CN107533306A - 静电潜像显影用调色剂 - Google Patents

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Abstract

静电潜像显影用调色剂含有若干调色剂颗粒,该调色剂颗粒具备调色剂母粒、及附着于调色剂母粒的表面的无机颗粒。调色剂母粒具备调色剂核(11)、覆盖调色剂核(11)的表面的壳层(12)。壳层(12)具有膜状的第一域(12a)、及颗粒状的第二域(12b)。第一域(12a)实质上由非交联树脂构成。第二域(12b)实质上由交联树脂构成。交联树脂的玻璃化转变温度比非交联树脂的玻璃化转变温度高40℃以上。第一域(12a)的表面吸附力为20.0nN以上40.0nN以下。第二域(12b)的表面吸附力为4.0nN以上小于20.0nN。

Description

静电潜像显影用调色剂
技术领域
本发明涉及静电潜像显影用调色剂。
背景技术
胶囊调色剂中含有的调色剂颗粒具备:核、以及形成于核的表面的壳层(胶囊层)(例如,参照专利文献1)。专利文献1所记载的调色剂的制造方法中,将核(调色剂芯材)与玻璃化转变温度(玻璃转变温度)不同的2种树脂微粒混合,来在核的表面形成壳层。
〔专利文献〕
专利文献1:日本特开2001-201891号公报
发明内容
然而,仅通过专利文献1所公开的技术,却难以提供一种耐热贮存性、低温定影性及外部添加剂保持性都优异的静电潜像显影用调色剂。
本发明鉴于上述技术问题,目的在于提供一种耐热贮存性、低温定影性及外部添加剂保持性都优异的静电潜像显影用调色剂。
本发明所涉及的静电潜像显影用调色剂含有若干调色剂颗粒,该调色剂颗粒具备调色剂母粒、及附着于所述调色剂母粒的表面的无机颗粒。所述调色剂母粒具备核、及覆盖所述核的表面的壳层。所述壳层具有膜状的第一域及颗粒状的第二域。所述第一域实质上由非交联树脂构成。所述第二域实质上由交联树脂构成。所述交联树脂的玻璃化转变温度比所述非交联树脂的玻璃化转变温度高40℃以上。所述第一域的表面吸附力为20.0nN以上40.0nN以下。所述第二域的表面吸附力为4.0nN以上且小于20.0nN。
〔发明效果〕
根据本发明,能够提供一种耐热贮存性、低温定影性及外部添加剂保持性都优异的静电潜像显影用调色剂。
附图说明
图1是示出本发明的实施方式所涉及的静电潜像显影用调色剂中含有的调色剂颗粒的断面结构的一例图。
图2是放大示出图1所示的调色剂母粒的表面一部分的图。
图3是用扫描型探针显微镜(SPM)对本发明的实施方式所涉及的调色剂拍摄调色剂母粒的表面得到的照片。
图4是用透射电子显微镜(TEM)对本发明的实施方式所涉及的调色剂拍摄调色剂母粒的断面(尤其是壳层的断面)得到的照片。
具体实施方式
对本发明的实施方式进行详细说明。此外,若无特别规定,关于粉末(更具体地,调色剂核、调色剂母粒、外部添加剂或调色剂等)的评价结果(表示形状或物性等的值),通过从粉末中选取相当数量的普通颗粒,并对这些普通颗粒的每一个进行测量后得到的个数平均值。
若无特别规定,粉末的数均粒径是使用显微镜测量的一次颗粒的圆相当径(面积与颗粒的投影面积相同的圆的直径)的个数平均值;粉末的体积中位径(D50)的测量值是用激光衍射/散射式粒度分布测量装置(株式会社堀场制作所制造“LA-750”)测量得到的值;酸值及羟值的各个测量值是按照“JIS(日本工业标准)K0070-1992”测量得到的值;数均分子量(Mn)及重均分子量(Mw)的各个测量值是用凝胶渗透色谱仪测量得到的值。
以下,有时在化合物名称之后加上“类”来统称该化合物及其衍生物。在化合物名称之后加上“类”来表示聚合物名称的情况下,表示聚合物的重复单元源自该化合物或者其衍生物。此外,有时将丙烯基和甲基丙烯基统称为“(甲基)丙烯基”,有时将丙烯酸和甲基丙烯酸统称为“(甲基)丙烯酸”。
本说明书中,将未处理的二氧化硅颗粒(以下,记载为二氧化硅基体)、及二氧化硅基体实施表面处理而得到的二氧化硅颗粒(经过了表面处理的二氧化硅颗粒)都记载为“二氧化硅颗粒”。此外,有时将通过表面处理剂疏水化了的二氧化硅颗粒记载为疏水性二氧化硅颗粒,将通过表面处理剂带正电的二氧化硅颗粒记载为带正电性二氧化硅颗粒。
本实施方式所涉及的调色剂例如能够作为带正电性调色剂,较佳地应用于静电潜像的显影。本实施方式的调色剂是含有若干调色剂颗粒(分别具有后述结构的颗粒)的粉末。调色剂可以用作单组分显影剂。此外,也可以用混合装置(更具体地,球磨机等)将调色剂与载体混合,来制备双组分显影剂。为了形成高画质的图像,载体优选使用铁氧体载体(铁氧体颗粒的粉末)。此外,为了长期保持高画质的图像,优选使用磁性载体颗粒,该磁性载体颗粒具有载体核以及包覆载体核的树脂层。为了使载体颗粒具有磁性,可以通过磁性材料(例如,铁氧体)来形成载体核,也可以用分散有磁性颗粒的树脂来形成载体核。此外,也可以将磁性颗粒分散在包覆载体核的树脂层中。为了形成高画质的图像,相对于载体100质量份,双组分显影剂中的调色剂的量优选为5质量份以上15质量份以下。并且,双组分显影剂所含的带正电性调色剂是通过与载体摩擦而带正电的。
本实施方式所涉及的调色剂所含的调色剂颗粒具备:调色剂母粒及附着于调色剂母粒的表面的外部添加剂(具体地,无机颗粒)。调色剂母粒具备核(以下,记载为调色剂核)、及形成于调色剂核的表面的壳层(胶囊层)。调色剂核含有粘结树脂。此外,调色剂核也可以含有内部添加剂(例如,着色剂、脱模剂、电荷控制剂及磁性粉末的至少1种)。以下,将用来形成壳层的材料记载为壳材料。
本实施方式所涉及的调色剂例如可以用在电子照相装置(图像形成装置)的图像形成中。以下,对电子照相装置的图像形成方法的一个例子进行说明。
首先,电子照相装置的像形成部(例如,带电装置及曝光装置)基于图像数据,在感光体(例如,感光鼓的表层部)上形成静电潜像。接着,电子照相装置的显影装置(具体地,安装有显影剂(含调色剂)的显影装置)将调色剂提供给感光体,使形成于感光体的静电潜像显影。调色剂在被提供至感光体以前,通过与显影装置内的载体、显影套筒或刮板的摩擦而带电。例如,带正电性调色剂带正电。显影工序中,配置于感光体附近的显影套筒(例如,显影装置内的显影辊的表层部)上的调色剂(具体地,带电了的调色剂)被提供到感光体,所提供的调色剂通过附着于感光体的静电潜像,而在感光体上形成调色剂像。消耗的调色剂从收纳补充用调色剂的调色剂容器被补充到显影装置。
接着,在转印工序中,电子照相装置的转印装置将感光体上的调色剂像转印到中间转印体(例如,转印带)后,再将中间转印体上的调色剂像转印到记录媒介(例如,纸张)。然后,电子照相装置的定影装置(定影方式:由加热辊及加压辊进行的夹持定影)对调色剂进行加热及加压,来使调色剂定影于记录媒介。其结果,在记录媒介上形成图像。例如,可以通过将黑色、黄色、品红色及青色这四种颜色的调色剂像重合,来形成全彩色图像。此外,转印方式也可以是直接转印方式,即,感光体上的调色剂像不经由中间转印体,而被直接转印到记录媒介。此外,定影方式也可以是带式定影方式。
本实施方式所涉及的调色剂是具有下述结构(以下,记载为基本结构)的静电潜像显影用调色剂。
(调色剂的基本结构)
静电潜像显影用调色剂含有若干调色剂颗粒,该调色剂颗粒具备调色剂母粒及无机颗粒(外部添加剂)。调色剂母粒具备调色剂核及壳层。壳层具有膜状的第一域及颗粒状的第二域。第一域实质上由非交联树脂构成。第二域实质上由交联树脂构成。交联树脂的玻璃化转变温度(Tg)比非交联树脂的玻璃化转变温度(Tg)高40℃以上。第一域的表面吸附力(以下,记载为第一表面吸附力)为20.0nN以上40.0nN以下。第二域的表面吸附力(以下,记载为第二表面吸附力)为4.0nN以上且小于20.0nN。第一域可以是没有颗粒感的膜,也可以是有颗粒感的膜。表面吸附力的测量方法是与后述实施例相同的方法或其代替方法。
具有上述基本结构的调色剂的耐热贮存性、低温定影性及外部添加剂保持性都优异。以下,对上述基本结构的作用及效果进行详细说明。
例如,用树脂膜来覆盖调色剂核,能够提高调色剂的耐热贮存性。用于形成树脂膜的材料可以使用树脂颗粒。可以通过使树脂颗粒熔化而以膜状的形态固化,来形成树脂膜。用玻璃化转变温度(Tg)低的非交联树脂颗粒,在调色剂核的表面形成树脂膜,由此用较薄的树脂膜(低Tg的非交联树脂膜)能够广范围地覆盖调色剂核的表面。然而,如此形成的非交联树脂膜的厚度容易产生较大的不均匀。可以认为,这样的膜厚不均起因于树脂颗粒的凝聚。若调色剂核的表面区域中、调色剂核露出于树脂膜的区域(不被树脂膜覆盖的区域)的面积比例变大,则调色剂的耐热贮存性往往变差。另一方面,若增加树脂膜的整体厚度而使调色剂核的整个表面被树脂膜覆盖,调色剂的低温定影性往往变差。
本发明的发明人发现,通过用非交联树脂膜不完全(低覆盖率)地覆盖调色剂核的表面,并用交联树脂颗粒来填埋该膜的间隙,能够形成均匀的壳层(甚至能够确保调色剂充分的耐热贮存性)。具有前述的基本结构的调色剂中,壳层具有膜状的第一域及颗粒状的第二域。第一域实质上由非交联树脂构成。第二域实质上由交联树脂构成。此外,交联树脂的玻璃化转变温度(Tg)比非交联树脂的玻璃化转变温度(Tg)高40℃以上。可以通过第一域(低Tg的非交联树脂膜)及第二域(高Tg的交联树脂颗粒)覆盖调色剂核,来兼顾调色剂的耐热贮存性及低温定影性。通过使第二域存在于调色剂核的表面区域中、调色剂核从第一域露出的区域,不仅能够使第一域的膜厚较薄来确保调色剂的低温定影性,而且能够提高调色剂的耐热贮存性。为了确保调色剂充分的低温定影性,优选为第一域在调色剂核的表面上的平均高度为10nm以上小于50nm。
为了兼顾调色剂的耐热贮存性及外部添加剂保持性,第一域的表面吸附力(第一表面吸附力)优选为20.0nN以上40.0nN以下。若第一表面吸附力过大,调色剂颗粒彼此之间则容易凝聚,从而调色剂的耐热贮存性往往不充分。并且,若第一表面吸附力过大,调色剂的耐成膜性则有变差的倾向。而当第一表面吸附力过小时,调色剂的外部添加剂保持性则往往不充分。
为了实现在确保调色剂充分的耐热贮存性的同时,抑制壳层(尤其是第二域)的脱离,第二域的表面吸附力(第二表面吸附力)优选为4.0nN以上且小于20.0nN。若第二表面吸附力过大,调色剂颗粒彼此之间则容易凝聚,从而调色剂的耐热贮存性往往不充分。并且,若第二表面吸附力过大,调色剂的耐成膜性则有变差的倾向。而当第二表面吸附力过小时,调色剂核与第二域之间的结合力则不充分,从而第二域容易从调色剂核的表面脱离。
为了兼顾调色剂的耐热贮存性及外部添加剂保持性,优选的是,第一表面吸附力减去第二表面吸附力后的差(=第一表面吸附力-第二表面吸附力)为+15nN以上+35nN以下。第一表面吸附力及第二表面吸附力分别可以通过改变第一域及第二域各自的单体的种类或比率来得到调整。
上述基本结构中,交联树脂的Tg比非交联树脂的Tg高40℃以上。可以认为,第二域因具有较高的Tg,而有利于提高调色剂颗粒的耐热性。为了形成优质的壳层,交联树脂的Tg减去非交联树脂的Tg后的差(=交联树脂的Tg-非交联树脂的Tg)优选为+40℃以上+80℃以下。交联树脂及非交联树脂各自的玻璃化转变温度(Tg)例如可以通过改变树脂的成分(单体)的种类或量(配比)来得到调整。
上述基本结构中,第二域实质上由交联树脂构成。因此,可以认为,第二域变为硬颗粒,而在调色剂颗粒之间发挥隔片的作用。为了使第二域发挥隔片的作用,第二域的数均粒径优选为大于第一域的平均高度。
为了兼顾调色剂的耐热贮存性及低温定影性,上述基本结构中优选为具有从调色剂核侧开始按第一域(膜状域)及第二域(颗粒状域)的顺序层叠的层叠结构。具体地,优选的是,壳层包含:只由第一域构成的部分(以下,记载为第一壳部)、只由第二域构成的部分(以下,记载为第二壳部)、从调色剂核侧开始按第一域及第二域的顺序重叠的部分(以下,记载为第三壳部),并且不含从调色剂核侧开始按第二域及第一域的顺序重叠的部分。例如,壳层形成工序中,使低Tg的非交联树脂(或其前驱物)附着于调色剂核的表面后,使高Tg的交联树脂颗粒附着于调色剂核的表面,由此,能够形成上述层叠结构(下:第一域;上:第二域)。同时形成第一域及第二域的情况下,可以认为,尽管低Tg的非交联树脂往往先于高Tg的交联树脂附着于调色剂核,但一部分非交联树脂膜形成于交联树脂颗粒上。若调色剂核的表面区域中按交联树脂颗粒及非交联树脂膜的顺序层叠的区域变得过多,可以认为调色剂的低温定影性变差。
为了兼顾调色剂的耐热贮存性及低温定影性,优选的是,第一域(膜状域)及第二域(颗粒状域)互相具有相同极性。第一域与第二域之间形成电排斥,从而第二域容易配置于第一域的间隙。此外,为了增强调色剂核与壳层之间的结合,优选为第一域及第二域分别具有与调色剂核的极性(例如,阴离子性)相反的极性(例如,阳离子性)。
为了提高调色剂的低温定影性,前述的基本结构中,调色剂核的玻璃化转变温度优选为低于第一域的非交联树脂的玻璃化转变温度。为了提高高速定影时调色剂的定影性,调色剂核的玻璃化转变温度(Tg)优选为20℃以上55℃以下。
为了适当地降低调色剂核的玻璃化转变温度,调色剂核优选为含有结晶性聚酯树脂与非结晶性聚酯树脂。
结晶性聚酯树脂的优选例如下述单体(树脂原料)的聚合物,该单体含有:1种以上的碳原子数2以上8以下的α,ω-链烷二醇(例如,2种α,ω-链烷二醇:碳原子数4的1,4-丁二醇及碳原子数6的1,6-己二醇)、1种以上的碳原子数(包含2个羧基的碳)4以上10以下的α,ω-链烷二羧酸(例如,碳原子数4的琥珀酸)、1种以上的苯乙烯类单体(例如,苯乙烯)、1种以上的丙烯酸类单体(例如,丙烯酸)。
为了使调色剂核具有适当的明确熔点(sharp melt)性,优选为,使调色剂核中含有结晶性指数为0.90以上1.20以下的结晶性聚酯树脂。树脂的结晶性指数相当于树脂的软化点(Tm)相对于树脂的熔点(Mp)的比率(=Tm/Mp)。在多数情况下不能够测量非结晶性树脂明确的Mp。结晶性聚酯树脂的结晶性指数可以通过改变用于合成结晶性聚酯树脂的材料的种类或使用量(配比),而得到调整。调色剂核可以只含有1种结晶性聚酯树脂,也可以含有2种以上结晶性聚酯树脂。
为了兼顾调色剂的耐热贮存性及低温定影性,调色剂核优选为包含若干种具有不同软化点(Tm)的非结晶性聚酯树脂,尤其优选为包含软化点90℃以下的非结晶性聚酯树脂、软化点100℃以上120℃以下的非结晶性聚酯树脂及软化点125℃以上的非结晶性聚酯树脂。
软化点90℃以下的非结晶性聚酯树脂的优选例例如是:含有双酚(例如,双酚A环氧乙烷加成物及/或双酚A环氧丙烷加成物)来作为醇成分,并且含有芳香族二羧酸(例如,对苯二甲酸)及不饱和二羧酸(例如,富马酸)来作为酸成分的非结晶性聚酯树脂。
软化点100℃以上120℃以下的非结晶性聚酯树脂的优选例例如是:包含双酚(例如,双酚A环氧乙烷加成物及/或双酚A环氧丙烷加成物)作为醇成分,并且含有芳香族二羧酸(例如,对苯二甲酸)且不含不饱和二羧酸作为酸成分的非结晶性聚酯树脂。
软化点125℃以上的非结晶性聚酯树脂的优选例例如是:包含双酚(例如,双酚A环氧乙烷加成物及/或双酚A环氧丙烷加成物)作为醇成分,并且包含具有碳原子数10以上20以下的烷基的二羧酸(例如,具有碳原子数12的烷基的十二烷基琥珀酸)、不饱和二羧酸(例如,富马酸)、及三元羧酸(例如,偏苯三甲酸)作为酸成分的非结晶性聚酯树脂。
一般地,调色剂核被大致分为粉碎核(也称为粉碎调色剂)和聚合核(称为化学调色剂)。粉碎法中得到的调色剂核属于粉碎核,凝聚法中得到的调色剂核属于聚合核。具有前述的基本结构的调色剂中,调色剂核优选为是含有聚酯树脂的粉碎核。
以下,参照图1及图2,对本实施方式所涉及的调色剂的结构的一例进行说明。图1是示出本实施方式所涉及的调色剂所含的调色剂颗粒的结构的一例图。图2是放大示出图1所示的调色剂母粒的一部分的图。图2中,省略外部添加剂,而仅示出调色剂母粒。
图1所示的调色剂颗粒10具备:调色剂母粒、附着于调色剂母粒的表面的无机颗粒13(外部添加剂)。调色剂母粒具备:调色剂核11、形成于调色剂核11的表面的壳层12。壳层12覆盖调色剂核11的表面。
如图2所示,调色剂颗粒10中,壳层12具有膜状的第一域12a及颗粒状的第二域12b。图2所示的例子中,第二域12b存在于调色剂核11的表面中从第一域12a露出的区域。并且,第二域12b也存在于第一域12a上。壳层12包含:第一壳部(仅由第一域12a构成的部分)、第二壳部(仅由第二域12b构成的部分)以及第三壳部(从调色剂核11一侧开始按第一域12a及第二域12b的顺序堆叠的部分)。另一方面,壳层12不包括从调色剂核11一侧开按第二域12b及第一域12a的顺序堆叠的部分。
调色剂核11的表面区域包括:由第一壳部覆盖的区域(以下,记载为第一覆盖区域)、由第二壳部覆盖的区域(以下,记载为第二覆盖区域)以及由第三壳部覆盖的区域(以下,记载为第三覆盖区域)。第一覆盖区域、第二覆盖区域及第三覆盖区域分别可以通过调色剂颗粒10的断面拍摄像而得以确认。基于调色剂颗粒10的断面拍摄像所测量的覆盖区域的长度(具体地,总计长度)越大,其覆盖区域的面积(具体地,总计面积)往往越大。为了兼顾调色剂的耐热贮存性及低温定影性,调色剂颗粒10的断面拍摄像中,优选为第二覆盖区域的总计长度大于第三覆盖区域的总计长度。可以认为,若第三覆盖区域(被第一域12a及第二域12b两者覆盖的区域)的总计长度(也就是说,第三覆盖区域的面积)过大,则难以在低温下使调色剂定影。可以认为,第二覆盖区域的总计长度(也就是说,第二覆盖区域的面积)过小,则第二域12b提高调色剂的耐热贮存性的效果不充分。
第一域12a及第二域12b可以分别通过用扫描型探针显微镜(SPM)或透射电子显微镜(TEM)来观察调色剂颗粒10的表面而得以确认。
图3是用SPM对本实施方式所涉及的调色剂拍摄调色剂母粒的表面的照片。图3中,例如在区域R1可以确认到树脂膜(膜状的第一域12a)。并且,图3中,在区域R2可以确认到树脂颗粒(球状的第二域12b)。图4是用TEM对本实施方式所涉及的调色剂拍摄调色剂母粒的断面(尤其是壳层12的断面)的照片。从图4的照片可以确认到,壳层12具有凹凸(具体地,与第一域12a及第二域12b对应的凹凸)。
为了兼顾调色剂的耐热贮存性及低温定影性,调色剂核的整个表面区域中,由第一壳部及第三壳部中任意1个覆盖的区域的总计长度(=第一覆盖区域与第三覆盖区域的总计长度)相对于调色剂核的周长的比例(以下,记载为第一覆盖率)优选为40%以上80%以下。第一覆盖率(单位:%)由算式“第一覆盖率=100×(第一覆盖区域的总计长度+第三覆盖区域的总计长度)/调色剂核的周长”表示。可以认为,若使第一域的厚度过厚,则第一覆盖率变得过高,从而导致调色剂的低温定影性变差;此外,若第一覆盖率过低,由于确保调色剂的耐热贮存性需要较多的第二域,从而难以兼顾调色剂的耐热贮存性及低温定影性。
为了兼顾调色剂的耐热贮存性及低温定影性,调色剂核的整个表面区域中,被第一壳部、第二壳部及第三壳部中的任意1个覆盖的区域的总计长度(=第一覆盖区域、第二覆盖区域及第三覆盖区域的总计长度)相对于调色剂核的周长的比例(以下,记载为第二覆盖率)优选为70%以上99%以下。第二覆盖率(单位:%)由算式“第二覆盖率=100×(第一覆盖区域的总计长度+第二覆盖区域的总计长度+第三覆盖区域的总计长度)/调色剂核的周长”表示。
为了兼顾调色剂的耐热贮存性及低温定影性,调色剂的体积中位径(D50)优选为4μm以上且小于10μm。
接下来,依次对调色剂核(粘结树脂及内部添加剂)、壳层及外部添加剂进行说明。也可以根据调色剂的用途省略不需要的成分(例如,内部添加剂)。
<优选的热塑性树脂>
构成调色剂颗粒(尤其是调色剂核及壳层)的热塑性树脂例如优选为:苯乙烯类树脂、丙烯酸类树脂(更具体地,丙烯酸酯聚合物或甲基丙烯酸酯聚合物等)、烯烃类树脂(更具体地,聚乙烯树脂或聚丙烯树脂等)、氯乙烯树脂、聚乙烯醇、乙烯基醚树脂、N-乙烯基树脂、聚酯树脂、聚酰胺树脂或聚氨基甲酸酯树脂。此外,构成调色剂颗粒的热塑性树脂也优选为上述各个树脂的共聚物,即,上述树脂中被导入了任意重复单元的共聚物(更具体地,苯乙烯-丙烯酸类树脂或苯乙烯-丁二烯类树脂等)。
苯乙烯-丙烯酸类树脂是1种以上的苯乙烯类单体与1种以上的丙烯酸类单体的共聚物。可以优选使用例如以下所示的苯乙烯类单体及丙烯酸类单体来合成苯乙烯-丙烯酸类树脂。通过使用具有羧基的丙烯酸类单体,能够将羧基导入苯乙烯-丙烯酸类树脂。此外,通过使用具有羟基的单体(更具体地,对羟基苯乙烯、间羟基苯乙烯或(甲基)丙烯酸羟基烷基酯等),能够将羟基导入苯乙烯-丙烯酸类树脂。通过调整丙烯酸类单体的使用量,能够调整所获得的苯乙烯-丙烯酸类树脂的酸值。此外,通过调整具有羟基的单体的使用量,能够调整所获得的苯乙烯-丙烯酸类树脂的羟值。
苯乙烯类单体的优选例例如:苯乙烯、烷基苯乙烯(更具体地,α-甲基苯乙烯、间甲基苯乙烯、对甲基苯乙烯或对乙基苯乙烯等)、羟基苯乙烯(更具体地,对羟基苯乙烯或间羟基苯乙烯等)、或卤代苯乙烯(更具体地,α-氯苯乙烯、邻氯苯乙烯、间氯苯乙烯或对氯苯乙烯等)。
丙烯酸类单体的优选例例如有:(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸烷基酯、或(甲基)丙烯酸羟基烷基酯。(甲基)丙烯酸烷基酯的优选例例如:(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丙酯、(甲基)丙烯酸异丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸异丁酯或(甲基)丙烯酸异辛酯。(甲基)丙烯酸羟基烷基酯的优选例例如:(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯、(甲基)丙烯酸3-羟丙酯、(甲基)丙烯酸2-羟丙酯或(甲基)丙烯酸4-羟丁酯。
聚酯树脂通过将1种以上的多元醇与1种以上的多元羧酸缩聚而获得。用于合成聚酯树脂的醇例如可以优选使用以下所示的二元醇(更具体地,脂肪族二元醇或双酚等)或三元以上的醇。用于合成聚酯树脂的羧酸例如可以优选使用以下所示的二元羧酸或三元以上的羧酸。此外,合成聚酯树脂时,通过分别改变醇的使用量和羧酸的使用量,能够调整聚酯树脂的酸值及羟值。若提高聚酯树脂的分子量,聚酯树脂的酸值及羟值则往往降低。
脂肪族二元醇的优选例例如有:二甘醇、三甘醇、新戊二醇、1,2-丙二醇、α,ω-链烷二醇(更具体地,乙二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇、1,7-庚二醇、1,8-辛二醇、1,9-壬二醇、或1,12-十二烷二元醇等)、2-丁烯-1,4-二元醇、1,4-环己烷二甲醇、一缩二丙二醇、聚乙二醇、聚丙二醇或聚四甲撑二醇。
双酚的优选例例如有:双酚A、氢化双酚A、双酚A环氧乙烷加成物或双酚A环氧丙烷加成物。
三元以上的醇的优选例例如有:山梨糖醇、1,2,3,6-己四醇、1,4-脱水山梨糖醇、季戊四醇、二季戊四醇、三季戊四醇、1,2,4-丁三醇、1,2,5-戊三醇、丙三醇、二丙三醇、2-甲基丙三醇、2-甲基-1,2,4-丁三醇、三羟甲基乙烷、三羟甲基丙烷或1,3,5-三羟基甲苯。
二元羧酸的优选例例如有:芳香族二羧酸(更具体地,邻苯二甲酸、对苯二甲酸或间苯二甲酸等)、α,ω-链烷二羧酸(更具体地,丙二酸、琥珀酸、己二酸、软木酸、壬二酸、癸二酸或1,10-癸烷二羧酸等)、烷基琥珀酸(更具体地,正丁基琥珀酸、异丁基琥珀酸、正辛基琥珀酸、正十二烷基琥珀酸或异十二烷基琥珀酸等)、烯基琥珀酸(更具体地,正丁烯基琥珀酸、异丁烯基琥珀酸、正辛烯基琥珀酸、正十二烯基琥珀酸或异十二烯基琥珀酸等)、不饱和二羧酸(更具体地,马来酸、富马酸、柠康酸、甲叉琥珀酸或酸戊烯二酸等)或环烷烃二羧酸(更具体地,环己烷二羧酸等)。
三元以上的羧酸的优选例例如:1,2,4-苯三甲酸(偏苯三酸)、2,5,7-萘三甲酸、1,2,4-萘三甲酸、1,2,4-丁烷三甲酸、1,2,5-己烷三甲酸、1,3-二羧基-2-甲基-2-亚甲基羧基丙烷、1,2,4-环己烷三甲酸、四(亚甲基羧基)甲烷、1,2,7,8-辛烷四甲酸、均苯四酸或Empol三聚酸。
[调色剂核]
(粘结树脂)
调色剂核中,粘结树脂一般占成分的大部分(例如,85质量%以上)。因此,可以认为,粘结树脂的性质对调色剂核整体的性质产生较大影响。通过组合使用若干种树脂来作为粘结树脂,能够调整粘结树脂的性质(更具体地,羟值、酸值、Tg或Tm等)。粘结树脂具有酯基、羟基、醚基、酸性基团或甲基的情况下,调色剂核呈阴离子性的趋势较强,粘结树脂具有氨基或酰胺基的情况下,调色剂核呈阳离子性的趋势较强。为了提高调色剂核与壳层之间的结合性(反应性),优选为粘结树脂的羟值及酸值的至少一方为10mgKOH/g以上。
调色剂核的粘结树脂优选为热塑性树脂(更具体地,前述的“优选的热塑性树脂”等)。为了提高调色剂核中的着色剂的分散性、调色剂的带电性及调色剂相对于记录媒介的定影性,粘结树脂尤其优选为苯乙烯-丙烯酸类树脂或聚酯树脂。
将苯乙烯-丙烯酸类树脂用作调色剂核的粘结树脂的情况下,为了提高调色剂核的强度及调色剂的定影性,苯乙烯-丙烯酸类树脂的数均分子量(Mn)优选为2000以上3000以下。苯乙烯-丙烯酸类树脂的分子量分布(重均分子量(Mw)相对于数均分子量(Mn)的比率Mw/Mn)优选为10以上20以下。
将聚酯树脂用作调色剂核的粘结树脂的情况下,为了提高调色剂核的强度及调色剂的定影性,聚酯树脂的数均分子量(Mn)优选为1000以上2000以下。聚酯树脂的分子量分布(重均分子量(Mw)相对于数均分子量(Mn)的比率Mw/Mn)优选为9以上21以下。
(着色剂)
调色剂核可以含有着色剂。着色剂可以结合调色剂的颜色使用周知的颜料或染料。为了用调色剂来形成高画质的图像,相对于粘结树脂100质量份,着色剂的量优选为1质量份以上20质量份以下。
调色剂核也可以含有黑色着色剂。黑色着色剂的例子如碳黑。此外,黑色着色剂也可以使用通过将黄色着色剂、品红色着色剂及青色着色剂调为黑色的着色剂。
调色剂核也可以含有黄色着色剂、品红色着色剂或青色着色剂之类的彩色着色剂。
黄色着色剂例如可以使用从缩合偶氮化合物、异吲哚啉酮化合物、蒽醌化合物、偶氮金属络合物、次甲基化合物及芳酰胺化合物构成的组中选择的1种以上的化合物。黄色着色剂例如可以优选使用:C.I.颜料黄(3、12、13、14、15、17、62、74、83、93、94、95、97、109、110、111、120、127、128、129、147、151、154、155、168、174、175、176、180、181、191或194)、萘酚黄S、汉莎黄G、或C.I.还原黄。
品红色着色剂例如可以使用从缩合偶氮化合物、吡咯并吡咯二酮化合物、蒽醌化合物、喹吖啶酮化合物、碱性染料色淀化合物、萘酚化合物、苯并咪唑酮化合物、硫靛化合物及苝化合物构成的组中选择的1种以上的化合物。品红色着色剂例如可以优选使用:C.I.颜料红(2、3、5、6、7、19、23、48:2、48:3、48:4、57:1、81:1、122、144、146、150、166、169、177、184、185、202、206、220、221或254)。
青色着色剂例如可以使用从铜酞菁化合物、蒽醌化合物及碱性染料色淀化合物构成的组中选择的1种以上的化合物。青色着色剂例如可以优选使用C.I.颜料蓝(1、7、15、15:1、15:2、15:3、15:4、60、62或66)、酞菁蓝、C.I.还原蓝或C.I.酸性蓝。
(脱模剂)
调色剂核也可以含有脱模剂。脱模剂例如用来提高调色剂的定影性或耐污损性。为了提高调色剂核的阴离子性,优选为使用具有阴离子性的蜡来制造调色剂核。为了提高调色剂的定影性或耐污损性,相对于粘结树脂100质量份,脱模剂的量优选为1质量份以上30质量份以下。
脱模剂例如可以优选使用:低分子量聚乙烯、低分子量聚丙烯、聚烯烃共聚物、聚烯烃蜡、微晶蜡、石蜡或费托蜡之类的脂肪烃蜡;氧化聚乙烯蜡或其嵌段共聚物之类的脂肪烃蜡的氧化物;小烛树蜡、巴西棕榈蜡、日本木蜡、西蒙得木蜡或米糠蜡之类的植物性蜡;蜂蜡、羊毛脂蜡或鲸蜡之类动物性蜡;地蜡、纯地蜡或矿脂之类的矿物蜡;褐煤酸酯蜡或蓖麻蜡之类以脂肪酸酯为主要成分的蜡类;脱氧巴西棕榈蜡之类、脂肪酸酯的一部分或全部脱氧化后的蜡。可以单独使用1种脱模剂,也可以若干种脱模剂并用。
为了改善粘结树脂与脱模剂之间的相容性,也可以将相容剂添加到调色剂核。
(电荷控制剂)
调色剂核也可以含有电荷控制剂。电荷控制剂例如可以用来提高调色剂的带电稳定性或带电增长特性。调色剂的带电增长特性是短时间内能否使调色剂带电为规定的带电水平的指标。
通过使调色剂核含有带负电性的电荷控制剂(更具体地,有机金属络合物或螯合物等),能够增强调色剂核的阴离子性。此外,通过使调色剂核含有带正电性的电荷控制剂(更具体地,吡啶、苯胺黑或季铵盐等),能够增强调色剂核的阳离子性。但是,调色剂中确保了充分的带电性的情况下,调色剂核中无需含有电荷控制剂。
(磁性粉末)
调色剂核也可以含有磁性粉末。磁性粉末的材料例如可以优选使用:强磁性金属(更具体地,铁、钴、镍或这些合金等)、强磁性金属氧化物(更具体地,铁氧体、磁铁矿或二氧化铬等)、或实施了强磁性化处理的材料(更具体地,通过热处理被赋予了强磁性的碳材料等)。可以单独使用1种磁性粉末,也可以若干种磁性粉末并用。
为了抑制金属离子(例如,铁离子)从磁性粉末溶出,优选为对磁性粉末进行表面处理。于酸性条件下在调色剂核的表面形成壳层的情况下,若金属离子溶出于调色剂核的表面,则调色剂核彼此易黏着。可以认为,通过抑制金属离子从磁性粉末溶出,能够抑制调色剂核彼此之间的黏着。
[壳层]
本实施方式所涉及的调色剂具有前述的基本结构。壳层具有膜状的第一域及颗粒状的第二域。第一域实质上由非交联树脂构成。第二域实质上由交联树脂构成。
为了兼顾调色剂的耐热贮存性及低温定影性,构成第一域的非交联树脂优选为非交联的热塑性树脂(更具体地,前述的“优选的热塑性树脂”等),尤其优选为非交联苯乙烯-丙烯酸类树脂。
为了兼顾调色剂的耐热贮存性及低温定影性,构成第二域的交联树脂优选为具有交联结构的热塑性树脂(更具体地,前述的“优选的热塑性树脂”等),尤其优选为交联丙烯酸类树脂。
为了获得适合于图像形成的调色剂,尤其优选为,构成第一域的非交联树脂是非交联苯乙烯-丙烯酸类树脂,构成第二域的交联树脂是交联丙烯酸类树脂。非交联苯乙烯-丙烯酸类树脂尤其优选为下述单体(树脂原料)的聚合物,该单体(树脂原料)包含1种以上的苯乙烯类单体(例如,苯乙烯)、1种以上的(甲基)丙烯酸酯(例如,丙烯酸乙酯)及1种以上的(甲基)丙烯酸羟基烷基酯(例如,甲基丙烯酸2-羟丁酯)。交联丙烯酸类树脂尤其优选为下述单体(树脂原料)的聚合物,该单体(树脂原料)的聚合物包含1种以上的(甲基)丙烯酸酯(例如,甲基丙烯酸甲酯)及1种以上的烷撑二醇的(甲基)丙烯酸酯。用于将交联结构导入丙烯酸类树脂的交联剂优选为:烷撑二醇的(甲基)丙烯酸酯(例如,二甲基丙烯酸丁二醇酯)。
为了增强调色剂的带正电性,优选为壳层含有阳离子表面活性剂。例如,不去除用于形成壳层的阳离子表面活性剂而有意使之残留,能够使壳层含有阳离子表面活性剂。壳层中含有的阳离子表面活性剂例如优选为:胺盐(更具体地,伯胺乙酸盐等)、或季铵盐(更具体地,烷基三甲基铵盐、二烷基二甲基铵盐、烷基苄基二甲基铵盐、丙烯酰氧基烷基三甲基铵盐、甲基丙烯酰氧基烷基三甲基铵盐、或氯化苄乙氧铵等)。
[外部添加剂]
调色剂母粒的表面附着无机颗粒来作为外部添加剂。与内部添加剂不同的是,外部添加剂不存在于调色剂母粒的内部,而选择性地仅存在于调色剂母粒的表面(调色剂颗粒的表层部)。例如,通过将调色剂母粒(粉末)与外部添加剂(粉末)一起进行搅拌,能够使调色剂母粒的表面附着外部添加剂颗粒。调色剂母粒与外部添加剂颗粒之间相互不产生化学反应,从而不通过化学结合而进行物理结合。调色剂母粒与外部添加剂颗粒之间结合的强度可以根据搅拌条件(更具体地,搅拌时间及搅拌速度等)、外部添加剂颗粒的粒径、外部添加剂颗粒的形状及外部添加剂颗粒的表面状态等来调整。为了实现在抑制外部添加剂颗粒从调色剂颗粒脱离的同时,充分发挥外部添加剂的作用,相对于调色剂母粒100质量份,外部添加剂的量(使用若干种外部添加剂颗粒的情况下,为外部添加剂颗粒的总量)优选为0.5质量份以上10质量份以下。此外,为了提高调色剂的流动性或可处理性,外部添加剂的粒径优选为0.01μm以上1.0μm以下。
外部添加剂颗粒(无机颗粒)可以优选使用:二氧化硅颗粒或金属氧化物(更具体地,氧化铝、二氧化钛、氧化镁、氧化锌、钛酸锶或钛酸钡等)的颗粒。可以单独使用1种外部添加剂,也可以若干种外部添加剂并用。
外部添加剂颗粒也可以被实施表面处理。例如,将二氧化硅颗粒用作外部添加剂颗粒的情况下,可以通过表面处理剂使二氧化硅颗粒的表面被赋予疏水性及/或带正电性。表面处理剂例如可以优选使用:偶联剂(更具体地,硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂或铝酸酯偶联剂等)、硅氮烷化合物(例如,链状硅氮烷化合物或环状硅氮烷化合物)或硅油(更具体地,二甲基硅油等)。表面处理剂尤其优选为硅烷偶联剂或硅氮烷化合物。硅烷偶联剂的优选例例如硅烷化合物(更具体地,甲基三甲氧基硅烷或氨基硅烷等)。硅氮烷化合物的优选例例如HMDS(六甲基二硅氮烷)。
当用表面处理剂对二氧化硅基体(未处理的二氧化硅颗粒)的表面进行处理时,存在于二氧化硅基体的表面的大量羟基(-OH)部分或全部被源自表面处理剂的官能团取代。其结果,获得表面具有源自表面处理剂的官能团(具体地,比羟基的疏水性及/或带正电性强的官能团)的二氧化硅颗粒。例如,用具有氨基的硅烷偶联剂对二氧化硅基体的表面进行处理的情况下,硅烷偶联剂的羟基(例如,硅烷偶联剂的烷氧基通过水分被水解而生成的羟基)与二氧化硅基体的表面所存在的羟基进行脱水缩合反应(“A(二氧化硅基体)-OH”+“B(偶联剂)-OH”→“A-O-B”+H2O)。通过这样的反应,具有氨基的硅烷偶联剂与二氧化硅产生化学结合,由此,二氧化硅颗粒的表面被赋予氨基,从而获得带正电性二氧化硅颗粒。更具体地,二氧化硅基体的表面所存在的羟基被端部具有氨基的官能团(更具体地,-O-Si-(CH2)3-NH2等)取代。被赋予了氨基的二氧化硅颗粒往往具有比二氧化硅基体强的带正电性。此外,使用具有烷基的硅烷偶联剂的情况下,获得疏水性二氧化硅颗粒。更具体地,通过上述脱水缩合反应,能够将二氧化硅基体的表面所存在的羟基取代为端部具有烷基的官能团(更具体地,-O-Si-CH3等)。这样,被赋予了疏水性基(烷基)来代替亲水性基团(羟基)的二氧化硅颗粒往往具有比二氧化硅基体强的疏水性。
外部添加剂颗粒也可以使用具备导电层的无机颗粒。导电层例如是通过掺杂而被赋予导电性的金属氧化物(以下,记载为掺杂金属氧化物)的膜(更具体地,Sb掺杂的SnO2膜等)。此外,导电层也可以是包含掺杂金属氧化物以外的导电性材料(更具体地,金属、碳材料或导电性高分子等)的层。
[调色剂的制造方法]
以下,对制造具有上述结构的本实施方式所涉及的调色剂的方法的一例进行说明。
(调色剂核的准备)
为了容易获得优选的调色剂核,优选为通过凝聚法或粉碎法来制造调色剂核,更优选为通过粉碎法来制造调色剂核。
以下,对粉碎法的一例进行说明。首先,将粘结树脂与内部添加剂(例如,着色剂、脱模剂、电荷控制剂及磁性粉末的至少1种)混合。接着,将所得到的混合物进行熔融混炼。接着,将所获得的熔融混炼物粉碎,并将所得到的粉碎物进行分级。其结果,获得具有期望粒径的调色剂核。
以下,对凝聚法的一例进行说明。首先,在包含粘结树脂、脱模剂及着色剂的各微粒的水性介质中,使这些颗粒凝聚为期望的粒径。由此,形成包含粘结树脂、脱模剂及着色剂的凝聚颗粒。接着,将所得到的凝聚颗粒加热,使凝聚颗粒中含有的成分一体化。其结果,获得调色剂核的分散液。然后,从调色剂核的分散液中去除不需要的物质(表面活性剂等),从而获得调色剂核。
(第一域的形成)
形成壳层的第一域时,为了抑制调色剂核成分(尤其是粘结树脂及脱模剂)的溶解或溶出,优选为在水性介质中形成壳层的第一域。水性介质是以水为主要成分的介质(更具体地,纯水、或水与极性介质的混合液等)。水性介质可以发挥溶剂的作用。溶质溶解于水性介质中。水性介质也可以发挥分散介质的作用。分散质分散于水性介质中。水性介质中的极性介质例如可以使用醇(更具体地,甲醇或乙醇等)。水性介质的沸点大约为100℃。
例如准备离子交换水来作为水性介质。接着,例如用盐酸将水性介质的pH调整为规定的pH(例如,pH为3以上5以下)。接着,向pH经过了调整的水性介质(例如,酸性的水性介质)中,添加调色剂核和非交联树脂的悬浮液(包含非交联树脂颗粒的液体)。
非交联树脂颗粒在液体中附着于调色剂核的表面。为了使非交联树脂颗粒均匀地附着于调色剂核的表面,优选为使调色剂核高度分散于包含非交联树脂颗粒的液体中。为了使调色剂核高度分散于液体中,可以使液体中含有表面活性剂,也可以用强力的搅拌装置(例如,PRIMIX株式会社制造“HIVIS DISPER MIX”)来搅拌液体。表面活性剂例如可以使用硫酸酯盐、磺酸盐、磷酸酯盐或脂肪酸盐。
接着,一边对包含上述调色剂核及非交联树脂颗粒的液体进行搅拌,一边以规定的速度(例如,速度为0.1℃/分以上3℃/分以下)使液体的温度上升至规定的保持温度(优选为,温度满足“非交联树脂的Tg-5℃≤保持温度≤非交联树脂的Tg+20℃”)。升温处理后(液体的温度达到保持温度后),也可以一边搅拌液体,一边使液体的温度维持保持温度,并保持规定的时间(例如,时间为1分钟以上60分钟以下)。升温处理中(使液体的温度上升至保持温度期间)或升温处理后的保持时间内(将液体的温度保持在保持温度期间),在调色剂核的表面形成非交联树脂膜(第一域)。以下,将形成了第一域的调色剂核记载为第一覆盖核。
接着,例如用氢氧化钠,将如上述那样获得的第一覆盖核的分散液中和。接着,第一覆盖核的分散液例如冷却至常温(大约25℃)。接着,例如用布氏漏斗,将第一覆盖核的分散液过滤。由此,第一覆盖核从液体被分离(固液分离),而得到湿滤饼状的第一覆盖核。接着,将所得到的湿滤饼状的第一覆盖核进行清洗。接着,将清洗后的第一覆盖核干燥。
(第二域的形成)
接着,用混合机(例如,NIPPON COKE&ENGINEERING.CO.,LTD.的FM mixer),将第一覆盖核(粉末)与交联树脂颗粒(粉末)混合规定的时间(例如,时间为30秒以上2分钟以下),使交联树脂颗粒附着于第一覆盖核的表面。由此,获得调色剂母粒(粉末)。
本申请的发明人发现,通过湿式来进行第二域的固定化的情况与通过干式来进行第二域的固定化的情况相比,不同之处在于第二域的表面吸附力不同。湿式的情况下,第二域的表面残留辅助材料(更具体地,表面活性剂等)的可能性高。此外,湿式的情况下,需要在高温的液体中使第二域(交联树脂颗粒)固定到第一覆盖核的表面。对此,干式的情况下,在与室温(大约25℃)相同或其以下的温度下,能够在第一覆盖核的表面使第二域(交联树脂颗粒)固定化。可以认为,这样的固定化条件的不同(尤其是处理环境及处理温度的不同)使得第二域的表面吸附力存在差异。
FM mixer具备带温度调节用夹套的混合槽,混合槽内还具备:导流器、温度传感器、上叶片及下叶片。用FM mixer,将投入混合槽内的材料(更具体地,粉末或浆料等)混合的情况下,混合槽内的材料由于下叶片的旋转而边旋转边在上下方向上流动。由此,在混合槽内产生材料的对流。上叶片的高速旋转赋予材料剪切力。FM mixer通过对材料赋予剪切力,能够通过强力的混合力将材料进行混合。
(外部添加步骤)
接着,用混合机(例如,NIPPON COKE&ENGINEERING.CO.,LTD.的FM mixer),将调色剂母粒与外部添加剂(无机颗粒)混合规定的时间(例如,时间为3分钟以上8分钟以下),使外部添加剂附着于调色剂母粒的表面。并且,在干燥工序中用喷雾干燥器的情况下,通过用外部添加剂(无机颗粒)的分散液对调色剂母粒进行喷雾,能够同时进行干燥工序及外部添加工序。由此,获得含有若干调色剂颗粒的调色剂。
此外,上述调色剂的制造方法的内容和顺序都可以根据所要求的调色剂的结构或特性等来进行任意变更。例如,使材料(例如,壳材料)在液体中进行反应的情况下,可以在将材料添加到液体中之后使材料在溶液中反应规定的时间,也可以用较长的时间将材料添加到液体中,一边将材料添加到溶液中,一边使材料在溶液中进行反应。此外,可以一次性将壳材料添加到液体中,也可以分若干次将壳材料添加到液体中。也可以在外部添加工序之后筛分调色剂。此外,也可以省略不必要的工序。例如,在可以直接使用市售产品作为材料的情况下,可以通过使用市售产品来省略制备该材料的工序。此外,在不用调整液体的pH,形成壳层的反应就能够进展良好的情况下,也可以省略pH调整工序。用于合成树脂的材料也可以使用预聚物来取代单体。此外,为了得到规定的化合物,也可以使用该化合物的盐、酯、水合物或者脱水物作为原料。为了高效地制造调色剂,优选的是同时形成大量调色剂颗粒。可以认为,同时制造的调色剂颗粒相互具有大致相同的结构。
【实施例】
对本发明的实施例进行说明。表1示出实施例或比较例所涉及的调色剂T-1~T-11(分别是静电潜像显影用调色剂)。
【表1】
以下,对调色剂T-1~T-11的制造方法、评价方法和评价结果依次进行说明。此外,对于会产生误差的评价,取能使误差变得足够小的相当数量的测量值,将所得到的测量值的算术平均值作为评价值。粉末的数均粒径的测量使用扫描电子显微镜(SEM)。若无特别规定,Tg(玻璃化转变温度)、Mp(熔点)及Tm(软化点)的测量方法分别如下所示。
<Tg及Mp的测量方法>
测量装置使用差示扫描量热仪(精工仪器株式会社制造“DSC-6220”)。用测量装置测量样品(例如,树脂)的吸热曲线,来求出样品的Tg及Mp。具体地,将15mg样品(例如,树脂)装入铝盘(铝制容器),并将该铝盘安装到测量装置的测量部。此外,使用空铝盘来作为参照。吸热曲线的测量中,以10℃/分的速度使测量部的温度从测量开始温度10℃升温至150℃(RUN1)。然后,以10℃/分的速度使测量部的温度从150℃降温至10℃。接着,以10℃/分的速度使测量部的温度再次从10℃升温至150℃(RUN2)。通过RUN2,获得样品的吸热曲线(纵轴:热流(DSC信号);横轴:温度)。从所得到的吸热曲线读取样品的Mp及Tg。吸热曲线中,基于熔解热的最大峰值温度相当于样品的Mp(熔点)。并且,吸热曲线中,比热的变化点(基线的外推线与下降线的外推线之间的交点)的温度(起始温度)相当于样品的Tg(玻璃化转变温度)。
<Tm的测量方法>
在高化式流动试验仪(株式会社岛津制作所制造的“CFT-500D”)上放置样品(例如,树脂),在模具毛细孔径1mm、柱塞负荷20kg/cm2和升温速度6℃/分的条件下,熔融流出1cm3的样品,求出样品的S曲线(横轴:温度;纵轴:冲程)。接着,根据所得到的S型曲线读取样品的Tm。S型曲线中,设冲程的最大值为S1,低温侧的基线的冲程值为S2,则使得S型曲线中的冲程的值为“(S1+S2)/2”的温度相当于样品的Tm(软化点)。
[调色剂的制造方法]
(结晶性聚酯树脂的合成)
具备温度计(热电偶)、脱水管、氮气导入管及搅拌装置的、容量10L的四口烧瓶内加入2643g的1,6-己二醇、864g的1,4-丁二醇及2945g的琥珀酸。接着,将烧瓶内含物的温度加热至160℃,使所添加的材料溶解。接着,用滴液漏斗,用1小时将苯乙烯等的混合液(1831g苯乙烯、161g丙烯酸与110g过氧化二异丙苯的混合液)滴入烧瓶内。接着,一边搅拌烧瓶内含物一边在170℃温度下使之反应1小时,使烧瓶内的苯乙烯及丙烯酸聚合。然后,在减压氛围下(压力8.3kPa)保持1小时,来去除烧瓶内的未反应的苯乙烯及丙烯酸。接着,将40g的2-乙基己酸锡(II)和3g没食子酸加入烧瓶内。接着,使烧瓶内含物升温,在温度210℃下反应8小时。接着,在减压氛围(压力8.3kPa)且温度210℃的条件下,使烧瓶内含物反应1小时。其结果,获得Tm92℃、Mp96℃、结晶性指数0.95的结晶性聚酯树脂。
(非结晶性聚酯树脂A的合成)
向具备温度计(热电偶)、脱水管、氮气导入管及搅拌装置的、容量10L的四口烧瓶内加入370g双酚A环氧丙烷加成物、3059g双酚A环氧乙烷加成物、1194g对苯二甲酸、286g富马酸、10g2-乙基己酸锡(II)和2g没食子酸。接着,在氮氛围且温度230℃的条件下,使烧瓶内含物反应,直到反应率达到90质量%以上。反应率按照算式“反应率=100×实际的反应生成水量/理论生成水量”来计算。接着,在减压氛围(压力8.3kPa)下,使烧瓶内含物反应,直到反应产物(树脂)的Tm达到规定的温度(89℃)。从而,获得Tm89℃、Tg50℃的非结晶性聚酯树脂A。
(非结晶性聚酯树脂B的合成)
非结晶性聚酯树脂B的合成方法中,除了使用1286g双酚A环氧丙烷加成物、2218g双酚A环氧乙烷加成物及1603g对苯二甲酸来代替370g双酚A环氧丙烷加成物、3059g双酚A环氧乙烷加成物、1194g对苯二甲酸及286g富马酸以外,与非结晶性聚酯树脂A的合成方法相同。关于非结晶性聚酯树脂B,Tm为111℃,Tg为69℃。
(非结晶性聚酯树脂C的合成)
向具备温度计(热电偶)、脱水管、氮气导入管及搅拌装置的、容量10L的四口烧瓶内加入4907g双酚A环氧丙烷加成物、1942g双酚A环氧乙烷加成物、757g富马酸、2078g十二烷基琥珀酸酐、30g2-乙基己酸锡(II)及2g没食子酸。接着,在氮氛围下且温度230℃的条件下,使烧瓶内含物反应,直到前述算式所表示的反应率达到90质量%以上。接着,在减压氛围(压力8.3kPa)下,使烧瓶内含物反应1小时。接着,将548g偏苯三酸酐加入烧瓶内,在减压氛围(压力8.3kPa)且温度220℃的条件下,使烧瓶内含物反应,直到反应产物(树脂)的Tm达到规定的温度(127℃)。其结果,获得Tm127℃、Tg51℃的非结晶性聚酯树脂C。
(悬浮液A-1的制备)
将具备温度计和搅拌叶片的、容量1L的三口烧瓶设置在水浴槽中,向烧瓶内加入温度30℃的875mL离子交换水和75mL阳离子表面活性剂(NIPPON NYUKAZAI CO.,LTD.制造“Texnol(日本注册商标)R5”,成分:烷基苄基二甲基铵盐)。然后,使用水浴槽将烧瓶内的温度升温到80℃。接着,各用5小时将两种液体(第一液体和第二液体)滴入到80℃的烧瓶内含物中。第一液体是12mL苯乙烯、4mL甲基丙烯酸2-羟丁酯及4mL丙烯酸乙酯的混合液。第二液体是将0.5g过硫酸钾溶解于30mL离子交换水的溶液。接着,继续将烧瓶内的温度保持在80℃2小时,使烧瓶内含物聚合。其结果,获得树脂微粒(非交联树脂颗粒)的悬浮液A-1。就所得到的悬浮液A-1中含有的树脂微粒而言,数均粒径为53nm。
(悬浮液A-2的制备)
悬浮液A-2的制备方法中,除了在各个材料的添加量方面,将苯乙烯的12mL改为13mL,甲基丙烯酸2-羟丁酯的4mL改为5mL,丙烯酸乙酯的4mL改为3mL以外,与悬浮液A-1的制备方法相同。就所得到的悬浮液A-2中含有的树脂微粒(非交联树脂颗粒)而言,数均粒径为55nm。
(悬浮液A-3的制备)
悬浮液A-3的制备方法中,除了将阳离子表面活性剂(Texnol R5)的使用量从75mL改为5mL,使用13mL苯乙烯、6mL甲基丙烯酸羟乙酯与2mL丙烯酸甲酯的混合液,代替12mL苯乙烯、4mL甲基丙烯酸2-羟丁酯与4mL丙烯酸乙酯的混合液,来作为第一液体以外,与悬浮液A-1的制备方法相同。就所获得的悬浮液A-3中含有的树脂微粒(非交联树脂颗粒)而言,数均粒径为52nm。
(悬浮液A-4的制备)
悬浮液A-4的制备方法中,除了将阳离子表面活性剂(Texnol R5)的使用量从75mL改为5mL,并且使用12mL苯乙烯、2mL甲基丙烯酸2-羟丁酯与4mL丙烯酸丁酯的混合液代替12mL苯乙烯、4mL甲基丙烯酸2-羟丁酯与4mL丙烯酸乙酯的混合液,来作为第一液体以外,与悬浮液A-1的制备方法相同。就所得到的悬浮液A-4中含有的树脂微粒(非交联树脂颗粒)而言,数均粒径为53nm。
(悬浮液A-5的制备)
悬浮液A-5的制备方法中,除了将阳离子表面活性剂(Texnol R5)的使用量从75mL改为5mL,并且使用12mL苯乙烯、7mL甲基丙烯酸羟乙酯与2mL丙烯酸甲酯的混合液来代替12mL苯乙烯、4mL甲基丙烯酸2-羟丁酯与4mL丙烯酸乙酯的混合液,来作为第一液体以外,与悬浮液A-1的制备方法相同。就所得到的悬浮液A-5中含有的树脂微粒(非交联树脂颗粒)而言,数均粒径为56nm。
(树脂粉末B-1的制备)
向具备温度计(热电偶)、氮气导入管、搅拌装置及热交换器(冷凝器)的、容量3L的烧瓶内加入大约30℃的离子交换水1000g和阳离子表面活性剂(NIPPON NYUKAZAI CO.,LTD.制造“Texnol R5”,成分:烷基苄基二甲基铵盐)4g。接着,一边搅拌烧瓶内含物,一边向烧瓶内导入氮气,进行氮气置换30分钟。然后,向烧瓶内加入2g过硫酸钾。然后,将烧瓶内含物进行搅拌来使过硫酸钾溶解。接着,一边向烧瓶内导入氮气,一边使烧瓶内的温度升温至80℃。然后,从烧瓶内的温度达到80℃的时点开始,用2小时将250g甲基丙烯酸甲酯与4g二甲基丙烯酸1,4-丁二醇的混合液滴入烧瓶内。滴入混合液的过程中,在温度为80℃且转速为300rpm的条件下,继续搅拌烧瓶内含物。滴入结束后,将烧瓶内的温度再保持在80℃8小时。在烧瓶内的温度保持在高温(80℃)期间,烧瓶内含物聚合,获得树脂微粒的悬浮液。接着,将所得到的树脂微粒的悬浮液过滤后,通过干燥,获得树脂粉末(交联树脂的粉末)B-1。就所得到的树脂粉末B-1中含有的树脂微粒而言,数均粒径为84nm。
(树脂粉末B-2的制备)
树脂粉末B-2的制备方法中,除了使用250g甲基丙烯酸甲酯与4g二甲基丙烯酸乙二醇的混合液,来代替250g甲基丙烯酸甲酯与4g二甲基丙烯酸1,4-丁二醇的混合液以外,与树脂粉末B-1的制备方法相同。就所得到的树脂粉末(交联树脂的粉末)B-2中含有的树脂微颗粒而言,数均粒径为84nm。
(树脂粉末B-3的制备)
树脂粉末B-3的制备方法中,除了将二甲基丙烯酸乙二醇的使用量从4g改为5g以外,与树脂粉末B-2的制备方法相同。就所得到的树脂粉末(交联树脂的粉末)B-3中含有的树脂微粒而言,数均粒径为90nm。
(树脂粉末B-4的制备)
树脂粉末B-4的制备方法中,除了将二甲基丙烯酸1,4-丁二醇的使用量从4g改为3g以外,与树脂粉末B-1的制备方法相同。就所得到的树脂粉末(交联树脂的粉末)B-4中含有的树脂微粒而言,数均粒径为77nm。
悬浮液A-1~A-5及树脂粉末B-1~B-4各自所含的树脂微粒的玻璃化转变温度(Tg)如表1所示。例如,悬浮液A-1中含有的树脂微粒(非交联树脂颗粒)的玻璃化转变温度(Tg)为68℃。此外,树脂粉末B-3中含有的树脂微粒(交联树脂颗粒)的玻璃化转变温度(Tg)为130℃。
(调色剂核的制造)
用FM mixer(NIPPON COKE&ENGINEERING.CO.,LTD.“FM-20B”),以2400rpm的转速,将100g第一粘结树脂(前述工序中合成的结晶性聚酯树脂)、300g第二粘结树脂(前述工序中合成的非结晶性聚酯树脂A)、100g第三粘结树脂(前述工序中合成的非结晶性聚酯树脂B)、600g第四粘结树脂(前述工序中合成的非结晶性聚酯树脂C)、144g着色剂(山阳色素株式会社制造“Colortex(日本注册商标)blue B1021”,成分:酞菁蓝)、12g第一脱模剂(株式会社加藤洋行制造“巴西棕榈蜡1号”,成分:巴西棕榈蜡)以及48g第二脱模剂(日油株式会社制造“NISSAN ELECTOL(日本注册商标)WEP-3”,成分:酯蜡)混合。
接着,用双轴挤压机(株式会社池贝制造“PCM-30”),在材料供给速度5kg/小时、轴转速160rpm、设定温度(气缸温度)100℃的条件下,将所得到的的混合物进行熔融混炼。然后,将所得到的混炼物冷却。接着,用粉碎机(细川密克朗株式会社制造“ROTOPLEX(日本注册商标)”),将冷却的混练物进行粗粉碎。接着,用气流粉碎机(Nippon PneumaticMfg.Co.,Ltd.制造“超声波气流粉碎机I型”),将所得到的粗粉碎物进行微粉碎。接着,使用分级机(日铁矿业株式会社制造的“Elbow-Jet EJ-LABO型”)对得到的微粉碎物进行分级。其结果,得到Tg36℃、体积中位径(D50)6μm的调色剂核。
(膜状域形成工序)
将具备温度计和搅拌叶片的、容量1L的三口烧瓶设置在水浴槽中,向烧瓶内加入离子交换水300mL。然后,用水浴槽将烧瓶内的温度保持在30℃。接着,向烧瓶内加入稀盐酸,将烧瓶内含物的pH调整为4。接着,将包含非交联树脂颗粒的15mL悬浮液(各个调色剂所规定的、表1所示的悬浮液A-1~A-5的任意一种)加入烧瓶内。例如,调色剂T-1的制造中,将15mL的悬浮液A-1加入烧瓶内。接着,向烧瓶内加入300g调色剂核(前述工序中制造的调色剂核),并以转速300rpm将烧瓶内含物搅拌1小时。接着,向烧瓶内添加离子交换水300mL。
接着,一边以转速100rpm将烧瓶内含物进行搅拌,一边以1℃/分的速度将烧瓶内的温度升温至78℃。然后,在烧瓶内的温度达到78℃的时点,向烧瓶内加入氢氧化钠,将烧瓶内含物的pH调整为7。接着,冷却烧瓶内含物直到其温度达到常温(大约25℃),从而获得包含第一覆盖核(部分由非交联树脂膜覆盖的调色剂核)的分散液。
(清洗工序)
用布氏漏斗将如上述那样获得的第一覆盖核的分散液过滤(固液分离),获得湿滤饼状的第一覆盖核。然后,使所得到的湿滤饼状的第一覆盖核在离子交换水中再次分散。再反复进行5次分散与过滤,对第一覆盖核进行清洗。
(干燥工序)
接着,使所得到的第一覆盖核在浓度50质量%的乙醇水溶液中分散。由此,获得第一覆盖核的浆料。接着,用连续式表面改性装置(Freund Corporation制造“COATMIZER(日本注册商标)”),在热风温度45℃且送风风量2m3/分的条件下,使浆料中的第一覆盖核干燥。其结果,获得第一覆盖核的粉末。
(颗粒状域形成工序)
接着,用容量10L的FM mixer(NIPPON COKE&ENGINEERING.CO.,LTD.制造),将100质量份第一覆盖核和1.25质量份交联树脂颗粒(各个调色剂所规定的、表1所示的树脂粉末B-1~B-4的任意1种)混合1分钟,由此,使交联树脂颗粒附着于第一覆盖核的表面。例如,在调色剂T-1的制造中,将树脂粉末B-3用作交联树脂颗粒。其结果,获得调色剂母粒。此外,在调色剂T-7的制造中,因不使用交联树脂颗粒,所以省略了颗粒状域形成工序。
(外部添加步骤)
接着,用容量10L的FM mixer(NIPPON COKE&ENGINEERING.CO.,LTD.制造),将100质量份调色剂母粒、1质量份干式二氧化硅颗粒(日本AEROSIL株式会社制造“AEROSIL(日本注册商标)REA90”,内容:通过表面处理被赋予带正电性的干式二氧化硅颗粒,个数平均1次粒径:大约20nm)、0.5质量份导电性二氧化钛颗粒(钛工业株式会社制造“EC-100”,基体:TiO2颗粒;覆盖层:Sb掺杂的SnO2膜;个数平均1次粒径:大约0.35μm)混合5分钟。由此,外部添加剂附着于调色剂母粒的表面。然后,用200目(孔径75μm)的筛子进行筛选。其结果,获得含有大量调色剂颗粒的调色剂(表1所示的调色剂T-1~T-11)。
对于各个样品(调色剂T-1~T-11),按下述步骤,用扫描型探针显微镜(SPM)对第一表面吸附力及第二表面吸附力进行测量,并用透射电子显微镜(TEM)测量调色剂核的第一覆盖率。其测量结果如表1所示。例如,就调色剂T-1而言,第一表面吸附力为39.1nN,第二表面吸附力为6.0nN,第一覆盖率为69%。
<表面吸附力的测量方法>
测量装置使用的是具备扫描型探针显微镜(SPM)(Hitachi High-Tech ScienceCorporation制造“Multi-function Unit AFM5200S”)的SPM Probe Station (HitachiHigh-Tech Science Corporation制造“NanoNaviReal”)。此外,在测量以前,用扫描电子显微镜(SEM)(日本电子株式会社制造“JSM-6700F”),选择样品(调色剂)中含有的调色剂颗粒中、平均的调色剂颗粒(不过度凹凸的调色剂颗粒),将所选择的调色剂颗粒作为测量对象。将视野(测量部位)设定为,测量范围中包含壳层的第一壳部(仅由膜状域构成的部分)与第二壳部(仅由颗粒状域构成的部分)。
(SPM测定条件)
·测定探针:低弹簧常数硅悬臂(Olympus株式会社制造“OMCL-AC240TS-C3”,弹簧常数:2N/m;共振频率:70kHz;背面反射涂布材:铝)
·测量模式:SIS-DFM(SIS:sampling intelligent scan;DFM:dynamic force mode)
·测定范围(1个视野):1μm×1μm
·解像度(X数据/Y数据):256/256
在温度23℃且湿度60%RH的环境下,通过上述测量模式(SIS-DFM),用悬臂在测量对象的表面的测量范围(XY平面:1μm×1μm)水平扫描,来测量AFM力曲线,得到有关表面吸附力的映射图像。AFM力曲线是表示探针(悬臂的顶端部)与测量对象之间的距离、与作用在悬臂上的力(弯曲量)之间的关系的曲线。根据AFM力曲线,获得测量对象的表面吸附力(悬臂离开测量对象的表面所需的力)。上述测量装置中,悬臂的按压力(弯曲信号)通过光杠杆方式检测。具体地,半导体激光装置向悬臂的背面照射激光,位置传感器检测在悬臂的背面反射的激光(弯曲信号)。
基于有关如上述的那样得到的表面吸附力的映射图像,求出第一壳部的表面吸附力(第一表面吸附力)和第二壳部的表面吸附力(第二表面吸附力)。具体地,对样品(调色剂)中含有的5个调色剂颗粒,对每一个测量10处的表面吸附力(第一表面吸附力及第二表面吸附力),1个样品(调色剂)获得50个测量值。然后,将50个测量值的算术平均作为该样品(调色剂)的评价值(第一表面吸附力及第二表面吸附力)。
<第一覆盖率的测量方法>
用可见光固化树脂(东亚合成株式会社制造“ARONIX(日本注册商标)D-800”)包埋样品(调色剂),获得固化物。然后,用超薄切片作制造用刀(住友电气工业株式会社制造“SumiKnife(日本注册商标)”:刀刃宽度2mm;刀尖角度45°的金刚钻刀)及超薄切片机Microtome(Leica Microsystems株式会社制造“EM UC6”),以0.3mm/秒的切削速度对固化物进行切削,来制造厚度150nm的薄片。将所得到的薄片在铜网上于四氧化钌水溶液的蒸气中暴露10分钟,进行Ru染色。接着,用透射电子显微镜(TEM)(日本电子株式会社制造“JSM-6700F”)拍摄染色后的薄片样品的断面。用图像解析软件(三谷商事株式会社制造“WinROOF”),对所得到的TEM拍摄像(调色剂颗粒的断面拍摄像)进行解析。具体地,在TEM拍摄像(调色剂颗粒的断面拍摄像)中,计算测量调色剂核的表面区域(表示外缘的轮廓线)中的、被膜状域覆盖的区域的总计长度(第一覆盖区域与第三覆盖区域的总计长度)的比例(第一覆盖率)。具体地,基于算式“第一覆盖率=100×(第一覆盖区域的长度+第三覆盖区域的长度)/调色剂核的周长”,求出调色剂核的第一覆盖率(单位:%)。对样品(调色剂)中含有的10个调色剂颗粒分别测量调色剂核的第一覆盖率。将所得到的10个测量值的算术平均作为样品(调色剂)的评价值(调色剂核的第一覆盖率)。
[评价方法]
各个样品(调色剂T-1~T-11)的评价方法如下所示。
(耐热贮存性)
将2g样品(调色剂)装入容量20mL的聚乙烯容器,将该容器放入设定为58℃的恒温器内静置3小时。然后,从恒温器取出调色剂,并使之冷却到室温,获得评价用调色剂。
接着,将所得到的评价用调色剂载置于质量已知的100目(孔径150μm)的筛子。然后,测量包含调色剂在内的筛子的质量,求出筛选前的调色剂的质量。接着,将筛子安装于粉末测试仪(细川密克朗株式会社制造),按照粉末测试仪的使用手册,在变阻器刻度5的条件下,使筛子振动30秒,来对评价用调色剂进行筛选。然后,在筛选后,通过测量包含调色剂在内的筛子的质量,来求出残留于筛子上的调色剂的质量。根据筛选前的调色剂的质量和筛选后的调色剂的质量(筛选后残留于筛子上的调色剂的质量),基于下式求出凝聚率(单位:质量%)。
凝聚率=100×筛选后的调色剂的质量/筛选前的调色剂的质量
凝聚率为50质量%以下,评价为○(好);凝聚率超过50质量%,评价为×(差)。
(最低定影温度)
用球磨机,将100质量份显影剂用载体(京瓷办公信息系统株式会社制造的“TASKalfa5550ci”用载体)与10质量份样品(调色剂)混合30分钟,来制备双组分显影剂。
用如上述那样制备的双组分显影剂形成图像,来评价最低定影温度。评价设备用的是具备Roller-Roller方式的加热加压型定影装置的彩色打印装置(将京瓷办公信息系统株式会社制造“FS-C5250DN”进行改造而能够改变定影温度的评价设备)。将如上述那样制备的双组分显影剂投入评价设备的显影装置,将样品(补充用调色剂)投入评价设备的调色剂容器。
用上述评价设备,在温度23℃且湿度60%RH的环境下,在90g/m2的纸张(A4印刷纸张)上,以线速200mm/秒、调色剂承载量1.0mg/cm2的条件下,形成大小为25mm×25mm的实心图像(具体地,未定影的调色剂像)。接着,使形成了图像的纸张通过评价设备的定影装置。
最低定影温度的评价中,定影温度的测量范围为100℃以上200℃以下。具体地,使定影装置的定影温度从100℃每次上升5℃(其中,在最低定影温度付近时每次上升2℃),来测量能够使实心图像(调色剂像)定影于纸张的最低温度(最低定影温度)。是否能够使调色剂定影,通过以下所示的折叠摩擦试验来确认。具体地,将通过了定影装置的评价纸张以形成了图像的面为内侧进行折叠,用布包覆的1kg的砝码,在折缝上的图像上往返摩擦5次。接着,展开纸张,观察纸张的折叠部(形成了实心图像的部分)。然后,测量折叠部的调色剂的剥离的长度(剥离长度)。将剥离长度为1mm以下的定影温度中的最低温度作为最低定影温度。最低定影温度为145℃以下,评价为○(好),最低定影温度超过145℃,评价为×(差)。
(外部添加剂保持性)
通过对样品(调色剂)经过了超声波处理的情况下的游离二氧化硅颗粒的量进行测量,来对样品(调色剂)的外部添加剂保持性进行评价。
<超声波处理>
在温度25℃且湿度50%RH的环境下,向容量500mL的烧杯中投入2g样品(调色剂)、40mL非离子表面活性剂(花王株式会社制造“EMULGEN(日本注册商标)120”,成分:聚氧乙烯十二烷基醚)的浓度2质量%的水溶液。之后,用刮勺对烧杯内含物进行搅拌,使调色剂在液体中分散直到目测看不到块状调色剂,来获得分散液。接着,用超声波处理装置(超声波工业株式会社制造“ultrasonic generator”,高频输出:100W;振荡频率:28kHz),使分散液进行超声波振动5分钟。之后,将经过超声波处理的分散液转移至容量50mL的玻璃瓶。接着,将玻璃瓶内含物静置12小时,使调色剂沉淀。之后,对玻璃瓶内的上清液在下述条件下通过荧光X线测量Si含有率。具体地,测量归属于上清液中的Si的荧光X线峰值强度(单位:kcps)。
<荧光X线分析的条件>
分析装置:扫描型荧光X线分析装置(Rigaku Corporation制造“ZSX”)
X射线管(X线源):Rh(铑)
励磁条件:管电压50kV、管电流50mA
测量区域(X线照射范围):直径30mm
测量元素:Si(硅)
帰属于Si的荧光X线峰值强度为1.00kcps以下,评价为○(好);超过1.00kcps,评价为×(差)。
[评价结果]
调色剂T-1~T-11各自的评价结果(耐热贮存性:凝集率;低温定影性:最低定影温度;外部添加剂保持性:荧光X线峰值强度)如表2所示。
【表2】
调色剂T-1~T-6(实施例1~6所涉及的调色剂)分别具有前述的基本结构。具体地,实施例1~6所涉及的调色剂中,调色剂颗粒都具备无机颗粒(二氧化硅颗粒及二氧化钛颗粒)来作为外部添加剂。此外,壳层具有膜状的第一域和颗粒状的第二域。第一域实质上由非交联树脂(具体地,非交联苯乙烯-丙烯酸类树脂)构成。第二域实质上由交联树脂(具体地,交联丙烯酸类树脂)构成。此外,交联树脂的玻璃化转变温度(Tg)比非交联树脂的玻璃化转变温度(Tg)高40℃以上(参照表1)。例如,调色剂T-1中,非交联树脂的Tg为68℃,交联树脂的Tg为130℃,Tg差(=交联树脂的Tg-非交联树脂的Tg)为62℃。此外,第一域的表面吸附力(第一表面吸附力)为20.0nN以上40.0nN以下,第二域的表面吸附力(第二表面吸附力)为4.0nN以上小于20.0nN(参照表1)。例如,调色剂T-1中,第一表面吸附力为39.1nN,第二表面吸附力为6.0nN。如表2所示,调色剂T-1~T-6的耐热贮存性、低温定影性及外部添加剂保持性都优异。并且,调色剂T-1~T-6中,第一覆盖率都为40%以上80%以下(参照表1)。此外,按照第一覆盖率的方法(具体地,调色剂颗粒的断面拍摄像的图像解析)中测量出的第二覆盖率为70%以上99%以下。此外,调色剂颗粒的断面撮影像中,第二覆盖区域的总计长度大于第三覆盖区域的总计长度。
调色剂T-7(比较例1所涉及的调色剂)与调色剂T-1~T-6相比,耐热贮存性较差。调色剂T-7中,由于没有使用交联树脂颗粒,因此,可以认为调色剂核的露出面积变大,调色剂颗粒彼此之间容易凝聚。
调色剂T-8(比较例2所涉及的调色剂)与调色剂T-1~T-6相比,外部添加剂保持性较差。其理由可以认为是第一表面吸附力过小的缘故(参照表1)。
调色剂T-9(比较例3所涉及的调色剂)与调色剂T-1~T-6相比,耐热贮存性较差。其理由可以认为是第一表面吸附力过大的缘故(参照表1)。
调色剂T-10(比较例4所涉及的调色剂)与调色剂T-1~T-6相比,耐热贮存性较差。其理由可以认为是第二表面吸附力过大的缘故(参照表1)。
调色剂T-11(比较例5所涉及的调色剂)与调色剂T-1~T-6相比,耐热贮存性较差。其理由可以认为是Tg差(=交联树脂的Tg-非交联树脂的Tg)过小的缘故(参照表1)。
〔产业可利用性〕
本发明所涉及的静电潜像显影用调色剂例如可以用于复印机、打印装置或多功能一体机中形成图像。

Claims (10)

1.一种静电潜像显影用调色剂,含有若干调色剂颗粒,该调色剂颗粒具备调色剂母粒、及附着于所述调色剂母粒的表面的无机颗粒,
所述调色剂母粒具备核、及覆盖所述核的表面的壳层,
所述壳层具有膜状的第一域及颗粒状的第二域,
所述第一域实质上由非交联树脂构成,所述第二域实质上由交联树脂构成,
所述交联树脂的玻璃化转变温度比所述非交联树脂的玻璃化转变温度高40℃以上,
所述第一域的表面吸附力为20.0nN以上40.0nN以下,
所述第二域的表面吸附力为4.0nN以上且小于20.0nN。
2.根据权利要求1所述的静电潜像显影用调色剂,其特征在于,
所述壳层包含:仅由所述第一域构成的第一壳部、仅由所述第二域构成的第二壳部、及从所述核一侧开始按所述第一域及所述第二域的顺序层叠的第三壳部,并且,所述壳层不含从所述核一侧开始按所述第二域及所述第一域的顺序层叠的部分,
所述调色剂颗粒的断面拍摄像中,所述核的表面整个区域中、被所述第一壳部及所述第三壳部中任意1个覆盖的区域的总计长度相对于所述核的周长的比例为40%以上80%以下。
3.根据权利要求2所述的静电潜像显影用调色剂,其特征在于,
所述核的表面区域包含:由所述第一壳部覆盖的第一覆盖区域、由所述第二壳部覆盖的第二覆盖区域、以及由所述第三壳部覆盖的第三覆盖区域,
所述调色剂颗粒的断面拍摄像中,所述第二覆盖区域的总计长度大于所述第三覆盖区域的总计长度。
4.根据权利要求3所述的静电潜像显影用调色剂,其特征在于,
所述调色剂颗粒的断面拍摄像中,所述核的表面整个区域中、由所述第一壳部、所述第二壳部及所述第三壳部中任意一个覆盖的区域的总计长度相对于所述核的周长的比例为70%以上99%以下。
5.根据权利要求1所述的静电潜像显影用调色剂,其特征在于,
所述第一域与所述第二域相互具有相同的极性,
所述第一域及所述第二域分别具有与所述核的极性相反的极性。
6.根据权利要求1所述的静电潜像显影用调色剂,其特征在于,
所述交联树脂是交联丙烯酸类树脂,
所述非交联树脂是非交联苯乙烯-丙烯酸类树脂。
7.根据权利要求6所述的静电潜像显影用调色剂,其特征在于,
所述交联丙烯酸类树脂是包含1种以上的(甲基)丙烯酸酯、及1种以上的烷撑二醇的(甲基)丙烯酸酯的单体的聚合物,
所述非交联苯乙烯-丙烯酸类树脂是包含1种以上的苯乙烯类单体、1种以上的(甲基)丙烯酸酯、及1种以上的(甲基)丙烯酸羟基烷基酯的单体的聚合物。
8.根据权利要求6所述的静电潜像显影用调色剂,其特征在于,
所述核的玻璃化转变温度低于所述非交联树脂的玻璃化转变温度。
9.根据权利要求8所述的静电潜像显影用调色剂,其特征在于,
所述核含有结晶性聚酯树脂和非结晶性聚酯树脂。
10.根据权利要求9所述的静电潜像显影用调色剂,其特征在于,
所述核是粉碎核。
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