CN102103337A

CN102103337A - 用于静电潜像显影的调色剂以及图像形成方法

Info

Publication number: CN102103337A
Application number: CN201010588834.0A
Authority: CN
Inventors: 小原慎也; 安野政裕; 内野哲; 茂谷瞳; 春木秀仁
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 2009-12-18
Filing date: 2010-12-15
Publication date: 2011-06-22
Anticipated expiration: 2030-12-15
Also published as: US20110151371A1; CN102103337B; JP2011128406A

Abstract

本发明公开了用于静电潜像显影的调色剂以及图像形成方法。所述用于静电潜像显影的调色剂包含着色粒子和外添加剂，所述着色粒子包含粘结剂树脂和着色剂，其中所述外添加剂包含数均初级粒径为10～500nm的氮化硼粒子。本发明还公开了所述调色剂的制造方法。

Description

用于静电潜像显影的调色剂以及图像形成方法

本申请要求于2009年12月18日提交的日本专利申请2009-287402的优先权，在此引入该申请以供参考。

技术领域

本发明涉及用于静电潜像显影的调色剂以及使用该调色剂的图像形成方法。

背景技术

近年来，需要高性能的图像形成装置，尤为重要的是，其图像形成可以长期保持稳定的性能和高的图像质量，并且不对节约资源有负面影响。

因此，为了找到解决方法，重要的是提高调色剂图像的转印能力。提高转印能力对于长期形成高质量的图像是必要的。除此优点以外，其还导致例如降低调色剂消耗量和简化调色剂回收系统的优点，并且使得更易于采用节约资源和无污染的对策。

广泛应用的调色剂转印系统是通过在向转印材料侧施加与调色剂相反极性的偏压的同时依靠静电吸引力运行的。结果，当使用低电阻的无机粒子，例如具有优良电荷交换能力的氧化钛作为外添加剂时，由于转印电场中的电荷注入，转印材料上调色剂的电荷分布容易发生改变，这容易引起转印故障。

因此，为了实现提高的调色剂转印效率，必须降低调色剂的物理附着，并必须抑制静电荷的变化。

所以，如JP 2002-108001A所述，采用电绝缘性提高(低电荷交换能力)的溶胶-凝胶法二氧化硅作为外添加剂，充分确保在初始阶段的转印能力，但是溶胶-凝胶法二氧化硅向调色剂的固定并不充分，导致其难以长期保持提高的转印能力。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的在于提供用于静电潜像显影的调色剂和图像形成方法，所述调色剂实现高的图像质量和提高的耐久性，并使得更易于采用节约资源和无污染的对策。

作为大量研究的结果，本发明的目的通过下述内容实现。

1.本发明的一个方面涉及用于静电潜像显影的调色剂，其包含着色粒子和外添加剂，所述着色粒子包含粘结剂树脂和着色剂，其中，所述外添加剂包含数均初级粒径为10～500nm的氮化硼粒子。

2.本发明的另一方面涉及制造用于静电潜像显影的调色剂的方法，其包括下述步骤：形成包含粘结剂树脂和着色剂的着色粒子，和向着色粒子中加入外添加剂以形成附着有外添加剂的着色粒子，其中所述外添加剂包含数均初级粒径为10～500nm的氮化硼粒子。

3.本发明的另一方面涉及图像形成方法，其包括下述步骤：形成静电潜像，使用调色剂将静电潜像显影以形成调色剂图像，将调色剂图像转印至转印材料，和将转印的调色剂图像定影，其中，所述调色剂为上述1或2中所述的调色剂。

按照本发明，可以提供用于静电潜像显影的调色剂和使用该调色剂的图像形成方法，所述调色剂实现高的图像质量和提高的耐久性，并使得更易于采用节约资源和无污染的对策。

附图说明

图1示出本发明涉及的图像形成装置的实例的截面示意图。

具体实施方式

下文进一步说明本发明。

为了提高显影的调色剂图像的转印效率，外添加剂需要具有提高的电绝缘性能以降低调色剂粒子向中间转印体的物理附着量，并固定至着色粒子。

具有较高体积电阻率和较大粒径的溶胶-凝胶法二氧化硅是外添加剂常规技术中的主流。但是，球形大粒径二氧化硅粒子难以固定至着色粒子，并且转移至载体上或者迁移至着色粒子表面上的凹陷区域使得难以长期实现充分的效果。相反地，氮化硼具有非常高的电绝缘性和高的脱模能力，并且其平面结构使得易于和着色粒子保持充足的接触面积，从而满足上述条件。

具有平面形状的外添加剂粒子可以有利地保持与着色粒子足够的接触面积，极少引起例如包埋等问题。而且，氮化硼具有较高的体积电阻率，通过使用具有低介电常数和高脱模能力的氮化硼，可以提高转印能力，从而长期稳定地获得高质量图像。

氮化硼：

氮化硼是硼和氮的化合物，并且是非天然存在的陶瓷。

与碳类似，氮化硼包括在常温常压下稳定的六方晶系和在高压下稳定的立方晶系。氮化硼由熔融的硼酸酐(B₂O₃)和氮气或者氨与作为催化剂的磷酸钙一起合成。

六方晶系氮化硼广泛地形成六方形的网络结构，其中硼原子牢固地组合，并且垂直方向上连接各层的力是相对弱的范德华力，所以各面彼此易滑移。因此，氮化硼也被称作“白色石墨”。

网络结构牢固地形成，容易通过晶格振动传递热量，导致其在电绝缘体中具有最高的热导率。然而，其热膨胀系数较低，为铝的约十分之一。这样的高热导率与低热膨胀系数使其在陶瓷中具有最高的耐热冲击性，并且即使由1500℃或更高温度快速冷却，也不引起任何破坏。

氮化硼的莫氏硬度为2，与普通无机物相比，其硬度相对软，大致与石墨相当。

然而，平面氮化硼通常具有相对较大的粒径，一般大于1.0μm，因此作为外添加剂过大。在本发明中，发现氮化硼的莫氏硬度接近于2，可以使用湿式粉碎机破碎。可在常规的亨舍尔混合机中将粉碎的氮化硼外添加至着色粒子。

已证明为了实现本发明的有利效果，氮化硼的数均初级粒径优选10～500nm，更优选50～250nm，进一步优选50～150nm。落入上述范围内的粒径使其易于牢固地固定至着色粒子上，提高转印能力。

存在可用的公知湿式粉碎机用于粉碎氮化硼。在这些粉碎机中，优选使用氧化锆小球的介质型湿式粉碎机，其可易于控制粒径，并使得容易形成更小的粒子。

氮化硼的数均初级粒径可以通过下述方式测定。

具体而言，通过扫描电子显微镜以50,000倍的倍率对调色剂粒子进行拍照，测量所拍摄图像的100个氮化硼粒子的水平Feret直径，由该水平Feret直径计算其平均值。这里，当氮化硼粒子夹在2条垂直线之间时，这2条垂直线之间的距离被定义为水平Feret直径。当一个调色剂粒子上的氮化硼粒子的数目不足时，增加观测的调色剂粒子的数目。或者，将得到的拍摄图像引入扫描仪，并在图像处理分析仪(LUZEX AP，Nireco公司制造)中对存在于调色剂粒子表面上的氮化硼粒子进行二元处理，以确定100个粒子的水平Feret直径。

当氮化硼粒子以聚集体的形式存在于调色剂粒子表面上时，测量的是形成聚集体的初级粒子的粒径。

进一步地，通过扫描电子显微镜直接对氮化硼进行拍照，并且数均初级粒径也可以由所拍摄的图像测定。

相对于100质量份的着色粒子，加入的氮化硼的量优选0.5～5.0质量份，更优选1.0～4.0质量份。

氮化硼的体积电阻率优选不低于1×10¹³Ω·cm，并且优选其平面形状。体积电阻率不优选低于上述数值，否则会导致电荷变化性增加，使得难以维持静电带电性能并导致转印故障。另一方面，球形粒子形状可能导致在着色粒子上的固定不足的顾虑。

体积电阻率通过下述方式测定。在一对20cm²的圆形电极板(不锈钢板)的作为测量夹具的下部电极板上放置外添加剂粒子使得形成1～2mm厚的平坦层，所述圆形电极板连接至静电计(商标名：KEITHLEY 610C，KEYTHLEY公司制造)和高压电源(商标名：FLUKE 415B，FLUKE公司制造)。然后，将上部电极板置于外添加剂粒子上，并在上部电极板上放置4kg重物以除去空隙的同时，测定外添加剂粒子层的厚度；向两个电极板施加1000V的电压的同时，测定电流值，并基于下述公式(1)确定体积电阻率(ρ)：

公式(1)：

体积电阻率ρ＝V×S÷(A-A₀)÷d (Ω·cm)

其中，V是施加的电压(V)，S是电极板的面积(cm²)，A是测定的电流值(A)，A₀是施加电压为0时的初始电流值(A)，d是粒子层厚度。调色剂：

下文将说明本发明所涉及的调色剂。

本发明所涉及的调色剂至少包含外添加的氮化硼。构成本发明所涉及的调色剂的母体(也称为调色剂母体粒子，即添加外添加剂前的阶段的粒子)的着色粒子可以通过调色剂技术领域中公知的方法制备，所述方法例如，干式制粒法如粉碎法，以及湿式制粒法如乳液聚合凝聚法、悬浮聚合法、溶液悬浮法、聚酯分子扩连法等。

本发明所涉及调色剂的体积基准的中值粒径(D50v)优选不小于2μm且不大于8μm。当体积基准的中值粒径落入上述范围内时，即使是极微小的图像，例如200dpi(dpi：每一英寸或者2.54cm的点数)级的图像也可以如实地再现。

因此，落入上述范围内的体积基准的中值粒径使得有可能如实地再现包括照相图像的点图像，使得可形成与印刷图像相当或者更高水平的高度精确的彩色照相图像。在印刷领域里，特别是在以数百至数千单位的水平接收印刷命令的按需印刷中，可以快速地将包括高度精确的照相图像的全色彩、高图像质量的印刷品交付给客户。

可以使用与用于数据处理的计算机系统相连的Multisizer 3(Beckman Coulter公司制造)测定和计算调色剂的体积基准的中值粒径(D50v)。

将0.02g量的调色剂用20ml的表面活性剂溶液(使用纯水将包含表面活性剂组分的中性洗涤剂稀释10倍)处理，然后进行超声波分散1分钟以制备调色剂分散体。使用移液管将调色剂分散体引入至放置于样品架中的含有ISOTON II(Beckman Coulter公司制造)的烧杯中，直至所测到的浓度达到5至10％，分析仪的计数设定为25,000个粒子。Multisizer 3的孔直径为50μm。

调色剂的制造方法：

下面进一步描述本发明所涉及调色剂的制造方法。

本发明所涉及的调色剂包含着色粒子和附着于着色粒子表面的外添加剂，所述着色粒子至少含有粘结剂树脂和着色剂，换言之，调色剂粒子具有附着于着色粒子表面的外添加剂粒子。构成本发明所涉及调色剂的着色粒子(进行外添加处理之前的粒子)没有特别限制，并且可以通过任何常规的调色剂制造方法制造。即，调色剂可以通过应用如下调色剂制造方法制造：经由捏合、粉碎和分级步骤制造调色剂的粉碎法；使可聚合的单体聚合，并控制形状或大小以形成粒子的聚合法。

采用聚合法的调色剂制造方法的实例包括：乳液聚合凝聚法、悬浮聚合法、溶液悬浮法以及聚酯分子扩连法。如上文所述，采用聚合法的调色剂制造方法可以在粒子形成过程中控制调色剂粒子的形状或粒径，并优选用于制备本发明所涉及的着色粒子。

上述方法中，优选通过乳液聚合凝聚法制备，特别优选通过微乳液聚合和凝聚法制备，所述方法中多步聚合构成的以及通过乳液聚合得到的树脂粒子结合(coalesce)(凝聚/融合：粒子凝聚同时热融合)。

调色剂原料：

接下来，将参照具体实例对构成本发明所涉及调色剂的树脂、蜡、着色剂等进行说明。

当采用粉碎法、溶液悬浮法等制备着色粒子时，构成着色粒子的树脂可以使用本领域公知的各种树脂，例如乙烯基树脂，如苯乙烯树脂、(甲基)丙烯酰基树脂、苯乙烯-(甲基)丙烯酰基共聚物树脂、和烯烃树脂；聚酯树脂、聚酰胺树脂、聚碳酸酯树脂、聚醚树脂、聚(醋酸乙烯酯)树脂、聚砜、环氧树脂、聚氨酯树脂和尿素树脂。上述树脂可以单独或组合使用。

另一方面，当使用乳液聚合凝聚法、乳液聚合法等制造着色粒子时，用于获得构成着色粒子的树脂的可聚合单体可以单独或组合使用可聚合单体，如下文所述的所谓的可聚合乙烯基单体。

这种可聚合的乙烯基单体的具体实例如下所示。

(1)苯乙烯和苯乙烯衍生物：

苯乙烯、邻-甲基苯乙烯、间-甲基苯乙烯、对-甲基苯乙烯、α-甲基苯乙烯、对-苯基苯乙烯、对-乙基苯乙烯、2，4-二甲基苯乙烯、对-叔丁基苯乙烯、对-正己基苯乙烯、对-正辛基苯乙烯、对-正壬基苯乙烯、对-正癸基苯乙烯、对-正十二烷基苯乙烯；

(2)甲基丙烯酸酯衍生物：

甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸异丙酯、甲基丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸叔丁酯、甲基丙烯酸正辛酯、甲基丙烯酸2-乙基己酯、甲基丙烯酸硬脂酯、甲基丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸苯酯、甲基丙烯酸二乙基氨基乙酯、甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯；

(3)丙烯酸酯衍生物：

丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸异丙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸叔丁酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸正辛酯、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸硬脂酯、丙烯酸月桂酯、丙烯酸苯酯；

(4)烯烃类：

乙烯、丙烯、异丁烯；

(5)乙烯基酯：

丙酸乙烯酯、醋酸乙烯酯、苯甲酸乙烯酯；

(6)乙烯基醚：

乙烯基甲基醚、乙烯基乙基醚；

(7)乙烯基酮：

乙烯基甲基酮、乙烯基乙基酮、乙烯基己基酮；

(8)N-乙烯基化合物：

N-乙烯基咔唑、N-乙烯基吲哚、N-乙烯基吡咯烷酮；

(9)其他：

乙烯基化合物，例如乙烯基萘、乙烯基吡啶；丙烯酸或者甲基丙烯酸衍生物，例如丙烯腈、甲基丙烯腈和丙烯酰胺。

形成本发明所涉及调色剂中可用树脂的可聚合乙烯基单体还可以采用含有离子离解性基团作为单体侧链的单体，所述基团例如羧基、磺酸基或者磷酸基。

含有羧基的这种单体的实例包括：丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸、衣康酸、肉桂酸、富马酸、马来酸单烷基酯和衣康酸单烷基酯。含有磺酸基的单体的实例包括：苯乙烯磺酸、烯丙基磺基琥珀酸和2-丙烯酰氨基-2-甲基丙磺酸。含有磷酸基的这种单体的实例包括甲基丙烯酸酸性磷酸氧基乙酯(acidophosphooxyethyl methacrylate)。

交联结构树脂也可以通过使用多官能乙烯基化合物制备。其实例如下：

二甲基丙烯酸乙二醇酯、二丙烯酸乙二醇酯、二甲基丙烯酸二甘醇酯、二丙烯酸二甘醇酯、二甲基丙烯酸三甘醇酯、二丙烯酸三甘醇酯、二甲基丙烯酸新戊二醇酯和二丙烯酸新戊二醇酯。

涉及本发明的调色剂中可用的着色剂包括本领域公知的着色剂，其具体实例如下：

用于黑色调色剂的黑色着色剂的实例包括炭黑，例如炉法炭黑、槽法炭黑、乙炔黑、热裂炭黑和灯黑等。

进一步地，用于彩色调色剂的着色剂采用有机化合物颜料或者染料，具体实例如下所示：

品红或者红色着色剂包括C.I.颜料红2、C.I.颜料红3、C.I.颜料红5、C.I.颜料红6、C.I.颜料红7、C.I.颜料红15、C.I.颜料红16、C.I.颜料红48、C.I.颜料红53:1、C.I.颜料红57:1、C.I.颜料红60、C.I.颜料红63、C.I.颜料红64、C.I.颜料红68、C.I.颜料红81、C.I.颜料红83、C.I.颜料红87、C.I.颜料红88、C.I.颜料红89、C.I.颜料红90、C.I.颜料红112、C.I.颜料红114、C.I.颜料红122、C.I.颜料红123、C.I.颜料红139、C.I.颜料红144、C.I.颜料红149、C.I.颜料红150、C.I.颜料红163、C.I.颜料红166、C.I.颜料红170、C.I.颜料红177、C.I.颜料红178、C.I.颜料红184、C.I.颜料红202、C.I.颜料红206、C.I.颜料红207、C.I.颜料红209、C.I.颜料红222、C.I.颜料红238和C.I.颜料红169。

橙色或者黄色着色剂包括C.I颜料橙31、C.I.颜料橙43、C.I颜料黄12、C.I.颜料黄14、C.I.颜料黄15、C.I.颜料黄17、C.I.颜料黄74、C.I.颜料黄83、C.I.颜料黄93、C.I.颜料黄94、C.I.颜料黄138、C.I.颜料黄155、C.I.颜料黄162、C.I.颜料黄180和C.I.颜料黄185。

绿色或者青色着色剂包括C.I.颜料蓝2、C.I.颜料蓝3、C.I.颜料蓝15、C.I.颜料蓝15:2、C.I.颜料蓝15:3、C.I.颜料蓝15:4、C.I.颜料蓝16、C.I.颜料蓝17、C.I.颜料蓝60、C.I.颜料蓝62、C.I.颜料蓝66和C.I.颜料绿7。

染料包括C.I.溶剂红1、C.I.溶剂红49、C.I.溶剂红52、C.I.溶剂红58、C.I.溶剂红63、C.I.溶剂红111、C.I.溶剂红122、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16、C.I.溶剂黄19、C.I.溶剂黄21、C.I.溶剂黄33、C.I.溶剂黄44、C.I.溶剂黄56、C.I.溶剂黄61、C.I.溶剂黄77、C.I.溶剂黄79、C.I.溶剂黄80、C.I.溶剂黄81、C.I.溶剂黄82、C.I.溶剂黄93、C.I.溶剂黄98、C.I.溶剂黄103、C.I.溶剂黄104、C.I.溶剂黄112、C.I.溶剂黄162、C.I.溶剂蓝25、C.I.溶剂蓝36、C.I.溶剂蓝60、C.I.溶剂蓝70、C.I.溶剂蓝93和C.I.溶剂蓝95。

上述着色剂可以单独或组合使用。着色剂的含量优选为整个调色剂的1质量％～30质量％，更优选2质量％～20质量％。

将说明可用于本发明所涉及的调色剂中的蜡。本发明的调色剂中可以作为例如脱模剂使用的蜡是本领域公知的蜡，其实例包括：

(1)聚烯烃蜡例如聚乙烯蜡和聚丙烯蜡，(2)长链烃蜡例如石蜡和沙索蜡，(3)二烷基酮类蜡例如二硬脂基酮，(4)酯类蜡例如巴西棕榈蜡、褐煤蜡、三羟甲基丙烷三山嵛酸酯、四肉豆蔻酸季戊四醇酯、四山嵛酸季戊四醇酯、二乙酸二山嵛酸季戊四醇酯、三山嵛酸甘油酯、二硬脂酸1，18-十八烷二醇酯、偏苯三酸三硬脂酯和马来酸二硬脂基酯，以及(5)酰胺类蜡例如乙二胺二山嵛酰胺和偏苯三酸三硬脂酰胺。

本发明可以使用的蜡的熔点优选40～160℃，更优选50～120℃，进一步优选60～90℃。当熔点落入上述范围内时可以确保调色剂的热稳定性，并且可以实现稳定的调色剂图像形成，即使在相对低的温度下定影也不引起冷反印。调色剂中的蜡含量优选1质量％～30质量％，更优选5质量％～20质量％。

调色剂中还可以使用除了氮化硼以外的外添加剂(下文中也称为其他外添加剂)，其他添加剂的具体实例如下文所述。

添加至调色剂的外添加剂并无特殊限制，可以使用本领域公知的各种外添加剂。这种外添加剂的具体实例包括：无机氧化物例如二氧化硅、氧化铝、氧化钛和氧化钙；以及脂肪酸金属盐例如硬脂酸钙和硬脂酸锌。

为了提高热存储稳定性或环境稳定性，优选使用硅烷偶联剂、钛偶联剂、高级脂肪酸或者硅油对上述无机化合物进行表面处理。

相对于100质量份着色粒子，其他外添加剂的含量优选0.05～10质量份，更优选0.1～5质量份。

外添加剂可以通过使用常规公知的混合机添加，所述混合机例如湍流混合机、亨舍尔混合机、诺塔(Nauta)混合机、V型混合机。

显影剂：

本发明所涉及的显影剂可以作为单组分显影剂或双组分显影剂使用。

当本发明所涉及的调色剂用作双组分显影剂时，作为双组分显影剂的载体使用的磁性粒子可以使用常规公知的材料，例如：金属如铁、铁氧体和磁铁矿以及上述金属的合金，以及金属如铝或铅。其中，优选铁氧体粒子。载体的体积基准的平均粒径优选15～100μm，更优选25～80μm。

图像形成方法：

图1示出当本发明所涉及的调色剂作为双组分显影剂使用时可用的示例性图像形成装置的截面示意图。

图1中，标记1Y、1M、1C和1K分别为感光体，4Y、4M、4C和4K分别为显影器件，5Y、5M、5C和5K分别为作为一次转印设备的一次转印辊，5A是作为二次转印设备的二次转印辊，6Y、6M、6C和6K分别为清洁器件，7是中间转印单元，8是加热辊形式的定影器件，70是中间转印体单元。

所述图像形成装置被称作串联彩色图像形成装置，其主要组成包括：多个图像形成部分10Y、10M、10C和10K，环形带形式的中间转印材料单元7，运送记录件P的给纸运送设备21，作为定影设备的热辊型定影器件8。原始图像读取器件SC设置在图像形成装置体A的上部。

作为各感光体的不同颜色调色剂图像之一，形成黄色图像的图像形成部分10Y包含：作为第一感光体的鼓形感光体1Y，以及设置在感光体1Y周围的静电充电设备2Y、曝光设备3Y、显影设备4Y、作为一次转印设备的一次转印辊5Y和清洁设备6Y。作为各感光体的另一种不同颜色调色剂图像，形成品红色图像的图像形成部分10M包含：作为第一感光体的鼓形感光体1M，以及设置在感光体1M周围的静电充电设备2M、曝光设备3M、显影设备4M、作为一次转印设备的一次转印辊5M和清洁设备6M。

进一步地，作为各感光体的不同颜色调色剂图像之一，形成青色图像的图像形成部分10C包含：作为第一感光体的鼓形感光体1C，以及设置在感光体1C周围的静电充电设备2C、曝光设备3C、显影设备4C、作为一次转印设备的一次转印辊5C和清洁设备6C。另外，作为各感光体的不同颜色调色剂图像之一，形成黑色图像的图像形成部分10K包含：作为第一感光体的鼓形感光体1K，以及设置在感光体1K周围的静电充电设备2K、曝光设备3K、显影设备4K、作为一次转印设备的一次转印辊5K和清洁设备6K。

环形带形式的中间转印单元7通过多个辊转动，并且具有可回转(pivotably)支持的作为环形带形式的第二图像载体的中间转印材料70。

在图像形成部分10Y、10M、10C和10K中所形成的各色图像分别通过一次转印辊5Y、5M、5C和5K依次转印至环形带形式的移动的中间转印材料(70)上，从而形成复合彩色图像。容纳在给纸盒20中的作为最终转印材料的纸记录件P等，由给纸运送设备21给纸并通过多个中间辊22A、22B、22C、22D和抵抗辊23运送至二次转印辊5b，并将彩色图像一起二次转印至记录件P上。转印有彩色图像的记录件(P)通过热辊型定影器件8定影，由出纸辊25夹持，并放置于机器外部的出纸盘26上。

通过作为二次转印设备的二次转印辊5A将彩色图像转印至记录件P上以后，与记录材料P分离的环形带形式的中间转印材料70通过清洁设备6A除去任何残留的调色剂。

在图像形成过程中，一次转印辊5K一直与感光体1K接触。其他一次转印辊5Y、5M和5C仅在形成彩色图像时分别与各自对应的感光体1Y、1M和1C接触。

二次转印辊5A仅在记录件P通过以进行二次转印时与环形带形式的中间转印材料70相接触。

图像形成部分10Y、10M、10C和10K垂直排列。环形带中间转印材料单元7设置在感光体1Y、1M、1C和1K的左侧。中间转印材料单元7包括可以通过辊71、72、73、74、76和77转动的环形带中间转印材料70，一次转印辊5Y、5M、5C和5K以及清洁设备6A。

因此，通过带电、曝光和显影在感光体1Y、1M、1C和1K上形成调色剂图像，各个颜色的调色剂图像叠加在环形带中间转印材料70上，一起转印至记录件P，并在定影器件8中通过加热和加压而定影。调色剂图像转印至记录件P上以后，感光体1Y、1M、1C和1K各自被清洁器件6Y、6M、6C和6K清洁，除去残留的调色剂，并进入下一个带电、曝光和显影的循环以进行图像形成。

实施例

将参考实施例进一步说明本发明，但本发明决不限于此。

制备着色粒子1

(1)制备树脂粒子1H：

在装备有搅拌器、温度传感器、冷凝器和氮气引入装置的反应容器中，将7.08质量份的阴离子表面活性剂十二烷基硫酸钠溶解于3010质量份去离子水中制备表面活性剂溶液(水性介质)。将反应容器中的温度升高至80℃，并在氮气流下以230rpm的速度搅拌表面活性剂溶液。

将9.2质量份过硫酸钾(KPS)溶解于200质量份去离子水中制成的聚合引发剂溶液加入上述表面活性剂溶液中，并控制反应容器内的温度为75℃。然后，以1小时向其加入由下述化合物组成的混合溶液1A。

苯乙烯 69.4质量份

丙烯酸正丁酯 28.3质量份

甲基丙烯酸 2.3质量份

然后，在75℃继续搅拌2小时进行聚合，从而制备树脂粒子分散体1H。

(2)制备树脂粒子1HM：

向装备有搅拌器的烧瓶中加入下述化合物：

苯乙烯 97.1质量份

丙烯酸正丁酯 39.7质量份

甲基丙烯酸 3.22质量份

3-巯基丙酸正辛酯 5.6质量份

然后，向其加入下述化合物：

季戊四醇四山嵛酸酯 98.0质量份

然后，在90℃加热的同时使该化合物溶解以制备混合物1B。

接着，向装备有搅拌器、温度传感器、冷凝器和氮气引入装置的反应容器中，加入1.6质量份十二烷基硫酸钠溶解于2700质量份去离子水中制成的表面活性剂溶液，并在98℃下加热。向该表面活性剂溶液中加入以固体计28质量份的前述树脂粒子分散体，并向其加入混合物1B。随后，使用设有回路的机械分散装置CLEARMIX(由M Technique有限责任公司制造)将该混合物分散8小时以制备分散体(乳液)。

接下来，将5.1质量份过硫酸钾(KPS)溶解于80质量份去离子水中制成的引发剂溶液以及750质量份去离子水加入前述分散体中，并在98℃下搅拌混合物12小时以进行聚合。从而制备出具有用树脂覆盖树脂粒子1H的表面的复合结构的树脂粒子1HM的分散体。

(3)制备树脂粒子1HML：

将7.4质量份过硫酸钾(KPS)溶解于200质量份去离子水中制成的引发剂溶液加入前述树脂粒子分散体1HML中，并控制温度为80℃。然后，以1小时向其滴加由下述化合物组成的混合物1C。

苯乙烯 277质量份

丙烯酸正丁酯 113质量份

甲基丙烯酸 9.21质量份

3-巯基丙酸正辛酯 10.4质量份

在滴加完毕后，继续在上述温度下加热搅拌2小时以进行聚合。然后，将反应混合物冷却至28℃以制备具有用树脂覆盖树脂粒子1HM表面的复合结构的树脂粒子1HML的分散体。

(4)制备着色剂分散体1BK：

将90质量份的阴离子表面活性剂月桂酸钠在搅拌下加入到1600质量份去离子水中制备表面活性剂溶液。在搅拌表面活性剂溶液的同时，向其逐渐加入400质量份的着色剂炭黑Regal 330R(由Cabot Corporation制造)。

加入炭黑后，使用机械分散装置CLEARMIX(由M Technique有限责任公司制造)进行分散处理，直至炭黑的粒径达到200nm以制备着色剂分散体1Bk。

制备着色粒子1：

向装备有搅拌器、温度传感器、冷凝器和氮气引入装置的反应容器中加入以固体成分计360质量份的树脂粒子1HML的分散体、1800质量份去离子水和以固体成分计28.8质量份的着色剂分散体1Bk。然后，控制反应容器内的温度为30℃，并加入5mol/L的氢氧化钠水溶液调节pH值至10.6。

完成前述调节以后，在30℃下搅拌的同时，以10分钟加入由52.6质量份六水合氯化镁溶解于72质量份去离子水中制成的水溶液。完成加入后，将反应混合物放置3分钟。

然后，以60分钟将反应混合物的温度升高至75℃以引发粒子的凝聚。继续凝聚，同时使用Multisizer 3(Beckman Coulter公司制造)测定凝聚粒子的粒径。

当凝聚粒子的体积基准的中值粒径达到6.5μm时，向其中加入115质量份氯化钠溶解于700质量份去离子水的水溶液，以终止粒子生长。进一步地，在90℃下，边搅拌边进行熟化6小时，以继续粒子的融合。然后，将反应体系冷却至30℃并停止搅拌。

对由此通过凝聚和融合制得的着色粒子进行固-液分离，并使用35℃的去离子水反复洗涤数次，从而制得着色粒子1。

制备外添加剂

(1)制备氮化硼1：

将去离子水加入平均粒径为30μm的微粒氮化硼中，使氮化硼与去离子水的比例为40/60。然后，向每100质量份的氮化硼中加入0.02质量份的水溶性阳离子共聚物分散体，并使用台式Attritor型介质搅拌磨将其与直径0.3mm的氧化锆小球混合，并且在填充率为170％以及圆周速度为10m/s下进行湿式粉碎。然后，分离出氧化锆小球，在使用去离子水洗涤并使用介质流化干燥机干燥后，制备出氮化硼1。由此制备的氮化硼1的数均初级粒径为50nm，体积电阻率为3.5×10¹⁴Ω·cm。

(2)制备氮化硼2～5：

氮化硼2～5分别以与上述氮化硼1相同的方式制备，除了改变粉碎条件。

(3)制备石墨1～2、云母1～2和高岭土1～2：

以与上述氮化硼1相同的方式分别制备石墨1和2、云母1和2、高岭土1和2，除了将氮化硼替换为石墨、云母或高岭土，并改变粉碎条件。

(4)准备二氧化硅1：

还准备了市售的溶胶-凝胶法二氧化硅(由Shinetsu Kagaku Kogyo有限责任公司制造)，后文中也简称为二氧化硅。

氮化硼2～5、石墨1～2、云母1～2、高岭土1～2和二氧化硅1的数均初级粒径和体积电阻率如表1所示。

制备调色剂1～12

(1)制备调色剂1：

向100质量份上述着色粒子1中加入下述化合物作为外添加剂。

氮化硼 12.5质量份

疏水性二氧化硅(数均初级粒径：12nm) 1.0质量份

疏水性二氧化钛(数均初级粒径：12nm) 0.5质量份

使用亨舍尔混合机(由Mitsui Kozan公司制造)在30℃的温度以及搅拌桨叶会聚度(convergence)为35m/s下进行外添加处理，并使用具有45μm孔的筛网除去粗粒子来制备调色剂1。

(2)制备调色剂2～12：

调色剂2～12分别以与调色剂1相同的方式制备，除了将添加至着色粒子1的氮化硼1替换为氮化硼2～5、石墨1～2、云母1～2、高岭土1～2和二氧化硅1中的任一种。

制备显影剂

将100质量份铁氧体和5质量份甲基丙烯酸环己酯/甲基丙烯酸甲酯的共聚物树脂粒子(共聚比例：5/5)加入装备有搅拌桨叶的高速混合机中，在120℃下混合30分钟，通过机械冲击力的作用在铁氧体芯的表面上形成树脂涂层，从而制备体积基准的中值粒径为40μm的载体。

使用激光折射型粒径分析仪HELOS(由SYMPATEC公司制造)测定载体的体积基准的中值粒径。

将制备的各调色剂1～12加入上述载体中，使调色剂含量为7质量％，然后将其置于微型V型混合机(Tsutsui Rikagakuki有限责任公司制造)中，在转速为45rpm下混合30分钟，从而分别制备显影剂1～12。

评价

使用市售的全色复合机bizhub PRO C6500(由Konica Minolta Business Technologies Inc.制造)，并将上述各显影剂放入其中，进行评价。

转印能力：

在初始阶段和打印5,000张空白纸后，打印10厘米见方的实心图像，分别测定显影并附着于图像载体(感光体)上的黑色调色剂的质量以及转印并附着于高质量纸上的黑色调色剂的质量，计算下式所定义的转印效率作为转印能力的度量。

转印效率不低于80％被评价为实际可接受。

转印效率＝[(附着于高质量纸上的黑色调色剂的量)/(附着于感光体上的黑色调色剂的量)]×100(％)

外添加剂的特性及其性能的评价结果如表1所示。

表1

如表1所示，证明本发明的实施例1～4显示出优良的特性，而相反比较例1～8的特性较差。

Claims

1.一种用于静电潜像显影的调色剂，其包含调色剂粒子，所述调色剂粒子各自包含着色粒子和外添加剂，所述着色粒子包含粘结剂树脂和着色剂，其中，所述外添加剂包含数均初级粒径为10～500nm的氮化硼粒子。

2.根据权利要求1中所述的调色剂，其中，氮化硼粒子的体积电阻率不低于1×10¹³Ω·cm。

3.根据权利要求1中所述的调色剂，其中，氮化硼粒子的数均初级粒径为50～250nm。

4.根据权利要求1中所述的调色剂，其中，氮化硼粒子的数均初级粒径为50～150nm。

5.根据权利要求1中所述的调色剂，其中，相对于100质量份着色粒子，氮化硼粒子的含量为0.5～5.0质量份。

6.一种用于静电潜像显影的调色剂的制造方法，所述调色剂包含调色剂粒子，该方法包括下述步骤：

形成包含粘结剂树脂和着色剂的着色粒子，和

向着色粒子中加入外添加剂以形成外添加剂附着于着色粒子的调色剂粒子，

其中所述外添加剂包含数均初级粒径为10～500nm的氮化硼粒子。

7.根据权利要求6中所述的方法，其中，氮化硼粒子的体积电阻率不低于1×10¹³Ω·cm。

8.根据权利要求6中所述的方法，其中，氮化硼粒子的数均初级粒径为50～250nm。

9.根据权利要求6中所述的方法，其中，氮化硼粒子的数均初级粒径为50～150nm。

10.根据权利要求6中所述的方法，其中，相对于100质量份着色粒子，氮化硼粒子的含量为0.5～5.0质量份。