色調劑、顯影劑、色調劑盒、處理盒和圖像形成設備的製作方法

2023-07-23 21:34:31

色調劑、顯影劑、色調劑盒、處理盒和圖像形成設備的製作方法
【專利摘要】本發明涉及色調劑、顯影劑、色調劑盒、處理盒和圖像形成設備。本發明的色調劑為光澤性色調劑，其包含光澤性金屬顏料，所述金屬顏料的表面覆蓋有選自由二氧化矽、氧化鋁和二氧化鈦組成的組中的至少一種金屬氧化物，其中所述光澤性色調劑的介電損耗因子為10×10-3～60×10-3。
【專利說明】色調劑、顯影劑、色調劑盒、處理盒和圖像形成設備
【技術領域】
[0001]本發明涉及光澤性色調劑(brilliant toner)、顯影劑、色調劑盒、處理盒和圖像形成設備。
【背景技術】[0002]為了形成光澤度(brilliance)類似金屬光澤的圖像，使用了光澤性色調劑。
[0003]作為光澤性色調劑的實例，例如，日本特開平04-204853號公報(專利文獻I)公開了用於形成無法被再複製的文件的色調劑，其中色調劑顆粒的體積電阻率為IOltlQ ? cm以上，並且該色調劑具有金屬光澤。
[0004]另外，例如日本特開2012-32765號公報(專利文獻2)公開了一種色調劑，其中當形成實心圖像時，光接收角為+30°處的反射率A與光接收角為-30°處的反射率B之比(A/B)為2~100，所述反射率是在圖像受入射角為-45°的入射光照射時用測角光度計測得的反射率，所述色調劑是能夠形成光澤度優異的圖像的色調劑。

【發明內容】

[0005]本發明的一個目的在於提供能夠形成光澤度優異的圖像的光澤性色調劑。
[0006]用於實現上述目的的具體手段如下。
[0007]根據本發明的第一方面，提供了一種光澤性色調劑，該色調劑包含光澤性金屬顏料，該金屬顏料的表面覆蓋有選自由二氧化矽、氧化鋁和二氧化鈦組成的組中的至少一種金屬氧化物，其中所述色調劑的介電損耗因子為10X10_3~60X10_3。
[0008]根據本發明的第二方面，在第一方面所述的光澤性色調劑中，從光澤性金屬顏料長軸方向的頂部至所述色調劑表面的最短距離的平均值可以是0.1 i! m~1.0 i! m。
[0009]根據本發明的第三方面，在第一方面所述的光澤性色調劑中，當形成實心圖像時，光接收角為+30°處的反射率A與光接收角為-30°處的反射率B之比(A/B)可以是2~100，所述反射率是在圖像受入射角為-45°的入射光照射時用測角光度計測得的反射率。
[0010]根據本發明的第四方面，在第一方面所述的光澤性色調劑中，所述色調劑的平均圓當量直徑D可以大於平均最大厚度C。
[0011]根據本發明的第五方面，在第一方面所述的光澤性色調劑中，所述色調劑的平均最大厚度C與平均圓當量直徑D之比(C/D)可以是0.001~0.500。
[0012]根據本發明的第六方面，在第一方面所述的光澤性色調劑中，被設置為由所述色調劑橫截面內的長軸方向與顏料顆粒的長軸方向形成的角度為-30°~+30°的顏料顆粒的數目可以等於或大於顏料顆粒數目的60%。
[0013]根據本發明的第七方面，在第一方面所述的光澤性色調劑中，所述光澤性金屬顏料可以選自由鋁、黃銅、青銅、鎳、不鏽鋼和鋅組成的組中的至少一種。
[0014]根據本發明的第八方面，在第一方面所述的光澤性色調劑中，所述光澤性金屬顏料的體積平均粒徑可以小於或等於20 u m。[0015]根據本發明的第九方面，在第一方面所述的光澤性色調劑中，所述色調劑可以含有粘合劑樹脂，且相對於100重量份的粘合劑樹脂，所述光澤性金屬顏料的含量可以是I重
量份?70重量份。
[0016]根據本發明的第十方面，在第一方面所述的光澤性色調劑中，所述粘合劑樹脂可以是聚酯樹脂。
[0017]根據本發明的第十一方面，在第十方面所述的光澤性色調劑中，所述聚酯樹脂可以含有芳香族羧酸衍生物作為構成成分。
[0018]根據本發明的第十二方面，在第十方面所述的光澤性色調劑中，所述聚酯樹脂可以含有三元以上的羧酸衍生物作為構成成分。
[0019]根據本發明的第十三方面，第一方面所述的光澤性色調劑還可以含有防粘劑。
[0020]根據本發明的第十四方面，在第十三方面所述的光澤性色調劑中，所述防粘劑的熔融溫度可以是50°C?100°C。
[0021]根據本發明的第十五方面，在第十三方面所述的光澤性色調劑中，所述防粘劑的
含量可以是0.5重量％?15重量％。
[0022]根據本發明的第十六方面，在第一方面所述的光澤性色調劑中，所述色調劑的體積平均粒徑為I U m?30 ii m。
[0023]根據本發明的第十七方面，提供了一種顯影劑，所述顯影劑至少包含第一方面所述的光澤性色調劑。
[0024]根據本發明的第十八方面，第十七方面所述的顯影劑還可以包含體積平均粒徑為10 u m ~ 500 u m 的載體。
[0025]根據本發明的第十九方面，提供了一種色調劑盒，所述色調劑盒容納有第一方面所述的光澤性色調劑。
[0026]根據本發明的第二十方面，提供了一種處理盒，所述處理盒容納有第一方面所述的光澤性色調劑並且包括保持和輸送所述光澤性色調劑的色調劑保持體。
[0027]根據本發明的第二十一方面，提供了一種圖像形成設備，其包括:圖像保持體；使所述圖像保持體的表面充電的充電裝置；在所述圖像保持體的表面上形成靜電潛像的潛像形成裝置；使用第一方面所述的光澤性色調劑使所述靜電潛像顯影以形成色調劑圖像的顯影裝置；和將所述圖像保持體的表面上形成的所述色調劑圖像轉印至記錄介質上的轉印裝置。
[0028]根據本發明的第一方面和第三?第十六方面，與色調劑不含表面覆蓋有特定金屬氧化物的光澤性金屬顏料或其介電損耗因子在IOX 10_3?60X 10_3範圍之外的情況相比，本發明提供了能夠形成光澤度優異的圖像的光澤性色調劑。
[0029]根據本發明的第二方面，與當觀察色調劑厚度方向的橫截面時色調劑中從光澤性金屬顏料長軸方向的頂部至色調劑表面的最短距離的平均值在0.1 y m?1.0 y m範圍之外的情況相比，本發明提供了能夠形成光澤度優異的圖像的光澤性色調劑。
[0030]根據本發明的第十七和第十八方面，與顯影劑包含不含表面覆蓋有特定金屬氧化物的光澤性金屬顏料或其介電損耗因子在IOX 10_3?60X10_3範圍之外的色調劑相比，本發明提供了能夠形成光澤度優異的圖像的顯影劑。
[0031]根據本發明的第十九方面，與色調劑不含表面覆蓋有特定金屬氧化物的光澤金屬顏料或其介電損耗因子在10 X 10_3?60 X 10_3範圍之外的情況相比，本發明提供了容納有能夠形成光澤度優異的圖像的光澤性色調劑的色調劑盒。
[0032]根據本發明的第二十方面，與色調劑不含表面覆蓋有特定金屬氧化物的光澤金屬顏料或其介電損耗因子在10X10_3?60X10_3範圍之外的情況相比，本發明提供了能夠形成光澤度優異的圖像的處理盒。
[0033]根據本發明的第二十一方面，與色調劑不含表面覆蓋有特定金屬氧化物的光澤金屬顏料或其介電損耗因子在10X10_3?60X10_3範圍之外的情況相比，本發明提供了能夠使形成的圖像具有優異光澤度的圖像形成設備。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0034]將基於以下附圖詳細描述本發明的示例性實施方式，其中:
[0035]圖1是示例性實施方式的色調劑厚度方向的橫截面圖；
[0036]圖2是顯示了示例性實施方式的圖像形成設備的構造示意圖；和
[0037]圖3是顯示了示例性實施方式的處理盒的實例的構造示意圖。
【具體實施方式】
[0038]下面將詳細描述本發明的光澤性色調劑、顯影劑、色調劑盒、處理盒和圖像形成設備的示例性實施方式。
[0039]光澤性色調劑
[0040]本發明示例性實施方式的光澤性色調劑(下文有時稱為本示例性實施方式的色調劑)含有光澤性金屬顏料，該金屬顏料的表面覆蓋有選自由二氧化矽、氧化鋁和二氧化鈦組成的組中的至少一種金屬氧化物，且所述光澤性色調劑的介電損耗因子為10X10_3?60X10'
[0041]現有技術中使用的彩色色調劑或黑色色調劑的介電損耗因子為約10X10_3?60 X 10_3，而儘管事實上本示例性實施方式的色調劑含有光澤性金屬顏料，不過本示例性實施方式的色調劑的介電損耗因子與現有技術中所用的彩色色調劑或黑色色調劑的介電損耗因子相同。
[0042]本示例性實施方式中的術語「光澤性」是指在目視檢查由本示例性實施方式的色調劑形成的圖像時，該圖像具有類似於金屬光澤的光澤度。
[0043]作為輸出彩色光澤性圖像的情形，當將彩色色調劑疊加在採用光澤性金屬顏料的銀色色調劑上時，在某些情況下，需要使圖像在高電壓下轉印以便一同轉印多個色調劑層。由於現有技術中含有光澤性金屬顏料的色調劑具有高介電損耗因子，色調劑的帶電量在高電壓的交流偏壓下因電荷注入而減少。結果，出現轉印效率和光澤特性劣化的問題。
[0044]儘管事實上本示例性實施方式的色調劑含有光澤性金屬顏料，但是本示例性實施方式的色調劑的介電損耗因子為10X10_3?60X10_3。雖然原因尚不清楚，但據推測如下。
[0045]由於金屬具有導電性，當光澤性金屬顏料暴露在使用該光澤性金屬顏料作為著色劑的光澤性色調劑表面上時，色調劑的充電性受到影響。因此，在某些情況下，色調劑的介電損耗因子變得比現有技術中所用的彩色色調劑或黑色色調劑的介電損耗因子更高。在本示例性實施方式中，將表面覆蓋有特定金屬氧化物的光澤性金屬顏料用作著色劑。由於在表面覆蓋有特定金屬氧化物的光澤性金屬顏料中，所述特定金屬氧化物均勻地覆蓋具有導電性的金屬顆粒，而金屬氧化物的表面具有微凸體(minute asperities)使粘合劑樹脂易於粘附在其表面上，因此抑制了光澤性金屬顏料暴露在色調劑的表面上。特別是，使薄片型光澤性金屬顏料的邊緣部的塗覆性得到改善。由此，據推測本示例性實施方式的色調劑的介電損耗因子處於10XKT3~60XKT3範圍內。當介電損耗因子處於10X 1(T3~60X 1(T3範圍內時，據推測在高電壓的交流偏壓下對色調劑的電荷注入受到抑制，因而轉印效率和光澤特性的劣化受到抑制。
[0046] 在本示例性實施方式中，色調劑的介電損耗因子以如下方式測定:在98067KPa(1000kgf/cm2)對色調劑壓模2分鐘，以成為直徑為50mm且厚度為3mm的碟片形，然後使色調劑在30°C於90%相對溼度的氣氛下靜置24小時，由此獲得在該環境下測得的介電損耗值。
[0047]所述測定如下進行:將色調劑安置於電極直徑為38mm的固體材料用電極(由AndoDenki C0., Ltd.製造，SE-71型)之間，並使用介電測量系統(由Solartron C0., Ltd.製造，126096W型)在1000Hz和5.0V的條件下測量色調劑。
[0048]在本示例性實施方式的色調劑中，當觀察色調劑厚度方向的橫截面時，從光澤性金屬顏料長軸方向的頂部至色調劑表面的最短距離的平均值優選為0.1 y m~1.0 y m。當將光澤性金屬顏料至色調劑表面的距離維持在平均值為0.1 y m~1.0 y m時，將不容易發生電荷注入且介電損耗因子易於變為10X10_3~60X10_3。結果，據推測當使用本示例性實施方式的色調劑時，可形成光澤度優異的圖像。
[0049]從光澤性金屬顏料長軸方向的頂部至色調劑表面的最短距離的平均值更優選為
0.2um~0.7um,且特別優選為 0.3 y m ~0.6 y m。
[0050]將基於附圖來描述從本示例性實施方式的光澤性金屬顏料長軸方向的頂部至色調劑表面的距離。圖1是本示例性實施方式的色調劑厚度方向的橫截面圖。圖1中所示的色調劑2是薄片型色調劑並含有薄片樣顏料顆粒4 (對應於光澤性金屬顏料)，色調劑中圓當量直徑比厚度L長。
[0051]在圖1中，從顏料顆粒4長軸方向的頂部至色調劑2的表面的距離A對應於從本示例性實施方式的光澤性金屬顏料長軸方向的頂部至色調劑表面的距離。對各色調劑顆粒測定距離A的最小值(即，從光澤性金屬顏料長軸方向的頂部至色調劑表面的最短距離)。1000個色調劑顆粒的距離A最小值的平均值優選為0.1 i! m~1.0 i! m。
[0052]圖1顯示了在色調劑2中觀察到單個顏料顆粒4的狀態，但色調劑2中還可以存在多個顏料顆粒4。當在色調劑2中觀察到多個顏料顆粒4時，距離A的最小值是指從各料顆粒4長軸方向的頂部至色調劑2表面的距離A的值中的最小值。
[0053]具體地，通過下述方法來測定從光澤性金屬顏料長軸方向的頂部至色調劑表面的距離。
[0054]使用雙酚A型液態環氧樹脂和固化劑包埋色調劑顆粒，然後製備切割用樣品。其後，使用具有金剛石刃的切割機(本示例性實施方式中使用LEICA Ultramicrotome (由Hitachi Technologies and Services, Ltd.製造))在 _100°C切割出所述切割用樣品，由此製備觀察用樣品。對於該觀察用樣品，使用透射電子顯微鏡(TEM)以約5000倍的放大倍數觀察色調劑厚度方向的橫截面。對於所觀察的1000個色調劑顆粒，使用圖像分析軟體測定從光澤性金屬顏料長軸方向的頂部至色調劑表面的最短距離，由此計算其平均值。
[0055]在本示例性實施方式的色調劑中，當形成實心圖像時，光接收角為+30°處的反射率A與光接收角為-30°處的反射率B之比(A/B)優選為2?100，所述反射率為在圖像受入射角為-45°的入射光照射時用測角光度計測得的反射率。
[0056]如果該比例(A/B)等於或大於2，則意味著相比於向入射光射入的一側(「負角」側)，光更多地向與光入射側相反的一側(「正角」側)反射，即，這意味著入射光的漫反射受到抑制。當產生使入射光反射至各個方向的漫反射時，如果目視檢查反射光，顏色變得模糊。因此，當比例(A/B)小於2時，如果目視檢查反射光，將無法確認光澤度，由此導致某些情況下光澤特性較差。
[0057]另一方面，當比例(A/B)超過100時，可以目視檢查反射光的觀察角過於狹窄，且鏡面反射光分量較大。因此，可能出現顏色隨角度看起來發暗的現象。另外，也難以製備比例(A/B)超過100的色調劑。
[0058]該比例(A/B)優選為50?100，更優選為60?90，且特別優選為70?80。
[0059]使用測角光度計對比例(A/B)的測量
[0060]首先，將描述入射角和光接收角。在本示例性實施方式中，當使用測角光度計進行測定時，將入射角設定為-45°。這是因為對於具有較寬範圍的光澤度的圖像而言，測量的靈敏度較高。
[0061]另外，將光接收角設定為-30°和+30°的原因在於，對於評估圖像是否具有光澤感而言，測量的靈敏度最高。
[0062]下面將描述比例(A/B)的測量方法。
[0063]在本示例性實施方式中，在測量比例(A/B)時，首先以下述方式形成「實心圖像」。將作為樣品的顯影劑填入由富士施樂株式會社製造的DocuCentre-111 C7600顯影單元中，並於190°C的定影溫度和4.0kg/cm2的定影壓力在記錄紙(Oji Paper C0., Ltd.製造的OKTopcoat+紙)上形成色調劑施加量為4.5g/cm2的實心圖像。「實心圖像」是指100%列印率的圖像。
[0064]通過使用NIPPON DENSHOKU INDUSTRIES C0.，LTD.製造的測角分光光度計GC5000L作為測角光度計，以-45°的入射角射入實心圖像的入射光將射入形成的實心圖像的圖像部分，並測量光接收角為+30°處的反射率A和光接收角為-30°處的反射率B。相對于波長為400nm?700nm的光以20nm的間隔測量反射率A和B,並計算各波長的反射率的平均值。從上述測量結果計算比例(A/B)。
[0065]色調劑的構成
[0066]從滿足上文所述的比例(A/B)的角度而言，本示例性實施方式的色調劑優選可滿足以下的要求⑴和(2)。
[0067](I)色調劑的平均圓當量直徑D大於平均最大厚度C。
[0068](2)當觀察色調劑厚度方向的橫截面時，被設置為由色調劑橫截面內的長軸方向與顏料顆粒的長軸方向形成的角度為-30°?+30°的顏料顆粒的數目等於或大於所觀察的顏料顆粒總數的60%。
[0069]作為滿足上述要求(I)和(2)的色調劑的實例，可以舉出圖1所示的色調劑2。
[0070]如圖1所示，在色調劑2具有圓當量直徑大於厚度L的薄片形狀的情形中，當在圖像形成的顯影步驟或轉印步驟中將色調劑移動至圖像保持體、中間轉印介質或記錄介質等時，色調劑的移動傾向於最大程度地抵消色調劑的電荷。因此，據認為色調劑被設置得使附著面積變得最大。換言之，據認為薄片形色調劑被設置得使色調劑的薄片表面側面向色調劑最終轉印至的記錄介質的表面。而且，在圖像形成的定影步驟中，據認為還通過定影期間的壓力將薄片形色調劑設置得使色調劑的薄片表面側面向記錄介質的表面。
[0071]因此，在色調劑中所含的薄片樣顏料顆粒中，據認為滿足上文(2)中所述的「由色調劑橫截面的長軸方向與顏料顆粒的長軸方向形成的角度為-30°?+30° 」要求的顏料顆粒被設置得使提供最大面積的表面側面向記錄介質的表面。當用光照射以此方式形成的圖像時，據認為導致入射光漫反射的顏料顆粒的比率(proportion)減小並因此可以實現上述比例(A/B)範圍。此外，如果導致入射光漫反射的顏料顆粒的比率減小，反射光強度會隨角度而發生很大變化，由此獲得更為理想的光澤特性。
[0072]下面將描述本示例性實施方式的色調劑的組成。
[0073]本示例性實施方式的色調劑至少包含光澤性金屬顏料，且優選還包含粘合劑樹脂和防粘劑。
[0074]光澤性金屬顏料
[0075]在本示例性實施方式中，光澤性金屬顏料用作著色劑。本示例性實施方式中所用的光澤性金屬顏料是表面覆蓋有選自由二氧化矽、氧化鋁和二氧化鈦組成的組中的至少一種金屬氧化物的顏料。
[0076]作為尚未覆蓋金屬氧化物的顏料的實例，可以舉出如鋁、黃銅、青銅、鎳、不鏽鋼和鋅以及銅、銀、金或鉬等金屬的粉末。
[0077]用金屬氧化物覆蓋表面的塗覆方法的實例包括:通過溶膠-凝膠法在光澤性金屬顏料的表面上形成金屬氧化物的塗覆層的方法，和通過將金屬氫氧化物沉澱在光澤性金屬顏料的表面上然後進行低溫結晶而形成金屬氧化物的塗覆層的方法。
[0078]優選地，本示例性實施方式的色調劑中的光澤性金屬顏料的體積平均粒徑小於或等於20 u m。
[0079]相對於100重量份的下述粘合劑樹脂，本示例性實施方式的色調劑中的光澤性金屬顏料的含量優選為I重量份?70重量份，更優選為5重量份?50重量份。
[0080]粘合劑樹脂
[0081]本示例性實施方式中所用的粘合劑樹脂的實例包括:乙烯類樹脂，如聚酯、聚乙烯和聚丙烯；苯乙烯類樹脂，如聚苯乙烯和a-聚甲基苯乙烯；(甲基)丙烯酸類樹脂，如聚甲基丙烯酸甲酯和聚丙烯腈；聚醯胺樹脂；聚碳酸酯樹脂；聚醚樹脂；以及它們的共聚物樹月旨。在這些樹脂中，從定影圖像表面的高度平整性和優異的光澤度的角度而言，優選使用的是聚酯樹脂。
[0082]下文將描述特別優選使用的聚酯樹脂。
[0083]本示例性實施方式的聚酯樹脂可以是通過例如多元羧酸和多元醇的縮聚而獲得的那些聚酯樹脂。
[0084]多元羧酸的實例包括:芳香族羧酸，如對苯二甲酸、間苯二甲酸、鄰苯二甲酸酐、偏苯三甲酸酐、苯均四酸和萘二甲酸；脂肪族羧酸，如馬來酸酐、富馬酸、琥珀酸、烯基琥珀酸酐和己二酸；和脂環族羧酸，如環己烷二甲酸。可以使用這些多元羧酸中的一種或多種。[0085]在這些多元羧酸中，優選使用芳香族羧酸。此外，為了改善定影性和形成交聯結構或支化結構，優選組合使用三元以上的羧酸(如偏苯三甲酸或其酸酐)與二羧酸。
[0086]多元醇的實例包括:脂肪族二醇，如乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、丙二醇、丁二醇、己二醇、新戊二醇和甘油；脂環族二醇，如環己二醇、環己烷二甲醇和氫化雙酚A ;和芳香族二醇，如雙酚A的氧化乙烯加合物和雙酚A的氧化丙烯加合物。可以使用這些多元醇中的一種或多種。
[0087]在這些多元醇中，優選芳香族二醇和脂環族二醇。其中，更優選芳香族二醇。此夕卜，為了進一步改善定影性和形成交聯結構或支化結構，還可以組合使用三元以上的多元醇(如甘油、三羥甲基丙烷或季戊四醇)與二醇。
[0088]聚酯樹脂的製備方法
[0089]聚酯樹脂的製備方法沒有特別限制，可以通過使酸成分與醇成分反應的常用聚酯聚合法來製備聚酯樹脂。例如，根據所用的單體類型，可適當地採用直接縮聚法或酯交換法等來製備聚酯樹脂。酸成分與醇成分之間的反應的摩爾比(酸成分/醇成分)根據反應條件等而有所不同。不過，為了獲得高分子量，摩爾比通常優選為約1/1。
[0090]可用於製備聚酯樹脂的催化劑的實例包括:如鈉或鋰等鹼金屬化合物；如鋅、猛、銻、鈦、錫、鋯或鍺等金屬的化合物；亞磷酸化合物；磷酸化合物；和胺化合物。
[0091]防粘劑
[0092]本示例性實施方式中使用的防粘劑的實例包括:石蠟，例如低分子量聚丙烯和低分子量聚乙烯；矽酮樹脂；松香；米糠蠟和巴西棕櫚蠟。防粘劑的熔融溫度優選為50°C?100°C，更優選為60°C?95°C。
[0093]色調劑中防粘劑的含量優選為0.5重量％?15重量％，更優選為1.0重量％?12
重量％。
[0094]其它添加劑
[0095]除上述成分以外，必要時，本示例性實施方式中還可以使用如內添劑、電荷控制齊U、無機粉末(無機顆粒)和有機顆粒等其它成分。
[0096]電荷控制劑的實例包括季銨鹽化合物、苯胺黑化合物、含有鋁、鐵或鉻等的絡合物的染料以及三苯甲烷類顏料。
[0097]無機顆粒的實例包括已知的無機顆粒，如二氧化矽顆粒、二氧化鈦顆粒、氧化鋁顆粒、氧化鈰顆粒和通過對這些顆粒的表面進行疏水化獲得的顆粒。這些無機顆粒可以單獨使用或兩種以上組合使用。在這些無機顆粒中，優選使用折射率低於上述粘合劑樹脂的折射率的二氧化矽顆粒。二氧化矽顆粒可以進行各種表面處理。例如，優選使用經矽烷偶聯齊U、鈦偶聯劑或矽油等表面處理的二氧化矽顆粒。
[0098]色調劑的特性
[0099]平均最大厚度C和平均圓當量直徑D
[0100]如上文(I)中所述，本示例性實施方式的色調劑的平均圓當量直徑D優選大於其平均最大厚度C。而且，平均最大厚度C與平均圓當量直徑D之比(C/D)更優選為0.001?
0.500、還優選為0.010?0.200且特別優選為0.050?0.100。
[0101]當比例(C/D)為0.001以上時，可以保證色調劑的強度，並可以抑制因圖像形成中的應力而引起的色調劑破裂。因此，因顏料暴露導致的電荷減少和由此所致的圖像不清(fogging)可以得到抑制。另一方面，當比例(C/D)為0.500以下時，可以獲得良好的光澤度。
[0102]平均最大厚度C和平均圓當量直徑D通過以下方法來測量。
[0103]將色調劑顆粒置於平滑表面上，並通過施加振動來使其均勻分散。用彩色雷射顯微鏡"VK-9700"(由Keyence Corporation製造)在1000倍放大時觀察1000個色調劑顆粒來測定最大厚度C和俯視視角下的圓當量直徑D，並計算其算術平均值以確定平均最大厚度C和平均圓當量直徑D。
[0104]由色調劑橫截面內的長軸方向與顏料顆粒的長軸方向形成的角
[0105]如上文(2)中所述，當觀察色調劑厚度方向的橫截面時，被設置為由色調劑橫截面內的長軸方向與顏料顆粒的長軸方向形成的角度為-30°?+30°的顏料顆粒的數目優選為所觀測的顏料顆粒總數的60%以上。此外，所述數目更優選為70%?95%，且特別優選為 80% ?90%o
[0106]當上述數目為60%以上時，可以獲得良好的光澤度。
[0107]本文將描述色調劑橫截面的觀察方法。
[0108]使用雙酚A型液態環氧樹脂和固化劑包埋色調劑顆粒，然後製備切割用樣品。其後，使用具有金剛石刃的切割機(本示例性實施方式中使用LEICA Ultramicrotome (由Hitachi Technologies Corporation製造))在_100°C切割出所述切割用樣品，由此製備觀察用樣品。對於觀察用樣品，使用透射電子顯微鏡(TEM)以約5000倍放大倍數觀察色調劑顆粒的橫截面。對於所觀察的1000個色調劑顆粒，使用圖像分析軟體對被設置為由色調劑橫截面內的長軸方向與顏料顆粒的長軸方向形成的角度為-30°?+30°的顏料顆粒的數目進行計數，並計算其比率。
[0109]術語「色調劑橫截面內的長軸方向」是指與色調劑(其平均圓當量直徑D大於平均最大厚度C)的厚度方向正交的方向，而術語「顏料顆粒的長軸方向」是指顏料顆粒的長度方向。
[0110]本示例性實施方式的色調劑的體積平均粒徑優選為I Pm?30 ilm，更優選為3 u m ~ 20 u m,5 u m ~ 10 y m。
[0111]體積平均粒徑D5tlv 如下確定。使用如 Multisizer II (Beckman Coulter Inc.製造)等測量儀器測得粒徑分布，對基於該粒徑分布劃分的各粒徑範圍(通道)，分別從小粒徑起繪製累積體積分布曲線和累積數目分布曲線。將累積率為16%的粒徑定義為體積平均粒徑D16v和數目平均粒徑D16p,將累積率為50%的粒徑定義為體積平均粒徑D5tlv和數目平均粒徑D_，並將累積率為84%的粒徑定義為體積平均粒徑D84v和數目平均粒徑D84p。使用這些值將體積平均粒徑分布指數(GSDv)計算為(D84vZD16v)1氣
[0112]色調劑的製備方法
[0113]本示例性實施方式的色調劑可以通過製備色調劑顆粒然後在色調劑顆粒中添加外添劑來製備。
[0114]色調劑顆粒的製備方法沒有特別限定，其實例包括公知的方法，包括如捏合粉碎法等幹法和如乳化凝集法、懸浮聚合法和溶解懸浮法等溼法。
[0115]在捏合粉碎法中，將包括著色劑在內的各材料混合，將所得物熔融並用捏合機或擠出機等捏合，並將所得的經熔融和捏合的材料粗粉碎，然後用噴磨機等精細粉碎，接著用空氣分級機進行分級。結果，獲得具有所需粒徑的色調劑顆粒。
[0116]在這些方法中，從色調劑顆粒的形狀和粒徑易於控制並且色調劑顆粒的結構(如芯-殼結構)的控制範圍較寬的角度而言，優選乳化凝集法。而且，從色調劑顆粒的形狀和粒徑易於控制並且顏料可以被色調劑樹脂均勻覆蓋的角度而言，優選乳化凝集法。
[0117]下文將詳細描述採用乳化凝集法製備色調劑顆粒的方法。
[0118]本示例性實施方式的乳化凝集法包括:使色調劑顆粒基材乳化並形成樹脂顆粒(乳化顆粒)的乳化工序、形成樹脂顆粒的凝集物的凝集工序和使凝集物聚結的聚結工序。
[0119]乳化工序
[0120]可以通過由分散機對混有水性介質和粘合劑樹脂的待乳化溶液施加剪切力以及使用公知的聚合方法(如乳化聚合法、懸浮聚合法和分散聚合法)來製備樹脂顆粒分散液。此時，可以通過加熱樹脂成分降低其粘度來形成顆粒。另外，為了穩定經分散的樹脂顆粒，可以使用分散劑。此外，當樹脂溶於在水中具有相對較低溶解度的油類溶劑時，樹脂溶解在該溶劑中並且用分散劑和聚合物電解質使其顆粒分散於水中，然後加熱並減壓以使溶劑蒸發。結果，製得了樹脂顆粒分散液。
[0121]水性介質的實例包括水(如蒸餾水或離子交換水)和醇，且優選水。
[0122]另外，乳化工序中使用的分散劑的實例包括:水溶性聚合物，如聚乙烯醇、甲基纖維素、乙基纖維素、羥乙基纖維素、羧甲基纖維素、聚丙烯酸鈉或聚甲基丙烯酸鈉；表面活性齊U，如陰離子型表面活性劑(例如，十二烷基苯磺酸鈉、十八烷基硫酸鈉、油酸鈉、月桂酸鈉或硬脂酸鉀)、陽離子型表面活性劑(例如，月桂基胺乙酸鹽、硬脂基胺乙酸鹽或月桂基三甲基氯化銨)、兩性離子型表面活性劑(例如，月桂基二甲基胺氧化物)或非離子型表面活性劑(例如，聚氧乙烯烷基醚、聚氧乙烯烷基苯基醚或聚氧乙烯烷基胺)；和無機鹽，如磷酸三鈣、氫氧化鋁、硫酸鈣、碳酸鈣或碳酸鋇。
[0123]用於製備乳化液的分散機的實例包括均質器、共混機、壓力捏合機、擠出機和介質分散機。就樹脂顆粒的尺寸而言，其平均粒徑(體積平均粒徑)優選小於或等於1.0 y m，更優選為60nm?300nm,且進而更優選為150nm?250nm。當其體積平均粒徑大於或等於60nm時，樹脂顆粒可能在分散液中不穩定，因而樹脂顆粒可能易於凝集。另外，當其體積平均粒徑小於或等於1.0 y m時，可以使色調劑顆粒的粒徑分布變窄。
[0124]在製備防粘劑顆粒分散液時，用離子型表面活性劑和高分子電解質(如高分子酸或高分子鹼)將防粘劑分散在水中並將所得物在高於或等於防粘劑的熔點的溫度下加熱，然後使用施加有強剪切力的均質器或壓力擠出型分散機進行分散。經過上述工序，獲得防粘劑顆粒分散液。在分散期間，可以向分散液中添加如聚氯化鋁等無機化合物。無機化合物的優選實例包括聚氯化鋁、硫酸鋁、強鹼性聚氯化鋁(BAC)、聚氫氧化鋁和氯化鋁。其中，優選聚氯化鋁和硫酸鋁。防粘劑顆粒分散液可用於乳化凝集法，也可在以懸浮聚合法製備色調劑時使用。
[0125]通過分散，獲得了具有體積平均粒徑為Ium以下的防粘劑顆粒的防粘劑顆粒分散液。更優選地，防粘劑顆粒的體積平均粒徑為IOOnm至500nm。
[0126]當體積平均粒徑大於或等於IOOnm時，儘管也受到待用粘合劑樹脂的性質的影響，但通常易於將防粘劑成分混入色調劑中。另外，當體積平均粒徑小於或等於500nm時，防粘劑在色調劑中的分散狀態可令人滿意。[0127]在製備著色劑(光澤性金屬顏料)分散液時，可以使用公知的分散方法。例如，使用如旋轉-剪切均質器、具有介質的球磨機、砂磨機、戴諾磨機或超細磨機(ultimizer)等通用分散單元，但分散方法不限於此。使用離子型表面活性劑和高分子電解質(如高分子酸或高分子鹼)將著色劑分散在水中。分散的著色劑顆粒的體積平均粒徑可以小於或等於20 u m0不過，分散的著色劑顆粒的體積平均粒徑優選為3 ?16 ym，這是因為著色劑可在不使凝集性受損的情況下令人滿意地分散在色調劑中。
[0128]光澤性金屬顏料和粘合劑樹脂可以在溶劑中進行分散和溶解並混合，並且所得物可以通過相轉化乳化或剪切乳化來分散在水中，由此製備塗覆有粘合劑樹脂的光澤性金屬顏料的分散液。
[0129]凝集工序
[0130]在凝集工序中，將樹脂顆粒分散液、著色劑分散液和防粘劑分散液等混合以獲得混合物，並將混合物在樹脂顆粒的玻璃化轉變溫度以下加熱並凝集以形成凝集顆粒。在大多數情形中，通過在攪拌下將混合物的PH值調節至酸性來形成凝集顆粒。在上述攪拌條件下，可以將比例(C/D)調節至優選範圍內。具體而言，通過進行更快地攪拌並在形成凝集顆粒階段加熱，可以使比例(C/D)減小。另外，通過進行更慢地攪拌和在低溫加熱，可以使比例(C/D)增大。pH值優選為2?7。此時，使用凝結劑也是有效的。
[0131]在凝集工序中，可以添加防粘劑分散液和其它各種分散液(如樹脂顆粒分散液)並一次混合，或可以以單獨部分多次添加。
[0132]在凝集工序中，例如，使用具有兩個槳葉且形成層流的攪拌槳，並在高攪拌速度下進行攪拌(例如，500rpm?1500rpm)。以此方式使光澤性金屬顏料顆粒在凝集顆粒中沿長軸方向定向，且凝集顆粒也沿長軸方向凝集，由此減小了色調劑的厚度(即，滿足上述要求⑴)。
[0133]作為凝結劑，可優選使用的是極性與用作分散劑的表面活性劑相反的表面活性齊U、無機金屬鹽和二價或更高價的金屬絡合物。特別地，由於可以減少表面活性劑的使用量並改善充電特性，特別優選金屬絡合物。
[0134]無機金屬鹽的優選實例包括鋁鹽及其聚合物。為了獲得較窄的粒徑分布，二價無機金屬鹽比一價無機金屬鹽更為優選，三價無機金屬鹽比二價無機金屬鹽更為優選，而四價無機金屬鹽比三價無機金屬鹽更為優選。在無機金屬鹽具有相同價態的情形中，更優選的是高分子型的無機金屬鹽聚合物。
[0135]在本示例性實施方式中，為了獲得較窄的粒徑分布，優選使用含鋁的四價無機金屬鹽聚合物。
[0136]在凝集顆粒具有所需粒徑之後，可額外添加樹脂顆粒分散液(塗覆工序)。據此，可以製備其構造中芯部凝集顆粒的表面塗覆有樹脂的色調劑。在這種情況下，防粘劑和著色劑不易暴露出色調劑的表面，這從充電特性和顯影性的角度而言是優選的。在額外添加的情況下，可以在額外添加之前添加凝結劑或調節PH值。
[0137]聚結工序
[0138]在聚結工序中，在基於凝集工序條件的攪拌條件下，通過將凝集顆粒的懸浮液的PH值增加至3?9來停止凝集。通過在樹脂的玻璃化轉變溫度以上進行加熱，使凝集顆粒聚結。另外，當使用樹脂進行塗覆時，樹脂也會聚結並塗覆芯部凝集顆粒。加熱時間可根據聚結程度來確定，且可以是約0.5小時?10小時。
[0139]在聚結工序中，通過使凝集顆粒在低溫下(例如，60°C?80°C )聚結，減少了因材料重排所致的移動且維持了顏料的定向。因此，獲得了滿足上述要求(2)的色調劑顆粒。
[0140]聚結後，進行冷卻以獲得聚結顆粒。另外，在冷卻工序中，可以在樹脂的玻璃化轉變溫度附近(玻璃化轉變溫度±10°c的範圍)降低冷卻速率，即可以進行緩慢冷卻以促進結晶。
[0141]可以對通過聚結獲得的聚結顆粒進行固液分離工序(如過濾或必要時的清洗工序和乾燥工序)以獲得色調劑顆粒。
[0142]為了調節充電性、賦予流動性並賦予電荷交換性，可以添加以二氧化矽、二氧化鈦和氧化鋁等為代表的無機氧化物等作為外添劑並附著於所獲得的色調劑顆粒上。上述工序可以用V型攪拌機、亨舍爾混合機或Loedige混合機等進行，且所述附著在多個步驟中進行。相對於100份色調劑顆粒，外添劑的添加量優選為0.1份?5份，更優選為0.3份?2份。
[0143]在外部添加後，必要時可以使用超聲篩分機、震動篩分機或空氣分級機等除去粗大色調劑顆粒。
[0144]除了上述無機氧化物等以外，還可以添加如電荷控制劑、有機顆粒、潤滑劑和磨料等其他成分(顆粒)作為外添劑。
[0145]電荷控制劑沒有特別限制，且優選使用無色或淺色材料。其實例包括季銨鹽化合物、苯胺黑化合物、鋁、鐵或鉻等的絡合物以及三苯甲烷類顏料。
[0146]有機顆粒的實例包括通常作為外添劑用於色調劑顆粒表面的乙烯樹脂、聚酯樹脂和矽酮樹脂等的顆粒。另外，有機顆粒和無機顆粒可用作流動助劑或清潔助劑等。
[0147]潤滑劑的實例包括:脂肪酸醯胺，如亞乙基二硬脂醯胺或油醯胺；和脂肪酸金屬鹽，如硬脂酸鋅和硬脂酸鈣。
[0148]磨料的實例包括上文所述的二氧化矽、氧化鋁和氧化鈰。
[0149]接下來將詳細描述通過溶解懸浮法製備色調劑顆粒的方法。
[0150]溶解懸浮法是如下的方法:將含有粘合劑樹脂、著色劑和必要時使用的如防粘劑等其他成分的材料溶解或分散在能夠使粘合劑樹脂溶解的溶劑中，然後在含無機分散劑的水性介質中使所獲得的液體顆粒化，其後除去溶劑從而獲得色調劑顆粒。
[0151]除防粘劑外，溶解懸浮法中使用的其他成分的實例還包括內添劑、電荷控制劑、無機粉末(無機顆粒)和有機顆粒。
[0152]在本示例性實施方式中，將粘合劑樹脂、著色劑和必要時使用的其他成分溶解或分散在能夠使粘合劑樹脂溶解的溶劑中。根據粘合劑樹脂的構成成分、分子鏈長度或化學結構三維化程度等來確定該溶劑是否能夠使粘合劑樹脂溶解。通常，溶劑的實例包括:烴，如甲苯、二甲苯和己烷；滷代烴，如二氯甲烷、氯仿、二氯乙烷和二氯乙烯；醇或醚，如乙醇、丁醇、苄醇乙醚、苄醇異丙醚、四氫呋喃和四氫吡喃；酯，如乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯和乙酸異丙酯；酮或縮醛，如丙酮、甲乙酮、二異丁基酮、氧代二甲烷(dimethyl oxide)、二丙酮醇、環己酮和甲基環己酮。
[0153]上述溶劑可溶解粘合劑樹脂，但該溶劑不必溶解著色劑和其它成分。著色劑和其它成分可以分散在粘合劑樹脂分散液中。溶劑的使用量不受限制，只要其粘度使該溶劑能夠在水性介質中進行顆粒化即可。從易於顆粒化和色調劑顆粒的最終產率而言，含有粘合劑樹脂、著色劑和其它成分的材料(前者)與溶劑(後者)之比優選為10/90?50/50 (前者與後者的重量比)。
[0154]使溶劑中溶解或分散有粘合劑樹脂、著色劑和其它成分的液體(色調劑母液)進行顆粒化以使其粒徑在含無機分散劑的水性介質中成為預定的粒徑。水性介質主要使用水。水性介質與色調劑母液的混合比(重量比)優選為90/10?50/50(水性介質/母液)。優選地，無機分散劑選自磷酸三鈣、羥基磷灰石、碳酸鈣、二氧化鈦和二氧化矽粉末。無機分散劑的使用量根據待顆粒化的顆粒粒徑來確定。然而，相對於色調劑母液，其使用量通常優選為0.1重量％?15重量％。當其使用量小於0.1重量％時，難以進行令人滿意的顆粒化。當其使用量超出15重量％時，會產生不必要的細顆粒。如此，難以高產率地獲得所需的顆粒。
[0155]為了使色調劑母液在含無機分散劑的水性介質中滿意地進行顆粒化，可以向水性介質添加助劑。助劑的實例包括公知的陽離子型、陰離子型和非離子型表面活性劑，且特別優選陰離子型表面活性劑。陰離子型表面活性劑的實例包括烷基苯磺酸鹽、a -烯烴磺酸鈉和烷基磺酸鈉。相對於色調劑母液，這些實例的使用量優選為IX 10_4重量％至0.1重量％。
[0156]色調劑母液在含無機分散劑的水性介質中的顆粒化優選在剪切下進行。使分散於水性介質中的色調劑母液進行顆粒化以使其平均粒徑小於或等於20 u m。特別地，其平均粒徑優選為3 ii m?15 ii m。
[0157]作為包含剪切機構的裝置，可以例舉出各種分散機。其中，優選均質器。通過使用均質器，可使彼此不相容的物質(本示例性實施方式中為含無機分散劑的水性介質和色調劑母液)通過處於外殼和轉動轉子之間的間隙。由此可使與液體不相容的物質以顆粒狀分散在液體中。均質器的實例包括TK共混機、線流共混機、自動共混機(所有上述共混機均由 Tokushukika Kogyo K.K.製造)、SiIverson 均質器(由 Silverson 製造)和 Polytron均質器(由KINEMATICA AG製造)。
[0158]使用均質器的攪拌條件以轉子漿片的圓周速度計優選為2m/秒以上。當攪拌條件小於2m/秒時，顆粒化易於不足。在本示例性實施方式中，使色調劑母液在含無機分散劑的水性介質中顆粒化，其後除去溶劑。溶劑可以在室溫(25°C )和常壓的條件下除去。不過，由於需要長時間進行去除，優選在以下溫度條件下進行溶劑去除:其中溫度低於溶劑的沸點，且該溫度與沸點之差小於或等於80°C。壓力可以為常壓或減壓，但在減壓的情形中，溶劑去除優選在20mmHg?150mmHg的減壓下進行。
[0159]本示例性實施方式的色調劑在去除溶劑後優選用鹽酸等洗滌。如此，可除去殘留在色調劑顆粒表面上的無機分散劑，然後使色調劑顆粒的組成回歸其原始組成，由此改善了色調劑顆粒的特性。此外，在進行脫水和乾燥時，可以獲得色調劑顆粒粉末。
[0160]以與乳化凝集法類似的方式，可以添加以二氧化矽、二氧化鈦和氧化鋁為代表的無機氧化物等作為外添劑，並附著於通過溶解懸浮法獲得的色調劑顆粒，以便調節充電性、賦予流動性和賦予電荷交換性等。除上述無機氧化物以外，還可以添加電荷控制劑、有機顆粒、潤滑劑和磨料等其它成分作為外添劑。
[0161]顯影劑
[0162]本示例性實施方式的色調劑可以原樣用作單組份顯影劑，或用作其中使載體與該色調劑混合的雙組份顯影劑。
[0163]雙組份顯影劑中可以使用的載體沒有特別限制，可使用公知的載體。例如，可以使用如氧化鐵、鎳或鈷等磁性金屬和如鐵氧體或磁鐵礦等磁性氧化物、在由磁性金屬和磁性氧化物形成的芯材表面上具有樹脂塗覆層的樹脂塗覆型載體以及磁性粉末分散型載體。另夕卜，可以使用在基質樹脂中分散有導電性材料等的樹脂分散型載體。
[0164]載體使用的塗覆用樹脂和基質樹脂的實例包括聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚乙酸乙烯酯、聚乙烯醇、聚乙烯醇縮丁醛、聚氯乙烯、聚乙烯醚、聚乙烯酮、氯乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、苯乙烯-丙烯酸共聚物、具有有機矽氧烷鍵的直鏈矽酮樹脂或其改性產物、氟樹月旨、聚酯、聚碳酸酯、酚樹脂和環氧樹脂。不過，塗覆用樹脂和基質樹脂不限於這些實例。
[0165]導電性材料的實例包括如金、銀和銅等金屬、炭黑、二氧化鈦、氧化鋅、硫酸鋇、硼酸鋁、鈦酸鉀和氧化錫等。不過，導電性材料不限於這些實例。
[0166]載體芯材的實例包括如鐵、鎳或鈷等磁性金屬、如鐵氧體或磁鐵礦等磁性氧化物以及玻璃珠。為了對載體應用磁性刷方法，優選磁性材料。通常，載體芯材的體積平均粒徑為 10 u m ?500 u m,優選為 30 u m ?100 u m。
[0167]為了用樹脂塗覆載體芯材的表面，可以使用例如採用塗覆層形成用溶液的塗布方法，所述塗覆層形成用溶液通過將塗覆用樹脂和必要時的各種添加劑溶解在合適的溶劑中而獲得。溶劑沒有特別限制，且可根據所用的塗覆用樹脂或塗布能力來選擇。
[0168]樹脂塗覆方法的具體實例包括:將載體芯材浸入塗覆層形成用溶液中的浸蘸法、將塗覆層形成用溶液噴在載體芯材表面上的噴霧法、將塗覆層形成用溶液以經流動空氣漂浮的狀態噴在載體芯材上的流化床法和將載體芯材與塗覆層形成用溶液在捏合塗布機中混合併除去溶劑的捏合塗布法。
[0169]在雙組份顯影劑中，本示例性實施方式的色調劑與載體的混合比(重量比)優選為1:100?30:100(色調劑:載體)，且更優選為3:100?20:100。
[0170]圖像形成設備
[0171]本示例性實施方式的圖像形成設備包括:圖像保持體；對圖像保持體的表面充電的充電裝置；在圖像保持體的表面上形成靜電潛像的潛像形成裝置；使用本示例性實施方式的光澤性色調劑使所述靜電潛像顯影以形成色調劑圖像的顯影裝置；和將圖像保持體表面上形成的色調劑圖像轉印至記錄介質上的轉印裝置。
[0172]圖2是顯示了本示例性實施方式的圖像形成設備的構造示意圖，該圖像形成設備包括應用了本示例性實施方式的色調劑的顯影裝置。
[0173]在圖2中，本示例性實施方式的圖像形成設備包括沿預定方向轉動的作為圖像保持體的感光體鼓20。在感光體鼓20的附近依次安置有:充電裝置21，其對感光體鼓20充電；曝光裝置22，其例如作為在感光體鼓20上形成靜電潛像Z的潛像形成裝置；顯影裝置30，其使感光體鼓20上形成的靜電潛像Z顯影為可見圖像；轉印裝置24，其將感光體鼓20上的已成為可見圖像的色調劑圖像轉印至作為轉印介質的記錄紙28上；和清潔裝置25，其清除感光體鼓20上的殘留色調劑。
[0174]如圖2所示，在本示例性實施方式中，顯影裝置30包括貯存含色調劑40的顯影劑G的顯影外罩31。在顯影外罩31中，面朝感光體鼓20的顯影用開口 32打開，並設置面朝開口 32的顯影輥(顯影電極)33作為色調劑保持體。當對顯影輥33施以預定顯影偏壓時，在介於感光體鼓20與顯影輥33之間的區域(顯影區)形成顯影電場。另外，在顯影外罩31中設置有面朝顯影輥33的電荷注入輥(注入電極)34作為電荷注入部件。特別地，在本示例性實施方式中，電荷注入輥34還充當對顯影輥33供給色調劑40的色調劑供給輥。
[0175]本文中，電荷注入輥34的轉動方向可以特別指定，也可以不指定。然而，考慮到與色調劑供給相關的性質和與電荷注入相關的特性，優選如下的構造:其中電荷注入輥34沿相同方向轉動並且在朝向充電輥33的部分具有圓周速度差(例如，等於或大於1.5倍)，從而將色調劑40插入介於電荷注入輥34和顯影輥33之間的區域，並在滑動時注入電荷。
[0176]下面將描述本示例性實施方式的圖像形成設備的運行。
[0177]在圖像形成過程開始時，首先，感光體鼓20的表面經由充電裝置21充電，曝光裝置22將靜電潛像Z繪製在經充電的感光體鼓20上，而顯影裝置30將靜電潛像Z可視化為色調劑圖像。隨後，將感光體鼓20上的色調劑圖像輸送至轉印部分，轉印裝置24將感光體鼓20上的色調劑圖像靜電轉印至作為轉印介質的記錄紙28上。感光體鼓20上的殘餘色調劑由清潔裝置25清除。其後，記錄紙28上的色調劑圖像經由圖中未示出的定影裝置定影，由此獲得圖像。
[0178]處理盒和色調劑盒
[0179]圖3是顯示了本示例性實施方式的處理盒的實例的構造示意圖。本示例性實施方式的處理盒容納有本示例性實施方式的上述色調劑，並且包括保持並輸送該色調劑的色調劑保持體。
[0180]圖3中所示的處理盒200通過使用安裝軌道116使下述部件組合一體化而形成:具有充電裝置108的作為圖像保持體的感光體107、容納有本示例性實施方式的上述色調劑的顯影裝置111、感光體清潔裝置113、曝光用開口部118以及電荷擦除和曝光用開口部117。處理盒200可自由地安裝到由轉印裝置112、定影裝置115和圖中未示出的其它構成部件構成的圖像形成設備的主體中和從其中拆卸下來。處理盒200與圖像形成設備的主體共同構成圖像形成設備。另外，在圖3中，附圖標記300表示轉印介質。
[0181]圖3中所示的處理盒200包括感光體107、充電裝置108、顯影裝置111、清潔裝置113、曝光用開口部118以及電荷擦除和曝光用開口部117。然而，這些裝置可以選擇性地進行組合。本示例性實施方式的處理盒包括顯影裝置111和選自由感光體107、充電裝置108、清潔裝置(清潔單元)113、曝光用開口部118以及電荷擦除和曝光用開口部117組成的組中的至少一種。
[0182]下面將描述本發明的示例性實施方式的色調劑盒。本示例性實施方式的色調劑盒可自由地安裝到圖像形成設備中並從其中拆卸下來，且容納有向圖像形成設備中設置的顯影單元供給的色調劑，其中所述色調劑是本示例性實施方式的上述色調劑。本示例性實施方式的色調劑盒僅需至少容納所述色調劑，而根據圖像形成設備的機制，色調劑盒可以容納例如顯影劑。
[0183]圖2所示的圖像形成設備具有可從該設備中自由拆裝色調劑盒(圖中未示出)的構造。顯影裝置30通過圖中未示出的色調劑供給管與色調劑盒相連。另外，當色調劑盒中所容納的色調劑殆盡時，可更換色調劑盒。
[0184]實施例
[0185]下文將基於實施例和比較例來更詳細地描述本示例性實施方式，但本發明並不限於這些實施例。另外，除非另外指明，「份」和「％」均基於重量。
[0186]實施例1
[0187]粘合劑樹脂的合成
[0188]?己二酸二甲酯:74份
[0189]?對苯二甲酸二甲酯:192份
[0190]?雙酚A氧化乙烯加合物:216份
[0191]?乙二醇:38 份
[0192]?四丁氧基鈦酸酯(催化劑):0.037份
[0193]將上述成分置於經加熱乾燥的雙頸瓶中，將氮氣充入該容器以保持惰性氣氛，並在攪拌下升溫。其後，在160°C進行7小時共縮聚反應，然後將溫度升至220°C並將壓力緩慢降至10託(Torr)，並將該溫度保持4小時。短暫地將壓力回升至常壓，並添加9份偏苯三酸酐。然後將壓力再次緩慢降至10託，並將溫度保持在220°C—小時，由此合成了粘合劑樹脂。
[0194]粘合劑樹脂的玻璃化轉變溫度(Tg)用差示掃描量熱計(由ShimadzuCorporation製造，DSC-50)根據ASTMD3418-8在溫度範圍為室溫(25°C )~150°C且升溫速率為10°C /分鐘的條件下進行測量。將玻璃化轉變溫度定義為吸熱部分中基線和吸升溫線的延長線的交點處的溫度。粘合劑樹脂的玻璃化轉變溫度為63.5°C。
[0195]粘合劑樹脂分散液的製備
[0196]?粘合劑樹脂:160份
[0197]?乙酸乙酯:233份
[0198]?氫氧化鈉水溶液(0.3N):0.1份
[0199]將上述成分置於1000ml分離式燒瓶中，隨後在70°C加熱，並用Three-One電機(由Shinto Scientific C0., Ltd.製造)攪拌所得物，由此製備樹脂混合物溶液。在將該樹脂混物合溶液在90rpm進一步攪拌的同時，向其逐漸添加373份離子交換水以引起相轉化乳化並除去溶劑，由此獲得樹脂顆粒分散液(固體內容物濃度:30%)。
[0200]防粘劑分散液的製備
[0201]?巴西棕櫚蠟(由 TOA KASEI C0.，LTD.製造，RC-160):50 份
[0202]?陰離子型表面活性劑(由DA1-1CHI KOGYO SEIYAKU C0.，LTD.製造，NEOGEN RK):1.0份
[0203]?離子交換水:200份
[0204]將上述成分混合併加熱至95°C,並使用均質器(由IKA製造，Ultra Turrax T50)分散。其後，使用Manton-Gaulin高壓均質器(由Gaulin Corporation製造)分散所得物360分鐘，由此製備分散有防粘劑顆粒的防粘劑分散液(固體內容物濃度:20%)。
[0205]表面覆蓋有金屬氧化物的光澤性金屬顏料(覆蓋有二氧化矽的鋁顏料)的製備
[0206]將154份(鋁含量為100份)的鋁顏料(由SHOWA ALUMINUM POWDER K.K.製造，2173EA，固體含量65%)添加至500份甲醇中，接著在60°C攪拌1.5小時。其後，向漿料中添加氨，然後將漿料的PH值調節至8.0。接著，向經pH調節的漿料添加50份四乙氧基矽烷，接著在60°C再攪拌5小時。其後，過濾漿料並將所得的含待覆蓋鋁顏料的漿料在110°C乾燥3小時，由此獲得覆蓋有二氧化矽的鋁顏料。[0207]光澤性金屬顏料分散液的製備
[0208]?覆蓋有二氧化矽的鋁顏料:100份
[0209]?陰離子型表面活性劑(由 DA1-1CHI KOGYO SEIYAKU C0., LTD.製造，NEOGEN R):1.5份
[0210]?離子交換水:900份 [0211]將上述成分混合併使用乳化分散機CAVITR0N(由PacificMachinery&Engineering C0., Ltd.製造，CR1010)分散I小時。結果，製備了分散有光澤性顏料顆粒(鋁顏料顆粒)的光澤性顏料分散液(固體內容物濃度:10%)。
[0212]色調劑的製備
[0213]?光澤性金屬顏料分散液:400份
[0214]?樹脂顆粒分散液:375份
[0215]?防粘劑分散液:50份
[0216]將上述成分置於2L圓筒形不鏽鋼容器中，接著用均質器(由IKA製造，ULTRA-TURRAX T50)在4000rpm施加剪切力的同時混合10分鐘。接著，逐滴緩慢添加作為凝結劑的聚氯化鋁的10%硝酸水溶液，隨後用均質器在5000rpm分散並混合15分鐘。結果獲得了原材料分散液。
[0217]其後，將原材料分散液置於包含用於產生層流的採用雙槳片攪拌槳的攪拌裝置和溫度計的聚合釜中，接著用覆套加熱器在1000rpm攪拌下在54°C加熱以促進凝集顆粒的生長。此時，使用0.3N硝酸和IN氫氧化鈉水溶液將原材料分散液的pH值調節至2.2~3.5。將所得物在上述PH值範圍保持約2小時，並形成凝集顆粒。此時，採用MULTISIZER 11(孔徑:50 u m,由Beckman Coulter, Inc.製造)測量的凝集顆粒的體積平均粒徑為10.4 Um0
[0218]接著，再向其添加125份樹脂顆粒分散液，從而使粘合劑樹脂的樹脂顆粒能夠附著於凝集顆粒的表面。將溫度再升至56°C，並在用光學顯微鏡和MULTISIZER II觀察顆粒的尺寸和形態的同時調節凝集顆粒。隨後，為了使凝集顆粒聚結，將PH值增加至8.0然後升溫至67.5°C。在用光學顯微鏡證實凝集顆粒已聚結後，將pH值降至6.0同時將溫度保持在67°C。I小時後，停止加熱並以1.(TC/分鐘的降溫速率使顆粒冷卻。然後使顆粒通過40 孔篩進行篩分，用水反覆洗滌，然後在真空乾燥機中乾燥。結果獲得了色調劑顆粒。所獲的色調劑顆粒的體積平均粒徑為12.2 u m。
[0219]將1.5份疏水性二氧化娃(由Nippon Aerosil C0., Ltd.製造,RY50)和1.0份疏水性二氧化鈦(由Nippon Aerosil C0., Ltd.製造，T805)混合併用樣品磨將其與100份色調劑顆粒在1000Orpm共混30秒。其後，用孔隙為45 y m的振動篩對所得物進行篩分並製得色調劑。
[0220]色調劑的體積平均粒徑為12.2 Pm。色調劑的介電損耗因子為29X 10_3。另外，當觀察色調劑厚度方向的橫截面時，從光澤性金屬顏料(覆蓋有二氧化矽的鋁顏料)長軸方向的頂部至色調劑表面的最短距離的平均值(最短距離的平均值)為0.42 y m。
[0221]此外，用上文所述的方法測量「比例(A/B) 」、「色調劑的平均最大厚度C與平均圓當量直徑D的比例(C/D)」以及「當觀察色調劑厚度方向的橫截面時，在觀察到的所有顏料顆粒中，被設置為由色調劑顆粒橫截面內的長軸方向與顏料顆粒的長軸方向形成的角度為-30°~+30°的顏料顆粒的數目」(下文簡稱為「處於±30°範圍內的顏料顆粒的數目」)。其結果顯示於下表1中。
[0222]載體的製備
[0223]?鐵氧體顆粒(體積平均粒徑:35 μ m): 100份
[0224]?甲苯:14 份
[0225]?全氟丙烯酸酯共聚物(臨界表面張力:24dyn/cm):1.6份
[0226]?炭黑(商品名:VXC-72,由Cabot Corporation製造，體積電阻率:100 Q cm以下):0.12份
[0227]?交聯三聚氰胺樹脂顆粒(平均粒徑:0.3pm，不溶於甲醇):0.3份
[0228]首先，用甲苯稀釋炭黑並添加至全氟丙烯酸酯共聚物中，接著用砂磨機分散。其後，用攪拌機在10分鐘內將除鐵氧體顆粒以外的上述成分分散在所得物中。結果製得了塗覆層形成用溶液。然後，將塗覆層形成用溶液和鐵氧體顆粒置於真空脫氣捏合機中，隨後在60°C攪拌30分鐘。降低壓力並通過蒸餾除去甲苯以形成樹脂塗覆層。結果獲得了載體。
[0229]顯影劑的製備
[0230]將36份色調劑和414份載體置於2升的V型攪拌機中，隨後攪拌20分鐘。然後使所得物通過212 u m孔篩進行篩分以製備顯影劑。
[0231]評估測試
[0232]用下述方法形成評估用圖像。
[0233]用樣品顯影劑填裝DocuCentre Color400 (由富士施樂株式會社製造)的顯影單元，使其在溫度為40°C且溼度為70%的環境中靜置24小時。其後，在定影溫度為190°C、定影壓力為4.0kg/cm2且處理速度為308mm/s的條件下在記錄紙(OK TOPCOAT+紙，由OjiPaper C0., Ltd.製造)上連續列印10000張形成1cmX 1Ocm實心圖像(色調劑顆粒的沉積量:4.5g/m2)。基於下述標準來目視檢查所獲得的第10000張列印圖像的光澤度。評估結果不於表1中。
[0234]G4:不存在光澤度問題。
[0235]G3:光澤度有較小程度的劣化，或觀察到少量的變暗。
[0236]G2:光澤度劣化或觀察到變暗，但在允許範圍內。
[0237]Gl:光澤度劣化或觀察到變暗，且不在允許範圍內。
[0238]實施例2
[0239]通過與實施例1所述相同的方法製備色調劑，不同之處在於，將光澤性金屬顏料分散液變為200份，樹脂顆粒分散液變為425份，且將額外添加的樹脂顆粒分散液變為141.7 份。
[0240]以與實施例1相同的方法評估所獲的色調劑和顯影劑。評估結果如表1所示。
[0241]實施例3
[0242]通過與實施例1所述相同的方法製備色調劑，不同之處在於，將光澤性金屬顏料分散液變為800份，樹脂顆粒分散液變為275份，且將額外添加的樹脂顆粒分散液變為91.7份。
[0243]以與實施例1相同的方法評估所獲的色調劑和顯影劑。評估結果如表1所示。
[0244]實施例4
[0245]通過與實施例1所述相同的方法製備色調劑，不同之處在於，將凝集顆粒生長時的攪拌轉動頻率改為700rpm。
[0246]以與實施例1相同的方法評估所獲的色調劑和顯影劑。評估結果如表1所示。
[0247]實施例5
[0248]通過與實施例1所述相同的方法製備色調劑，不同之處在於，將凝集顆粒生長時的攪拌轉動頻率改為1300rpm。
[0249]以與實施例1相同的方法評估所獲的色調劑和顯影劑。評估結果如表1所示。
[0250]實施例6
[0251]通過與實施例1所述相同的方法製備色調劑，不同之處在於，將凝集顆粒生長時的攪拌轉動頻率改為500rpm。
[0252]以與實施例1相同的方法評估所獲的色調劑和顯影劑。評估結果如表1所示。
[0253]實施例7
[0254]通過與實施例1所述相同的方法製備色調劑，不同之處在於，將凝集顆粒生長時的攪拌轉動頻率改為1700rpm。
[0255]以與實施例1相同的方法評估所獲的色調劑和顯影劑。評估結果如表1所示。
[0256]實施例8
[0257]?粘合劑 樹脂:150份
[0258]?覆蓋有二氧化矽的鋁顏料:40份
[0259]?巴西棕櫚蠟(由 TOA KASEI C0.，LTD.製造，RC-160):10 份
[0260]?乙酸乙酯:200份
[0261]上述成分用球磨機分散48小時(稱為A液)。同時，120份碳酸鈣(平均粒徑80nm)和80份水用球磨機分散48小時。其後，將14份碳酸鈣分散液和200份的羧甲基纖維素的 2% 水溶液(商品名「SEROGEN BS-H」:由 DA1-1CHI KOGYO SEIYAKU C0., LTD.製造)攪拌(稱為B液)。隨後，用乳化機(商品名「Auto-homomixer」:由Tokushukika KogyoK.K.製造)攪拌100份B液並向其逐漸添加400份A液，由此使混合物懸浮。其後，在減壓和於1000rpm攪拌下除去溶劑，然後向其添加200份6N鹽酸以除去碳酸鈣，隨後進一步洗滌、乾燥和分級。結果獲得了色調劑顆粒。所得的色調劑顆粒的體積平均粒徑為12.5pm。
[0262]如實施例1所述獲得色調劑和顯影劑，不同之處在於使用上述色調劑顆粒。以與實施例1相同的方法評估所獲的色調劑和顯影劑。評估結果如表1所示。
[0263]比較例I
[0264]通過與實施例1所述相同的方法製備色調劑，不同之處在於，將光澤性金屬顏料分散液變為100份，樹脂顆粒分散液變為450份，且將額外添加的樹脂顆粒分散液變為150份。
[0265]以與實施例1相同的方法評估所獲的色調劑和顯影劑。評估結果如表1所示。
[0266]比較例2
[0267]通過與實施例1所述相同的方法製備色調劑，不同之處在於，將光澤性金屬顏料分散液變為1600份，樹脂顆粒分散液變為75份，且將額外添加的樹脂顆粒分散液變為25份。
[0268]以與實施例1相同的方法評估所獲的色調劑和顯影劑。評估結果如表1所示。
[0269]比較例3[0270]通過與實施例1所述相同的方法製備色調劑，不同之處在於，在光澤性金屬顏料分散液的製備中，使用覆蓋有樹脂的鋁顏料(由SHOWA ALUMINUM POWDER K.K.製造，2173EA)代替覆蓋有二氧化矽的鋁顏料。
[0271]以與實施例1相同的方法評估所獲的色調劑和顯影劑。評估結果如表1所示。
[0272]比較例4
[0273]在比較例4中，通過捏合研磨法來製備色調劑。
[0274]?粘合劑樹脂:600份
[0275]?覆蓋有二氧化矽的鋁顏料:240份
[0276]?巴西棕櫚蠟(由 TOA KASEI C0.，LTD.製造，RC-160):60 份
[0277]上述成分稱重，然後用球磨機等粉末混合機均勻混合。用螺旋擠出機、輥磨機或捏合機等將所獲的混合物加熱並熔融，進而捏合。在捏合完成後，使所獲的捏合混合物冷卻並固化。用如錘磨機、切碎機等粗破碎機將固化的捏合混合物首先進行粗粉碎，然後用噴磨機等細粉碎機精細粉碎。精細粉碎完成後，將所獲的精細粉碎顆粒用Elbow射流分級機等進行分級，以便除去細顆粒和粗顆粒。所獲的色調劑顆粒的體積平均粒徑為13.2 u m。
[0278]以與實施例1相同的方法評估所獲的色調劑和顯影劑。評估結果如表1所示。
[0279]表1
[0280]
【權利要求】
1.一種光澤性色調劑，其包含: 光澤性金屬顏料，所述金屬顏料的表面覆蓋有選自由二氧化矽、氧化鋁和二氧化鈦組成的組中的至少一種金屬氧化物， 其中，所述色調劑的介電損耗因子為10X10_3~60X10_3。
2.如權利要求1所述的光澤性色調劑，其中，從所述光澤性金屬顏料長軸方向的頂部至所述色調劑的表面的最短距離的平均值為0.1 y m~1.0 y m。
3.如權利要求1所述的光澤性色調劑，其中，當形成實心圖像時，光接收角為+30°處的反射率A與光接收角為-30°處的反射率B之比(A/B)為2~100，所述反射率是在圖像受入射角為-45°的入射光照射時用測角光度計測得的反射率。
4.如權利要求1所述的光澤性色調劑，其中，所述色調劑的平均圓當量直徑D大於平均最大厚度C。
5.如權利要求1所述的光澤性色調劑，其中，所述色調劑的平均最大厚度C與平均圓當量直徑D之比(C/D)為0.001~0.500。
6.如權利要求1所述的光澤性色調劑，其中，被設置為由所述色調劑橫截面內的長軸方向與顏料顆粒的長軸方向形成的角度為-30°~+30°的顏料顆粒的數目等於或大於顏料顆粒數目的60%。
7.如權利要求1所述的光澤性色調劑，其中，所述光澤性金屬顏料是選自由鋁、黃銅、青銅、鎳、不鏽鋼和鋅組成的組中的至少一種。
8.如權利要求1所述的光澤性色調劑，其中，所述光澤性金屬顏料的體積平均粒徑小於或等於20 V- m。
9.如權利要求1所述的光澤性色調劑，其中，所述色調劑含有粘合劑樹脂，且相對於100重量份的所述粘合劑樹脂，所述光澤性金屬顏料的含量為I重量份~70重量份。
10.如權利要求1所述的光澤性色調劑，其中，所述粘合劑樹脂是聚酯樹脂。
11.如權利要求10所述的光澤性色調劑，其中，所述聚酯樹脂含有芳香族羧酸衍生物作為構成成分。
12.如權利要求10所述的光澤性色調劑，其中，所述聚酯樹脂含有三元以上的羧酸衍生物作為構成成分。
13.如權利要求1所述的光澤性色調劑，所述色調劑還包含防粘劑。
14.如權利要求13所述的光澤性色調劑，其中，所述防粘劑的熔融溫度為50°C~100。。。
15.如權利要求13所述的光澤性色調劑，其中，所述防粘劑的含量為0.5重量％~15重量％。
16.如權利要求1所述的光澤性色調劑，其中，所述色調劑的體積平均粒徑為Ium~30 u m0
17.—種顯影劑，所述顯影劑至少包含權利要求1所述的光澤性色調劑。
18.如權利要求17所述的顯影劑，所述顯影劑還包含體積平均粒徑為10ii m~500 ii m的載體。
19.一種色調劑盒，所述色調劑盒容納有權利要求1所述的光澤性色調劑。
20.—種處理盒，所述處理盒容納有權利要求1所述的光澤性色調劑並且包括保持和輸送所述光澤性色調劑的色調劑保持體。
21.—種圖像形成設備，所述設備包括: 圖像保持體； 充電裝置，所述充電裝置對所述圖像保持體的表面充電； 潛像形成裝置，所述潛像形成裝置在所述圖像保持體的表面上形成靜電潛像； 顯影裝置，所述顯影裝置使用權利要求1所述的光澤性色調劑使所述靜電潛像顯影以形成色調劑圖像；和 轉印裝置，所述轉印裝置將所述圖像保持體的表面上形成的所述色調劑圖像轉印至記錄介質上。`
【文檔編號】G03G15/00GK103576480SQ201310164518
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2013年5月7日 優先權日:2012年8月10日
【發明者】高橋賢, 平井紗希子, 高橋章太郎, 杉立淳, 佐藤修二 申請人:富士施樂株式會社