調色劑和調色劑制造方法以及顯影劑的制作方法

調色劑和調色劑制造方法以及顯影劑的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明設及在電子照相、靜電記錄、靜電印刷等中用于使靜電荷圖像顯影的調色 劑，和調色劑制造方法，W及顯影劑。
【背景技術】
[0002] 常規地，粉碎方法向來是制造在電子照相記錄型復印機、打印機和傳真機、W及其 中組合運些功能的多功能外圍設備中使用的靜電荷圖像顯影用調色劑的唯一方法。然而， 近來，在水性介質中制造調色劑粒子的所謂的聚合方法已經變得常見，而且甚至正在代替 粉碎方法變成主流。將由聚合方法制造的調色劑稱作"聚合調色劑"，或者在一些國家，稱作 "化學調色劑"。
[0003] 聚合方法如此稱謂是因為它在調色劑粒子的制造期間或其過程期間設及調色劑 原材料的聚合反應。各種聚合方法已被付諸實踐，包括懸浮聚合方法、乳液凝集方法、聚合 物懸浮方法（聚合物凝集方法）、醋伸長（擴鏈，elongation)反應方法等。
[0004] 設及體積收縮的所謂聚合物溶解懸浮方法也正在開發中（參見PTL1)。該溶解懸 浮方法將調色劑材料分散或溶解在揮發性溶劑（例如低沸點有機溶劑）中，將它們在含分 散劑的水性介質中乳化W獲得所述材料的液滴，和之后，除去揮發性溶劑。不同于懸浮聚合 方法和乳液聚合凝集方法，溶解懸浮方法可使用各種各樣的樹脂，且是尤其優異的，因為它 可使用對于其中要求透明性和定影圖像平滑性的全色過程有用的聚醋樹脂。 陽0化]通常，與通過粉碎方法獲得的調色劑相比，通過聚合方法獲得的調色劑傾向于具 有較小的粒徑和較窄的粒度分布、且在形狀上較接近球形。因此，使用通過聚合方法獲得的 調色劑是有利的，因為在電子照相中可獲得高品質圖像。然而，聚合方法不得不在聚合過程 上花費長的時間，并在使溶劑和調色劑粒子結塊W及將它們彼此分離后，不得不將調色劑 粒子反復洗涂和干燥。因此，聚合方法是不利的，因為它要求大量的時間、水和能量。
[0006] 因此，提出了如下的噴射造粒方法：用各種類型的噴霧器使溶解于溶劑中的調色 劑原材料組分的液體（下文可稱為調色劑組合物液）微粒子化（prill),和之后，將經微粒 子化的產物干燥從而獲得粉末調色劑（參見例如PTL2-4)。運些提議可避免聚合方法的缺 點，因為它們不需要使用水并可顯著地削減洗涂和干燥步驟。
[0007] 然而，根據運些提議提出的調色劑制造方法，獲得的調色劑可能是如下過程的結 果：通過噴霧調色劑組合物液而形成的液滴在干燥前彼此合并，并且溶劑從合并狀態干燥。 因此，存在運樣的問題：獲得的調色劑的粒度分布不可避免為寬的，并且不可能是適當的。
[0008] 針對該問題，提出了如下的調色劑制造方法：對金屬板施加具有恒定頻率的振動 并由此將液滴從該金屬板中形成的排出孔排出（參見PTL5)。所提出的技術可進行而不需 要大量洗涂液和反復地分離溶劑和粒子，并可W非常高的生產率、節能地制造具有有利的 粒度分布的調色劑。
[0009] 近來，從節能的觀點看，已經要求可低溫定影的調色劑。通常，所要求的調色劑是 寬的定影范圍的調色劑，在較低溫度至較高溫度使用該調色劑在圖像中均不會出現問題。 為了保證低溫定影性，要求調色劑是在較低溫度下烙融的較低分子量組合物，而為了保證 在較高溫度下的定影性，要求調色劑為可保持較高烙融粘度直至較高溫度的較高分子量組 合物（P化6)。結果，粘合樹脂的分子量變高。
[0010] 然而，當通過在PTL6中提出的調色劑制造方法制造能夠滿足定影性和耐熱存儲 穩定性的調色劑時，粘合樹脂的分子量變高，從而使干燥性質劣化，其導致運樣的問題：調 色劑微滴在干燥氣流（airstream)中彼此合并和粘合（結合，bind)而使粒度分布劣化。 因此，在保證調色劑的定影范圍和窄粒度分布兩方面一直存在問題。
[0011] 引文列表 陽〇1引專利文獻
[0013]Pi'Ll 日本專利申請特開（JP-A)No. 07-152202
[0014] ?化 2 日本專利（JP-B)No. 3786034
[0015] ?化 3 JP-BNo. 3786035
[0016] ?化 4 JP-ANo. 57-201248
[0017] ?化日 JP-ANo. 2006-293320 陽0化]?化 6 JP-ANo. 2002-14489

【發明內容】

[0019] 技術問題
[0020] 本發明是鑒于上述問題而做出的，并且本發明的目的是提供通過將調色劑組合物 在疏水性介質中造粒和然后使經造粒的產物干燥而獲得的、且能夠同時滿足窄的粒度分布 和定影性的調色劑。
[0021] 問題的解決方案
[0022] 作為上述問題的解決方案的本發明具有W下在（1)中描述的特征。 陽〇2引 （1)調色劑，包括：
[0024] 粘合樹脂，
[00巧]其中所述調色劑是通過將調色劑組合物在疏水性介質中造粒、和然后使經造粒的 產物干燥而獲得的，
[00%] 其中所述粘合樹脂包括具有不同的（對水的）接觸角的兩種或更多種類的粘合樹 脂，
[0027] 其中具有最大接觸角的粘合樹脂具有15, 000或更低的重均分子量，W及
[0028] 其中其它粘合樹脂具有大于15, 000的重均分子量。
[0029] 發明的有益效果
[0030] 本發明可提供能夠同時滿足窄的粒度直徑和定影性的調色劑。
【附圖說明】
[0031] 圖1是顯示液柱共振液滴形成手段（單元，unit)的構造的實例的橫截面圖。
[0032] 圖2是顯示液柱共振液滴手段的構造的實例的橫截面圖。
[0033] 圖3A是顯示具有圓形形狀的排出孔的實例的示意性橫截面圖。
[0034] 圖3B是顯示具有錐形形狀的排出孔的實例的示意性橫截面圖。
[0035] 圖3C是顯示具有直角（strai曲t)形狀的排出孔的實例的示意性橫截面圖。
[0036] 圖3D是顯示具有圓形-錐形組合形狀的排出孔的實例的示意性橫截面圖。
[0037] 圖4A是顯示當液柱共振液體腔在一端固定且N= 1時速度和壓力脈動的駐波的 示意性說明圖，其中P表示壓力分布，V表示速度分布，和L=A/4。
[0038] 圖4B是顯示當液柱共振液體腔在兩端均固定且N= 2時速度和壓力脈動的駐波 的示意性說明圖，其中L=A/2。
[0039] 圖4C是顯示當液柱共振液體腔在兩端均未固定且N= 2時速度和壓力脈動的駐 波的示意性說明圖，其中L=A/2。
[0040] 圖4D是顯示當液柱共振液體腔在一端固定且N= 3時速度和壓力脈動的駐波的 示意性說明圖，其中L= 3A/4。
[0041] 圖5A是顯示當液柱共振液體腔在兩端均固定且N= 4時速度和壓力脈動的駐波 的示意性說明圖，其中P表示壓力分布，V表示速度分布，和L=A。
[0042] 圖5B是顯示當液柱共振液體腔在兩端均未固定且N= 4時速度和壓力脈動的駐 波的示意性說明圖，其中L=入。
[0043] 圖5C是顯示當液柱共振液體腔在一端固定且N= 5時速度和壓力脈動的駐波的 示意性說明圖，其中L= 5A/4。
[0044] 圖6A是顯示在液滴形成手段的液柱共振流動路徑中出現的液柱共振現象的示意 性說明圖，其中V表示速度分布和P表示壓力分布。
[0045] 圖6B是顯示在液滴形成手段的液柱共振流動路徑中出現的液柱共振現象的示意 性說明圖，其中V表示速度分布和P表示壓力分布。
[0046] 圖6C是顯示在液滴形成手段的液柱共振流動路徑中出現的液柱共振現象的示意 性說明圖，其中V表示速度分布和P表示壓力分布。
[0047] 圖抓是顯示在液滴形成手段的液柱共振流動路徑中出現的液柱共振現象的示意 性說明圖，其中V表示速度分布和P表示壓力分布。
[0048] 圖6E是顯示在液滴形成手段的液柱共振流動路徑中出現的液柱共振現象的示意 性說明圖，其中V表示速度分布和P表示壓力分布。
[0049] 圖7是調色劑制造設備的實例的示意圖。
[0050] 圖8是顯示液柱共振液滴形成手段的構造的實例的橫截面圖。
[0051] 圖9是串列式全色圖像形成設備的實例的示意圖。
[0052]圖IOA是用于解釋調色劑粒子的合并狀態的圖（部分1)，其顯示基本粒子（基礎 粒子，fundamentalparticle) (4. 2Um)。
[0053] 圖IOB是用于解釋調色劑粒子的合并狀態的圖（部分2)，其顯示合并粒子 巧.3Jim) (2個粒子）。
[0054] 圖IOC是用于解釋調色劑粒子的合并狀態的圖（部分3)，其顯示合并粒子 化.1Jim) (3個粒子）。 陽化5] 圖IOD是用于解釋調色劑粒子的合并狀態的圖（部分4)，其顯示合并粒子 化.7ym) (4個粒子）。
[0056] 圖IOE是用于解釋調色劑粒子的粘合狀態的圖（部分1)，其顯示基本粒子。
[0057] 圖IOF是用于解釋調色劑粒子的粘合狀態的圖（部分2)，其顯示粘合粒子（2個粒 子）。
[0058] 圖IOG是用于解釋調色劑粒子的粘合狀態的圖（部分3)，其顯示粘合粒子（3個粒 子）。
【具體實施方式】
[0059] W下參考附圖對用于實施本發明的實施方式進行解釋。所謂的本領域技術人員通 過對在權利要求范圍內所述的本發明進行變更和變換能夠容易地實施其它實施方式。運樣 的變更和變換包括在權利要求的范圍內，并且W下給出的解釋呈現本發明的最佳方式且不 限制權利要求的范圍。
[0060] 首先，將解釋調色劑材料和調色劑。
[0061] 例如，本發明的調色劑至少包括粘合樹脂、著色劑、和脫模劑，并且根據需要包括 帶電控制劑、添加劑和其它組分。
[0062] 本發明的調色劑是通過將調色劑組合物在疏水性介質中造粒和然后使經造粒的 產物干燥而獲得的。調色劑包括粘合樹脂。粘合樹脂包括兩種或更多種類的具有不同的 (對水的）接觸角的粘合樹脂。具有最大接觸角的粘合樹脂具有15, 000或更小的重均分子 量。其它粘合樹脂具有大于15, 000的重均分子量。
[0063] 疏水性介質為非極性介質。其具體實例包括氮、二氧化碳和氣。 W64] 本發明的調色劑優選地具有滿足W下（式U的在熱烙融之前的接觸角 (CAa[D])和在熱烙融之后的接觸角（CAb[° ])。 陽0化]CAb+3。《CAa(式I)
[0066] 角CAa優選為65。或更大。
[0067] CAa的值取決于粘合樹脂而略有變化。考慮到低溫定影性，調色劑的粘合樹脂優選 為聚醋樹脂。當使用聚醋樹脂時，CAa變為65°或更大。
[0068] 當在疏水性介質中干燥粒子時，由于表面能的平衡，疏水性材料將不均勻地（集 中，unevenly)分布于粒子的表面中。式CAb+3°《CAa意味著材料在熱烙融之前不均勻地 分布于調色劑粒子中。當滿足該關系時，可間接地確認高疏水性材料（即在本實施方式中 的具有大接觸角和低分子量的粘合樹脂）不均勻地分布于粒子的表面中。
[0069] 將對在本發明中使用的"調色劑組合物液"進行解釋。調色劑組合物液可具有通 過將W上調色劑組分溶解或分散于溶劑中而獲得的液體狀態，或者調色劑組合物液只要在 排出條件下具有液體狀態就不需要包含溶劑。調色劑組合物液呈現出由于調色劑組分的一 些或全部在它們的烙融狀態下混合而導致的液體狀態。
[0070] 可使用與用于常規的電子照相調色劑的材料完全相同的材料作為調色劑材料，只 要可制備W上調色劑組合物液。可使用如上所述的液滴排出手段使運些材料微粒子化為微 小的液滴，并且可使用液滴凝固（固化，solidify) /收集手段制造預期的調色劑粒子。 陽0川（有機溶劑）
[0072] 有機溶劑沒有特別限制并且可根據意圖適當地選擇，只要它可穩定地分散分散質 (dispersionelement)，例如著色劑。當使用旋風分離器收集調色劑時，通過將調色劑組合 物液在氣相中干燥至一定程度來收集調色劑是必要的。因此，可容易變干的溶劑是優選的。 從干燥的觀點來看，溶劑的沸點優選在IOCTCW下。
[0073] 有機溶劑的優選實例包括酸、酬、醋、控和醇。其更優選的實例包括四氨巧喃 (THF)、丙酬、甲乙酬（MKO、乙酸乙醋和甲苯。運些之一可單獨使用，或者運些中的兩種或更 多種可組合使用。
[0074] (粘合樹脂）
[00巧]在本發明中，通過使用兩種或更多種類的具有不同分子量和不同接觸角的粘合樹 脂可同時滿足窄的粒度分布和定影性兩者。
[0076] 在本發明中，粘合樹脂材料的接觸角是非常重要的。當將具有不同接觸角的材料 在疏水性介質中造粒和干燥時，由于使粒子的表面能最小的力作用于粒子，因此具有較低 的該能量的材料（即具有較大接觸角的材料）將不均勻地分布于粒子的表面中。另一方面， 在作為近年來的主流調色劑制造方法的化學造粒中，存在具有較高能量的材料（即具有較 小接觸角的材料）不均勻地分布于材料表面中的趨勢，因為調色劑材料W油相的形式分散 于水相中。
[0077] 當具有較大接觸角的樹脂具有較小的分子量時，通過使運種具有較小分子量的樹 脂存在于調色劑粒子的表面中W改進在調色劑干燥中的干燥速度，可防止粒度分布的劣 化。
[0078] 為了改進干燥性質，具有較大接觸角的樹脂具有15, 000或更小的重均分子量是 必要的。該樹脂在任何其它方面沒有特別限制，并可適當地選擇。其它粘合樹脂具有大于 15,000的重均分子量。
[0079] 具有較小接觸角和較大重均分子量的樹脂