專利名稱：：具有極好的影像均勻性的調(diào)色劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種具有極好的影像均勻性的調(diào)色劑，更具體而言，通過改善調(diào)色劑核顆粒的形狀和向調(diào)色劑核顆粒的表面加入適當(dāng)?shù)耐馓砑觿婕耙环N具有窄電荷分布、高可充電性和低影像沾污以及極好的例如長期穩(wěn)定性、轉(zhuǎn)印性能和影像均勻性等物理性能的調(diào)色劑。
背景技術(shù)：
：最近，隨著個(gè)人電腦(PC)和辦公自動化的廣泛普及，對復(fù)印機(jī)和激光打印機(jī)的需求不斷增加。復(fù)印機(jī)和激光打印機(jī)兩者都是通過將調(diào)色劑轉(zhuǎn)印到打印紙上而在打印紙上顯示所需影像的影像形成裝置，因此實(shí)質(zhì)上是使用調(diào)色劑來形成影像。隨著市場上對復(fù)印機(jī)和激光打印機(jī)等的需求不斷增加，消費(fèi)者對復(fù)印機(jī)和激光打印機(jī)等的要求逐漸變得更加嚴(yán)格。這些要求的實(shí)例包括更清晰的影像質(zhì)量、確保即使長時(shí)間使用調(diào)色劑也不會顯示出在充電特性上的劣化的耐久性、復(fù)印機(jī)或打印機(jī)的小型化、低價(jià)格、高打印速度、省電、易于重復(fù)利用性等。在上述要求中，耐久性是對調(diào)色劑本身的要求。也即是說，耐久性確保了當(dāng)長期使用調(diào)色劑時(shí)可以持續(xù)保持清晰影像并且不會劣化調(diào)色劑的充電特性。在調(diào)色劑生產(chǎn)領(lǐng)域內(nèi)已經(jīng)有許多嘗試來生產(chǎn)耐久的調(diào)色劑。調(diào)色劑是一種顯影劑材料，其用于打印機(jī)或者復(fù)印機(jī)以在轉(zhuǎn)印操作中在影像受體上形成影像。為了生產(chǎn)能夠持續(xù)保持清晰影像的耐久性調(diào)色劑，應(yīng)當(dāng)首先了解在復(fù)印機(jī)或者激光打印機(jī)中使用調(diào)色劑的過程。通過轉(zhuǎn)印調(diào)色劑產(chǎn)生打印輸出的例如復(fù)印機(jī)或者激光打印機(jī)的影像形成設(shè)備，通常如下執(zhí)行一個(gè)打印過程1、首先進(jìn)行將感光鼓(drum)的表面均勻充電的充電步驟。通常將有機(jī)光導(dǎo)體(OPC)感光鼓等用作感光鼓。使用充電絲刷等通過對感光鼓表面靜電充電來進(jìn)行充電。2、隨后，是通過將感光鼓表面曝光形成一個(gè)靜電潛像的曝光步驟。當(dāng)光沒有照射在感光鼓表面上時(shí)，在均勻荷電的感光鼓表面上的如有機(jī)光導(dǎo)體(OPC)的荷電體起到例如絕緣體的作用，但是當(dāng)光存在時(shí)則起到用于傳導(dǎo)電荷的導(dǎo)電體的作用。由此，當(dāng)感光鼓表面曝光于如激光束的光下時(shí)，只有曝光部分被放電或者被中和。3、除了曝光步驟外，執(zhí)行將調(diào)色劑附在顯影輥表面的步驟。這是一個(gè)預(yù)備步驟，隨后是在荷電的感光鼓上顯影調(diào)色劑影像的步驟。4、接著，執(zhí)行用吸附在先前制備的顯影輥表面上的調(diào)色劑使感光鼓表面的潛像顯影的顯影步驟，從而形成影像。如上所述，當(dāng)感光鼓表面被曝光時(shí)，其曝光部分被放電或者中和。這就是為什么當(dāng)調(diào)色劑充電的極性與感光鼓表面相同時(shí)，感光鼓表面的未曝光部分將排斥調(diào)色劑以阻止將調(diào)色劑傳送到潛像上。但是，因?yàn)楦泄夤谋砻娴钠毓獠糠植慌懦庹{(diào)色劑，所以調(diào)色劑能以所需的影像形狀附著在潛像上。5、在顯影步驟之后，執(zhí)行將調(diào)色劑影像從感光鼓表面轉(zhuǎn)印到影像接受紙(即打印紙)的步驟。在轉(zhuǎn)印步驟中，用與調(diào)色劑相反的極性對影像接受紙的表面進(jìn)行充電以在調(diào)色劑和影像接受紙之間產(chǎn)生吸引力，并且為了有利于轉(zhuǎn)印操作使感光鼓和影像接受紙相互接近。6、即使將調(diào)色劑轉(zhuǎn)印到影像接受紙上，它也不是永久地結(jié)合在影像接受紙上。因此，隨后^L將調(diào)色劑熔在影像接受紙上的熔融步驟。通常熔融步驟通過用熱和壓力擠壓調(diào)色劑同時(shí)使形成調(diào)色劑影像的影像接受紙通過包括加熱輥和壓力輥的一對輥之間，并使用調(diào)色劑里的粘合劑在調(diào)色劑周圍形成一個(gè)涂層來進(jìn)行。7、最后，在感光鼓重新充電之前，進(jìn)行從感光鼓表面清除殘余調(diào)色劑的步驟以便在下一個(gè)過程循環(huán)再次充電感光鼓?？紤]到上述打印過程，可以理解打印過程的各個(gè)步驟所需的調(diào)色劑的基本特性。首先，調(diào)色劑必須至少具有預(yù)定級別的充電能力以便于將調(diào)色劑吸附在顯影輥上，在OPC感光鼓上顯影調(diào)色劑并且將調(diào)色劑轉(zhuǎn)印到影^象接受紙上。也即，因?yàn)樵趯⒄{(diào)色劑附著在調(diào)色劑卡盒組件的調(diào)色劑盒中的顯影輥上的過程中是通過與刮墨刀的摩擦對調(diào)色劑充電的，所以要求調(diào)色劑具有適當(dāng)級別的充電能力，以便于能夠容易地進(jìn)行例如從顯影輥向充電感光鼓的遷移和從充電輥向影像接受紙的轉(zhuǎn)印等的后續(xù)步驟。并且，需要調(diào)色劑顆粒的充電能力來將電荷分布保持在狹窄的程度上，也即，優(yōu)選調(diào)色劑具有盡可能一致的充電能力。當(dāng)電荷分布寬出現(xiàn)背景污染或者邊緣污染，這使得難以得到所期望的影像。影像接受紙上。這被稱為能夠通過與導(dǎo)電材料或者其它調(diào)色劑相接觸來阻止電荷流失的電荷保持能力。上述電荷保持能力的具體形式包括環(huán)境安全性。也即，當(dāng)將調(diào)色劑顆粒保持在富含濕氣的環(huán)境下時(shí)調(diào)色劑的充電狀態(tài)可能會遭受損失，因?yàn)闈駳饪梢杂米魃鲜鰧?dǎo)電材料。因此，具有高環(huán)境安全性的調(diào)色劑可以通過阻止?jié)駳馀c調(diào)色劑荷電層的表面相接觸來制備。為了有利于在后續(xù)轉(zhuǎn)印過程中調(diào)色劑到影像接受紙上的轉(zhuǎn)印，也要求調(diào)色劑具有極好的物理性能，例如轉(zhuǎn)印性能、低溫熔融性能和抗偏移性能。當(dāng)具有極好的轉(zhuǎn)印性能時(shí)，調(diào)色劑可以容易地從光導(dǎo)鼓上脫離出來并附著在影像接受紙上。低溫熔融性能使得即使在熔融過程中沒有將調(diào)色劑加熱到高溫也能夠容易地將調(diào)色劑熔融在影像接受紙上?？蛊菩阅芸梢詷O好地預(yù)防殘余調(diào)色劑向充電輥表面的偏移。另外，在清潔過程中需要例如清潔性能和抗污染性能的其它性能。特別地，最近由于對高影像質(zhì)量、高速和彩色表達(dá)的要求不斷增加，對上述性能的需求更加綜合和全面。因此，為了滿足所有上述要求，通常調(diào)色劑包括調(diào)色劑核顆粒，其包括用于實(shí)現(xiàn)色彩的著色劑、粘合樹脂、蠟、分散劑、脫模劑、電荷控制劑等；和附著在調(diào)色劑核顆粒表面上的外添加劑。為了便于將調(diào)色劑附著在影像接受紙的表面上，通過在調(diào)色劑熔融過程中加熱將粘合樹脂熔化。蠟在打印時(shí)賦予影像光澤，并起到降低調(diào)色劑核顆粒熔點(diǎn)的作用。分散劑促使調(diào)色劑的均勻分散，而電荷控制劑起到控制調(diào)色劑核顆粒表面上的電荷的作用。在這些添加劑中，當(dāng)調(diào)色劑與刮墨刀摩擦?xí)r，形成調(diào)色劑核顆粒的電荷控制劑(縮寫為"CCA")起到將調(diào)色劑顆粒充電的作用。要求CCA盡可能均勻地分散在調(diào)色劑核顆粒的表面上。也即，不期望在調(diào)色劑核顆粒內(nèi)部存在電荷控制劑，因?yàn)樗鼛缀醪挥绊懻{(diào)色劑的充電。如果電荷控制劑沒有適當(dāng)?shù)卮嬖谟谡{(diào)色劑的表面上，則不能穩(wěn)定地保持調(diào)色劑的充電性能，這會導(dǎo)致形成不穩(wěn)定的影像。轉(zhuǎn)印到影像接受紙上。但是，當(dāng)調(diào)色劑在充電感光鼓上附著太強(qiáng)時(shí)，不容易將調(diào)色劑轉(zhuǎn)印到影像接受紙上，這導(dǎo)致轉(zhuǎn)印性能劣化。特別地，當(dāng)在彩色打印機(jī)上打印彩色圖像時(shí)這個(gè)問題可能更加嚴(yán)重。作為形成彩色影像的方法，可以使用直接在光導(dǎo)感光鼓中顯影青、品紅、黃和黑四種顏色的調(diào)色劑、混合這四種顏色并直接將彩色混合物轉(zhuǎn)印到影像接受紙上的方法以及使用中介轉(zhuǎn)印體(intermediatetransferbody)以更精巧地再現(xiàn)色彩的間接轉(zhuǎn)印方法。使用間接轉(zhuǎn)印7裝置的方法指的是將感光鼓表面的調(diào)色劑影像轉(zhuǎn)印到中介轉(zhuǎn)印體上使得色彩彼此重疊并將調(diào)色劑影像從中介轉(zhuǎn)印體上轉(zhuǎn)印到影像接受體上的方法。由于增加了實(shí)現(xiàn)高速和高清晰度的可能性，這種方法已經(jīng)被廣泛地用于全色打印機(jī)。此外，隨著近來高速打印的趨勢，因?yàn)楦鞣N顏色分別移至感光鼓而適合于高速打印的串聯(lián)顯影系統(tǒng)也已經(jīng)被廣泛用在全色打印機(jī)中。該串聯(lián)顯影系統(tǒng)是一種使用轉(zhuǎn)印帶(中介轉(zhuǎn)印體)的間接轉(zhuǎn)印方法。但是，由于增加了轉(zhuǎn)印步驟中的數(shù)目，間接轉(zhuǎn)印影像形成器件要求更高和更精確的轉(zhuǎn)印性能以獲得高清晰度。因此，為此目的，調(diào)色劑應(yīng)當(dāng)具有穩(wěn)定的充電性能。同時(shí)，因?yàn)檎{(diào)色劑也具有高轉(zhuǎn)印性能，所以電荷控制劑應(yīng)當(dāng)密集分布在調(diào)色劑核顆粒的表面上，并且對感光鼓的粘合力應(yīng)當(dāng)盡可能低。上述粘合力的調(diào)節(jié)是清潔過程所要求的。因此，在調(diào)色劑和充電感光鼓之間的粘合力優(yōu)選為小的，因?yàn)榭梢愿菀椎厍鍧嵪喈?dāng)少量的殘余調(diào)色劑并且需要盡可能容易地從感光鼓上除去殘余調(diào)色劑。作為減低調(diào)色劑和光導(dǎo)感光鼓之間的粘合力的常規(guī)方法，已經(jīng)提出了向調(diào)色劑中加入例如二氧化硅的可剝離顆粒的方法。這個(gè)被提議的方法通過將顆粒附著在調(diào)色劑表面來介入調(diào)色劑和感光鼓之間的顆粒以降低調(diào)色劑和感光鼓之間的粘合力。根據(jù)該方法，為了改善調(diào)色劑的轉(zhuǎn)印性能，用顆粒對調(diào)色劑表面的涂覆應(yīng)當(dāng)保持高的涂覆速率。為了通過對粘合力的簡單控制來改善調(diào)色劑的轉(zhuǎn)印性能，應(yīng)當(dāng)以增加的用量添加顆粒。當(dāng)以增加的用量添加顆粒時(shí)，調(diào)色劑的充電能力可能劣化并且可能出現(xiàn)顆粒在靜電潛像支撐體上的附著、成膜、熔融缺陷等。特別地，因?yàn)槎趸桀w粒為高環(huán)境依賴的，所以二氧化硅顆粒可能具有如下問題在低溫和潮濕條件下影像可能被靜電沾污，或者在高溫和潮濕條件下非影像區(qū)可能被污染。因此，當(dāng)將調(diào)色劑長期儲存時(shí)，可能對調(diào)色劑的穩(wěn)定性(長期穩(wěn)定性、耐久性)有負(fù)面影響。因此，在本領(lǐng)域中已知一種加入例如二氧化鈦的無機(jī)顆粒物來代替二氧化硅顆粒的方法以改善調(diào)色劑的環(huán)境依賴性，其中與二氧化硅顆粒相比，該無機(jī)顆粒物具有低電阻和良好的電荷可交換性。但是，當(dāng)將具有低電阻的無機(jī)顆粒物用于調(diào)色劑時(shí)，可能容易地改變調(diào)色劑的電荷分布，并且當(dāng)將中介轉(zhuǎn)印體用于調(diào)色劑時(shí)，可能不能很好地將調(diào)色劑轉(zhuǎn)印到第二影像接受紙上，或者在全色調(diào)色劑的多次轉(zhuǎn)印中可能容易地再轉(zhuǎn)印反極性調(diào)色劑。因此，簡單地添加二氧化硅、二氧化鈦等不能解決通過將調(diào)色劑的電荷量調(diào)整至適當(dāng)范圍來降低粘合力的問題。為了解決上述問題，有一種辦法是將例如二氧化鈦的具有低電阻的無機(jī)顆粒物用硅烷偶聯(lián)劑等進(jìn)行表面處理以改善電阻。但是，這個(gè)方法的問題在于，由于顆粒間的內(nèi)聚力強(qiáng)而導(dǎo)致顆粒的分散性不好，并且當(dāng)調(diào)色劑增強(qiáng)其自身電荷可交換性的功能不好時(shí)，可能使調(diào)色劑的流動性變差或者調(diào)色劑可能被自由聚集的顆粒所阻塞。另外，通常通過將上述組分熔融、從熔體形成片狀材料并將該片械粉碎工藝已經(jīng)被廣泛使用直至現(xiàn)在，因?yàn)槠淠軌蛳鄬θ菀椎厣a(chǎn)調(diào)色劑。但是，當(dāng)通過機(jī)械粉碎生產(chǎn)調(diào)色劑顆粒時(shí)，在調(diào)色劑核顆粒的表面上存在大量的裂紋。因此，當(dāng)向破裂的調(diào)色劑核顆粒施加摩擦和壓力以賦予調(diào)色劑核顆粒充電特性時(shí)，應(yīng)力集中在調(diào)色劑核顆粒的破裂區(qū)域，由此可以將調(diào)色劑核顆粒更加精細(xì)地碾碎。此外，通過機(jī)械粉碎方法生產(chǎn)的調(diào)色劑核顆粒在形狀上不如通過聚合方法生產(chǎn)的調(diào)色劑核顆粒更加球形化。當(dāng)將調(diào)色劑核顆粒附著在調(diào)色劑盒中的顯影輥上并與刮墨刀相接觸時(shí)，調(diào)色劑核顆粒需要從調(diào)色劑盒中逸出同時(shí)經(jīng)受適當(dāng)范圍的摩擦力。但是，當(dāng)調(diào)色劑核顆粒具有非球形的不規(guī)則形狀時(shí)，調(diào)色劑核顆?？赡茉馐軄碜怨文兜倪^度壓力。因此，由于高熱和由過度壓力產(chǎn)生的應(yīng)力，調(diào)色劑核顆粒會附著或聚集在刮墨刀上，或者可能污染顯影輥。在這種情況下，因?yàn)殡S后放電的調(diào)色劑核顆粒與刮墨刀的接觸不好，調(diào)色劑沒有被有效的充電，這可能導(dǎo)致影像的上部和下部沒有均勻形成的影像均勻性問題。
發(fā)明內(nèi)容技術(shù)問題本發(fā)明的一個(gè)方面提供了具有窄電荷分布和高可充電性的調(diào)色劑，即使調(diào)色劑核顆粒是通過機(jī)械粉碎方法生產(chǎn)的，當(dāng)調(diào)色劑核顆粒與刮墨刀相接觸時(shí)也不會使影像均勻性變差，該調(diào)色劑還具有低影像污染以及極好的例如長期穩(wěn)定性、轉(zhuǎn)印性能和影像均勻性的物理特性。技術(shù)方案根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種調(diào)色劑，其包括球化的調(diào)色劑核顆粒；和包覆在該調(diào)色劑核顆粒表面上的外添加劑，其中該外添加劑包含有機(jī)粉末、二氧化硅和球化率為0.6或更高的球形二氧化鈥粉末，所述球化率由下面公式1表示。公式1球化率=當(dāng)為球形時(shí)圓周的周長/顆粒的周長根據(jù)公式1球化調(diào)色劑核顆粒可以具有0.5~0.8的球化率。3求化處理可以通過選自由如下方法組成的組中的一種方法進(jìn)行通過將調(diào)色劑顆粒與熱氣流一起噴霧利用調(diào)色劑顆粒的界面張力將調(diào)色劑顆粒球化的方法和通過向調(diào)色劑顆粒施加機(jī)械壓力和摩擦力將調(diào)色劑顆粒研磨成球形的方法。另夕卜，有枳4分末可以包括平均粒度為600~1000nm的大顆粒和平均粒度為50~120nm的小顆粒。10有機(jī)粉末可以選自由聚四氟乙烯(PTFE)、聚曱基丙烯酸曱酯(PMMA)和聚偏氟乙烯(PVDF)組成的組中?；?00重量份的調(diào)色劑核顆粒，小顆粒和大顆粒的含量可以分別在0.4~1.0重量份和0.4~2.0重量份的范圍內(nèi)。另外，球形二氧化鈦粉末可以由金紅石相二氧化鈦組成。此外，球形二氧化鈥粉末可以具有300~1000nm的平均粒度。另夕卜，基于100重量份的調(diào)色劑核顆粒，球形二氧化鈦的含量可以在1.54重量份的范圍內(nèi)。并且，二氧化硅顆粒可以具有5~20nm的粒度。另外，基于100重量份的調(diào)色劑核顆粒，二氧化硅顆粒的含量可以在24重量份的范圍內(nèi)。此夕卜，調(diào)色劑可以具有10pm或者更小的粒度，并且優(yōu)選3~9pm的粒度。有益效果因?yàn)楦鶕?jù)本發(fā)明的調(diào)色劑具有高可充電性、其中電荷均勻性和窄電荷分布可長時(shí)間保持的極好的影像均勻性、低影像污染以及極好的例如轉(zhuǎn)印性能和長期穩(wěn)定性的物理特性，所以即使在將本發(fā)明的調(diào)色劑長時(shí)間使用時(shí)，根據(jù)本發(fā)明的調(diào)色劑可以用于獲得高均勻性和高質(zhì)量的影像。圖1是解釋從打印紙?zhí)崛∮糜跍y量影像密度的測試樣品以檢測影像均勻性的位置的透視圖。具體實(shí)施例方式以下，將更詳細(xì)地描述本發(fā)明。常規(guī)問題已經(jīng)進(jìn)行了研究，并且發(fā)現(xiàn)，因?yàn)檎{(diào)色劑顆粒具有不規(guī)則形形時(shí)，當(dāng)調(diào)色劑與刮墨刀接觸時(shí)可以防止調(diào)色劑被過度的壓力和熱固定在顯影輥或刮墨刀上。另外，在給不規(guī)則顆粒充電時(shí)，靜電電荷集中在經(jīng)常存在于不規(guī)則顆粒表面上的突出部(特別是尖銳的突出部)的末端，這導(dǎo)致過充電現(xiàn)象。因此，邊緣污染等可能作為過充電現(xiàn)象的副作用而出現(xiàn)。相反，因?yàn)槿缟纤銮蚧幚磉^的調(diào)色劑核顆粒具有更加均勻的電荷分布，所以將調(diào)色劑核顆粒進(jìn)行球化處理是實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的所期望的。但是，因?yàn)殡y以通過球化處理工藝生產(chǎn)完全球形的調(diào)色劑核顆粒并且球化處理成本高，而且在完全球形和近球形之間在效果上的區(qū)別不是很顯著，所以對調(diào)色劑設(shè)定一個(gè)適當(dāng)程度的球化率很重要。通常，顆粒的球化率由下面的公式1所定義。公式1球化率=當(dāng)為球形時(shí)圓周的周長/顆粒的周長球化率可以通過如下計(jì)算使用掃描電子顯微鏡(SEM)獲取顆粒的二維照片來計(jì)算顆粒的二維形狀的周長作為顆粒的周長并將具有與顆粒相同的二維面積的圓周的周長定義為當(dāng)為球形時(shí)圓周的周長。根據(jù)本發(fā)明人的研究結(jié)果，優(yōu)選調(diào)色劑核顆粒的球化率為至少0.5。當(dāng)球化率小于0.5時(shí)，如上所述在打印過程中調(diào)色劑被固定在刮墨刀、顯影輥等中，并且因此顯著劣化了調(diào)色劑的影像均勻性。另夕卜，當(dāng)球化率大于0.8時(shí)，球化后的顆?？赡懿蝗菀讖墓鈱?dǎo)感光鼓的表面洗掉。另外，如果上述問題沒有解決，由于清潔刮刀和光導(dǎo)感光鼓之間的摩擦，調(diào)色劑可能繼續(xù)熔化在光導(dǎo)感光鼓的表面上，由此引起影像污染并且縮短光導(dǎo)感光鼓的壽命。因此，優(yōu)選將球化率的上限限定為0.8。在上述if求化處理范圍內(nèi)。用于生產(chǎn)球形調(diào)色劑核顆粒的球化處理方法包括機(jī)械方法和熱方法。熱方法通常通過將調(diào)色劑顆粒與熱氣流一起噴霧利用調(diào)色劑顆粒的界面張力來生產(chǎn)球形顆粒。機(jī)械方法包括通過向調(diào)色劑顆粒施加機(jī)械壓力和摩擦力將調(diào)色劑顆粒研磨成球形的方法。熱方法和機(jī)械方法的所有優(yōu)點(diǎn)可以在球化處理方法中使用。但是，當(dāng)通過熱方法生產(chǎn)球形顆粒時(shí)，通過顆粒的聚集可能容易地形成大粒度的顆粒，而當(dāng)通過機(jī)械方法生產(chǎn)球形顆粒時(shí)，可以隨后在研磨過程中將顆粒研磨成更精細(xì)的顆粒。如上所述，通過控制調(diào)色劑核顆粒的球化率可以防止由調(diào)色劑核顆粒引起的影像均勻性的劣化，但是可以更優(yōu)選將調(diào)色劑核顆粒進(jìn)行另外的處理以提供具有改善的影像均勻性、窄電荷分布和高可充電性、低影像污染和極好的例如長期穩(wěn)定性、轉(zhuǎn)印性能和影像均勻性的物理性能的調(diào)色劑。進(jìn)而，如果將調(diào)色劑核顆粒的球化率控制在如上所述的范圍內(nèi)，加入的用來賦予規(guī)則影像均勻性的外添加劑的用量可以顯著減少。為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的上述目的，優(yōu)選用外添加劑包覆具有上述有益效果的調(diào)色劑核顆粒的表面。也即，通過用二氧化硅和二氧化鈦包覆調(diào)色劑核顆粒的表面可以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，為了通過進(jìn)一步增強(qiáng)具有高可充電性以及窄電荷分布的調(diào)色劑的潤滑性能來確保影像均勻性、減少影像污染并改善例如長期穩(wěn)定性、轉(zhuǎn)印性能和影像均勻性的物理性能，所有這些作為外添加劑的顆粒具有不同的粒度。在這種情況下，具有更高球化率的有機(jī)粉末顆?？赡芨佑幸?。在外添加劑中，具有不同粒度的有機(jī)粉末起到通過將套管和刮墨刀之間的摩擦力調(diào)節(jié)至適當(dāng)摩擦水平來增強(qiáng)可充電性和電荷保持能力的作用。也即，因?yàn)橛袡C(jī)粉末具有比上述球形調(diào)色劑核顆粒更精細(xì)的粒度，所以有機(jī)粉末在降低調(diào)色劑和刮墨刀之間的摩擦力方面具有重要作用。另外，由于有機(jī)粉末自身絕緣特征，有機(jī)粉末對調(diào)色劑核顆粒的荷電狀態(tài)沒有負(fù)面影響，并且有利于保持具有高充電性的感光鼓的荷電狀態(tài)。特別地，向調(diào)色劑核顆粒的表面加入不同粒度的有機(jī)粉末的原因是，通過將小的球形有機(jī)粉末填入到在調(diào)色劑核顆粒表面只被大粒度的球形有機(jī)粉末包覆時(shí)形成的空隙之間以進(jìn)一步改善調(diào)色劑核顆粒之間的摩擦性能以及進(jìn)一步提高上述電荷保持能力。另外，當(dāng)使用不同粒度的顆粒長時(shí)間進(jìn)行打印輸出時(shí)，不同粒度的有機(jī)粉末的加入起到防止調(diào)色劑的高可充電性劣化的作用。以下，當(dāng)計(jì)算球體的直徑時(shí)，表達(dá)"平均粒度"指的是直徑(體積平均粒度)?；谏鲜鲈?，在有機(jī)顆粒中的大顆粒優(yōu)選具有600-1000nm的平均粒度，而小顆粒優(yōu)選具有50~120nm的平均粒度。具有不同粒度的有機(jī)粉末包括聚四氟乙烯(PTFE)、聚曱基丙烯酸曱酯(PMMA)、聚偏氟乙烯(PVDF)、苯乙烯丙烯酸酯、聚酯顆粒、硅樹脂顆粒和苯乙烯-曱基丙烯酸曱酯(ST-MMA),并且使用這些化合物對于生產(chǎn)球形調(diào)色劑的表面是有益的，當(dāng)與不規(guī)則形狀的調(diào)色劑相比時(shí)該球形調(diào)色劑的充電特性均勻分布在具有高可充電性的調(diào)色劑中，與不規(guī)則形狀的調(diào)色劑相比，球形調(diào)色劑為均勻分布。對于有機(jī)粉末顆粒，基于IOO重量份調(diào)色劑核顆粒，期望分別以0.4~1.0重量份和0.4~2.0重量份的含量使用大顆粒和小顆粒。當(dāng)含量小于0.4重量份時(shí)調(diào)色劑的物理性能輕微，反之當(dāng)含量分別超出1和2重量份時(shí)，由于存在過量的大和小顆粒，主充電輥(PCR)可能被污染或者調(diào)色劑的充電可能在相當(dāng)程度上被阻礙。因此，不可能實(shí)現(xiàn)本發(fā)明關(guān)于具有高可充電性的調(diào)色劑的生產(chǎn)的目的。通過將具有不同粒度的有機(jī)粉末和球化過的調(diào)色劑混合來將套管和刮墨刀之間的摩擦力控制在適當(dāng)?shù)某潭壬?，生產(chǎn)了具有高可充電性和極好電荷保持能力的球形調(diào)色劑。然而，這樣生產(chǎn)的調(diào)色劑雖然具有高可充電性和電荷保持能力，但是由于寬電荷分布其顯示出極低可充電性或極高充電性能，因此可能劣化調(diào)色劑的轉(zhuǎn)印性能并可能愈加引發(fā)背景污染和邊緣污染。為了解決關(guān)于這些影像性能劣化的問題，在本發(fā)明中通過采用球形二氧化鈦來將調(diào)色劑顆粒的電荷分布保持在狹窄的程度上(分布曲線的一個(gè)銳形)來防止例如背景污染和邊緣污染的現(xiàn)象。更優(yōu)選球形二氧化鈦具有0.6或更高的球化率。當(dāng)使用球化率為0.6或更低的二氧化鈦時(shí)，由于在二氧化鈦和調(diào)色劑核顆粒之間的粘合力不足，可能污染PCR或感光鼓。二氧化鈦可以具有不同的形態(tài)，根據(jù)二氧化鈦的形態(tài)，其例如具有如銳鈦礦相、金紅石相等的穩(wěn)定相態(tài)，或者如板鈦礦相等的半穩(wěn)定相態(tài)，但是當(dāng)二氧化鈦適用于本發(fā)明時(shí)，優(yōu)選金紅石相。此外，優(yōu)選二氧化4太具有300~1000腿的平均粒度。當(dāng)二氧化鈦的平均粒度超過1000nm時(shí)，由于過度增加的粒度而導(dǎo)致對調(diào)色劑顆粒表面的粘合性能劣化。當(dāng)二氧化鈦的平均粒度小于30nm時(shí)，二氧化鈦具有較差的控制電荷分布的能力，這使其難以確保所期望的在電荷分布中的均勻性。通過使用這種形狀的二氧化鈦顆粒來將調(diào)色劑的電荷分布調(diào)整到狹窄的程度上，也即，調(diào)整反極性顆?；虺潆姴缓玫念w粒和過度充粒引起的例如背景污染和邊緣污染等現(xiàn)象，并且也可以保持均勻的影像?；贗OO重量份的調(diào)色劑核顆粒，優(yōu)選具有上述有益效果的二氧化鈦顆粒的含量為1.5~4重量份。這里，當(dāng)二氧化鈦顆粒的含量小于1.5重量份時(shí)，由于二氧化鈦的含量低導(dǎo)致二氧化鈦的加入效果不明顯，反之，當(dāng)二氧化鈦顆粒的含量大于4重量份時(shí)，由于存在過量的二氧化鈦而導(dǎo)致可能不是較差地包覆調(diào)色劑核顆粒，并且在某些情況下過量的二氧化鈦造成光導(dǎo)感光鼓表面的損壞，例如擦痕，這導(dǎo)致15次級污染。因此，優(yōu)選將二氧化鈦顆粒的含量調(diào)整到上述含量范圍以防止這些負(fù)面影響。與上文分開，在本發(fā)明中也優(yōu)選用二氧化硅顆粒包覆調(diào)色劑核顆粒的表面。根據(jù)本發(fā)明該二氧化硅顆粒起到控制調(diào)色劑的粘合力的作用。也即，當(dāng)^是供其中用二氧化硅顆粒包覆調(diào)色劑核顆粒的調(diào)色劑時(shí)，該調(diào)色劑可以容易地從充電感光鼓上脫附并轉(zhuǎn)印到影像接受紙或中介轉(zhuǎn)印體上，并且由于減少了調(diào)色劑之間的粘合力而可以促進(jìn)調(diào)色劑的流動性。在這種情況下，優(yōu)選二氧化硅具有5~20nm的粒度。從長遠(yuǎn)觀點(diǎn)來看，具有5nm或者更小的非常小粒度的二氧化硅可以嵌入調(diào)色劑的表面里，而外添加劑可能從調(diào)色劑顆粒上剝離。因此，具有非常小粒度的二氧化硅可能使顆粒間的抗聚集能力變差，因此對調(diào)色劑的充電性能具有負(fù)面效果。并且，當(dāng)二氧化硅的粒度大于20nm時(shí)，不能足夠地包覆調(diào)色劑顆粒，并且也不能起到作為流動劑的作用，這導(dǎo)致調(diào)色劑顆粒流動性的降低。因此，在調(diào)色劑的實(shí)際使用中即使將調(diào)色劑保持在卡盒組件中調(diào)色劑可能被認(rèn)為壽命短。因此，粒度范圍為5~20nm的二氧化硅顆粒優(yōu)選用在本發(fā)明的球化調(diào)色劑中。基于100重量份的調(diào)色劑核顆粒，期望二氧化硅顆粒的含量在2-4重量份的范圍內(nèi)。當(dāng)二氧化硅顆粒的含量小于2重量份時(shí)，二氧化硅沒有適當(dāng)?shù)仄鸬阶鳛榱鲃觿┑墓δ埽粗?，?dāng)二氧化硅顆粒的含量大于4重量份時(shí)，可能出現(xiàn)例如熔化能力差等負(fù)效果。如上所述，根據(jù)本發(fā)明的調(diào)色劑包括調(diào)色劑核顆粒和由有機(jī)粉末顆粒、球狀二氧化鈦(球化率為0.6或更高)和二氧化硅組成的外添加劑。根據(jù)本發(fā)明的調(diào)色劑具有10pm或更小的平均粒度，優(yōu)選3~9(im的平均粒度。當(dāng)調(diào)色劑的平均粒度小于3^m時(shí)，可能嚴(yán)重污染調(diào)色劑的非影像部分，反之當(dāng)調(diào)色劑的平均粒度大于lO)im時(shí)，可能劣化影像的分辨率并且打印回收率低。對于根據(jù)本發(fā)明的調(diào)色劑，調(diào)色劑核顆?？梢园ㄕ澈蠘渲椭珓⑶疫M(jìn)一步包括可以在添加劑不破壞如上所述調(diào)色劑核顆粒的性能的范圍內(nèi)作為調(diào)色劑核顆粒的其它添加劑添加的所有種類的添加劑。粘合樹脂包括丙烯酸酯聚合物，例如聚丙烯酸曱酯、聚丙烯酸乙酯、聚丙烯酸丁酯、聚(丙烯酸2-乙基己酯)、或聚丙烯酸月桂酯；曱基丙烯酸酯聚合物，例如聚曱基丙烯酸曱酯、聚曱基丙烯酸丁酯、聚曱基丙烯酸己酯、聚(曱基丙烯酸2-乙基己酯)、或聚曱基丙烯酸月桂酯；丙烯酸酯和曱基丙烯酸酯的共聚物；苯乙烯單體和丙烯酸酯或曱基丙烯酸酯的共聚物；乙烯聚合物，例如聚醋酸乙烯酯、聚丙酸乙烯酯、聚丁酸乙烯酯、聚乙烯或聚丙烯及其共聚物；苯乙烯共聚物，例如苯乙烯/丁二烯共聚物、苯乙烯/異戊二烯共聚物或苯乙烯/馬來酸共聚物；聚苯乙烯樹脂；聚乙烯醚樹脂；聚乙烯酮樹脂；聚酯樹脂；聚氨酯樹脂；環(huán)氧樹脂或硅樹脂等，并且它們可以單獨(dú)或者組合使用。優(yōu)選使用聚苯乙烯樹脂、聚酯樹脂、聚乙烯樹脂、聚丙烯樹脂、苯乙烯/丙烯酸烷基酯共聚物、苯乙烯/曱基丙烯酸烷基酯共聚物、苯乙烯/丙烯腈共聚物、苯乙烯/丁二烯共聚物、苯乙烯/馬來酸共聚物?？梢允褂锰亢凇⒋判苑勰?、染料或顏料作為著色劑，并且著色劑的代表性實(shí)例包括苯胺黑染料、苯胺藍(lán)、Carcoil藍(lán)、鉻黃、群青、杜邦(DuPont)油紅、亞曱基藍(lán)氯化物、酞菁藍(lán)、燈黑、玫瑰紅、C.I.顏料紅48:1、C.I.顏料紅48:4、C.I.顏料紅122、C.I.顏料紅57:1、C.I.顏料紅257、C.I.顏料紅296、C.I.顏料黃97、C.I.顏料黃12、C.I.顏料黃17、C丄顏料黃14、C.I.顏料黃13、C.I.顏料黃16、C.I.顏料黃81、C丄顏料黃126、C.I.顏料黃127、C丄顏料藍(lán)9、C.I.顏料藍(lán)15、C.I.顏料藍(lán)15:1或C.I.顏料藍(lán)15:3等。另夕卜，根據(jù)本發(fā)明的調(diào)色劑核顆?？梢赃M(jìn)一步包括脫模劑和電荷控制劑。通?？梢允褂玫头肿恿康木垡蚁┫?、聚丙烯蠟等作為脫模劑。另外，這里可能使用的電荷控制劑包括含有鉻的偶氮金屬絡(luò)合物、水楊酸的金屬絡(luò)合物、含有鉻的有機(jī)染料、或者季銨鹽、苯乙烯丙烯酸樹脂型電荷控制劑等。如上所述，根據(jù)本發(fā)明的非磁性單組分彩色調(diào)色劑優(yōu)選應(yīng)用于由于近來增加的對彩色表達(dá)和高速的需求而已經(jīng)不斷增加使用的間接轉(zhuǎn)印或者串聯(lián)式高速彩色打印機(jī)。已經(jīng)詳細(xì)描述了根據(jù)本發(fā)明的調(diào)色劑組合物及其生產(chǎn)方法。以下，將通過更具體的示例性實(shí)施方案更詳細(xì)地描述本發(fā)明的調(diào)色劑組A^!刃tt/i^士'i/曰^^J4;義^太子i里山^r^;i術(shù)^^義罷+千紘口'^>w7、乂zy'ao|一y^，/_^~二r,、/v，z卞、乂、whv|入1入>^山J/tj^j"釋說明目的的示例性實(shí)例，并非意圖限制本發(fā)明的范圍。更確切地，本發(fā)明的范圍將由附加權(quán)利要求及其等同方案所限定。實(shí)施例1、調(diào)色劑的生產(chǎn)如在下列表1和2中所列出的，通過改變球化率、有機(jī)粉末A、有機(jī)粉末B、二氧化硅和二氧化鈦的條件來生產(chǎn)根據(jù)實(shí)施例和對比實(shí)施例的每一種調(diào)色劑。1-1、品紅調(diào)色劑核顆粒的生產(chǎn)在亨舍爾(Henschel)混合機(jī)中將92重量份聚酯樹脂(分子量2.5x104)、5重量份p奎吖啶酮紅122、5重量份樹脂型CCA和2重量份低分子量聚丙烯混合。在雙螺桿熔融捏合機(jī)中在155。C將所得到的混合物熔融并捏合，并4吏用氣流磨破石爭才幾(jetmillpulverizer)研磨成精細(xì)顆粒，然后使用空氣噴射式分級器(airjetclassifier)進(jìn)行分級來生產(chǎn)體積平均粒度為8.0|am的調(diào)色劑核顆粒。1-2、球化彩色調(diào)色劑的生產(chǎn)情況下，根據(jù)每一個(gè)實(shí)施例和對比實(shí)施例將調(diào)色劑的球化率調(diào)整至不同程度，并且根據(jù)機(jī)械方法以轉(zhuǎn)速8000rpm將調(diào)色劑顆粒進(jìn)行球化處理不同的球化時(shí)間。結(jié)果表明，球化時(shí)間根據(jù)調(diào)色劑核顆粒的質(zhì)量、最初球化率和所期望的球化率而變化，但是，作為使用在上述條件下制備的調(diào)色劑核顆粒的一個(gè)實(shí)例，將球化時(shí)間分別調(diào)整至4、8、12、18、30、40和60分4中，分另'n尋^J0.2、0.4、0.6、0.7、0.8、0.9-口1.0的不斷增加的球化率。1-3、非磁性單組分彩色調(diào)色劑顆粒的生產(chǎn)為了包覆在生產(chǎn)實(shí)施例中生產(chǎn)的調(diào)色劑核顆粒的表面，將100重量份的調(diào)色劑核顆粒注入混合儀(hybridizer)中，并以在下列表1和2中列出的含量加入PTFE、PMMA或PVDF粉末、用辛基硅烷修飾的二氧化硅粉末和金紅石相二氧化鈦，然后以5000rpm的轉(zhuǎn)速攪拌5分鐘來生產(chǎn)調(diào)色劑顆粒。表1<table>tableseeoriginaldocumentpage19</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage20</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage21</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage22</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage23</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage24</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage25</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage26</column></row><table>性能分析為了分析在實(shí)施例164和對比實(shí)施例174中制備的調(diào)色劑核顆粒的物理性能，如下進(jìn)行測試。為此目的，在后面所述的打印條件下，使用在接觸顯影裝置中提供的市售的非磁性單組分顯影打印機(jī)(HP4600,惠普(Hewlett-Packard))通過將調(diào)色劑打印到最高至500張紙上來測量調(diào)色劑核顆粒的影像均勻性、影像密度、轉(zhuǎn)印性能和長期穩(wěn)定性。結(jié)果列在下面的表3中。1)影像均勻性通過從如在圖1中所示固體面積影像中選擇9個(gè)位置并測量在9個(gè)位置中的每一個(gè)的影像密度來測定影像均勻性。影像均勻性是長期保持影像的重要性能中的一個(gè)，因此它是在長時(shí)間打印中保持一致的均勻性所必需的。使用麥克貝斯(Macbeth)密度計(jì)RD918來測量固體面積影像中的9個(gè)位置。才艮據(jù)下列級別區(qū)分測量結(jié)果。A:影像的影像密度的差異為0.1或更小B:影像的影像密度的差異為0.3或更小C:影像的影像密度的差異為0.8或更小D:影像的影像密度的差異為1.2或更小以每個(gè)級別IOOO張獲取影像樣品，并且為影像密度測量了最高至5000張。2)影像污染基于主充電輥(PCR)污染測量影像污染。A:幾乎沒有觀察到PCR污染B:輕孩i觀察到PCR污染C:大量觀察到PCR污染D:過多地大量觀察到PCR污染3)轉(zhuǎn)印性能27對于5000個(gè)打印輸出，在每500張紙中通過從消耗量中減去損耗計(jì)算靜消耗量測量了完全轉(zhuǎn)印到紙張上的調(diào)色劑的百分?jǐn)?shù)。A:80%或更高的轉(zhuǎn)印性能B:70~80%的轉(zhuǎn)印性能C:60~70%的轉(zhuǎn)印性能D:50~60%的轉(zhuǎn)印性能4)長期穩(wěn)定性通過打印最高至5000張紙來測定是否保持了影像密度(I.D.)和轉(zhuǎn)印性能。A:在5000個(gè)打印輸出中1.4或更高的I.D.、75%或更高的轉(zhuǎn)印性能B:在5000個(gè)打印輸出中1.3或更高的I.D.、70%或更高的轉(zhuǎn)印性能C:在5000個(gè)打印輸出中1.2或更小的I.D.、60%或更高的轉(zhuǎn)印性能D:在5000個(gè)打印輸出中1.0或更小的I.D.、40%或更高的轉(zhuǎn)印性能通過上述測試觀察了樣品在物理性能上的差異。結(jié)果列在下面的表3和4中。表3<table>tableseeoriginaldocumentpage28</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage29</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage30</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage31</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage32</column></row><table>如在表3和4中所列出的，其表明，與對比實(shí)施例1~174相比，二氧化硅和二氧化鈦的實(shí)施例1~64的調(diào)色劑在影像均勻性、影像密度、轉(zhuǎn)印性能和長期穩(wěn)定性方面都極好。工業(yè)實(shí)用性如上所述，根據(jù)本發(fā)明的調(diào)色劑可以使用外添加劑修飾調(diào)色劑核顆粒的表面并改善充電性能，該調(diào)色劑核顆粒能夠保持高可充電性并保持電荷均勻性和尖銳程度的電荷分布。權(quán)利要求1、一種具有極好影像均勻性的調(diào)色劑，其包括球化的調(diào)色劑核顆粒；和包覆在該調(diào)色劑核顆粒表面上的外添加劑，其中該外添加劑包含有機(jī)粉末、二氧化硅和球化率為0.6或更高的球形二氧化鈦粉末，所述球化率由下面公式1表示公式1球化率＝當(dāng)為球形時(shí)圓周的周長/顆粒的周長。2、權(quán)利要求1所述的調(diào)色劑，其中根據(jù)公式1，所述球化的調(diào)色劑核顆粒具有0.5~0.8的i^f匕率。3、權(quán)利要求2所述的調(diào)色劑，其中球化處理通過選自由如下方法組成的組中的一種方法進(jìn)行通過將所述調(diào)色劑顆粒與熱氣流一起向調(diào)色劑顆粒施加機(jī)械壓力和摩擦力將調(diào)色劑顆粒研磨成球形的方法。4、權(quán)利要求l所述的調(diào)色劑，其中所述有機(jī)粉末包括平均粒度為600~1000nm的大顆粒和平均粒度為50~120nm的小顆粒。5、權(quán)利要求4所述的調(diào)色劑，其中所述有機(jī)粉末選自由聚四氟乙烯(PTFE)、聚曱基丙烯酸曱酯(PMMA)和聚偏氟乙烯(PVDF)組成的組中。6、權(quán)利要求4所述的調(diào)色劑，其中基于IOO重量份的所述調(diào)色劑核顆粒，所述小顆粒和大顆粒的含量分別在0.4L0重量份和0.42.0重量份的范圍內(nèi)。7、權(quán)利要求l所述的調(diào)色劑，其中所述球形二氧化鈦粉末由金紅石相二氧化4太組成。8、權(quán)利要求7所述的調(diào)色劑，其中所述球形二氧化鈦粉末具有300~1000nm的平均粒度。9、權(quán)利要求7所述的調(diào)色劑，其中基于100重量份的所述調(diào)色劑核顆粒，所述球形二氧化鈦粉末的含量在1.5-4重量份的范圍內(nèi)。10、權(quán)利要求l所述的調(diào)色劑，其中所述二氧化硅顆粒具有5~20nm的粒度。11、權(quán)利要求10所述的調(diào)色劑，其中基于IOO重量份的所述調(diào)色劑核顆粒，所述二氧化硅顆粒的含量在2~4重量份的范圍內(nèi)。12、權(quán)利要求1~11中的任一項(xiàng)所述的調(diào)色劑，其中所述調(diào)色劑具有10pm或者更小的粒度。13、權(quán)利要求12所述的調(diào)色劑，其中所述調(diào)色劑具有3~9|im的粒度。全文摘要通過改進(jìn)調(diào)色劑核顆粒的形狀和向調(diào)色劑核顆粒的表面加入適當(dāng)?shù)耐馓砑觿?，本發(fā)明提供了一種具有窄電荷分布、高可充電性和低影像污染以及極好的例如轉(zhuǎn)印性能、長期穩(wěn)定性和影像均勻性的物理特性的調(diào)色劑。該調(diào)色劑包括球化的調(diào)色劑核顆粒和包覆在該調(diào)色劑核顆粒表面上的外添加劑，其中該外添加劑包含有機(jī)粉末、二氧化硅和球狀二氧化鈦粉末。因?yàn)楦鶕?jù)本發(fā)明的調(diào)色劑具有高可充電性、其中電荷均勻性和窄電荷分布可長時(shí)間保持的極好的影像均勻性、低影像污染以及極好的例如轉(zhuǎn)印性能和長期穩(wěn)定性的物理性質(zhì)，所以即使在將本發(fā)明的調(diào)色劑長時(shí)間使用時(shí)，該調(diào)色劑可以用于獲得高均勻性和高質(zhì)量的影像。文檔編號H04W74/08GK101443710SQ200780016855公開日2009年5月27日申請日期2007年12月6日優(yōu)先權(quán)日2006年12月6日發(fā)明者李昶淳,李炯鎮(zhèn),金鐘垠申請人:Lg化學(xué)株式會社