[发明专利]用于制备包含硼砂偶联剂的调色剂的方法

说明书

相关申请的交叉引用

本专利申请涉及在2011年12月_日提交的题为“Chemically Prepared Toner Formulation including a Borax Coupling Agent(化学制备的包含硼砂偶联剂的调色剂制剂)”的并且被转让给本申请的受让人的美国专利申请序列号XX/XXX,XXX(代理人案号P7-US2)。

背景

1.本公开内容的领域

本发明大体涉及用于化学制备用在电子照相术中的调色剂的方法并且更特别地涉及一种用于化学制备包含硼砂偶联剂的调色剂的方法。

2.相关技术的描述

用在电子照相印刷机中的调色剂包括两种主要类型，机械磨碎的调色剂和化学制备的调色剂(CPT)。化学制备的调色剂相比机械磨碎的调色剂具有明显的优势，这些优势包括更好的印刷质量、更高的调色剂转印效率以及用于电子照相印刷机的多种组件比如显影辊、熔合器带(fuser belt)以及充电辊的更低的扭矩性质。CPT的粒径分布通常比机械磨碎的调色剂的粒径分布窄。CPT的尺寸和形状还比机械磨碎的调色剂容易控制。

有若干已知类型的CPT，其包括悬浮聚合调色剂(SPT)、乳液聚集(emulsion aggregation)调色剂(EAT)/胶乳聚集调色剂(LAT)、由预先形成的聚合物在溶剂(DPPT)中的分散体所制造的调色剂以及“化学磨碎的”调色剂。虽然乳液聚集调色剂需要比其它CPT更复杂的方法，但所产生的调色剂具有相对较窄的尺寸分布。乳液聚集调色剂还可以被制造为具有允许改善的印刷分辨率的较小粒径。乳液聚集方法还允许较好地控制调色剂微粒的形状和结构，这允许它们被调制以符合所期望的清除特性、刮除特性以及转印特性。调色剂微粒的形状可以被优化以确保从多种电子照相印刷机组件比如显影辊、充电辊以及刮片中适当并且有效地清除调色剂，以便防止调色剂在这些组件上成膜或不需要的沉积。

在用于制备EAT的通常的方法中，乳液聚集在水性体系中被进行，这导致对调色剂微粒的尺寸和形状两者的良好控制。调色剂组分通常包括聚合物粘合剂、一种或多种着色剂以及脱模剂(release agent)。苯乙烯-丙烯酸共聚物聚合物粘合剂在乳液聚集方法中通常被用作胶乳粘合剂。然而，苯乙烯-丙烯酸共聚物胶乳粘合剂的使用需要权衡调色剂的熔合特性(fusing property)与其运输和存储特性。调色剂的熔合特性包括其熔合窗。该熔合窗是熔合被满意地进行而没有不完全熔合且没有把调色剂转印到加热元件上的温度范围，所述加热元件可能是辊、带或在熔合期间接触调色剂的其它元件。因此，在熔合窗的下限以下调色剂被不完全地熔化，并且在熔合窗的上限以上调色剂流动到定影元件上，其中它损坏随后被定影的纸张。优选的是，熔合窗的下限尽可能地低以降低电子照相印刷机中熔合器所需要的温度以改善印刷机的安全性并节约能量。然而，调色剂必须还能够在与存储和运输有关的温度和湿度极端条件下继续存在而不会发生可能导致印刷缺陷的结块或阻塞。因此，熔合窗的下限不能如此低以致调色剂在包含调色剂的调色剂匣的存储或运输期间可能熔化。

从聚酯粘合剂树脂所形成的调色剂通常比从具有类似熔体粘度特征的苯乙烯-丙烯酸共聚物粘合剂所形成的调色剂具有更好的机械特性。这样使它们更耐用并且更抵抗印刷机组件的成膜。聚酯调色剂还具有与着色颜料较好的相容性，这导致较宽泛的色域。直到最近，聚酯粘合剂树脂经常被用在制备机械磨碎的调色剂中，而很少被用在化学制备的调色剂中。聚酯粘合剂树脂使用缩聚被制造。这样的方法因为涉及长的聚合周期，所以是耗费时间的并且因此限制使用具有限制了调色剂的熔合特性的低至中等分子量的聚酯粘合剂树脂到聚酯聚合物。此外，聚酯粘合剂树脂因为其极性性质、pH敏感性以及凝胶含量较难分散在水性体系中，从而限制其在乳液聚集方法中的适用性。