粉末顆粒的熱處理設備和調色劑的生產方法
【專利摘要】提供一種熱處理設備，其在抑制由于聚結引起的粗大顆粒增加的同時能夠有效地和均勻地熱處理調色劑顆粒，由此能夠穩(wěn)定地生產調色劑。熱處理各自包含粘結劑樹脂和著色劑的粉末顆粒的設備包括：圓筒狀處理室，在其中將粉末顆粒熱處理；設置為從處理室下端部朝向其上端部突出的柱狀構件(6)；用于供給粉末顆粒至處理室的粉末顆粒供給單元(2)；用于熱處理供給的粉末顆粒的熱風供給單元(3)；和用于收集通過設置在處理室下端部側的調色劑排出口排出處理室外部的熱處理后的粉末顆粒的收集單元(5)。熱風供給單元設置為沿處理室內周面供給熱風。粉末顆粒供給單元包括設置在柱狀構件外周面上的多個顆粒供給口。調色劑排出口以保持粉末顆粒的回旋方向的方式設置在處理室外周部中。
【專利說明】粉末顆粒的熱處理設備和調色劑的生產方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及粉末顆粒的熱處理設備，其用于生產在如電子照相法、靜電記錄法、靜電印刷法或調色劑噴射系統(tǒng)記錄法等圖像形成方法中使用的調色劑，以及涉及使用所述設備生產調色劑的方法。
【背景技術】
[0002]為了生產適當圓形度的調色劑，提出熱處理粉末顆粒以將調色劑的形狀適當球形化的設備。然而，常規(guī)熱處理設備中，粉末顆粒接收的熱量取決于粉末顆粒通過的位置而變化，因此難以均勻地熱處理粉末顆粒。
[0003]為了克服上述問題，提出如下熱處理設備，其中粉末顆粒供給口設置在設備的中央，熱風供給口設置在粉末顆粒供給口的外部(參見專利文獻I和3)。此外，為了均勻地熱處理調色劑顆粒，還提出在設備內部的氣流回旋的同時進行熱處理的設備(參見專利文獻2)。
[0004]引文列表
[0005]專利文獻
[0006]專利文獻1:日本專利申請?zhí)亻_2004-189845
[0007]專利文獻2:日本審查專利公布H03-52858
[0008]專利文獻3:日本專利申請?zhí)亻_2004-276016

【發(fā)明內容】

_9] 發(fā)明要解決的問題
[0010]然而，專利文獻I所述的熱處理設備中，需要設置多個原料噴射噴嘴，這使設備大型化。此外，需要大量壓縮氣體用于供給粉末顆粒，根據生產能量這是不優(yōu)選的。另外，該設備中，原料相對于圓環(huán)狀熱風直線地噴射，由此引起處理部分的損失，這對于增加處理量效率低。
[0011]此外，本發(fā)明的發(fā)明人研究了專利文獻2中所述的熱處理設備，確認調色劑分散不充分，由于調色劑聚結引起粗大顆粒增加。此外，當處理量增加時，調色劑的熱處理效率迅速降低，熱處理后的調色劑和未處理的調色劑混合。認為為此的原因如下:在壓縮空氣供給部的內部設置粉末顆粒投入部，粉末顆粒在設備內部沒有如此多地分散，因此，在窄范圍內進行瞬時熱處理。
[0012]此外，專利文獻3所述的熱處理設備中，當設備內部的構件接收熱和存儲熱時，調色劑熔著至存儲熱的構件，由此阻止調色劑的穩(wěn)定生產，根據調色劑的生產性這是不優(yōu)選的。
[0013]本發(fā)明的目的在于提供用于生產包含較少的粗大顆?；蜉^少調色劑細粉并且具有窄的粒度分布的調色劑顆粒的粉末顆粒的熱處理設備，和使用上述設備生產調色劑的方法。本發(fā)明的另一目的在于提供用于生產圓形度分布在適當范圍內和圓形度分布窄的調色劑顆粒的粉末顆粒的熱處理設備，和使用上述設備生產調色劑的方法。
[0014]用于解決問題的方案
[0015]本發(fā)明涉及粉末顆粒的熱處理設備，各粉末顆粒包含粘結劑樹脂和著色劑，熱處理設備包括:
[0016](I)圓筒狀的處理室，在其中熱處理所述粉末顆粒；
[0017](2)具有基本上為圓形的截面的柱狀構件，所述構件以從所述處理室的下端部朝向所述處理室的上端部突出的方式設置在所述處理室的中心軸上；
[0018](3)粉末顆粒供給單元，其用于供給所述粉末顆粒至所述處理室；
[0019](4)熱風供給單元，其用于供給用于熱處理供給的粉末顆粒的熱風；和
[0020](5)收集單元，其用于收集通過設置在所述處理室的下端部側的調色劑排出口而排出所述處理室外部的熱處理后的粉末顆粒，
[0021 ] 熱風供給單元設置為在使熱風沿著處理室的內周面回旋的同時供給熱風。
[0022]粉末顆粒供給單元包括設置在柱狀構件的外周面上的多個顆粒供給口。
[0023]調色劑排出口以保持粉末顆粒的回旋方向的方式設置在處理室的外周部中。
[0024]此外，本發(fā)明涉及使用上述熱處理設備生產調色劑的方法。
[0025]發(fā)明的效果
[0026]根據本發(fā)明，可以獲得包含較少的粗大顆?；蜉^少調色劑細粉并且具有窄的粒度分布的調色劑顆粒。此外，可以獲得圓形度分布在適當范圍內和圓形度分布窄的調色劑顆粒。
[0027]參考附圖，從示例性實施方案的以下說明，本發(fā)明的進一步特征將變得顯而易見?！緦＠綀D】

【附圖說明】
[0028]圖1為示出實施例1的結構的截面圖。
[0029]圖2為示出實施例2的結構的截面圖。
[0030]圖3為示出實施例3的結構的截面圖。
[0031]圖4A為示出實施例4的結構的截面圖。
[0032]圖4B為示出實施例5的結構的截面圖。
[0033]圖5為示出熱風的調節(jié)構件的實例的圖。
[0034]圖6為示出比較例I的結構的圖。
[0035]圖7為示出比較例2的結構的圖。
[0036]圖8為沿著圖1中的線8-8的截面圖。
[0037]圖9為沿著圖1中的線9-9的截面圖。
[0038]圖10為沿著圖2中的線10-10的截面圖。
【具體實施方式】
[0039]為了確保調色劑的令人滿意的轉印性，優(yōu)選調色劑的平均圓形度為0.960以上，更優(yōu)選0.965以上。
[0040]此外，考慮到通過使用清潔構件如刮板從感光構件除去殘余調色劑的圖像形成設備，優(yōu)選調色劑中各自具有圓形度為0.990以上的顆粒的含量為35%以下，更優(yōu)選30%以下。
[0041]下文中，參考附圖描述本發(fā)明的熱處理設備。圖1示出本發(fā)明粉末顆粒的熱處理設備的實例。
[0042]本發(fā)明的熱處理設備(I)包括圓筒狀的處理室。在熱處理設備(I)的上部中設置熱風供給單元(3)，在設備主體(1)內部的中心軸上以從處理室的下端部朝向其上端部突出的方式設置截面基本上為圓形的柱狀構件(下文中，稱作"中心極")(6)。在中心極(6)的上面上，設置用于使熱風回旋的調節(jié)構件(3A)和圓錐狀構件(3B)。作為熱風用調節(jié)構件(3A)，優(yōu)選使用如圖5中所示的百葉窗型調節(jié)構件以沿處理室的內周面供給熱風，但是本發(fā)明不限于此。中心極(6)進一步包括在軸中心部中的用于從粉末顆粒供給單元(2)供給粉末顆粒的通路。通過中心極出)內部的通路借助于壓縮氣體輸送粉末顆粒。此外，在通路上端部的中央處設置圓錐狀構件(2B)。中心極(6)還包括在熱風供給單元(3)的出口部下方的其外周面上的用于供給粉末顆粒至設備中的多個出口部(2A)。此外，中心極(6)內部的通路通過放射狀延伸的通路連接至出口部(2A)的顆粒供給口。在中心極(6)內部的通路的分支點處設置基本上圓錐狀的圓錐狀構件(2B)，因此，粉末顆粒以基本上均勻的狀態(tài)分配至出口部(2A)的各顆粒供給口。優(yōu)選中心極(6)內部的通路配置為粉末顆粒從出口部(2A)沿與熱風的回旋方向相同的方向噴射。本發(fā)明的熱處理設備中，如上所述，粉末顆粒從中心極出)的出口部(2A)供給至處理室。此外，熱風以沿處理室的內周面回旋的方式從熱風供給單元供給。該結構下，粉末顆粒的供給方向為從設備中央部朝向外部的方向，因此，粉末顆粒可更容易到達處理室的內周面。此外，粉末顆粒可有效地發(fā)送至處理室的內周面，此時熱風的熱處理效果最大，因此，粉末顆粒可充分地和基本上均勻地進行熱處理。
[0043]在粉末顆粒用出口部(2A)下方設置至少一個、優(yōu)選多個冷風供給單元(4)。優(yōu)選冷風供給單元(4)設置為以保持熱 風和粉末顆粒在設備中回旋流動的方式供給冷風。此外，在熱處理設備(I)的下端部側設置調色劑排出口。以保持粉末顆粒等在設備中回旋的方式沿切線方向設置調色劑排出口。
[0044]優(yōu)選熱風供給單元(3)出口部的流速VQ和粉末顆粒供給單元(2)出口部的流速VT調整為具有VQ>VT的關系。當滿足VQ>VT時，粉末顆?？稍谙鄬τ跓犸L的回旋不引起紊流的情況下以整流化狀態(tài)輸送，因此，可均勻地處理粉末顆粒。
[0045]為了防止熱處理設備的溫度上升，優(yōu)選將處理室和中心極(6)裝上冷卻夾套。
[0046]優(yōu)選在設備內部中供給的熱風在熱風供給單元(3)出口部的溫度C(°C)為100^C^ 450o當熱風在熱風供給單元(3)出口部的溫度在上述范圍內時，可在抑制由過分加熱引起的粉末顆粒的熔著和聚結的同時，使粉末顆粒均勻地球形化。
[0047]熱處理后的粉末顆粒通過在相對于調色劑排出口的上游側設置的冷風供給單元
(4)而冷卻。此時，為了管理設備內部的溫度和控制調色劑的表面狀態(tài)，冷風可以從在設備主體的表面?zhèn)仍O置的冷風供給單元(4)引入。冷風供給單元(4)的出口部可以具有狹縫狀、百葉窗狀、多孔板狀或篩網狀等，引入方向為沿設備壁面的方向。
[0048]優(yōu)選冷風供給單元⑷內部的溫度E (°C )為-20≤E≤40。當冷風供給單元(4)內部的溫度在上述范圍內時，可將熱處理后的粉末顆粒適當冷卻，并且可在不妨礙粉末顆粒均勻地球形化的情況下，抑制粉末顆粒的熔著和聚結。[0049]將冷卻的粉末顆粒通過調色劑排出口排出處理室外部并通過收集單元(5)收集。在收集單元(5)的下游側設置鼓風機(未示出)，通過鼓風機抽吸和輸送粉末顆粒。只要可保持設備內部的粉末顆粒等的回旋流動，可以在多個構件中設置收集單元(5)。
[0050]優(yōu)選供給至熱處理設備的壓縮氣體、熱風和冷風的流量的總量QIN和通過鼓風機抽吸的風量QOUT調整為具有QIN ( QOUT的關系。當滿足QIN ( QOUT時，設備內部的壓力變?yōu)樨搲?，因此，噴射的粉末顆粒容易排出設備外部，這可防止粉末顆粒接收過量的熱。結果，可抑制聚結的粉末顆粒增加和設備內部粉末顆粒的熔著。
[0051]描述通過使用上述熱處理設備使粉末顆粒球形化的過程。 [0052]從熱風供給單元供給的熱風在沿設備內部的內壁面以螺旋狀回旋的同時向下移動。此時，由離心力引起溫度梯度，其中在設備的外周側的溫度高，朝向內側的溫度變得較低。另一方面，將從粉末顆粒供給單元供給的粉末顆粒從熱風的上游側或下游側供給，從而在設備內部以與熱風相同的方向回旋。進行調整以滿足VQ>VT的關系，因此，粉末顆粒可在熱風回旋流動時不引起紊流下在熱風流中輸送。此外，發(fā)揮由于VQ和VT之間的流速差引起的剪斷效果，并使粉末顆粒分散在處理室內部的熱處理空間中，這可抑制聚結的顆粒。此外，粉末顆粒在設備內部回旋，因此，由于離心力使得各自具有大粒徑的顆粒通過回旋半徑大的通路和各自具有小粒徑的顆粒通過回旋半徑小的通路。結果，各自具有大粒徑的顆粒接收長時間的熱，而各自具有小粒徑的顆粒接收短時間的熱。因此，可以以根據顆粒粒徑的熱量來熱處理粉末顆粒。
[0053]應當注意，本發(fā)明不限于圖中所示的模式。
[0054]圖6和7示出常規(guī)使用的熱處理設備。圖6中所示的設備具有在熱風中設置用于將粉末顆粒噴射至設備中的噴射口，并且借助于壓縮空氣將粉末顆粒分散在熱風中的結構。然而，在該結構下，粉末顆粒沒有充分地分散，不可能像本發(fā)明的熱處理設備那樣根據顆粒粒徑施加熱量。此外，無論顆粒粒徑，施加至粉末顆粒的熱量存在變化，并且沒有充分熱處理的顆粒的混合比變高。當施加的熱量增加從而降低未處理的顆粒的混合比時，平均圓形度增加，但是各自具有圓形度為0.990以上的顆粒的比例增加，可能發(fā)生粉末顆粒的
O
[0055]此外，圖7所示的設備中，粉末顆粒在回旋的同時噴射。然而，設備下部的抽吸部設置在設備的中心部，因此，當粉末顆粒回旋時粉末顆粒沒有充分地沿水平方向分散。因此，粉末顆粒不充分地分散，因此將粉末顆粒以不均勻方式熱處理，聚結的顆粒易于增加。結果，熱處理后的粉末顆粒中，粗大顆粒的比例和各自具有圓形度為0.990以上的顆粒的比例增加。
[0056]本發(fā)明中使用的粉末顆粒包含粘結劑樹脂和著色劑。粘結劑樹脂的實例包括乙烯基類樹脂、聚酯類樹脂和環(huán)氧樹脂。這些中，根據帶電性和定影性，更優(yōu)選乙烯基類樹脂和聚酯類樹脂。特別地，在作為粉末顆粒用粘結劑樹脂使用聚酯類樹脂的情況下，通過使用本發(fā)明的熱處理設備獲得的效果大。
[0057]如果需要，使用前，可以將粘結劑樹脂與乙烯基類單體的均聚物或共聚物、聚酯、聚氨酯、環(huán)氧樹脂、聚乙烯醇縮丁醛、松香、改性松香、萜烯樹脂、酚醛樹脂、脂肪族或脂環(huán)族烴樹脂或芳香族石油樹脂等混合。
[0058]在將至少兩種樹脂混合用作粘結劑樹脂的情況下，更優(yōu)選將分子量不同的樹脂以適當的混合比混合。
[0059]粘結劑樹脂的玻璃化轉變溫度優(yōu)選45至80°C，更優(yōu)選55至70°C，其數均分子量(Mn)優(yōu)選2，500至50，000，其重均分子量(Mw)優(yōu)選10，000至1，000, 000。
[0060]優(yōu)選聚酯樹脂在全部組分中包含45至55mol%的醇組分和55至45mol%的酸組分。
[0061]聚酯樹脂的酸值優(yōu)選90mgK0H/g以下，更優(yōu)選50mgK0H/g以下，其羥值優(yōu)選5OmgKOH/g以下，更優(yōu)選30mgK0H/g以下。
[0062]聚酯樹脂的玻璃化轉變溫度優(yōu)選50至75°C，更優(yōu)選55至65 °C，其數均分子量(Mn)優(yōu)選1，500至50，000,更優(yōu)選2，000至20，000，其重均分子量(Mw)優(yōu)選6，000至100，000，更優(yōu)選 10，000 至 90，000。
[0063]當調色劑作為磁性調色劑使用時，作為磁性調色劑中包含的磁性材料，給出例如:鐵氧化物如磁鐵礦、磁赤鐵礦和鐵素體，以及包含金屬氧化物的其它鐵氧化物；金屬如Fe、Co 和 Ni，或所述金屬與如 Al、Co、Cu、Pb、Mg、N1、Sn、Zn、Sb、Be、B1、Cd、Ca、Mn、Se、T1、W 和V等金屬的合金；以及其混合物。
[0064]磁性材料的具體實例包括四氧化三鐵(Fe3O4)、三氧化二鐵(Y -Fe2O3)、氧化鋅鐵(ZnFe2O4)、氧化釔鐵(Y3Fe5O12)、氧化鎘鐵CdFe2O4)、氧化禮鐵(Gd3Fe5O12)、氧化銅鐵(CuFe2O4)、氧化鉛鐵(PbFe12O19)、氧化鎳鐵(NiFe2O4)、氧化釹鐵(NdFe2O3)、氧化鋇鐵(BaFe12O19)、氧化鎂鐵(MgFe2O4)、氧化猛鐵(MnFe2O4)、氧化鑭鐵(LaFeO3)、鐵粉(Fe)、鈷粉(Co)，和鎳粉(Ni)。磁性材料可以單獨使用或以其兩種以上組合使用。磁性材料特別適合為四氧化三鐵或Y-三氧化二鐵細粉。
[0065]推薦使用20至150質量份、優(yōu)選50至130質量份、更優(yōu)選60至120質量份的磁性材料，相對于100質量份粘結劑樹脂。
[0066]非磁性著色劑包括以下。
[0067]黑色著色劑包括以下:炭黑；和通過使用黃色著色劑、品紅色著色劑和青色著色劑制備的黑色著色劑。
[0068]品紅色調色劑用著色顏料包括以下:縮合偶氮化合物、二酮基吡咯并吡咯化合物、蒽醌、喹吖唳酮化合物、堿性染料色淀化合物、萘酹化合物、苯并咪唑酮化合物、硫靛化合物和茈化合物。其具體實例包括:c.1.顏料紅1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、21、22、23、30、31、32、37、38、39、40、41、48:2、48:3、48:4、49、50、51、52、53、54、55、57:1、58、60、63、64、68、81:1、83、87、88、89、90、112、114、122、123、144、146、150、163、166、169、177、184、185、202、206、207、209、220、221、238、254 或 269 ；C.1.顏料紫 19 ；以及C.1.甕紅 1、2、10、13、15、23、29 或 35。
[0069]著色劑中，可以單獨使用顏料。然而，從增加全色圖像的圖像品質的觀點，優(yōu)選組合使用染料和顏料從而改進著色劑的顏色鮮明度。
[0070]品紅色調色劑用染料包括以下:油溶染料如C.1.溶劑紅1、3、8、23、24、25、27、30、49、81、82、83、84、100、109 或 121，C.1.分散紅 9，C.1.溶劑紫 8、13、14、21 或 27，和 C.1.分散紫 I ;和堿性染料如 C.1.堿性紅 1、2、9、12、13、14、15、17、18、22、23、24、27、29、32、34、35、36、37、38、39 或 40，和 C.1.堿性紫 1、3、7、10、14、15、21、25、26、27 或 28。
[0071]青色調色劑用著色顏料包括以下:C.1.顏料藍1、2、3、7、15:2、15:3、15:4、16、17、60,62或66 ；C.1.甕藍6 ；C.1.酸性藍45 ;和具有I個至5個鄰苯二甲酰亞氨甲基取代基的酞菁骨架的銅酞菁顏料。
[0072]黃色調色劑用著色顏料包括以下:縮合偶氮化合物、異吲哚啉酮化合物、蒽醌化合物、偶氮金屬化合物、次甲基化合物和丙烯酰胺化合物。其具體實例其包括:C.1.顏料黃1、2、3、4、5、6、7、10、11、12、13、14、15、16、17、23、62、65、73、74、83、93、95、97、109、110、111、120、127、128、129、147、155、168、174、180、181、185 或 191 ;和 C.1.甕黃 1、3 或 20。此外，可以使用染料如C.1.直接綠6，C.1.堿性綠4，C.1.堿性綠6，和C.1.溶劑黃162。
[0073]此外，在通過粉碎法生產上述調色劑(粉末顆粒)的情況下，優(yōu)選使用通過預先混合著色劑與粘結劑樹脂形成的母料。然后，可將著色劑母料和其它原料(如粘結劑樹脂和蠟)熔融捏合從而使著色劑令人滿意地分散在調色劑中。
[0074]在將著色劑與粘結劑樹脂混合從而形成母料的情況下，即使當大量使用著色劑時著色劑的分散性也不劣化，并且改進調色劑顆粒中的著色劑的分散性。結果，顏色再現性如混色性和透明性變得優(yōu)異。此外，可獲得具有大的對于轉印構件的遮蓋力的調色劑。此外，由于著色劑的分散性的改進，調色劑的耐久穩(wěn)定性變得優(yōu)異，和可獲得保持高的圖像品質的圖像。
[0075]著色劑的使用量優(yōu)選0.1至30質量份，更優(yōu)選0.5至20質量份，特別優(yōu)選3至15質量份，相對于100質量份粘結劑樹脂。
[0076]如果需要，可在調色劑中使用電荷控制劑，從而使帶電性額外地穩(wěn)定。優(yōu)選電荷控制劑的使用量為0.5至10質量份，相對于100質量份粘結劑樹脂。
[0077]電荷控制劑包括以下。
[0078]作為用于控制調色劑至負帶電性的負電荷控制劑，例如，有機金屬配合物或螯合化合物是有效的，其實例包括單偶氮金屬配合物、芳香族羥基羧酸金屬配合物和芳香族二羧酸類金屬配合物。此外，其實例包括芳香族羥基羧酸、芳香族單羧酸和多羧酸，以及它們的金屬鹽、其酐或其酯，和雙酚的苯酚衍生物。
[0079]作為用于控制調色劑至正帶電性的正電荷控制劑，給出例如:苯胺黑和苯胺黑與脂肪酸金屬鹽等的變性產物，季銨鹽如三丁基芐基銨-1-羥基-4-萘磺酸鹽和四丁基銨四氟硼酸鹽，作為季銨鹽類似物的鎗鹽如磷鎗鹽，作為所述鹽的螯合顏料的三苯基甲烷染料，其色淀顏料(包括磷鎢酸、磷鑰酸、磷鎢鑰酸、鞣酸、月桂酸、沒食子酸、鐵氰酸和亞鐵氰化物化合物的色淀劑)，高級脂肪酸的金屬鹽，二有機氧化錫如二丁基氧化錫、二辛基氧化錫和二環(huán)己基氧化錫，和二有機硼酸錫如二丁基硼酸錫、二辛基硼酸錫和二環(huán)己基硼酸錫。
[0080]根據需要，優(yōu)選粉末顆粒包含一種或兩種以上的脫模劑。脫模劑的實例包括以下。
[0081]給出例如:脂肪族烴類蠟如低分子量聚乙烯、低分子量聚丙烯、微晶蠟和石蠟；月旨肪族烴類蠟的氧化物如聚氧乙烯蠟或其嵌段共聚物；主要包括脂肪酸酯的蠟如巴西棕櫚蠟、沙索蠟和褐煤酸酯蠟；和部分或全部脫酸的脂肪酸酯如脫酸的巴西棕櫚蠟。還給出例如:飽和直鏈脂肪酸如棕櫚酸、硬脂酸和褐煤酸；不飽和脂肪酸如巴西烯酸、桐油酸和十八碳四烯酸；飽和醇如硬脂醇、芳烷基醇、山崳醇、巴西棕櫚醇、蠟醇和蜂花醇；長鏈烷基醇；多元醇如山梨糖醇；脂肪酸酰胺如亞油酸酰胺、油酸酰胺和月桂酸酰胺；飽和脂肪酸雙酰胺如亞甲基雙(硬脂酸酰胺)、亞乙基雙(癸酸酰胺)、亞乙基雙(月桂酸酰胺)和六亞甲基雙(硬脂酸酰胺)；不飽和脂肪酸酰胺如亞乙基雙(油酸酰胺)、六亞甲基雙(油酸酰胺)、N，N’ - 二油基己二酸酰胺和N，N’ - 二油基癸二酸酰胺；芳香族雙酰胺如間二甲苯硬脂酸酰胺和N，N’_ 二硬脂基間苯二甲酸酰胺；脂肪酸金屬鹽(通稱為金屬皂)如硬脂酸鈣、月桂酸鈣、硬脂酸鋅和硬脂酸鎂；通過將脂肪族烴類蠟用乙烯基類單體如苯乙烯和丙烯酸接枝而獲得的蠟；脂肪酸和多元醇的部分酯化化合物如山崳酸單甘油酯；和通過植物性油脂的氫化獲得的各自具有羥基的甲基酯化合物。
[0082]脫模劑的使用量優(yōu)選0.1至20質量份、更優(yōu)選0.5至10質量份,相對于100質量份粘結劑樹脂。
[0083]此外，由用差示掃描量熱儀(DSC)測量的升溫時的最大吸熱峰溫度定義的脫模劑的熔點優(yōu)選65至130°C、更優(yōu)選80至125°C。
[0084]本發(fā)明中，可以將流動性賦予劑外部添加至熱處理前的粉末顆粒或熱處理后的粉末顆粒。流動性賦予劑的實例包括:氟類樹脂粉末如偏二氟乙烯細粉和聚四氟乙烯細粉；和用硅烷偶聯劑、鈦偶聯劑或硅油進行表面處理和疏水化處理的如濕法二氧化硅和干法二氧化硅等的二氧化硅細粉、氧化鈦細粉和氧化鋁細粉。
[0085]作為氧化鈦細粉,使用通過硫酸法、氯法和揮發(fā)性鈦化合物如烷氧基鈦、鹵化鈦和乙酰丙酮鈦的低溫氧化(熱解、水解)獲得的氧化鈦細顆粒。作為催化劑體系，可以使用銳鈦礦型晶體、金紅石型晶體、其混合晶型和非晶的任一種。
[0086]作為氧化鋁細粉，使用通過拜耳法、改性拜耳法、氯乙醇法、火花放電法、有機鋁水解法、鋁明礬的熱分解法、碳酸鋁銨的熱分解法和氯化鋁的火焰分解法獲得的氧化鋁細粉。作為催化劑體系，可以使用a、p、Y、S、€、n、Q、K、x和P型晶體,其混晶型,和非晶中的任一種。這些中，優(yōu)選使用a、S、Y和0型晶體，混晶型，和非晶。
[0087]細粉表面更優(yōu)選用偶聯劑或硅油進行疏水化處理。
[0088]細粉表面的疏水 化處理包括使用與細粉反應或物理吸附細粉的有機硅化合物等化學或物理處理細粉的方法。
[0089]疏水化處理優(yōu)選用有機硅化合物處理通過鹵化硅化合物的氣相氧化生產的二氧化硅細粉的方法。該方法中使用的有機硅化合物的實例包括以下:六甲基二硅氮烷、三甲
基硅烷、三甲基氯硅烷、三甲基乙氧基硅烷、二甲基二氯硅烷、甲基三氯硅烷、烯丙基二甲基氯硅烷、烯丙基苯基二氯硅烷、芐基二甲基氯硅烷、溴甲基二甲基氯硅烷、a -氯乙基三氯硅烷、3 -氯乙基三氯硅烷、氯甲基二甲基氯硅烷、三有機甲硅烷基硫醇、三甲基甲硅烷基硫醇、二有機甲娃烷基丙稀酸酷、乙烯基二甲基乙氧基硅烷、二甲基乙氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷、二苯基二乙氧基硅烷、六甲基二硅氧烷、1，3- 二乙烯基四甲基二硅氧烷、1，3- 二苯基四甲基二硅氧烷，和每分子具有2至12個硅氧烷單元和包含鍵合至位于末端的單元中的一個Si原子的羥基的二甲基聚硅氧烷。
[0090]上述流動性賦予劑可以單獨使用或以其多種組合使用。
[0091]優(yōu)選疏水化處理后的流動性賦予劑顯示通過甲醇滴定實驗測量的疏水化度在30至80的范圍內。
[0092]具有借助于BET法測量的通過氮吸附的比表面積為30m2/g以上、優(yōu)選50m2/g以上的流動性賦予劑提供令人滿意的結果。
[0093]流動性賦予劑的使用量優(yōu)選為0.1至8.0質量份、更優(yōu)選0.1至4.0質量份，相對于100質量份調色劑顆粒(粉末顆粒)。
[0094]為了賦予帶電性和流動性，例如可以將除上述那些以外的無機細粉添加至熱處理前的粉末顆?；驘崽幚砗蟮姆勰╊w粒。無機細粉的實例包括鎂、鋅、鈷、錳、鍶、鈰、鈣和鋇的鈦酸鹽和/或硅酸鹽。
[0095]優(yōu)選無機細顆粒的使用量優(yōu)選為0.1至10質量份、更優(yōu)選0.2至8質量份,相對于100質量份調色劑顆粒(粉末顆粒)。
[0096]調色劑可以與磁性載體混合從而作為雙組分顯影劑使用。
[0097]作為磁性載體，例如可以使用通常已知的載體，包括其表面為氧化或未氧化的鐵粉，如鐵、鋰、鈣、鎂、鎳、銅、鋅、鈷、錳、鉻和稀土元素等金屬的顆粒，其合金顆粒，氧化物顆粒，鐵素體和其它磁性材料，和包含磁性材料和粘結劑樹脂分散有磁性材料的樹脂載體(所謂樹脂載體)。
[0098]當調色劑與磁性載體混合從而作為雙組分顯影劑使用時，這種情況下載體的混合比調整為顯影劑中調色劑的濃度優(yōu)選2質量％以上且15質量％以下，更優(yōu)選4質量％以上且13質量％以下。
[0099]本發(fā)明中，熱處理前，可以將外部添加劑如流動性賦予劑、轉印助劑和帶電穩(wěn)定劑用混合機如亨舍爾混合機與粉末顆?；旌稀?br> [0100]優(yōu)選通過借助于本發(fā)明熱處理設備的熱處理獲得的調色劑顆粒的重均粒徑(D4)為4 u m以上且12 u m以下。
[0101]本發(fā)明的熱處理設備可應用于通過已知生產方法如粉碎法、懸浮聚合法、乳化聚集法或溶解懸浮法獲得的粉末顆粒。下文中，描述通過粉碎法生產調色劑的步驟。
[0102]原料混合步驟中，作為調色劑用原料，將至少樹脂和著色劑以預定量稱量并且彼此共混和混合。作為混合設備，給出例如:亨舍爾混合機(由MITSn MINING.C0., Ltd.制造)；超級混合機(由 KAWATA MFG C0., Ltd.制造)；Ribocone (由 OKAWARA CORPORATION制造);諾塔混合機、Turburizer和Cyclomix (由Hosokawa Micron制造；螺旋銷混合機(由 Pacificmachinery&Engineering C0., Ltd.制造)；和 Loedige 混合機(由 MATSUB0Corporation 制造)。
[0103]此外，熔融捏合步驟中，將調色劑用混合原料熔融捏合以使樹脂熔融并將著色劑等分散在原料中。作為捏合設備，給出例如:TEM型擠出機(由TOSHIBA MACHINE C0.，Ltd.制造)；TEX雙軸擠出機(由The Japan Steel Works, Ltd.制造)；PCM捏合機(由Ikegaimachinery C0.制造);和 Kneadex (由 Mitsui Mining C0., Ltd.制造)。與間歇式捏合機相比，更優(yōu)選連續(xù)捏合機如單軸或雙軸擠出機，這是因為連續(xù)捏合機具有如可應用于連續(xù)生廣等的優(yōu)點。
[0104]此外，將通過熔融捏合調色劑用原料獲得的著色樹脂組合物在熔融捏合后用雙輥等輥壓和通過用水等冷卻的冷卻步驟冷卻。
[0105]將由此獲得的著色樹脂組合物的冷卻產物在粉碎步驟中粉碎成各自具有期望粒徑的顆粒。粉碎步驟中，首先，將冷卻產物用破碎機、錘磨機或削磨機等粗碎，然后用criptron 系統(tǒng)(由 Kawasaki Heavy Industries Inc.制造)或超級轉子(由 NisshinEngineering Inc.制造)等細碎從而獲得調色劑細顆粒。
[0106]將由此獲得的調色劑細顆粒在分級步驟中分級成各自具有期望粒徑的調色劑的表面改性顆粒。作為分級機，給出例如Turboplex、TSP分離器、TTSP分離器(由HosokawaMicron Ltd.制造)和 ELBO-JET (由 Nittetsu Mining C0., Ltd.制造)。[0107]然后，熱處理步驟中，將獲得的調色劑顆粒(粉末顆粒)通過使用本發(fā)明的熱處理設備球形化從而獲得表面改性的顆粒。
[0108]表面改性后，如果需要，可以使用如下篩分機用于篩分粗大顆粒等:UltraSonic (由 Koei Sangyo C0., Ltd.制造)；Rezona篩或Gyro Sifter (由 Tokuju Corporation制造)；潤輪分級機(Turbo Screener)(由 Turbo Kogyo C0., Ltd.制造);*HI_V0LTA(由TOYO HITEC C0.，LTD.制造)。
[0109]應當注意，可以在粉碎后或分級后進行熱處理步驟。
[0110]〈重均粒徑(D4)和數均粒徑(Dl)的測量方法〉
[0111]將粉末顆粒和調色劑的重均粒徑(D4)和數均粒徑(Dl)通過使用設置有100-y m口管的基于孔電阻法的精密粒度分布測量設備"Coulter Countermultisizer3〃(商品名；由Beckman Coulter, Inc.制造)和用于設定測量條件和分析測量數據的所附專用軟件"Beckman Coultermultisizer33.51 版"(由 Beckman Coulter, Inc.制造)用 25，000 個有效測量通道數進行測量。然后，分析測量數據以計算直徑。
[0112]在測量中可使用通過將試劑級氯化鈉溶解在離子交換水中以具有約I質量％的濃度制備的電解水溶液，例如〃IS0T0N 11〃(由Beckman Coulter, Inc.制造)。
[0113]應當注意，測量和分析前，如下所述設定專用軟件。
[0114]在專用軟件的"變更標準測量方法(SOM)"畫面中，控制模式的總計數設定為50，000個顆粒，測量次數設定為1，通過使用〃各自具有10.0ym粒徑的標準顆粒〃(由Beckman Coulter, Inc.制造)獲得的值設定為Kd值。通過按下閾值/噪音水平測量按鈕自動設定閾值和噪音水平。另外，電流設定為1，600 u A，增益設定為2，電解水溶液設定為IS0T0N II,和關于測量后是否沖洗口管的復選標記置于復選框中。
[0115]專用軟件的"從脈沖至粒徑的轉換設定"畫面中，元件間隔設定為對數粒徑，粒徑元件數設定為256,粒徑范圍設定為2iim至60iim的范圍。
[0116]具體測量方法為如下所述。
[0117](I)將約200ml電解液裝入Multisizer3專用的250ml玻璃制圓底燒杯中。將燒杯放入樣品臺中，將燒杯中的電解液用攪拌棒以24轉/秒沿逆時針方向攪拌。然后，通過專用軟件中的“開口沖洗”功能將口管中的污垢和氣泡除去。
[0118](2)將約30ml電解液裝入IOOml玻璃制平底燒杯中。將“Contaminon N” (由非離子表面活性劑、陰離子表面活性劑和有機助洗劑形成的且pH為7的清洗精密分析儀用中性清洗劑的10質量％的水溶液；由Wako Pure Chemical Industries, Ltd.制造)通過用離子交換水稀釋約3質量倍制備的約0.3ml稀釋液作為分散劑添加至電解液。
[0119](3)準備以相位差為180度內置各自具有50kHz振蕩頻率的兩個振蕩器且具有電輸出為120W的超聲波分散單元“超聲波分散系統(tǒng)Tetoral50” (由Nikkaki Bios C0.Ltd.制造)。將預定量的離子交換水裝入超聲波分散機的水槽中。將約2ml Contaminon N裝入水槽中。
[0120](4)將第(2)項中的燒杯放入在超聲波分散單元的燒杯固定孔中，操作超聲波分散單元。然后，調整燒杯的高度位置以使燒杯內電解液的液面與超聲波分散單元的超聲波的共振可最大化。
[0121](5)在第⑷項中的燒杯內的電解液用超聲波照射的狀態(tài)下將約IOmg調色劑逐漸添加并且分散在該電解液中。然后，繼續(xù)超聲波分散處理另外60秒。應當注意，超聲波分散時，適當地調節(jié)水槽內的水溫為10°C以上且40°C以下。
[0122](6)將分散有調色劑的第(5)項中的電解液用移液管滴加至置于樣品臺中的第
(I)項的圓底燒杯，待測量的調色劑濃度調整至約5%。然后，繼續(xù)測量直至測量50，000個顆粒的粒徑。
[0123](7)用設備附帶的專用軟件分析測量數據，計算重均粒徑(D4)和數均粒徑(Dl)。應當注意，當專用軟件設定為顯示“圖/體積％”時，專用軟件的“分析/體積統(tǒng)計值(算術平均)”畫面上的“平均直徑”為重均粒徑(D4)，當專用軟件設定為顯示“圖/個數％”時，專用軟件的“分析/個數統(tǒng)計值(算術平均)”畫面上的“平均直徑”為數均粒徑(Dl)。
[0124]〈細粉量的計算方法〉
[0125]如下所述計算粉末顆?；蛘{色劑中基于個數的細粉量(個數％)。
[0126]例如，通過以下步驟計算調色劑中各自具有粒徑為4.0 y m以下的顆粒的個數％。用Multisizerf測量后，(I)通過將專用軟件設定為〃圖/個數％〃顯示根據個數％的測量結果的圖表，和(2)將復選標記置于〃格式/粒徑/粒徑統(tǒng)計〃畫面中的粒徑設定部分的"〈"，在粒徑設定部分以下的粒徑輸入部中輸入"4"。然后，(3)當顯示〃分析/個數統(tǒng)計值(算術平均)〃畫面時"〈4 u m"顯示部中的數值為調色劑中各自具有粒徑為4.0 y m以下的顆粒的個數％。
[0127]〈粗粉量的計算方法〉
[0128]通過以下步驟計算粉末顆?；蛘{色劑中基于體積的粗粉量(體積％)。
[0129]例如，通過以下步驟計算調色劑中各自具有粒徑為10.0ym以上的顆粒的體積％。用Multisizerf測量后，(I)通過將專用軟件設定為〃圖/體積％〃顯示根據體積％的測量結果的圖表，(2)將復選標記置于〃格式/粒徑/粒徑統(tǒng)計〃畫面中的粒徑設定部分的〃>〃，在粒徑設定部分以下的粒徑輸入部中輸入"10"。然后，(3)當顯示〃分析/體積統(tǒng)計值(算術平均)〃畫面時〃>10 U m〃顯示部中的數值為調色劑中各自具有粒徑為10.0 y m以上的顆粒的體積％。
[0130]〈平均圓形度的測量〉
[0131]粉末顆?；蛘{色劑的平均圓形度用流式顆粒圖像分析儀"FPIA-3000"(由SYSMEXCORPORATION制造)在校正操作時的測量和分析條件下測量。
[0132]具體測量方法為如下所述。首先，向20ml離子交換水添加適量的作為分散劑的表面活性劑，優(yōu)選烷基苯磺酸鹽，然后添加0.02g測量樣品。將混合物使用具有振蕩頻率為50kHz和電輸出為150W的桌型超聲波清潔和分散單元(例如，〃VS-150〃(例如由VELV0-CLEAR制造))進行分散處理2分鐘從而可以獲得測量用分散液。此時，將分散液適當冷卻以具有10°C以上且40°C以下的溫度。
[0133]測量時使用安裝有標準物鏡(倍率:10)的流式顆粒圖像分析儀，作為鞘液使用顆粒鞘〃PSE-900A〃(由SYSMEX CORPORATION制造)。將根據所述步驟制備的分散液引入流式顆粒圖像分析儀中，根據HPF測量模式的總計數模式進行測量3，000個調色劑顆粒。然后，在顆粒分析時的二值化閾值設定為85%和要分析的粒徑限定為各自對應于2.00 ii m以上且200.0Oym以下的圓當量直徑的粒徑的情況下，確定粉末顆?；蛘{色劑的平均圓形度。
[0134]測量時，在開始測量前用標準膠乳顆粒(通過用離子交換水稀釋例如由DukeScientific制造的5200A獲得)進行自動調焦。此后,優(yōu)選從開始測量每兩小時進行調焦。
[0135]應當注意，本申請的各實施例中，使用已通過SYSMEX CORPORATION進行校準操作和接收由SYSMEX CORPORATION頒發(fā)的校準證書的流式顆粒圖像分析儀。除了要分析的粒徑限定為各自對應于2.00 y m以上且200.0Oum以下的圓當量直徑的粒徑以外，在與接收校準證書時的那些相同的測量和分析條件下進行測量。
[0136]〈各自具有圓形度為0.990以上的顆粒的比例的計算方法>
[0137]粉末顆?；蛘{色劑中各自具有圓形度為0.990以上的顆粒的比例由頻度(%)表示。具體地，通過FPIA-3000測量粉末顆?；蛘{色劑的圓形度時，使用通過將頻度表中在1.00范圍內的頻度(%)的值加上0.990->1.000的頻度(%)值獲得的值。
[0138]實施例
[0139](聚酯樹脂I)[0140]將以下材料稱量并且添加至裝配有冷卻管、攪拌器和氮氣導入管的反應容器。
[0141]
【權利要求】
1.一種粉末顆粒的熱處理設備，各所述粉末顆粒包含粘結劑樹脂和著色劑，所述設備包括: (1)圓筒狀的處理室，在其中熱處理所述粉末顆粒； (2)具有基本上為圓形的截面的柱狀構件，所述柱狀構件以從所述處理室的下端部朝向所述處理室的上端部突出的方式設置在所述處理室的中心軸上； (3)粉末顆粒供給單元，其用于供給所述粉末顆粒至所述處理室； (4)熱風供給單元，其用于供給用于熱處理所供給的粉末顆粒的熱風；和 (5)收集單元，其用于收集通過設置在所述處理室的下端部側的調色劑排出口而排出所述處理室外部的熱處理后的粉末顆粒， 其中所述熱風供給單元設置為在使熱風沿著所述處理室的內周面回旋的同時供給所述熱風， 其中所述粉末顆粒供給單元包括設置在所述柱狀構件的外周面上的多個顆粒供給口，和 其中所述調色劑排出口以保持所述粉末顆粒的回旋方向的方式設置在所述處理室的外周部中。
2.根據權利要求1所述的粉末顆粒的熱處理設備，其進一步包括設置在相對于所述調色劑排出口的上游側的冷風供給單元。
3.根據權利要求2所述的粉末顆粒的熱處理設備， 其中所述冷風供給單元設置為供給冷風的方向為與所述粉末顆粒的回旋方向相同的方向。
4.根據權利要求1至3任一項所述的粉末顆粒的熱處理設備， 其中所述粉末顆粒供給單元設置為從多個顆粒供給口噴射的所述粉末顆粒的方向與從所述熱風供給單元供給的所述熱風的回旋方向相同，和其中所述粉末顆粒供給單元定向為所述熱風的下游側。
5.根據權利要求1至4任一項所述的粉末顆粒的熱處理設備， 其中所述熱風供給單元設置為從所述處理室的外周部沿所述熱處理設備的水平面的切線方向供給所述熱風，和 其中所述熱風供給單元包括多個熱風供給單元。
6.一種調色劑的生產方法，其包括通過使用熱處理設備將包含粘結劑樹脂和著色劑的粉末顆粒熱處理，由此獲得所述調色劑， 其中所述熱處理設備包括根據權利要求1至5任一項所述的粉末顆粒的熱處理設備。
【文檔編號】B01J2/00GK103620504SQ201280029261
【公開日】2014年3月5日 申請日期:2012年6月7日 優(yōu)先權日:2011年6月13日
【發(fā)明者】皆川浩范, 溝尾祐一, 大津剛, 小堀尚邦, 竹中浩二, 萩原純一, 伊藤大祐, 川北邦彥, 金井康護 申請人:佳能株式會社