CN104007626A - 光辉性色调剂、静电荷图像显影剂和色调剂盒 - Google Patents

光辉性色调剂、静电荷图像显影剂和色调剂盒 Download PDF

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Abstract

本发明涉及光辉性色调剂、静电荷图像显影剂和色调剂盒。所述光辉性色调剂包含金属颜料，并且所述光辉性色调剂中的Fe含量为0.001重量%～2重量%。

Description

光辉性色调剂、静电荷图像显影剂和色调剂盒
技术领域
本发明涉及光辉性色调剂、静电荷图像显影剂和色调剂盒。
背景技术
为了形成光亮度类似金属光泽的图像，使用光辉性色调剂。
为了提供能够形成高品质彩色打印成品的色调剂组合物，日本特开平05-281779号公报(专利文献1)公开了一种色调剂组合物，其包含：树脂颗粒；颜料；和着色的高导电性磁性组合物，该组合物包含：含金属的芯；含有选自由铜、银、钴、锡、金、锰、钛、镁、钒、铬、锌、镉、铟、铑、铌、铂和铝组成的组中的轻度着色的金属的芯上的被覆物；和含有与轻度着色的金属相接触的基本无色的金属卤化物的顶涂层。
为了对尚不能赋予漂浮(leafing)性的树脂涂覆型金属颜料赋予漂浮性和对其上附着有着色颜料的着色金属颜料赋予漂浮性，日本特开2003-012964号公报(专利文献2)公开了一种金属颜料组合物，其包含：金属颜料；和在末端具有CF3基团的结构式的硅烷偶联剂和/或其水解产物或其缩合物。作为水解催化剂，可以使用选自由磷酸、多磷酸、钼酸、磷钼酸、过氧化多钼酸、钒酸、铬酸、硫酸、盐酸、硝酸、膦酸、烷基膦酸以及它们的盐组成的组中的至少一种，以及选自由具有6个以下碳原子的烷基胺、具有6个以下碳原子的亚烷基二胺、具有6个以下碳原子的烷醇胺、含氨基的硅烷偶联剂和氨组成的组中的至少一种。
发明内容
本发明的目的在于提供可以防止光辉性图像的光辉性因变色而下降的光辉性色调剂。
根据本发明的第一方面，提供了一种光辉性色调剂，所述光辉性色调剂包含金属颜料，其中，Fe含量为0.001重量%～2重量%。
根据本发明的第二方面，在第一方面所述的光辉性色调剂中，通过X射线光电子能谱仪(XPS)测定的表面中的Fe含量为0.0005重量%～2重量%。
根据本发明的第三方面，在第一方面所述的光辉性色调剂中，所述金属颜料含有Al。
根据本发明的第四方面，在第三方面所述的光辉性色调剂中，所述金属颜料还含有Fe。
根据本发明的第五方面，在第三方面所述的光辉性色调剂中，所述金属颜料的表面被覆有含Fe层。
根据本发明的第六方面，在第一方面所述的光辉性色调剂中，当形成实心图像时，在用测角光度计以入射角为-45°的入射光照射图像时，所测得的受光角为+30°处的反射率A与受光角为-30°处的反射率B之比(A/B)为2～100。
根据本发明的第七方面，在第六方面所述的光辉性色调剂中，平均圆当量直径D长于平均最大厚度C。
根据本发明的第八方面，在第六方面所述的光辉性色调剂中，当观察色调剂颗粒的厚度方向的截面时，使得所述截面内的所述色调剂的长轴方向与所述金属颜料的长轴方向之间的角度为-30°～+30°而存在的金属颜料颗粒的数目为观察到的金属颜料颗粒总数的60%以上。
根据本发明的第九方面，第一方面所述的光辉性色调剂还包含聚酯树脂作为粘合剂树脂。
根据本发明的第十方面，在第九方面所述的光辉性色调剂中，所述聚酯树脂的重均分子量(Mw)为5,000～1,000,000。
根据本发明的第十一方面，在第九方面所述的光辉性色调剂中，所述聚酯树脂的分子量分布Mw/Mn为1.5～100。
根据本发明的第十二方面，第一方面所述的光辉性色调剂还包含防粘剂，其中，所述防粘剂的熔融温度为50℃～110℃。
根据本发明的第十三方面，在第一方面所述的光辉性色调剂中，体积平均粒径为1μm～30μm。
根据本发明的第十四方面，提供了一种静电荷图像显影剂，所述静电荷图像显影剂包含第一方面所述的光辉性色调剂。
根据本发明的第十五方面，提供了一种色调剂盒，所述色调剂盒容纳有第一方面所述的光辉性色调剂，并且能够在图像形成装置中装卸。
根据本发明的第一方面～第十三方面，与Fe含量在0.001重量%～2重量%范围之外的情况相比，可以提供防止光辉性图像的光辉性因变色而下降的光辉性色调剂。
根据本发明的第十四方面，与Fe含量在0.001重量%～2重量%范围之外的情况相比，可以提供防止光辉性图像的光辉性因变色而下降的静电荷图像显影剂。
根据本发明的第十五方面，与Fe含量在0.001重量%～2重量%范围之外的情况相比，可以提供容纳有防止光辉性图像的光辉性因变色而下降的光辉性色调剂的色调剂盒。
附图说明
现将基于以下附图详细描述本发明的示例性实施方式，其中：
图1是说明定影在记录介质表面上的光辉性图像的定影状态的图示；
图2是示意性显示示例性实施方式的色调剂的截面图；
图3是说明该示例性实施方式的色调剂的制造中使用的螺杆挤出机的实例的螺杆状态的图示；
图4是显示应用该示例性实施方式的图像形成装置的构造的示意图；
图5是显示该示例性实施方式的处理盒的实例的构造的示意图。
具体实施方式
下面将详细描述本发明的光辉性色调剂、静电荷图像显影剂、色调剂盒、处理盒、图像形成装置和图像形成方法的示例性实施方式。
光辉性色调剂
示例性实施方式的光辉性色调剂(下文可称为本示例性实施方式的色调剂)包括金属颜料，并且其Fe含量为0.001重量%～2重量%。
在本示例性实施方式中，“光辉性”是指由本示例性实施方式的色调剂形成的图像在目视确认时具有如金属光泽这样的亮度。
使用本示例性实施方式的色调剂，可以防止光辉性图像的光辉性因变色而下降。尽管原因尚不清楚，不过据推测如下。
作为光辉性图像变色的原因，可以举出因光辉性图像中包含的金属颜料的氧化或因活性氧引起的粘合剂树脂的劣化。
图1是说明定影在记录介质表面上的光辉性图像的定影状态的图示。图1中，定影在记录介质1表面上的光辉性图像3包含薄片状金属颜料4。金属颜料4可能露出于光辉性图像3的表面上。光辉性图像3表面上露出的金属颜料4受到氧化，并由于空气中的水分等的影响而变色。结果，光辉性图像的光辉性出现下降。
本示例性实施方式的色调剂包含特定的Fe量。Fe容易氧化，当其量较少时，Fe即使在目视观察时也不会被觉察到。由于Fe比金属颜料更容易氧化，因而可以防止金属颜料的氧化和粘合剂树脂的劣化。结果，据推测，可以防止光辉性图像的变色。
在本示例性实施方式的色调剂中，Fe含量为0.001重量%～2重量%。当Fe含量大于2重量%时，离子在高湿度下可能流出，可能由于色调剂的带电量减小等原因而出现图像缺失。另一方面，当Fe含量小于0.001重量%时，Fe可能不能防止金属颜料的氧化和粘合剂树脂的劣化。
本示例性实施方式的色调剂中Fe含量优选为0.005重量%～1重量%，更优选为0.01重量%～0.5重量%。
本示例性实施方式的色调剂中包含的Fe源没有特别限制。不过，色调剂中可以包含独立于金属颜料存在的含Fe成分，或者可以使用含Fe的金属颜料。
在本示例性实施方式中，Fe含量是通过X射线荧光分析(XRF)测定的值。下文将描述XRF的测量条件和测量样品制备方法。
在本示例性实施方式的色调剂中，通过X射线光电子能谱仪(XPS)测定的表面中的Fe含量优选为0.0005重量%～2重量%，更优选为0.005重量%～1重量%，特别优选为0.01重量%～0.5重量%。当色调剂表面中的Fe含量为0.0005重量%～2重量%时，可进一步防止光辉性图像的变色。
在本示例性实施方式中，X射线光电子能谱仪(XPS)的测量条件如下文所述。
关于本示例性实施方式的色调剂，当形成实心图像时，在用测角光度计以入射角为-45°的入射光照射图像时，所测得的受光角为+30°处的反射率A与受光角为-30°处的反射率B之比(A/B)为2～100。
该比例(A/B)为2以上的情况意味着，与入射光照射侧(“负角”侧)相反的一侧(“正角”侧)的反射比入射光照射侧(“负角”侧)的反射更大，即意味着入射光的漫反射受到抑制。当产生使入射光沿各个方向反射的漫反射并目视确认反射光时，颜色将看起来发暗。因此，当比例(A/B)小于2时，即使目视确认反射光，也无法确认光泽度，因而光辉性可能变差。
另一方面，当比例(A/B)超过100时，可观察到反射光的视角过于狭窄，且正反射光分量较大。因此，取决于角度可能观察到图像为黑暗图像。另外，也难以制造比例(A/B)超过100的色调剂。
该比例(A/B)更优选为50～100，还更优选为60～90，且特别优选为70～80。
测角光度计对比例(A/B)的测定
首先，将描述入射角和受光角。在本示例性实施方式中，在使用测角光度计测定时，将入射角设定为-45°。这是因为对于具有较宽范围的光泽度的图像而言，可以实现高测量灵敏度。
另外，将受光角设定为-30°和+30°的原因在于，在光辉性图像和无光辉图像的评价中达到了最高的测量灵敏度。
接下来描述比例(A/B)的测量方法。
在本示例性实施方式中，在测量比例(A/B)时，首先以下述方法形成“实心图像”。将作为样品的显影剂装入由富士施乐株式会社制造的DocuCentre-III C7600的显影装置中，并于190℃的定影温度和4.0kg/cm2的定影压力在记录纸(OK Topcoat+纸，由Oji Paper Co.,Ltd.制造)上形成色调剂量为4.5g/cm2的实心图像。“实心图像”是指覆盖率为100%的图像。
通过使用日本电色工业株式会社制造的作为测角光度计的分光式变角色差仪GC5000L，使入射角为-45°的入射光照射在所形成的实心图像的图像部分上，并测量受光角为+30°处的反射率A和受光角为-30°处的反射率B。对于波长为400nm～700nm的光以20nm的间隔测量各反射率A和反射率B，并将其定义为各波长下的反射率的平均值。从上述测量结果计算比例(A/B)。
色调剂的构成
从满足上文所述的比例(A/B)的角度而言，本示例性实施方式的色调剂优选满足以下要求(1)和(2)。
(1)色调剂的平均圆当量直径D长于平均最大厚度C。
(2)当观察色调剂颗粒的厚度方向的截面时，使得该截面内的色调剂的长轴方向与金属颜料的长轴方向之间的角度为-30°～+30°而存在的金属颜料颗粒的数目为观察到的金属颜料颗粒总数的60%以上。
图2显示了示意性示出满足上述要求(1)和(2)的色调剂的截面图；图2所示的示意图是色调剂在其厚度方向上的截面图。
图2所示的色调剂2是圆当量直径大于厚度L的薄片状色调剂，并包含金属颜料4，且各颗粒具有薄片样形状。
如图2所示，在色调剂2具有圆当量直径大于厚度L的薄片形状的情况中，当在图像形成的显影步骤或转印步骤中使色调剂移动至图像保持体、中间转印体或记录介质等时，色调剂倾向于移动以最大程度地抵消色调剂的电荷。因此，据认为色调剂排列为使附着面积变得最大。换言之，据认为薄片状色调剂排列为使其扁平表面侧面向色调剂最终转印至的记录介质的表面。另外，在图像形成的定影步骤中，据认为还通过定影期间的压力使薄片状色调剂颗粒排列为使其扁平表面侧面向记录介质的表面。
因此，在色调剂中所含的薄片状金属颜料颗粒中，据认为满足要求(2)中所述的“该截面内的色调剂的长轴方向与金属颜料的长轴方向之间的角度为-30°～+30°”的金属颜料颗粒排列为使其提供最大面积的表面侧面向记录介质的表面。据认为，当用光照射以此方式形成的图像时，引起入射光漫反射的金属颜料的比率受到抑制并因此可以实现比例(A/B)的上述范围。此外，当引起入射光漫反射的金属颜料的比率受到抑制时，反射光强度随视角显著变化，由此获得更为理想的光辉性。
下面将描述本示例性实施方式的色调剂的成分。
本示例性实施方式的色调剂被构造为包含色调剂颗粒和必要时的外添剂。
色调剂颗粒被构造为包含例如粘合剂树脂、金属颜料和必要时的防粘剂和其他添加剂。
金属颜料
作为本示例性实施方式中使用的金属颜料，例如可以使用以下颜料。可以举出诸如铝粉末、黄铜粉末、青铜粉末、镍粉末和锌粉末等金属粉末。
其中，从可获得性和容易获得薄片形状的角度考虑，优选的是含铝(Al)的颜料作为本示例性实施方式中使用的金属颜料。
当使用含Al颜料作为金属颜料时，金属颜料中的Al含量优选为40重量%～100重量%，更优选为60重量%～98重量%。
除Al以外，本示例性实施方式中使用的金属颜料还可包含Fe。关于金属颜料中Al与Fe的含量比(以重量计)，相对于Al，Fe优选为0重量%～5重量%，更优选为0.001重量%～2重量%。通过XRF测定金属颜料中的Fe含量。
本示例性实施方式中使用的金属颜料可以表面被覆有含Fe层。当金属颜料的表面被覆有含Fe层时，含Fe层起到薄膜的作用，由此使得金属颜料难以氧化，并防止出现图像不均匀。
金属颜料表面上被覆的含Fe层的厚度优选为5nm～500nm，更优选为10nm～200nm。
可以举出以下方法作为在金属颜料表面涂覆含Fe层的方法。
使金属颜料和10%的氯化铁水溶液相互混合，并在25℃对该混合物搅拌一定时间，以使氯化铁均匀地附着在金属颜料表面上。对所获得的材料进行过滤，然后真空干燥，由此获得铁涂覆的金属颜料。
在本示例性实施方式的色调剂中，相对于100重量份下文所述的粘合剂树脂，金属颜料的含量优选为1重量份～70重量份，更优选为5重量份～50重量份。
粘合剂树脂
粘合剂树脂的实例包括由以下单体的均聚物或组合这些单体中的两种以上获得的共聚物形成的乙烯基树脂：如苯乙烯(例如，苯乙烯、对氯苯乙烯和α-甲基苯乙烯)、(甲基)丙烯酸酯(例如，丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸月桂酯、丙烯酸2-乙基己酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸正丙酯、甲基丙烯酸月桂酯和甲基丙烯酸2-乙基己酯)、烯键式不饱和腈(例如，丙烯腈和甲基丙烯腈)、乙烯基醚(例如，乙烯基甲醚和乙烯基异丁醚)、乙烯基酮(例如，乙烯基甲酮、乙烯基乙酮和乙烯基异丙烯基酮)和烯烃(例如，乙烯、丙烯和丁二烯)。
作为粘合剂树脂，还可举出非乙烯基树脂，如环氧树脂、聚酯树脂、聚氨酯树脂、聚酰胺树脂、纤维素树脂、聚醚树脂和改性松香，它们与上述乙烯基树脂的混合物，或通过在此类非乙烯基树脂的共存下使乙烯基单体聚合而获得的接枝聚合物。
这些粘合剂树脂可以单独使用或其两种以上组合使用。
聚酯树脂适用作粘合剂树脂。
作为聚酯树脂，可举出已知的聚酯树脂。
作为聚酯树脂，可举出多元羧酸和多元醇的缩聚物。可以使用市售品或合成物作为非晶性聚酯树脂。
多元羧酸的实例包括：脂肪族二羧酸(例如，乙二酸、丙二酸、马来酸、富马酸、柠康酸、衣康酸、戊烯二酸、琥珀酸、烯基琥珀酸、己二酸和癸二酸)、脂环族二羧酸(例如，环己烷二羧酸)、芳香族二羧酸(例如，对苯二甲酸、间苯二甲酸、邻苯二甲酸和萘二甲酸)、它们的酸酐或其低级烷基酯(例如具有1～5个碳原子)。其中，例如，优选使用芳香族二羧酸作为所述多元羧酸。
作为多元羧酸，可以与二元羧酸一起组合使用采取交联结构或支化结构的三元以上的羧酸。三元以上的羧酸包括偏苯三酸、均苯四酸、它们的酸酐或其低级烷基酯(例如具有1～5个碳原子)。
多元羧酸可以单独使用或两种以上组合使用。
多元醇的实例包括：脂肪族二醇(例如，乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、丙二醇、丁二醇、己二醇和新戊二醇)、脂环族二醇(例如，环己二醇、环己烷二甲醇和氢化双酚A)和芳香族二醇(如双酚A的氧化乙烯加合物和双酚A的氧化丙烯加合物)。其中，例如，优选芳香族二醇和脂环族二醇，更优选芳香族二醇作为所述二醇。
作为多元醇，可以与二醇一起组合使用采取交联结构或支化结构的三元以上的多元醇。三元以上的多元醇的实例包括甘油、三羟甲基丙烷和季戊四醇。
多元醇可以单独使用或两种以上组合使用。
聚酯树脂的玻璃化转变温度(Tg)优选为50℃～80℃，更优选为50℃～65℃。
由通过差示扫描量热法(DSC)获得的DSC曲线来确定玻璃化转变温度。更具体而言，根据JIS K-1987“塑料转变温度的测试方法”中的获得玻璃化转变温度的方法中记载的“外推法玻璃化转变起始温度”来获得玻璃化转变温度。
聚酯树脂的重均分子量(Mw)优选为5,000～1,000,000，更优选为7,000～500,000。
聚酯树脂的数均分子量(Mn)优选为2,000～100,000。
聚酯树脂的分子量分布Mw/Mn优选为1.5～100，更优选为2～60。
通过凝胶渗透色谱法(GPC)测量重均分子量和数均分子量。使用HLC-8120(TosohCorporation制造的GPC)作为测量设备、TSK gel Super HM-M(15cm)(TosohCorporation制造的柱)和THF溶剂进行GPC分子量测量。使用由单分散苯乙烯标准样品绘制的分子量校准曲线，从上述测量的结果计算重均分子量和数均分子量。
使用已知制造方法来制造聚酯树脂。其具体实例包括：在除去缩合过程中产生的水或醇的同时，在设定为180℃～230℃的聚合温度、必要时在反应体系中减压下进行反应。
在原材料的单体在反应温度下不溶解或不相容时，可以添加高沸点溶剂作为增溶剂来使单体溶解。在这种情况下，缩聚反应在馏除增溶剂的同时进行。当共聚反应中存在相容性差的单体时，可预先使相容性差的单体和要与该单体缩聚的酸或醇进行缩合，然后与主成分进行缩聚。
相对于全部色调剂颗粒，粘合剂树脂的含量为例如优选40重量%～95重量%，更优选50重量%～90重量%，还更优选60重量%～85重量%。
防粘剂
防粘剂的实例包括：烃蜡；天然蜡，如巴西棕榈蜡、米蜡和小烛树蜡；合成或矿物/石油蜡，如褐煤蜡；酯蜡，如脂肪酸酯和褐煤酸酯。防粘剂不限于此。
防粘剂的熔融温度优选为50℃～100℃，更优选为60℃～100℃。
根据JIS K-1987“塑料转变温度的测试方法”中获得熔融温度的方法中记载的“熔融峰温度”由差示扫描量热法(DSC)得到的DSC曲线来获得熔融温度。
相对于全部色调剂颗粒，防粘剂的含量为例如优选1重量%～20重量%，更优选5重量%～15重量%。
其他添加剂
其他添加剂的实例包括已知的添加剂，如磁性材料、电荷控制剂和无机粉末。色调剂颗粒包括这些添加剂作为内添剂。
在本示例性实施方式中，当色调剂包含独立于金属颜料存在的含Fe成分时，可以举出氯化铁或硝酸铁等作为含Fe成分。
色调剂的特性
平均最大厚度C和平均圆当量直径D
如要求(1)中所示，本示例性实施方式的色调剂的平均圆当量直径D优选大于平均最大厚度C。而且，平均最大厚度C与平均圆当量直径D之比(C/D)更优选为0.001～0.500、还更优选为0.010～0.200且特别优选为0.050～0.100。
当比例(C/D)为0.001以上时，可以保证色调剂的强度，并由此可以防止因图像形成中的应力而引起的破裂；因此，可以防止由颜料露出导致的带电减少和由此所致的雾化。另一方面，当比例(C/D)为0.500以下时，可以获得良好的光辉性。
平均最大厚度C和平均圆当量直径D通过以下方法测量。
将色调剂颗粒置于平滑表面上，并通过施加振动来使其均匀分散。用彩色激光显微镜"VK-9700"(由Keyence Corporation制造)以1000倍放大率观察1000个色调剂颗粒来测定最大厚度C和从上查看的表面的圆当量直径D，并获得其算术平均值以求算出平均最大厚度C和平均圆当量直径D。
截面内的色调剂的长轴方向与金属颜料的长轴方向之间的角度
如要求(2)中所示，当观察色调剂颗粒的厚度方向的截面时，使得截面内的色调剂的长轴方向与金属颜料的长轴方向之间的角度为-30°～+30°而存在的金属颜料颗粒的数目优选为观察到的金属颜料颗粒总数的60%以上。此外，该数目更优选为金属颜料颗粒总数的70%～95%，且特别优选为80%～90%。
当上述数目为金属颜料颗粒总数的60%以上时，可以获得优异的光辉性。
此处将描述色调剂颗粒截面的观察方法。
使用双酚A型液态环氧树脂和固化剂包埋色调剂颗粒，然后制备切割用样品。接下来，使用具有金刚石刀具的切割机(本示例性实施方式中使用LEICAUltramicrotome(由Hitachi Technologies Corporation制造))在-100℃切割所述切割用样品，由此制备观察用样品。使用透射电子显微镜(TEM)以约5000倍放大倍数观察该观察用样品，以观察色调剂颗粒的截面。对于所观察的1000个色调剂颗粒，使用图像分析软件对使得截面内的色调剂的长轴方向与金属颜料的长轴方向之间的角度为-30°～+30°而存在的金属颜料颗粒的数目进行计数，并求算出其比率。
“截面内的色调剂的长轴方向”是指与平均圆当量直径D大于平均最大厚度C的色调剂的厚度方向垂直的方向。“金属颜料的长轴方向”是指金属颜料的长度方向。
本示例性实施方式的色调剂的体积平均粒径优选为1μm～30μm，更优选为3μm～20μm。
关于体积平均粒径D50v，使用如Multisizer II(Beckman Coulter Inc.制造)等测量仪器测得粒径分布，在基于该粒径分布划分的粒径范围(区段)的基础上，从最小粒径侧起绘制累积体积分布和累积数目分布。将累积百分比变为16%时的粒径定义为对应于体积D16v和数目D16p的粒径，将累积百分比变为50%时的粒径定义为对应于体积D50v和数目D50p的粒径，并将累积百分比变为84%时的粒径定义为对应于体积D84v和数目D84p的粒径。使用这些值将体积平均粒径分布指数(GSDv)计算为(D84v/D16v)1/2。
本示例性实施方式的色调剂可以通过在制得色调剂颗粒后向色调剂颗粒中添加外添剂来制备。
色调剂颗粒的制备方法没有特别限制，色调剂颗粒可以通过如干法（例如混炼粉碎法）或湿法（例如乳化凝集法和溶解悬浮法）等公知方法制得。
混炼粉碎法是如下的方法，其中，将诸如金属颜料等各材料混合，然后使用混炼机或挤出机等进行熔融混炼，获得熔融混炼物，对所得材料进行粗粉碎，然后用喷射磨等进行精细粉碎，由此使用风力分级机获得具有目标粒径的色调剂颗粒。
更具体而言，混炼粉碎法分为以下步骤：将包含金属颜料和粘合剂树脂的色调剂形成材料混炼的步骤，以及将混炼物粉碎的步骤。必要时，混炼粉碎法可具有其他步骤，如将混炼步骤形成的混炼物冷却的冷却步骤。
以下将详细描述混炼粉碎法的各步骤。
混炼步骤
在混炼步骤中，对包含金属颜料和粘合剂树脂的色调剂形成材料进行混炼。
在混炼步骤中，相对于100重量份的色调剂形成材料，优选添加0.5重量份～5重量份的水性介质(例如，如蒸馏水或离子交换水等水或醇等)。
混炼步骤中使用的混炼机的实例包括单轴挤出机和双轴挤出机。下文中，作为混炼机的实例，将利用附图来描述具有推送螺杆部和2个混炼部的混炼机，但混炼机的实例不限于此。
图3是说明本示例性实施方式的色调剂制造方法的混炼步骤中使用的螺杆挤出机的实例的螺杆状态的图示。
螺杆挤出机11由设置有螺杆(未示出)的料筒12、注入口14(通过注入口14将作为色调剂原料的色调剂形成材料注入料筒12中)、液体添加口16(用于向料筒12中的色调剂形成材料中添加水性介质)和排出口18(通过排出口18，将通过对料筒12中的色调剂形成材料进行混炼而形成的混炼物排出)构成。
按照与注入口14的距离的升序，料筒12划分为：将从注入口14注入的色调剂形成材料输送至混炼部NA的推送螺杆部SA，通过第一混炼步骤熔融混炼色调剂形成材料的混炼部NA，将在混炼部NA中熔融混炼的色调剂形成材料输送至混炼部NB的推送螺杆部SB，通过第二混炼步骤熔融混炼色调剂形成材料以形成混炼物的混炼部NB，和将所形成的混炼物输送至排出口18的推送螺杆部SC。
此外，在料筒12中，为各区块提供不同的温度控制器(未示出)。也就是说，可以将区块12A～12J的温度控制为相互不同。图3显示的是其中将区块12A和12B的温度控制为t0℃、将区块12C～12E的温度控制为t1℃、将区块12F～12J的温度控制为t2℃的状态。因此，混炼部NA中的色调剂形成材料被加热至t1℃，混炼部NB中的色调剂形成材料被加热至t2℃。
当将含有粘合剂树脂、金属颜料和必要时的防粘剂等的色调剂形成材料从注入口14供应至料筒12时，推送螺杆部SA将色调剂形成材料推送至混炼部NA。此时，由于区块12C的温度设定为t1℃，加热熔融的色调剂形成材料供给至混炼部NA。此外，由于区块12D和12E的温度也设定为t1℃，因此色调剂形成材料在混炼部NA中于t1℃温度进行熔融混炼。粘合剂树脂和防粘剂在混炼部NA中熔融并受到螺杆的剪切。
接下来，推送螺杆部SB将在混炼部NA中混炼的色调剂形成材料推送至混炼部NB。
在推送螺杆部SB中，通过从液体添加口16将水性介质注入料筒12，来将水性介质添加到色调剂形成材料中。在图3中，水性介质注入到推送螺杆部SB中，不过本发明并不限于此。可以将水性介质注入混炼部NB中，或可以同时注入推送螺杆部SB和混炼部NB中。也就是说，根据需要来选择注入水性介质的位置和注入场所。
如上所述，由于从液体添加口16将水性介质注入料筒12中，料筒12中的色调剂形成材料和水性介质得以混合，并且色调剂形成材料将因水性介质的蒸发潜热而冷却，由此可保持色调剂形成材料的温度。
最终，经推送螺杆部SC将在混炼部NB中熔融混炼形成的混炼物输送至排出口18，并从排出口18排出。
使用图3所示的螺杆挤出机11的混炼步骤按上述方式进行。
冷却步骤
冷却步骤是使在混炼步骤中形成的混炼物冷却的步骤，在冷却步骤中，混炼物优选以4℃/秒以上的平均降温速率从混炼步骤结束时的混炼物温度冷却至40℃以下。在一些情况下，当混炼物的冷却速率较低时，在混炼步骤中微细分散在粘合剂树脂中的混合物(与金属颜料和必要时内添至色调剂颗粒中的如防粘剂等内添剂的混合物)会发生重结晶，并且分散直径增大。由于混炼步骤刚结束时的分散状态保持原样，优选的是使混炼物以上述平均降温速率快速冷却。平均降温速率是温度从混炼步骤结束时的混炼物温度(例如，当使用图3的螺杆挤出机11时为t2℃)降至40℃的速率平均值。
冷却步骤中的冷却方法的具体实例包括利用其中循环有冷水或盐水的轧辊的方法和利用插入型冷却带的方法。当利用上述方法进行冷却时，冷却速率由轧辊的速度、盐水的流速、混炼物的供给量和辊压混炼物时的板坯厚度等决定。板坯厚度优选为1mm～3mm。
粉碎步骤
通过粉碎步骤将经冷却步骤冷却的混炼物粉碎，从而形成色调剂颗粒。在粉碎步骤中，例如，使用机械粉碎机或射流粉碎机等。
分级步骤
必要时，可以通过分级步骤对经粉碎步骤获得的色调剂颗粒进行分级，从而获得体积平均粒径在目标范围内的色调剂颗粒。在分级步骤中，使用过去已使用的离心分级机或惯性式分级机等，除去细颗粒(粒径小于目标范围的色调剂颗粒)和粗颗粒(粒径大于目标范围的色调剂颗粒)。
外添步骤
为了调整带电、赋予流动性和赋予电荷交换性等，可以添加以二氧化硅、二氧化钛和氧化铝为代表的无机颗粒并使其附着到所获得的色调剂颗粒上。该步骤通过例如V型共混器、亨舍尔混合机或Loedige混合机等来进行，并且附着过程分阶段进行。相对于100重量份的色调剂颗粒，外添剂的添加量优选为0.1重量份～5重量份，更优选为0.3重量份～2重量份。
筛分步骤
必要时，可以在上述外添步骤后设置筛分步骤。具体来说，作为筛分法，可使用例如回转移位器、振动筛分机或风力分级器等。通过筛分，可除去外添剂等的粗颗粒，由此可防止感光体上条纹的产生和装置中的滴落污染。
在本示例性实施方式中，可以使用乳化凝集法，其中，容易控制色调剂颗粒的形状和粒径，并且色调剂颗粒的结构(如芯-壳结构)的控制范围也较宽。下面，将详细描述使用乳化凝集法制造色调剂颗粒的方法。
本示例性实施方式的乳化凝集法具有：使色调剂颗粒的原材料乳化以形成树脂颗粒(乳化颗粒)等的乳化步骤、形成树脂颗粒的凝集物的凝集步骤和使凝集物聚结的聚结步骤。
乳化步骤
可以使用常见聚合方法(如乳化聚合法、悬浮聚合法或分散聚合法)来制备树脂颗粒分散液。此外，可以通过对使用分散机混合水性介质和粘合剂树脂而得的溶液施加剪切力来进行乳化，由此制备树脂颗粒分散液。在这种情况下，可以通过加热降低树脂成分的粘度，由此形成颗粒。另外，为了稳定分散的树脂颗粒，可以使用分散剂。此外，当树脂溶于具有相对较低的对水的溶解度的油性溶剂时，树脂溶解在该溶剂中使得其颗粒与分散剂和高分子电解质一起分散于水中，然后进行加热或减压以使溶剂蒸发，由此制得树脂颗粒分散液。
水性介质的实例包括水(如蒸馏水或离子交换水)和醇。优选使用水。
乳化步骤中使用的分散剂的实例包括：水溶性聚合物，如聚乙烯醇、甲基纤维素、乙基纤维素、羟乙基纤维素、羧甲基纤维素、聚丙烯酸钠或聚甲基丙烯酸钠；表面活性剂，如阴离子型表面活性剂(例如，十二烷基苯磺酸钠、十八烷基硫酸钠、油酸钠、月桂酸钠和硬脂酸钾)、阳离子型表面活性剂(例如，月桂基胺乙酸盐、硬脂基胺乙酸盐和月桂基三甲基氯化铵)、两性离子型表面活性剂(例如，月桂基二甲基氧化胺)和非离子型表面活性剂(例如，聚氧乙烯烷基醚、聚氧乙烯烷基苯基醚或聚氧乙烯烷基胺)；和无机盐(如磷酸三钙、氢氧化铝、硫酸钙、碳酸钙或碳酸钡)。
用于制备乳化液的分散机的实例包括均质器、高速混合机、压力混炼机、挤出机和介质分散机。树脂颗粒的尺寸以其平均粒径(体积平均粒径)计优选为1.0μm以下，更优选为60nm～300nm，进而更优选为150nm～250nm。当该尺寸为60nm以上时，树脂颗粒在分散液中容易变得不稳定，因而树脂颗粒可能易于凝集。另外，当其体积平均粒径为1.0μm以下时，可以使色调剂颗粒的粒径分布变窄。
在制备防粘剂颗粒分散液时，将防粘剂与离子型表面活性剂或高分子电解质(如高分子酸或高分子碱)一起分散在水中，然后使用对其施加强剪切力的均质器或压力排出型分散机进行分散处理，同时加热至不低于防粘剂的熔融温度的温度。经过这样的处理获得防粘剂分散液。在分散处理中，可以向分散液中添加如聚氯化铝等无机化合物。优选的无机化合物的实例包括聚氯化铝、硫酸铝、高碱性聚氯化铝(BAC)、聚氢氧化铝和氯化铝。其中，优选聚氯化铝和硫酸铝等。
通过分散处理，获得了包含体积平均粒径为1μm以下的防粘剂颗粒的防粘剂分散液。更优选地，防粘剂颗粒的体积平均粒径为100nm～500nm。
当上述体积平均粒径为100nm以上时，尽管也受到使用的粘合剂树脂的特性的影响，但通常易于将防粘剂成分混入色调剂中。当体积平均粒径为500nm以下时，色调剂中的防粘剂具有优异的分散状态。
为了制备金属颜料分散液，可以使用公知的分散方法，并且可以使用如旋转-剪切型均质器、具有介质的球磨机、砂磨机、戴诺磨机或超细磨机(ultimizer)等一般分散单元，而且分散单元没有限制。金属颜料与离子型表面活性剂或高分子电解质(如高分子酸或高分子碱)一起分散在水中。分散的金属颜料的体积平均粒径可以是20μm以下。该体积平均粒径优选为3μm～16μm，这是因为色调剂中的金属颜料分散良好而不使凝集性受损。
另外，金属颜料和粘合剂树脂可以在溶剂中进行分散和溶解以相互混合，并且可以通过相转化乳化或剪切乳化来分散在水中，由此制备被覆有粘合剂树脂的金属颜料颗粒的分散液。
凝集步骤
在凝集步骤中，将树脂颗粒分散液、金属颜料分散液和防粘剂分散液等混合以制备混合物，并加热至不高于树脂颗粒的玻璃化转变温度的温度，以使树脂颗粒凝集，由此形成凝集颗粒。在大多数情形中，为了形成凝集颗粒，在搅拌下将混合物的pH调节至酸性。凭借上述搅拌条件，可以将比例(C/D)调节至优选范围内。具体而言，在凝集颗粒形成阶段，当进行快速搅拌加热时，可以使比例(C/D)减小；当降低搅拌速度并在更低温度下进行加热时，可以使比例(C/D)增大。pH值优选为2～7，此时，也可以有效地使用凝集剂。
此外，在凝集步骤中，可以添加防粘剂分散液，并与各种分散液(如树脂颗粒分散液)一次性或者分多次混合在一起。
作为凝集剂，可优选使用二价以上的金属络合物，以及极性与用作分散剂的表面活性剂的极性相反的表面活性剂和无机金属盐。由于可以减少表面活性剂的使用量并改善带电特性，特别优选使用金属络合物。
作为无机金属盐，特别优选的是铝盐及其聚合物。为了获得较窄的粒径分布，无机金属盐的价态为：二价优于一价，三价优于二价，四价优于三价；此外，在价态彼此相同的情形中，更适合的是高分子型无机金属盐聚合物。
在本示例性实施方式中，优选使用含铝的四价无机金属盐的聚合物来获得较窄的粒径分布。
另外，当凝集颗粒具有所希望的粒径时，可进一步添加树脂颗粒分散液(被覆步骤)，以制备具有芯材凝集颗粒的表面被覆有树脂的构造的色调剂。在这种情况下，防粘剂或金属颜料不易露出色调剂表面，因而从带电性和显影性的角度而言该构造是优选的。在进一步添加的情况下，可以在进一步添加之前添加凝集剂或调节pH值。
聚结步骤
在聚结步骤中，在基于凝集步骤的搅拌条件下，通过将凝集颗粒的悬浮液的pH值增加至3～9来停止凝集的进行，并且通过在不低于树脂的玻璃化转变温度的温度进行加热，来使凝集颗粒聚结。
另外，在使用树脂进行被覆的情况中，树脂也会聚结并由此被覆芯材凝集颗粒。关于加热时间，加热可在引发聚结的程度下进行，且可以进行0.5小时～10小时。
聚结后，进行冷却以获得聚结颗粒。另外，在冷却步骤中，可以在树脂的玻璃化转变温度附近(玻璃化转变温度±10℃)降低冷却速率，即所谓的缓慢冷却，来促进结晶。
对通过聚结获得的聚结颗粒进行如过滤等固液分离步骤和必要时的清洗步骤和干燥步骤，从而获得色调剂颗粒。
为了调节带电性、赋予流动性并赋予电荷交换性等，可以添加以二氧化硅、二氧化钛和氧化铝等为代表的无机氧化物作为外添剂并使其附着于所获得的色调剂颗粒上。优选的外添法和外添剂的优选添加量如上文所述。
除了上述无机氧化物等以外，还可以添加如电荷控制剂、有机颗粒、润滑剂和研磨剂等其他成分(颗粒)作为外添剂。
电荷控制剂没有特别限制，不过优选是无色或浅色的。其实例包括季铵盐化合物、苯胺黑化合物、铝或铬等的络合物以及三苯甲烷类颜料。
有机颗粒的实例包括通常用作用于色调剂表面的外添剂的颗粒，如乙烯基树脂、聚酯树脂和硅酮树脂。另外，有机颗粒和无机颗粒可用作流动助剂或清洁助剂等。
润滑剂的实例包括：脂肪酸酰胺，如亚乙基二硬脂酰胺或油酰胺；和脂肪酸金属盐，如硬脂酸锌和硬脂酸钙。
研磨剂的实例包括上文所述的二氧化硅、氧化铝和氧化铈。
接下来将详细描述使用溶解悬浮法制备色调剂颗粒的方法。
溶解悬浮法是包括以下步骤的获得色调剂颗粒的方法：将含有粘合剂树脂、金属颜料和如防粘剂等其他可选成分的材料溶解或分散在能够使粘合剂树脂溶解的溶剂中，在含无机分散剂的水性介质中进行造粒，并且除去溶剂。
除防粘剂外，溶解悬浮法中使用的其他成分的实例还包括如电荷控制剂和有机颗粒等各种成分。
在本示例性实施方式中，将粘合剂树脂、金属颜料和其他可选成分溶解和分散在能够使粘合剂树脂溶解的溶剂中。粘合剂树脂是否能够溶解取决于粘合剂树脂的构成成分、分子链长度和三维化水平等，因而其不能确定地表述；不过，通常可使用以下溶剂：烃类，如甲苯、二甲苯和己烷；卤代烃类，如二氯甲烷、氯仿、二氯乙烷和二氯乙烯；醇类或醚类，如乙醇、丁醇、苄醇乙醚、苄醇异丙醚、四氢呋喃和四氢吡喃；酯类，如乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯和乙酸异丙酯；酮类或缩醛类，如丙酮、甲乙酮、二异丁基酮、甲醚(dimethyl oxide)、二丙酮醇、环己酮和甲基环己酮。
在这些溶剂中，粘合剂树脂可以溶解，不必溶解金属颜料和其他成分。金属颜料和其他成分可以分散在粘合剂树脂溶液中就足够了。溶剂的使用量没有限制，只要可提供能够在水性介质中进行造粒的粘度即可。从易于造粒和色调剂颗粒的最终收率而言，含有粘合剂树脂、金属颜料和其他成分的材料(前者)与溶剂(后者)之比优选为10/90～50/50(前者/后者的质量比)。
将粘合剂树脂、金属颜料和其他成分溶解或分散于溶剂中的液体(色调剂母液)进行造粒以使在含无机分散剂的水性介质中获得具有预定粒径的颗粒。水性介质主要使用水。作为无机分散剂，优选的是选自磷酸三钙、羟基磷灰石、碳酸钙、二氧化钛和二氧化硅粉末的粉末。无机分散剂的使用量根据待造粒的颗粒的粒径来确定。通常，相对于色调剂母液，无机分散剂的使用量优选为0.1重量%～15重量%。当其使用量为0.1重量%以上时，可有利地进行造粒；当其使用量为15重量%以下时，将不容易形成不必要的细颗粒，从而可易于高收率地获得目标颗粒。
为了使色调剂母液在含无机分散剂的水性介质中良好地进行造粒，可以向水性介质添加助剂。助剂的实例包括公知的阳离子型、阴离子型和非离子型表面活性剂，且特别优选阴离子型表面活性剂。其实例包括烷基苯磺酸钠、α-烯烃磺酸钠和烷基磺酸钠。相对于色调剂母液，助剂的使用量优选为1×10-4重量%～0.1重量%。
色调剂母液在含无机分散剂的水性介质中的造粒优选在剪切下进行。使分散于水性介质中的色调剂母液进行造粒以使其平均粒径为优选20μm以下。该平均粒径特别优选为3μm～15μm。
作为备有剪切机构的装置，有各种分散机，其中，优选均质器。通过使用均质器，可使彼此不相容的物质(本示例性实施方式中为含无机分散剂的水性介质和色调剂母液)穿过外壳和转动转子之间的间隙，来使在液体中与该液体不相容的物质以颗粒状分散。均质器的实例包括TK高速混合机、线流高速混合机、自动高速混合机(所有上述高速混合机均由Tokushukika Kogyo K.K.制造)、Silverson均质器(由Silverson制造)和Polytron均质器(由KINEMATICA AG制造)。
使用均质器的搅拌优选在转子桨叶的圆周速度为2m/秒以上的条件下进行。当圆周速度为2m/秒以上时，有良好地形成颗粒的倾向。在本示例性实施方式中，使色调剂母液在含无机分散剂的水性介质中造粒，其后除去溶剂。溶剂可以在室温(25℃)、常压的条件下除去。不过，由于需要长时间完成去除，优选在低于溶剂的沸点并且与沸点之差为80℃以下的温度下进行溶剂去除。压力可以为常压或减压。当减压时，压力优选为20mmHg～150mmHg。
本示例性实施方式的色调剂在去除溶剂后优选用盐酸等进行洗涤。如此，可除去残留在色调剂颗粒表面上的无机分散剂，由此可由色调剂颗粒的原始组成改善其特性。在进行脱水和干燥后，可以获得色调剂颗粒粉末。
如在乳化凝集法的情况中那样，为了调节带电性、赋予流动性和赋予电荷交换性等，可以添加以二氧化硅、二氧化钛和氧化铝为代表的无机氧化物等作为外添剂，并使其附着于通过溶解悬浮法获得的色调剂颗粒。除上述无机氧化物以外，还可以添加如电荷控制剂、有机颗粒、润滑剂和研磨剂等其他成分（颗粒）作为外添剂。
静电荷图像显影剂
本示例性实施方式的静电荷图像显影剂至少包括本示例性实施方式的色调剂。
本示例性实施方式的静电荷图像显影剂可以是只包含本示例性实施方式的色调剂的单成分显影剂，或者是通过使色调剂与载体混合获得的双成分显影剂。
载体没有特别限制，可以举出公知的载体。载体的实例包括：在由磁性粉末形成的芯材的表面上涂覆有被覆树脂的被覆型载体；在基质树脂中分散并混合有磁性粉末的磁性粉末分散型载体；将多孔性磁性粉末用树脂浸渍的树脂浸渍型载体；以及在基质树脂中分散并混合有导电性颗粒的树脂分散型载体。
磁性粉末分散型载体、树脂浸渍型载体和导电性颗粒分散型载体可以是载体的构成颗粒为芯材并涂覆有被覆树脂的载体。
磁性粉末的实例包括：磁性金属，如氧化铁、镍和钴；以及磁性氧化物，如铁氧体和磁铁矿。
导电性颗粒的实例包括如金、银和铜等金属颗粒、炭黑颗粒、二氧化钛颗粒、氧化锌颗粒、氧化锡颗粒、硫酸钡颗粒、硼酸铝颗粒和钛酸钾颗粒。
被覆树脂和基质树脂的实例包括聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚乙酸乙烯酯、聚乙烯醇、聚乙烯醇缩丁醛、聚氯乙烯、聚乙烯醚、聚乙烯酮、氯乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、苯乙烯-丙烯酸共聚物、被构造为包括有机硅氧键的纯硅酮树脂或其改性产物、氟树脂、聚酯、聚碳酸酯、酚树脂和环氧树脂。
被覆树脂和基质树脂可以包含如导电性材料等其他添加剂。
此处，可以使用例如采用将被覆树脂和必要时的各种添加剂溶解在合适的溶剂中的被覆层形成用溶液的涂布方法来使芯材表面涂布上被覆树脂。溶剂没有特别限制，可根据所用的被覆树脂或涂布适合性等来选择。
树脂涂布方法的具体实例包括：将芯材浸入被覆层形成用溶液中的浸渍法、将被覆层形成用溶液喷雾在芯材表面上的喷雾法、在通过流动空气使芯材漂浮的状态下喷洒被覆层形成用溶液的流化床法和将载体芯材与被覆层形成用溶液在混炼涂布机中相互混合并除去溶剂的混炼涂布法。
在双成分显影剂中，色调剂与载体的混合比(重量比)优选为1:100～30:100(色调剂:载体)，且更优选为3:100～20:100。
图像形成装置和图像形成方法
现将描述本示例性实施方式的图像形成装置和图像形成方法。
本示例性实施方式的图像形成装置设置有：图像保持体；对图像保持体的表面充电的充电单元；在图像保持体的经充电的表面上形成静电荷图像的静电荷图像形成单元；容纳有静电荷图像显影剂并使用该静电荷图像显影剂使图像保持体表面上形成的静电荷图像显影以形成色调剂图像的显影单元；将图像保持体表面上形成的色调剂图像转印至记录介质表面上的转印单元；和使转印至记录介质表面上的色调剂图像定影的定影单元。作为静电荷图像显影剂，可使用本示例性实施方式的静电荷图像显影剂。
在本示例性实施方式的图像形成装置中，进行包括下述步骤的图像形成方法(本示例性实施方式的图像形成方法)：对图像保持体表面充电的充电步骤；在图像保持体的经充电的表面上形成静电荷图像的静电荷图像形成步骤；使用本示例性实施方式的静电荷图像显影剂使图像保持体表面上形成的静电荷图像显影以形成色调剂图像的显影步骤，将图像保持体表面上形成的色调剂图像转印至记录介质表面上的转印步骤，和使转印至记录介质表面上的色调剂图像定影的定影步骤。
作为本示例性实施方式的图像形成装置，可以使用公知的图像形成装置，例如：直接转印型装置，其将形成在图像保持体表面上的色调剂图像直接转印至记录介质上；中间转印型装置，其将图像保持体表面上形成的色调剂图像一次转印至中间转印体表面上，并将转印至中间转印体表面上的色调剂图像二次转印至记录介质的表面上；设置有在色调剂图像转印后而充电前对图像保持体表面进行清洁的清洁单元的装置；或设置有擦除单元的装置，该擦除单元在色调剂图像转印后而充电前利用擦除用擦除光照射图像保持体的表面。
在中间转印型装置的情况中，转印单元构造为具有：例如，其表面上要转印上色调剂图像的中间转印体；将图像保持体表面上形成的色调剂图像一次转印至中间转印体表面上的一次转印单元；和将转印至中间转印体表面上的色调剂图像二次转印至记录介质表面上的二次转印单元。
在本示例性实施方式的图像形成装置中，例如，包含显影单元的部分可以具有能够在图像形成装置上装卸的盒结构(处理盒)。作为处理盒，例如，优选使用容纳有本示例性实施方式的静电荷图像显影剂并设置有显影单元的处理盒。
下面将示出本示例性实施方式的图像形成装置的实例。不过，该图像形成装置不限于此。现将描述附图中所示的主要部分，而省略其他部分的描述。
图4是显示包含显影单元的图像形成装置的示例性实施方式的构造的示意图，该显影单元采用本示例性实施方式的静电荷图像显影剂。
在图4中，本示例性实施方式的图像形成装置包括沿预定方向转动的作为图像保持体的感光体鼓20。在感光体鼓20周围依次安置有：充电装置21，其对感光体鼓20充电；作为静电荷图像形成装置的曝光装置22，其在感光体鼓20上形成静电荷图像Z；显影装置30，其使感光体鼓20上形成的静电荷图像Z可视化；转印装置24，其将感光体鼓20上可视化的色调剂图像转印至作为记录介质的记录纸28上；和清洁装置25，其清除感光体鼓20上残留的色调剂。
如图4所示，在本示例性实施方式中，显影装置30具有容纳包含色调剂40的显影剂G的显影外罩31。显影外罩31具有：显影用开口32，其被形成为与感光体鼓20相对；和作为色调剂保持体的显影辊(显影电极)33，其被设置为面朝显影用开口32。当对显影辊33施加预定显影偏压时，在介于感光体鼓20与显影辊33之间的区域(显影区)中形成显影电场。在显影外罩31中，设置有与显影辊33相对的电荷注入辊(注入电极)34作为电荷注入部件。特别是，在本示例性实施方式中，电荷注入辊34还充当对显影辊33供给色调剂40的色调剂供给辊。
此处，电荷注入辊34可以以任意选择的方向转动，不过，考虑到与色调剂的供给性质和电荷注入特性，优选的是，在与显影辊33相对的部分，电荷注入辊34沿与显影辊33相同的方向并在有圆周速度差(例如，1.5倍以上)的条件下转动，并且将色调剂40保持在介于电荷注入辊34和显影辊33之间的区域，并摩擦以注入电荷。
接下来将描述本示例性实施方式的图像形成装置的运行。
在图像形成过程开始时，首先，由充电装置21对感光体鼓20的表面充电，曝光装置22将静电荷图像Z记录在经充电的感光体鼓20上，而显影装置30使静电荷图像Z可视化为色调剂图像。随后，将感光体鼓20上的色调剂图像输送至转印位置，转印装置24将感光体鼓20上的色调剂图像静电转印至作为记录介质的记录纸28上。感光体鼓20上残余的色调剂由清洁装置25清除。其后，记录纸28上的色调剂图像经由定影装置36定影，由此获得图像。
处理盒和色调剂盒
图5是显示本示例性实施方式的处理盒的实例的构造的示意图。本示例性实施方式的处理盒可以被构造为设置有显影单元，该显影单元容纳有本示例性实施方式的静电荷图像显影剂，并且利用该静电荷图像显影剂使图像保持体表面上形成的静电荷图像显影形成色调剂图像；所述处理盒还被构造为能够在图像形成装置上装卸。
除了作为图像保持体的感光体107外，图5中所示的处理盒200还具有以下部件：充电辊108、容纳有本示例性实施方式的静电荷显影剂的显影装置111、感光体清洁装置113、曝光用开口118以及擦除曝光用开口117，并且这些部件通过使用安装轨道116组合并一体化。处理盒200能够在由转印装置112、定影装置115和其他构成部分(未示出)构成的图像形成装置的主体中装卸，并与图像形成装置的主体一同构成图像形成装置。在图5中，附图标记300表示记录介质。
图5中所示的处理盒200设置有感光体107、充电辊108、显影装置111、清洁装置113、曝光用开口118以及擦除曝光用开口117，不过，这些装置可以选择性地进行组合。除显影装置111以外，本示例性实施方式的处理盒还设置有选自由感光体107、充电辊108、清洁装置(清洁单元)113、曝光用开口118以及擦除曝光用开口117组成的组中的至少一种。
接下来将描述本示例性实施方式的色调剂盒。本示例性实施方式的色调剂盒可被构造为容纳有本示例性实施方式的光辉性色调剂，并能够在图像形成装置中装卸。在本示例性实施方式的色调剂盒中，可容纳有至少一种色调剂就足够了，或者，例如，根据图像形成装置的机制，可以容纳有显影剂。
图4所示的图像形成装置具有色调剂盒(未示出)可在该装置中装卸的构造，并且显影装置30通过色调剂供给管(未示出)与色调剂盒相连。另外，当色调剂盒中所容纳的色调剂殆尽时，可以更换色调剂盒。
实施例
下文将使用实施例和比较例来更详细地描述本示例性实施方式，但本发明并不限于下述实施例。另外，除非另外指明，否则“份”和“%”均基于重量。
Fe含量(Fe的含量)的XRF测定
使用模压成型机对5g色调剂施加10吨的压缩压力，来制备直径为5cm的圆片，并将其设定为测量样品。使用Shimadzu Corporation制造的X射线荧光光谱仪(XRF-1500)，在管电压为40KV、管电流为90mA且测量时间为30分钟的测量条件下对圆片进行测量。
色调剂表面的Fe含量(表面中的Fe含量)的XPS测量
使用JEOL Ltd.制造的JPS-9000MX作为测量装置，使用MgKα射线作为X射线源，在10kV的加速电压和30mA的发射电流下进行测量。
金属颜料1的制备
·铝颜料(Showa Aluminum Corporation制造，2173EA)：100份
·10%氯化铁水溶液：5,000份
将上述成分混合搅拌30秒，以使氯化铁均匀地附着在金属颜料颗粒的表面。对所获得的材料进行过滤，然后真空干燥，由此获得铁被覆的金属颜料1。
金属颜料分散液1的制备
·金属颜料1：100份
·阴离子型表面活性剂(由DAI-ICHI KOGYO SEIYAKU CO.,LTD.制造，NEOGEN R)：1.5份
·离子交换水：900份
将上述成分混合并使用乳化分散机CAVITRON(由Pacific Machinery&Engineering Co.,Ltd.制造，CR1010)分散约1小时，由此制备出分散有金属颜料颗粒的金属颜料分散液1(固形物浓度：10%)。
金属颜料2和金属颜料分散液2的制备
以与金属颜料1的情况相似的方式获得金属颜料2，不同之处在于，搅拌时间设定为10分钟。
以与制备金属颜料分散液1的情况相似的方式制备金属颜料分散液2，不同之处在于，使用金属颜料2代替金属颜料1。
金属颜料3和金属颜料分散液3的制备
以与金属颜料1的情况相似的方式获得金属颜料3，不同之处在于，搅拌时间设定为10秒。
以与制备金属颜料分散液1的情况相似的方式制备金属颜料分散液3，不同之处在于，使用金属颜料3代替金属颜料1。
金属颜料4和金属颜料分散液4的制备
·铝：99.95份
·铁：0.05份
混合上述成分以制备热金属。接下来，使用该热金属在空气雾化法的使用下制造粉末，然后对该粉末进行分级处理，由此获得金属颜料4。
以与制备金属颜料分散液1的情况相似的方式制备金属颜料分散液4，不同之处在于，使用金属颜料4代替金属颜料1。
金属颜料分散液5的制备
·铝颜料(Showa Aluminum Corporation制造，2173EA)：100份
·阴离子型表面活性剂(由DAI-ICHI KOGYO SEIYAKU CO.,LTD.制造，NEOGEN R)：1.5份
·离子交换水：900份
在从铝颜料糊剂中除去溶剂后，混合上述成分，并使用乳化分散机CAVITRON(由Pacific Machinery&Engineering Co.,Ltd.制造，CR1010)分散约1小时，由此制备出分散有金属颜料颗粒(铝颜料)的金属颜料分散液5(固形物浓度：10%)。
金属颜料6和金属颜料分散液6的制备
以与金属颜料1的情况相似的方式获得金属颜料6，不同之处在于，将氯化铁水溶液的浓度设定为25%，且搅拌时间设定为20分钟。
以与制备金属颜料分散液1的情况相似的方式制备金属颜料分散液6，不同之处在于，使用金属颜料6代替金属颜料1。
金属颜料7和金属颜料分散液7的制备
以与金属颜料1的情况相似的方式获得金属颜料7，不同之处在于，将氯化铁水溶液的浓度设定为5%，且搅拌时间设定为10秒。
以与制备金属颜料分散液1的情况相似的方式制备金属颜料分散液7，不同之处在于，使用金属颜料7代替金属颜料1。
粘合剂树脂的合成
·己二酸二甲酯：74份
·对苯二甲酸二甲酯：192份
·双酚A氧化乙烯加合物：216份
·乙二醇：38份
·四丁氧基钛酸酯(催化剂)：0.037份
将上述成分投入经加热干燥的双颈烧瓶中，并在将氮气供给到该容器的情况下在惰性气氛中搅拌这些成分，同时升温。然后，将所得材料在160℃进行7小时共缩聚反应，然后在将压力缓慢降至10托的同时将温度升至220℃，该材料保持4小时。将压力回升至常压，并添加9份偏苯三酸酐。然后将压力再次缓慢降至10托，该材料在220℃保持1小时，由此合成了粘合剂树脂。
粘合剂树脂的玻璃化转变温度(Tg)用差示扫描量热计(由Shimadzu Corporation制造，DSC-50)基于ASTMD3418-8从室温(25℃)至150℃在升温速率为10℃/分钟的条件下测量获得。将玻璃化转变温度设定为吸热部分中基线和上升线的延长线交点处的温度。粘合剂树脂的玻璃化转变温度为63.5℃。
树脂颗粒分散液的制备
·粘合剂树脂：160份
·乙酸乙酯：233份
·氢氧化钠水溶液(0.3N)：0.1份
将上述成分投入1000ml分离式烧瓶中，在70℃加热，并用Three-One电机(由Shinto Scientific Co.,Ltd.制造)搅拌，由此制备树脂混合物。在将该树脂混合物在90rpm进一步搅拌的过程中，向其缓慢添加373份离子交换水以进行转相乳化，并除去溶剂。由此获得树脂颗粒分散液(固形物浓度：30%)。树脂颗粒分散液的体积平均粒径为162nm。
防粘剂分散液的制备
·巴西棕榈蜡(由TOA KASEI CO.,LTD.制造，RC-160)：50份
·阴离子型表面活性剂(由DAI-ICHI KOGYO SEIYAKU CO.,LTD.制造，NEOGEN RK)：1.0份
·离子交换水：200份
将上述成分混合并在95℃加热，并使用均质器(由IKA-Werke GmbH&Co.KG制造，Ultra Turrax T50)分散。然后，使用Manton-Gaulin高压均质器(由GaulinCorporation制造)进行分散处理360分钟，由此制备分散有体积平均粒径为0.23μm的防粘剂颗粒的防粘剂分散液(固形物浓度：20%)。
实施例1
色调剂的制备
·树脂颗粒分散液：450份
·防粘剂分散液：50份
·金属颜料分散液1：21.74份
·非离子型表面活性剂(IGEPAL CA897)：1.40份
将上述原材料投入2L圆筒形不锈钢容器中，在施加剪切力的同时用均质器(由IKA-werke gmbh&co.kg制造，ULTRA-TURRAX T50)在4000rpm分散混合10分钟。接着，向混合物中逐滴缓慢添加1.75份的聚氯化铝的10%硝酸水溶液作为凝集剂，随后在5000rpm的均质器转数下将该混合物分散混合15分钟。由此获得原材料分散液。
其后，将原材料分散液转移到设置有温度计和具有用于产生层流的双桨片搅拌桨叶的搅拌器的聚合釜中。使用覆套加热器在810rpm的转数下开始加热以促进凝集颗粒在54℃的生长。在此情况下，使用0.3N硝酸或1N氢氧化钠水溶液将原材料分散液的pH值控制至2.2～3.5。原材料分散液在该范围内的pH值保持约2小时，从而形成凝集颗粒。
接着，向其再添加100份树脂颗粒分散液，从而使粘合剂树脂的树脂颗粒附着于凝集颗粒的表面。将温度再升至56℃，并在使用光学显微镜和MULTISIZER II确认颗粒的尺寸和形态的同时调整凝集颗粒。随后，为了使凝集颗粒聚结，将pH值增加至8.0然后升温至67.5℃。在用光学显微镜证实凝集颗粒已聚结后，将pH值降至6.0同时将温度保持在67.5℃。1小时后，停止加热并以1.0℃/分钟的降温速率使颗粒冷却。然后使颗粒通过20μm孔筛进行筛分，用水反复洗涤，然后在真空干燥机中干燥，由此获得色调剂颗粒。所获的色调剂颗粒的体积平均粒径为12.2μm。
使用亨舍尔混合机在30m/s的圆周速度下将2.0份疏水性二氧化硅(由NipponAerosil Co.,Ltd.制造，RY50)与100份所获得的色调剂颗粒混合3分钟。其后，用孔口为45μm的振动筛对混合物进行筛分，由此制得色调剂。
测量
分别使用上述方法测量“Fe含量”和“表面中的Fe含量”。其结果示出于下表1中。
载体的制备
·铁氧体颗粒(体积平均粒径：35μm)：100份
·甲苯：14份
·全氟丙烯酸酯共聚物(临界表面张力：24dyn/cm)：1.6份
·炭黑(商品名：VXC-72，由Cabot Corporation制造，体积电阻率：100Ωcm以下)：0.12份
·交联三聚氰胺树脂颗粒(平均粒径：0.3μm，不溶于甲苯)：0.3份
首先，用甲苯稀释炭黑并将所得材料添加至全氟丙烯酸酯共聚物中。使用砂磨机分散混合物。接下来，用搅拌机对将除铁氧体颗粒以外的上述成分分散10分钟，以制备被覆层形成用溶液。接下来，将被覆层形成用溶液和铁氧体颗粒投入真空脱气型混炼机中，随后在60℃的温度下搅拌30分钟，然后在减压下馏除甲苯以形成树脂被覆层，由此获得载体。
显影剂的制备
将36份色调剂和414份载体投入2L的V型搅拌机中，并搅拌20分钟。然后使所得材料通过212μm孔筛进行筛分以制备显影剂。
评估测试
用下述方法形成实心图像。
用作为样品的显影剂填装DocuCentre-III C7600(由富士施乐株式会社制造)的显影装置，在定影温度为200℃、定影压力为4.0kg/cm2且处理速度为220mm/s的条件下在记录纸(糙面纸，由Oji Paper Co.,Ltd.制造)上形成色调剂量为4.5g/m2的实心图像。
将该实心图像在40℃且湿度为85%的环境下存放6个月，以通过图像变色评价光辉性。
光辉性评价
基于JIS K5600-4-3:1999中的“涂料测试方法，第4部分：薄膜视觉特性，第3节：涂料颜色的视觉比较”，在用于颜色观察的照明(自然白昼照明)下，目视评价光辉性。使用以下标准评价颗粒感(闪耀的光辉性效果)和光学效果(取决于视角的色相变化)。第2等级以上将被判定为实际可用的水平。
5：颗粒感和光学效果协调；
4：颗粒感和光学效果略微可见；
3：普通感觉；
2：存在模糊感；
1：不存在颗粒感和光学效果。
所得评价结果示出于表1中。
实施例2
以与实施例1相似的方式制备色调剂，不同之处在于，将金属颜料分散液1改变为金属颜料分散液2。以与实施例1相似的方式，通过使用所得色调剂制备显影剂，并形成实心图像。所形成的图像在40℃且湿度为85%的环境下存放6个月，然后评价光辉性。
所得评价结果示出于表1中。
实施例3
以与实施例1相似的方式制备色调剂，不同之处在于，将金属颜料分散液1改变为金属颜料分散液3。以与实施例1相似的方式，通过使用所得色调剂制备显影剂，并形成实心图像。所形成的图像在40℃且湿度为85%的环境下存放6个月，然后评价光辉性。
所得评价结果示出于表1中。
实施例4
以与实施例1相似的方式制备色调剂，不同之处在于，将金属颜料分散液1改变为金属颜料分散液4，并将凝集剂改变为1.70份的1%氯化铁水溶液。以与实施例1相似的方式，通过使用所得色调剂制备显影剂，并形成实心图像。所形成的图像在40℃且湿度为85%的环境下存放6个月，然后评价光辉性。
所得评价结果示出于表1中。
实施例5
以与实施例4相似的方式制备色调剂，不同之处在于，在筛分后，使用10倍于正常量的水进行水洗。以与实施例4相似的方式，通过使用所得色调剂制备显影剂，并形成实心图像。所形成的图像在40℃且湿度为85%的环境下存放6个月，然后评价光辉性。
所得评价结果示出于表1中。
实施例6
以与实施例4相似的方式制备色调剂，不同之处在于增加了以下步骤：在再添加100份树脂颗粒分散液时添加1.70份的1%氯化铁水溶液。以与实施例4相似的方式，通过使用所得色调剂制备显影剂，并形成实心图像。所形成的图像在40℃且湿度为85%的环境下存放6个月，然后评价光辉性。
所得评价结果示出于表1中。
实施例7
以与实施例1相似的方式制备色调剂，不同之处在于，将金属颜料分散液1改变为金属颜料分散液5。以与实施例1相似的方式，通过使用所得色调剂制备显影剂，并形成实心图像。所形成的图像在40℃且湿度为85%的环境下存放6个月，然后评价光辉性。
所得评价结果示出于表1中。
实施例8
·粘合剂树脂：450份
·巴西棕榈蜡：50份
·金属颜料1：5.5份
称量上述成分，然后使用如球磨机等粉末混合机进行混合。所得混合物在190℃使用螺杆挤出机进行混炼。在混炼完成后，使用轧辊冷却所得混炼物。使用锤式粉碎机对混炼物进行粗粉碎，然后使用喷射磨进行细粉碎。在细粉碎完成后，使用Elbow-Jet分级机进行分级，以获得色调剂颗粒。
使用所得色调剂颗粒，以与实施例1相似的方式进行外添，制备显影剂，并形成实心图像。所形成的图像在40℃且湿度为85%的环境下存放6个月，然后评价光辉性。
所得评价结果示出于表1中。
比较例1
以与实施例1相似的方式制备色调剂，不同之处在于，将金属颜料分散液1改变为金属颜料分散液6。以与实施例1相似的方式，通过使用所得色调剂制备显影剂，并形成实心图像。所形成的图像在40℃且湿度为85%的环境下存放6个月，然后评价光辉性。
所得评价结果示出于表1中。
比较例2
以与实施例1相似的方式制备色调剂，不同之处在于，将金属颜料分散液1改变为金属颜料分散液7。以与实施例1相似的方式，通过使用所得色调剂制备显影剂，并形成实心图像。所形成的图像在40℃且湿度为85%的环境下存放6个月，然后评价光辉性。
所得评价结果示出于表1中。
表1
提供对本发明的示例性实施方式的前述描述是为了说明和描述的目的。并非试图穷尽或将本发明限制于所披露的精确形式。显然，许多改进和变化对于本领域技术人员是显而易见的。选择并描述示例性实施方式是为了能够最好地解释本发明的原理及其实际用途，由此使得本领域的其他技术人员能够理解预计适用于特定用途的本发明的各种实施方式和各种改进方案。本发明的范围由下述权利要求及其等同物所限定。

Claims (15)

1.一种光辉性色调剂，所述光辉性色调剂包含：
金属颜料，
其中，Fe含量为0.001重量%～2重量%。
2.如权利要求1所述的光辉性色调剂，
其中，通过X射线光电子能谱仪(XPS)测定的表面中的Fe含量为0.0005重量%～2重量%。
3.如权利要求1所述的光辉性色调剂，
其中，所述金属颜料含有Al。
4.如权利要求3所述的光辉性色调剂，
其中，所述金属颜料还含有Fe。
5.如权利要求3所述的光辉性色调剂，
其中，所述金属颜料的表面被覆有含Fe层。
6.如权利要求1所述的光辉性色调剂，
其中，当形成实心图像时，在用测角光度计以入射角为-45°的入射光照射图像时，所测得的受光角为+30°处的反射率A与受光角为-30°处的反射率B之比(A/B)为2～100。
7.如权利要求6所述的光辉性色调剂，
其中，平均圆当量直径D长于平均最大厚度C。
8.如权利要求6所述的光辉性色调剂，
其中，当观察色调剂颗粒的厚度方向的截面时，使得所述截面内的所述色调剂的长轴方向与所述金属颜料的长轴方向之间的角度为-30°～+30°而存在的金属颜料颗粒的数目为观察到的金属颜料颗粒总数的60%以上。
9.如权利要求1所述的光辉性色调剂，所述光辉性色调剂还包含：
聚酯树脂作为粘合剂树脂。
10.如权利要求9所述的光辉性色调剂，
其中，所述聚酯树脂的重均分子量(Mw)为5,000～1,000,000。
11.如权利要求9所述的光辉性色调剂，
其中，所述聚酯树脂的分子量分布Mw/Mn为1.5～100。
12.如权利要求1所述的光辉性色调剂，所述光辉性色调剂还包含：
防粘剂，
其中，所述防粘剂的熔融温度为50℃～110℃。
13.如权利要求1所述的光辉性色调剂，
其中，体积平均粒径为1μm～30μm。
14.一种静电荷图像显影剂，所述静电荷图像显影剂包含：
权利要求1所述的光辉性色调剂。
15.一种色调剂盒，所述色调剂盒容纳有权利要求1所述的光辉性色调剂，并且能够在图像形成装置中装卸。
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