專利名稱：色粉及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及色粉及其制造方法。
背景技術(shù)：
電子照相方式的圖像形成裝置，包括圖像形成工藝單元，該圖像形成工藝單元包括感光體；使感光體表面帶電的帶電部；在帶電狀態(tài)的感光體表面照射信號光而形成與圖像信息相對應(yīng)的靜電潛像的曝光部；在感光體表面上將顯影劑中的色粉提供給靜電潛像而形成色粉圖像的顯影部；設(shè)有將感光體表面的色粉圖像轉(zhuǎn)印在記錄介質(zhì)上的轉(zhuǎn)印輥的轉(zhuǎn)印部；設(shè)有將色粉圖像定影在記錄介質(zhì)上的定影輥的定影部；以及將色粉圖像轉(zhuǎn)印后的感光體表面清潔化的清潔部，使用含色粉的單組分顯影劑或含色粉和載體的雙組分顯影劑作為顯影劑，使靜電潛像顯影，形成圖像。
由于電子照片方式的圖像形成裝置能夠快速且廉價(jià)地形成畫面品質(zhì)良好的圖像，故而被用于復(fù)印機(jī)、打印機(jī)、傳真機(jī)等，近來明顯地普及起來。對于圖像形成裝置的要求也隨之更加嚴(yán)格。其中，特別重視由圖像形成裝置形成的圖像的高精細(xì)化、高清晰化、圖像品質(zhì)的穩(wěn)定化、圖像形成速度的高速化等。為了達(dá)到這些目的，從圖像形成工藝及顯影劑兩方面進(jìn)行研究變得不可或缺。關(guān)于圖像的高精細(xì)化、高清晰化，從顯影劑方面來說，從忠實(shí)地再現(xiàn)靜電潛像很重要的觀點(diǎn)出發(fā)，色粉粒子的小粒徑化成為需要解決的1個課題。色粉粒子是指著色劑、作為脫模劑的蠟等在通常作為基質(zhì)的粘結(jié)樹脂中分散而得到的樹脂粒子，在通常的小粒徑化色粉粒子的制造方法中，分散在粘結(jié)樹脂中的蠟的小粒徑化很困難。因此，存在如下問題蠟經(jīng)時地從制造的小粒徑化色粉粒子滲出，成為感光體上的色粉成膜的原因。另外，色粉粒子表面上有大量的蠟滲出，尤其高溫時蠟熔融而變得具有粘著性。結(jié)果非常容易發(fā)生色粉沒有轉(zhuǎn)印或定影在記錄介質(zhì)上，而是附著在轉(zhuǎn)印輥、定影輥等上的膠印現(xiàn)象。
作為使蠟小粒徑化的方法，例如，公開了包括如下工序的色粉制造方法至少混合100重量份的熱塑性樹脂和1～7重量份的蠟的混合工序；將由該混合工序得到的混合物熔融捏合的工序，即熔融捏合溫度在(Tm-20)℃～(Tm+20)℃(Tm為熱塑性樹脂的熔融溫度)的范圍內(nèi)、熔融捏合后的熔融捏合物的溫度在(Tm+35)℃以下的熔融捏合工序；以及將由熔融捏合工序得到的熔融捏合物冷卻并粉碎篩分的粉碎篩分工序(例如，參考日本特開平6-161153號公報(bào))。另外，公開了一種色粉的制造方法在熔融捏合色粉原料混合物，冷卻得到的熔融捏合物，再粉碎并篩分的色粉的制造方法中，將色粉原料混合物用在內(nèi)部具有用于捏合輸送該色粉原料混合物的捏合輸送部件的圓筒部的出口上連接著下方傾斜的滑梯狀排出部的捏合壓出裝置進(jìn)行熔融捏合(例如，參考日本特開平9-277348號公報(bào))。這些制造方法試圖通過使色粉粒子中含有的蠟小粒徑化，防止伴隨蠟的滲出的在感光體上的成膜、膠印現(xiàn)象等的發(fā)生。但是，這些方法基本上是目前已知的熔融捏合法，所以即使能夠達(dá)到蠟的小粒徑化，也不能賦予色粉粒子本身的充分的小粒徑化。因此，得到的色粉粒子不能充分滿足圖像再現(xiàn)性，特別是精細(xì)性和清晰性方面。
另一方面，公開了一種乳化分散裝置，其包括用剪切力使乳化用材料乳化、分散在成為基質(zhì)的液體中的乳化分散部；將由乳化分散部得到的加壓的乳化液提供給多級減壓部的導(dǎo)入通道；設(shè)置在導(dǎo)入通道上的熱交換部；以及將由導(dǎo)入通道提供的乳化液的壓力減到即使排到大氣壓中也不發(fā)生起泡的壓力而排出的多級減壓部(例如，參考國際公開第03/059497號小冊子)。該乳化分散裝置的目的在于，通過使乳化用材料在加壓下分散在液體中而調(diào)制乳化用材料均勻分散的乳化液，接著通過使該乳化液的壓力階段性減壓，最終減到不發(fā)生起泡程度的壓力，防止乳化液中分散的乳化用材料粒子的粗大化，得到粒徑均勻的乳化用材料粒子分散的乳化液。該乳化分散裝置通過設(shè)置多級減壓部，可以將高剪切力賦予乳化分散部，所以例如能夠容易地制造水與油的乳劑等，但若只使用該裝置得到色粉粒子，則粒徑控制困難，不能得到所期望的小粒徑化色粉粒子。另外，在國際公開第03/059497號小冊子中，沒有關(guān)于將該乳化分散裝置應(yīng)用于色粉粒子的制造的記載。而且，當(dāng)將專利文獻(xiàn)3的乳化分散裝置用于色粉粒子的制造時，可以得到不僅色粉粒子小粒徑化，而且比色粉粒子更小粒徑化的蠟均勻分散在色粉粒子中的色粉，對于這一點(diǎn)，在國際公開第03/059497號小冊子中完全沒有啟示。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種色粉及其制造方法，該色粉能夠形成圖像再現(xiàn)性優(yōu)良、高精細(xì)及高分辨率的高品質(zhì)圖像，同時不會引起因蠟的滲出而導(dǎo)致的感光體上的色粉成膜、在高溫區(qū)域的膠印現(xiàn)象等的發(fā)生。
本發(fā)明人為了解決上述課題，反復(fù)進(jìn)行認(rèn)真的研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，對含粘結(jié)樹脂粗粉的水性淤漿不僅施加剪切力，而且使該水性淤漿在加熱加壓下通過耐壓噴嘴，進(jìn)行粘結(jié)樹脂粗粉的粉碎，再通過將其冷卻后階段性減壓，得到小粒徑的粘結(jié)樹脂粒子，然后通過使該粘結(jié)樹脂粒子與著色劑等其他的色粉成分凝聚，可以得到所期望的色粉，從而完成了本發(fā)明。
本發(fā)明提供一種色粉的制造方法，其特征在于，使至少含有粘結(jié)樹脂的樹脂粒子與由蠟的粗粉淤漿通過高壓均化法得到的粒徑為30～600nm的蠟粒子凝聚，加熱得到的凝聚物。
本發(fā)明使至少含有粘結(jié)樹脂的樹脂粒子與由蠟的粗粉淤漿通過高壓均化法得到的粒徑為30～600nm的蠟粒子凝聚，加熱得到的凝聚物，從而得到蠟均勻地分散的小粒徑色粉。因此，該色粉由于小粒徑化，故而不僅能夠形成原稿圖像的再現(xiàn)性優(yōu)良、高精細(xì)且高分辨率的高品質(zhì)圖像，而且由于微小粒徑的蠟均勻地分散，極難引起蠟的滲出，所以更能防止感光體上的色粉成膜、在高溫區(qū)域的膠印現(xiàn)象等的發(fā)生。而且若使用該色粉實(shí)施圖像形成，可以提高色粉圖像從感光體到記錄介質(zhì)的轉(zhuǎn)印效率、從感光體到中間介質(zhì)的轉(zhuǎn)印效率、從中間介質(zhì)到記錄介質(zhì)的轉(zhuǎn)印效率等，達(dá)到色粉消耗量的縮減化。
另外，本發(fā)明的特征在于，高壓均化法包括粉碎工序，使蠟的粗粉淤漿在加熱加壓下通過耐壓噴嘴，粉碎蠟的粗粉，從而得到含有蠟粒子的加熱加壓狀態(tài)的淤漿；冷卻工序，冷卻由粉碎工序得到的淤漿；以及減壓工序，將在冷卻工序中冷卻的淤漿緩慢減壓到不發(fā)生起泡的壓力。
本發(fā)明通過包含粉碎工序、冷卻工序和減壓工序(優(yōu)選多級減壓工序)的高壓均化法，可以得到粒徑為30～600nm的非常微小的蠟粒子。這是因?yàn)?，在粉碎工序中，使蠟粗粉的淤漿在加熱加壓下通過耐壓噴嘴，由此粉碎蠟粗粉，調(diào)制蠟粒子的淤漿，然后在粉碎工序后設(shè)計(jì)冷卻工序，冷卻上述淤漿，接著在減壓工序中將該淤漿減壓到不引起氣泡產(chǎn)生(起泡)的壓力，由此可以防止因淤漿中的起泡以及蠟粒子的再凝聚而導(dǎo)致的粗大化。
而且本發(fā)明的特征在于，蠟的粗粉淤漿是使蠟的粗粉在水中分散而得到的淤漿。
根據(jù)本發(fā)明，蠟的粗粉淤漿通過用水作為使蠟的粗粉分散的液體，可以簡化之后的工序管理，制造蠟粒子后的廢液處理也較容易。因此，通過使用水，可以提高蠟粒子的生產(chǎn)率，達(dá)到低成本化。
而且本發(fā)明的特征在于，蠟的粗粉淤漿是使蠟的粗粉在水和分散穩(wěn)定劑的混合物中分散而得到的淤漿。
根據(jù)本發(fā)明，蠟的粗粉淤漿通過用含分散穩(wěn)定劑的水作為使蠟的粗粉分散的液體，可以顯著地抑制淤漿調(diào)制工序以后的工序中因起泡而導(dǎo)致的蠟粒子的粗大化，所以能夠使最終得到的蠟粒子進(jìn)一步小粒徑化，蠟的粒徑及形狀進(jìn)一步均勻化，工序管理進(jìn)一步簡化。
另外，本發(fā)明的特征在于，在粉碎工序中，將淤漿加壓到50～250MPa(50MPa以上、250MPa以下)、并加熱到50℃以上。
而且本發(fā)明的特征在于，在粉碎工序中，將淤漿加壓到50～250MPa(50MPa以上、250MPa以下)、并加熱到蠟的熔點(diǎn)以上。
根據(jù)本發(fā)明，在粉碎工序中，通過將淤漿加壓到50～250MPa，并加熱到50℃以上(優(yōu)選為蠟的熔點(diǎn)以上)，氣泡的產(chǎn)生量變得明顯少于影響蠟粒子的粒徑的產(chǎn)生量，蠟粒子的粒徑控制以及小粒徑化變得更容易，可以收率良好地制造粒徑均勻且小粒徑的蠟粒子。
另外，本發(fā)明的特征在于，耐壓噴嘴為多噴嘴。
而且本發(fā)明的特征在于，耐壓噴嘴是在內(nèi)部的液體流道中至少具有1個流過該流道的液體沖擊的沖擊壁的噴嘴。
根據(jù)本發(fā)明，通過使用多噴嘴或內(nèi)部的液體流道中至少具有1個流過液體沖擊的沖擊壁的噴嘴作為耐壓噴嘴，可以穩(wěn)定地實(shí)施蠟粒子的小粒徑化，同時可以防止因小粒徑化的蠟粒子之間的接觸而導(dǎo)致的蠟粒子的凝聚及粗大化。
另外，本發(fā)明的特征在于，在減壓工序中，使在冷卻工序中冷卻的含蠟粒子的加壓的淤漿通過進(jìn)行階段性減壓的多級減壓裝置，使該淤漿的壓力緩慢地減到不發(fā)生起泡的壓力。
根據(jù)本發(fā)明，在減壓工序中，使在冷卻工序中冷卻的含蠟粒子的加壓的淤漿通過進(jìn)行階段性減壓的多級減壓裝置，使該淤漿的壓力緩慢地減到不發(fā)生起泡的壓力，由此可以更進(jìn)一步地防止起泡的發(fā)生，得到幾乎不含因氣泡的影響而凝聚的粗大化的蠟粒子的蠟粒子。
另外，本發(fā)明的特征在于，減壓工序中的多級減壓裝置包括將含蠟粒子的加壓的淤漿導(dǎo)入該減壓裝置內(nèi)的入口通道；與入口通道連通而形成的將含蠟粒子的淤漿排到該減壓裝置外部的出口通道；以及設(shè)置在入口通道和出口通道之間，通過連接構(gòu)件連接2個以上的減壓構(gòu)件而形成的、進(jìn)行階段性減壓的多級減壓部。
根據(jù)本發(fā)明，在減壓工序中，通過使用包括將冷卻工序結(jié)束后的含蠟粒子的加壓的淤漿導(dǎo)入的入口通道、與入口通道連通而形成且將含蠟粒子的減壓的淤漿排到外部的出口通道、設(shè)置在入口通道和出口通道之間，通過連接構(gòu)件連接2個以上的減壓構(gòu)件的多級減壓部的多級減壓裝置，可以平穩(wěn)地實(shí)施使含蠟粒子的加壓的淤漿的壓力減到不引起發(fā)泡的程度的操作。
本發(fā)明的特征在于，粘結(jié)樹脂是丙烯酸樹脂。
根據(jù)本發(fā)明，通過用丙烯酸樹脂作為粘結(jié)樹脂，得到的色粉的小粒徑化特別容易。
另外，本發(fā)明提供一種色粉，其特征在于，通過上述的任何一種色粉的制造方法制造。
本發(fā)明提供通過本發(fā)明的制造方法得到的色粉。該色粉如上所述，有如下的各種優(yōu)點(diǎn)圖像再現(xiàn)性優(yōu)良，不容易引起感光體上的色粉成膜、在高溫區(qū)域的膠印現(xiàn)象等，具有高的轉(zhuǎn)印效率，進(jìn)行每一張圖像形成的消耗量比以往的色粉少。
通過下述的詳細(xì)說明和附圖可以更加明確本發(fā)明的目的、特色和優(yōu)點(diǎn)。


圖1是表示本發(fā)明的色粉制造方法中第1實(shí)施方式的流程圖。
圖2是模式地表示耐壓噴嘴的結(jié)構(gòu)的剖面圖。
具體實(shí)施例方式
下面參考附圖詳細(xì)地說明本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式。
在本發(fā)明中，使至少含有粘結(jié)樹脂的樹脂粒子與通過高壓均化法得到的粒徑為30～600nm的蠟粒子混合凝聚，并加熱得到的凝聚物，由此制造色粉。即，本發(fā)明的制造方法包括(A)蠟粒子調(diào)制工序和(B)色粉制造工序。
(A)蠟粒子調(diào)制工序蠟粒子通過高壓均化法制造。在本說明書中，高壓均化法是指使用高壓均化器進(jìn)行合成樹脂、蠟等的細(xì)粉化或粒狀化的方法，高壓均化器是在加壓下粉碎粒子的裝置。作為高壓均化器，可以使用市售品、專利文獻(xiàn)中記載的裝置等。作為高壓均化器的市售品，例如可以列舉マイクロフルイダイザ一(商品名，マイクロフルデイクス(Microfluidics)公司制造)、ナノマイザ一(商品名，ナノマイザ一公司制造)、アルテイマイザ一(商品名，株式會社スギノマシン制造)等腔式高壓均化器，高壓均化器(商品名，ラニ一(Rannie)公司制造)、高壓均化器(商品名，三丸機(jī)械工棠株式會社制造)、高壓均化器(商品名，株式會社イズミフ一ドマシナリ制造)等。另外，作為專利文獻(xiàn)中記載的高壓均化器，例如可以列舉國際公開第03/059497號小冊子中記載的裝置。其中，優(yōu)選國際公開第03/059497號小冊子中記載的高壓均化器。使用該高壓均化器的樹脂粒子的制造方法的一個例子如圖1所示。圖1是概略地表示蠟粒子的制造方法的流程圖。圖1所示的制造方法包括粗粉調(diào)制工序S1、淤漿調(diào)制工序S2、粉碎工序S3、冷卻工序S4和減壓工序S5。在這些工序中，使用國際公開第03/059497號小冊子中記載的高壓均化器的高壓均化法包括粉碎工序S3、冷卻工序S4和減壓工序S5。下面具體說明圖1所示的樹脂粒子的制造方法。
在粗粉調(diào)制工序S1中，粗粉碎蠟從而得到蠟的粗粉(以下稱為“蠟粗粉”)。作為蠟的粗粉碎方法沒有特別的限制，例如可以列舉將蠟機(jī)械地粉碎的方法等。在蠟的機(jī)械的粗粉碎中，例如可以使用切碎機(jī)、羽毛粉機(jī)、氣流粉碎機(jī)等通常的粉體粉碎機(jī)。蠟粗粉的粒徑?jīng)]有特別的限制，但優(yōu)選為50～1000μm、更優(yōu)選為100～500μm左右。作為蠟，可以使用電子照相方式的圖像形成領(lǐng)域中常用的、熔融狀態(tài)下能夠制粒的物質(zhì)，例如可以列舉石蠟及其衍生物、微晶蠟及其衍生物等石油類蠟，費(fèi)托合成蠟及其衍生物、聚烯烴蠟及其衍生物、低分子量聚丙烯蠟及其衍生物、聚烯烴類聚合物蠟(低分子量聚乙烯蠟等)及其衍生物等烴類合成蠟，加洛巴蠟及其衍生物、米蠟及其衍生物、小燭樹蠟及其衍生物、木蠟等植物類蠟，蜂蠟、鯨蠟等動物類蠟，脂肪酸酰胺、苯酚脂肪酸酯等油脂類合成蠟，長鏈羧酸及其衍生物、長鏈醇及其衍生物、硅酮類聚合物、高級脂肪酸等。而且，在衍生物中，包括氧化物、乙烯類單體與蠟的嵌段共聚物、乙烯類單體與蠟的接枝改性物等。
在淤漿調(diào)制工序S2中，將粗粉調(diào)制工序中得到的蠟粗粉與液體混合，使蠟粗粉在液體中分散，由此調(diào)制蠟粗粉淤漿。作為與蠟粗粉混合的液體，只要不溶解蠟粗粉且能得到使其均勻分散的液狀物就沒有特別的限制，但若從到工序管理的容易性、全部工序后的廢液處理考慮，則優(yōu)選水，更優(yōu)選含分散穩(wěn)定劑的水，特別優(yōu)選含分散穩(wěn)定劑和表面活性劑的水。分散穩(wěn)定劑優(yōu)選在將蠟粗粉添加到水中之前加入水中。分散穩(wěn)定劑的使用量沒有特別的限制，但優(yōu)選為蠟和分散穩(wěn)定劑的總量的0.05～15重量％，更優(yōu)選為1～10重量％。同時含有分散穩(wěn)定劑和表面活性劑時，使用量也可以用與單獨(dú)使用分散穩(wěn)定劑時相同。作為分散穩(wěn)定劑，可以使用任何該領(lǐng)域中常用的物質(zhì)，但其中優(yōu)選水溶性高分子分散穩(wěn)定劑。作為水溶性高分子分散穩(wěn)定劑，例如可以列舉包含1種或2種親水性單體的(甲基)丙烯酸類聚合物、聚環(huán)氧乙烷、聚環(huán)氧丙烷、聚環(huán)氧乙烷烷基胺、聚環(huán)氧丙烷烷基胺、聚環(huán)氧乙烷烷基酰胺、聚環(huán)氧丙烷烷基酰胺、聚環(huán)氧乙烷壬基苯基醚、聚環(huán)氧乙烷十二烷基苯基醚、聚環(huán)氧乙烷硬脂酰基苯基酯、聚環(huán)氧乙烷壬基苯基酯等聚環(huán)氧乙烷類聚合物，甲基纖維素、羥乙基纖維素、羥丙基纖維素等纖維素類聚合物，聚環(huán)氧乙烷十二烷基苯基醚硫酸鈉、聚環(huán)氧乙烷十二烷基苯基醚硫酸鉀、聚環(huán)氧乙烷壬基苯基醚硫酸鈉、聚環(huán)氧乙烷油烯基苯基醚硫酸鈉、聚環(huán)氧乙烷十六烷基苯基醚硫酸鈉、聚環(huán)氧乙烷十二烷基苯基醚硫酸銨、聚環(huán)氧乙烷壬基苯基醚硫酸銨、聚環(huán)氧乙烷油烯基苯基醚硫酸銨等聚環(huán)氧烷基烷基芳基醚硫酸鹽，聚環(huán)氧乙烷十二烷基醚硫酸鈉、聚環(huán)氧乙烷十二烷基醚硫酸鉀、聚環(huán)氧乙烷油烯基醚硫酸鈉、聚環(huán)氧乙烷十六烷基醚硫酸鈉、聚環(huán)氧乙烷十二烷基醚硫酸銨、聚環(huán)氧乙烷油烯基醚硫酸銨等聚環(huán)氧烷基烷基醚硫酸鹽等，其中，所述親水性單體選自(甲基)丙烯酸、α-氰基丙烯酸、α-氰基甲基丙烯酸、衣康酸、巴豆酸、富馬酸、馬來酸、馬來酸酐等丙烯酸類單體，丙烯酸-β-羥乙酯、甲基丙烯酸-β-羥乙酯、丙烯酸-β-羥丙酯、甲基丙烯酸-β-羥丙酯、丙烯酸-γ-羥丙酯、甲基丙烯酸-γ-羥丙酯、丙烯酸-3-氯-2-羥丙酯、甲基丙烯酸-3-氯-2-羥丙酯等含羥基的丙烯酸類單體，二甘醇單丙烯酸酯、二甘醇單甲基丙烯酸酯、甘油單丙烯酸酯、甘油單甲基丙烯酸酯等酯類單體，N-羥甲基丙烯酰胺、N-羥甲基甲基丙烯酰胺等乙烯醇類單體，乙烯基甲基醚、乙烯基乙基醚、乙烯基丙基醚等乙烯基烷基醚類單體，醋酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、酪酸乙烯酯等乙烯基烷基酯類單體，苯乙烯、α-甲基苯乙烯、乙烯基甲苯等芳香族乙烯類單體，丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、雙丙酮丙烯酰胺、它們的羥甲基化合物等酰胺類單體，丙烯腈、甲基丙烯腈等腈類單體，丙烯酸氯化物、甲基丙烯酸氯化物等酸性氯化物類單體，乙烯基吡啶、乙烯基吡咯烷酮、乙烯基咪唑、乙撐亞胺等乙烯基含氮雜環(huán)類單體，乙二醇二甲基丙烯酸酯、二甘醇二甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸烯丙酯、二乙烯基苯等交聯(lián)性單體等。分散穩(wěn)定劑可以單獨(dú)使用1種或2種以上并用。作為表面活性劑，例如可以列舉十二烷基苯硫酸鈉、十四烷基硫酸鈉、十五烷基硫酸鈉、辛基硫酸鈉、油酸鈉、月硅酸鈉、硬脂酸鈉、硬脂酸鉀等。表面活性劑可以單獨(dú)使用1種或2種以上并用。
蠟粗粉與液體的混合可以用通常的混合機(jī)進(jìn)行，由此可以得到蠟粗粉的淤漿。此時，蠟粗粉相對于液體的添加量沒有特別的限制，但優(yōu)選為蠟粗粉和液體的總量的3～45重量％，更優(yōu)選為5～30重量％。另外，蠟粗粉與水的混合也可以在加熱下或冷卻下實(shí)施，但通常在室溫下進(jìn)行。作為混合機(jī)，例如可以列舉亨舍爾混合機(jī)(ヘンシエルミキサ)(商品名，三井礦山株式會社制造)、高速混合機(jī)(ス一パ一ミキサ一)(商品名，株式會社カワタ制造)、メカノミル(商品名，岡田精工株式會社制造)等亨舍爾型的混合裝置，オングミル(商品名，ホソカワミクロン株式會社制造)、ハイブリグイゼ一ションシステム(商品名，株式會社奈良制作所制造)、コスモシステム(商品名，川崎重工業(yè)株式會社制造)等。這樣得到的蠟粗粉淤漿也可以直接提供給粉碎工序S3，例如，作為前處理，也可以實(shí)施通常的粉碎處理，將蠟粗粉的粒徑優(yōu)選粉碎到100μm左右，更優(yōu)選粉碎到100μm以下。粉碎處理例如可以通過使蠟粗粉的淤漿在高壓下通過噴嘴而進(jìn)行。
在粉碎工序S3中，使由淤漿調(diào)制工序S2得到的蠟粗粉的淤漿在加熱加壓下通過耐壓噴嘴。由此，將蠟粗粉粉碎成為蠟粒子，得到蠟粒子的淤漿。蠟粗粉淤漿的加熱加壓條件沒有特別的限制，但優(yōu)選加壓到50～250MPa并加熱到50℃以上，更優(yōu)選加壓到50～250MPa并加熱到蠟的熔點(diǎn)以上，特別優(yōu)選加壓到50～250MPa并加熱到蠟的熔點(diǎn)～Tm+25℃(Tm流動性測定儀中的軟化點(diǎn)的1/2)。若小于50MPa，則剪切能量減小，有可能不能充分達(dá)到小粒徑化。若超過250MPa，則在實(shí)際的生產(chǎn)線中危險(xiǎn)性過大，不現(xiàn)實(shí)。色粉粗粉的淤漿在上述范圍的壓力及溫度下由耐壓噴嘴的入口導(dǎo)入耐壓噴嘴內(nèi)部。
作為耐壓噴嘴，可以使用液體能夠流過的通常的耐壓噴嘴，可以優(yōu)選使用例如具有多條液體流道的多噴嘴。多噴嘴的液體流道可以是以多噴嘴的軸心為中心形成的同心圓狀，或者也可以是多條液體流道與多噴嘴的縱向大致平行地形成。作為在本發(fā)明的制造方法中使用的多噴嘴的一個例子，可以列舉形成1條或多條，優(yōu)選1～2條左右的入口直徑和出口直徑為0.05～0.35mm左右，且長度為0.5～5cm的液體流道的噴嘴。另外，作為耐壓噴嘴，可以列舉圖2所示的裝置。圖2是模式地表示耐壓噴嘴1的結(jié)構(gòu)的剖面圖。耐壓噴嘴1具有通向其內(nèi)部的液體流道2，液體流道2彎曲成鉤形，至少具有1個由箭頭4的方向進(jìn)入流道內(nèi)的含有蠟粗粉的淤漿沖擊的沖擊壁3。含蠟粗粉的淤漿相對于沖擊壁3大致成直角地沖擊，由此蠟粗粉被粉碎成為更小粒徑化的蠟粒子，由耐壓噴嘴1排出。該耐壓噴嘴1使入口直徑與出口直徑相同尺寸而形成，但并不限定于此，也可以使出口直徑小于入口直徑而形成。由耐壓噴嘴的出口排出的淤漿，例如，含有粒徑為30～600nm左右的小粒徑化的蠟粒子，加熱到60～Tm+60℃(Tm與上述相同)，并且加壓到10～50MPa左右。耐壓噴嘴可以設(shè)置一個，也可以設(shè)置多個。
在冷卻工序S4中，冷卻粉碎工序S3中由耐壓噴嘴排出的含有小粒徑化的蠟粒子的加熱加壓的淤漿。冷卻溫度沒有特別的限制，可以列舉1個標(biāo)準(zhǔn)，例如，冷卻到液溫在30℃以下時，只需冷卻到對該淤漿施加的壓力減到5～80MPa左右的程度。冷卻可以任何使用具有耐壓結(jié)構(gòu)的通常的液體冷卻機(jī)，其中優(yōu)選如蛇管式冷卻器那樣的冷卻面積大的冷卻機(jī)。另外，優(yōu)選由冷卻機(jī)入口朝向冷卻機(jī)出口，冷卻梯度變小(或冷卻能力降低)的結(jié)構(gòu)。由此，可以進(jìn)一步有效地完成蠟粒子的小粒徑化。而且，可以防止由蠟粒子之間的再次粘著而導(dǎo)致的粗大化，使小粒徑化蠟粒子的收率提高。前工序中由耐壓噴嘴排出的含有小粒徑化蠟粒子的淤漿，例如，由冷卻機(jī)入口導(dǎo)入冷卻機(jī)內(nèi)部，在具有冷卻梯度的冷卻機(jī)內(nèi)部冷卻，然后由冷卻機(jī)出口排出。冷卻機(jī)可以設(shè)置一個，也可以設(shè)置多個。
在減壓工序S5中，將由冷卻工序S4得到的含有蠟粒子的加壓的淤漿的壓力減至不引發(fā)起泡(產(chǎn)生氣泡)的程度的壓力。由冷卻工序S4導(dǎo)入減壓工序S5的淤漿為加壓到5～80MPa左右的狀態(tài)。減壓優(yōu)選階段性緩慢進(jìn)行。
在該減壓操作中，優(yōu)選使用國際公開第03/059497號小冊子所記載的多級減壓裝置。該多級減壓裝置包括將含蠟粒子的加壓的淤漿導(dǎo)入該多級減壓裝置內(nèi)的入口通道；與入口通道連通而形成的將含蠟粒子的減壓的淤漿排到該減壓裝置外部的出口通道；設(shè)置在入口通道與出口通道之間，通過連接構(gòu)件連接2個以上的減壓構(gòu)件而形成的多級減壓部。在多級減壓裝置中，作為用于多級減壓部的減壓構(gòu)件，例如可以列舉管狀構(gòu)件。作為連接構(gòu)件，例如可以列舉環(huán)狀密封墊。通過將內(nèi)徑不同的多個管狀構(gòu)件用環(huán)狀密封墊連接而構(gòu)成多級減壓部。例如，從入口通道朝向出口通道，連接2～4個具有相同內(nèi)徑的管狀構(gòu)件，然后連接1個內(nèi)徑比它們大2倍左右的管狀構(gòu)件，再連接1～3個左右內(nèi)徑比2倍左右的內(nèi)徑大的管狀構(gòu)件小5～20％左右的管狀構(gòu)件，由此使流過管狀構(gòu)件內(nèi)部的含蠟粒子的淤漿緩慢地減壓，最終減到不引發(fā)起泡程度的壓力，優(yōu)選減至大氣壓。也可以在多級減壓部的周圍設(shè)置使用致冷劑或載熱劑的熱交換部，根據(jù)對含蠟粒子的淤漿施加的壓力值進(jìn)行冷卻或加熱。多級減壓裝置可以設(shè)置一個，也可以串聯(lián)或并聯(lián)地設(shè)置多個。由冷卻工序S4得到的含蠟粒子的加壓的淤漿，通過設(shè)置在進(jìn)行冷卻工序S4的部分與進(jìn)行減壓工序S5的部分之間，一端與冷卻機(jī)出口連接，另一端與多級減壓裝置的入口通道連接的耐壓性管道，而由冷卻工序S4導(dǎo)入減壓工序S5，在多級減壓裝置內(nèi)減壓，然后由出口通道排到該多級減壓裝置的外部。
如上操作得到含小粒徑化的蠟粒子的淤漿。該淤漿可以直接在(B)的色粉制造工序中使用。另外，也可以將由該淤漿中單離出來的小粒徑化的蠟粒子重新淤漿化。從該淤漿中單離出蠟粒子可以用過濾、離心分離等通常的分離裝置進(jìn)行。本工序中得到的蠟粒子的粒徑優(yōu)選為30～600nm，更優(yōu)選為50～550nm，特別優(yōu)選為80～500nm。而且，在本工序中，可以只實(shí)施1次包括上述S1～S5的工序的粒狀化方法，也可以在實(shí)施了1次包括S1～S5的工序的粒狀化方法后，反復(fù)實(shí)施S3～S5的工序。另外，在本工序中，不僅對蠟進(jìn)行小粒徑化，對粘結(jié)樹脂也要進(jìn)行小粒徑化。此時，優(yōu)選分別進(jìn)行蠟的小粒徑化與粘結(jié)樹脂的小粒徑化。
(B)色粉制造工序在本工序中，使含蠟粒子的淤漿與蠟以外的色粉原料混合凝聚，并加熱得到的凝聚物，從而制造色粉。本工序例如包括色粉原料混合物調(diào)制工序、凝聚物形成工序、粒子形成工序和洗滌工序。
在色粉原料混合物調(diào)制工序中，將蠟粒子的淤漿與蠟以外的色粉原料混合，從而得到色粉原料混合物。作為蠟以外的色粉原料，例如可以列舉粘結(jié)樹脂、著色劑、電荷控制劑、除上述之外的通常的色粉添加劑等。其中，粘結(jié)樹脂優(yōu)選以粒狀化淤漿的狀態(tài)使用。粘結(jié)樹脂的淤漿可以通過通常的方法調(diào)制。例如，優(yōu)選使粘結(jié)樹脂的樹脂粒子在適當(dāng)?shù)娜軇┲蟹稚?。粘結(jié)樹脂的樹脂粒子例如可以通過機(jī)械粉碎、在溶劑中的粘結(jié)樹脂單體的聚合、上述(A)工序中粒狀化方法等得到。另外，也可以熔融捏合粘結(jié)樹脂、著色劑和/或電荷控制劑，冷卻得到的熔融捏合物，然后機(jī)械地粉碎得到的固化物，再直接淤漿化或用上述(A)工序中粒狀化方法淤漿化，從而使用。熔融捏合例如可以通過在捏合機(jī)中將粘結(jié)樹脂加熱到其熔融溫度以上的溫度(通常為80～200℃左右，優(yōu)選為100～150℃左右)而進(jìn)行。作為捏合機(jī)，可以使用雙螺桿擠出機(jī)、三輥滾軋機(jī)、ラボプラストミル(laboplast mill)等通常的捏合機(jī)。更具體而言，例如可以使用TEM-100B(商品名，東芝機(jī)械株式會社制造)、PCM-65/87(商品名，株式會社池貝制造)等單螺桿或雙螺桿壓出機(jī)，ニ一デイツクス(商品名，三井礦山株式會社制造)等開口輥方式的裝置。得到的熔融捏合物冷卻成為固化物。該冷卻固化物通過切碎機(jī)、羽毛粉機(jī)、氣流粉碎機(jī)等粉體粉碎機(jī)進(jìn)行機(jī)械地粗粉碎，得到粘結(jié)樹脂的粗粉。粗粉的粒徑?jīng)]有特別的限制，但優(yōu)選為450～1000μm，更優(yōu)選為500～800μm左右。如上所述，除蠟以外的色粉原料可以使用各種形式，但優(yōu)選將蠟粒子的淤漿、粘結(jié)樹脂的樹脂粒子的淤漿、著色劑或其水分散液和電荷控制劑或其水分散液混合而得到的色粉原料混合物。
蠟粒子的淤漿與除蠟以外的色粉原料的混合可以用間歇式或連續(xù)式的乳化機(jī)、分散機(jī)等通常的混合裝置進(jìn)行。乳化機(jī)和分散機(jī)上也可以設(shè)有具備加熱蠟粒子的淤漿和除蠟以外的色粉原料的混合物即色粉原料混合物的加熱部、能夠?qū)ι墼匣旌衔锸┘蛹羟辛Φ臄嚢璨亢?或旋轉(zhuǎn)部、保溫部等的混合槽。作為乳化機(jī)和分散機(jī)的具體例子，例如可以列舉ウルトラタテツクス(商品名，IKAジヤパン株式會社制造)、ポリトロンホモジナイザ一(商品名，キネマテイカ公司制造)、TKオ一トホモミクサ一(商品名，特殊機(jī)化工業(yè)株式會社制造)等間歇式乳化機(jī)，エバラマイルグ一(商品名，株式會社荏原制作所制造)、TKパイプラインホモミクサ一(商品名，特殊機(jī)化工業(yè)株式會社制造)、TKホモミツクラインフロ一(商品名，特殊機(jī)化工業(yè)株式會社制造)、フイルミツクス(商品名，特殊機(jī)化工業(yè)株式會社制造)、コロイドミル(商品名，神鋼パンテツク株式會社制造)、スラツシヤ一(商品名，三井三池化工機(jī)株式會社制造)、トリゴナル濕式微粉砕機(jī)(商品名，三井三池化工機(jī)株式會社制造)、キヤビトロン(商品名，株式會社コ一ロテツク制造)、フアインフロ一ミル(商品名，太平洋機(jī)工株式會社制造)等連續(xù)式乳化機(jī)，クレアミツクス(商品名，エム·テクニツク株式會社制造)、フイルミツクス(商品名，特殊機(jī)化工業(yè)株式會社制造)等。蠟粒子的淤漿與除蠟以外的色粉原料的混合優(yōu)選通過如上所述的乳化機(jī)、分散機(jī)或混合機(jī)，在室溫下進(jìn)行1～5小時然后結(jié)束。將這樣得到的色粉原料混合物提供給后面的凝聚物形成工序。
作為粘結(jié)樹脂的具體例子，例如可以列舉丙烯酸樹脂、聚酯、聚氨酯、環(huán)氧樹脂等。由于丙烯酸樹脂通過乳化聚合法容易微粒子化，所以在用乳化凝聚法制造色粉時，可以特別優(yōu)選作為粘結(jié)樹脂使用。作為丙烯酸樹脂，沒有特別的限制，但是可以優(yōu)選使用含酸性基團(tuán)的丙烯酸樹脂。含酸性基團(tuán)的丙烯酸樹脂，例如可以通過在丙烯酸樹脂單體或丙烯酸樹脂單體與乙烯類單體聚合時，并用含有酸性基團(tuán)或親水性基團(tuán)的丙烯酸樹脂單體和/或具有酸性基團(tuán)或親水性基團(tuán)的乙烯類單體而制造。作為丙烯酸樹脂單體，可以使用公知的物質(zhì)，例如可以列舉具有取代基的丙烯酸、具有取代基的甲基丙烯酸、具有取代基的丙烯酸酯以及具有取代基的甲基丙烯酸酯等。作為丙烯酸樹脂單體的具體例子，例如可以列舉丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸異丙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸異丁酯、丙烯酸正戊酯、丙烯酸異戊酯、丙烯酸正己酯、丙烯酸-2-乙基己酯、丙烯酸正辛酯、丙烯酸癸酯、丙烯酸十二烷酯等丙烯酸酯類單體，甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸異丁酯、甲基丙烯酸正戊酯、甲基丙烯酸正己酯、甲基丙烯酸-2-乙基己酯、甲基丙烯酸正辛酯、甲基丙烯酸癸酯、甲基丙烯酸十二烷酯等甲基丙烯酸酯類單體，丙烯酸羥乙酯、甲基丙烯酸羥丙酯等含羥基(氫氧基)(甲基)丙烯酸酯類單體等。丙烯酸樹脂單體可以單獨(dú)使用1種或2種以上并用。作為乙烯類單體也可以使用公知的物質(zhì)，例如可以列舉苯乙烯、α-甲基苯乙烯、溴代乙烯、氯代乙烯、醋酸乙烯、丙烯腈以及甲基丙烯腈等。乙烯類單體可以單獨(dú)使用1種或2種以上并用。聚合使用通常的自由基引發(fā)劑，通過溶液聚合、懸浮聚合和乳化聚合等進(jìn)行。
由于聚酯樹脂透明性優(yōu)良，能夠賦予得到的色粉粒子良好的粉體流動性、低溫定影性、二次色再現(xiàn)性等，故特別適合作為彩色碳粉的粘結(jié)樹脂使用。作為聚酯可以使用公知的物質(zhì)，可以列舉多元酸與多元醇的縮聚物等。作為多元酸，可以使用已知的作為聚酯用單體的物質(zhì)，例如可以列舉對苯二甲酸、間苯二甲酸、鄰苯二甲酸酐、偏苯三酸酐、均苯四酸、萘二甲酸等芳香族羧酸類，馬來酸酐、富馬酸、琥珀酸、烯基琥珀酸酐、己二酸等脂肪族羧酸類，這些多元酸的甲酯化物等。多元酸可以單獨(dú)使用1種或2種以上并用。作為多元醇，也可以使用已知的作為聚酯用單體的物質(zhì)，例如可以列舉乙二醇、丙二醇、丁二醇、己二醇、新戊二醇、甘油等脂肪族多元醇類，環(huán)己二醇、環(huán)己烷二甲醇、氫化雙酚A等脂環(huán)式多元醇類，雙酚A的環(huán)氧乙烷加成物、雙酚A的環(huán)氧丙烷加成物等芳香族二醇類等。多元醇可以單獨(dú)使用1種或2種以上并用。多元酸與多元醇的縮聚反應(yīng)可以按照常用方法實(shí)施，例如，在有機(jī)溶劑存在下或不存在下以及縮聚催化劑的存在下，通過使多元酸與多元醇接觸而進(jìn)行，并使其在生成的聚酯的酸值、軟化點(diǎn)等達(dá)到所規(guī)定的值時結(jié)束。由此，可以得到聚酯。若用多元酸的甲酯化物作為多元酸的一部分，則進(jìn)行脫甲醇縮聚反應(yīng)。在該縮聚反應(yīng)中，通過適當(dāng)?shù)馗淖兌嘣崤c多元醇的混合比、反應(yīng)率等，例如可以調(diào)整聚酯末端的羧基含量，進(jìn)而可以使得到的聚酯的特性改變。而且，若用偏苯三酸酐作為多元酸，則也由于能容易地將羧基導(dǎo)入聚酯的主鏈中而得到改性聚酯。另外，也可以將丙烯酸樹脂接枝化到聚酯上。
作為聚氨酯可以使用公知的物質(zhì)，但例如可以優(yōu)選使用含酸性基團(tuán)或堿性基團(tuán)的聚氨酯。含酸性基團(tuán)或堿性基團(tuán)的聚氨酯可以按照公知的方法制造。例如，可以使含酸性基團(tuán)或堿性基團(tuán)的二醇、多元醇和聚異氰酸酯加聚而制造。作為含酸性基團(tuán)或堿性基團(tuán)的二醇，例如可以列舉二羥甲基丙酸和N-甲基二乙醇胺等。作為多元醇，例如可以列舉聚乙二醇等聚醚多醇、聚酯多醇、丙烯酸多元醇和聚丁二烯多元醇等。作為聚異氰酸酯，例如可以列舉甲苯二異氰酸酯、六甲撐二異氰酸酯和異氟爾酮二異氰酸酯等。上述各成分可以分別單獨(dú)使用1種或2種以上并用。
作為環(huán)氧樹脂，沒有特別的限定，但可以優(yōu)選含酸性基團(tuán)或堿性基團(tuán)的環(huán)氧樹脂。含酸性基團(tuán)或堿性基團(tuán)的環(huán)氧樹脂，例如可以通過將己二酸和偏苯三酸酐等多元羧酸或二丁胺、乙二胺等胺加成或加聚到成為基礎(chǔ)的環(huán)氧樹脂上而制造。
在這些粘結(jié)樹脂中，從容易地實(shí)施制粒操作、與著色劑的捏合性、使得到的色粉粒子的形狀和大小均勻等方面考慮，優(yōu)選軟化點(diǎn)在150℃以下的粘結(jié)樹脂，特別優(yōu)選軟化點(diǎn)為60～150℃的粘結(jié)樹脂。其中，優(yōu)選重均分子量為5000～500000的粘合樹脂。粘合樹脂可以單獨(dú)使用1種，或者并用2種以上不同的樹脂。而且，即使是同一種樹脂，也可以使用分子量、單體組成等中有任何一項(xiàng)不同或全都不同的多種樹脂。
蠟粒子的淤漿，優(yōu)選使蠟粒子量相對于100重量份的粘結(jié)樹脂為0.2～20重量份。
作為著色劑，可以使用電子照相領(lǐng)域常用的有機(jī)類染料、有機(jī)類顏料、無機(jī)類染料、無機(jī)類顏料等。作為黑色的著色劑，例如可以列舉炭黑、氧化銅、二氧化錳、苯胺黑、活性炭、非磁性鐵素體、磁性鐵素體和磁鐵礦等。作為黃色的著色劑，例如可以列舉鉛黃、鋅黃、鎘黃、黃色氧化鐵、礦物堅(jiān)牢黃(ミネラルフアストイエロ一)、鎳鈦黃、臍黃(ネ一ブルイエロ一)、萘酚黃S、漢撒黃G、漢撒黃10G、聯(lián)苯胺黃G、聯(lián)苯胺黃GR、喹啉黃色淀、永固黃NCG、酒石黃色淀、C.I.顏料黃12、C.I.顏料黃13、C.I.顏料黃14、C.I.顏料黃15、C.I.顏料黃17、C.I.顏料黃93、C.I.顏料黃94和C.I.顏料黃138等。作為橙色的著色劑，例如可以列舉赤黃鉛、鉬橙、永固橙GTR、吡唑啉酮橙、伏爾甘橙、陰丹士林亮橙RK、聯(lián)苯胺橙G、陰丹士林亮橙GK、C.I.顏料橙31和C.I.顏料橙43等。作為紅色的著色劑，例如可以列舉氧化鐵紅、鎘紅、鐵丹、硫化汞、鎘、永固紅4R、立索爾紅、吡唑啉酮紅、華瓊紅(ウオツチングレツド)、鈣鹽、色淀紅C、色淀紅D、亮洋紅6B、曙紅色淀、若丹明色淀B、茜素色淀、亮洋紅3B、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48:1、C.I.顏料紅53:1、C.I.顏料紅57:1、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166、C.I.顏料紅177、C.I.顏料紅178和C.I.顏料紅222等。作為紫色的著色劑，例如可以列舉錳紫、堅(jiān)牢紫B和甲基紫色淀等。作為藍(lán)色的著色劑，例如可以列舉深藍(lán)、鈷藍(lán)、堿性藍(lán)色淀、維多利亞藍(lán)色淀、酞氰藍(lán)、非金屬酞氰藍(lán)、酞氰藍(lán)部分氯化物、耐曬天藍(lán)、陰丹士林藍(lán)BC、C.I.顏料藍(lán)15、C.I.顏料藍(lán)15:2、C.I.顏料藍(lán)15:3、C.I.顏料藍(lán)16和C.I.顏料藍(lán)60等。作為綠色的著色劑，例如可以列舉鉻綠、氧化鉻、顏料綠B、孔雀綠色淀、終級黃綠G和C.I.顏料綠7等。作為白色的著色劑，例如可以列舉鋅白、二氧化鈦、銻白和硫化鋅等化合物。著色劑可以單獨(dú)使用1種，或者并用2種以上不同的顏色。而且，即使是同一種顏色，也可以2種以上并用。著色劑的使用量沒有特別的限制，但相對于100重量份的粘結(jié)樹脂優(yōu)選為0.1～20重量份，更優(yōu)選為0.2～10重量份。
作為電荷控制劑，可以使用電子照相領(lǐng)域中常用的正電荷控制劑和負(fù)電荷控制劑。作為正電荷控制劑，例如可以列舉堿性染料、季銨鹽、季鏻鹽、氨基比林、嘧啶化合物、多核聚氨基化合物、氨基硅烷、苯胺黑染料及其衍生物、三苯甲烷衍生物、胍鹽、脒鹽等。作為負(fù)電荷控制劑，可以列舉石油炭黑、鐵黑(スピロンブラツク)等油溶性染料、含金屬偶氮化合物、偶氮絡(luò)合物染料、環(huán)烷酸金屬鹽、水楊酸及其衍生物的金屬絡(luò)合物和金屬鹽(金屬為鉻、鋅、鋯等)、脂肪酸皂、長鏈烷基羧酸鹽、樹脂酸皂等。電荷控制劑可以單獨(dú)使用1種，也可以根據(jù)需要2種以上并用。電荷控制劑的使用量沒有特別的限制，可以在較廣的范圍內(nèi)適當(dāng)?shù)剡x擇，但相對于100重量份的粘結(jié)樹脂，優(yōu)選為0.5～3重量份。
在凝聚物形成工序中，將凝聚劑添加到色粉原料混合物中，從而得到含有色粉凝聚物的淤漿。雖然凝聚劑的添加可以在無攪拌下進(jìn)行，但優(yōu)選在攪拌下進(jìn)行。作為凝聚劑可以使用公知的物質(zhì)，其中，優(yōu)選水溶性多價(jià)金屬化合物。作為水溶性多價(jià)金屬化合物，例如可以列舉氯化鈣、氯化鋇、氯化鎂、氯化鋅、氯化鋁等多價(jià)金屬鹵化物，硝酸鈣、硫酸鋁、硫酸鎂等多價(jià)金屬鹽，聚氯化鋁、聚氫氧化鋁、多硫化鈣等無機(jī)金屬鹽聚合物等。其中，優(yōu)選多價(jià)金屬鹽，更優(yōu)選硫酸鎂、硫酸鋁等2價(jià)或3價(jià)金屬硫酸鹽。水溶性多價(jià)金屬化合物的使用量沒有特別的限制，只需根據(jù)最終期望得到的色粉粒子的粒徑，同時考慮粘結(jié)樹脂和其他色粉成分的種類、粘結(jié)樹脂粒子的粒徑等，在較廣的范圍內(nèi)適當(dāng)?shù)剡x擇，但優(yōu)選相對于總量為100重量份的粘結(jié)樹脂粒子為0.1～10重量份左右。
在粒子形成工序中，加熱含有由凝聚物形成工序得到的色粉凝聚物的淤漿，形成色粉粒子。加熱溫度沒有特別的限制，但優(yōu)選接近粘結(jié)樹脂的玻璃化點(diǎn)的溫度。通過適當(dāng)調(diào)整加熱溫度和加熱時間，可以調(diào)整得到的色粉粒子的粒徑。
在洗滌工序中，將色粉粒子從含有由粒子形成工序得到的色粉粒子的淤漿中單離出來，用純水洗滌后干燥，從而得到本發(fā)明的色粉粒子。作為將色粉粒子從淤漿中單離出來的方法，可以列舉過濾、離心分離等通常的分離裝置。用于洗滌的純水電導(dǎo)率優(yōu)選在20μS/cm以下。這樣的純水例如可以通過活性炭法、離子交換法、蒸餾法、反滲透法等公知的方法得到。另外，純水的水溫優(yōu)選為10～80℃左右。洗滌例如可以進(jìn)行到洗液(色粉粒子洗滌后的水)的電導(dǎo)率達(dá)到50μS/cm以下為止。洗滌結(jié)束后，通過將色粉粒子從洗液中單離出來并干燥，可以得到本發(fā)明的色粉。
本發(fā)明的色粉由粒徑為3.5～6.5μm左右的小粒徑化的色粉粒子，且小粒徑化的蠟在其內(nèi)部均勻分散的色粉粒子構(gòu)成，其具有如下優(yōu)點(diǎn)圖像再現(xiàn)性優(yōu)良、不存在因蠟的滲出而引起的各種問題點(diǎn)。
本發(fā)明的色粉也可以添加外添加劑而實(shí)施表面改質(zhì)。作為外添加劑，可以使用公知的物質(zhì)，例如可以列舉通過硅石、二氧化鈦、硅酮樹脂、硅烷耦合劑等進(jìn)行了表面處理的硅石、二氧化鈦等。而且，外添加劑的使用量相對于100重量份的色粉優(yōu)選為1～10重量份。
本發(fā)明的色粉既可以作為單組分類顯影劑使用，也可以作為雙組分類顯影劑使用。作為單組分顯影劑使用時，如下進(jìn)行圖像形成不使用載體而只使用色粉，在顯影套筒上用刀片和毛刷進(jìn)行摩擦起電，并使色粉附著在套筒上，然后傳送而形成圖像。
另外，當(dāng)作為雙組分類顯影劑使用時，同時使用載體和色粉。作為載體，可以使用公知的物質(zhì)，例如可以列舉用被覆物質(zhì)對由鐵、銅、鋅、鎳、鈷、錳和鉻等構(gòu)成的單獨(dú)或復(fù)合鐵素體和載體核心粒子進(jìn)行表面覆蓋的物質(zhì)等。作為被覆物質(zhì)，可以使用公知的物質(zhì)，例如可以列舉聚四氟乙烯、單氯三氟乙烯聚合物、聚偏二氟乙烯、硅酮樹脂、聚酯樹脂、二叔丁基水楊酸(的金屬化合物、苯乙烯類樹脂、丙烯酸樹脂、多元酸、聚乙烯醇縮丁醛、苯胺黑、氨基丙烯酸酯樹脂、堿性染料、堿性染料的色淀物、硅石細(xì)粉、氧化鋁細(xì)粉等，優(yōu)選根據(jù)色粉成分進(jìn)行選擇。而且，被覆物質(zhì)可以單獨(dú)使用1種或2種以上并用。載體的平均粒徑優(yōu)選為10～100μm，更優(yōu)選為20～50μm。
實(shí)施例下面列舉實(shí)施例具體地說明本發(fā)明。
實(shí)施例 1將100重量份的聚酯類蠟(脫模劑，熔點(diǎn)85℃)用切碎機(jī)(商品名VM-16，オリエント株式會社制造)粗粉碎，調(diào)制成粒徑為500～800μm的蠟粗粉。將該蠟粗粉94重量份與以1∶1(重量基準(zhǔn))并用了分散穩(wěn)定劑(商品名Joncryl 70，ジョンソンポリマ一公司制造)和表面活性劑(商品名ニコ一コ一ルN-2320，日本乳化劑公司制造)的30重量％的水溶液20重量份混合，調(diào)制得到蠟粗粉的水性淤漿。使該水性淤漿在1 60MPa的壓力下通過內(nèi)徑為0.3mm的噴嘴而進(jìn)行前處理，將該水性淤漿中的蠟粗粉的粒徑調(diào)整到100μm以下。
將該蠟粗粉的水性淤漿在耐壓性密閉容器中加壓加熱到220MPa和90℃，由耐壓性密閉容器安裝的耐壓性管道提供給安裝在該耐壓性管道的出口上的耐壓噴嘴。該耐壓噴嘴為2個孔徑為0.143mm的液體流道與噴嘴的縱向大致平行而形成的長度為0.5cm的耐壓性多噴嘴。噴嘴入口的水性淤漿的溫度為110℃，施加給水性淤漿的壓力為220MPa，噴嘴出口的水性淤漿的溫度為100℃，施加給水性淤漿的壓力為45MPa。將由耐壓噴嘴排出的水性淤漿導(dǎo)入連接在耐壓噴嘴的出口上的蛇管式冷卻機(jī)，進(jìn)行冷卻。在冷卻機(jī)出口的水性淤漿的溫度為28℃，施加給水性淤漿的壓力為38MPa。將由冷卻機(jī)出口排出的水性淤漿導(dǎo)入連接在冷卻機(jī)出口上的多級減壓裝置，進(jìn)行減壓。由多級減壓裝置排出的水性淤漿含有粒徑為100～500nm的蠟粒子。
將5重量份得到的蠟粒子(固態(tài)成分換算量)、88.5重量份平均粒徑為150nm的苯乙烯-丙烯酸樹脂粒子(重均分子量55000，Mw/Mn＝45，軟化溫度130℃)(固態(tài)成分換算量)、1.5重量份的帶電控制劑(商品名TRH，保土谷化學(xué)工業(yè)株式會社制造)、以及5重量份的著色劑(KET.BLUE111)在混合機(jī)(商品名亨舍爾混合機(jī)，三井礦山株式會社制造)中混合，調(diào)制得到色粉原料混合物。
在均化器中2000rpm的攪拌下，每次少量地將總計(jì)10重量份的0.1重量％的硫酸鎂水溶液滴到該色粉原料混合物中，接著攪拌該混合液1小時，然后通過目視確認(rèn)色粉凝聚物的生成，調(diào)制得到色粉凝聚物的水性淤漿。將該含色粉凝聚物的水性淤漿在75℃的溫度下攪拌2小時，在該水性淤漿中形成粒徑和形狀一致的色粉粒子。用純水(0.5μS/cm)將通過過濾而從淤漿中單離出來的色粉粒子洗滌3次，然后用真空干燥機(jī)干燥，制得粒徑在3.5～6.5μm范圍的本發(fā)明的色粉。而且，純水用超純水制造裝置(ADVANTEC公司制造Ultra Pure WaterSystem CPW-102)由自來水調(diào)制得到。水的電導(dǎo)率用ラコムテスタ一(商品名EC-PHCON10，井內(nèi)盛榮堂制造)測定。另外，色粉的粒徑通過用掃描電子顯微鏡(キ一エンス株式會社制造)，以倍率1000倍對100個視野進(jìn)行觀察，求出每個視野中的色粉的最大粒徑和最小粒徑而求得。最大粒徑和最小粒徑均在作為本發(fā)明的目的的3.5～6.5μm范圍內(nèi)。
實(shí)施例2除了以加洛巴蠟(熔點(diǎn)92℃)代替聚酯類蠟以外，用與實(shí)施例1同樣的操作，調(diào)制得到含有粒徑為80～450nm的加洛巴蠟粒子的水性淤漿。將5重量份得到的加洛巴蠟粒子(固態(tài)成分換算量)、88.5重量份平均粒徑為150nm的苯乙烯-丙烯酸樹脂粒子(重均分子量55000，Mw/Mn＝45，軟化溫度130℃)(固態(tài)成分換算量)、1.5重量份的帶電控制劑(商品名TRH，保土谷化學(xué)工業(yè)株式會社制造)、以及5重量份的著色劑(KET.BLUE111)在混合機(jī)(商品名亨舍爾混合機(jī)，三井礦山株式會社制造)中混合，調(diào)制得到色粉原料混合物。
在均化器中2000rpm的攪拌下，每次少量地將總計(jì)10.5重量份的0.1重量％的硫酸鎂水溶液滴到該色粉原料混合物中，接著攪拌該混合液1小時，然后通過目視確認(rèn)色粉凝聚物的生成，調(diào)制得到色粉凝聚物的水性淤漿。將該含色粉凝聚物的水性淤漿在75℃的溫度下攪拌2小時，在該水性淤漿中形成粒徑和形狀一致的色粉粒子。用純水(0.5μS/cm)將通過過濾而從淤漿中單離出來的色粉粒子洗滌3次，然后用真空干燥機(jī)干燥，制得粒徑在3.5～6.5μm范圍的本發(fā)明的色粉。
實(shí)施例3對實(shí)施例1和實(shí)施例2的色粉進(jìn)行下述的性能試驗(yàn)。
將實(shí)施例1和實(shí)施例2的色粉投入試驗(yàn)用圖像形成裝置的顯影裝置的顯影槽中，在全色(フルカラ一)專用紙(商品名PP106A4C，夏普株式會社制造，以下簡稱為“記錄用紙”)上，調(diào)整色粉的附著量使其達(dá)到0.6mg/cm2，使含有實(shí)地圖像部的測試圖像以未定影的狀態(tài)形成。對于試驗(yàn)用圖像形成裝置，使用將顯影裝置改造成非磁性單組分顯影劑用、且除去了定影裝置的市售的圖像形成裝置(商品名デヅタルフルカテ一複合機(jī)AR-C150，夏普株式會社制造)。用外部定影機(jī)使形成的未定影圖像定影，將得到的圖像作為評價(jià)用圖像。對于外部定影機(jī)，使用從市售的圖像形成裝置(商品名デジタルフルカラ一複合機(jī)AR-C160，夏普株式會社制造)中取出的無油式的定影裝置。在這里，無油式的定影裝置是指加熱輥上不涂布脫模劑地進(jìn)行定影的定影裝置。
測定如上得到的評價(jià)用圖像的實(shí)地圖像部的光學(xué)濃度。使用分光測色濃度計(jì)(商品名X-Rite938，日本平版印刷機(jī)材株式會社制造)測定。對100個試樣進(jìn)行測定，測得的光學(xué)濃度均在1.40以上，表明圖像濃度非常高。
首先，使用白度計(jì)(商品名.-Z-∑90 COLOR MEASURINGSYSTEM，日本電色工業(yè)株式會社制造)測定JIS P0138中規(guī)定的A4大小的記錄用紙(PP106A4C)的JIS P8148中規(guī)定的白度，作為第1測定值W1。將本發(fā)明的色粉投入市售的デジタル複合機(jī)(商品名AR-620，夏普株式會社制造)的顯影裝置的顯影槽中，在3張測定了白度的記錄用紙上，形成含有直徑為55mm的白圓部和將其包圍的黑實(shí)地部的評價(jià)用圖像。使用上述的白度計(jì)，測定各評價(jià)用圖像的白圓部的白度，算出它們的平均值，作為第2測定值W2。以下式為基礎(chǔ)由第1測定值W1和第2測定值W2計(jì)算出灰霧濃度W(％)。對100個試樣進(jìn)行計(jì)算，求得的灰霧濃度W均在1.0％以下，表明灰霧不容易發(fā)生。
W(％)＝{(W1-W2)/W1}×100[定影性擦洗試驗(yàn)]使在75g/m2的紙上畫出的未定影圖像在無油式的外部定影機(jī)(熱輥方式，定影輥直徑40mm，加壓輥直徑35mm，處理速度205mm/sec，擠壓幅度5mm，加壓輥溫度135℃，定影溫度150℃)上定影。然后，用施加了1kg荷重的橡皮往復(fù)3次對定影圖像表面進(jìn)行擦洗試驗(yàn)，用メクベス(Macbeth)反射濃度計(jì)測定試驗(yàn)前和試驗(yàn)后的圖像濃度變化，求得圖像的殘存率。由濃度不同的7點(diǎn)的測定值制成曲線圖，從而評價(jià)最低殘存率。對100個試樣進(jìn)行測定，求出的最低殘存率均在90％以上，表明其具有非常優(yōu)良的定影性。
本發(fā)明可以在不脫離其基本宗旨或主要特征的情況下以其他的各種方式實(shí)施。因此，上述的實(shí)施方式不過是所有方面的舉例說明，本發(fā)明的保護(hù)范圍如權(quán)利要求書所示，不受說明書原文的任何限制。而且，屬于權(quán)利要求的變形或變化均在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種色粉的制造方法，其特征在于，使至少含有粘結(jié)樹脂的樹脂粒子與由蠟的粗粉淤漿通過高壓均化法得到的粒徑為30～600nm的蠟粒子凝聚，加熱得到的凝聚物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的色粉的制造方法，其特征在于，高壓均化法包括粉碎工序，使蠟的粗粉淤漿在加熱加壓下通過耐壓噴嘴，粉碎蠟的粗粉，從而得到含有蠟粒子的加熱加壓狀態(tài)的淤漿；冷卻工序，冷卻由粉碎工序得到的淤漿；以及減壓工序，將在冷卻工序中冷卻的淤漿緩慢減壓到不發(fā)生起泡的壓力。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的色粉的制造方法，其特征在于，蠟的粗粉淤漿是使蠟的粗粉在水中分散而得到的淤漿。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的色粉的制造方法，其特征在于，蠟的粗粉淤漿是使蠟的粗粉在水和分散穩(wěn)定劑的混合物中分散而得到的淤漿。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的色粉的制造方法，其特征在于，在粉碎工序中，將淤漿加壓到50～250MPa、并加熱到50℃以上。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的色粉的制造方法，其特征在于，在粉碎工序中，將淤漿加壓到50～250MPa、并加熱蠟的熔點(diǎn)以上。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的色粉的制造方法，其特征在于，耐壓噴嘴為多噴嘴。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的色粉的制造方法，其特征在于，耐壓噴嘴是在內(nèi)部的液體流道中至少具有1個流過該流道的液體沖擊的沖擊壁的噴嘴。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的色粉的制造方法，其特征在于，在減壓工序中，使在冷卻工序中冷卻的含蠟粒子的加壓的淤漿通過進(jìn)行階段性減壓的多級減壓裝置，從而使該淤漿的壓力緩慢地減到不發(fā)生起泡的壓力。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的色粉的制造方法，其特征在于，減壓工序中多級減壓裝置包括將含蠟粒子的加壓的淤漿導(dǎo)入該減壓裝置內(nèi)的入口通道；與入口通道連通而形成的將含蠟粒子的淤漿排到該減壓裝置外部的出口通道；和設(shè)置在入口通道和出口通道之間，通過連接構(gòu)件連接2個以上的減壓構(gòu)件，進(jìn)行階段性減壓的多級減壓部。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的色粉的制造方法，其特征在于，粘結(jié)樹脂是丙烯酸樹脂。
12.一種色粉，其特征在于，通過權(quán)利要求1所述的色粉的制造方法制造。
全文摘要
本發(fā)明提供色粉及其制造方法。使至少含有粘結(jié)樹脂的樹脂粒子與粒徑為30～600nm的蠟粒子凝聚，加熱得到的凝聚物。粒徑為30～600nm的蠟粒子，例如可以通過粗粉調(diào)制工序(S1)、淤漿調(diào)制工序(S2)、粉碎工序(S3)、冷卻工序(S4)和減壓工序(S5)制造。在粉碎工序(S3)中，使由粗粉調(diào)制工序(S1)和淤漿調(diào)制工序(S2)得到的蠟粗粉的淤漿在加熱加壓下通過耐壓性噴嘴，粉碎蠟粗粉的淤漿，從而得到蠟粒子。通過在粉碎工序(S3)后設(shè)計(jì)冷卻工序(S4)和減壓工序(S5)，防止蠟粒子的粗大化。
文檔編號G03G9/08GK101025584SQ200710005988
公開日2007年8月29日 申請日期2007年2月15日 優(yōu)先權(quán)日2006年2月20日
發(fā)明者芝井康博, 有好智, 松本香鶴 申請人:夏普株式會社