调色剂制造技术

本发明专利技术涉及一种调色剂。提供了一种具有良好的显影耐久性、贮存稳定性、环境稳定性和低温定影性的调色剂。该调色剂含有各自包括含有有机硅聚合物的表面层的调色剂颗粒。该有机硅聚合物含有具有特定结构的单元。所述表面层的平均厚度Dav.是特定的值，并且通过ESCA测定的硅浓度为2.5％以上。该调色剂具有140以上且260以下的形状系数SF-2和0.970以上且0.990以下的平均圆形度。

【技术实现步骤摘要】
调色剂
本专利技术涉及一种用于在图像形成法如电子照相法和静电印刷法中使用的使静电潜像显影的调色剂。
技术介绍
随着计算机和多媒体越来越先进，对显影方式的需求日益增加，以输出满足家庭和办公室的各种需求的高清晰度全色图像。在大批量复印和打印输出的办公室中，期望图像形成设备具有高的耐久性，从而甚至当进行大量的复印和打印输出时，也抑制图像质量的劣化。与此相对，在小型办公室和家庭中，期望图像形成设备能够产生高质量的图像，并且期望小型化以节省空间和能量，并降低重量。为了满足这些需求，期望其中所用的调色剂具有改进的性能，如环境稳定性、低温定影性、显影耐久性、长期贮存稳定性、和清洁性能以及较低的污染设备部件的倾向(在下文中，将这种倾向称为“非污染性质”)。特别地，全色图像通过叠加彩色调色剂而形成。除非所有的彩色调色剂同等地显影，否则颜色再现性变差，并且产生颜色不均匀性。如果用作调色剂的着色剂的颜料或染料在调色剂颗粒的表面上析出，则显影性能受到影响并且可能导致颜色的不均匀性。在形成全色图像时，在定影期间定影性和混色性很重要。例如，为了实现高速图像形成，选择适用于低温定影的粘结剂树脂。这样的粘结剂树脂也对显影性能和耐久性的影响大。此外，还需要构造成输出高清晰度的全色图像和在涉及宽范围的温度和湿度的各种环境中经受长期使用的装置、机构等。为了满足这样的需要，期望解决一些挑战，如抑制调色剂的表面性质的变化和由操作环境变化引起的调色剂的带电量的变化，并使如显影辊、充电辊、调节刮板和感光鼓等部件的污染最小化。在这方面，热切期待开发尽管长期贮存在各种各样的环境中仍显示稳定的带电性并具有不引起部件污染的稳定的显影耐久性的调色剂。由于温度和湿度使得调色剂的带电量和贮存稳定性变化的原因之一是称为“渗出”的现象，在该现象中调色剂中的脱模剂和树脂组分从该调色剂颗粒的内部渗出到调色剂颗粒的表面，从而改变调色剂的表面性质。解决这一难题的一种方法是用树脂覆盖调色剂颗粒的表面。日本专利特开2006-146056公开了一种调色剂，当在常温常湿的环境中或高温高湿的环境中进行打印时，该调色剂具有良好的高温贮存稳定性并表现出良好的打印耐久性。该调色剂包括牢固地固定到调色剂颗粒表面的无机细颗粒。然而，即使无机细颗粒牢固地固定到调色剂颗粒，仍发生脱模剂和树脂组分通过无机细颗粒之间的间隙渗出，并且由于耐久性劣化导致无机细颗粒可能分离。因此，期望进一步改进在严酷的环境中的耐久性，并期望解决部件污染的问题。日本专利特开03-089361公开了一种生产聚合调色剂的方法，其中将硅烷偶联剂添加到反应体系中，以尽量防止着色剂和极性物质暴露在调色剂颗粒表面中，并获得具有窄的带电量分布和非常低的带电量对湿度的依赖性的调色剂。然而，按照这种方法，调色剂颗粒表面上的硅烷化合物的析出量和水解缩聚的是不充分的。期望进一步改善环境稳定性和显影耐久性。日本专利特开08-095284公开了一种不论环境中的温度和湿度而控制调色剂的带电量并形成高质量打印图象的方法。特别地，它公开了一种使用硅烷涂覆调色剂颗粒的表面的聚合调色剂。然而，有机官能团的极性高，水解缩聚和在调色剂颗粒表面上硅烷化合物的析出量是不充分的。期望进一步的改进以提高贮存稳定性，抑制由调色剂熔着对部件的污染，并降低在高温和高湿下带电性的变化引起的图像浓度的变化。日本专利特开2001-75304公开了改进流动性、低温定影性和结块性(blockingproperty)并且抑制流动化剂的脱离的调色剂。该调色剂是聚合的调色剂，其包括其中含有硅化合物的粒状块彼此固着的涂层。然而，发生脱模剂和树脂组分通过含有硅化合物的粒状块之间的间隙的渗出。由于不充分的水解缩聚和在调色剂颗粒表面上不足量硅烷化合物的析出物，因此由在高温高湿环境中带电性的变化导致图像浓度变化。此外，部件被调色剂熔着而污染。期望解决这些问题并期望进一步改进贮存稳定性。
技术实现思路
专利技术要解决的问题本专利技术提供了一种能够解决上述课题的调色剂。特别地，本专利技术提供了一种具有良好的环境稳定性、低温定影性、显影耐久性和贮存稳定性的调色剂。本专利技术的专利技术人已经进行了广泛的研究，并基于该发现做出本专利技术。本专利技术提供了一种调色剂，其包括各自包括含有机硅聚合物的表面层的调色剂颗粒。有机硅聚合物包括由下式(1)或(2)所示的单元：(在式(2)中，L表示亚甲基、亚乙基或亚苯基)。通过用透射电子显微镜(TEM)观察调色剂颗粒的截面而测量的表面层的平均厚度Dav.为5.0nm以上且150.0nm以下。通过对所述调色剂颗粒的表面进行的光电子能谱法(ESCA)而测定的硅浓度为2.5原子％以上。所述调色剂具有140以上且260以下的形状系数SF-2。所述调色剂具有0.970以上且0.990以下的平均圆形度。本专利技术进一步的特征从参照附图的以下示例性实施方式的说明将变得显而易见。附图说明图1是显示用TEM观察的调色剂颗粒的截面图像的例子的图。图2是显示根据用差示扫描量热计(DSC)测量的本专利技术实施方式的调色剂的可逆热流曲线的图。图3是在实施例中使用的图像形成设备的示意图。具体实施方式现在将详细描述本专利技术。根据本专利技术实施方式的调色剂含有各自包括含有机硅聚合物的表面层的调色剂颗粒。有机硅聚合物含有由下式(1)或(2)所示的单元：(在式(2)中，L表示亚甲基、亚乙基或亚苯基。)通过用透射电子显微镜(TEM)观察调色剂颗粒的截面而测量的表面层的平均厚度Dav.为5.0nm以上且150.0nm以下。通过对所述调色剂颗粒的表面进行的光电子能谱法(ESCA)而测定的硅浓度相对于调色剂为2.5原子％以上。所述调色剂具有140以上且260以下的形状系数SF-2。所述调色剂具有0.970以上且0.990以下的平均圆形度。有机硅聚合物由于调色剂颗粒具有含具有由上述式(1)或(2)所示的单元的有机硅聚合物的表面层，因此可以改善所述调色剂颗粒表面的疏水性，并且可以获得具有良好的环境稳定性的调色剂。在由上述式(1)或(2)所示的单元中，有机结构和硅原子之间的键能很强。因此，具有含这种有机硅聚合物的表面层的调色剂颗粒可以显示出良好的显影耐久性。包括由上述式(1)或(2)表示的单元的有机硅聚合物可以是由下式(5)或(6)所表示的聚合物：(在式(5)和(6)中，L表示亚甲基、亚乙基或亚苯基，并且RA和RB各自独立地表示由下式(7)或(8)所示的单元：(在式(8)中，RN表示氢原子或具有1至22个碳原子的烷基，和RM表示氢原子或甲基。)由上述式(5)或(6)表示的有机硅聚合物有助于进一步改进环境稳定性和低温定影性。在式(8)中的RM表示氢原子或甲基，其可改进环境稳定性。在式(8)中的RN表示氢原子或具有1至22个碳原子的烷基，其改进低温定影性和显影耐久性。调色剂颗粒表面的硅浓度通过对所述调色剂颗粒的表面进行的光电子能谱法(ESCA)而测定的调色剂颗粒表面的调色剂的硅浓度dSi相对于硅浓度dSi、氧浓度dO和碳浓度dC的总和(dSi+dO+dC)优选为2.5原子％以上，更优选为5.0原子％以上，并且最优选10.0原子％以上。ESCA是最外表面几个纳米的深度的元素分析技术。当在调色剂颗粒的最外表面层中的硅浓度是2.5原子％以上时，可以降低最外表面层的表面自本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种调色剂，其包含：各自包括含有有机硅聚合物的表面层的调色剂颗粒，所述有机硅聚合物包括由以下式（1）或（2）表示的单元：（在式（2）中，L表示亚甲基、亚乙基或亚苯基），其中，通过用透射电子显微镜观察所述调色剂颗粒的截面而测量的表面层的平均厚度Dav.为5.0nm以上且150.0nm以下，通过对所述调色剂颗粒的表面进行的光电子能谱法而测定的硅浓度为2.5原子％以上，所述调色剂具有140以上且260以下的形状系数SF‑2，并且所述调色剂具有0.970以上且0.990以下的平均圆形度。

【技术特征摘要】
2012.12.28 JP 2012-2882371.一种调色剂，其特征在于，其包含：各自包括含有有机硅聚合物的表面层的调色剂颗粒，所述有机硅聚合物包括由以下式(1)或(2)表示的单元：在式(2)中，L表示亚甲基或亚乙基，其中，通过用透射电子显微镜观察所述调色剂颗粒的截面而测量的表面层的平均厚度Dav.为5.0nm以上且150.0nm以下，通过对所述调色剂颗粒的表面进行的光电子能谱法而测定的硅浓度为2.5原子％以上，所述调色剂具有140以上且260以下的形状系数SF-2，并且所述调色剂具有0.970以上且0.990以下的平均圆形度。2.根据权利要求1所述的调色剂，其中，在用透射电子显微镜观察调色剂颗粒的截面时，绘制16条延伸横跨截面的直线，使得所有直线在作为截面的最大直径的长轴L的中点相交，并且所有交叉角相等，即所有交叉角为11.25°，所得到的32条从中点延伸到截面的外周的线段具有各自的长度，并且在32条线段中，它们中的彼此不相邻的至少两条具有为RAav×0.90以下的长度，其中RAav为32条线段长度的算术平均值。3.根据权利要求1或2所述的调色剂，其中，在所述调色剂颗粒中，关于圆当量直径在所述调色剂的重均粒径的±10％范围内的调色剂颗粒，表面层厚度为5.0nm以下的部分的存在比...

【专利技术属性】
技术研发人员：川口新太郎，野中克之，阿部浩次，矶野直也，照井雄平，桂大侍，杉山享，
申请(专利权)人：佳能株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP