调色剂制造技术

技术编号:10307997 阅读:162 留言:0更新日期:2014-08-08 13:58
提供了具有良好的低温定影性、带电稳定性、环境稳定性和耐久性,并且能够长期稳定地产生高质量图像的调色剂。该调色剂包括具有由核和壳相构成的核-壳结构的调色剂颗粒。核含有粘结剂树脂、着色剂和蜡,壳相含有树脂A。该树脂A是含有主链部位(X)、侧链部位(Y)和侧链部位(Z)的梳形聚合物。主链部位(X)是乙烯基聚合物,侧链部位(Y)具有脂肪族聚酯结构并且聚酯部位的酯基浓度为6.5mmol/g以下,和侧链部位(Z)具有有机聚硅氧烷结构并且硅氧烷部位的Si-O键重复单元的平均数目为2-100。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】调色剂
本专利技术一般地涉及应用于电子照相法、静电记录法和喷墨记录法的调色剂。特别地,本专利技术涉及用于例如复印机、打印机、和传真机的图像形成设备中的调色剂,在所述图像形成设备中,在静电潜像承载构件上形成的调色剂图像被转印到转印材料上并在热和压力下定影,以得到定影图像。
技术介绍
近年来,对于复印机、打印机和传真机,能源节约已经被看作重要的技术目标,并且已期望显著降低定影单元中使用的热量。在这种趋势下,对于能用低能量定影的低定影温度的调色剂存在增长的需求。随着世界范围内对这些设备增长的需求,在各种操作环境下,特别是,在各种不同温度和湿度环境下,对能够稳定形成高质量图像的设备也存在日益增加的需求。在这种趋势下,期望用于这种装置中的调色剂显示不受温度和湿度影响的带电性能和具有甚至在进行大量复印和打印输出之后只引起较小的图像劣化的高耐久性。改善调色剂的低温定影性的通常方法的实例是,降低调色剂中粘结剂树脂的玻璃化转变温度(Tg)。然而,仅仅降低粘结剂树脂的Tg,会损害调色剂的耐热贮存性。被认为难以同时实现低温定影性和耐热贮存性。为了同时实现低温定影性和耐热贮存性,已经对使用具有高度迅速熔融特性的结晶性树脂作为粘结剂树脂的可行性进行研究。在调色剂中通常用作粘结剂树脂的非结晶性树脂在差示扫描量热法(DSC)测量中不具有吸热峰。含有结晶性树脂的粘结剂树脂在DSC测量中显示吸热峰。吸热峰的峰值温度为结晶性树脂的熔点。结晶性聚酯树脂具有高分子链规则地排列的结构,在低于熔点的温度区域中不易软化,并且具有在熔点时或者熔点后迅速熔融且粘度减小的性质。近年来,由于这些性质,结晶性聚酯树脂吸引了大量的关注,对使用结晶性聚酯树脂作为调色剂的材料进行了积极的研究。专利文献1中提出了一种通过以下获得的调色剂,将树脂溶液分散于液态或者超临界的二氧化碳中,从而形成含有树脂和有机溶剂的树脂颗粒,然后除去有机溶剂和二氧化碳,该树脂溶液为溶于有机溶剂中的由含有非结晶性部位和作为基本组分的含有脂肪族聚酯(即,结晶性聚酯)的结晶性部位构成的树脂溶液。专利文献2中提出了一种通过以下获得的调色剂,将含有含具有结晶性聚酯链作为基本构成单元的乙烯基单体的树脂的细颗粒分散在液态或者超临界的二氧化碳中以制备分散体,然后将溶于有机溶剂中的作为粘结剂树脂的树脂的溶液分散到该分散体中,从而形成具有固着至表面上的细颗粒的树脂细颗粒,然后除去有机溶剂和二氧化碳。与使用非结晶性树脂作为粘结剂树脂的通常调色剂相比,这些调色剂由于结晶性聚酯的迅速熔融特性而显示优异的低温定影性。然而由本申请的专利技术人进行的研究显示,这些调色剂不一定具有足够的带电性能,并且在摩擦带电之后具有不能稳定地保持带电量的趋势。当含有这种调色剂的显影剂未搅动而放置时,在随后的显影步骤中,容易出现调色剂飞散到非图像部分和图像缺陷,从而不总得到高质量的图像。其原因可能是,结晶性聚酯的体积电阻率低于通常的非结晶性树脂,并且当树脂中含有的结晶性聚酯露出在颗粒表面时,容易发生电荷泄露。另一种改善调色剂的环境稳定性的可能的方法是,用疏水性材料覆盖调色剂颗粒表面。已知有机聚硅氧烷具有低的表面张力。因此,将有机聚硅氧烷结构引入调色剂颗粒表面部分,可以产生具有不受周围湿度影响的带电性能的调色剂。专利文献3提出通过以下获得的调色剂,将含有结晶性聚酯的树脂的有机溶剂的溶液分散到含有分散的细颗粒的液态或者超临界的二氧化碳中,形成具有固着至表面的细颗粒的树脂颗粒,该分散的细颗粒含有包含具有有机聚硅氧烷结构作为基本构成单元的乙烯基单体(含硅酮的乙烯基单体)的树脂,然后除去有机溶剂和二氧化碳。对根据上述公开得到的调色剂进行定影性方面的评价。发现,与其它具有相似熔融粘度特性的调色剂相比,对定影图像的表面摩擦时,这种调色剂具有易于剥离的趋势。其原因可能是,树脂中包含的具有有机聚硅氧烷结构的乙烯基单体的比例过大,使得调色剂容易受到表面张力的影响,并且使熔融的调色剂与纸张之间的粘着力下降。还对这种调色剂进行了耐久性方面的评价。发现,随着重复评价周期,这种调色剂具有产生显影条带的趋势。其原因可能是,由于有机聚硅氧烷通常具有低于室温的玻璃化转变温度(Tg),因此在乙烯基单体中的硅氧烷部位的聚合度(分子量)变得过大,并且由于树脂中含有的具有有机聚硅氧烷结构的乙烯基单体的比例过大,因此调色剂表面的硬度变得不足,发生熔着在调节构件上。如上所述,需要改进含有结晶性聚酯的调色剂,以实现充分的低温定影性和稳定的带电性能。此外,为了通过引入有机聚硅氧烷结构而改进环境稳定性,必须改进定影图像的稳定性和耐久性。期望提供解决上述问题的调色剂。期望提供具有良好的低温定影性、带电稳定性、环境稳定性和耐久性,并且能够长期稳定地产生高质量图像的调色剂。引证列表专利文献专利文献1日本专利特开2010-168529专利文献2日本专利特开2011-127102专利文献3日本专利特开2011-094135
技术实现思路
本专利技术的方面提供包括调色剂颗粒的调色剂。各调色剂颗粒具有由核和壳相构成的核-壳结构。核含有粘结剂树脂、着色剂和蜡,壳相含有树脂A。该树脂A为具有主链部位(X)、侧链部位(Y)和侧链部位(Z)的梳形聚合物。主链部位(X)是乙烯基聚合物。侧链部位(Y)具有脂肪族聚酯结构,并且聚酯部位的酯基浓度为6.5mmol/g以下。侧链部位(Z)具有其中硅氧烷部位的Si-O键重复单元的平均数目为2-100的有机聚硅氧烷结构。可以提供具有良好的低温定影性、带电稳定性、环境稳定性和耐久性,并且能够长期稳定地产生高质量的图像的调色剂。从以下参考附图的示例性实施方式的描述,本专利技术的进一步特征将变得显而易见。附图说明图1是说明生产调色剂的设备实例的示意图。图2是说明测量调色剂的带电量的设备实例的图。具体实施方式根据本专利技术实施方式的调色剂包括调色剂颗粒,调色剂颗粒各自具有由含有粘结剂树脂、着色剂和蜡的核以及在核的表面含有树脂A的壳相构成的核-壳结构。该调色剂的特征为,树脂A是含有主链部位(X)、侧链部位(Y)和另一种侧链部位(Z)的梳形聚合物。作为用作构成壳相的树脂A的梳形聚合物的主要骨架的主链部位(X)含有乙烯基聚合物。树脂A的实例包括在下面第i)项和第ii)项中描述的梳形聚合物:i)通过将具有侧链部位(Y)的乙烯基单体(y)、具有侧链部位(Z)的乙烯基单体(z)和任选的另一种乙烯基单体共聚得到的梳形聚合物;和ii)除了使用用作用于引入侧链部位的前体的乙烯基单体代替乙烯基单体(y)或者乙烯基单体(z),然后引入侧链部位(Y)或者侧链部位(Z)以外,如第i)项获得梳形聚合物。现在将描述调色剂中含有的梳形聚合物中的侧链部位(Y)。侧链部位(Y)包含具有脂肪族聚酯结构的部位。脂肪族聚酯结构为脂肪族烃基经酯键彼此键合的结构。当大量具有上述结构的部位聚集时,他们规则排列,并显示结晶性。所以,当侧链部位(Y)中含有脂肪族聚酯结构部位(以下也被称为脂肪族聚酯部位或者聚酯部位)时,得到具有高度迅速熔融特性的梳形聚合物。脂肪族烃基可以包括支链结构,但是从增加梳形聚合物结晶性的角度可以为直链脂肪族烃基。脂肪族聚酯部位可以通过脂肪族二醇和脂肪族二羧酸的酯化反应而得到。脂肪族二醇的例子包括具有4-20个碳原子的直链脂本文档来自技高网
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调色剂

【技术保护点】
一种调色剂,其包括调色剂颗粒,其中:各所述调色剂颗粒具有由核和壳相构成的核‑壳结构,所述核包含粘结剂树脂、着色剂和蜡,且所述壳相包含树脂A,且其中:所述树脂A为具有主链部位(X)、侧链部位(Y)、和侧链部位(Z)的梳形聚合物,(i)所述主链部位(X)为乙烯基聚合物,(ii)所述侧链部位(Y)具有脂肪族聚酯结构,其中聚酯部位的酯基浓度为6.5mmol/g以下,并且(iii)所述侧链部位(Z)具有其中硅氧烷部位的Si‑O键重复单元的平均数目为2‑100的有机聚硅氧烷结构。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.11.29 JP 2011-2608871.一种调色剂,其包括调色剂颗粒,其特征在于:各所述调色剂颗粒具有由核和壳相构成的核-壳结构,所述核包含粘结剂树脂、着色剂和蜡,且所述壳相包含树脂A,且其中:所述树脂A为具有主链部位X、侧链部位Y、和侧链部位Z的梳形聚合物,(i)所述主链部位X为乙烯基聚合物,(ii)所述侧链部位Y具有脂肪族聚酯结构,其中聚酯部位的酯基浓度为6.5mmol/g以下,并且(iii)所述侧链部位Z具有其中硅氧烷部位的Si-O键重复单元的平均数目为2-100的有机聚硅氧烷结构。2.根据权利要求1所述的调色剂,其中所述侧链部位Z包含具有由式(1)表示的有机聚硅氧烷结构的部位:[化学式1]其中,R1至R5各自独立地表示具有1-3个碳原子的取代或未取代的烷基,或者取代或未取代的芳基,R6表示具有1-10个碳原子的亚烷基,且n表示2-100的整数。3.根据权利要求1所述的调色剂,其中所述树脂A为通过将以下单体共聚得到的树脂:乙烯基单体y,其具有在聚酯部位中的酯基浓度为6.5mmol/g以下的脂肪族聚酯结构,乙烯基单体z,其具有由式(2)表示的有机聚硅氧烷结构:[化学式2]其中,R7至R11各自独立地表示具有1-3个碳原子的取代或未取代的烷基,或者取代或未取代的芳基,R12表示具有1-10个碳原子的亚烷基,R13表示氢原...

【专利技术属性】
技术研发人员:谷笃森俊文栢孝明衣松彻哉青木健二渡边俊太郎中川义广粕谷贵重
申请(专利权)人:佳能株式会社
类型:发明
国别省市:日本;JP

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