CN100504629C - 色粉及其制造方法 - Google Patents

Abstract

提供一种色粉及其制造方法，其具有良好的带电经时稳定性及环境稳定性，在长期及高温高湿下使用时也基本不会发生底面图像模糊等，可形成具有高图像浓度的图像，并且不会因图像形成装置内的色粉飞散而产生装置内污染。作为带电控制剂含有有机硼化合物，单位色粉比表面积的表面CCA浓度处于2.1×10^-6g/cm²～5.5×10^-6g/cm²的范围内，且表面CCA浓度为1.8×10^-3g/g以上。

Description

色粉及其制造方法

技术领域

本发明涉及到一种色粉及其制造方法。

背景技术

现有技术中，利用电子照相方式、静电印刷方式等的图像形成装置广泛应用于复印机、打印机、传真装置等。例如，根据电子照相方式的图像形成装置，作为图像载体使用在表面形成含有光导电性物质的感光层的感光体，在该感光体上通过各种成像工艺形成基于图像信息的静电潜影，通过由显影器提供且含有色粉的显影剂对该静电潜影进行显影并形成可视图像，将该可视图像转印到纸张等记录材料后，通过显影辊进行加热及加压，定影到记录材料上，从而在记录纸张上形成图像。

在这种图像形成装置中，为了使图像载体上形成的静电潜影可视化而使用色粉。并且，作为使用色粉的干式显影法，一般包括粉末加工法、层叠(cascade)法、磁刷法等摩擦带电的显影方法。其中，由于显影操作的控制较容易、且可获得具有高画质品位的记录图像，因此广泛使用磁刷法。磁刷法包括：仅通过含有磁性物质的色粉形成磁刷以进行显影的单成分显影方法；和通过含有色粉及称为载体的磁性粒子的双成分显影剂形成磁刷并进行显影的双成分显影方法，这二种方法中，均是将在磁刷上被施加了预定电荷的色粉通过库仑力移动并附着到感光体上的静电潜影上，进行显影。色粉是向粘合树脂中分散着色剂的物质，粘合树脂例如使用苯乙烯树脂、聚酯树脂等具有适当的验电性及粘合性的各种合成树脂，着色剂使用碳黑、有机类着色剂、无机类着色剂等。

在摩擦带电的显影方法中，为了长期、稳定地形成不会伴随图像退化且具有一定的画质品位的图像，要求色粉：补给到显影器后立刻达到适当的带电量；长期连续地输出图像时，即使持续摩擦搅拌也不会累积过剩的电荷，不会过量释放电荷，带电量的变动较少等。并且，还要求色粉在各种环境下、特别是在湿度高的环境下也不会产生色粉带电量变动，具有长期稳定的带电量。

为了获得带电量经时变化少、且稳定的色粉，一般向色粉添加含金属偶氮染料、水杨酸金属络合物、季铵盐等带电控制剂。但是这些带电控制剂在粘合树脂中的分散性不充分，因此长期连续地进行复印等图像形成时，带电量的变动变得明显，获得的图像存在画质品位的波动。

鉴于现有技术中的问题，为了提高带电控制剂在粘合树脂中的分散性、色粉的带电量稳定性等，提出了各种方案。

例如日本专利特开平11-338192号公报中公开了具有特定的结构和性状、含有具有良好带电特性的带电控制剂的静电显影用色粉。上述带电控制剂具有良好的耐久性、环境稳定性，并具有针状结晶及淡黄色这样的性状，具有良好的透明性，因此适用于彩色色粉。

并且日本专利特公平7-104620号公报中公开了一种负带电性电荷交换控制剂，其使用有机硼化合物，该有机硼化合物由作为电荷交换控制剂含有硼的有机阴离子成分、及分子大小小于上述有机阴离子成分的阳离子成分构成。但是，在上述日本专利特公平7-104620号公报中，没有记载该电荷交换控制剂的形状、分散状态，并且带电并未获得充分的环境稳定性及经时稳定性。

并且对于色粉表面存在的带电控制剂浓度，以往公知有每1g色粉对应的电荷控制用染料、即带电控制剂的表面CCA浓度为2.0×10^-3g/g～9.0×10^-3g/g的电子照相用色粉，但长期反复使用该电子照相用色粉时，存在因从色粉粒子脱落的带电控制剂而污染载体、带电特性下降的问题。因此在日本专利特开平5-27483号公报中公开了一种电子照相用色粉，为了解决这些问题，其特征在于，上述表面CCA浓度处于1.0×10^-3g/g～1.7×10^-3g/g范围内。满足上述范围的电子照相用色粉和现有的色粉相比，表面CCA浓度较低，因此从色粉粒子表面脱落的带电控制剂的量较少，因此可降低载体的污染。但是，上述日本专利特开平5-27483并未记载色粉的粒度分布。当小粒径的色粉较多时，露出到表面的带电控制剂变多，在长期印刷时这些带电控制剂脱落，从而产生带电量的变动，带电经时稳定性变差。并且带电控制剂由于离子传导性较高，因此易于受到外部湿度的影响，带电的环境稳定性也变差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种色粉及其制造方法，具有良好的带电经时稳定性及环境稳定性，在长期及高温高湿下使用时也基本不会发生底面图像模糊等，可形成具有高图像浓度的图像，并且不会因图像形成装置内的色粉飞散而产生装置内污染。

以下将单位色粉比表面积的色粉表面上露出的带电控制剂量用单位色粉比表面积的表面CCA浓度表示，将每1g色粉的色粉表面上露出的带电控制剂量用表面CCA浓度表示。并且，CCA是带电控制剂(Charge Control Agent)的简称。

本发明是一种色粉，其特征在于，至少含有粘合树脂、着色剂及作为带电控制剂的有机硼化合物，单位色粉比表面积的表面CCA浓度处于2.1×10^-6g/cm²～5.5×10^-6g/cm²的范围内，且表面CCA浓度为1.8×10^-3g/g以上。

根据本发明，作为带电控制剂使用具有良好带电控制性的有机硼化合物，并且单位色粉比表面积的表面CCA浓度及表面CCA浓度满足上述范围，从而即使本发明的色粉在以往带电经时稳定性不良的、表面CCA浓度为2.0×10^-3g/g～9.0×10^-3g/g范围内时，也具有良好的带电经时稳定性，进而具有良好的带电启动性及环境稳定性。因此可提供一种在长期及高温高湿环境下使用时也不会发生底面图像模糊等、可形成具有高图像浓度的图像、并且不会因图像形成装置内的色粉飞散而产生装置内污染的色粉。

并且，在本发明中，其特征在于，累积体积分布中来自大粒径侧的累积体积为10％的粒径D_10V、及累积体积分布中来自大粒径侧的累积体积为90％的粒径D_90V满足下述公式(1)，累积体积分布中来自大粒径侧的累积体积为50％的粒径D_50V处于5μm～8μm的范围内，且粒径5μm以下的色粉粒子含有量为15个数％～35个数％，

0.415≤(D_10V-D_90V)/D_10V≤0.475 …(1)。

根据本发明，本发明的色粉虽然较多地含有成为流动性下降原因的粒径5μm以下的色粉粒子，但具有上述特定的粒度分布，因此具有良好的流动性。因此，如果使用本发明的色粉，则不会产生图像形成装置内部的飞散，基本不会出现底面图像模糊、白斑等图像不良、感光体上的色粉生膜等，感光体的清洁也非常容易。并且，由于具有良好的流动性，可实现图像形成装置内部的色粉补给机构、感光体的清洁机构等的简单化，有利于装置的小型化、低成本化等。并且具有良好的图像精细化效果、析像清晰化效果、及图像再现性(特别是细线再现性)，因此可形成高品位图像。进一步，本发明的色粉可充分对应作为当前主流的高速机，当用于超过规定的使用年限而使用的图像形成装置时，具有充分的流动性、精细化效果及析像清晰化效果，因此不会产生图像品位下降。

并且，在本发明中，其特征在于，相对于粘合树脂100重量份，着色剂含量为3重量份～10重量份。

根据本发明，通过使着色剂含量满足上述范围，可形成不损坏色粉的各种物理性质、具有较高的图像浓度、且图像品位非常良好的图像，进一步可抑制色粉的消耗量，有利于低成本化。

进而，在本发明中，色粉优选用于电子照相。

并且，本发明提供一种上述色粉的制造方法，其特征在于包括以下步骤：第一阶段的混合步骤，混合至少含有粘合树脂、着色剂及作为带电控制剂的有机硼化合物的色粉成分；和第二阶段的混合步骤，在通过第一阶段的混合步骤获得的混合物中，投入在其他色粉制造步骤中被去除的微粉色粉，并进行再次混合。

根据本发明，如上所述，在第二阶段的混合步骤中混合微粉色粉，从而可获得在带电启动性、经时稳定性、及环境稳定性上和微粉末再生品具有同等性能的色粉。

并且，通过上述制造方法，可进行在其他色粉制造步骤中被去除的微粉色粉的再生，可提高低成本化、生产效率。

本发明的目的、特色及优点通过下述详细说明及附图可得以明确。

附图说明

图1是用于说明本发明的一个实施方式的色粉的制造方法的流程图。

具体实施方式

以下详细说明本发明的优选实施方式。

本发明的色粉优选：至少含有粘合树脂、着色剂及作为带电控制剂的有机硼化合物，单位色粉比表面积的表面CCA浓度处于2.1×10^-6g/cm²～5.5×10^-6g/cm²的范围内，且表面CCA浓度为1.8×10^-3g/g以上。本发明的色粉优选用于电子照相。

作为带电控制剂，使用具有良好带电控制性的有机硼化合物，并且单位色粉比表面积的表面CCA浓度及表面CCA浓度满足上述范围，从而即使本发明的色粉处于以往会导致带电经时稳定性不良的、表面CCA浓度为2.0×10^-3g/g～9.0×10^-3g/g范围内时，也具有良好的带电经时稳定性，并且具有良好的带电启动性及环境稳定性。因此可提供一种在长期及高温高湿环境下使用时也几乎不会发生底面图像模糊等、可形成具有高图像浓度的图像、并且不会因图像形成装置内的色粉飞散而产生装置内污染的色粉。

当单位色粉比表面积的表面CCA浓度小于2.1×10^-6g/cm²时，无法充分获得作为带电控制剂的作用，在高温高湿、低温低湿下，带电启动性变差，补给的色粉无法立刻保持带电，因此易于产生色粉飞散，进而带电量的变动较大。另一方面，当上述单位色粉比表面积的表面CCA浓度大于5.5×10^-6g/cm²时，在长期印刷时色粉粒子表面的带电控制剂脱落，产生带电量变动。进一步，由于上述带电控制剂离子传导性较高，在高湿下易于受到外部湿度产生的影响。

并且，当单位色粉比表面积的表面CCA浓度处于2.1×10^-6g/cm²～5.5×10^-6g/cm²的范围内、但表面CCA浓度小于1.8×10^-3g/g时，色粉自身的带电性能下降，因此带电的环境稳定性变差。

并且，本发明的色粉具有下述(a)～(c)所示的特定的粒度分布。

本发明的色粉虽然较多地含有成为流动性下降原因的粒径5μm以下的色粉粒子，但由于具有下述(a)～(c)所示特定的粒度分布，因此显示出良好的流动性。因此，如果使用本发明的色粉，则不会产生图像形成装置内部的飞散，基本不会出现底面图像模糊、白斑等图像不良、感光体上的色粉生膜等，感光体的清洁也非常容易。并且，由于具有良好的流动性，可实现图像形成装置内部的色粉补给机构、感光体的清洁机构等的简化，有利于装置的小型化、低成本化等。并且具有良好的图像精细化效果、析像清晰化效果、及图像再现性(特别是细线再现性)，因此可形成高品位图像。进一步，本发明的色粉可充分对应作为当前主流的高速机，当用于超过规定的使用年限而使用的图像形成装置时，仍具有充分的流动性、精细化效果及析像清晰化效果，因此不会产生图像品位下降。

(a)累积体积分布中来自大粒径侧的累积体积为10％的粒径D_10V、及累积体积分布中来自大粒径侧的累积体积为90％的粒径D_90V满足下述公式(1)。

0.415≤(D_10V-D_90V)/D_10V≤0.475  …(1)

当小于0.415时，非磁性色粉的粒度分布变得非常窄，制造色粉时分级操作复杂，并且分级后的收获率明显下降，生产上不实用。当超过0.475时，色粉的带电量分布过宽，易产生图像形成装置内部的色粉飞散、底面图像模糊等。

(b)累积体积分布中来自大粒径侧的累积体积为50％的粒径D_50V为5μm～8μm。

当D_50V小于5μm时，色粉的流动性下降，并且易产生凝结，因此在短时间内难于和载体平均混合，未充分带电的色粉粒子数增加。这样一来，在非图像部容易产生底面的图像模糊。并且，单位重量的带电量易于变得过高，显影性极端下降。进一步从制造角度而言，产生粉碎分级时的收获率下降引起的高成本问题。当D_50V大于8μm时，静电潜影难于忠实地进行点再现，图像的再现性、分辨率下降。进一步，色粉的粒状性变差，图像变得不均。并且过量的色粉易于附着到静电潜影，因此色粉消耗量增大。

(c)粒径5μm以下的色粉粒子含有量为15个数％～35个数％。

当小于15个数％时，会损坏图像再现性、分辨率等，所形成图像的图像品位变差。而当超过35个数％时，色粉的带电分布变宽，易产生底面图像模糊、感光体清洁不良等，会缩短图像形成装置的耐用时间。并且，由于色粉粒子易于形成凝结体，因此在超过本来的粒径的色粉凝结体的影响下，图像产生白斑等图像不良，图像的分辨率下降。

在制造本发明的色粉时，可采用公知的方法，但优选带电控制剂等其他添加剂易于分散到粘合树脂的粉碎法。图1是用于说明本发明的一个实施方式的色粉的制造方法的流程图。根据粉碎法，可通过如下步骤制造本发明的色粉：通过干式搅拌机、亨舍尔混合机、球磨机等一般的混合机将粘合树脂及着色剂、带电控制剂、脱模剂等添加剂均质地预混合(混合步骤：步骤s1、s2)；将获得的原料混合物通过双轴挤压机、单轴挤压机等一般的混炼机平均地熔融混炼(混炼步骤：步骤s3)；将该熔融混炼物冷却固化并粉碎(粉碎步骤：步骤s4)；根据需要进行分级(分级步骤：步骤s5)。

在上述粉碎法中，在熔融混炼原料混合物时，作为混炼机优选使用开放辊型混炼机。在该开放辊型混炼机中，彼此相对配置的二个辊之间的间隙宽度被形成为：从原料混合物的供给侧向排出侧逐渐变窄。通过这样形成间隙，从辊作用于原料混合物的压缩力从供给侧向排出侧变大，因此具有获得的混炼物的添加剂的分散性变好的效果。

并且，本发明的色粉可通过以下方法制造：为了再生在其他色粉制造步骤中被去除的微粉色粉，在第一阶段的混合步骤s1中混合了至少含有粘合树脂、着色剂、及作为带电控制剂的有机硼化合物的色粉成分后，在第二阶段的混合步骤s2中，向在第一阶段的混合步骤s1中获得的混合物中投入在其他色粉制造步骤中被去除的微粉色粉，进行再度混合。微粉色粉例如是在其他色粉制造步骤的分级步骤中被去除的色粉。

如上所述，通过在第二阶段的混合步骤s2中混合微粉色粉，可获得带电启动性、经时稳定性及环境稳定性上具有和微粉末再生品同等性能的色粉。进一步可进行在其他色粉制造步骤中被去除的微粉色粉的再生，可提高低成本化、生产效率。

并且，如果一次混合色粉成分和微粉色粉，则在第一阶段的混合阶段s1中，带电控制剂的分解变得不充分，从而使色粉中的带电控制剂的分散性变差，产生带电量变动等问题。

本发明的色粉的粒径没有特别限定，但优选为平均粒径3μm～15μm。为了提高画质、获得高画质品位的图像，优选平均粒径9μm以下的小粒径色粉，进一步优选5μm～8μm的小粒径色粉。

本发明的色粉含有粘合树脂、着色剂及电荷控制剂，除此以外还可添加脱模剂、添加剂等。以下说明本发明的色粉的成分。

(粘合树脂)

粘合树脂没有特别限定，可使用用于黑色色粉或彩色色粉用的公知的粘合树脂。例如包括：聚酯类树脂，聚苯乙烯、苯乙烯-丙烯酸酯聚合树脂等苯乙烯类树脂，聚甲基丙烯酸甲酯等丙烯酸类树脂，聚乙烯等聚烯烃类树脂，聚氨酯，环氧树脂等。并且，也可使用在原料单体混合物中混合脱模剂、进行聚合反应获得的树脂。粘合树脂可单独使用一种，也可同时使用二种以上。

(带电控制剂)

带电控制剂使用由含有硼的有机阴离子成分、及分子大小小于上述有机阴离子成分的阳离子成分构成的有机硼化合物。并且，这里的分子大小是指斯托克斯半径表示的大小。

有机阴离子化合物例如由下述通式(A)表示。

(化学式1)

(该式中，R₁、R₂、R₃及R₄是彼此独立的有机基团，可彼此相同，此外R₁和R₂、及R₃和R₄也可分别与结合的硼一起形成环。)

并且，上述阳离子成分例如是氢阳离子、碱金属阳离子、碱土类金属阳离子、锌阳离子、镉阳离子、铳阳离子、及磷阳离子等。

这些有机硼化合物的带电极性分别取决于将形成化合物的硼的电子接受性激活的含硼有机阴离子成分及阳离子成分的组成或分子大小，在本发明中，作为上述对阳离子成分使用分子大小比含有有机阴离子成分的硼的阴离子成分小的阳离子成分，从而具有负带电控制性。并且，本发明的显影剂组成物中含有的有机硼化合物中，无色或淡色的较多，且具有良好的带电控制性，因此除了适用于黑色显影剂外，还可极其良好地应用于彩色显影剂这样的进行着色的带电控制。

本发明的色粉中的带电控制剂的使用量没有特别限定，但优选相对于100重量份的粘合树脂为0.5重量份～3重量份。当小于0.5重量份时，有可能无法对色粉施加充分的带电稳定性。另一方面，当超过3重量份时，粘合树脂中的分散变得不充分，带电的经时稳定性变得不充分，无法稳定获得具有一定高画质品位的图像。进一步，色粉表面的带电控制剂的存在量增加，因此在高湿下容易产生带电不良、底面图像不均等。

(着色剂)

着色剂可使用本领域常用的，例如黄色色粉用着色剂、品红色色粉用着色剂、青色色粉用着色剂、黑色色粉用着色剂等。

黄色色粉用着色剂，例如包括根据《染料索引》而分类的：C.I.颜料黄1、C.I.颜料黄5、C.I.颜料黄12、C.I.颜料黄15、C.I.颜料黄17等偶氮类颜料；黄色氧化铁、黄土等无机类颜料；C.I.酸性黄1等硝基类染料；C.I.溶剂黄2、C.I.溶剂黄6、C.I.溶剂黄14、C.I.溶剂黄15、C.I.溶剂黄19、C.I.溶剂黄21等油溶性染料等。

品红色色粉用着色剂，例如包括根据《染料索引》而分类的：C.I.颜料红49、C.I.颜料红57、C.I.颜料红81、C.I.颜料红122、C.I.溶剂红19、C.I.溶剂红49、C.I.溶剂红52、C.I.碱性红10、C.I.分散红15等。

青色色粉用着色剂，例如包括根据《染料索引》而分类的：C.I.颜料蓝15、C.I.颜料蓝16、C.I.溶剂蓝55、C.I.溶剂蓝70、C.I.直接蓝25、C.I.直接蓝86等。

黑色色粉用着色剂，例如包括：槽法炭黑、滚筒炭黑、盘法炭黑、炉法炭黑、油料炉黑、热炭黑、以及乙炔黑等炭黑。从这些炭黑中，根据要获得的色粉的设计特性适当选择合适的炭黑即可。

除了这些颜料以外，还可使用红色颜料、绿色颜料等。着色剂可单独使用一种，也可同时使用二种以上。并且，可使用二种以上同色类的，也可分别使用一种或二种以上异色类的。

着色剂的用量没有特别限定，优选相对于粘接树脂100重量份为3重量份～10重量份。通过在该范围下使用着色剂，不会损坏色粉的各种物理特性，可形成具有高图像浓度、画质良好的图像。并且可抑制色粉的消耗量，有助于低成本化。当小于3重量份时，为了获得高图像浓度而需要提高附着量，色粉消耗量增大。并且当超过10重量份时，颜色再现性产生问题。

(脱模剂)

脱模剂可使用本领域常用的，例如包括：石蜡及其衍生物、微晶蜡及其衍生物等石油系蜡；费-托蜡及其衍生物、聚烯烃蜡及其衍生物、低分子量聚丙烯蜡及其衍生物、聚烯烃类聚合物蜡(低分子量聚乙烯蜡等)及其衍生物等烃基合成蜡；巴西棕榈蜡及其衍生物、米糖蜡及其衍生物、小烛树蜡及其衍生物、浊蜡(haze wax)等植物类蜡；蜜蜡、鲸蜡等动物类蜡；脂肪酸酰胺、酚类脂肪酸酯等脂和油基合成蜡；长链羧酸及其衍生物、长链醇及其衍生物、硅酮聚合物、高级脂肪酸等。衍生物包括氧化物、乙烯类单体与蜡的嵌段聚合物、乙烯类单体与蜡的接枝改性衍生物等。

蜡的使用量没有特别限定，可在较大范围内适当选择，但优选相对于粘接树脂100重量份，为0.2重量份～20重量份。

(添加剂)

添加剂例如包括流动剂。流动剂例如用于提高色粉的传送性、带电性、以及使色粉为双成分显影剂时与载体的搅拌性等。流动剂可使用本领域常用的，例如包括：氧化铝粉末、氧化钛粉末、微粉末二氧化硅等无机微粒子；二氟乙烯微粉末、聚四氟乙烯微粉末、脂肪酸金属盐、硬脂酸锌、硬脂酸钙等有机微粒子；它们的疏水化处理物等。其中优选进行了疏水化处理的无机微粒子。流动剂可单独使用一种，也可同时使用二种以上。同时使用二种以上的具体示例包括：一种或二种以上的进行了疏水化处理的无机微粒子、及一种或二种以上的有机微粒子的组合。

流动剂的使用量没有特别限定，可从较大范围内适当选择，优选相对于100重量份色粉粒子，为0.1重量份～3重量份。色粉粒子和流动剂通过通常的混合机混合，向色粉粒子表面附着流动剂后，通过筛等去除凝聚物、异物等，从而可获得含有流动剂的本发明的色粉。

本发明的色粉可使用单成分显影剂及双成分显影剂。单成分显影剂例如作为非磁性色粉使用时，使用刮刀及毛刷，通过显影套筒使色粉摩擦带电，并附着到套筒上进行传送，从而可向感光体表面的静电潜影提供色粉。

并且，作为双成分显影剂使用时，同时使用本发明的色粉和载体。载体在此没有特别限定，可使用本领域常用的，但优选在载体的芯材上具有树脂被覆层的树脂被覆载体。

载体的芯材例如包括铁、镍、钴等磁性金属，铁素体、磁铁矿等磁性氧化物，玻璃珠等。芯材的形状优选为球状。并且芯材的粒径优选为10μm～500μm，进一步优选为30μm～100μm。

被覆树脂例如包括：聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚丙烯腈、聚醋酸乙烯、聚乙烯醇缩丁醛、聚氯乙烯、聚乙烯咔唑、聚乙烯酮、氯乙烯-乙酸乙烯聚合物、苯乙烯丙烯酸聚合物、由有机硅氧烷键构成的硅树脂及其改性衍生物、氟树脂、聚酯、聚氨酯、聚碳酸酯、酚醛树脂、氨基树脂、三聚氰胺树脂、苯代三聚氰胺树脂等。在这些树脂中，也可含有导电材料。该导电材料例如包括金、银、铜等金属粉末，碳黑、氧化钛、氧化锌等无机微粒子等。

(实施例)

以下列举实施例及比较例来具体说明本发明。

色粉的制造

(实施例1)

在第一阶段的混合步骤中，将按照如下配合比例含有100重量份聚酯(粘合树脂)、6.1重量份着色剂(C.I.颜料蓝15:3)、1.2重量份作为带电控制剂的有机硼化合物(LR-147，日本カ—リツト公司制造)的36kg色粉原料，通过亨舍尔混合器(ヘンシエルミキサ/商品名：FMミキサ，三井鉱山(株)制造)混合7分钟。接着在第二阶段的混合中，在100重量份的该原料混合物中投入在其他色粉制造步骤中被去除的微粉色粉25重量份，通过亨舍尔混合机再次混合1分钟。在混炼步骤中，用双轴挤压混炼机(商品名：PCM65，池貝(株)制造)对在第二阶段的混合步骤中获得的混合物进行混炼。冷却到室温后，在粉碎步骤中用键槽铣床(カツタ—ミル/商品名：VM-16，オリエント(株)制造)进行粗粉碎，接着在流动层型喷式粉碎机(ホソカワシミクロン(株)制造)中进行微粉碎。之后在分级步骤中利用回转式气动分级机(ホソカワシミクロン(株)制造)将其分级。这样一来，获得体积平均粒径6.7μm的色粉。并且，将流动层型喷式粉碎机的滚筒的旋转次数控制为3800rpm，将回转式气动分级机的滚筒的旋转数控制为3930rpm，将对回转式气动分级机的粉碎品提供量控制为36kg/h，将对回转式气动分级机的气体流量控制为16.8Nm³/min。气体流量的单位中的N表示气体的标准状态(1atm，0℃)。

(实施例2)

除了添加0.8重量份的带电控制剂外和实施例1一样制造色粉。

(实施例3)

除了添加2.5重量份的带电控制剂外和实施例1一样制造色粉。

(实施例4)

除了将流动层型喷式粉碎机的滚筒的旋转次数控制为4500rpm，将回转式气动分级机的滚筒的旋转数控制为3950rpm，将对回转式气动分级机的粉碎品提供量控制为36kg/h，将对回转式气动分级机的气体流量控制为16.8Nm³/min外，和实施例1一样制造色粉。

(实施例5)

除了将流动层型喷式粉碎机的滚筒的旋转次数控制为3300rpm，将回转式气动分级机的滚筒的旋转数控制为3950rpm，将对回转式气动分级机的粉碎品提供量控制为36kg/h，将对回转式气动分级机的气体流量控制为16.8Nm³/min外，和实施例1一样制造色粉。

(实施例6)

除了将流动层型喷式粉碎机的滚筒的旋转次数控制为4800rpm，将回转式气动分级机的滚筒的旋转数控制为3950rpm，将对回转式气动分级机的粉碎品提供量控制为36kg/h，将对回转式气动分级机的气体流量控制为16.8Nm³/min外，和实施例1一样制造色粉。

(实施例7)

除了将流动层型喷式粉碎机的滚筒的旋转次数控制为3700rpm，将回转式气动分级机的滚筒的旋转数控制为3950rpm，将对回转式气动分级机的粉碎品提供量控制为36kg/h，将对回转式气动分级机的气体流量控制为16.8Nm³/min外，和实施例1一样制造色粉。

(实施例8)

除了添加3.4重量份的着色剂外和实施例1一样制造色粉。

(实施例9)

除了添加7.6重量份的着色剂外和实施例1一样制造色粉。

(实施例10)

除了添加2.5重量份的着色剂外和实施例1一样制造色粉。

(实施例11)

除了添加8.8重量份的着色剂外和实施例1一样制造色粉。

(实施例12)

除了在第一阶段的混合步骤中同时混合各色粉成分和25重量份微粉色粉而不进行第二阶段的混合步骤外，和实施例1一样制造色粉。

以下说明用于和上述各实施例中的本发明的色粉进行对比的比较例。

(比较例1)

除了添加0.6重量份的带电控制剂外和实施例1一样制造色粉。与实施例1～12的不同点在于：单位色粉比表面积的表面CCA浓度，小于作为本发明的范围2.1×10^-6g/cm²～5.5×10^-6g/cm²的范围的下限值，并且表面CCA浓度小于作为本发明的下限值的1.8×10^-3g/g。

(比较例2)

除了添加3.4重量份的带电控制剂外和实施例1一样制造色粉。与实施例1～12的不同点在于：单位色粉比表面积的表面CCA浓度，大于作为本发明的范围2.1×10^-6g/cm²～5.5×10^-6g/cm²的范围的上限值。

(双成分显影剂的制造)

在制造的实施例1～12及比较例1和比较例2的100重量份的色粉中添加1.0重量份的负电荷疏水性二氧化硅(体积平均粒径10nm)，用亨舍尔混合机混合5分钟，获得本发明的色粉的外添品。进一步，将获得的5重量份色粉外添品和95重量份铁素体载体(体积平均粒径45μm)在V型混合机(商品名：V-5，特寿工作所(株)制造)中混合20分钟，做成含有实施例1～12、比较例1及比较例2的色粉的双成分显影剂。

(评价方法)

单位色粉比表面积的表面CCA浓度、表面CCA浓度、粒度分布、底面图像模糊、带电量及综合评价通过以下评价方法进行。

(单位色粉比表面积的表面CCA浓度及表面CCA浓度)

单位色粉比表面积的表面CCA浓度是指单位色粉比表面积的色粉表面上露出的带电控制剂量。此外，表面CCA浓度表示每1g色粉的色粉表面上露出的带电控制剂量。

(A)色粉的比表面积的计算

根据各粒径通道的色粉粒子表面积及体积，计算出总色粉粒子的整体表面积及整体体积，以表观密度为约1g/cm³计算出色粉的比表面积(cm²/g)。

(B)带电控制剂的定量

首先，调整露出到色粉表面的带电控制剂的定影所使用的测定用试验材料。向2重量％的三硝基甲苯水溶液投入2.0g色粉，用抹刀搅拌后，进一步用搅拌器搅拌五分钟。过滤获得的溶液，将残渣干燥一天左右后，通过荧光X线测定，对构成本发明的带电控制剂的钾原子的荧光X线检测强度进行测定(商品名：ZSX Primus II、理学电机工业株式会社制造)。接着通过与未处理品中的荧光X线强度进行比较，将其差作为溶出量算出。

(C)表面CCA浓度的计算

利用根据荧光X线强度及与带电控制剂量相关的检测线求得的关系式、及(B)中求得的溶出量，可实际上将表面CCA浓度(g/g)定量。

(D)单位色粉比表面积的表面CCA浓度的计算

通过上述(A)、(B)及(C)根据下述公式(2)可计算出单位色粉比表面积的表面CCA浓度。

单位色粉比表面积的表面CCA浓度(g/cm²)＝[表面CCA浓度(g/g)]/[色粉的比表面积(cm²/g)]…(2)

(粒度分布)

首先，调制出用于色粉粒子的粒度测量的测定用试验材料。在100ml的烧杯中加入20ml的氯化钠(1级)的1重量％水溶液(电解液)。并依次添加0.05mg烷基苯磺酸盐(分散剂，烷基(C_nH_2n+1，n＝10～14))及3mg色粉，进行五分钟超声波分散。添加氯化钠(1级)的1重量％水溶液以使整体量达到100ml，将再次进行了五分钟超声波分散的材料作为测定用试验材料。对该测定用试验材料使用库尔特计数器(コ—ルタ—カウンタ—)TA-III(コ—ルタ—公司制造)，在孔径100μm、测量对象粒径在个数基准下为2μm～40μm的条件下进行测定，根据测量结果计算出和本发明的规定相关的数值。

(底面图像模糊及带电量)

通过以下方法评估底面图像模糊及带电量。

将双成分显影剂填充到具有双成分全彩显影装置的市售复印机(商品名：ARC150，夏普株式会社制造)，在常温常湿下在初期及实际复印2000万张的5％打印图像后，测定底面图像模糊及带电量。并且向实际复印20000张后的双成分显影剂100重量份补给在高温高湿下(35℃/85％RH)下放置1天的色粉1重量份，进行底面图像模糊及带电量的测定。并且，补给的色粉与最初填充的双成分显影剂中含有的色粉相同。

底面图像模糊通过以下方法测量：在感光体上的非图像部上粘贴透明胶带(住友3M公司制造的メンデイングテ—プ)，之后将该透明胶带粘贴到白纸上，通过X-rite938(日本平板印刷機材株式会社制造)测定浓度。并且，提前仅将透明胶带粘贴到白纸上，测量其浓度，将与上述浓度的差作为底面图像模糊值。对差小于0.015的用◎表示，0.015以上并小于0.025的用○表示，0.025以上并小于0.035的用△表示，0.035以上的用×表示。

对于带电量，吹入从磁辊上采取的双成分显影剂，通过吸引式小型带电量测定装置(商品名：210HS-2A，Trek(株)制造)测定带电量。测定初期、实际复印2万张后、及2万张实际复印+色粉补给后的带电量，将2万张实际复印后相对于初期带电量、及2万张实际复印+色粉补给后相对于2万张实际复印后的变化率，小于5％的用◎表示，5％以上并小于10％的用○表示，10％以上并小于20％的用△表示，20％以上的用×表示。

并且，初期变化率(％)是初期带电量和2万张实际复印后的带电量的差的绝对值相对于初期带电量的百分率。补给后变化率(％)是2万张实际复印后的带电量和2万张实际复印+色粉补给后的带电量的差的绝对值相对于2万张实际复印后的带电量的百分率。

(综合评价)

综合评价如下进行。

○：上述评价项目的过半数以上为○及◎，是在本发明范围内的良好的显影剂。

△：上述评价项目的过半数以上为△，是本发明的范围内的显影剂。

×：上述评价项目中有一个以上为×，不如现有的显影剂。

下述表1中汇总了实施例1～12及比较例1、2中使用的着色剂量、混合阶段数、带电控制剂量、单位色粉比表面积的表面CCA浓度、表面CCA浓度、及粒度分布。

表1

下述表2及表3中汇总了含有实施1～12的色粉及比较例1和比较例2的色粉的双成分显影剂在初期、2万张实际复印后及2万张实际复印后+色粉补给后的底面图像模糊及带电量的评价结果。

表2

表3

从表2及表3所示结果可知，本发明的实施例1～12的色粉作为带电控制剂使用有机硼化合物，单位色粉比表面积的表面CCA浓度处于2.1×10^-6g/cm²～5.5×10^-6g/cm²的范围内，且表面CCA浓度为1.8×10^-3g/g以上，因此和比较例1及2的色粉相比，如下所述，具有良好的带电经时稳定性及环境稳定性。

本发明的实施例1～12的色粉具有良好的带电经时稳定性及环境稳定性，因此如表2及表3所示，在初期、2万张实际复印后、及2万张实际复印+色粉补给后的底面图像模糊及带电量的所有评价项目中获得了△以上的良好结果。长期印刷时带电量也较稳定，较少产生底面图像模糊。并且在高温高湿下放置时，带电量也不会因湿度受到较大影响，补给到图像形成装置时可充分带电，底面图像模糊产生较少。

在实施例10中，在综合评价中虽然可充分使用，但着色剂量较少为2.5％，树脂成分含量较多，因此在长期使用中电阻增加，在2万张实际复印后的带电量评价及2万张实际复印+色粉补给后的底面图像模糊及带电量的评价为△。

并且在实施例12中，在综合评价中虽然可充分使用，但在第一阶段的混合步骤中同时混合各色粉成分和微粉色粉，因此色粉中的带电控制剂的分散性变差，在2万张实际复印后的带电量评价及2万张实际复印+色粉补给后的底面图像模糊及带电量的评价在所有项目中均为△。

另一方面，比较例1的色粉的表面CCA浓度较低，因此从色粉粒子表面脱落的带电控制剂的量较少，带电的经时稳定性良好。但是由于单位色粉比表面积的表面CCA浓度小于2.1×10^-6g/cm²，因此无法充分获得作为带电控制剂的作用，带电启动性较差，因此在高温高湿下带电量的变动较大，2万张实际复印+色粉补给后的底面图像模糊及带电量的评价为×。

并且，比较例2的单位色粉比表面积的表面CCA浓度较高，因此从色粉粒子表面脱落的带电控制剂的量较多，长期印刷时的带电的经时稳定性较差，在2万张实际复印后和初期相比带电量下降，底面图像模糊较明显。并且高温高湿下的带电量的变动也较大，因此在2万张实际复印+色粉补给后无法获得良好的结果。

作为本发明的实施例1～12及比较例1和2的比较结果的综合评价，为了满足带电的经时稳定性及环境稳定性，需要：作为带电控制剂使用有机硼化合物，单位色粉比表面积的表面CCA浓度处于2.1×10^-6g/cm²～5.5×10^-6g/cm²的范围内，且表面CCA浓度为1.8×10^-3g/g以上。

并且，在本实施例中，着色剂使用青色着色剂中的C.I.颜料蓝15：3，但也可取代该着色剂，使用前面示例的各种着色剂同样地实施。

本发明在不脱离其主旨和主要特征的前提前可通过各种方式实施。因此，上述实施方式从各方面而言仅是单纯的示例，本发明的范围如权利要求所示，不受说明书正文的任何约束。并且，属于权利要求范围内的变形、变更均属本发明范围内。

Claims (5)

1.一种色粉，其特征在于，至少含有粘合树脂、着色剂及作为带电控制剂的有机硼化合物，单位色粉比表面积的表面CCA浓度处于2.1×10^-6g/cm²～5.5×10^-6g/cm²的范围内，且表面CCA浓度为1.8×10^-3g/g以上，其中，所述单位色粉比表面积的表面CCA浓度表示单位色粉比表面积的色粉表面上露出的带电控制剂量，所述表面CCA浓度表示每1g色粉的色粉表面上露出的带电控制剂量，所述CCA是带电控制剂的简称。

2.根据权利要求1所述的色粉，其特征在于，累积体积分布中来自大粒径侧的累积体积为10％的粒径D_10V、及累积体积分布中来自大粒径侧的累积体积为90％的粒径D_90V满足下述公式(1)，累积体积分布中来自大粒径侧的累积体积为50％的粒径D_50V处于5μm～8μm的范围内，且粒径5μm以下的色粉粒子含有量为15个数％～35个数％，

0.415≤(D_10V-D_90V)/D_10V≤0.475  …(1)。

3.根据权利要求1所述的色粉，其特征在于，相对于粘合树脂100重量份，着色剂含量为3重量份～10重量份。

4.根据权利要求1所述的色粉，其特征在于，所述色粉用于电子照相。

5.一种色粉的制造方法，用于制造权利要求1所述的色粉，其特征在于，通过以下步骤制造出权利要求1所述的色粉：

第一阶段的混合步骤，混合至少含有粘合树脂、着色剂及作为带电控制剂的有机硼化合物的色粉成分；和

第二阶段的混合步骤，在通过第一阶段的混合步骤获得的混合物中，投入在其他色粉制造步骤中被去除的微粉色粉，并进行再次混合。

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