調色劑的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種調色劑。提供端部熱污損性優(yōu)良的調色劑。調色劑包括調色劑顆粒和外部添加劑，其中調色劑顆粒包含粘結劑樹脂和分散在粘結劑樹脂中的有機-無機復合細顆粒，并且有機-無機復合細顆粒(1)具有數(shù)均粒徑為70nm以上且500nm以下，(2)具有無機細顆粒嵌入樹脂顆粒中的結構，源于無機細顆粒的凸部存在于有機-無機復合細顆粒的表面上，(3)具有形狀因子SF-2為103以上且120以下，和(4)包含樹脂組分，所述樹脂組分中THF-不溶物基于樹脂組分的質量的比例為95質量％以上。
【專利說明】調色劑

【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及用于圖像形成方法如電子照相法的調色劑。

【背景技術】
[0002] 需求使用電子照相法的圖像形成設備如打印機和復印機，以實現(xiàn)進一步的高速化 和節(jié)能，并且有效地實現(xiàn)高速化和節(jié)能以提高調色劑的低溫定影性。另一方面，近年來打 印機和復印機已經用于各種目的，并且已經越來越多地頻繁地在各種大小的紙張上進行輸 出。另一方面，容易引起與之一起的問題。
[0003] 例如，當將小尺寸的紙張連續(xù)地進給至定影單元然后比小尺寸的紙張大的尺寸的 紙張也進給至其中時，出現(xiàn)下述問題：連續(xù)地進給小尺寸的紙張由此導致定影單元的區(qū)域 的溫度增加，借此不允許紙張通過，容易引起所謂的端部熱（或高溫）污損出現(xiàn)。
[0004] 即使可以提高調色劑的低溫定影性以使定影單元的預設溫度低于常規(guī)單元的預 設溫度，在連續(xù)進給小尺寸的紙張時定影單元的端部的溫度升高也不可避免，因此還重要 的是提高調色劑的耐熱污損性。為了滿足耐熱污損性，已經提議了各種調色劑。
[0005] 在日本專利申請?zhí)亻_No. 2011-501231中，提出了引入可交聯(lián)樹脂以改進熱污損 的調色劑。在日本專利申請?zhí)亻_No. 2011-002653中，提出了引入軟化溫度比粘結劑樹脂的 軟化溫度高的樹脂顆粒的調色劑。然而，這兩個文獻在聚焦端部的耐熱污損性方面均是不 足的。


【發(fā)明內容】

[0006] 如上所述，本發(fā)明的目的是提供端部熱污損性優(yōu)良的調色劑。
[0007] 本發(fā)明涉及包括調色劑顆粒和外部添加劑的調色劑，其中各所述調色劑顆粒包含 粘結劑樹脂和各自含有樹脂顆粒和無機細顆粒的有機-無機復合細顆粒，所述有機-無機 復合細顆粒分散在粘結劑樹脂中，并且所述有機-無機復合細顆粒（1)具有數(shù)均粒徑為 70nm以上且500nm以下，（2)具有無機細顆粒嵌入樹脂顆粒中的結構，并且在各有機-無 機復合細顆粒的表面上具有源于無機細顆粒的凸部，（3)具有形狀因子SF-2為103以上且 120以下，和（4)包含樹脂組分，所述樹脂組分中THF-不溶物基于樹脂組分的質量的比例為 95質量％以上。
[0008] 本發(fā)明可以提供抑制端部熱污損的發(fā)生的調色劑。
[0009] 從下面示例性實施方案的描述本發(fā)明的進一步特征將變得顯而易見。

【具體實施方式】
[0010] 現(xiàn)在將詳細描述本發(fā)明的優(yōu)選實施方案。
[0011] 首先，研究作為本發(fā)明的問題的端部污損。認為調色劑在可能發(fā)生端部熱污損的 定影單元溫度下處于幾乎熔融的狀態(tài)。本發(fā)明人認為如果甚至在調色劑熔融的此類定影單 元溫度下也可以抑制調色劑的粘度下降，則可以抑制端部熱污損的發(fā)生。
[0012] 眾所周知如果微細的剛性材料分散在具有特定粘度的流體中，則流體具有增加的 粘度（增稠效果），此類現(xiàn)象也可以稱為〃愛因斯坦粘度法則〃。
[0013] 基于該理論，進行下述研究：假設在高溫下熔融的調色劑為流體，并且預先將具有 增稠效果的材料添加至調色劑顆粒（調色劑基礎顆粒）。結果，發(fā)現(xiàn)了雖然未抑制低溫定影 性，但在可能發(fā)生污損的高溫下在調色劑熔融時可以實現(xiàn)增稠效果，抑制端部熱污損的發(fā) 生。
[0014] 本發(fā)明中，可以使用下述調色劑由此抑制端部熱污損。
[0015] 本發(fā)明的調色劑為包括調色劑顆粒和外部添加劑的調色劑，其中各所述調色劑顆 粒包含粘結劑樹脂和分散在粘結劑樹脂中的有機-無機復合細顆粒，并且所述有機-無機 復合細顆粒
[0016] (1)具有數(shù)均粒徑為70nm以上且500nm以下，
[0017] (2)具有無機細顆粒嵌入樹脂顆粒中的結構，源于無機細顆粒的凸部存在于有 機-無機復合細顆粒的表面上，
[0018] (3)具有形狀因子SF-2為103以上且120以下，和
[0019] (4)包含樹脂組分，所述樹脂組分中THF-不溶物基于樹脂組分的質量的比例為95 質量％以上。
[0020] 為了通過使用增稠效果改進端部熱污損，重要的是引入調色劑顆粒的材料為具有 凸部的有機-無機復合細顆粒。有機-無機復合細顆粒具有無機細顆粒嵌入樹脂顆粒的表 面中的結構，并且源于無機細顆粒的凸部存在于有機-無機復合細顆粒的表面上。
[0021] 要求有機-無機復合細顆粒具有形狀因子SF-2為103以上且120以下。這里，形 狀因子SF-2的值使用有機-無機復合細顆粒的放大圖像來確定，所述圖像使用掃描電子顯 微鏡在200, 000-倍放大倍率下拍攝。
[0022] 推測該原因如下：如果考慮增稠效果的模型，則將熔融的調色劑和有機-無機復 合細顆粒分別視為流體和剛性材料，當分散在流體中的剛性材料和流體之間的界面數(shù)量越 大時增稠效果越容易實現(xiàn)。
[0023] 當SF-2小于103時，幾乎不實現(xiàn)增稠效果，因此，傾向于容易發(fā)生端部熱污損。在 其中凸部難以形成在其表面上的材料如樹脂顆粒的情況下，增稠效果難以實現(xiàn)。
[0024] 要求有機-無機復合細顆粒具有數(shù)均粒徑為70nm以上且500nm以下。當數(shù)均粒 徑小于70nm，或大于500nm時，幾乎不獲得增稠效果，因此，傾向于容易發(fā)生端部熱污損。
[0025] 有機-無機復合細顆粒包含其中基于樹脂組分的質量THF-不溶物的比例為95質 量％以上的樹脂組分。該原因是因為使調色劑實現(xiàn)增稠效果重要的是，有機-無機復合細 顆粒的形狀和粒徑甚至在可能發(fā)生端部熱污損的定影單元溫度下也得以維持。此外，在其 中THF-不溶物的比例為95質量％以上的情況下，有機-無機復合細顆粒可以顯示彈性，并 且此類情況在端部熱污損的抑制方面是有利的。當THF-不溶物的比例小于95質量％時， 有機-無機復合細顆粒可以在發(fā)生端部熱污損的定影單元溫度下熔融，并且難以實現(xiàn)增稠 效果。因此，可能顯著地引起端部熱污損發(fā)生。
[0026] 如通過示差掃描量熱儀（DSC)測量的,有機-無機復合細顆粒在20°C _220°C的范 圍中優(yōu)選既不具有吸熱峰也不具有玻璃化轉變點（Tg)。這表明當定影單元溫度升高至接近 在端部熱污損發(fā)生時的200°C時，有機-無機復合細顆粒中的樹脂在至少達至220°C的范圍 中也幾乎不變形。
[0027] 對于本發(fā)明的調色劑，調色劑軟化點Tm可以用作增稠效果的指數(shù)。當添加本發(fā)明 中的有機-無機復合細顆粒以增加調色劑軟化點時，可以在維持定影性的同時改進端部熱 污損。然而，當不添加有機-無機復合細顆粒和僅僅升高粘結劑樹脂的軟化點以增加調色 劑軟化點時，改進端部熱污損，但是定影性傾向于容易劣化。認為即使當添加有機-無機復 合細顆粒以增加調色劑的軟化點時也可以維持定影性的原因是因為，在正常定影時調色劑 的熔融粘度高于在發(fā)生端部熱污損時調色劑的熔融粘度，因此，調色劑不是具有低粘度的 流體以致顯著呈現(xiàn)增稠效果。
[0028] 本發(fā)明中的有機-無機復合細顆粒的無機細顆粒可以為二氧化硅細顆粒或金屬 氧化物細顆粒。當有機-無機復合細顆粒的無機細顆粒為二氧化硅細顆粒或金屬氧化物細 顆粒時，調色劑具有優(yōu)良的帶電性由此改進顯影性。
[0029] 例如，有機-無機復合細顆粒可以根據(jù)國際公布No. W02013/063291中的實施例的 描述來生產。
[0030] 有機-無機復合細顆粒的數(shù)均粒徑和SF-2可以通過改變用于有機-無機復合細 顆粒中的無機細顆粒的粒徑和無機細顆粒的量與樹脂的量的比例來調節(jié)。
[0031] 添加至本發(fā)明中的調色劑顆粒的有機-無機復合細顆粒的量可以根據(jù)增稠效果 的程度來適當?shù)卣{節(jié)。所述量基于100質量份粘結劑樹脂優(yōu)選為0. 1質量份以上且20質 量份以下。
[0032] 現(xiàn)在描述用于本發(fā)明中的調色劑顆粒的粘結劑樹脂。
[0033] 粘結劑樹脂的實例包括聚酯系樹脂、乙烯基系樹脂、環(huán)氧樹脂和聚氨酯樹脂。特別 地，從均勻分散具有極性的電荷控制劑的角度，粘結劑樹脂鑒于顯影性可以優(yōu)選為通常具 有較高極性的聚酯樹脂。
[0034] 聚酯樹脂的組成如下。
[0035] 二元醇組分的實例包括作為鏈狀脂肪族二醇的乙二醇、二甘醇、三甘醇、1，2-丙二 醇、1，3-丙二醇、二丙二醇、1，4_ 丁二醇、1，4_ 丁二烯二醇、三亞甲基二醇、四亞甲基二醇、 五亞甲基二醇、六亞甲基二醇、八亞甲基二醇、九亞甲基二醇、十亞甲基二醇和新戊二醇。
[0036] 芳族二醇的實例包括由下式[2]表示的雙酚及其衍生物，和由下式[3]表示的二 醇類。
[0037]式[2]
[0038]

【權利要求】
1. 一種調色劑，其包括調色劑顆粒和外部添加劑，其特征在于： 各所述調色劑顆粒包含粘結劑樹脂和各自含有樹脂顆粒和無機細顆粒有機-無機復 合細顆粒，所述有機-無機復合細顆粒分散在所述粘結劑樹脂中，和 所述有機-無機復合細顆粒 (1) 具有數(shù)均粒徑為7〇nm W上且500nm W下， (2) 具有所述無機細顆粒嵌入所述樹脂顆粒中的結構，并在各所述有機-無機復合細 顆粒的表面上具有源于所述無機細顆粒的凸部， (3) 具有形狀因子SF-2為103 W上且120 W下，和 (4) 包含樹脂組分，所述樹脂組分中THF-不溶物基于所述樹脂組分的質量的比例為95 質量上。
2. 根據(jù)權利要求1所述的調色劑，其中在所述有機-無機復合細顆粒中的所述無機細 顆粒為二氧化娃細顆粒或金屬氧化物細顆粒。
【文檔編號】G03G9/08GK104345588SQ201410371481
【公開日】2015年2月11日 申請日期:2014年7月30日 優(yōu)先權日:2013年7月31日
【發(fā)明者】西川浩司, 山崎克久, 吉羽大輔, 野村祥太郎, 秋山弘貴, 藤本雅己 申請人:佳能株式會社