CN101329522B - 调色剂粒子及其制造方法、双成分显影剂、显影装置及图像形成装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种调色剂粒子、其制造方法、双成分显影剂、显影装置及图像形成装置。在原料混合工序中，对含有聚合性单体、着色剂及脱模剂等的调色剂原料进行混合，在乳化工序中使混合物在加压下乳化，获得聚合性组成物。在冷却工序中冷却聚合性组成物，在减压工序中对冷却的聚合性组成物进行减压。这样获得的聚合性组成物中，着色剂及脱模剂被均匀地微分散，通过在聚合工序中进行聚合反应，最终获得粒径一致的粒度分布尖锐的调色剂粒子。

Description

调色剂粒子及其制造方法、双成分显影剂、显影装置及图像形成装置

技术领域

本发明涉及一种调色剂粒子、调色剂粒子的制造方法、双成分显影剂、显影装置及图像形成装置。

背景技术

利用电子照相方式形成图像的图像形成装置具有感光体、带电部、曝光部、显影部、转印部、定影部、和清洁部。带电部使感光体表面带电。曝光部向处于带电状态的感光体表面照射信号光，形成和图像信息对应的静电潜影。显影部向感光体表面形成的静电潜影提供显影剂中的调色剂，形成调色剂图像。转印部将感光体表面上形成的调色剂图像转印到记录介质。定影部使转印的调色剂图像定影到记录介质。清洁部使调色剂图像转印后的感光体表面清洁化。在这种图像形成装置中，作为显影剂，使用含有调色剂的单成分显影剂、或含有调色剂及载体的双成分显影剂使静电潜影显影，并形成图像。这里使用的调色剂是向作为母料的粘合树脂中分散着色剂、作为脱模剂的蜡等并粒状化的树脂粒子。

使用电子照相方式的图像形成装置可高速且廉价地形成图像质量良好的图像，因此应用于复印机、打印机、传真机等，近来明显得到普及。与之相伴，对图像形成装置的要求也变得更为严格。其中，尤其重视通过图像形成装置形成的图像的高精细化、高分辨率、图像质量的稳定化、图像形成速度的高速化等。为了实现这些目标，必须从图像形成处理及显影剂两个方面来进行研究。

在全彩色图像形成中，广泛使用通过粉碎法制造的粉碎调色剂。粉碎法是通过对粘合树脂、着色剂、带电控制剂、脱模剂等的熔融混炼物进行粉碎、分级来制造调色剂的制造方法，具有材料及工序的管理比较容易的特征。通过粉碎而得到的调色剂其形状为不定形，因此在流动性、显影性、转印性、清洁性等方面存在各种问题。

为了克服这些粉碎调色剂的问题，提出了用悬浊聚合法制造调色剂。悬浊聚合法中，将着色剂、带电控制剂、脱模剂等调色剂原料的一部分，以及根据需要将聚合引发剂、分散剂溶解或分散到聚合性单体中，调制成聚合性组成物后，在含有分散稳定剂的水相中分散聚合性组成物，而形成分散了组成物微粒子的悬浊液。通过聚合/固化该悬浊液，可以获得具有希望的粒径、组成的聚合调色剂，可以将各原料内包到调色剂粒子中。

内包在聚合调色剂粒子中的原料的分散状态对调色剂的性质具有较大影响。特别是着色剂及脱模剂的影响较大，着色剂露出到调色剂粒子表面时调色剂的带电均匀性下降，分散性差时透明性、着色力变差。而脱模剂的含量及分散状态不均时，会导致耐偏移(offset)性的下降、产生显影刮板及感光体上的成膜、定影性、显影性及耐久性的变动或恶化。

在现有技术中提出了通过施加高压力而提高着色剂及脱模剂的方案。

在日本专利特开2004-325697号公报记载的调色剂的制造方法中，至少具有使着色剂分散到液状介质中的分散工序，在分散工序中利用由30MPa以上150MPa以下的喷射压力而产生冲撞、剪切力，将着色剂分散到液状介质中。从而可以获得分散剂的分散更加均匀、图像浓度良好的调色剂。

在日本专利特开2006-154773号公报记载的调色剂的制造方法中，以10MPa以上200MPa以下的压力将包含聚合性单体的脱模剂/颜料混合液湿式粉碎，从而可以将脱模剂充分微粒化以使其粒径均匀且粒度分布狭窄。从而可以获得耐偏移性优异、难以产生图像模糊或成膜、定影性优异的调色剂。

在日本专利特开2004-325697号公报记载的制造方法中，因施加高压力而产生气穴现象，由此产生的气泡会阻碍着色剂的微粒化，因此分散效率变差，还需要大量分散剂。

在日本专利特开2006-154773号公报记载的制造方法中，因随着施加高压力产生的湿度上升，脱模剂的粒度分布容易变宽。此外，因施加高压力会产生气穴现象，由此产生的气泡会阻碍脱模剂的微粒化，因此微粒化效率变差，还需要大量的分散剂。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可以提高着色剂及脱模剂的分散性、并实现良好的粒度分布的调色剂粒子、调色剂粒子的制造方法、双成分显影剂、显影装置及图像形成装置。

本发明的调色剂粒子的制造方法，其特征在于，包括：乳化工序，使在液体混合介质中含有聚合性单体、聚合引发剂、着色剂、脱模剂、分散剂的混合物，在加压下经过耐压喷嘴进行乳化，获得聚合性组成物；冷却工序，冷却获得的聚合性组成物；减压工序，对冷却的聚合性组成物进行减压；和聚合工序，将聚合性组成物中的聚合性单体聚合，生成调色剂粒子。

根据本发明，首先在乳化工序中，使在液体混合介质中含有作为调色剂原料的聚合性单体、聚合引发剂、着色剂、脱模剂、分散剂的混合物，在加压下经过耐压喷嘴并进行乳化，获得聚合性组成物。获得的聚合性组成物在冷却工序中冷却，冷却后的聚合性组成物在减压工序中减压。

最后，在聚合工序中将聚合性组成物中的聚合性单体聚合，生成调色剂粒子。

从而可以抑制因气穴现象产生气泡，生成有效且均匀地微分散了着色剂及脱模剂的聚合性组成物，因此在其后的聚合反应中聚合而得到的调色剂粒子中的着色剂及脱模剂的分散性良好，可以获得粒度分布尖锐的调色剂粒子。特别是可以实现粒度分布良好、且不需要分级的无分级调色剂粒子。

此外，可以在经过上述耐压喷嘴进行乳化前，对在液体混合介质中含有聚合性单体、聚合引发剂、着色剂、脱模剂的混合物分散液、和含有分散剂的水溶液分别加压的同时，连续地供给到混合空间中进行混合。

从而可以不需要预备分散工序而有效地制造粒度分布狭窄的调色剂。

此外在本发明中优选的是，上述混合物如下获得：对含有分散剂的水溶液和含有聚合性单体分散液分别加压的同时连续供给到混合空间中进行混合。

根据本发明，可以获得各调色剂成分的均匀分散剂进一步提高的聚合性组成物，因此可以使获得调色剂粒子中着色剂及脱模剂的分散性良好、粒度分布尖锐的调色剂粒子的效果得以进一步提高。此外，由于连续地制造混合物，因此可以有效地制造调色剂。

此外在本发明中优选的是，在上述乳化工序中，将混合物加压到10～50MPa。

根据本发明，乳化工序中的压力低于10MPa时，获得的聚合性组成物的微小液滴直径不够小，最终获得的调色剂粒子直径不够小。此外，压力高于50MPa时，获得的聚合性组成物的微小液滴直径产生不均，调色剂粒子的粒径分布变宽。

此外在本发明中优选的是，在上述乳化工序中，将混合物的液温保持在25℃以下。

根据本发明，即使在混合物中添加聚合禁止剂，在超过25℃的条件下，也可能开始聚合性单体的聚合反应，因此在乳化工序中将混合物的液温保持在25℃以下，从而可以抑制聚合反应。

此外在本发明中优选的是，还包括在冷却工序之前对上述聚合性组成物进行减压的冷却前减压工序。

根据本发明，在冷却工序前进行减压，从而聚合性组成物的微小液滴的液滴直径分布进一步尖锐，最终获得的调色剂粒子的粒度分布也进一步尖锐。

此外在本发明中优选的是，在上述乳化工序中，在使上述混合物经过耐压喷嘴之前将其保持在20℃以下。

根据本发明，混合物的液温在耐压喷嘴内上升，经过乳化工序而成为最高温。耐压喷嘴内的上升温度再高也不过5℃左右，因此为了经过乳化工序而将混合物的液温保持在25℃以下，优选将耐压喷嘴导入前的混合物的液温保持在20℃以下。

此外在本发明中优选的是，在上述聚合工序中，通过悬浊聚合法将聚合性单体聚合。

根据本发明，在悬浊聚合法中，均匀溶解和分散了调色剂原料的聚合性组成物，被投入到含有分散稳定剂的水系分散介质中，利用具有高剪切力的混合搅拌装置进行分散、造粒后，使造粒的聚合性组成物悬浊聚合而制造聚合调色剂粒子。

将聚合性组成物均匀且微粒子状地分散到水系分散介质中极为困难，因此通过经过上述各工序可以容易地应用悬浊聚合法。

此外本发明的调色剂粒子，其特征在于，通过上述制造方法获得。

根据本发明，通过上述制造方法获得的调色剂粒子，着色剂的分散性高，因此透明性、着色力优异，此外脱模剂含量及分散状态均匀，因此可以防止耐偏移性的下降、显影刮板和感光体上的成膜的产生、定影性、显影性及耐久性的变动和恶化。

此外本发明的双成分显影剂，其特征在于，包含上述调色剂粒子和载体。

根据本发明，本发明的调色剂粒子中的着色剂及脱模剂的分散性良好，粒度分布尖锐，因此通过含有本发明的调色剂粒子，可以获得调色剂粒子的带电均匀性、透明性、着色力、耐偏移性、定影性、显影性及耐久性优异、不会在显影刮板及感光体上产生成膜的双成分显影剂。

此外本发明的显影装置，其特征在于，利用上述双成分显影剂进行显影。

根据本发明，通过利用本发明的双成分显影剂，可以在感光体上形成良好的调色剂图像。

本发明的图像形成装置，其特征在于，利用上述显影装置形成图像。

根据本发明，通过利用本发明的显影装置，可以形成没有画质恶化的高画质的图像。

附图说明

本发明的目的、特色及优点通过下述详细说明及附图得以明确。

图1是表示本发明的一个实施方式的调色剂制造方法的流程图。

图2是表示高压均化器的构成的图。

图3是示意地表示耐压喷嘴的构成的剖视图。

图4是示意地表示减压喷嘴的构成的长度方向剖视图。

图5是表示本发明的另一实施方式的调色剂制造方法的流程图。

图6是表示高压均化器的构成的图。

具体实施方式

以下参照附图详细说明本发明的优选实施方式。

图1是表示本发明的一个实施方式的调色剂制造方法的流程图。

本发明的调色剂制造方法大致包括以下5个工序。

(S1)原料混合工序

(S2)乳化工序

(S3)冷却工序

(S4)减压工序

(S5)聚合工序

在原料混合工序S1中，混合包含聚合性单体、着色剂及脱模剂等的调色剂原料，在乳化工序S2中在加压下使混合物乳化而获得聚合性组成物。在冷却工序S3中冷却聚合性组成物，在减压工序S4中对冷却的聚合性组成物进行减压。这样获得的聚合性组成物中，着色剂及脱模剂被均匀微分散，通过在聚合工序S5中进行聚合反应，最终获得粒径一致的粒度分布尖锐(sharp)的调色剂粒子。

此外，上述各工序中S2～S4的工序由图2所示构成的高压均化器实现。在箱体1中投入原料的混合液，由送液泵2输送混合物并且由加压泵3加压到10～50MPa，使其经过耐压喷嘴4，从而乳化并获得聚合性组成物，具体情况在下文说明。聚合性组成物由冷却机5冷却到室温后，由减压模块6逐渐减压到常压并被回收。

回收的聚合性组成物例如可以在安装有搅拌叶片的反应器中在加热下进行聚合。

以下详细说明各工序。

(S1)原料混合物工序

在原料混合工序S1中，至少将聚合性单体、聚合引发剂、着色剂、脱模剂、分散剂添加到液体混合介质中，在混合机中进行搅拌、混合，从而获得原料和混合介质的混合物。混合物中原料的一部分可以溶解、分散到混合介质中。作为混合介质的液体优选水性介质，纯水、脱离子水等水较为合适。全体原料相对于液体混合介质的添加量没有特别限制，但优选为全体原料和液体混合介质的总量的10～45重量％，进一步优选15～35重量％。

此外，作为混合机可以使用公知的装置，例如可以使用无泡混合机(泡レスミキサ，株式会社美粒制造)等。

聚合性单体只要是在分散剂存在下可以在水性介质中乳化的物质即可，例如可以包括苯乙烯、α-甲基苯乙烯、卤化苯乙烯、甲苯乙烯、4-磺酰胺苯乙烯、4-苯乙烯磺酸等，特别优选苯乙烯单体。

此外，作为丙烯酸酯单体及甲基丙烯酸酯单体例如包括：(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸异丁酯、(甲基)丙烯酸辛酯、(甲基)丙烯酸十二烷基酯、(甲基)丙烯酸月桂酯、(甲基)丙烯酸硬脂酸酯、(甲基)丙烯酸环己酯、(甲基)丙烯酸苯酯、(甲基)丙烯酸苯甲酯、(甲基)丙烯酸糠酯、(甲基)丙烯酸羟乙酯、(甲基)丙烯酸羟丁酯、(甲基)丙烯酸二甲氨基甲酯、(甲基)丙烯酸二甲氨基乙酯、(甲基)丙烯酸-2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸-2-氯乙酯、丙烯酰胺基烷基磺酸及甲基丙烯酰胺基烷基磺酸等。作为丙烯酰胺基烷基磺酸及甲基丙烯酰胺基烷基磺酸，例如可以包括：丙烯酰胺基甲基磺酸、丙烯酰胺基乙基磺酸、丙烯酰胺基正丙基磺酸、丙烯酰胺基异丙基磺酸、丙烯酰胺基正丁基磺酸、丙烯酰胺基仲丁基磺酸、丙烯酰胺基叔丁基磺酸、丙烯酰胺基戊基磺酸、丙烯酰胺基己基磺酸、丙烯酰胺基庚基磺酸、丙烯酰胺基辛基磺酸、甲基丙烯酰胺基甲基磺酸、甲基丙烯酰胺基乙基磺酸、甲基丙烯酰胺基正丙基磺酸、甲基丙烯酰胺基异丙基磺酸、甲基丙烯酰胺基正丁基磺酸、甲基丙烯酰胺基仲丁基磺酸、甲基丙烯酰胺基叔丁基磺酸、甲基丙烯酰胺基戊基磺酸、甲基丙烯酰胺基己基磺酸、甲基丙烯酰胺基庚基磺酸、甲基丙烯酰胺基辛基磺酸等。聚合性单体可以单独使用一种，也可以同时使用两种以上，优选组合苯乙烯和丙烯酸正丁酯来使用。

关于聚合性单体的添加量，调整为获得希望的玻璃化转变温度(Tg)。

聚合引发剂可以根据添加的聚合性单体的种类而适当选择，例如包括：2，2’-偶氮二(2，4-二甲基戊腈)、2，2’-偶氮二异丁腈(AIBN)、1，1’-偶氮二(环己烷-1-腈)、2，2’-偶氮二-4-甲氧基-2，4-二甲基戊腈、偶氮二异丁腈等偶氮类或重氮类聚合引发剂，过氧化苯甲酰、过氧化甲乙酮、过氧化二碳酸二异丙酯、过氧化氢异丙苯、过氧化二(2，4-二氯苯甲酰)、过氧化月桂酰等过氧化物类聚合引发剂。另外，作为氧化还原引发剂，也可以组合使用前面列举的过氧化物与二甲基苯胺、硫醇类、叔胺类、亚铁(II)盐、亚硫酸氢钠等还原剂。聚合性单体为苯乙烯类单体及丙烯酸酯单体的聚合，优选使用自由基引发剂。

聚合引发剂优选用于使聚合后获得的聚合树脂为希望的分子量，关于其添加量，相对于聚合性单体100重量份，为0.1～10重量份。

着色剂没有特别限制，例如可以使用有机类染料、有机类颜料、无机类染料、无机类颜料等。

作为着色剂例如包括：单偶氮染料的金属络合物、C.I.直接红1、C.I.直接红4、C.I.酸性红1、C.I.碱性红1、C.I.酸性媒介红30、C.I.直接蓝1、C.I.直接蓝2、C.I.酸性蓝9、C.I.酸性蓝15、C.I.碱性蓝3、C.I.碱性蓝5、C.I.酸性媒介蓝7、C.I.直接绿6、C.I.碱性绿4、C.I.碱性绿6等染料；碳黑、乙炔黑、灯黑、磁铁矿、氧化钛、氧化锌、铬黄、氧化铁黄、喹啉黄色淀、镉黄、矿物坚牢黄、脐黄(Navel yellow)、萘酚黄S、汉撒黄G、永固黄NCG、酒石黄色淀、钼橙、永固橙GTR、耐硫化橙、阴丹士林、亮橙GK、联苯橙G、镉红、三氧化二铁、永固红4R、立索尔红、钙盐、吡唑啉酮红、艳洋红3B、艳洋红6B、茜素色淀、坚牢紫B、甲基紫色淀、铁蓝、钴蓝、碱性蓝色淀、维多利亚蓝色淀、喹吖酮、若丹明B、酞菁蓝、坚牢天蓝、颜料绿B、孔雀石绿色淀、坚牢黄绿G等公知的颜料。

着色剂的添加量相对于100重量份聚合性单体为5～300重量份。

脱模剂可以使用本领域常用的，例如石蜡类、高级(饱和直链)脂肪酸类(碳原子数12～50)、高级醇类(碳原子数8～32)、脂肪酸金属盐类、脂肪酸酰胺类、金属皂类、多元醇类等，特别优选石蜡。脱模剂可以单独使用一种，也可以同时使用两种以上。脱模剂的添加量相对于100重量份聚合性单体，为0.5～10重量份。

带电控制剂可以使用本领域常用的，例如苯胺黑、季铵盐、含金属偶氮染料、脂肪酸的金属盐等。带电控制剂可以单独使用一种，也可以同时使用两种以上。带电控制剂的添加量相对于100重量份聚合性单体，为0.5～2重量份。

混合物被投入到箱体1中，并由送液泵2导入到耐压喷嘴4。对积蓄在箱体1内的混合物在不进行聚合反应的范围内进行温度控制。此外，如上所述预先将混合物投入到箱体1中即可，通过在箱体1中设置搅拌装置等，可以使箱体1兼备混合机和积蓄槽的作用。

(S2)乳化工序

在乳化工序S2中，由加压泵3将传送的混合物在耐压性密闭容器内加压到10～50MPa，并将混合物导入到在从耐压性密闭容器延伸的耐压性配管上安装的耐压喷嘴4。

耐压喷嘴4使加压的混合物流过在其内部形成的流路而将该混合物乳化。通过将混合物乳化，获得将包含聚合性单体、聚合引发剂、着色剂、脱模剂的微小液滴分散到水性介质中的聚合性组成物。

乳化工序S2中的压力低于10MPa时，获得的聚合性组成物的微小液滴直径不够小，最终获得的调色剂粒径不够小。此外，压力高于50MPa时，获得的聚合性组成物的微小液滴直径产生不均，调色剂粒子的粒径分布变宽。

耐压喷嘴4可以使用可流过液体的一般的耐压喷嘴，特别优选使用具有多个流路的多重喷嘴。多重喷嘴的流路，可形成为以多重喷嘴的轴心为中心的同心圆状，或者多个流路在多重喷嘴的长度方向上基本平行地形成。作为多重喷嘴的具体例，入口直径及出口直径为0.05～0.35mm左右、长度为0.5～5cm的流路，形成为1个或多个、优选形成1～2个左右。此外可以使用在喷嘴内部不将流路形成为直线状的耐压喷嘴。作为这种耐压喷嘴，例如包括图3所示的喷嘴。

图3是示意地表示耐压喷嘴21的结构的剖视图。耐压喷嘴21在内部具有流路22。该流路22呈直线状，混合物通过在箭头23的方向上进入耐压喷嘴时的压力和流出时的压力差而被乳化，例如从耐压喷嘴21的出口排出微小液滴直径为3～8μm的聚合性混合物。在本例的耐压喷嘴21中，入口直径和出口直径形成为相同尺寸，但不限于此，也可使出口直径小于入口直径。另外，出口及入口的与流过方向垂直的截面被形成为圆形，但不限于此，也可形成为正多边形等。耐压喷嘴可设置一个，也可设置多个。

通过流过上述耐压喷嘴21，混合物被乳化而获得聚合性组成物。

经过包含耐压性密闭容器内及耐压喷嘴内的乳化工序S2，优选将混合物的液温保持在25℃以下。即使在混合物中添加有聚合禁止剂，在超过25℃的温度条件下，也有可能开始聚合性单体的聚合反应，因此在乳化工序S2中优选将混合物的液温保持在25℃以下。

进而，混合物的液温在耐压喷嘴4内上升，经过乳化工序S2而成为最高温。在耐压喷嘴4内的上升温度再高也不过5℃左右，因此为了经过乳化工序S2将混合物的液温保持在25℃以下，优选将耐压喷嘴4导入前的混合物的液温保持在20℃以下。

此外在耐压喷嘴4入口处的压力与在耐压性密闭容器内加压后的压力大致相同，但在耐压喷嘴4出口处的压力低于入口压力。耐压喷嘴4的入口压力为10～50MPa，出口压力为2～10MPa。

(S3)冷却工序

在冷却工序S3中，将从耐压喷嘴4排出的聚合性组成物导入到与耐压喷嘴4出口连接的冷却机5，进行冷却。导入到冷却机5前的聚合性组成物的液温为20～25℃，在冷却工序S3中使该液温下降到10～20℃。即，冷却工序S3中液温下降为5～15℃。

冷却机5可以使用具有耐压构造的一般的液体冷却机，例如可以使用如下冷却机：在聚合性组成物流过的配管的周围设置循环冷却介质(冷却水)的配管，通过使冷却介质循环来冷却聚合性组成物。在冷却机中优选使用蛇管式冷却机之类的冷却面积大的冷却机。并且优选如下结构：从冷却机入口到冷却机出口，冷却梯度变小(或者冷却能力逐渐下降)。从而更有效地实现微小液滴的小径化，最终获得的调色剂粒子的粒度分布更为尖锐。

冷却机5可以设置一个也可以设置多个。设置多个时，可以串列连接也可以并列连接。串列连接时，优选以使在聚合性组成物的流过方向上冷却能力逐渐下降的方式设置冷却机。

另外在冷却工序S3中，冷却机5的出口压力为0.4～2MPa。

(S4)减压工序

在减压工序S4中，将液温下降到10～20℃的聚合性组成物导入到减压模块6，进行减压。从减压模块6排出的聚合性组成物的压力为0.1MPa(大气压)。

减压模块6优选使用国际公开第03/059497号公报记载的多级减压装置。多级减压装置包括入口通路、出口通路和多级减压通路。入口通路，一端与冷却机5的出口连接且另一端与多级减压通路连接，将处于加压状态的聚合性组成物导入到多级减压通路。多级减压通路，一端与入口通路连接且另一端与出口通路连接，其进行减压以使经由入口通路导入到其内部的处于加压状态的聚合性组成物不会因漰沸而产生气泡(bubbling)。多级减压通路例如包括多个减压部件和多个连接部件。减压部件例如使用管状部件。连接部件例如使用环状密封部件。通过环状密封部件连接内径不同的多个管状部件，从而构成多级减压通路。例如如下形成的多级减压通路：从入口通路到出口通路，通过环状密封部件连接2～4个具有相同内径的管状部件A，接着通过环状密封部件连接一个与管状部件A相比为其二倍左右内径的大的管状部件B，进一步通过环状密封部件连接1～3个左右与管状部件B相比内径为其5～20％左右的较小的管状部件C。使处于加压状态的聚合性组成物流过这种多级减压通路内时，可以不产生冒泡地将该聚合性组成物减压到大气压、或与之接近的加压状态。出口通路，一端与多级减压通路连接，另一端是开放的排出口。在该多级减压装置中，可以构成为入口直径和出口直径相同，也可以使出口直径大于入口直径。

在本实施方式中，作为减压模块6不限于具有上述构成的多级减压装置，例如也可以使用减压喷嘴。

图4是示意地表示减压喷嘴36的构成的长度方向剖视图。在减压喷嘴36中，形成有在长度方向上贯通其内部的流路37。流路37形成为入口36a的直径大于出口36b的直径。进而在本实施方式中，流路37，在与聚合性组成物的流过方向的箭头38的方向垂直的方向上的截面，随着从入口36a靠近出口36b而逐渐变小，且连接入口36a及出口36b的截面的中心的假想直线形成为与流过方向平行。根据减压喷嘴36，从入口36a将处于加压状态的聚合性组成物导入到流路37内，减压后从出口36排出。可以设置一个或多个上述多级减压装置或减压喷嘴。设置多个时，可以串列设置，也可以并列设置。

在减压工序S4中减压后的聚合性组成物中，均匀微分散的着色剂及脱模剂包含在各个微小液滴中，微小液滴的液滴直径的分布尖锐(狭窄)。

(S5)聚合工序

在聚合工序S5中通过悬浊聚合法使聚合性组成物的微小液滴聚合，而获得聚合体微粒子。

如上所述从高压均化器排出的聚合性组成物，被导入到安装有搅拌叶片的反应器中，在预定温度下搅拌预定时间而进行聚合反应，获得聚合了微小液滴内的聚合性单体的聚合体微粒子(聚合调色剂粒子)的水分散液。

作为反应器可以使用例如住友重机械制造的マツクスブレンド(商品名)等。反应条件为：温度60～70℃、聚合引发剂最大1重量％、聚合时间3～9小时。

获得的聚合体的水分散液例如过滤而分离了水后，重新加入离子交换水，加温到预定温度并进行清洗。优选反复进行多次清洗。清洗后将聚合体过滤分离，之后进行干燥，获得聚合调色剂粒子。

这样获得的聚合调色剂粒子反映聚合前的微小液滴的特性。着色剂及脱模剂均匀分散到微小液滴中、且液滴直径的分布尖锐这一特性直接反映在调色剂粒子中，获得着色剂及脱模剂均匀分散、且粒度分布尖锐的调色剂粒子。

特别是由于粒度分布尖锐，因此可以实现不需要分级的无分级的调色剂制造方法。

图5是表示本发明的另一实施方式的调色剂制造方法的流程图，图6是表示本实施方式的高压均化器的构成的图。

在本实施方式中，与上述实施方式的不同在于，在乳化工序S2和冷却工序S3之间增加了冷却前减压工序S6。而作为高压均化器的构成，也在耐压喷嘴4和冷却机5之间连接有减压模块6。

冷却前减压工序S6是与减压工序S4基本相同的工序，使从耐压喷嘴4导入的聚合性组成物的压力下降并送出到冷却机5。

通过在冷却工序3之前进行减压，聚合性组成物的微小液滴的液滴直径分布进一步尖锐，最终获得的调色剂粒子的粒度分布也进一步尖锐。

在本发明的进一步其他实施方式中，在步骤S2的乳化工序中，在将混合物导入到耐压喷嘴4之前，对在液体混合介质中含有聚合性单体、聚合引发剂、着色剂、脱模剂的混合物分散液、和含有分散剂的水溶液分别加压，同时连续供给到混合容器内部的混合空间中进行混合。

通过在加压下连续地混合分散相和连续相，从而不需要预备分散工序，有效地制造粒度分布狭窄的调色剂。

在本发明的进一步其他实施方式中，在步骤S1的原料混合工序中，对在液体混合介质中含有聚合性单体、聚合引发剂、着色剂、脱模剂的分散液、和含有分散剂的水溶液分别加压，同时连续供给到混合容器内部的混合空间中进行混合，从而获得混合物。

对在液体混合介质中含有聚合性单体、聚合引发剂、着色剂、脱模剂的分散液、和含有分散剂的水溶液，在加压下连续地进行混合，从而连续地制造混合物，因此可以有效地制造调色剂。

由于可以获得各调色剂成分的均匀分散性进一步提高的聚合性组成物，因此可以使获得调色剂粒子中的着色剂及脱模剂的分散性良好、粒度分布尖锐的调色剂粒子的效果进一步提高。

详细地说，由供给泵对混合物分散液加压，从而在10～100MPa的加压下连续地供给到混合容器内部。另一方面，将相对于100重量份混合物分散液为1～100重量份的分散剂溶液在供给泵的加压下，以使供给速度为1～100L/小时的方式连续供给到混合容器内部。在混合容器内混合的混合物分散液和分散剂溶液作为混合物被导入到耐压喷嘴4。

[实施例]

实施例1

(混合物的调制)

首先将以下所示的调色剂原料添加到含有分散剂(十二烷基苯磺酸钠，0.5重量％)的水相中，用无泡混合机搅拌、混合，调制混合物。

聚合性单体：苯乙烯                 80重量份

            丙烯酸正丁酯           20重量份

聚合引发剂：AIBN                   0.5重量份

着色剂：碳黑(三菱化学MA7)          7重量份

脱模剂：石蜡                       3重量份

带电控制剂：CCA                    1重量份

(聚合性组成物的调制)

将上述混合物在耐压性密闭容器中加压到10MPa，并将其从在耐压性密闭容器上安装的耐压性配管供给到在该耐压性配管的出口安装的耐压喷嘴。

耐压喷嘴是以使孔径0.15mm的两个液体流过孔在喷嘴的长度方向上大致平行的方式形成的长度1cm的耐压性多重喷嘴。

耐压喷嘴入口的混合物的液温为10℃、施加到混合物上的压力为10MPa，耐压喷嘴出口的聚合性组成物的液温为15℃、施加到聚合性组成物上的压力为8MPa。

将从耐压喷嘴排出的聚合性组成物导入到与耐压喷嘴的出口连接的蛇管式冷却机，进行冷却。冷却机出口处的聚合性组成物的液温为10℃，施加到聚合性组成物上的压力为0.1MPa。

将从冷却机出口排出的聚合性组成物导入到与冷却机出口连接的减压装置，进行减压。在减压装置出口处施加在聚合性组成物上的压力为常压。

(聚合反应)

将如上得到的聚合性组成物放入安装有搅拌叶片的反应器中，在80℃下搅拌6小时，进行聚合反应，获得聚合调色剂粒子的水分散液。

过滤获得的水分散液而分离了水后，重新添加300份离子交换水，加温到30℃，再度浆液化，进行15分钟水清洗。反复进行5次该水清洗，将固体成分过滤分离后，由干燥器在35℃下干燥一昼夜，获得聚合调色剂粒子。

实施例2

实施例2除了将在耐压性密闭容器中施加的压力设为30MPa以外，与实施例1相同，制造了调色剂粒子。

实施例3

实施例3除了将在耐压性密闭容器中施加的压力设为50MPa以外，与实施例1相同，制造了调色剂粒子。

实施例4

实施例4除了将在耐压性密闭容器中施加的压力设为30MPa、耐压喷嘴入口处的混合物的液温设为15℃、耐压喷嘴出口处的聚合性组成物的液温设为20℃、进行冷却前减压工序S6以外，与实施例1相同，制造了调色剂粒子。

实施例5

除了将100重量份实施例1记载的调色剂原料、和100重量份含有分散剂(十二烷基苯磺酸钠，0.5重量％)的水溶液分别在20MPa的压力下，连续地以0.2L/小时的供给速度分别供给到混合容器中以外，与实施例1同样地进行乳化。在获得的聚合性组成物中添加200重量份离子交换水，放入到安装有搅拌叶片的反应器中，在80℃下搅拌6小时，进行聚合反应，获得聚合调色剂粒子的水分散液。

过滤获得的水分散液并分离了水后，重新添加300重量份离子交换水，加温到30℃，再度浆液化，进行15分钟水清洗。反复进行5次该水清洗，将固体成分过滤分离后，由干燥器在35℃下干燥一昼夜，获得聚合调色剂粒子。

比较例1

在比较例1中利用クリアミツクス(Clearmix，エムテクニツク公司制造)在常温、旋转1万次、10分钟的条件下进行乳化。分散剂等组成与实施例1相同。

比较例2

在比较例2中，除了在耐压性密闭容器中施加的压力设为30MPa、耐压喷嘴入口处的混合物的液温设为25℃、耐压喷嘴出口处的聚合性组成物的液温设为30℃以外，与实施例1相同，制造了调色剂粒子。

比较例3

在比较例3中，除了使在耐压性密闭容器中施加的压力低于10MPa以外，与实施例1相同，制造了调色剂粒子。

比较例4

在比较例4中，除了使在耐压性密闭容器中施加的压力高于50MPa以外，与实施例1相同，制造了调色剂粒子。

(调色剂粒子的体积平均粒径、粒度分布测定)

在电解液(商品名：ISOTON-II，Beckman Coulter公司制造)50ml中加入在实施例及比较例中获得的试样20mg及烷基醚硫酸酯钠1ml，使用超声波分散器(商品名：UH-50，SMT公司制造)以超声波频率20kHz分散处理3分钟，制备测定用试样。对于该测定用试样，使用粒度分布测定装置(商品名：Multisizer 3，Beckman Coulter公司制造)，在孔径20μm、测定粒子数50000计数的条件下进行测定，由试样粒子的体积粒度分布计算体积平均粒径及体积粒度分布的标准偏差。变动系数(CV值、％)根据下述公式计算。

CV值(％)＝(体积粒度分布的标准偏差/体积平均粒径)×100

在100份获得的调色剂粒子中，添加由有机硅烷偶合剂进行了疏水化处理的平均一次粒径为20nm的二氧化硅粒子0.7份及氧化钛1份。作为载体，以使调色剂的浓度为4％的方式分别调整混合体积平均粒径60μm的铁素体芯载体，制造双成分显影剂。利用获得的双成分显影剂如下形成评价用图像并进行评价。

<画质>

对基底污染、调色剂飞散进行评价，各评价项目中获得良好的结果时判定为画质良好。各项目的评价方法如下。

(基底污染)

目视评价图像形成后的转印纸上基底部的调色剂污染程度。评价基准如下。

○：良好

×：实际使用有问题

(调色剂飞散)

目视评价图像形成后在复印机内的调色剂飞散状态。评价基准如下。

○：良好

×：实际使用有问题

另外，对于基底污染、调色剂飞散，通过夏普株式会社制造的AR-620的改造机，使用各调色剂以图像面积率5％、连续输出50000张图表的耐久试验的实施后进行评价。

在各实施例及比较例中获得的调色剂粒子的体积平均粒径及变动系数(CV值)及评价结果如表1所示。

表1

比较例1中没有冷却工序S3及减压工序S4，因此得不到足够的粒度分布。比较例2中，乳化工序S2中的液温过高，因此粒度分布产生不均。比较例3中，乳化工序S2中的压力过低，因此体积平均粒径不够小。比较例4中，乳化工序S2中的压力过高，因此粒度分布产生不均。

各实施例获得了体积平均粒径足够小、且粒度分布尖锐、不需要分级的调色剂粒子。特别是，在进行冷却前减压的实施例4中，获得最好的粒度分布。

本发明在不脱离其主旨和主要特征的前提下可以各种方式实施。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范围所示，不受说明书正文的任何约束。并且，属于权利要求范围的变形、变更全部属于本发明的范围之内。

Claims (8)

1.一种调色剂粒子的制造方法，其特征在于，包括：

乳化工序，使在液体混合介质中含有聚合性单体、聚合引发剂、着色剂、脱模剂、分散剂的混合物，在10～50MPa的加压下经过耐压喷嘴进行乳化，获得聚合性组成物；

冷却工序，冷却获得的聚合性组成物；

减压工序，将冷却的聚合性组成物减压到大气压；和

聚合工序，将减压到大气压的聚合性组成物中的聚合性单体聚合，生成调色剂粒子。

2.根据权利要求1所述的调色剂粒子的制造方法，其特征在于，

上述混合物如下获得：对含有分散剂的水溶液和含有聚合性单体的分散液分别加压的同时连续供给到混合空间中进行混合。

3.根据权利要求1所述的调色剂粒子的制造方法，其特征在于，

在上述乳化工序中，将混合物的液温保持在25℃以下。

4.根据权利要求1所述的调色剂粒子的制造方法，其特征在于，

还包括在冷却工序之前对上述聚合性组成物进行减压的冷却前减压工序。

5.根据权利要求1所述的调色剂粒子的制造方法，其特征在于，

在上述乳化工序中，在使上述混合物经过耐压喷嘴之前将其保持在20℃以下。

6.根据权利要求1所述的调色剂粒子的制造方法，其特征在于，

在上述聚合工序中，通过悬浊聚合法将聚合性单体聚合。

7.一种调色剂粒子，其特征在于，通过权利要求1所述的制造方法获得。

8.一种双成分显影剂，其特征在于，包含权利要求7所述的调色剂粒子和载体。

Images