專利名稱：用于靜電潛像顯影的調(diào)色劑以及圖像形成方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于靜電潛像顯影的調(diào)色劑以及使用該調(diào)色劑的圖像形成方法。
背景技術(shù)：
近年來，需要高性能的圖像形成裝置，尤為重要的是，其圖像形成可以長期保持穩(wěn) 定的性能和高的圖像質(zhì)量，并且不對節(jié)約資源有負面影響。因此，為了找到解決方法，重要的是提高調(diào)色劑圖像的轉(zhuǎn)印能力。提高轉(zhuǎn)印能力對 于長期形成高質(zhì)量的圖像是必要的。除此優(yōu)點以外，其還導(dǎo)致例如降低調(diào)色劑消耗量和簡 化調(diào)色劑回收系統(tǒng)的優(yōu)點，并且使得更易于采用節(jié)約資源和無污染的對策。廣泛應(yīng)用的調(diào)色劑轉(zhuǎn)印系統(tǒng)是通過在向轉(zhuǎn)印材料側(cè)施加與調(diào)色劑相反極性的偏 壓的同時依靠靜電吸引力運行的。結(jié)果，當使用低電阻的無機粒子，例如具有優(yōu)良電荷交換 能力的氧化鈦作為外添加劑時，由于轉(zhuǎn)印電場中的電荷注入，轉(zhuǎn)印材料上調(diào)色劑的電荷分 布容易發(fā)生改變，這容易引起轉(zhuǎn)印故障。因此，為了實現(xiàn)提高的調(diào)色劑轉(zhuǎn)印效率，必須降低調(diào)色劑的物理附著，并必須抑制 靜電荷的變化。所以，如JP 2002-108001A所述，采用電絕緣性提高(低電荷交換能力)的溶 膠_凝膠法二氧化硅作為外添加劑，充分確保在初始階段的轉(zhuǎn)印能力，但是溶膠_凝膠法二 氧化硅向調(diào)色劑的固定并不充分，導(dǎo)致其難以長期保持提高的轉(zhuǎn)印能力。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述問題，本發(fā)明的目的在于提供用于靜電潛像顯影的調(diào)色劑和圖像形 成方法，所述調(diào)色劑實現(xiàn)高的圖像質(zhì)量和提高的耐久性，并使得更易于采用節(jié)約資源和無 污染的對策。作為大量研究的結(jié)果，本發(fā)明的目的通過下述內(nèi)容實現(xiàn)。1.本發(fā)明的一個方面涉及用于靜電潛像顯影的調(diào)色劑，其包含著色粒子和外添 加劑，所述著色粒子包含粘結(jié)劑樹脂和著色劑，其中，所述外添加劑包含數(shù)均初級粒徑為 10 500nm的氮化硼粒子。2.本發(fā)明的另一方面涉及制造用于靜電潛像顯影的調(diào)色劑的方法，其包括下述步 驟形成包含粘結(jié)劑樹脂和著色劑的著色粒子，和向著色粒子中加入外添加劑以形成附著 有外添加劑的著色粒子，其中所述外添加劑包含數(shù)均初級粒徑為10 500nm的氮化硼粒
子。 3.本發(fā)明的另一方面涉及圖像形成方法，其包括下述步驟形成靜電潛像，使用 調(diào)色劑將靜電潛像顯影以形成調(diào)色劑圖像，將調(diào)色劑圖像轉(zhuǎn)印至轉(zhuǎn)印材料，和將轉(zhuǎn)印的調(diào)色劑圖像定影，其中，所述調(diào)色劑為上述1或2中所述的調(diào)色劑。按照本發(fā)明，可以提供用于靜電潛像顯影的調(diào)色劑和使用該調(diào)色劑的圖像形成方 法，所述調(diào)色劑實現(xiàn)高的圖像質(zhì)量和提高的耐久性，并使得更易于采用節(jié)約資源和無污染 的對策。


圖1示出本發(fā)明涉及的圖像形成裝置的實例的截面示意圖。 具 體實施方式下文進一步說明本發(fā)明。為了提高顯影的調(diào)色劑圖像的轉(zhuǎn)印效率，外添加劑需要具有提高的電絕緣性能以 降低調(diào)色劑粒子向中間轉(zhuǎn)印體的物理附著量，并固定至著色粒子。具有較高體積電阻率和較大粒徑的溶膠_凝膠法二氧化硅是外添加劑常規(guī)技術(shù) 中的主流。但是，球形大粒徑二氧化硅粒子難以固定至著色粒子，并且轉(zhuǎn)移至載體上或者 遷移至著色粒子表面上的凹陷區(qū)域使得難以長期實現(xiàn)充分的效果。相反地，氮化硼具有非 常高的電絕緣性和高的脫模能力，并且其平面結(jié)構(gòu)使得易于和著色粒子保持充足的接觸面 積，從而滿足上述條件。具有平面形狀的外添加劑粒子可以有利地保持與著色粒子足夠的接觸面積，極少 引起例如包埋等問題。而且，氮化硼具有較高的體積電阻率，通過使用具有低介電常數(shù)和高 脫模能力的氮化硼，可以提高轉(zhuǎn)印能力，從而長期穩(wěn)定地獲得高質(zhì)量圖像。氮化硼氮化硼是硼和氮的化合物，并且是非天然存在的陶瓷。與碳類似，氮化硼包括在常溫常壓下穩(wěn)定的六方晶系和在高壓下穩(wěn)定的立方晶 系。氮化硼由熔融的硼酸酐(B2O3)和氮氣或者氨與作為催化劑的磷酸鈣一起合成。六方晶系氮化硼廣泛地形成六方形的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，其中硼原子牢固地組合，并且垂 直方向上連接各層的力是相對弱的范德華力，所以各面彼此易滑移。因此，氮化硼也被稱作 “白色石墨”。網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)牢固地形成，容易通過晶格振動傳遞熱量，導(dǎo)致其在電絕緣體中具有最 高的熱導(dǎo)率。然而，其熱膨脹系數(shù)較低，為鋁的約十分之一。這樣的高熱導(dǎo)率與低熱膨脹系 數(shù)使其在陶瓷中具有最高的耐熱沖擊性，并且即使由1500°C或更高溫度快速冷卻，也不引 起任何破壞。氮化硼的莫氏硬度為2，與普通無機物相比，其硬度相對軟，大致與石墨相當。然而，平面氮化硼通常具有相對較大的粒徑，一般大于1. 0 μ m，因此作為外添加劑 過大。在本發(fā)明中，發(fā)現(xiàn)氮化硼的莫氏硬度接近于2，可以使用濕式粉碎機破碎。可在常規(guī) 的亨舍爾混合機中將粉碎的氮化硼外添加至著色粒子。已證明為了實現(xiàn)本發(fā)明的有利效果，氮化硼的數(shù)均初級粒徑優(yōu)選10 500nm，更 優(yōu)選50 250nm，進一步優(yōu)選50 150nm。落入上述范圍內(nèi)的粒徑使其易于牢固地固定至 著色粒子上，提高轉(zhuǎn)印能力。存在可用的公知濕式粉碎機用于粉碎氮化硼。在這些粉碎機中，優(yōu)選使用氧化鋯小球的介質(zhì)型濕式粉碎機，其可易于控制粒徑，并使得容易形成更小的粒子。氮化硼的數(shù)均初級粒徑可以通過下述方式測定。具體而言，通過掃描電子顯微鏡以50，000倍的倍率對調(diào)色劑粒子進行拍照，測量 所拍攝圖像的100個氮化硼粒子的水平Feret直徑，由該水平Feret直徑計算其平均值。這 里，當?shù)鹆Ｗ訆A在2條垂直線之間時，這2條垂直線之間的距離被定義為水平Feret直 徑。當一個調(diào)色劑粒子上的氮化硼粒子的數(shù)目不足時，增加觀測的調(diào)色劑粒子的數(shù)目?；?者，將得到的拍攝圖像引入掃描儀，并在圖像處理分析儀(LUZEX AP, Nireco公司制造)中 對存在于調(diào)色劑粒子表面上的氮化硼粒子進行二元處理，以確定100個粒子的水平Feret 直徑。

當?shù)鹆Ｗ右跃奂w的形式存在于調(diào)色劑粒子表面上時，測量的是形成聚集體 的初級粒子的粒徑。進一步地，通過掃描電子顯微鏡直接對氮化硼進行拍照，并且數(shù)均初級粒徑也可 以由所拍攝的圖像測定。相對于100質(zhì)量份的著色粒子，加入的氮化硼的量優(yōu)選0. 5 5. 0質(zhì)量份，更優(yōu)選 1.0 4.0質(zhì)量份。氮化硼的體積電阻率優(yōu)選不低于1 X IO13 Ω · cm,并且優(yōu)選其平面形狀。體積電阻 率不優(yōu)選低于上述數(shù)值，否則會導(dǎo)致電荷變化性增加，使得難以維持靜電帶電性能并導(dǎo)致 轉(zhuǎn)印故障。另一方面，球形粒子形狀可能導(dǎo)致在著色粒子上的固定不足的顧慮。體積電阻率通過下述方式測定。在一對20cm2的圓形電極板(不銹鋼板)的作為測 量夾具的下部電極板上放置外添加劑粒子使得形成1 2mm厚的平坦層，所述圓形電極板 連接至靜電計(商標名KEITHLEY 610C，KEYTHLEY公司制造)和高壓電源(商標名FLUKE 415B，F(xiàn)LUKE公司制造)。然后，將上部電極板置于外添加劑粒子上，并在上部電極板上放置 4kg重物以除去空隙的同時，測定外添加劑粒子層的厚度；向兩個電極板施加1000V的電壓 的同時，測定電流值，并基于下述公式(1)確定體積電阻率(P)公式(1)體積電阻率P = VXS+(A-Atl)+d (Ω · cm)其中，V是施加的電壓(V)，S是電極板的面積(cm2)，A是測定的電流值㈧，Atl是 施加電壓為0時的初始電流值(A)，d是粒子層厚度。調(diào)色劑下文將說明本發(fā)明所涉及的調(diào)色劑。本發(fā)明所涉及的調(diào)色劑至少包含外添加的氮化硼。構(gòu)成本發(fā)明所涉及的調(diào)色劑的 母體(也稱為調(diào)色劑母體粒子，即添加外添加劑前的階段的粒子)的著色粒子可以通過調(diào) 色劑技術(shù)領(lǐng)域中公知的方法制備，所述方法例如，干式制粒法如粉碎法，以及濕式制粒法如 乳液聚合凝聚法、懸浮聚合法、溶液懸浮法、聚酯分子擴連法等。本發(fā)明所涉及調(diào)色劑的體積基準的中值粒徑(D50v)優(yōu)選不小于2μπι且不大于 Sum0當體積基準的中值粒徑落入上述范圍內(nèi)時，即使是極微小的圖像，例如200dpi (dpi 每一英寸或者2. 54cm的點數(shù))級的圖像也可以如實地再現(xiàn)。因此，落入上述范圍內(nèi)的體積基準的中值粒徑使得有可能如實地再現(xiàn)包括照相圖 像的點圖像，使得可形成與印刷圖像相當或者更高水平的高度精確的彩色照相圖像。在印 刷領(lǐng)域里，特別是在以數(shù)百至數(shù)千單位的水平接收印刷命令的按需印刷中，可以快速地將包括高度精確的照相圖像的全色彩、高圖像質(zhì)量的印刷品交付給客戶?？梢允褂门c用于數(shù)據(jù)處理的計算機系統(tǒng)相連的Multisizer 3 (Beckman Coulter 公司制造)測定和計算調(diào)色劑的體積基準的中值粒徑(D50v)。將0. 02g量的調(diào)色劑用20ml的表面活性劑溶液(使用純水將包含表面活性劑組 分的中性洗滌劑稀釋10倍)處理，然后進行超聲波分散1分鐘以制備調(diào)色劑分散體。使用 移液管將調(diào)色劑分散體引入至放置于樣品架中的含有IS0T0N IKBeckman Coulter公司 制造)的燒杯中，直至所測到的濃度達到5至10%，分析儀的計數(shù)設(shè)定為25，000個粒子。 Multisizer 3 的孔直徑為 50 μ m。調(diào)色劑的制造方法下面進一步描述本發(fā)明所涉及調(diào)色劑的制造方法。本發(fā)明所涉及的調(diào)色劑包含著色粒子和附著于著色粒子表面的外添加劑，所述著 色粒子至少含有粘結(jié)劑樹脂和著色劑，換言之，調(diào)色劑粒子具有附著于著色粒子表面的外 添加劑粒子。構(gòu)成本發(fā)明所涉及調(diào)色劑的著色粒子(進行外添加處理之前的粒子)沒有特 別限制，并且可以通過任何常規(guī)的調(diào)色劑制造方法制造。即，調(diào)色劑可以通過應(yīng)用如下調(diào)色 劑制造方法制造經(jīng)由捏合、粉碎和分級步驟制造調(diào)色劑的粉碎法；使可聚合的單體聚合， 并控制形狀或大小以形成粒子的聚合法。采用聚合法的調(diào)色劑制造方法的實例包括乳液聚合凝聚法、懸浮聚合法、溶液懸 浮法以及聚酯分子擴連法。如上文所述，采用聚合法的調(diào)色劑制造方法可以在粒子形成過 程中控制調(diào)色劑粒子的形狀或粒徑，并優(yōu)選用于制備本發(fā)明所涉及的著色粒子。上述方法中，優(yōu)選通過乳液聚合凝聚法制備，特別優(yōu)選通過微乳液聚合和凝聚法 制備，所述方法中多步聚合構(gòu)成的以及通過乳液聚合得到的樹脂粒子結(jié)合(coalesce)(凝 聚/融合粒子凝聚同時熱融合)。調(diào)色劑原料接下來，將參照具體實例對構(gòu)成本發(fā)明所涉及調(diào)色劑的樹脂、蠟、著色劑等進行說 明。當采用粉碎法、溶液懸浮法等制備著色粒子時，構(gòu)成著色粒子的樹脂可以使用本 領(lǐng)域公知的各種樹脂，例如乙烯基樹脂，如苯乙烯樹脂、(甲基)丙烯?；鶚渲⒈揭蚁(甲 基)丙烯?；簿畚飿渲?、和烯烴樹脂；聚酯樹脂、聚酰胺樹脂、聚碳酸酯樹脂、聚醚樹脂、 聚(醋酸乙烯酯)樹脂、聚砜、環(huán)氧樹脂、聚氨酯樹脂和尿素樹脂。上述樹脂可以單獨或組 合使用。另一方面，當使用乳液聚合凝聚法、乳液聚合法等制造著色粒子時，用于獲得構(gòu)成 著色粒子的樹脂的可聚合單體可以單獨或組合使用可聚合單體，如下文所述的所謂的可聚 合乙烯基單體。這種可聚合的乙烯基單體的具體實例如下所示。(1)苯乙烯和苯乙烯衍生物苯乙烯、鄰-甲基苯乙烯、間-甲基苯乙烯、對-甲基苯乙烯、α-甲基苯乙烯、 對-苯基苯乙烯、對-乙基苯乙烯、2，4- 二甲基苯乙烯、對-叔丁基苯乙烯、對-正己基苯乙 烯、對_正辛基苯乙烯、對_正壬基苯乙烯、對_正癸基苯乙烯、對-正十二烷基苯乙烯；(2)甲基丙烯酸酯衍生物
甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸異丙酯、甲基 丙烯酸異丁酯、甲基丙烯酸叔丁酯、甲基丙烯酸正辛酯、甲基丙烯酸2-乙基己酯、甲基丙烯 酸硬脂酯、甲基丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸苯酯、甲基丙烯酸二乙基氨基乙酯、甲基丙烯酸 二甲基氨基乙酯； (3)丙烯酸酯衍生物丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸異丙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸叔丁酯、丙烯酸異 丁酯、丙烯酸正辛酯、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸硬脂酯、丙烯酸月桂酯、丙烯酸苯酯；(4)烯烴類乙烯、丙烯、異丁烯；(5)乙烯基酯丙酸乙烯酯、醋酸乙烯酯、苯甲酸乙烯酯；(6)乙烯基醚乙烯基甲基醚、乙烯基乙基醚；(7)乙烯基酮乙烯基甲基酮、乙烯基乙基酮、乙烯基己基酮；(8) N-乙烯基化合物N-乙烯基咔唑、N-乙烯基吲哚、N-乙烯基吡咯烷酮；(9)其他乙烯基化合物，例如乙烯基萘、乙烯基吡啶；丙烯酸或者甲基丙烯酸衍生物，例如 丙烯腈、甲基丙烯腈和丙烯酰胺。形成本發(fā)明所涉及調(diào)色劑中可用樹脂的可聚合乙烯基單體還可以采用含有離子 離解性基團作為單體側(cè)鏈的單體，所述基團例如羧基、磺酸基或者磷酸基。含有羧基的這種單體的實例包括丙烯酸、甲基丙烯酸、馬來酸、衣康酸、肉桂酸、 富馬酸、馬來酸單烷基酯和衣康酸單烷基酯。含有磺酸基的單體的實例包括苯乙烯磺酸、 烯丙基磺基琥珀酸和2-丙烯酰氨基-2-甲基丙磺酸。含有磷酸基的這種單體的實例包括 甲基丙烯酸酸性磷酸氧基乙酯(acidophosphooxyethyl methacrylate)。交聯(lián)結(jié)構(gòu)樹脂也可以通過使用多官能乙烯基化合物制備。其實例如下二甲基丙烯酸乙二醇酯、二丙烯酸乙二醇酯、二甲基丙烯酸二甘醇酯、二丙烯酸二 甘醇酯、二甲基丙烯酸三甘醇酯、二丙烯酸三甘醇酯、二甲基丙烯酸新戊二醇酯和二丙烯酸 新戊二醇酯。涉及本發(fā)明的調(diào)色劑中可用的著色劑包括本領(lǐng)域公知的著色劑，其具體實例如 下用于黑色調(diào)色劑的黑色著色劑的實例包括炭黑，例如爐法炭黑、槽法炭黑、乙炔 黑、熱裂炭黑和燈黑等。進一步地，用于彩色調(diào)色劑的著色劑采用有機化合物顏料或者染料，具體實例如 下所示品紅或者紅色著色劑包括C. I.顏料紅2、C. I.顏料紅3、C. I.顏料紅5、C. I.顏料 紅6、C. I.顏料紅7、C. I.顏料紅15、C. I.顏料紅16、C. I.顏料紅48、C. I.顏料紅53:1、 C. I.顏料紅57:1、C. I.顏料紅60、C. I.顏料紅63、C. I.顏料紅64、C. I.顏料紅68、C. I.顏料紅81、C. I.顏料紅83、C. I.顏料紅87、C. I.顏料紅88、C. I.顏料紅89、C. I.顏料紅90、 C. I.顏料紅112、C. I.顏料紅114、C. I.顏料紅122、C. I.顏料紅123、C. I.顏料紅139、 C. I.顏料紅144、C. I.顏料紅149、C. I.顏料紅150、C. I.顏料紅163、C. I.顏料紅166、 C. I.顏料紅170、C. I.顏料紅177、C. I.顏料紅178、C. I.顏料紅184、C. I.顏料紅202、 C. I.顏料紅206、C. I.顏料紅207、C. I.顏料紅209、C. I.顏料紅222、C. I.顏料紅238和 C. I.顏料紅169。
橙色或者黃色著色劑包括C. I顏料橙31、C. I.顏料橙43、C. I顏料黃12、C. I.顏 料黃14、C. I.顏料黃15、C. I.顏料黃17、C. I.顏料黃74、C. I.顏料黃83、C. I.顏料黃93、 C. I.顏料黃94、C. I.顏料黃138、C. I.顏料黃155、C. I.顏料黃162、C. I.顏料黃180和 C. I.顏料黃185。綠色或者青色著色劑包括C. I.顏料藍2、C. I.顏料藍3、C. I.顏料藍15、C. I.顏 料藍15:2、C. I.顏料藍15:3、C. I.顏料藍15:4、C. I.顏料藍16、C. I.顏料藍17、C. I.顏 料藍60, C. I.顏料藍62, C. I.顏料藍66和C. I.顏料綠7。染料包括C. I.溶劑紅UC. I.溶劑紅49,C. I.溶劑紅52,C. I.溶劑紅58,C. I.溶 劑紅63、C. I.溶劑紅111、C. I.溶劑紅122、C. I.溶劑黃2、C. I.溶劑黃6、C. I.溶劑黃14、 C. I.溶劑黃15、C. I.溶劑黃16、C. I.溶劑黃19、C. I.溶劑黃21、C. I.溶劑黃33、C. I.溶 劑黃44、C. I.溶劑黃56、C. I.溶劑黃61、C. I.溶劑黃77、C. I.溶劑黃79、C. I.溶劑黃80、 C. I.溶劑黃81、C. I.溶劑黃82,C. I.溶劑黃93,C. I.溶劑黃98,C. I.溶劑黃103,C. I.溶 劑黃104,C. I.溶劑黃112,C. I.溶劑黃162,C. I.溶劑藍25,C. I.溶劑藍36,C. I.溶劑藍 60、C. I.溶劑藍70、C. I.溶劑藍93和C. I.溶劑藍95。上述著色劑可以單獨或組合使用。著色劑的含量優(yōu)選為整個調(diào)色劑的1質(zhì)量％ 30質(zhì)量％，更優(yōu)選2質(zhì)量％ 20質(zhì)量％。將說明可用于本發(fā)明所涉及的調(diào)色劑中的蠟。本發(fā)明的調(diào)色劑中可以作為例如脫 模劑使用的蠟是本領(lǐng)域公知的蠟，其實例包括(1)聚烯烴蠟例如聚乙烯蠟和聚丙烯蠟，(2)長鏈烴蠟例如石蠟和沙索蠟，(3) 二 烷基酮類蠟例如二硬脂基酮，⑷酯類蠟例如巴西棕櫚蠟、褐煤蠟、三羥甲基丙烷三山崳酸 酯、四肉豆蔻酸季戊四醇酯、四山崳酸季戊四醇酯、二乙酸二山崳酸季戊四醇酯、三山崳酸 甘油酯、二硬脂酸1，18-十八烷二醇酯、偏苯三酸三硬脂酯和馬來酸二硬脂基酯，以及(5) 酰胺類蠟例如乙二胺二山崳酰胺和偏苯三酸三硬脂酰胺。本發(fā)明可以使用的蠟的熔點優(yōu)選40 160°C，更優(yōu)選50 120°C，進一步優(yōu)選 60 90°C。當熔點落入上述范圍內(nèi)時可以確保調(diào)色劑的熱穩(wěn)定性，并且可以實現(xiàn)穩(wěn)定的調(diào) 色劑圖像形成，即使在相對低的溫度下定影也不引起冷反印。調(diào)色劑中的蠟含量優(yōu)選1質(zhì) 量％ 30質(zhì)量％，更優(yōu)選5質(zhì)量％ 20質(zhì)量％。調(diào)色劑中還可以使用除了氮化硼以外的外添加劑(下文中也稱為其他外添加 劑)，其他添加劑的具體實例如下文所述。添加至調(diào)色劑的外添加劑并無特殊限制，可以使用本領(lǐng)域公知的各種外添加劑。 這種外添加劑的具體實例包括無機氧化物例如二氧化硅、氧化鋁、氧化鈦和氧化鈣；以及 脂肪酸金屬鹽例如硬脂酸鈣和硬脂酸鋅。為了提高熱存儲穩(wěn)定性或環(huán)境穩(wěn)定性，優(yōu)選使用硅烷偶聯(lián)劑、鈦偶聯(lián)劑、高級脂肪酸或者硅油對上述無 機化合物進行表面處理。相對于100質(zhì)量份著色粒子，其他外添加劑的含量優(yōu)選0. 05 10質(zhì)量份，更優(yōu)選 0. 1 5質(zhì)量份。外添加劑可以通過使用常規(guī)公知的混合機添加，所述混合機例如湍流混合機、亨 舍爾混合機、諾塔(Nauta)混合機、V型混合機。顯影劑本發(fā)明所涉及的顯影劑可以作為單組分顯影劑或雙組分顯影劑使用。當本發(fā)明所涉及的調(diào)色劑用作雙組分顯影劑時，作為雙組分顯影劑的載體使用的 磁性粒子可以使用常規(guī)公知的材料，例如金屬如鐵、鐵氧體和磁鐵礦以及上述金屬的合 金，以及金屬如鋁或鉛。其中，優(yōu)選鐵氧體粒子。載體的體積基準的平均粒徑優(yōu)選15 100 μ m, 25 ~ 80 μ m。圖像形成方法圖1示出當本發(fā)明所涉及的調(diào)色劑作為雙組分顯影劑使用時可用的示例性圖像 形成裝置的截面示意圖。圖1中，標記1Y、1M、1C和IK分別為感光體，4Y、4M、4C和4K分別為顯影器件，5Y、 5M、5C和5K分別為作為一次轉(zhuǎn)印設(shè)備的一次轉(zhuǎn)印輥，5A是作為二次轉(zhuǎn)印設(shè)備的二次轉(zhuǎn)印 輥，6Y、6M、6C和6K分別為清潔器件，7是中間轉(zhuǎn)印單元，8是加熱輥形式的定影器件，70是 中間轉(zhuǎn)印體單元。所述圖像形成裝置被稱作串聯(lián)彩色圖像形成裝置，其主要組成包括多個圖像形 成部分10Y、10MU0C和10K，環(huán)形帶形式的中間轉(zhuǎn)印材料單元7，運送記錄件P的給紙運送 設(shè)備21，作為定影設(shè)備的熱輥型定影器件8。原始圖像讀取器件SC設(shè)置在圖像形成裝置體 A的上部。作為各感光體的不同顏色調(diào)色劑圖像之一，形成黃色圖像的圖像形成部分IOY包 含作為第一感光體的鼓形感光體1Y，以及設(shè)置在感光體IY周圍的靜電充電設(shè)備2Y、曝光 設(shè)備3Y、顯影設(shè)備4Y、作為一次轉(zhuǎn)印設(shè)備的一次轉(zhuǎn)印輥5Y和清潔設(shè)備6Y。作為各感光體 的另一種不同顏色調(diào)色劑圖像，形成品紅色圖像的圖像形成部分IOM包含作為第一感光 體的鼓形感光體1M，以及設(shè)置在感光體IM周圍的靜電充電設(shè)備2M、曝光設(shè)備3M、顯影設(shè)備 4M、作為一次轉(zhuǎn)印設(shè)備的一次轉(zhuǎn)印輥5M和清潔設(shè)備6M。進一步地，作為各感光體的不同顏色調(diào)色劑圖像之一，形成青色圖像的圖像形成 部分IOC包含作為第一感光體的鼓形感光體1C，以及設(shè)置在感光體IC周圍的靜電充電設(shè) 備2C、曝光設(shè)備3C、顯影設(shè)備4C、作為一次轉(zhuǎn)印設(shè)備的一次轉(zhuǎn)印輥5C和清潔設(shè)備6C。另外， 作為各感光體的不同顏色調(diào)色劑圖像之一，形成黑色圖像的圖像形成部分IOK包含作為 第一感光體的鼓形感光體1K，以及設(shè)置在感光體IK周圍的靜電充電設(shè)備2K、曝光設(shè)備3K、 顯影設(shè)備4K、作為一次轉(zhuǎn)印設(shè)備的一次轉(zhuǎn)印輥5K和清潔設(shè)備6K。環(huán)形帶形式的中間轉(zhuǎn)印單元7通過多個輥轉(zhuǎn)動，并且具有可回轉(zhuǎn)(Pivotably)支 持的作為環(huán)形帶形式的第二圖像載體的中間轉(zhuǎn)印材料70。在圖像形成部分10Y、10MU0C和IOK中所形成的各色圖像分別通過一次轉(zhuǎn)印輥 5Y、5M、5C和5K依次轉(zhuǎn)印至環(huán)形帶形式的移動的中間轉(zhuǎn)印材料(70)上，從而形成復(fù)合彩色 圖像。容納在給紙盒20中的作為最終轉(zhuǎn)印材料的紙記錄件P等，由給紙運送設(shè)備21給紙并通過多個中間輥22A、22B、22C、22D和抵抗輥23運送至二次轉(zhuǎn)印輥5b，并將彩色圖像一起 二次轉(zhuǎn)印至記錄件P上。轉(zhuǎn)印有彩色圖像的記錄件(P)通過熱輥型定影器件8定影，由出 紙輥25夾持，并放置于機器外部的出紙盤26上。通過作為二次轉(zhuǎn)印設(shè)備的二次轉(zhuǎn)印輥5A將彩色圖像轉(zhuǎn)印至記錄件P上以后，與記 錄材料P分離的環(huán)形帶形式的中間轉(zhuǎn)印材料70通過清潔設(shè)備6A除去任何殘留的調(diào)色劑。 在圖像形成過程中，一次轉(zhuǎn)印輥5K—直與感光體IK接觸。其他一次轉(zhuǎn)印輥5Y、5M 和5C僅在形成彩色圖像時分別與各自對應(yīng)的感光體1Y、IM和IC接觸。二次轉(zhuǎn)印輥5A僅在記錄件P通過以進行二次轉(zhuǎn)印時與環(huán)形帶形式的中間轉(zhuǎn)印材 料70相接觸。圖像形成部分10Y、10MU0C和IOK垂直排列。環(huán)形帶中間轉(zhuǎn)印材料單元7設(shè)置在 感光體1Y、1M、1C和IK的左側(cè)。中間轉(zhuǎn)印材料單元7包括可以通過輥71、72、73、74、76和 77轉(zhuǎn)動的環(huán)形帶中間轉(zhuǎn)印材料70，一次轉(zhuǎn)印輥5Y、5M、5C和5K以及清潔設(shè)備6A。因此，通過帶電、曝光和顯影在感光體1Y、1M、1C和IK上形成調(diào)色劑圖像，各個顏 色的調(diào)色劑圖像疊加在環(huán)形帶中間轉(zhuǎn)印材料70上，一起轉(zhuǎn)印至記錄件P，并在定影器件8中 通過加熱和加壓而定影。調(diào)色劑圖像轉(zhuǎn)印至記錄件P上以后，感光體1Y、1M、1C和IK各自 被清潔器件6Y、6M、6C和6K清潔，除去殘留的調(diào)色劑，并進入下一個帶電、曝光和顯影的循 環(huán)以進行圖像形成。實施例將參考實施例進一步說明本發(fā)明，但本發(fā)明決不限于此。制備著色粒子1(1)制備樹脂粒子IH 在裝備有攪拌器、溫度傳感器、冷凝器和氮氣引入裝置的反應(yīng)容器中，將7. 08質(zhì) 量份的陰離子表面活性劑十二烷基硫酸鈉溶解于3010質(zhì)量份去離子水中制備表面活性劑 溶液(水性介質(zhì))。將反應(yīng)容器中的溫度升高至80°C，并在氮氣流下以230rpm的速度攪拌 表面活性劑溶液。將9.2質(zhì)量份過硫酸鉀(KPS)溶解于200質(zhì)量份去離子水中制成的聚合引發(fā)劑溶 液加入上述表面活性劑溶液中，并控制反應(yīng)容器內(nèi)的溫度為75°C。然后，以1小時向其加入 由下述化合物組成的混合溶液1A。苯乙烯69. 4質(zhì)量份丙烯酸正丁酯 28. 3質(zhì)量份甲基丙烯酸 2. 3質(zhì)量份然后，在75°C繼續(xù)攪拌2小時進行聚合，從而制備樹脂粒子分散體1H。(2)制備樹脂粒子IHM 向裝備有攪拌器的燒瓶中加入下述化合物苯乙烯97. 1質(zhì)量份
丙烯酸正丁酯 39. 7質(zhì)量份甲基丙烯酸3. 22質(zhì)量份3-巰基丙酸正辛酯 5. 6質(zhì)量份然后，向其加入下述化合物
季戊四醇四山崳酸酯98.0質(zhì)量份 然后，在90°C加熱的同時使該化合物溶解以制備混合物1B。接著，向裝備有攪拌器、溫度傳感器、冷凝器和氮氣引入裝置的反應(yīng)容器中，加入 1. 6質(zhì)量份十二烷基硫酸鈉溶解于2700質(zhì)量份去離子水中制成的表面活性劑溶液，并在 98°C下加熱。向該表面活性劑溶液中加入以固體計28質(zhì)量份的前述樹脂粒子分散體，并向 其加入混合物1B。隨后，使用設(shè)有回路的機械分散裝置CLEARMIX(由M Technique有限責(zé) 任公司制造)將該混合物分散8小時以制備分散體(乳液)。接下來，將5. 1質(zhì)量份過硫酸鉀(KPS)溶解于80質(zhì)量份去離子水中制成的引發(fā)劑 溶液以及750質(zhì)量份去離子水加入前述分散體中，并在98°C下攪拌混合物12小時以進行聚 合。從而制備出具有用樹脂覆蓋樹脂粒子IH的表面的復(fù)合結(jié)構(gòu)的樹脂粒子IHM的分散體。(3)制備樹脂粒子IHML 將7. 4質(zhì)量份過硫酸鉀(KPS)溶解于200質(zhì)量份去離子水中制成的引發(fā)劑溶液加 入前述樹脂粒子分散體IHML中，并控制溫度為80°C。然后，以1小時向其滴加由下述化合 物組成的混合物1C。苯乙烯277質(zhì)量份丙烯酸正丁酯113質(zhì)量份甲基丙烯酸9. 21質(zhì)量份3"巰基丙酸正辛酯 10. 4質(zhì)量份在滴加完畢后，繼續(xù)在上述溫度下加熱攪拌2小時以進行聚合。然后，將反應(yīng)混合 物冷卻至28°C以制備具有用樹脂覆蓋樹脂粒子IHM表面的復(fù)合結(jié)構(gòu)的樹脂粒子IHML的分 散體。(4)制備著色劑分散體IBK 將90質(zhì)量份的陰離子表面活性劑月桂酸鈉在攪拌下加入到1600質(zhì)量份去離子水 中制備表面活性劑溶液。在攪拌表面活性劑溶液的同時，向其逐漸加入400質(zhì)量份的著色 劑炭黑 Regal 330R(由 Cabot Corporation 制造)。加入炭黑后，使用機械分散裝置CLEARMIX(由M Technique有限責(zé)任公司制造) 進行分散處理，直至炭黑的粒徑達到200nm以制備著色劑分散體lBk。制備著色粒子1:向裝備有攪拌器、溫度傳感器、冷凝器和氮氣引入裝置的反應(yīng)容器中加入以固體 成分計360質(zhì)量份的樹脂粒子IHML的分散體、1800質(zhì)量份去離子水和以固體成分計28. 8 質(zhì)量份的著色劑分散體lBk。然后，控制反應(yīng)容器內(nèi)的溫度為30°C，并加入5mol/L的氫氧 化鈉水溶液調(diào)節(jié)PH值至10. 6。完成前述調(diào)節(jié)以后，在30°C下攪拌的同時，以10分鐘加入由52. 6質(zhì)量份六水合氯 化鎂溶解于72質(zhì)量份去離子水中制成的水溶液。完成加入后，將反應(yīng)混合物放置3分鐘。然后，以60分鐘將反應(yīng)混合物的溫度升高至75°C以引發(fā)粒子的凝聚。繼續(xù)凝聚， 同時使用Multisizer 3 (Beckman Coulter公司制造)測定凝聚粒子的粒徑。當凝聚粒子的體積基準的中值粒徑達到6. 5 μ m時，向其中加入115質(zhì)量份氯化鈉 溶解于700質(zhì)量份去離子水的水溶液，以終止粒子生長。進一步地，在90°C下，邊攪拌邊進 行熟化6小時，以繼續(xù)粒子的融合。然后，將反應(yīng)體系冷卻至30°C并停止攪拌。
對由此通過凝聚和融合制得的著色粒子進行固-液分離，并使用35°C的去離子水 反復(fù)洗滌數(shù)次，從而制得著色粒子1。制備外添加劑(1)制備氮化硼1 將去離子水加入平均粒徑為30μπι的微粒氮化硼中，使氮化硼與去離子水的比例 為40/60。然后，向每100質(zhì)量份的氮化硼中加入0. 02質(zhì)量份的水溶性陽離子共聚物分散 體，并使用臺式Attritor型介質(zhì)攪拌磨將其與直徑0. 3mm的氧化鋯小球混合，并且在填充 率為170%以及圓周速度為lOm/s下進行濕式粉碎。然后，分離出氧化鋯小球，在使用去離 子水洗滌并使用介質(zhì)流化干燥機干燥后，制備出氮化硼1。由此制備的氮化硼1的數(shù)均初級 粒徑為50nm，體積電阻率為3. 5 X IO14 Ω · cm。(2)制備氮化硼2 5:氮化硼2 5分別以與上述氮化硼1相同的方式制備，除了改變粉碎條件。(3)制備石墨1 2、云母1 2和高嶺土 1 2 以與上述氮化硼1相同的方式分別制備石墨1和2、云母1和2、高嶺土 1和2，除 了將氮化硼替換為石墨、云母或高嶺土，并改變粉碎條件。(4)準備二氧化硅1 還準備了市售的溶膠-凝膠法二氧化硅(由Shinetsu Kagaku Kogyo有限責(zé)任公 司制造)，后文中也簡稱為二氧化硅。氮化硼2 5、石墨1 2、云母1 2、高嶺土 1 2和二氧化硅1的數(shù)均初級粒 徑和體積電阻率如表1所示。制備調(diào)色劑1 12(1)制備調(diào)色劑1 向100質(zhì)量份上述著色粒子1中加入下述化合物作為外添加劑。氮化硼12. 5質(zhì)量份疏水性二氧化硅(數(shù)均初級粒徑12nm) 1. O質(zhì)量份疏水性二氧化鈦(數(shù)均初級粒徑12nm) 0. 5質(zhì)量份使用亨舍爾混合機(由Mitsui Kozan公司制造)在30°C的溫度以及攪拌槳葉會 聚度(convergence)為35m/s下進行外添加處理，并使用具有45 μ m孔的篩網(wǎng)除去粗粒子 來制備調(diào)色劑1。(2)制備調(diào)色劑2 12 調(diào)色劑2 12分別以與調(diào)色劑1相同的方式制備，除了將添加至著色粒子1的氮 化硼1替換為氮化硼2 5、石墨1 2、云母1 2、高嶺土 1 2和二氧化硅1中的任一 種。制備顯影劑將100質(zhì)量份鐵氧體和5質(zhì)量份甲基丙烯酸環(huán)己酯/甲基丙烯酸甲酯的共聚物樹 脂粒子(共聚比例5/5)加入裝備有攪拌槳葉的高速混合機中，在120°C下混合30分鐘，通 過機械沖擊力的作用在鐵氧體芯的表面上形成樹脂涂層，從而制備體積基準的中值粒徑為 40 μ m的載體。 使用激光折射型粒徑分析儀HELOS (由SYMPATEC公司制造)測定載體的體積基準的中值粒徑。將制備的各調(diào)色劑1 12加入上述載體中，使調(diào)色劑含量為7質(zhì)量％，然后將其 置于微型V型混合機(Tsutsui Rikagakuki有限責(zé)任公司制造)中，在轉(zhuǎn)速為45rpm下混 合30分鐘，從而分別制備顯影劑1 12。評價使用市售的全色復(fù)合機bizhub PRO C6500 (由 Konica Minolta Business Technologies Inc.制造)，并將上述各顯影劑放入其中，進行評價。
轉(zhuǎn)印能力在初始階段和打印5，000張空白紙后，打印10厘米見方的實心圖像，分別測定顯 影并附著于圖像載體(感光體)上的黑色調(diào)色劑的質(zhì)量以及轉(zhuǎn)印并附著于高質(zhì)量紙上的黑 色調(diào)色劑的質(zhì)量，計算下式所定義的轉(zhuǎn)印效率作為轉(zhuǎn)印能力的度量。轉(zhuǎn)印效率不低于80%被評價為實際可接受。轉(zhuǎn)印效率=[(附著于高質(zhì)量紙上的黑色調(diào)色劑的量)/(附著于感光體上的黑色 調(diào)色劑的量)]xioo(%)外添加劑的特性及其性能的評價結(jié)果如表1所示。表權(quán)利要求
1.一種用于靜電潛像顯影的調(diào)色劑，其包含調(diào)色劑粒子，所述調(diào)色劑粒子各自包含著 色粒子和外添加劑，所述著色粒子包含粘結(jié)劑樹脂和著色劑，其中，所述外添加劑包含數(shù)均 初級粒徑為10 500nm的氮化硼粒子。
2.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的調(diào)色劑，其中，氮化硼粒子的體積電阻率不低于 IX IO13 Ω · cm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的調(diào)色劑，其中，氮化硼粒子的數(shù)均初級粒徑為50 250nm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的調(diào)色劑，其中，氮化硼粒子的數(shù)均初級粒徑為50 150nm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的調(diào)色劑，其中，相對于100質(zhì)量份著色粒子，氮化硼粒子的 含量為0. 5 5. 0質(zhì)量份。
6.一種用于靜電潛像顯影的調(diào)色劑的制造方法，所述調(diào)色劑包含調(diào)色劑粒子，該方法 包括下述步驟形成包含粘結(jié)劑樹脂和著色劑的著色粒子，和向著色粒子中加入外添加劑以形成外添加劑附著于著色粒子的調(diào)色劑粒子，其中所述外添加劑包含數(shù)均初級粒徑為10 500nm的氮化硼粒子。
7.根據(jù)權(quán)利要求6中所述的方法，其中，氮化硼粒子的體積電阻率不低于 IX IO13 Ω · cm。
8.根據(jù)權(quán)利要求6中所述的方法，其中，氮化硼粒子的數(shù)均初級粒徑為50 250nm。
9.根據(jù)權(quán)利要求6中所述的方法，其中，氮化硼粒子的數(shù)均初級粒徑為50 150nm。
10.根據(jù)權(quán)利要求6中所述的方法，其中，相對于100質(zhì)量份著色粒子，氮化硼粒子的含 量為0. 5 5. 0質(zhì)量份。
全文摘要
本發(fā)明公開了用于靜電潛像顯影的調(diào)色劑以及圖像形成方法。所述用于靜電潛像顯影的調(diào)色劑包含著色粒子和外添加劑，所述著色粒子包含粘結(jié)劑樹脂和著色劑，其中所述外添加劑包含數(shù)均初級粒徑為10～500nm的氮化硼粒子。本發(fā)明還公開了所述調(diào)色劑的制造方法。
文檔編號G03G9/097GK102103337SQ20101058883
公開日2011年6月22日 申請日期2010年12月15日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月18日
發(fā)明者內(nèi)野哲, 安野政裕, 小原慎也, 春木秀仁, 茂谷瞳 申請人:柯尼卡美能達商用科技株式會社