于调色剂图像接收层中。
调色剂图像接收层中的增塑剂含量优选是0.001质量%-90质量%,更优选0.1质量%-60质量%,甚至更优选1质量%-40质量%。
增塑剂可用于调节滑动性能(通过降低摩擦力改善传输性能)、改善定影部件的偏移性能(将调色剂或层释放到定影部件上)、调节起电性能(形成调色剂静电图像)等。
填料可以是有机或无机填料。可以使用本领域已知的用于粘结剂树脂的增强剂、填充剂和补强剂。
填料可以是下述文献中所述的一种:“Handbook of Rubber andPlastics Additives”(Rubber Digest Co.编辑),“Plastics Blending Agents:Basics and Applications”(新版)(Taisei Co.),“The Filler Handbook”(TaiseiCo.)等。
作为填料,可以使用各种无机填料(或颜料)。无机颜料的例子包括二氧化硅、氧化铝、二氧化钛、氧化锌、氧化锆、云母铁矿、铅白、氧化铅、氧化钴、铬酸锶、钼颜料、绿土、氧化镁、氧化钙、碳酸钙、富铝红柱石等。其中,特别优选二氧化硅和氧化铝。这些填料可以单独使用,也可以两种或多种组合使用。填料优选有小的粒径。如果粒径太大,则调色剂图像接收层的表面将变得粗糙。
二氧化硅的例子包括球状二氧化硅和无定形二氧化硅。可以用干法、湿法或气凝胶法合成二氧化硅。还可以用三甲代甲硅烷基或硅氧烷处理疏水性二氧化硅颗粒表面。优选胶体二氧化硅。二氧化硅的平均粒径优选是4nm-120nm,更优选4nm-90nm。
二氧化硅优选是多孔的。多孔二氧化硅的平均孔径优选是50nm-500nm。单位质量的多孔二氧化硅的平均孔体积例如优选是0.5ml/g-3ml/g。
氧化铝包括无水氧化铝和水合氧化铝。可以使用的结晶无水氧化铝的例子是α、β、γ、δ、ξ、η、θ、κ、ρ或χ型。水合氧化铝优于无水氧化铝。水合氧化铝可以是一水合或三水合。一水合物包括假勃姆石、勃姆石和水铝石。三水合物包括三水铝石和三羟铝石。氧化铝的平均粒径优选是4nm-300nm,更优选4nm-200nm。优选多孔氧化铝。多孔氧化铝的平均孔径大小优选是50nm-500nm。单位质量的多孔氧化铝的平均孔体积约为0.3ml/g-3ml/g。
可以用将氨水加入铝盐溶液沉淀氧化铝或者水解碱式铝酸盐的溶胶凝胶法合成水合氧化铝。通过加热将水合氧化铝脱水可以得到无水氧化铝。
相对于其中要加入填料的层中干燥质量的粘结剂,填料优选是5质量份至2000质量份。
为了调节调色剂图像接收层的储存稳定性或热塑性,可以加入交联剂。交联剂的例子包括在分子中含两个或多个活性基团的化合物,活性基团的例子有环氧基团、异氰酸酯基团、醛基团、活性卤基团、活性亚甲基、乙炔基团及本领域已知的其它活性基团。
交联剂还可以是具有两个或多个能够形成如氢键、离子键、立体化学键等的键的基团的化合物。
交联剂可以是本领域已知的化合物,如用于树脂的偶联剂、硫化剂、聚合剂、聚合促进剂、凝结剂、成膜剂、成膜辅剂等。偶联剂的例子包括氯硅烷、乙烯基硅烷、环氧硅烷、氨基硅烷、烷氧基铝螯合物、钛酸盐偶联剂等。其例子还包括本领域已知的其它试剂,如“Handbook ofRubber and Plastics Additives”(Rubber Digest Co.编辑)中提及的那些试剂。
优选用电荷控制剂调节调色剂的转印和粘附,防止调色剂图像接收层对电荷的粘附。
电荷控制剂可以是本领域已知的任何电荷控制剂。电荷控制剂的例子包括表面活性剂如阳离子表面活性剂、阴离子表面活性剂、两性表面活性剂、非离子表面活性剂等;聚合物电解质,导电金属氧化物等。
表面活性剂的例子包括阳离子电荷抑制剂如季铵盐、多胺衍生物、阳离子改性的聚甲基丙烯酸甲酯、阳离子改性的聚苯乙烯等;阴离子电荷抑制剂如磷酸烷基酯、阴离子聚合物等;非离子电荷抑制剂如脂肪酸酯、聚环氧乙烷等。当调色剂具有负电荷时,例如,阳离子电荷控制剂和阴离子电荷控制剂是优选的。
导电金属氧化物的例子包括ZnO、TiO2、SnO2、Al2O3、In2O3、SiO2、MgO、BaO、MoO3等。这些导电金属氧化物可以单独使用,也可以两种或多种组合使用。
金属氧化物还可以含有其它元素。例如,ZnO可以含有Al、In等,TiO2可以含有Nb、Ta等,SnO2可以含有(或掺杂)Sb、Nb、卤素等。
为了改善输出时的图像稳定性或改善调色剂图像接收层自身的稳定性,用于得到调色剂图像接收层的材料还可以含有各种添加剂。这些添加剂的例子包括抗氧化剂、防老剂、降解抑制剂、抗臭氧分解抑制剂、紫外线吸收剂、金属复合物、抗光剂、防腐剂、杀菌剂等。
抗氧化剂的例子包括苯并二氢吡喃化合物、苯并二氢呋喃化合物、酚化合物(如位阻酚)、氢醌衍生物、位阻胺衍生物、螺旋茚满化合物等。例如,抗氧化剂可以在JP-A61-159644中查找。
防老剂的例子包括可以在“Handbook of Rubber and PlasticsAdditives”,第二版(1993,Rubber Digest Co.)第76-121页中查找的那些例子。
紫外线吸收剂的例子包括苯并三偶氮化合物(US3533794中所述),4-噻唑烷酮化合物(US3352681中所述),苯酮化合物(JP-A46-2784中所述),紫外线吸收聚合物(JP-A62-260152中所述)。
金属复合物的例子包括下述专利中描述的那些复合物:US4241155、4245018、4254195和JP-A61-88256、62-174741、63-199248、01-75568、01-74272等。
还可以将本领域已知的照相用添加剂加入用于得到上述调色剂图像接收层的材料中。照相用添加剂的例子可以在Journal of ResearchDisclosure(下面称为RD)第17643期(1978年12月)、第18716期(1979年11月)和第307105期(1989年11月)中查找。相关部分列于下表。
添加剂类型 RD17643 RD18716 RD307105
1、增白剂 p24 P648,右手栏 P868
2、稳定剂 pp24-25 P649,右手栏 P868-870
3、吸光剂(紫外 p25-26 P649,右手栏 P873
线吸收剂)
4、颜料图像稳 p25 P650,右手栏 P872
定剂
5、膜硬化剂 P26 P651,左手栏 P874-875
6、粘结剂 P26 P651,左手栏 P873-874
7、增塑剂、润 P27 P650,右手栏 P876
滑剂
8、涂布辅剂(表 P26-27 P650,右手栏 P875-876
面活性剂)
9、抗静电剂 P27 P650,右手栏 P867-877
10、消光剂 P878-879
本发明的调色剂图像接收层的形成方法如下:用线缆涂布机等将含有用于调色剂图像接收层的聚合物的涂层溶液涂布在载体上,然后将涂层溶液干燥。涂层溶液的制备方法如下:将如热塑性聚合物、增塑剂等的添加剂溶解或均匀分散在如醇、酮等的有机溶剂中。这里使用的有机溶剂例如可以是甲醇、异丙醇、甲基乙基酮等。如果用于调色剂图像接收层的聚合物是水溶性的,则可以通过将聚合物的水溶液涂布在载体上制备调色剂图像接收层。不是水溶性的聚合物可以以水分散体的形式涂布在载体上。
从预印体的储存性方面考虑,用在本发明中的聚合物的成膜温度优选是室温或更高,从固定调色剂颗粒方面考虑,优选是100℃或更低。
涂布本发明的调色剂图像接收层时,使干燥后的涂布量优选是1g/m2-20g/m2,更优选4g/m2-15g/m2。
对调色剂图像接收层的厚度没有特别限制。但是优选1μm-30μm,更优选2μm-20μm。
-调色剂图像接收层的物理性能-
定影部件造成的调色剂图像接收层在定影温度下的180°分离强度优选是0.1N/25mm或更小,更优选0.041N/25mm或更小。可以根据JIS K6887中规定的方法用定影部件的表面材料测定180°分离强度。
调色剂图像接收层优选有很高的洁白度。用JIS P8123规定的方法测量洁白度,洁白度优选是85%或更大。在440nm-640nm波长中的光谱反射率是85%或更大,该波长中的最大光谱反射率和最小光谱反射率之差在5%以内。还优选在400nm-700nm波长中的光谱反射率是85%或更大,该波长中的最大光谱反射率和最小光谱反射率之差在5%以内。
具体来说,对于洁白度,CIE1976(L*a*b*)彩色空间中的L*值优选是80或更高,更优选85或更高,甚至更优选90或更高。白色色调优选尽可能中性。至于洁白度的色调,(L*a*b*)空间中的(a*)2+(b*)2值优选是50或更小,更优选18或更小,甚至更优选5或更小。
调色剂图像接收层优选有很高的表面光泽度。在从没有调色剂的白色至调色剂密度最大的黑色的全范围内,45光泽度优选是60或更高,更优选75或更高,甚至更优选90或更高。
但是,光泽度优选是110或更低。如果超过110,则图像将有金属外观,这是不可取的。
可以用JIS Z 8741测量光泽度。
调色剂图像接收层优选有很高的光滑度。在从没有调色剂的白色至调色剂密度最大的黑色的全范围内,算术平均粗糙度(Ra)优选是3μm或更小,更优选1μm或更小,甚至更优选0.5μm或更小。
可以用JIS B0601、B0651和B0652测量算术平均粗糙度。
调色剂图像接收层优选具有下述物理性能中的一种,更优选具有下述物理性能中的几种,最优选具有全部下述物理性能。
(1)调色剂图像接收层的Tm(熔化温度)是30℃或更高,并且等于调色剂的Tm+20℃或更低。
(2)调色剂图像接收层的粘度为1×105cp时的温度是40℃或更高,且低于调色剂的对应温度。
(3)在调色剂图像接收层的定影温度下,储存弹性模量(G’)是1×102Pa-1×105Pa,损耗弹性模量(G”)是1×102Pa-1×105Pa。
(4)在调色剂图像接收层的定影温度下,损耗弹性模量(G”)与储存弹性模量(G’)的比,即损角正切值(G”/G’)是0.01-10。
(5)相对于调色剂定影温度下的储存弹性模量(G”),调色剂图像接收层的定影温度下的储存模量(G’)是-50至+2500。
(6)熔融调色剂在调色剂图像接收层上的倾角是50或更小,特别优选40或更小。
调色剂图像接收层优选满足日本专利2788358和JP-A07-248637、08-305067和10-239889中所述的物理性能。
不是电子照相的图像接收片的调色剂图像接收层的层包括如表面保护层、中间层、垫层、接触改善层、底涂层、缓冲层、电荷控制(抑制)层、反射层、调色层、储存性能改善层、防粘层、防卷曲层、光滑层等。这些层可以是单层结构,也可以是两层或多层结构。
对电子照相的图像接收片的厚度没有特别限制,可以根据使用目的适当选择。厚度优选是50μm-350μm,更优选100μm-280μm。
表面保护层可以置于调色剂图像接收层的表面上,这是为了保护电子照相的图像接收片表面,为了改善储存性能,为了改善加工容易度,为了促进写入,为了改善在设备内的走纸性能,为了赋予抗偏移性能等。表面保护层可以包括一层或两层或多层。在表面保护层中,可以用各种热塑性树脂或热固性树脂作为粘结剂,并且优选使用与调色剂图像接收层的树脂相同类型的树脂。但是,其热力学性质和静电性能不一定和调色剂图像接收层的树脂相同,可以单独优化。
表面保护层可以包括可用于调色剂图像接收层的上述各种添加剂。具体来说,除用于本发明的释放剂外,表面保护层还可以包括其它添加剂,如消光剂等。消光剂可以是相关文献中使用的任何一种消光剂。
从定影性能方面考虑,电子照相的图像接收片的最外表面层(如果有,则指的是表面保护层)与调色剂有良好的相容性。具体来说,其和熔融调色剂的接触角例如是0°-40°。
在电子照相的图像接收片中,优选在与其上放置载体的表面相对的表面上放置垫层,这是为了赋予背面以输出相容性,改善背面的输出图像质量、卷曲平衡性和在设备内的走纸性能。
对垫层(backing layer)颜色没有特别限制。但是,如果本发明的电子照相的图像接收片是在背面也成像的双面输出图像接收片,则垫层表面也优选是白色。对于顶面和垫层表面来说,其洁白度和光谱反射率优选是85%或更大。
为了改善双面输出的相容性,垫层可以具有与调色剂图像接收层同样的结构。垫层可以包括上述各种添加剂。其中,消光剂和电荷控制剂特别适用。垫层可以是单层,也可以是包括两层或多层的叠层结构。
另外,如果为防止在定影过程中发生偏移而在定影辊等上使用释放油,则垫层可以具有吸油性能。
在静电图像接收片中,为了改善载体和调色剂图像接收层之间的接触,优选设置接触改善层。接触改善层可以含有上述各种添加剂。其中,特别优选在接触改善层中混入交联剂。另外,为了改善对调色剂的接收性能,电子照相的图像接收片优选还包括位于接触改善层和调色剂图像接收层之间的缓冲层。
中间层可以放置在例如载体和接触改善层之间,接触改善层和缓冲层之间,缓冲层和调色剂图像接收层之间或调色剂图像接收层和储存性能改善层之间。在包括载体、调色剂图像接收层和中间层的电子照相的图像接收片中,中间层当然可以放置在如载体和调色剂图像接收层之间。
调色剂
在电子照相的图像接收片中,调色剂图像接收层在印刷或复印过程中接收调色剂。调色剂至少含有粘结剂树脂和着色剂,但是还可以根据需要含有释放剂和其它组分。
-用于调色剂的粘结剂树脂-
粘结剂树脂的例子包括苯乙烯如苯乙烯、对氯苯乙烯等的乙烯基单聚物;乙烯基酯,如乙烯基萘、氯乙烯、溴乙烯、氟乙烯、乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、苯甲酸乙烯酯、丁酸乙烯酯等;亚甲基脂肪酸羧酸酯,如丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸十二烷基酯、丙烯酸正辛酯、丙烯酸2-氯乙酯、丙烯酸苯酯、氯丙烯酸α-甲酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯等;乙烯基腈,如丙烯腈、甲基丙烯腈、丙烯酰胺等;乙烯基醚,如乙烯基甲基醚、乙烯基乙基醚、乙烯基异丁基醚等;N-乙烯基化合物,如N-乙烯基吡咯、N-乙烯基咔唑、N-乙烯基吲哚、N-乙烯基吡咯烷酮等;乙烯基羧酸,如甲基丙烯酸、丙烯酸、肉桂酸等。这些乙烯基单体可以单独使用,也可以使用它们的共聚物。还可以使用各种聚酯,还可以和各种蜡组合使用。
在这些树脂中,优选使用与用于本发明的调色剂图像接收层的树脂相同类型的树脂。
-用于调色剂的着色剂-
一般用于本领域的着色剂都可使用,没有什么限制。着色剂的例子包括各种颜料,如炭黑、铬黄、汉撒(Hansa)黄、联苯胺黄、threne yellow、喹啉黄、永久橙GTR、吡唑啉酮橙、巴尔干橙、watch young red、永久红、亮洋红3B、亮洋红6B、dippon oil red、吡唑啉酮红、立索红、若丹明B色淀、色淀红C、玫瑰红、苯胺蓝、群青色、铜油蓝、亚甲蓝氯化物、酞菁蓝、酞菁绿、孔雀绿草酸盐等。还可以加入各种染料,如吖啶、呫吨、偶氮、苯醌、吖嗪、蒽醌、硫靛、噻噁啶、二噁啶(dioxadine)、噻啶(thiadine)、偶氮甲碱、靛蓝、硫靛、酞菁、苯胺黑、聚甲炔、三苯甲烷、二苯甲烷、噻嗪、噻唑、呫吨等。这些着色剂可以单独使用,也可以多种着色剂组合使用。
着色剂含量优选是2质量%-8质量%。如果着色剂含量是2质量%或更大,则色彩不会弱化。如果是8质量%或更小,则透明度不会损坏。-用于调色剂的释放剂-
释放剂主要是本领域已知的任意的蜡。含氮的极性蜡如分子量较小的高结晶度的聚乙烯蜡、费托合成法得到的蜡、酰胺蜡、尿烷蜡等特别有效。对于聚乙烯蜡,如果分子量是1000或更小,则特别有效,其分子量更优选是300-1000。
即使分子量很小,但是由于极性基团的内聚力强度而使得含尿烷键的化合物具有固体状态,从分子量方面考虑,因为其熔点很高,所以它们是合适的。分子量优选300-1000。起始材料可以选自各种组合,如二异氰酸化合物和单醇的组合、一异氰酸和单醇的组合、二醇和一异氰酸的组合、三醇和一异氰酸的组合、三异氰酸化合物和单醇的组合。但是,为了防止分子量太大,优选使用具有多功能基团的化合物和具有单功能基团的化合物的组合,重要的是要使用等量的官能团。
在起始材料中,一异氰酸化合物的例子包括异氰酸十二烷基酯、异氰酸苯酯及其衍生物、异氰酸萘酯、异氰酸己酯、异氰酸苯甲酯、异氰酸丁酯、异氰酸烯丙酯等。
二异氰酸化合物的例子包括甲代亚苯基二异氰酸酯、4’-二苯基甲烷二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、1,3-亚苯基二异氰酸酯、环六亚甲基二异氰酸酯、4-甲基-间-亚苯基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯等。
单醇的例子包括普通醇,如甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、戊醇、己醇、庚醇等。
在起始材料中,二醇的例子包括多种二醇,如乙二醇、二甘醇、三甘醇、丙二醇等;三醇的例子包括三羟甲基丙烷、三羟乙基丙烷、三羟甲基乙烷等。但是本发明并不一定限于这些例子。
在捏合过程中这些尿烷化合物和普通释放剂一样可以和树脂或着色剂混合,还可以用作捏合-粉碎的调色剂。另外,在使用乳液聚合内聚铅析(scorification)调色剂的情况下,尿烷化合物可以和离子表面活性剂、聚合物酸或聚合物电解质如聚合物碱一起加热到熔点以上的温度后分散在水中,在均化器或释压分散机中通过施加强剪切力将其转化为微粒,以生产1μm或更小的释放剂颗粒分散液,该分散液可以与树脂颗粒分散液、着色剂分散液等一起使用。
-调色剂、其它组分-
本发明的调色剂还可以含有其它组分,如内用添加剂、电荷控制剂、无机颗粒等。内用添加剂的例子包括金属如铁、镁、还原铁、钴、镍、锰等;合金或磁性体如含这些金属的化合物。
电荷控制剂的例子包括染料,如季铵盐、苯胺黑化合物、用铝、铁和铬的复合物制成的染料或三苯甲烷颜料。电荷控制剂可以选自普通的电荷控制剂。从控制在熔化过程中影响内聚力和稳定性的离子强度方面考虑,从减少废水污染方面考虑,优选使用难溶于水的材料。
无机微粒可以是常用于调色剂表面的任何外用添加剂,如二氧化硅、氧化铝、氧化钛、碳酸钙、碳酸镁、磷酸三钙等。优选将它们和离子表面活性剂、聚合物酸或聚合物碱一起分散。
表面活性剂也可以用于乳液聚合、晶种聚合、颜料分散、树脂颗粒分散、释放剂分散、其内聚或稳定化。例如,可以将下述表面活性剂组合使用:阴离子表面活性剂,如硫酸酯盐、磺酸盐、磷酸酯、肥皂等;阳离子表面活性剂,如胺盐、季铵盐等;或非离子表面活性剂,如聚乙二醇、烷基酚环氧乙烷加成物、多元醇等。一般可以用其中都含有介质的旋转剪切均化器或球磨机、砂磨机、动力磨等将其分散。
如果需要,调色剂还可以含有外用添加剂。外用添加剂的例子包括无机粉末、有机颗粒等。无机颗粒的例子包括SiO2、TiO2、A12O3、CuO、ZnO、SnO2、Fe2O3、MgO、BaO、CaO、K2O、Na2O、ZrO2、CaO.SiO2、K2O.(TiO2)n、A12O3.2SiO2、CaCO3、MgCO3、BaSO4、MgSO4等。有机颗粒的例子包括脂肪酸、其衍生物等、其粉末化金属盐、树脂粉末如氟树脂、聚乙烯树脂、丙烯酸树脂等。粉末的平均粒径可以是如0.01μm-5μm,更优选0.1μm-2μm。
对调色剂的生产方法没有特别限制,但优选用包括下述步骤的方法生产:(i)在树脂颗粒分散液中形成内聚颗粒,生产内聚颗粒分散液,(ii)向内聚颗粒分散液中加入微粒分散液,使微粒粘结在内聚颗粒上,从而形成粘结颗粒,和(iii)加热粘结颗粒,使其熔化,以形成调色剂颗粒。
-调色剂的物理性能-
本发明的调色剂的体积平均粒径优选是0.5μm-10μm。
如果调色剂的体积平均粒径太小,则对调色剂的处理性能(补充、清洁性能、流动性等)有负面影响,并且颗粒的生产率下降。相反,如果体积平均粒径太大,则由于粉碎和转印性能而对图像质量和分辨率有负面影响。
本发明的调色剂优选能够满足上述体积平均粒径范围,且体积平均粒径分布指数(GSDv)是1.3或更小。
体积平均粒径分布指数(GSDv)与数均粒径分布指数(GSDn)的比值(GSDv/GSDn)优选是0.95或更大。
本发明的调色剂优选能够满足体积平均粒径范围,且用下面的公式表示的成型系数的平均值是1.00-1.50:
成型系数=(π×L2)/(4×S)(其中,“L”表示调色剂颗粒的长度,“S”表示调色剂颗粒的投影面积)。
如果调色剂满足上述条件,则图像质量就能够得到所需效果,具体来说,能够得到好的粉碎性和分辨率。另外,伴随着调色剂转印出现漏失和污渍(blur)的危险性降低,即使平均粒径不小,对处理性能产生负面影响的危险性也降低。
调色剂自身在150℃时的储存弹性模量G’(在角频率为10rad/sec下测定)是10Pa-200Pa,这适合于改善图像质量和防止定影步骤中的偏移。
<带定影平滑装置>
带定影平滑装置包括加热和加压部件;带部件;冷却设备;冷却和分离单元;覆盖除电子照相的图像接收片进出带定影平滑装置的入口和出口部分外的整个带定影平滑装置的外壳;将没有灰尘的空气供入壳体使其内部为正压的设备;及其它必需的部件。
对加热和加压部件没有特别限定。其例子包括加热辊、加压辊和环带的组合。对冷却设备没有特别限定。其例子包括能够吹送冷空气且能够调节冷却温度的冷却设备、散热片等。
对冷却和分离单元没有特别限定。可以根据使用目的适当选择。它一般具有一个在张紧辊附近的点,电子照相的图像接收片在这里通过片自身的刚性(弹性)与带分离。
带定影方法可以是如JP-A11-352819中所述的用于电子照相术的无油装置,也可以是JP-A11-231671和05-341666中所述的同时实现二次转印和定影的方法。本发明的带有定影带的用于电子照相术的装置可以是例如至少包括下述部件的用于电子照相术的装置:能够熔融和挤压调色剂的加热和加压部件,能够传输粘附有调色剂的图像接收材料且与调色剂图像接收层接触的定影带,能够将加热的图像接收材料冷却且仍然粘附在定影带上的冷却部件。通过在包括定影带的用于电子照相术的装置中使用具有调色剂图像接收层的电子照相的图像接收材料,粘附在调色剂图像接收层上的调色剂微细固定,不会分配到图像接收材料上,熔融的调色剂被冷却和固化的同时紧紧地粘附在定影带上。调色剂以这种方式被接收在电子照相的图像接收片上,完全嵌入调色剂图像接收层。因此没有图像偏差,从而可以得到具有光泽和光滑的调色剂图像。
本发明的电子照相的图像接收片特别适用于用无油带定影法成像,可以很大地改善偏移。但是,其它成像方法同样也可以使用。
例如,利用本发明的电子照相的图像接收片易于形成全色图像,同时能够改善图像质量,防止裂纹。用能够形成全色图像的用于电子照相术的装置可以形成全色图像。用于电子照相术的常规装置包括图像接收纸传输部件、潜像形成部件和邻近潜像形成部件放置的显影部件。
为了改善图像质量,可以用粘膜转印或加热辅助转印代替静电转印或偏转辊转印,或者将它们组合在一起。这些方法的具体细节例如描述在JP-A63-113576和05-341666中。在加热辅助转印方法中特别优选使用中间转印带。还优选在调色剂转印后或向电子照相的图像接收片转印的后半段为中间带提供冷却设备。因为该冷却设备,所以调色剂(调色剂图像)被冷却至粘结剂树脂的软化点或更低的温度,因此,图像能够有效地转印到电子照相的图像接收片上,并且能够和中间转印带分离。
定影是影响最终调色剂图像的光泽和光滑度的一个重要步骤。定影方法可以用加热和加压辊进行,也可以用使用带的带定影法进行。但是从图像质量如光泽和光滑度方面考虑,优选使用带定影法。本领域已知的带定影法包括如JP-A11-352819中所述的无油带定影法和JP-A11-231671和05-341666中所述的同时实现二次转印和定影的方法。另外还可以在用定影带和定影辊加压和加热前用加热辊进行第一次定影。
图1示出带定影平滑装置的一个例子。利用冷却分离的带装置(环式挤压)的平滑单元31包括带32、加热辊33、加压辊34、张紧辊35、清洁辊36、冷却设备37、传输辊38、和覆盖除电子照相的图像接收片进出的入口和出口部分外的整个带定影平滑装置的外壳40。为了使内部保持清洁和正压,外壳40具有包括空气过滤器45和风扇43的导管47。
在带32的内侧上布置有带32和一对张紧辊35。带32可旋转地安装在加热辊33和与加热辊33分开放置的一对张紧辊35周围。加压辊34的位置是与带32接触且与加热辊33相对。在加压辊34和带32之间是加压辊34和加热辊33施加压力的辊隙部分。冷却设备37布置在带32的内侧上,并且与带32的旋转方向相关地布置在处于上游的加热辊33和处于下游的张紧辊35之间。对于传输辊38来说,两个传输辊38通过带32与冷却设备37相对布置。在本申请中,两个传输辊之间的距离基本上等于辊隙部分与一个传输辊38之间的距离及张紧辊35与另一个传输辊38之间的距离。清洁辊36通过带2与加热辊3相对布置,在加压辊34和加热辊33相对的一侧的相反侧上。清洁辊36与加热辊33向清洁辊36与带32之间的部分施加压力。加热辊33、加压辊34、张紧辊35、清洁辊36和传输辊38相互组合在一起旋转以转动带32。
带部件优选是环带,其包括作为基础材料的聚酰亚胺、电冶镍和铝。
由至少一种选自硅橡胶、氟橡胶、硅树脂和氟树脂的材料形成薄层。至少一种选自上述物质的材料置于带部件的表面上。其中,优选在定影带表面上设置碳氟硅氧烷橡胶层,或者首先在定影带表面上设置硅橡胶层,然后在硅橡胶层表面上设置碳氟硅氧烷橡胶层。
碳氟硅氧烷橡胶在主链中优选具有全氟代烷基醚基团和/或全氟代烷基。
对于碳氟硅氧烷橡胶来说,含有下述组分(A)-(D)的碳氟硅氧烷橡胶组合物的硫化产品是优选的。
组分(A),具有下面通式(1)表示的碳氟硅氧烷作为其主要组分并且含有脂族不饱和基团的碳氟聚合物;组分(B),在一个分子中含两个或多个SiH基团的有机聚硅氧烷和/或碳氟硅氧烷,并且在碳氟硅氧烷橡胶中SiH基团的摩尔量比脂族不饱和基团的摩尔量大1-4倍;组分(C),填料;和组分(D),有效量的催化剂等。
组分(A)的碳氟聚合物包括作为其主要组分的以下面通式(1)表示的含有重复单元的碳氟硅氧烷,还含有脂族不饱和基团。
通式(1)
在通式(1)中,R10是含有1-8个碳原子的未取代或取代的单功能烃基,优选是含有1-8个碳原子的烷基或含有2-3个碳原子的烯基,特别优选是甲基。
“a”和“e”独立地是0或1;“b”和“d”独立地是1-4的整数;“c”是0-8的整数,“x”优选是1或更大,更优选是10-30。
该组分(A)的一个例子包括下面通式(2)表示的物质:
通式(2)
在组分(B)中,含SiH基团的有机聚硅氧烷的一个例子是在分子中至少有两个氢原子键联在硅原子上的有机氢聚硅氧烷。
在碳氟硅氧烷橡胶组合物中,当组分(A)的有机碳聚合物含有脂族不饱和基团时,有机氢聚硅氧烷优选用作硫化剂。即,碳氟硅氧烷中的脂族不饱和基团和有机氢聚硅氧烷中与硅原子键联的氢原子通过加成反应形成硫化产品。
这些有机氢聚硅氧烷的例子包括在加成硫化硅橡胶组合物中使用的各种有机氢聚硅氧烷。
有机氢聚硅氧烷的混合比例一般优选是其中的“SiH基团”数与组分(A)的碳氟硅氧烷中的脂族不饱和基团数的比例至少是1∶1,优选1-5∶1。
优选地是,在含SiH基团的碳氟化合物中,通式(1)的一个单元或通式(1)中的R10是二烷基氢硅氧烷基团,端基是SiH基团如二烷基氢硅氧烷基团、甲硅烷基等。碳氟化合物的一个例子包括下面通式(3)表示的那些化合物。
通式(3)
填料,即组分(C)可以是通常用于硅橡胶组合物中的各种填料。其例子包括增强填料如喷雾二氧化硅、沉淀二氧化硅、炭粉、二氧化钛、氧化铝、石英粉、滑石、绢云母、斑脱土等;纤维填料如石棉、玻璃纤维、有机纤维等。
催化剂,即组分(D)的例子包括本领域已知为加成反应催化剂的那些催化剂。催化剂的具体例子包括氯铂酸、醇改性的氯铂酸、氯铂酸和烯烃的复合物、铂黑或负载在载体如氧化铝、二氧化硅、碳等上面的钯、元素周期表中的VIII族元素或其化合物如铑和烯烃的复合物、氯三(三苯膦)铑(威尔金森催化剂)、乙酰基丙酮酸铑(III)等。优选将这些复合物溶解在醇溶剂、醚溶剂、烃溶剂等中。
对碳氟硅氧烷橡胶的组成没有特别限定,可以根据使用目的适当选择,可以包括各种添加剂。例如,如果需要可以作为复合剂加入分散剂如二苯基硅烷二醇、低聚合链端羟基嵌段的二甲基聚硅氧烷、六甲基二硅氮烷、耐热改善剂如氧化亚铁、氧化铁、氧化铈、辛酸铁等;着色剂如颜料等。
可以向本发明的碳氟硅氧烷橡胶组合物中加入各种调和剂,调和剂的加入量不致于影响本发明的目的,其作用是改善耐溶剂性。例如,如果需要可以作为复合剂加入分散剂如二苯基硅烷二醇、低聚合链端羟基嵌段的二甲基聚硅氧烷、六甲基二硅氮烷、耐热改善剂如氧化亚铁、氧化铁、氧化铈、辛酸铁等;着色剂如颜料等。
本发明的带部件是通过用碳氟硅氧烷橡胶组合物涂覆耐热树脂或金属带表面,然后加热和硫化后得到的。可以用溶剂如间二甲苯六氟化物、三氟甲苯等将组合物稀释,形成涂层溶液。可以适当选择加热硫化温度和时间。可以根据定影带的类型、定影带的生产方法等在100℃-500℃和5秒-5小时之间适当选择加热硫化温度和时间。
碳氟硅氧烷橡胶层的厚度没有特别限定。其厚度优选是20μm-500μm,更优选40μm-200μm,以得到良好的图像固定性能,同时还能够防止调色剂分离和调色剂偏移。
(成像装置)
图2是构成本实施方案电子照相印刷系统的彩色复印机(成像装置)的示意图。该复印机100包括主体103和图像读取器(文件读取装置)102。主体103容纳了一个图像输出部分(成像部分)和一个图像固定装置101。
成像部分包括一个环状中间转印带9(带9跨越多个张紧辊并旋转),电子照相的成像单元1Y、1M、1C和1K,朝向中间转印带9的带清洁器14,面向中间转印带9的二次转印辊12,用于分别容纳多页普通纸(图像接收片)18(S)和专业蜡光纸(dedicated glossy paper)(图像接收片)18(P)的纸盒17,捡拾辊17a,一对传送辊19和24,一对阻力辊20(resistroller),和第二个输出纸盒26。电子照相的成像单元1Y、1M、1C和1K安排在中间转印带19的旋转方向上的从上游到下游,并分别用于形成黄色、品红、青色和黑色调色剂图像。
电子照相的成像单元1Y、1M、1C和1K中的每一个都包括,例如,光导鼓2、静电加料辊3、显影装置5、原象传送辊6、鼓清洁器7和电荷消除辊8。
带图像固定装置101被设置在图像读取器102下面和成像部分上面(如,在转印部分处)。图像固定装置101被放在成像部分直接上方(如,中间转印带9)和放在图像读取器102直接下方。从第二个转印位置延伸到图像固定装置101的、用于图像接收片18的整个传送路径设置在成像部分的直接上方(如,中间转印带9)。连接在二次转印部分和原象传送部分之间的原象固定线具有基本上正向垂直的分量。连接在二次转印部分和图像固定部分之间的图像固定线的垂直分量要比其水平分量小。图像接收片18从图像固定装置101中弹出到位于成像部分直接上方的区域(如,中间转印带9)。
上述构造能够产生如下优点。首先,整个装置100占据的空间(尤其是占地面积)尽可能地少,尽管它包括图像固定装置101。其次,电子照相图像接收片18被弹到相当高的位置,因此该装置易于操作。
下面参考实施例和对比实施例详述本发明,但是本发明不限于这些实施例。
(实施例1)
-载体-
用定量为160g/m2的散片作为原纸。
用挤压涂布法在散片背面上提供其中高密度聚乙烯(HDPE)与低密度聚乙烯(LDPE)的质量混合比为7∶3的混合物(310℃),形成厚度为15μm的背面聚乙烯(PE)层。然后用同样的方式在正面(下文也称为顶面)上形成正面PE层,使形成的LDPE厚度为31.7μm,从而制成用作载体的聚乙烯层压纸。用直读式浊度计(Suga Test Instruments生产的HGM-2DP)测定得到的载体的透光率是12.1%。
-形成顶面底涂层-
将5质量份的凝胶和95质量份的水混合,制备顶面底涂层组合物。用线缆涂布机在载体顶面上涂布该组合物,然后干燥,使干燥后的涂布量是0.1g/m2,从而形成顶面底涂层。
-形成垫层-
将100质量份的含水丙烯酸树脂(Seiko Chemical Industries Co.,Ltd生产的Hiros XBH-997L(固体含量是28.3质量%))、4.5质量份的石蜡(ChukyoYushi Co.,Ltd生产的Hydrin D-337(固体含量是30质量%))和33质量份的离子交换水混合,制备垫层组合物。用线缆涂布机在载体背面上涂布该组合物,然后干燥,使干燥后的涂布量是8.2g/m2,从而形成垫层。
-形成中间层-
将100质量份水分散性丙烯酸树脂(Seiko Chemical Industries Co.,Ltd生产的Hiros HE-1335(固体含量是28.3质量%))、2质量份的表面活性剂(NOF Corp.生产的Rapisol B-90(固体含量是10质量%))和30质量份的离子交换水混合,制备中间层组合物。用线缆涂布机在顶面底涂层的顶面上涂布中间层组合物,使干燥后的涂布厚度是5μm,从而形成中间层。-形成调色剂图像接收层-
将100质量份水分散性聚酯树脂(Unitika Ltd.生产的Elitel KZA样品(固体含量是30质量%),玻璃态转化温度(Tg)=59℃)、5质量份的释放剂(Chukyo Yushi Co.,Ltd生产的巴西棕榈蜡,Cellosol 524)、7.5质量份的白色颜料(TiO2)水分散液(TiO2(Ishihara Sangyo Kaisha,Ltd生产的TipaqueR780-2)和大分子分散剂制成的水分散液)、8质量份的表面活性剂(NOFCorp.生产的Rapisol D-337(固体含量是10质量%))和适量的离子交换水混合,制备用于调色剂图像接收层的组合物。用线缆涂布机在中间层上涂布下述用于调色剂图像接收层的组合物,使干燥后的厚度是7μm,从而生产出实施例1的电子照相的图像接收片。
(实施例2-3和对比实施例1-2)
用与实施例1同样的方法制备实施例2和3及对比实施例1和2的电子照相的图像接收片,不同之处在于根据表1调节每一个片的表面活性剂用量以设定表面电阻率(SR1).
<评价>
对于根据上述实施例和对比实施例制成的电子照相的图像接收片,将图1所示的带定影装置装入电子照相设备,即一种改进的Fuji XeroxCo.,Ltd生产的全色激光打印机(DCC-500),在下述条件下用该设备进行定影处理,并进行评价。结果示于表1。除电子照相片进出的入口和出口部分外,用一个外壳将改进的DCC-500完全覆盖,将没有灰尘的空气供入壳体,使其内部为正压。在这种情况下,壳体内的空气清洁度是1000级。
-带-
带的载体:聚酰亚胺膜,宽度=50cm,厚度=80μm。
混入预定量的碳黑,使其表面电阻率(SR2)和体积电阻率(VR)是表1所示的值。
带的释放层材料:SIFEL(Shin-Etsu Chemical Co.Ltd生产的碳氟硅氧烷橡胶前体),厚度=50μm。
-加热辊和加压辊-
温度=140℃
-冷却过程-
冷却设备:散热片长度=80mm
速度:52mm/sec
经过时间:1.5sec
<测量分离起电的电荷>
Shishido Electrostatic,Ltd生产的Statiron-DZ3。
<表面电阻率(SR)和体积电阻率(VR)>
Advantest Corp.生产的Electrometer R-8340(根据JIS K 6911)。
<正压的壳体>
用U型管压力计测定。
<由于灰尘吸附造成的片缺陷发生率>
连续供入1000个片,得到由于灰尘吸附造成的片缺陷发生率(%)。
[表1] 实施例 对比实施例 1 2 3 1 2 图 像 接 收 片 表面活性剂 的量 g/m2 0.15 0.15 0.15 0 0.15 SR1(23℃, 55%RH) Ω/cm2 1.9×1013 1.9×10131.9×1013 5.7×1014 1.9×1013 带 SR2(23℃, 55%RH) Ω/cm2 5.1×1013 5.1×10135.1×1013 5.1×1013 7.1×1014 VR(23℃, 55%RH) Ω.cm 1.2×1013 1.2×10131.2×1013 1.2×1013 9.4×1014 定影速度 mm/sec 52 100 52 52 52 分 离 起 电 量 图像接收片 kV 0.5 0.8 0.6 5.2 5.6 带 kV 0.7 1.6 0.6 5.3 6.1 壳体内的压力 mmAq 0 0 2.3 0 0由于灰尘吸附造成的片缺陷 发生率(%) 连续供入 1000片 0.4 0.6 0.1 1.5 1.8
如上所述,根据本发明,可以有效抑制在冷却和分离单元处在带表面层和电子照相的图像接收片的图像接收层之间产生分离起电,能够防止每一个表面处的电荷造成的灰尘吸附事故,能够打印出接近照片质量的高质量图像。