CN1050449A - 静电图像显影用有机调色剂的制法 - Google Patents

静电图像显影用有机调色剂的制法 Download PDF

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Abstract

本发明制备静电图像影用有机调色剂的方法，包 括对于至少含有树脂和着色剂的着色树脂粉进行分 级处理，除去微粉之后获得所需粒度两分级粉的第一 分级工艺、将所得的分级粉与二氧化硅微粉混合之 后，得到混合粉的混合工艺，以及从该混合粉中除去 微粉的第2级分级工艺。

Description

本发明是关于电子照相、静电记录和静电印刷等图像形成中为显影静电图像所使用的有机调色剂的制造方法。
从前的电子照相采用美国专利第2，297，691号说明书、特公昭42-23910号公报以及特公昭43-24748号公报等所登载的各种办法。一般是将光电物质作为感光层，采取各种办法，在感光层上形成电潜影，然后用有机调色剂将该潜影进行显影，根据需要，将有机调色剂图像复制在如纸之类的复制材料上，然后再加热、加压、既加热又加压，或者采取溶剂蒸气等方法，使得有机调色剂图像定影，从而获得复印制品。
对于有机调色剂，要求其颗粒的分布十分锐利，在树脂粉的制备工艺中，采用分级工艺，将影响图像质量的粗颗粒和形成灰雾的微粒加以清除。不过，在采取分级工艺时应该清除的颗粒中，2～3μ特细的微粒的静电附着力强，它将附着在所需要的粒度的有机调色剂颗粒之上，采用分级工艺是难以完全除尽的。这些微粒牢固地附着在使有机调色剂摩擦电荷的载体上，或者附着在显像器的各个部位的表面上，并被定影，极易成为重影和大量复制时图像质量变坏以及浓度下降的原因。作为解决上述问题的办法，特开昭53-58244号公报提出了在有机调色剂中尽量着色的树脂粉体内，添加硅粉体，混合后按特定颗粒直径分级，或分级后进一步加热使粉体中的颗粒进行球形化处理的方法。
在特开昭53-58244公报中提出，在混合粉末状二氧化硅时，使用了V型混合机。
使用V型混合机时，由于分散性较弱，粉末状的二氧化硅凝集物容易存在于有机调色剂中，容易在有机调色剂图像的全黑部分产生白色斑点，或容易在非图像部分产生灰雾等。甚至在采用方法时，采用分级方式，既使能获得所期望粒度的显影剂，而由于混合条件、分级装置和分级条件的不同，使得粉末状二氧化硅量变得与所添加的量不相一致，而且由于其数量又不是恒定不变的，因此使显影剂的质量稳定性变坏。
通常，在制备有机调色剂时，将至少的树脂、着色剂及其他添加剂进行熔融混炼，粉碎和分级，然后将其调整到所需的粒度。虽然随着有机调色剂所要求的质量和所使用的分级机的性能不同而有所差异，然而在分级工艺中，将有占投入量15～40%重量的粉末被作为粗颗粒和微粒而被清除掉。通常，基于经济上的原因，这些粗粉和微粉在熔融混炼时，均将与原材料一起混合之后再使用。
采用特开昭53-58244号公报中所提出的办法时，本来不应该进入有机调色剂颗粒中的粉末状二氧化硅和添加物混入到了分级时的粗粉和微粉之中，因此分级之后的微粉和粗粉难以再被利用。与显影剂中的微粉添加之前的分级相比，其分级精度得到改善。与不添加二氧化硅等的情况相比，既使是添加少量的微粉，若采取一次分级微粉清除工艺，则是不够的。
在大量微粉存在的情况下，粉末状二氧化硅和其他添加物向粉碎物中的添加混合时，由于粉末状的二氧化硅的流动性和凝集性均要比有机调色剂强，因此既使将它们进行混合，也难以分散，并且形成微小的不均匀状态。分级工艺中的微粉清除的程度，与从前的办法相比，并不能得到充分的改善，在图像质量方面，也不能解决前述的问题。
下面参照附图3和3来说明从前的有机调色剂的制备方法。
第2图和第3图表示从前的有机调色剂制备方法中的各工艺流程。第2图所示的从前的方法中，原料的利用率高，微粉（特别是前述2～3μ以下的颗粒）的清除容易变得困难，既使是在分级时增加微粉的排出量，其微粉的清除也有一定的限度。因此，如前所述，不仅会产生质量上的问题，而且由于混炼工艺中再循环量的添加，容易成为成本上升的原因。
在采用第3图所示的有机调色剂制备工艺时，与特开昭53-58244号公报中记载的制法相当，与第2图所示的方法相比，第3图所示的方法中对2～3μ以下的微粒清除将比从前更为有效。如前述，2～3μ以下的微粉清除不充分，并且混有二氧化硅的微粉难以再利用，从而成为有机调色剂成本上升的原因。
发明摘要：
本发明的目的在于提供解决上述问题的静电图像显影用的有机调色剂制法。
本发明的目的在于提供有效清除微粉的，静电图像显影用有机调色剂的制备方法。
本发明的目的在于，提供可以使二氧化硅微粉颗粒良好地附着在有机调色剂颗粒表面上的静电图像显影用有机调色剂制备方法。
本发明的目的在于提供经济效益良好的静电图像显影用有机调色剂的制备方法。
本发明的目的在于，提供制备静电图像显影用有机调色剂的方法，包括：
对至少含有树脂和着色剂的着色树脂粉体进行分级处理，清除微粉之后，获得所需粒度的分级粉体的第一分级工艺、将所得的分级粉体与二氧化硅粉体混合而获得混合粉体的混合工艺、以及从该混合粉体中清除了微粉的第2分级工艺。
图的简要说明：
第1图为本发明的制备方法的工艺与材料量变化流程图、第2、3图为从前的方法的工艺与材料量变化流程图、第4、5图为简易表示添加二氧化硅微粉和有机调色剂粉之后，进行分散与混合的装置一例。
发明的详细说明：
采用本发明的制备方法时，在第一分级中，采用分级工艺将不能满足所需粒径的微粉，尽量从有机调色剂粉体原料中清除掉，再按照需要也将大于所需粒径的粗粉除掉之后，将粉的颗度调整到所需的颗度。经过第一分级，可除去大部分原料粉中的微粉。为了在第一分级之后，将来除尽的微粉除去，用具有充分分散力的混合机将二氧化硅微粉等（必要时，也可添加其他添加剂）进行分散和混合之后，再通过第2分级将作为微粉被除去的微分量变为整个重量的0.5～15%。
图1所示为上述方法的流程图。
在第一分级中，大部分微粉被清除掉，而且，通过在有二氧化硅微粉存在情况下对分级后的原料粉进行充分的分散处理，以消除粒径在2～3μ以下的微细颗粒对于所需粒度有机调色剂颗粒的强力附着。因此，在第2分级中，通过对微粉的进一步清除，能够极为有效地清除掉在第一分级中未能除去的微粒在2～3μ以下的颗粒以及没有附着在有机调色剂颗粒上的微细的二氧化硅微粉等。
本发明的优点在于，将至少具有结合树脂、着色材料的熔融混炼物后冷却、粉碎、在分级工艺中，将其调整到所需的粒度之后，采用具备分散功能的混合机，将添加了二氧化硅（必要时添加其他添加物）的粉体进行分散和混合，然后，在比前述分级工艺更细的分级点上，进行分级。
有机调色剂制备工艺中的熔融混炼及粉碎工艺，既使采用喷雾干燥器及其他手段也同样可以实用本发明的方法。
本发明中，在第一分级时，设定分级条件应使得够除掉原料粉投入点重量的7-30%，最好是10～25%重量的微粉;在第2分级时，设定分级条件的原则是应除去原料粉总重量的0.5～15%，最好是1～5%，甚至是1～3%的微粉。而是从有机调色剂的生产效率和成本的角度考虑，希望第2分级时除去的微粉，按重量计算，最好是在第一分级时除去的微粉量的1/2以下。
既使在设定分级条件时，使第一分级时除去的微粉重量超过总原料重量的30%，而更减少粒径为2～5μ以下的微粉含量，其效果并不怎么好。并且，增加熔融混炼工艺的返复次数，不仅会使成本上升，而且往往还会同时发生粒度分分散。
另外，当第一分级时除去的微粉重量小于7%时，由于粒径3～6μ粒度的颗粒，在第一分级工艺中所得到的分级粉中所占的比例增加，因此必须增加第2分级中除去的微粉的重量。因此，由于应废弃的粉增多而使经济效益下降。
在第一分级时，可以使用能用于有机调色剂的一般的分级机，然而，在第2分级时，为要满足前述的条件，最好分级点应为粒径1～4μ，并使用具有极细分级点的分级装置。例如，具有高速旋转分级叶片的ァルビネ公司制造的T-plex超精细分离器;日清工程制造的涡轮分级机;细川ミクロン制造的精密分离器等。作为元旋转叶片的分级机有石川岛搞磨重工业公司制造的周期型分级机、日本二ユ-マチツク工业公司制造的DS分离器（特解型）、日铁工业公司制造的弯头喷咀分级机等。具有旋转分级叶片的分级机，由于必须进行非常高速（为一般有机调色剂颗粒分级时的2～10倍的旋转速度）的旋转，所以从轴承制动部等处所产生的热量所造成的有机调色剂凝集物的混入、轴承耐久性及装置的长期安全性考虑，作为第2分级用的分级机最好采用元旋转叶片的后面将介绍-分级机。此时，为了使二氧化硅微粉（必要时还添加其他添加物）在树脂制品中稳定化，必须使其充分分散，使其在实际上不应存在着凝集而成的粗大颗粒，并且，二氧化硅微粒应附着在有机调色剂颗粒上。当其二氧化硅微粉的分散不充分时，由于二氧化硅微粉的凝集体所造成的粗大颗粒将成为灰雾和全黑部分出现白点等的原因。并且，在采取过筛而将粗粉除去的工艺中，会连同粗粉一起，会将二氧化硅微粉的凝集物也去掉，其结果将是二氧化硅微粉添加量减少，使得有机调色剂中的二氧化硅微粉含量变得不稳定。如果由于二氧化硅微粉的分散不充分，而使二氧化硅微粉不能十分牢固地附着在有机调色剂颗粒上时，则在分级时，二氧化硅微粉的含量会减少，并且不稳定。考虑到分散力和有机调色剂颗粒不被粉碎，为了使二氧化硅微粉能充分分散，可采用搅拌叶片（旋转叶片）前端转速为20～70米/秒，最好为25～60米/秒的混合机进行分散和混合。而且，搅拌叶片的尺寸最好为10～200厘米。混合时间在0.1～60分（最好为1～30分钟）时的效率较高。
第4图和第5图所示为带搅拌叶片的混合机一例。
第4图所示的混合机由罩1、搅拌叶片2、马达3、盖子4、底座5、控制板6、活塞7、盖子锁8、活塞9、方向控制器10以及排出口11组成。
作为图4所示的混合机的实例有Henschel混合器等。
图5所示的混合机由转轴12、转子13、分散叶片14、旋转片15、隔板16、套17、衬18、冲击部19、入口20、出口21、回路22、制品取出阀23、原料投入阀24、鼓风机25、罩26组成。
在本发明的制备方法中，与树脂的重量相比，二氧化硅微粉的添加量占0.1～3%，最好为0.2～2%时，能获得良好的效果。当二氧化硅微粉的添加过量时，在图像质量方面不仅会使有机调色剂图像浓度和湿度特性变坏，而且在有机调色剂的制法上也会使得混合分散变得困难，而且还会造成分级时，二氧化硅微粉大量向被除去的微粉中转移。而且，本发明的方法与从前的方法相比，还发现具有过量加入二氧化硅微粉时的宽密度变广，其他的附作用减少的倾向。
本发明中，粒度分布可采用以下测定法进行测定。测定装置采用コ-ルタ-公司出品的记数器TA-Ⅱ型（コ-ルタ-公司出品）或エルゾ-ンパ-チクル计数器80xy-2（美国パ-チクル数据公司出口），得出数量平均分布、体积平均分布。电解液使用1～4%的NaCl溶液。
其测定方法是，在前述100～150ml电解液中，作为分散剂加入0.1～5ml的前面活性剂（最好是烷基苯磺酸盐），再加0.5～50mg的测定试料。
采用超声分散器对悬浮试料的电解液进行大约1～3分钟的分散处理，用前述的コ-ルタ-公司的计数器TA-Ⅱ型或エルゾ-ンパ-チクル计数器80xy-2型，采用12～120μ的孔径，测定1-40μ颗粒的粒度分布，然后求出体积平均分布、数量平均分布。
作为3μ以下的粒径测定方法，由于噪声影响，使得コ-ルタ-公司的计数器有时重复性不好，所以用显微镜一面改变同一面上的焦点深度，同时照相，进行分析，检查数量分布。此时，当分析0.6～20μ的情况时，若不足0.6μ，则应通过分析，排出二氧化硅微粉的影响等。使用显微镜时，测定大约3000个粒径之后，求出分布。
在本发明中，作为有机调色剂的粘结树脂可采用如：聚苯乙烯、聚P氯苯乙烯、聚乙烯甲苯的苯乙烯及其取代体的单聚合物;苯乙烯-P-氯苯乙烯共聚物、苯乙烯-丙烯共聚物、苯乙烯-乙烯-甲苯共聚物、苯乙烯-乙烯-萘共聚物、苯乙烯-丙烯酸甲酯共聚物、苯乙烯-丙烯酸乙酯共聚物、苯乙烯-丙烯酸丁酯共聚物、苯乙烯-丙烯酸辛酯共聚物、苯乙烯-偏丙烯酸乙酯共聚物、苯乙烯-偏丙烯酸丁酯共聚物、苯乙烯-α氯偏丙烯酸甲酯共聚物、苯乙烯-丙烯腈共聚物、苯乙烯-乙烯甲酯醚共聚物、苯乙烯-乙烯乙酯醚共聚物、苯乙烯-丙烯甲酯酮共聚物、苯乙烯-丁二烯共聚物、苯乙烯-异丁烯共聚物、苯乙烯-丙烯腈茚共聚物等苯乙烯系共聚物;聚氯乙烯、聚醋酸乙烯、聚乙烯、聚丙烯、硅树脂、聚酯、环氧树脂、聚乙烯-丁缩醛、松香、变性松香、萜烯树脂、酚醛树脂、二甲苯树脂、脂肪族或脂环族炭化氢树脂、芳香族系石油树脂、氯化烷、烷蜡。这些材料可以单独或混合使用。
在本发明中，在这些树脂中最常使用的是苯乙烯-丙烯系共聚物，特别是苯乙烯-丙烯酸n-丁酯（St-nBA）共聚物、苯乙烯-偏丙烯酸n-丁酯（St-nBMA）共聚物、苯乙烯-丙烯酸n-丁酯-偏丙烯酸2-乙酯乙基（St-nBA-2EHMA）共聚物等采用得更多。
作为本发明所涉及的有机调色剂中可添加的着色剂，可以使用通常熟悉的碳黑、铜酞、氰及铁黑等。
当有机调色剂为磁性时，作为磁性有机调色剂中所含有的磁性微粒，可使用在磁场中可被磁化的物质，可以使用铁、钴、镍等强磁性金属粉末或四氧化三铁、γ-Fe2O3、铁氧体等合金和化合物。
这些磁性微粒最好采用氮吸附法得到的布鲁瑙厄-埃梅特-泰勒（BET）此表面积为2～20m2/g，特别是在2.5～12m2/g;并且其莫氏硬度为5～7的磁粉。这些磁粉的含量为有机调色剂重量的10～70%为宜。
并且，对于本发明的有机调色剂来讲，根据需要，也可以含有带电控制剂，其带电控制剂可采用单偶氮染料的金属络盐;水杨酸、烃基水杨酸、二烃基水杨酸或萘甲酸的金属络盐等。
作为本发明所涉及的有机调色剂，最好使用其体积电阻超过1010Ω·cm，特别是超过1012Ω·cm的绝缘有机调色剂。
本发明所使用的二氧化硅微粉粒径，最好为0.005～0.2μ。
作为本发明所使用的二氧化硅微粉，有采用硅卤素化合物气相氧化处理所生成的二氧化硅微粉和采用湿法制备的二氧化硅微粉等。而且，有经过硅油处理、氨变性硅油处理、硅烷偶联剂处理过的二氧化硅微粉。
这里所讲的为经过硅卤素化合物气相氧化处理而生成的二氧化硅微粉，被称为所谓的干法二氧化硅或离心二氧化硅。例如采用四氯化硅气体的氢氧焰的热分解氧化反应法，其基本反应式如下：
在此制备工艺中，在采用硅卤素化合物的同时，还采用如氯化铝或氯化钛等其他金属卤化物，则也可获得二氧化硅和其他金属氧化物的复合微粉。本发明也包括这方面的内容。
作为本发明所使用的经硅卤素化合物的气相氧化所生成的市售二氧化硅微粉，以下列商品名称出售。
AEROSIL  130
（日本ァエロ ル公司） 200
300
380
TT  600
MOX  80
MOX170
COK  84
Ca-O-SiL  M-5
（CABOT  CO.）  MS-7
MS-75
HS-5
EH-5
WacRer  HDR  N20  V15
（WACKer-CHEMIE  GMBH）  u20E
T30
T40
De  Fine  Sillca
（ダウコ-ニング公司）
Fransol
（Fransil公司）
从前人们知道的各种方法可适用于湿法制备二氧化硅粉末。例如有采用硅酸钠分解生成二氧化硅的方法。通常的反应式如下：
此外，有依靠硅酸钠的氨盐或者碱盐分解，由硅酸钠生成碱金属硅酸盐，然后用酸进行分解成硅酸的方法，有使用离子交换树脂，使硅酸钠溶液变为硅酸的方法，还有利用天然硅酸或硅酸盐的方法。
这里所讲的二氧化硅粉末，可以采用无水二氧化硅、以及硅酸铝、硅酸钠、硅酸钾、硅酸锰和硅酸锌等硅酸盐。
本发明所使用的二氧化硅粉末是将上述二氧化硅粉末在400℃以上的温度下进行热处理后的产品。
热处理可按如下方式进行，例如在电炉中对湿法合成的二氧化硅粉末，在400℃以上温度下放置一定时间（如10分钟～10小时）。只要有机调色剂的特性不会明显变坏，热处理并没有特殊的限制。
本发明中含有经过400℃以上温度热处理的湿法所合成的二氧化硅粉末的显影剂，其中有机调色剂颗粒之间、或者有机调色剂与载体之间、单成分显影时的有机调色剂与套管之的有机调色剂之间的摩擦电量是稳定而均匀的，没有灰雾、有机调色剂散落和有机调色剂的凝集现象，是一种耐欠性复制件数目多的有机调色剂，是一种不受温度和湿度变化影响再现、稳定图像的有机调色剂，尤其是在超高湿度时也能获得高效率复印。甚至，即使长期保存于高温、高湿环境中，迁移电荷量的减少极小，复印质量始终不会下降。作为湿式二氧化硅有如下产品：
ニップシ-ル  日本シリカ
トクシ-ル，ファインシ-ル  德山宫达
ビタシ-ル  多木制肥
シルトン，シルネックス  水汉化学
スタ-シル  神岛化学
ヒメジ-ル  爱嫒药品
サィロィド  富士デビソン化学
Hi-Sil  Pittsburgh  plate  Qlass  Co.
Durosil
Ultrasil  Fiillstoff-Gosellschaft
Marguart
Manosil  Hardman  and  Holden
Hoesch  Chemische  Fabrik  Hoesch  K-G
Sil-Stone  Stoner  Rubbor  Co.
Nalco  Nalco  Chem  Co.
Quso  philadelphia  Quartz  Co.
lmsil  lllinois  Minerals  Co.
Caldium  sclikat  Chemische  Fabnik  Hoesch  K-G
Calsil  Fiillstoff-Gesellschaft
Marquart
Fortafil  Imperial  Chemical  Indnstries
Ltd.
Microcal  Joseph  Crostietd  &  Sons.
Ltd.
Manosil  Hardman  and  Holden
VnlRasil  Farbenfabriken  Bryer.A.-G.
Tufknit  Durham  Chemicals.Ltd.
シルモス  白石工业
スタ-レックス  神岛化学
フリユシル  多木制肥
本发明中最好使用由硅烷偶联剂或硅油处理过的疏水性二氧化硅。二氧化硅微粉所要求的疏水度为甲醇滴定试验法测得值30～80。疏水化处理可采用从前人们所知道的疏水化方法，可以使用与二氧化硅微粉反应、或者使用与二氧化硅粉可产生物理吸附的有机硅化合物等进行化学处理。最好的办法是，用硅烷偶联剂对硅卤素化合物气相氧化法生成的二氧化硅微粉进行处理之后，或者是在用硅烷偶联剂进行处理的同时，使用有机硅化合物进行处理。
作为硅烷偶联剂或有机硅化合物，有六甲酯二甲硅胺、三甲酯硅烷、三甲酯氯硅烷、三甲酯乙氧基硅烷、二甲酯二氯硅烷、甲酯三氯硅烷、丙烯二甲酯氯硅烷、丙烯苯基二氯硅烷、苄二甲酯氯硅烷、溴甲酯二甲酯硅烷、α-氯乙酯三氯硅烷、p-氯乙酯三氯硅烷、氯甲酯二甲酯氯硅烷、三有机甲硅烷基硫醇、三甲酯甲硅烷基硫醇、三有机甲硅烷基丙烯酸剂、乙烯二甲酯醋酸基硅烷、二甲酯乙氧基硅烷、二甲酯二甲氧硅烷、二苯基乙氧基硅烷、六甲酯二硅烃氧衍生物、1，3二乙烯四甲酯二硅烃衍生物、1，3二苯四甲酯二硅烃衍生物以及含有羟基的二甲酯聚硅烃氧衍生物，而每个羟基分子有2～12个硅烃氧衍生物单位，而在末端单位上分别与一个Si相连接。这些材料，常以一种或者两种以上的混合物方式提供使用。
在对二氧化硅微粉进行硅油处理时所使用的硅油，一般采用下式所示的硅油。
Figure 901078409_IMG3
理想的硅油是25℃时的粘度大约为5～5000厘  的硅油。例如，甲酯硅油、二甲酯硅油、苯基甲酯硅油、氯苯基甲酯硅油、烷基变性硅油、脂肪酸变性硅油、聚氧烯变性硅油等。它们以一种或两种以上的混合物方式提供使用。
作为硅油处理的方法，最好是在使用前述的硅烷偶联剂对硅卤化合物气相氧化法生成的二氧化硅微粉进行处理之后，或者在使用硅烷偶联剂进行处理的同时，用硅油进行处理。例如使用Henschel  mixer等混合机直接将二氧化硅微粉与硅油混合，也可以采用雾状硅油喷到二氧化硅微粉中的方法。也可在将硅油溶解或分散于适当的溶剂中之后，与二氧化硅微粉混合，然后除去溶剂进行制备。
本发明中所使用的二氧化硅微粉，由于使用前述的硅烷偶联剂和硅油两种处理剂对其进行处理，所以在含有显影剂时，显影剂的摩擦电量高而稳定，而且摩擦电量的分布锐利而均匀。对二氧化硅微粉进行处理的硅烷偶联剂和硅油之间较理想的重量比为15∶85～85∶15，通过改变此比例，可以将含有该二氧化硅微的显影剂的摩擦电量值调整到希望的数值。并能任意地选择此比率。硅烷偶联剂和硅油的总量，相对于二氧化硅粉而言最好是为其重量的0.1～30%，甚至0.2～20%。
本发明中，为了获得带正电的疏水性二氧化硅微粉，可以使用侧链上有胺的硅油作为二氧化硅微粉的处理剂。
作为这种胺改性硅油如下所示：
品名  25℃时的粘度（cps）  胺当量
ST8417（ト-レ硅公司制造）  1200  3500
KF393（信越化学公司制造）  60  360
KF857（信越化学公司制造）  70  830
KF859（信越化学公司制造）  60  22500
KF860（信越化学公司制造）  250  7600
KF861（信越化学公司制造）  3500  2000
KF862（信越化学公司制造）  750  1900
KF864（信越化学公司制造）  1700  3800
KF865（信越化学公司制造）  90  4400
KF39（信越化学公司制造）  20  320
KF383（信越化学公司制造）  20  320
X-22-3680（信越化学公司制造）  90  8800
X-22-380D（信越化学公司制造）  2300  3800
X-22-3801C（信越化学公司制造）  3500  3800
X-22-3810B（信越化学公司制造）  1300  1700
在本发明中，为了改善有机调色剂性能，也可以与二氧化硅微粉一起，另外添加其他不同的物质。作为这类物质如具有研磨功能的颗粒和润滑性微粉等。
对于具有研磨性的颗粒来讲，可以使用一种或两种以上的，其硬度为莫式3度以上的无机金属氧化物、氮化物、碳化物、硫酸或金属碳酸盐。以下为具体实例，但并非仅限于此。SrTiO3、CeO2、CrO、Al2O3、MgO等金属氧化物，Si3N4等氮化物;SiC等碳化物;CaSO4、BaSO4、CaCO3等硫酸或碳酸金属盐。
最好是使用莫氏硬度在5度以上的SrTiO3、CeO2（如ミレ-ク、モレ-クㄒ、ROXM-1含有CeO2和稀土元素的粉末）、Si3N4、SiC。
这些物质可采用例如硅烷偶联剂、钛偶联剂、锆铝酸盐偶联剂等偶联剂、硅油或者其他的有机化合物进行表面处理。
作为润滑性微粉，最好使用聚四氟乙烯之类的四氟乙烯系树脂、如聚亚乙烯氟化物和氟化碳等氟聚合物颗粒、为硬脂酸锌颗粒等脂肪酸金属盐。
这些润滑性微粉的平均粒径可在6μ以下，最好是在5μ以下。
添加具有耐磨性的颗粒和有润滑性的微粉等，则可以防止感光体上的纸粉和有机调色剂微粉等产生成膜现象，可以获得更加稳定而优良的图像。
实例Ⅰ：
按照图1所示的流程制备如下有机调色剂。
Z特丁基水杨酸的Cr络合物（控制负电性）  4份重量
苯乙烯-2-乙酯乙基丙烯  90份重量
改性二乙烯苯共聚物  （粘结树脂）
（共聚聚合比80∶20∶1）
（重量平均分子量约30万）
聚乙烯蜡  4份重量
（高蜡200p，三井石油化学公司制造）
磁体（比表面积8m2/g）（着色剂） 60份重量
用球磨机（150℃）对上述材料热混炼30分钟，待所得到的混质物冷却之后，进行粗粉碎，然后用微粉碎机将其粉碎至体积平均粒径约10μ的制备粉碎物。用ァルビネ公司制造的Z字形分级机，将分级点设定在除去粒径5μ以下颗粒处，除去微粉，使得分级粉的体积平均粒径约为10.8μ。此时所除去的微粉量为重量的18%。分级粉具有负电性。
在第一分级后的分级粉（有机调色剂粉）100重量%中，添加负电性疏水性胶体二氧化硅微粉（日本ァエロジル公司制造R972）0.5重量%，用第4图的混合装置（容量75l的小型混合器），以搅拌叶片前端40米/秒的速度，对分级粉和该二氧化硅微粉进行5分钟的混合和分散。
使用将分级点设计成为应减少粒径3μ以下颗粒的弯头喷咀分级机（日铁矿业公司出品）对已经与带负电性疏平性二氧化硅微粉混合之后的分级粉进行再分级，去除2%重量的微粉，得到平均体积粒径为11.4μ的第二级分级粉，将第2级分级粉用100目筛进行过筛处理，把通过100目的筛的粉末作成静电显影用的带负电的磁性有机调色剂粉。
在100目的筛上留下了大约0.1%重量的粗粉。
使用电子显微镜观察树脂颗粒表面时，证实了二氧化硅微粉良好地附着在有机调色剂粉颗粒的表面上。经过分级工艺处理之后的有机调色剂中所含二氧化硅微粉的添加量，在每100份重量中占0.49%。
将上述带负电的磁性有机调色剂放入佳能公司出品的NP7050机中显影时，获得了图像浓度为1.42的良好图像，也没有出现灰雾和文字边缘的毛边现象。当进行10万个耐久试验时，没发现图像质量下降问题，甚至连前一拷贝的空白部分的影响所造成的下一拷贝的全黑部分浓度的下降也没有发现。在温速35℃（湿度90%的高湿情况下放置两周之后，进行出图试验时，没有发现灰雾的增加。
实例Ⅱ：
本实例除了在第一级分级中除去12%重量的微粉之后，制备平均体积粒径为10.4μ的分级粉，以及在第二级分级中除去13%重量的微粉，而制备平均体积粒径为11.5μ的第二级分级粉之外，与实例Ⅰ一样，获得了带负电性的磁性有机调色剂粉。
与实例Ⅰ一样，所得到的带负电的磁性有机调色剂粉具有良好的显影特性。
然而，在实例Ⅱ中，有机调色剂粉的材料利用率将比实例Ⅰ差。
比较例Ⅰ：
按照图2所示流程制备以下有机调色剂。
Z特丁基水杨酸的Cr络合物（控制负电性）  4份重量
苯乙烯-2-乙酯基丙烯  90份重量
改性二乙烯苯共聚物（粘结树脂）
（共聚的聚合比80∶20∶1）
（重量平均分子量约30万）
聚乙烯蜡  4份重量
（高蜡200p，三井石油化学公司出品）
磁性物质（比表面积8m2/g）（着色剂） 60份重量
将以上材料放入球磨机（150℃）中进行约30分钟热混炼，待所得到的混炼物冷却之后，进行粗粉碎，然后用微粉碎机将其粉碎至体积平均粒径约10μ，以制备粉碎物。用ァルビネ公司出品的Z字形分级机，将分级点设定在除去粒径5μ以下颗粒处，除去重量32%的微粉之后，制得平均体积粒径11.7μ的分级粉。使用图4所示的混合装置（容量75l的小型混合器），以搅拌叶片前端40米/秒的速度，对所得的100份重量的分级粉和0.5份重量的带负电疏水性胶体二氧化硅微粉（日本      公司出品R972）进行5分钟的混合和分散处理。
用100目筛对所得的混合粉进行过筛，将通过100目筛的粉体作为静电显影用带负电的磁性有机调色剂粉使用。
在100目筛上将残留下约重量2%的粗粉。
按实例Ⅰ那样，对比较例Ⅰ中所得的带负电的磁性有机调色剂进行评价。试验初期，图像浓度为1.38，获得良好的图像，灰雾、文字边缘毛边情况也良好。进行10万个耐久性试验时，图像浓度下降为1.28。前拷贝的空白部分影响所造成的下一拷贝的全黑部分浓度也有下降，此时的浓度从1.38下降到1.18。在温度35℃，湿度90%的高温、高湿下将有机调色剂放置两周之后，进行出图试验时，发现灰雾有所增加。如果观察显影筒，则发现，与实例Ⅰ相比，3μ以下的微细有机调色剂粉粒大量附着在浓度下降部分相对应的显影筒上。
对比例Ⅱ：
按图3所示流程制备以下有机调色剂粉。
二特丁基水杨酸的Cr络合物（控制负电性）  4份重量
苯乙烯-2-乙酯乙基丙烯  90份重量
改性二乙烯苯共聚物（粘结树脂）
（共聚的聚合比80∶20∶1）
（重量平均分子量约30万）
聚乙烯蜡  4份重量
（高蜡200p，三井石油化学公司出品）
磁性物质（比表面积8m2/g）（着色剂） 60份重量
将以上材料放入球磨机（150℃）中进行约30分钟热混炼，待所得到的混炼物冷却后，进行粗粉碎，然后用微粉碎机将其粉碎至体积平均粒径约10μ，以制备粉碎物。在平均体积粒径10μ的粉碎物中添加入0.5%重量的带负电的疏水性胶体二氧化硅微粉（日本ァエロジル公司出品，R972），然后用图4所示混合装置，以40米/秒的搅拌片速混合分散5分钟。
用ァルビネ公司出品的Z字形分级机，将分级点设定在减少粒径5μ以下颗粒的位置，对所得的混合粉进行分级处理，除去31%重量的微粉之后，获得平均体积粒径11.4μ的分级混合粉。用100目筛将所得分级混合粉过筛，将通过100目筛的粉料用作静电显影用带负电的磁性有机调色剂。
在100目筛上，残留下了约0.1%重量的粗粉。
被分级的31%重量的微粉，由于有疏水性二氧化硅微粉混入，因此难以再利用，这将成为有机调色剂粉制造成本大幅度上升的原因。
与实例Ⅰ一样，对对比例Ⅱ中所得的带负电的磁性有机调色剂粉进行了评价。
试验初期，获得了图像浓度1.40的良好图像，灰雾、文字边缘毛边也少。进行10万个耐久试验时，浓度从1.40下降到1.33。
进行常规环境条件下的10元耐久性试验时，前一拷贝的空白部分影响造成的全黑部分的浓度下降情况也有发生，连续10万个拷贝时，初期的1.40浓度稍微降至1.34，在性能方面，实例Ⅰ的水平要高一些。
在温度35℃，湿度90%的高温高湿下放置两周后，进行出图试验时，发现灰雾现象有所增长。将有机调色剂粉在高温高湿下放置两周之后进行耐久性试验时，前一拷贝的空白部分影响所造成的全黑部分的浓度从1.40降至1.25。在与浓度下降部分相对应的显像筒上，3μ以下微细有机调色剂颗粒的附着情况要比实例Ⅰ更多，而比对比例Ⅰ的少。
实例1、2，对比例1、2的有机调色剂粉制备方法的有关数据如下表所示。
表
平均体积粒径 微粉量（显微镜法） 材料利用率
粒径3～6μ 粒径1.8～0.6μ
实例I 11.4μ 个数％6.5 个数％0.9 98%
实例Ⅱ 11.5μ 6.1 0.8 87%
对比例Ⅰ 11.7μ 9.4 2.0 98%
对比例Ⅱ 11.4μ 8.8 1.6 69%
实例Ⅲ：
将实例Ⅰ中制备的平均体积粒径10.8μ的100份重量的第一级分级粉和0.5份重量的疏水性胶体二氧化硅微粉（R972）放入不带搅拌叶的100l容积的V型搅拌机中混合10小时。与实例Ⅰ一样，将经过10小时混合后的混合粉，用弯头喷咀式分级机进行分级，得到平均体积粒径11.3μ的第2级分级粉，用100目筛将第2级分级粉过筛，将通过100目筛的粉料用于静电显影用带负电的磁性有机调色剂粉。
在100目筛上面残留下了大约0.1%重量的粗粉以及二氧化硅微粉的凝集物。
在所获得的有机调色剂粉中，疏水性二氧化硅微粉的添加量减少到0.4%。
当其与实例Ⅰ一样，对实例Ⅲ的有机调色剂进行评价时，在试验初期、获得了图像浓度为1.35的良好图像，但是在进行10万耐久性试验时，图像浓度则降到1.22。
将100份重量的实例Ⅰ中制备的平均体积粒径11.7μ的分级粉料和0.5%重量的带负电疏水性二氧化硅微粉，在不带搅拌叶的100l定量的V型搅拌器中混合10小时。
用100目筛将所得的混合粉料过筛，把通过100目筛的粉料用作静电显影用带负电磁性有机调色剂粉。
在100目筛上面，残留下了约0.2%重量的粗粉和二氧化硅凝集物。
将对比例Ⅲ的有机调色剂粉与实例Ⅰ一样，进行评价时，在试验初期，得到了图像浓度为1.25的良好图像，但在10万个的耐久试验中，图像浓度降至1.0，与实例Ⅲ的情况相比，灰雾增多。
实例Ⅳ：
苯胺灰（正电荷控制剂）  2份重量
苯乙烯-2-乙酯乙基丙烯  90份重量
改性二乙烯苯共聚物
（共聚的聚合比80∶20∶1）
（重量平均分子量约30万）
聚乙烯蜡  4份重量
（高蜡200p，三井石油化学公司出品）
磁性物质（比表面积8m2/g） 60份重量
用球磨机（150℃）将上述材料热混合约30分钟，将所得混合物冷却后，用粉碎机粉碎至约10μ（平均体积粒径），制备成粉碎物。用ァルビネ公司出品的Z字形式分级机分成平均体积粒径约10.8μ的微粉，此时的微粉量为重量的15%。
在100份重量的分级粉中添加入0.4份重量的，用氨改性硅油处理过的带正电的疏水性胶体二氧化硅微粉，同图4所示装置，以40米/秒2的搅拌叶前端圆周速度混合分散5分钟。然后，用弯头喷咀式分级机对第2级分级粉料进行分级，除去2%重量的微粉，成为平均体积粒径11.4μ的粉料，过100目筛，制成有机调色剂粉制品。
将上述有机调色剂粉投入NP3525显影装置中进行显影时，图像浓度为1.35，也没有灰雾，文字边缘的毛边也少，得到了良好的图像。在温度35℃、湿度90%的高温高湿条件下放置两周后，进行出图试验时，也没发现灰雾增加。在进行5万个耐久性试验时，也没有出现实质性的图像浓度下降。
对比例Ⅳ：
按图2所示流程制备以下有机调色剂粉料。
在实例4中，仅作第一级分级，除去32%重量的微粉，作成平均体积粒径11.4μ的粉料，与实例4一样，添加带正电的疏水性胶体二氧化硅微粉，然后进行分散混合，过筛后得到有机调色剂粉制品。当进行与实例4相同的评价时，进行5万连续拷贝后，浓度下降至1.25，灰雾和文字毛边有所增加。
实例Ⅴ：
二特丁基水杨酸的Cr络合物  4份重量
苯乙烯-2-乙酯基丙烯  90份重量
改性二乙烯苯共聚物
（共聚的聚合比80∶20∶1）
（重量平均分子量约30万）
聚乙烯蜡  4份重量
（高蜡200p，三井石油化学公司出品）
碳黑  10份重量
采用球磨机（150℃）对上述材料进行大约30分钟的热混合，将所得的混合物冷却之后，用粉碎机将其粉碎平均体积粒径约10μ的粉料，再用ァルピネ公司出品的Z字形分级机进行分级处理，使其平均体积粒径达到约11.0μ，这时的微粉为整个重量的17%。
在100份重量的分级粉中，添加入0.3份重量的带负电的疏水性胶体二氧化硅（日本ァエロジル公司出品，R972），采用图4所示装置，以50米/秒的搅拌叶前端园周速度，进行5分钟的混合和分散处理。然后，用弯头喷咀式分级机进行第2级分级处理，除去2%重量的微粉之后，使平均体积粒径达到11.5μ，过100目筛，除去凝集物，得到有机调色剂粉产品。
使用0.8份重量的硅树脂将100份重量的粒径250～300目之间的铁氧体颗粒进行被复处理，得到磁性颗粒。将10份重量的上述有机调色剂粉与100份重量的磁性颗粒相混合，然后将其投入NP3525型显像装置中进行显影时，获得图像浓度1.44的良好的有机调色剂图像，稳定性和耐偏移性都十分良好。而且也没有灰雾，文字毛边也少，获得了良好的图像。
当进行5万连续拷贝时，浓度也没有实质性的下降。在高湿情况下，微细的有机调色剂粉从载体分离，污染复印机的飞散现象也比从前显著减少。
对比例Ⅴ：
在实例Ⅴ中，仅仅进行第一级分级处理，除去32%重量的微粉，将平均体积粒径调整到11.6μ，在100份重量的有机调色剂颗粒中添加0.5份重量的疏水性胶体二氧化硅（日本ァエロジル公司出品，R972），进行分散混合处理，然后，过100目筛，得到有机调色剂制品。按照与实例Ⅴ相同的办法进行评价时，得到了图像浓度1.38的良好图像，但在低湿度情况下，发现灰雾有所增加，当进行5万个耐久性试验时，发现浓度下降至1.25，而且在高湿度情况下，微细有机调色剂粉等从载体飞散，污染机器。
如上所述，本发明的有机调色剂制备方法能够高效经济地获得可以长期提供高质量图像的有机调色剂，是一种十分有用的有机调色剂制备方法。

Claims (17)

1、制备静电图像显影用有机调色剂的方法，其特征在于包括对于至少含有树脂和着色剂的着色树脂粉进行分级处理，除去微粉之后获得所需粒度两分级粉的第一分级工艺、将所得的分级粉与二氧化硅微粉混合之后，得到混合粉的混合工艺，以及从该混合粉中除去微粉的第2级分级工艺。
2、根据权利要求1所述方法，其特征为用带搅拌叶混合方式将该分级粉和二氧化硅微粉进行混合。
3、根据权利要求2所述方法，其特征为按搅拌叶前端园周速度20～70米/秒，将该分级粉和二氧化硅微粉进行混合。
4、根据权利要求2所述方法，其特征为按搅拌叶前端园周速度25～60米/秒，将该分级粉与二氧化硅微粉进行混合。
5、根据权利要求1所述方法，其特征为在第一级分级工艺中，微粉被除去7～30%的重量，在第2级分级工艺中，0.5～15%重量的微粉被除去。
6、根据权利要求1所述方法，其特征为在第一级分级工艺中，10～25%重量的微粉被除去，在第2级分级工艺中，1～5%重量的微粉被除去。
7、根据权利要求1所述方法，其特征为在第2级分级工艺中，1-3%重量的微粉被除去。
8、根据权利要求1所述方法，其特征为第2级分级工艺中被除去的微粉重量在第一级分级工艺中被分级的着色树脂粉重量的10%以下。
9、根据权利要求1所述方法，其特征为以第一级分级粉为基础，将它与0.1～0.3%重量的二氧化硅微粉混合。
10、根据权利要求1所述方法，其特征为以第一级分级粉为基础，将它与0.2～2%重量的二氧化硅微粉混合。
11、根据权利要求1所述方法，其特征为以带有搅拌叶的混合手段，将第一级分级粉与二氧化硅微粉混合0.1～60分钟。
12、根据权利要求1所述方法，其特征为混合方式为使用Henschel混合器进行混合。
13、根据权利要求1所述方法，其特征为采用带有搅拌叶的混合方式，将第一级分级粉与二氧化硅微粉进行1-30分钟混合。
14、根据权利要求1所述方法，其特征为用Henschel混合器方式进行混合，搅拌叶以20～70米/秒的园周速度旋转。
15、根据权利要求1所述方法，其特征为在比第一级分级工艺的分级点小的分级点处，进行第2级分级工艺过程。
16、根据权利要求1所述方法，其特征为二氧化硅为疏水性二氧化硅微粉。
17、根据权利要求1所述方法，其特征为在第一级分级工艺中被除去的微粉可以作为有机调色剂粉的原料被重新利用。
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