调色剂和调色剂的制造方法技术

本发明专利技术涉及调色剂和调色剂的制造方法。所述调色剂包含：包括粘结剂树脂的调色剂颗粒，和外部添加剂，其中所述调色剂颗粒在其表面上包含聚酯树脂；所述调色剂颗粒包含多价金属元素；当所述多价金属元素的在20℃下的电阻率由AΩ·m表示，并且调色剂颗粒中多价金属元素的量由Bμmol/g表示时，满足以下关系：0.025×10

【技术实现步骤摘要】
调色剂和调色剂的制造方法
本专利技术涉及用于静电图像显影的调色剂和其制造方法。
技术介绍
例如电子照相法等经由静电潜像使图像信息可视化的方法目前已经在各个领域中使用，并且需要改善性能，包括改善图像品质和提高速度。特别地，对具有低功耗的小型复印机和打印机的需求不断增长。因此，需要低温定影性优异、具有良好的保存性、并且可以长期保持优异的图像品质的调色剂。为了响应该要求，已经提出了大量通过乳液聚集法制造的调色剂，因为该方法能够使得材料选择性范围广泛、容易控制调色剂颗粒的形状、并且包含大量脱模剂。在乳液聚集法中，制备通过乳液聚合、强制乳化、转相乳化等获得的树脂颗粒分散液，和其中将着色剂分散在溶剂中的着色剂分散液等。其后，将它们混合以形成对应于调色剂粒径的聚集颗粒，然后通过由加热诱发的聚结和熔合制造调色剂。日本专利申请公开第2008-107767号公开了一种通过上述乳液聚集法制造的调色剂，其中在调色剂颗粒中包含铝，并且根据通过X射线荧光确定的净强度，铝的量为0.02至0.30。表明根据该技术，铝与粘结剂树脂分子中的如羧酸等极性部分之间的部分形成交联结构，由此使得可以实现令人满意的带电量和低温定影性二者。日本专利申请公开第2013-3367号公开了作为通过乳液聚集法制造的调色剂使用如下的调色剂的图像形成方法：其中，将数均一次粒径为50nm至150nm的单分散球形颗粒外部添加至其中苯乙烯-丙烯酸系共聚物核表面涂布有苯乙烯-丙烯酸系改性的聚酯壳的调色剂颗粒。根据该技术，使调色剂颗粒表面平滑，增加具有相对大的粒径的外部添加剂对调色剂颗粒的粘附力，可以实现间隔物效果和分离抑制二者，并且可以稳定地制作具有高图像品质的印刷物。
技术实现思路
通常，在通过例如在上文中提到的乳液聚集方法制造的调色剂中，在粘结剂树脂中存在来源于絮凝剂(flocculant)的多价金属离子。这种多价金属离子存在于调色剂颗粒的表面附近和调色剂颗粒的内部，但是在高温高湿的环境中，由于多价金属离子的吸湿特性的影响，调色剂的带电量趋于减少。为解决该问题，在包括前述专利文献中公开的常规调色剂中，已经使用其中用例如二氧化硅或氧化钛等的外部添加剂的细颗粒涂布调色剂颗粒的表面以抑制带电量降低的影响的方法。进一步，如日本专利申请公开第2013-3367号中公开的，已经使用其中组合添加具有相对大的粒径的二氧化硅颗粒作为间隔颗粒，由此抑制外部添加剂细颗粒的嵌入并保持外部添加剂细颗粒的覆盖效果的方法。然而，可以理解，当常规调色剂在对应于更长的寿命和更高的速度的更苛刻的显影过程中使用时，不能抑制高温高湿环境中带电量的减少，并且出现起雾和图像浓度降低的问题。另外，在常规调色剂的情况下，当在相反的低温低湿环境中进行大量打印时，调色剂的流动性趋于降低，并且由于电荷量的累积导致的过度带电很可能发生。发现这就是为什么例如调节不良和显影重影等的图像品质劣化变得明显的原因。如上文所述，常规调色剂在环境带电特性的稳定性上仍然存在问题。本专利技术提供即使在适应于高速度和长寿命使用的图像形成装置中，在高温高湿环境中在浓度的稳定性和起雾抑制方面优异，并且在低温低湿环境中也抑制调节不良和显影重影的发生并且在环境带电特性方面优异的调色剂。本专利技术涉及一种调色剂，其包含：包括粘结剂树脂和多价金属元素的调色剂颗粒，和外部添加剂，其中调色剂颗粒的表面包含聚酯树脂；当多价金属元素的在20℃下的电阻率由AΩ·m表示，并且调色剂颗粒中的多价金属元素的量由Bμmol/g表示时，满足以下关系：0.025×108≤(1/A)×B≤4.500×108；外部添加剂包括二氧化硅颗粒；和二氧化硅颗粒包括数均粒径为20nm至40nm的球形二氧化硅颗粒。根据本专利技术，可以提供即使在适应于高速度和长寿命使用的图像形成装置中，在高温高湿环境中在浓度的稳定性和起雾抑制方面优异，并且在低温低湿环境中也抑制调节不良和显影重影的发生并且在环境带电特性方面优异的调色剂。从以下示例性实施方式的描述中，本专利技术的进一步的特征将变得显而易见。具体实施方式在本专利技术中，除非另有说明，否则表示数值范围的表述"从XX至YY"或"XX至YY"意思是包括上限和下限的数值范围。在下文中，将详细描述本专利技术。本专利技术人已经深入研究了在适应于高速度和长寿命使用的图像形成装置中使用包括其中在粘结剂树脂中存在多价金属元素的调色剂颗粒的调色剂的情况下以下的可能性：(1)在高温高湿的环境中，即使进行大量打印之后，也实现良好的带电上升性能；和(2)在低温低湿的环境中，即使进行大量打印之后，也抑制过度带电现象并保持耐久性。结果发现，在以下情况下可以实现前述目的：(1)调色剂颗粒的表面包含聚酯树脂；(2)调色剂颗粒包括多价金属元素，当多价金属元素的在20℃下的电阻率由AΩ·m表示，并且调色剂颗粒中的多价金属元素的量由Bμmol/g表示时，满足以下关系：0.025×108≤(1/A)×B≤4.500×108。(3)调色剂颗粒包括作为外部添加剂的球形二氧化硅颗粒，并且球形二氧化硅颗粒的数均粒径为20nm至40nm。本专利技术人认为以下是显示本专利技术的效果的原因。如上所述，通过乳液聚集法制造的调色剂包括来源于絮凝剂的多价金属元素。由于多价金属离子具有强的吸湿倾向，在高温高湿环境中，水分的吸附阻碍调色剂颗粒的摩擦带电，并且可能出现由于带电量不足引起的问题。特别地，存在于调色剂颗粒表面附近的多价金属离子趋于泄漏通过与例如载体或显影辊等的电荷赋予构件摩擦而产生的电荷，并经常成为带电阻碍的主要原因。本专利技术中使用的二氧化硅颗粒的形状是球形，并且数均粒径为20nm至40nm。可以观察到，具有这些特征的二氧化硅颗粒在与电荷赋予构件等接触期间在调色剂颗粒表面上轻微滚动。当充电构件与调色剂颗粒表面上存在多价金属离子的局部电荷泄漏点接触时，该滚动增加了存在二氧化硅颗粒的情况。根据本专利技术人进行的研究，在这种情况下，由二氧化硅颗粒保持的电荷首先由于与多价金属离子的接触而泄漏。然而，在泄漏之后即刻，二氧化硅颗粒滚动并离开泄漏点，并且同时，施加与充电构件的接触以引起摩擦带电，并且可以瞬时补偿电荷的局部泄漏。推测该作用发挥了使在调色剂颗粒表面上发生的和从多价金属离子作为起点扩散的电荷损失最小化的效果。球形二氧化硅颗粒可以均匀地分散在调色剂颗粒表面上。认为，当用球形二氧化硅颗粒均匀地覆盖调色剂颗粒的整个表面时，可以甚至更稳定地表现出上述效果。在本专利技术中，当二氧化硅颗粒的圆形度为0.80以上时，判断该颗粒为球形。二氧化硅颗粒的圆形度优选为0.85以上，更优选为0.90以上。上限没有特别限制，但圆形度优选为1.00以下，更优选为0.98以下。当球形二氧化硅颗粒的数均粒径为20nm以上时，球形二氧化硅颗粒可以在与充电构件等接触的同时滚动本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种调色剂，其包含：/n包括粘结剂树脂和多价金属元素的调色剂颗粒，和/n外部添加剂，/n其特征在于，/n所述调色剂颗粒的表面包含聚酯树脂；/n当所述多价金属元素的在20℃下的电阻率由AΩ·m表示，并且所述调色剂颗粒中的所述多价金属元素的量由Bμmol/g表示时，满足以下关系：/n0.025×10

【技术特征摘要】
20190314 JP 2019-047177;20200218 JP 2020-0251101.一种调色剂，其包含：
包括粘结剂树脂和多价金属元素的调色剂颗粒，和
外部添加剂，
其特征在于，
所述调色剂颗粒的表面包含聚酯树脂；
当所述多价金属元素的在20℃下的电阻率由AΩ·m表示，并且所述调色剂颗粒中的所述多价金属元素的量由Bμmol/g表示时，满足以下关系：
0.025×108≤(1/A)×B≤4.500×108；
所述外部添加剂包括二氧化硅颗粒；和
所述二氧化硅颗粒包括数均粒径为20nm至40nm的球形二氧化硅颗粒。


2.根据权利要求1所述的调色剂，其中所述多价金属元素是选自由铝、铁、镁和钙组成的组中的至少一种。


3.根据权利要求1或2所述的调色剂，其中所述多价金属元素是选自由铝、铁、镁和钙组成的组中的至少一种；
当所述多价金属元素包括铝时，所述调色剂颗粒中的铝的量为0.080μmol/g至0.400μmol/g；
当所述多价金属元素包括铁时，所述调色剂颗粒中的铁的量为0.270μmol/g至1.250μmol/g；
当所述多价金属元素包括镁时，所述调色剂颗粒中的镁的量为2.000μ...

【专利技术属性】
技术研发人员：中山宪一，镝木武志，川口新太郎，天野翔太，
申请(专利权)人：佳能株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP