专利名称：调色剂用树脂和调色剂的制作方法
技术领域：
本发明涉及包含在调色剂中的用于调色剂的树脂，所述调色剂用在利用电子照相或静电印刷的成像方法或调色剂喷射成像方法中。特别地，本发明涉及包含在提供于定影方法中的调色剂中的调色剂用树脂，所述定影方法包括在热和压力下将通过该调色剂形成的调色剂图像定影在印刷薄片如转印材料上。此外，本发明涉及包含该调色剂用树脂的调色剂。
背景技术：
传统上，构建利用电子照相、静电印刷等的成像方法，以便通过静电力将在感光鼓上的静电潜像显影，该静电力取决于该感光鼓上的电势差。在这种情况下，通过调色剂之间或调色剂和载体之间的摩擦，以及进一步由于与控制刮板的摩擦而使调色剂带电。因此，除了控制调色剂粒径和粒径分布等之外，还必需控制调色剂的带电性。为了控制调色剂的带电性，可以利用粘结剂树脂本身的摩擦带电性能。然而，通常用于调色剂的粘结剂树脂具有低的摩擦带电性能以致难以通过该粘结剂树脂的组成控制带电性。因此，一般地，添加电荷控制剂以赋予调色剂带电性。传统上，可带负电的电荷控制剂包括单偶氮染料的金属配合盐；硝基腐殖酸和其盐；水杨酸、烷基水杨酸、二烷基水杨酸、萘甲酸、二羧酸等的金属化合物、硼化合物、脲化合物和硅化合物；杯芳烃；磺化铜酞菁颜料；氯化链烷烃等。这些电荷控制剂具有复杂的结构并且它们的性能是可变的，它们中的大多数具有差的稳定性；特别地， 它们中的大多数在带电性方面取决于它们的环境如温度和湿度而变化。此外，它们中一些由于在加热捏合时的分解或类似情况而变性。此外，要添加到调色剂中的电荷控制剂必须以赋予该调色剂摩擦带电性的一定量存在于该调色剂的表面上。因此，调色剂之间的摩擦， 调色剂与载体的碰撞，调色剂与输送机套筒、辊、控制刮板、感光鼓或类似物的摩擦使得电荷控制剂从调色剂的表面脱落，这可能引起载体等的污染以及显影构件，感光鼓等的污染。 在这种情况下，增加打印张数导致带电性降低，引起周边构件劣化，以及造成诸如图像浓度变化和图像质量下降的问题。因此，还必须考虑电荷控制剂从调色剂脱离的难题。此外，为了可应用到全色调色剂，加入调色剂的添加剂优选是无色的，此外，为了可用于聚合调色剂，添加剂优选没有聚合抑制性能。如上所述，对于电荷控制剂要求许多性能。然后，要求可以长时间稳定地赋予调色剂足够电荷的电荷控制剂。此外，已经开发的调色剂图像的定影方法包括利用热辊的压力加热方法(下文中称为"热辊定影法")和热定影方法，该热定影方法包括让要定影的薄片与加热构件通过定影膜接触而将调色剂图像定影(下文中称为"膜定影法")。在热辊定影法和膜定影法的情况下，热辊或定影膜的表面与在待定影薄片上的调色剂图像压力接触。因此，在该薄片上熔化调色剂图像的热效率极高。这使得迅速和良好地进行定影。近年来，要求电子照相设备具有各种性能例如高图像质量、小型和轻质，高速和高生产率、低能耗、高可靠性、低成本、无需维护性等。对于定影法，要求开发可以实现更高速度、更低能耗、更高可靠性的体系和材料。然而，为了解决由热辊定影法和膜定影法引起的那些问题，必需更大程度地改进调色剂的定影性能和必须改进低温定影性能以及抗污损性倉泛。包含与粘结剂树脂具有高亲合性的蜡的调色剂在规定的定影条件下显示良好的抗污损性能和低温定影性能(例如，参见日本专利申请特开H08-050367和2001-318484)。 然而，在那些调色剂中，蜡变得与粘结剂树脂相容，以致调色剂的玻璃化转变温度和调色剂的熔体粘度趋于降低。在这种情况下，如果尝试进一步改进低温性能，则除了贮存稳定性和流动性之外，带电性也趋于劣化；特别地，当进行连续打印时，趋于出现图像浓度显著下降或有缺陷的图像。因此，要求具有优异的带电性同时还具有优良的低温定影性能的调色剂。另外，盛行的打印机设备包括最近市场上的LED和激光束打印机，并且在技术趋势中要求更高的分辨率。此外，复印机也朝着更高功能并因此朝数字化方向发展。这一技术方向(主要通过利用激光形成静电潜像的方法达到)也瞄准更高的分辨率。此外，要求显影方法能够提供高精度图像。作为满足这些要求的一种手段，具有较小颗粒尺寸的调色剂的开发已经在进行中，并已提出在规定的颗粒尺寸分布内具有小颗粒尺寸的调色剂(例如，参见日本专利申请特开H01-112253、日本专利申请特开H01-191156，日本专利申请特开H02-284156，日本专利申请特开H02-284158，日本专利申请特开H03-181952和日本专利申请特开H04-162048)。然而，调色剂的颗粒尺寸越小，控制该调色剂的摩擦电荷越重要。也就是说，在具有小颗粒尺寸的调色剂的情况下，不能为各个调色剂颗粒赋予均匀的带电量导致图像稳定性方面的显著下降。理由如下。(I)具有较小颗粒尺寸的调色剂对感光构件具有较大附着能力(镜像力、范德华力等)，导致在转印之后剩余的调色剂趋于增加。(2)调色剂颗粒尺寸的下降伴随有流动性的劣化，以致各个调色剂颗粒的带电量趋于不均匀，从而导致起雾或转印性下降。在这些情况下，已经深入地进行改进调色剂电荷性能的研究，近年来，因为考虑到环境、要求更稳定的带电性、生产成本等方面，已经建议使用具有电荷控制功能的树脂作为调色剂的原材料(例如，参见日本专利公开H08-012467和日本专利号2663016)。根据该文献，可以获得具有改进的带电性的调色剂。然而，本发明的发明人对调色剂进行的研究揭示，当打印输出的数量变大时，相反极性的调色剂在显影装置中逐渐增加， 这引起所谓的反转起雾(reversal fog)趋于发生的问题。此外，尚有改进调色剂的低温定影性的余地。已经提出了包括含磺酸基的丙烯酰胺和乙烯基单体的共聚物的进一步改进的调色剂(例如，参见日本专利申请特开H 11-184165、日本专利申请特开H 11-288129和日本专利申请特开2000-056518)。然而，对于这些文献中公开的技术，当通过接触单组分显影体系等增加工艺速度时，仍存在改进带电性能的余地(特别是，初始升高性能)。传统上，对具有电荷控制功能的树脂的带电性改进也提出了若干建议(例如，参见日本专利申请特开HO 1-191156和日本专利申请特开H02-284156)。根据该文献，可以获得显示相对良好的带电性升高和具有良好的各种添加剂在粘结剂树脂中的分散性的调色剂。然而，尚有改进在耐久运行前后或在高温高湿下的带电量稳定性和转印性的余地。此外，已经建议使用具有磺酸基的聚酯树脂作为电荷控制树脂(例如，参见日本专利申请特开2003-215853、日本专利2972987和日本专利3179663)。然而，尚有改进带电性能，特别是改进在高温高湿条件下带电量稳定性不充分的余地。
发明内容
在这些情况下，已进行本发明。也就是说，本发明的目的是提供具有良好定影性和带电性能的调色剂。本发明的另一个目的是提供从最初阶段到打印输出多张之后仍可以提供稳定图像的调色剂。作为深入研究的结果，本发明发明人已经发现，通过将具有磺酸酯基作为取代基的芳基连接到具有聚酯单元的树脂上，可以改进调色剂的带电性能并且可以获得具有优异定影性、显影和转印性能的调色剂用树脂。基于这一发现完成了本发明。S卩，本发明涉及以下调色剂用树脂，并涉及以下调色剂。(I)包含树脂组分的调色剂用树脂，该树脂组分同时具有通过多元醇组分与多元羧酸组分的缩聚产生的聚酯单元以及具有磺酸酯基作为取代基的芳基。(2)包含调色剂颗粒的调色剂，该调色剂颗粒至少包含粘结剂树脂、着色剂和该调色剂用树脂。使用根据本发明的调色剂用树脂使得提供具有良好低温定影性和稳定的摩擦带电性、优良的显影性和转印性并且能够长时间提供稳定图像的调色剂。
具体实施例方式根据本发明的调色剂用树脂的最特性化的特征是它含有具有磺酸酯基作为取代基的芳基。与传统上提出的具有磺酸基的树脂相比较，具有磺酸酯基的树脂使得可以改进带电性能。结果，含有该树脂的调色剂具有优良的初始摩擦带电升高性能。虽然为此的原因不清楚，但是据推测磺酸酯基与磺酸基相比较具有更强的疏水性，原因在于其吸电子性能发挥作用而不会受空气中水分子的影响。此外，具有盐结构的官能团例如磺酸盐基在高温高湿环境中易于受空气中水分子的影响，以致调色剂表面上的电阻下降趋于发生。因此， 磺酸酯基的电荷稳定性优于具有盐结构的官能团例如磺酸盐基，可以抑制起雾等的发生。此外，当通过造粒步骤在水性介质中生产调色剂时，使用具有磺酸基或磺酸盐基的树脂导致强烈的对于可造粒性的不利影响，因此其在调色剂中的含量在一些情况下可能受到限制。另一方面，具有磺酸酯基的树脂对可造粒性几乎没有影响，以致其在调色剂中的含量可以增加。此外，已经证实，通过芳基明显地发挥磺酸酯基的效果。推测起来，这是因为磺酸酯基通过芳环的连接致使磺酸酯基的分子轨道能级由于该芳环的共轭体系而产生变化。芳基优选是苯基或萘基。此外，芳基可以具有其它取代基，其具体实例包括具有1-8个碳原子的烷基、具有
权利要求
1.一种调色剂，其包含调色剂颗粒，所述调色剂颗粒至少包含粘结剂树脂、着色剂和电荷控制树脂，其中所述电荷控制树脂具有主链和键合至所述主链的芳基，所述主链包含通过多元醇组分与多元羧酸组分的缩聚产生的聚酯单元,和所述芳基具有磺酸酯基作为取代基。
2.根据权利要求I所述的调色剂，其中所述具有磺酸酯基作为取代基的芳基是具有磺酸酯基作为取代基的苯基或具有磺酸酯基作为取代基的萘基。
3.根据权利要求I所述的调色剂，其中所述磺酸酯基具有由下式表示的结构-SO3R1其中R1表示具有1-12个碳原子的烷基或苯基。
4.根据权利要求I所述的调色剂，其中所述具有磺酸酯基作为取代基的芳基通过酰胺键键合。
5.根据权利要求I所述的调色剂，其中所述芳基由下式表示
6.根据权利要求I所述的调色剂，其中相对于100.O质量份所述粘结剂树脂，以 O. 1-20. O质量份的量包含所述电荷控制树脂。
7.根据权利要求I所述的调色剂，其中所述调色剂颗粒是通过包括将含所述电荷控制树脂的组合物分散在水性介质中的步骤的生产方法形成的调色剂颗粒。
8.根据权利要求I所述的调色剂，其中所述调色剂颗粒通过以下生产将所述粘结剂树脂、所述着色剂和所述电荷控制树脂溶解或分散在有机溶剂中，以制备液体混合物，将所述液体混合物分散在水性介质中，以形成调色剂颗粒，和将所述有机溶剂从调色剂颗粒除去。
9.根据权利要求I所述的调色剂，其中所述调色剂颗粒通过以下生产将单体、所述着色剂和所述电荷控制树脂和聚合引发剂混合，以制备单体组合物，将所述单体组合物分散在水性介质中，和将所述单体组合物中的所述单体聚合，以形成调色剂颗粒。
10.根据权利要求I所述的调色剂，其中所述电荷控制树脂包含O.I至O. 9mmol/g的所述芳基。
11.根据权利要求I所述的调色剂，其中所述主链为所述聚酯单元键合至通过乙烯基单体组分的聚合形成的乙烯基聚合物单元的杂化树脂。
12.根据权利要求I所述的调色剂，其中所述电荷控制树脂具有通过凝胶渗透色谱法计算的重均分子量(Mw)在2，000至200，000的范围内。
13.根据权利要求I所述的调色剂，其中所述电荷控制树脂具有通过凝胶渗透色谱法计算的重均分子量(Mw)与数均分子量(Mn)的比值(Mw/Mn)在I. O至6. O的范围内。
14.根据权利要求I所述的调色剂，其中所述电荷控制树脂具有O.I至40. 0mgK0H/g的酸值。
全文摘要
本发明涉及调色剂用树脂和调色剂。公开一种调色剂用树脂，其包含树脂组分，该树脂组分同时具有通过多元醇组分与多元羧酸组分的缩聚产生的聚酯单元和具有磺酸酯基作为取代基的芳基。还公开包含该调色剂用树脂的调色剂。
文档编号G03G9/097GK102608885SQ20121005538
公开日2012年7月25日 申请日期2006年11月10日 优先权日2005年11月11日
发明者板桥仁, 池田武志, 矢野哲哉, 福井树, 藤本则和, 见目敬, 谷笃 申请人:佳能株式会社