CN100342285C - 显影剂承载体及使用所述显影剂承载体的显影装置和成像处理盒 - Google Patents
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Abstract
本发明的显影剂承载体的特征在于:至少具有基体和形成于所述基体表面的树脂涂层,所述树脂涂层至少含有石墨化度p(002)为0.20~0.95而且压痕硬度值HUT[68]为15~60的石墨化粒子(i)或石墨化度p(002)为0.20~0.95而且平均圆形度SF-1为0.64或0.64以上的石墨化粒子(ii)。这样,即使长期耐久使用,表面物理形状和材料成分等也不改变,可长期稳定地使调色剂带电,而且可防止调色剂污染和调色剂的充电的发生,形成良好的图像。
Description
技术领域
本发明涉及在对形成于电子照相感光体或静电记录感应体等图像承载体上的潜像进行显影的显影装置中使用的显影剂承载体。另外,涉及使用上述显影剂承载体的显影装置和成像处理盒。
背景技术
过去,作为电子照相法已知有多种方法,但一般利用光导电性物质由多种装置在静电潜像保持体(感光鼓)上形成静电潜像,然后,由显影剂(调色剂)对所述静电潜像进行显影使其可视图像化,根据需要将调色剂像转印到纸等转印材料后,由热和压力等将调色剂图像定影到转印材料上,获得复写物。
作为电子照相法的显影方式,主要分成单成分显影方式和二成分显影方式。近年来,为了实现电子照相装置的轻量·小型化等需要减小转印装置部分,所以,使用单成分显影方式的显影装置较多得到使用。
单成分显影方式由于不象二成分显影方式那样需要玻璃珠或铁粉等载体粒子,所以,可使显影装置自身小型化和轻量化。另一方面,由于二成分显影方式需要将显影剂中的调色剂浓度保持为一定,所以,需要用于检测调色剂浓度并补给必要量的调色剂的装置。因此,在这里,显影装置也变大变重。在单成分显影方式中,由于不需要这样的装置,仍然可使显影装置小而轻,所以较理想。
作为使用单成分显影方式的显影装置,已知以下那样的装置。首先,在作为静电潜像保持体的感光鼓表面形成静电潜像,由显影剂承载体(显影套筒)与调色剂的摩擦和/或用于限制显影套筒上的调色剂涂覆量的显影剂层厚限制构件与调色剂的摩擦,对调色剂施加正或负的电荷。然后,将施加了电荷的调色剂薄薄地涂覆到显影套筒上,输送到感光鼓与显影套筒相向的显影区域,在显影区域使调色剂飞到感光鼓表面的静电潜像上附着,从而显影,作为调色剂像使静电潜像显影。
然而,在使用这样的单成分显影方式的场合难以调整调色剂的带电性,虽然对调色剂进行了很多改良,但也未完全解决调色剂带电的不均匀性和带电的耐久稳定性的问题。
特别是在显影套筒反复进行回转时,涂覆于显影套筒上的调色剂的带电量由于与显影套筒的接触而变得过高,调色剂由与显影套筒表面的吸引力吸引而在显影套筒表面上成为不动状态,不从显影套筒移动到感光鼓上的潜像,这即所谓的充电现象,这一现象特别是在低湿下易于发生。当这样的充电现象发生时,上层的调色剂不易带电,调色剂的显影量下降,为此,产生线条图像变细或全图像的图像浓度淡等问题。另外,由于充电使得未适当带电的调色剂成为限制不良状态,还发生流出到套筒上成为斑点状、波状不均匀部的所谓斑点现象。
另外,由于图像部(调色剂消耗部)与非图像部的调色剂层的形成状态改变,带电状态不同,所以,例如在显影套筒上一度对图像浓度高的全图像进行显影的位置如在显影套筒进行下一回转时来到显影位置对半色调图像进行显影,则易于产生在图像上出现全图像痕迹的所谓套筒重影现象。
另外,最近,为了实现电子照相装置的数字化和更高画质化,实现了调色剂的小粒径化和微粒化。例如,为了提高析像度和文字清晰性、真实地再现潜像,一般使用重量平均粒径约5~12μm的调色剂。另外,从生态学的角度考虑,以及为了装置的进一步轻量化和小型化等,减少废调色剂,实现以下那样的调色剂转印效率的提高。例如,通过使调色剂含有平均粒子直径为0.1~3μm的转印效率提高剂和BET比表面积50~300m2/g的疏水性二氧化硅粉末,从而减少调色剂的体积电阻,在感光鼓上形成转印效率提高剂的薄膜层,从而提高转印效率。另外,由机械冲击力对调色剂自身进行球形化处理,提高转印效率。
另外,为了实现快速复印时间的缩短和节电,存在降低调色剂的定影温度的倾向。在这样的状况下,特别低温低湿下的调色剂由于单元质量的电荷量增加而易于静电附着到显影套筒上,高温高湿下的调色剂由于来自外部的物理力和使用易于流动化的材料的原因而易于变质,调色剂导致的套筒污染和套筒熔融粘着易于发生。
作为解决这种现象的方法,在日本特开平02-105181号公报、日本特开平03-036570号公报等提出了一种将显影套筒用于显影装置的方法,所述显影套筒在金属基体上设置使结晶性石墨和碳等导电性微粉末分散到树脂中构成的涂层。通过使用所述方法,上述现象大幅度减轻。
然而,在所述方法中,当大量添加上述粉末时,对防止充电和套筒重影的发生有效,但对调色剂适度带电的能力不足,特别是在高温高湿的环境下难以获得足够的图像浓度。另外,在添加大量上述粉末时,涂层易于脆化而剥离,同时,表面形状不均匀,在长时间使用后涂层的表面粗糙度和表面组成变化,不易发生调色剂的输送不良或调色剂的带电不均匀化。
另外,在使用分散上述结晶性石墨的涂层的场合,由于涂层表面因结晶性石墨的鳞片状的构造而具有润滑性,所以,对于防止充电和套筒重影的发生发挥充分的效果,但由于形状为鳞片状,所以,涂层的表面形状不均匀,另外,由于结晶性石墨的硬度低,所以,在涂层表面结晶性石墨自身的摩损和脱离易于发生,在长久使用时涂层表面粗糙度和表面组成变化,易于发生调色剂的输送不良和调色剂的带电不均。
另一方面,当上述导电性微粉末在形成于显影套筒的金属基体上的涂层的添加量为少量的场合,结晶性石墨和碳等导电性微粉末的效果小,存在对充电和套筒重影的对策不充分的问题。
另外,在日本特开平03-200986号公报中提出了在金属基体上设置导电性涂层的显影套筒,所述导电性涂层在树脂中分散结晶性石墨和碳等导电性微粉末及球状粒子。在所述显影套筒中,涂层的耐磨性在某种程度上提高,同时,涂层表面的形状也均匀化,长久使用导致的表面粗糙度的变化也较少,所以,套筒上的调色剂涂覆稳定,可在某种程度上使调色剂的带电均匀化,没有套筒重影、图像浓度、图像浓度不均等问题,存在图像稳定化的倾向。然而,即使在所述显影套筒中,对调色剂的迅速而且均匀的带电控制性和对调色剂的适度带电赋予能力的稳定化不充分。另外,即使在耐磨性中,进一步长期的耐久性使用,也产生由于显影套筒的涂层的球状粒子或结晶性石墨磨损或脱落而导致的涂层表面的粗糙度变化和粗糙度不均匀化及由此带来的涂层调色剂污染和调色剂熔融粘着等,这种情况下调色剂的带电不稳定,成为图像不良的原因。
另外,在日本特开平08-240981号公报中提出了这样一种显影套筒,所述显影套筒通过在导电性涂层中均匀地分散低比重且导电性的球状粒子而提高涂层的耐磨性,另外,使涂层表面的形状均匀化而提高对调色剂的均匀带电赋予性,而且,即使在涂层多少产生磨损时也可抑制调色剂污染和调色剂熔融粘着。然而,所述显影套筒,在对调色剂迅速且均匀的带电赋予性和对调色剂的适度带电赋予能力方面也不完全。另外,在耐磨性方面,经过更长期的耐久使用,易于从涂层表面不存在导电性球状粒子的部分磨损或脱落结晶性石墨等导电性粒子,从所述磨损和脱落的部分涂层的磨损被促进,发生调色剂污染和调色剂熔融粘着,调色剂的带电变得不稳定,成为图像不良的原因。
本发明就是鉴于上述问题而作出的,其目的在于提供一种即使在不同的环境条件下也不发生浓度下降、图像浓度不均、套筒重影和灰雾等问题、可稳定地获得均匀、没有浓度不均、图像浓度高的高质量图像的显影剂承载体及使用所述显影剂承载体的显影装置和成像处理盒。
另外,本发明提供一种通过减轻在使用粒径小的调色剂和球形的调色剂形成图像的场合出现的、调色剂在显影剂承载体表面的附着从而可控制调色剂的不均匀带电并迅速地使调色剂适度带电的显影剂承载体及使用所述显影剂承载体的显影装置和成像处理盒。
另外,本发明提供一种不易产生因反复转印或耐久使用导致的显影剂承载体表面的树脂涂层的劣化、可获得具有高耐久性、稳定画质的显影剂承载体及使用所述显影剂承载体的显影装置和成像处理盒。
另外,本发明提供一种通过使得即使长期连续转印也可迅速而且均匀地对显影剂承载体上的调色剂适度带电并不发生充电地长久施加稳定的电荷从而获得没有耐久使用中的图像浓度下降、浓度不均及灰雾的、浓度均匀、高质量的图像的显影剂承载体及使用所述显影剂承载体的显影装置和成像处理盒。
本发明的显影剂承载体对用于使承载于静电潜像承载体的静电潜像可视化的显影剂进行承载;所述显影剂承载体至少具有基体和形成于所述基体表面的树脂涂层,所述树脂涂层至少含有(i)石墨化度p(002)为0.20~0.95而且压痕硬度值HUT[68]为15~60的石墨化粒子或(ii)石墨化度p(002)为0.20~0.95而且按下式(1)获得的圆形度的平均值即平均圆形度SF-1为0.64或0.64以上的石墨化粒子。
圆形度=(4×A)/{(ML)2×π}(1)
(式中,ML为粒子投影像的勾股法(pythagorean theorem)最大长度,A为粒子投影像的面积)另外,本发明涉及使用上述显影剂承载体的显影装置和成像处理盒。
附图说明
图1为示出本发明显影剂承载体的一部分的剖面示意图。
图2为示出本发明显影剂承载体的一部分的剖面示意图。
图3为示出本发明显影剂承载体的一部分的剖面示意图。
图4为示出本发明显影剂承载体的一部分的剖面示意图。
图5为示出使用磁性单成分显影剂的场合的本发明显影装置一实施形式的示意图。
图6为示出本发明显影装置的另一实施形式的示意图。
图7为示出本发明显影装置的另一实施形式的示意图。
图8为示出使用非磁性单成分显影剂的场合的本发明显影装置一实施形式的示意图。
图9为示出本发明图像形成装置的一例的示意构成图。
图10为示出本发明成像处理盒的一例的示意构成图。
图11为示出本发明图像形成装置的另一例的示意构成图。
图12为示出本发明显影剂承载体一部分的示意图。
图13为示出本发明显影剂承载体一部分的示意图。
图14为示出本发明显影剂承载体一部分的示意图。
图15为示出本发明显影剂承载体一部分的示意图。
图16为示出用于实施调色剂的制造方法的装置系统的一具体例的示意图。
图17为在调色剂的粉碎工序中使用的一例的机械式粉碎机的示意剖面图。
具体实施方式
下面以优选实施形式为例详细说明本发明。首先,说明本发明的显影剂承载体。
首先,说明本发明的第1实施形式。
本发明的显影剂承载体为对用于使承载于静电潜像承载体的静电潜像可视化的显影剂进行承载的显影剂承载体,至少具有基体和形成于所述基体表面的树脂涂层。另外,本发明的显影剂承载体在上述树脂涂层至少含有石墨化度p(002)为0.20~0.95而且压痕硬度值HUT[68]为15~60的石墨化粒子(i)或石墨化度p(002)为0.20~0.95而且按下式(1)获得的圆形度的平均值即平均圆形度SF-1为0.64或0.64以上的石墨化粒子(ii)。
圆形度=(4×A)/{(ML)2×π} (1)
(式中,ML为粒子投影像的勾股法最大长度,A为粒子投影像的面积)。
含有石墨化度p(002)为0.20~0.95而且压痕硬度值HUT[68]为15~60的石墨化粒子(i)或石墨化度p(002)为0.20~0.95而且按上式(1)获得的圆形度的平均值即平均圆形度SF-1为0.64或0.64以上的石墨化粒子(ii)的树脂涂层可保持均匀的表面粗糙度,同时,即使在涂层表面磨损的场合表面粗糙度的变化也少。另外,这样的树脂涂层的润滑性和均匀的导电性也优良,所以,可不易发生因显影剂承载体的显影剂导致的污染和显影剂的熔融粘着。另外,当上述石墨化粒子(i)和(ii)含有于构成显影剂承载体的树脂涂层时,也具有提高对含于显影剂中的调色剂迅速而且均匀的带电赋予性的效果。
上述石墨化度p(002)被称为弗兰克林(Franklin)p值,为通过测定从石墨的X射线衍射图获得的点阵间距(lattice spacing)d(002)而使用下式求出的值。
d(002)=3.440-0.086(1-p(002)2)
所述p(002)值示出碳的六方点阵平面(carbon hexagonalplanes)叠置中的无序部分的比例,p(002)值越小则结晶性越大。
上述石墨化粒子与在日本特开平02-105181号公报、特开平03-036570号公报等中用于显影剂承载体表面的涂层中的、由焦油沥青等将焦炭等骨料固化成形后在1000~1300℃左右焙烧并在2500~3000℃左右石墨化获得的人造石墨或由天然石墨构成的结晶性的石墨相比,原材料和制造工序不同。用于本发明的石墨化粒子的石墨化度比公开于上述各公报的那样的结晶性石墨稍低,但具有与上述结晶性石墨同样高的导电性和润滑性。另外,在本发明中使用的石墨化粒子与结晶性石墨的形状为鳞片状或针状的场合不同,粒子的形状大体为球状,而且粒子自身的硬度较高,这是其特征。因此,由于具有上述那样的特性的石墨化粒子在树脂涂层中容易均匀地分散,所以,可使涂层表面具有均匀的表面粗糙度和耐磨性。此外,石墨化粒子自身的形状不易变化,所以,即使产生脂涂层中的被覆树脂成分等的削去或由其影响使粒子自身脱落,粒子也会再次从树脂层中凸出或露出,可将树脂涂层的表面形状的变化抑制得较小。
另外,当在显影剂承载体表面的树脂涂层中含有上述石墨化粒子时,不会在涂层表面发生调色剂的充电,与使用过去的结晶性石墨的场合相比可提高对调色剂的迅速而且均匀的摩擦带电赋予能力。
在本发明中使用的石墨化粒子的石墨化度p(002)为0.20~0.95。所述p(002)最好为0.25~0.75,为0.25~0.75时更理想。
在p(002)超过0.95时,树脂涂层的耐磨性优良,但存在导电性和润滑性下降、发生调色剂充电的情况,套筒重影、灰雾、图像浓度等画质易于恶化。另外,在显影工序使用弹性刮片的场合,可能发生刮片伤痕,易于在图像发生条纹和浓度不均等。另一方面,p(002)低于0.20时,石墨化粒子的耐磨性的恶化使涂层表面的耐磨性、树脂涂层的机械强度和对调色剂的迅速均匀的带电赋予性下降。
另外,用于本发明的石墨化粒子的特征在于压痕硬度值HUT[68]为15~60。所述压痕硬度值HUT[68]最好为20~55,为25~50时更理想。
当压痕硬度值HUT[68]不到15时,存在树脂涂层的耐磨性和机械强度及对调色剂的迅速而均匀的带电赋予性下降的倾向。另一方面,当压痕硬度值HUT[68]超过60时,树脂涂层的耐磨性优良,但存在导电性或润滑性下降、发生调色剂充电的情况,套筒重影、灰雾、图像浓度等的画质易于恶化。
本发明的压痕硬度值HUT[68]是指,利用(株)Akashi制微小硬度计MZT-4,使用相对轴线的面角为68度的三角锥的金刚石压头,测定的压痕硬度值为HUT[68],由下式(2)表达。
压痕硬度值HUT[68]=K×F/(h2)2 (2)
(式中,K:系数,F:试验荷重,h2:压头的最大压入深度)
上述硬度值可由比其它硬度等更微小的荷重测定,并且,对于具有弹性、塑性的材料也可获得含有弹性变形、塑性变形的硬度,所以,可很好地使用。本发明的压痕硬度值(HUT)的具体测定方法在后面说明。
另外,用于本发明的石墨化粒子,由上述式(1)获得的圆形度的平均值即平均圆形度SF-1最好为0.64或0.64以上,在0.66或0.66以上时更好,为0.68或0.68以上时最为理想。
当平均圆形度SF-1不到0.64时,石墨化粒子在树脂涂层中的分散性下降,同时,发生树脂涂层的表面粗糙度的不均匀化,从对调色剂的迅速而且均匀的带电赋予和树脂涂层的耐磨性和强度考虑不理想。
在本发明中,石墨化粒子的平均圆形度SF-1意味着由上述式(1)获得的圆形度的平均值。
在本发明中,作为求出上述平均圆形度SF-1的具体的手法,将由光学系放大的石墨化粒子投影图像输入到图像解析装置,计算出各粒子的圆形度,将其平均,从而求出平均圆形度SF-1。
在本发明中,作为平均值可获得可靠性,另外,限定于对树脂涂层的特性的影响大的圆相当直径2μm以上的粒子范围测定圆形度。另外,为了获得这些值的可靠性,测定粒子数在3000个左右以上,最好在5000个以上。本发明的平均圆形度SF-1的具体的测定方法在后面说明。
用于本发明的石墨化粒子的个数平均粒径最好为0.5~25μm,为1~20μm时更好。
在石墨化粒子的个数平均粒径不到0.5μm的场合,对提高在树脂涂层表面施加均匀的粗糙度和润滑性的效果和对调色剂的带电赋予性能的效果小,对调色剂的迅速而且均匀的带电不充分,同时,发生由涂层的磨损导致的调色剂的充电、调色剂污染、及调色剂熔融粘着,易于产生重影的恶化和图像浓度下降,所以不理想。另外,在个数平均粒径超过25μm的场合,涂层表面的粗糙度过大,不易充分地使调色剂带电,同时,涂层的机械强度下降,所以不理想。
石墨化粒子的个数平均粒径随使用的原材料和制造方法不同而不同,但可通过由粉碎和分级控制石墨化之前的原材料的粒径的方式和在石墨化后进一步分级进行控制。
作为获得具有上述石墨化度p(002)和压痕硬度值HUT[68]的石墨化粒子(i)和/或具有上述石墨化度p(002)和平均圆形度SF-1的石墨化粒子Z(ii)的方法,以下所示那样的方法较理想,但不限定于这些方法。
作为用于本发明的特别理想的石墨化粒子的获得方法,使用中间碳微球(meso-carbon microbeads)或疏松中间相沥青(bulk mesophasepitch)等具有光学各向异性而且由单一相构成的粒子作为原材料进行石墨化对在提高所述石墨化粒子的石墨化度而且维持润滑性的状态下保持适度的硬度和大体球形的形状较理想。
上述原材料的光学各向异性因芳香族分子的叠层产生,其有序性在石墨化处理中进一步发展,可获得具有高度石墨化度的石墨化粒子。
作为获得在本发明中使用的石墨化粒子的原材料,在使用上述疏松中间相沥青的场合,使用在加热下软化熔融的疏松中间相沥青对球状、高石墨化度的石墨化粒子有利。
作为获得上述疏松中间相沥青的方法,典型的方法为例如从煤焦油沥青等用溶剂分离提取β-树脂并对其进行加氢、重质化处理获得疏松中间相沥青的方法。另外,在上述方法中,也可在重质化处理后进行微粉碎,然后由苯或甲苯等除去溶剂可溶成分,获得疏松中间相沥青。
所述疏松中间相沥青的喹啉可溶成分最好为95wt%以上。当不到95wt%时,粒子内部不易液相碳化,而是进行固相碳化,所以粒子保持破碎状的状态,不易获得球状粒子。
下面说明使如上述那样获得的疏松中间相沥青石墨化的方法。首先,将上述疏松中间相沥青微粉碎成2~25μm,在约200~350℃下在空气中对其进行热处理,从而进行轻度氧化处理。由所述氧化处理使疏松中间相沥青仅表面不熔融,防止下一工序的石墨化焙烧时的熔融、熔融粘着。进行了所述氧化处理的疏松中间相沥青的氧含有量最好为5~15wt%。当氧含有量不到5wt%时,热处理时粒子间相互熔融粘着剧烈,所以不理想,当超过15wt%时,氧化到粒子内部,在形状为破碎状的状态下进行石墨化,不易获得球状的粒子。
然后,在氮气、氩气等惰性气氛下对进行了上述氧化处理的疏松中间相沥青在约800~1200℃下进行一次焙烧而进行碳化,接着,在约2000~3500℃下进行二次焙烧,从而获得所期望的石墨化粒子。
另外,作为获得用于本发明的石墨化粒子的另一优选原材料即中间碳微球的方法,其代表性的方法如下所示。首先,按300~500℃的温度对煤系重质油或石油系重质油进行热处理,使其缩聚,生成粗中间碳微球。通过对获得的反应生成物进行过滤、静置沉降、离心分离等处理,从而在分离中间碳微球后,由苯、甲苯、二甲苯等溶剂进行清洗,并进行干燥。
当对获得的中间碳微球进行石墨化时,首先,利用不破坏结束干燥后的中间碳微球程度的温和力机械地使其进行一次分散对防止石墨化后的粒子的聚合和获得均匀的粒度有利。
结束一次分散后的中间碳微球在惰性气氛下在200~1500℃的温度下进行一次焙烧,进行碳化。对于结束了一次焙烧的碳化物,也由不破坏碳化物的程度的温和力机械地使碳化物分散对防止石墨化后的粒子的聚合和获得均匀的粒度有利。
在惰性气氛下在约2000~3500℃下对结束一次焙烧后的碳化物进行二次焙烧,从而获得所期望的石墨化粒子。
对于从上述的任何原材料获得的石墨化粒子,不论是使用哪一种制法的,由分级使粒度分布为某一程度均匀性对使树脂涂层的表面形状均匀有利。
另外,即使在使用任何原材料的石墨化粒子的生成方法中,进行石墨化时的焙烧温度最好为2000~3500℃,为2300~3200℃时更好。
在石墨化时的焙烧温度处于2000℃以下的场合,石墨化粒子的石墨化度不充分,存在导电性和润滑性下降、发生调色剂充电的场合,套筒重影、灰雾、图像浓度等画质易于恶化。另外,在使用弹性刮片的场合,可能发生刮片伤痕,易于在图像发生条纹和浓度不均等。另外,在焙烧温度处于3500℃以上的场合,石墨化粒子的石墨化度可能过高,为此,石墨化粒子的硬度下降,石墨化粒子的耐磨性的恶化使树脂涂层表面的耐磨性、树脂涂层的机械强度和对调色剂的带电赋予性易下降。
在本发明中,显影剂承载体的树脂涂层的摩擦系数μs最好为0.10≤μs≤0.35,为0.12≤μs≤0.30时更好。树脂涂层的摩擦系数μs不到0.1时,显影剂的输送性下降,存在不能获得足够的图像浓度的场合。当树脂涂层的摩擦系数μ高于0.35时,易于发生调色剂的充电,在树脂涂层表面上易于产生调色剂污染和调色剂熔融粘着,套筒重影、灰雾、图像浓度等画质易于恶化。
上述那样的树脂涂层的摩擦系数μs的范围可通过将用于本发明中的石墨化粒子分散到被覆树脂层中而获得。
作为构成本发明的显影剂承载体的树脂涂层的被覆树脂材料,可使用过去在显影剂承载体的树脂涂层中一般使用的公知的树脂。例如,苯乙烯树脂、乙烯系树脂、聚醚砜树脂、聚碳酸酯树脂、聚苯醚树脂、聚酰胺树脂、含氟树脂、纤维素树脂、丙烯酸系树脂等热塑性树脂、环氧树脂、聚酯树脂、醇酸树脂、酚醛树脂、蜜胺树脂、聚氨酯树脂、尿素树脂、硅树脂、聚酰亚胺树脂等热或光固化性树脂。其中,硅树脂、含氟树脂那样的具有脱模性的树脂或聚醚砜树脂、聚碳酸酯树脂、聚苯醚树脂、聚酰胺树脂、酚醛树脂、聚酯树脂、聚氨酯树脂、苯乙烯系树脂、丙烯酸系树脂之类机械性能优良的树脂更优选。
在本发明中,显影剂承载体的树脂涂层的体积电阻为10-2~105Ω·cm,为10-2~104Ω·cm更好。当树脂涂层的体积电阻超过105Ω·cm时,调色剂的充电易于发生,易于引起调色剂在树脂涂层的污染。
在本发明中,为将树脂涂层的体积电阻调整到上述的值,也可在树脂涂层中与上述石墨化粒子并用地分散含有其它导电性微粒。
作为所述导电性微粒,个数平均粒径最好在1μm以下,为0.01~0.8μm的场合更好。当导电性微粒的个数平均粒径超过1μm时,难以将树脂涂层的体积电阻控制得较低,易于发生由调色剂的充电导致的树脂涂层的调色剂污染。
作为可在本发明中使用的导电性微粒,例如可列举出炉黑、灯黑、热裂炭黑、乙炔黑、槽法炭黑等炭黑,氧化钛、氧化锡、氧化锌、氧化钼、钛酸钾、氧化锑、及氧化铟等金属氧化物等,及铝、铜、银、镍等金属,石墨、金属纤维、碳纤维等无机系充填剂等。
在构成本发明显影剂承载体的树脂涂层中进一步并用对所述树脂涂层形成凹凸的球状粒子并使其分散时,由于本发明的效果得到进一步促进,所以较理想。
球状粒子可在显影剂承载体的树脂涂层表面保持均匀的表面粗糙度的同时提高耐磨性,另外即使在树脂涂层表面磨损的场合,涂层的表面粗糙度的变化也较少,而且不易发生树脂涂层表面的调色剂污染和调色剂熔融粘着。
用于本发明的球状粒子的个数平均粒径为1~30μm,最好为2~20μm。
球状粒子的个数平均粒径不到1μm时,在表面形成均匀的粗糙度的效果和提高耐磨性的效果小,对显影剂的均匀带电变得不充分,同时,发生树脂涂层的磨损导致的调色剂的充电、调色剂污染、及调色剂熔融粘着,易于产生重影的恶化和图像浓度下降,所以不理想。另外,在个数平均粒径超过30μm的场合,涂层表面的粗糙度过大,不易充分地使调色剂带电,同时,涂层的机械强度下降,所以不理想。
在本发明中使用的球状粒子的真密度最好在3g/cm3以下,为2.7g/cm3以下时更好,为0.9~2.3g/cm3时最理想。即,在球状粒子的真密度超过3g/cm3的场合,树脂涂层中的球状粒子的分散性不充分,所以,不易在树脂涂层表面形成均匀的粗糙度,调色剂的均匀的带电化和涂层的强度不充分,所以不理想。
在球状粒子的真密度比0.9g/cm3小的场合,石墨化粒子在树脂涂层中的分散性不充分,所以不理想。
本发明中使用的球状粒子的球状指粒子投影图像的粒子的长径/短径的比为1.0~1.5左右的形状,在本发明中,最好使用长径/短径的比为1.0~1.2的粒子。
在球状粒子的长径/短径的比超过1.5的场合,球状粒子在树脂涂层中的分散性下降,同时,所述树脂涂层表面粗糙度不均匀化,在调色剂的均匀带电化和树脂涂层的强度方面不理想。
作为这样的在本发明中使用的球状粒子,可使用公知的球状粒子,不特别限定,但例如可列举出球状的树脂粒子、球状的金属氧化物粒子、球状的碳化物粒子等。
作为球状的树脂粒子,例如可使用由悬浮聚合、分散聚合法等获得的粒子。球状的树脂粒子可在树脂涂层按更少的添加量形成适当的表面粗糙度,易于使所述树脂涂层的表面形状均匀化,所以,即使在上述各球状粒子中也适合使用。作为这样的球状树脂粒子的材料,可列举出聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯等丙烯酸系树脂粒子,尼龙等聚酰胺系树脂粒子,聚乙烯、聚丙烯等聚烯烃系树脂粒子,硅酮系树脂粒子,酚醛系树脂粒子,聚氨酯系树脂粒子,苯乙烯系树脂粒子,及苯胍胺粒子等。也可对由粉碎法获得的树脂粒子进行热或物理的球形化处理后使用。
另外,也可使无机物附着或固着于上述球状粒子的表面。作为这样的无机物,可列举出SiO2、SrTiO3、CeO2、CrO2、Ai2O3、ZnO、MgO等氧化物,Si3N4等氮化物,SiC等碳化物,及CbrO4、BaSO4、CaCO3等硫酸盐或碳酸盐等。这样的无机物也可由偶联剂处理。
由偶联剂处理后的无机物特别是可很好地用于球状粒子与被覆树脂的密合性的目的或对球状粒子施加疏水性等目的。作为这样的偶联剂,例如有硅烷偶联剂、钛偶联剂、铝酸锆偶联剂等。更为具体地说,作为硅烷偶联剂,可列举出六甲基二硅氮烷、三甲基硅烷、三甲基氯硅烷、三甲基乙氧基硅烷、二甲基二氯硅烷、甲基三氯硅烷、烯丙基二甲基氯硅烷、烯丙基苯基二氯硅烷、苄基二甲基氯硅烷、溴甲基二甲基氯硅烷、α-氯乙基三氯硅烷、β-氯乙基三氯硅烷、氯甲基二甲基氯硅烷、三有机甲硅烷基硫醇、三甲基甲硅烷基硫醇、丙烯酸三有机甲硅烷基酯、乙烯基二甲基乙酸基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷、二苯基二乙氧基硅烷、六甲基二硅氧烷、1,3-二乙烯基四甲基二硅氧烷、1,3-二苯基四甲基二硅氧烷、及每1分子具有2~12个硅氧烷单元并在位于末端的单元分别含有结合于1个硅原子的羟基的二甲基聚硅氧烷等。
通过这样在球状树脂粒子表面附着或固着无机物进行处理,可提高在树脂涂层中的分散性、涂层表面的均匀性、涂层的耐污染性、对调色剂的带电赋予性、涂层的耐磨性等。
另外,本发明使用的球状粒子最好具有导电性。这是因为,通过使球状粒子具有导电性,不易在粒子表面积蓄电荷,可提高调色剂附着的减轻和调色剂的带电赋予性。
在本发明中,作为球状粒子的导电性,体积电阻值为106Ω·cm以下,最好为10-3~106Ω·cm的粒子。当球状粒子的体积电阻超过106Ω·cm时,易于以露出到树脂涂层表面的球状粒子为核发生调色剂的污染和熔融粘着,同时,不易发生迅速而且均匀的带电,所以不理想。
在用于本发明的树脂涂层中可为了控制对调色剂的带电赋予能力进一步添加带电控制剂。作为带电控制剂,例如可列举出由苯胺黑和脂肪酸金属盐等获得的改性物,三丁基苄基氨-1-羟基-4-萘磺酸盐、四氟硼酸四丁铵等季氨盐,及作为它们的类似物的锍盐等盐和它们的色淀颜料(作为色淀化剂,有磷钨酸、磷钼酸、磷钨钼酸、鞣酸、月桂酸、没食子酸、铁氰化物、亚铁氰化物)等,高级脂肪酸的金属盐,氧化丁基锡、氧化二辛基锡、氧化二环己基锡等氧化二有机锡,硼化二丁基锡、硼化二辛基锡、硼化二环己基锡等硼化二有机锡类,胍类,咪唑化合物,氟树脂,聚酰胺树脂,含氮丙烯酸系树脂等。
下面,说明本发明的显影剂承载体的构成。本发明的显影剂承载体具有基体和形成于所述基体表面的树脂涂层。
作为基体的形状,有圆筒状构件、圆柱状构件、皮带状构件等。在使用与感光鼓非接触的显影方法的场合,最好使用金属的圆筒状构件,具体地说,最好使用金属制的圆筒管。金属制圆筒管主要适合使用不锈钢、铝、及其合金等非磁性管。
另外,作为使用直接接触于感光鼓的显影方法的场合的基体,最好使用在金属制的芯轴具有含有聚氨酯、EPDM、硅酮等橡胶和弹性体的层构成的圆柱状构件。另外,关于使用磁性显影剂的显影方法,为了在显影剂承载体上对显影剂进行磁性吸引并保持,在显影剂承载体内配置磁铁的磁性辊等。在所述场合,可将基体形成为圆筒状并在其内部配置磁性辊。
下面说明本发明显影剂承载体的树脂涂层的构成。图1~图4为示出本发明的显影剂承载体的一部分的示意剖面图。在各图1~图4中,将树脂涂层17层叠到由金属圆筒管构成的基体16上,所述树脂涂层17通过在被覆树脂b中分散具有特定的石墨化度和硬度的石墨化粒子a而构成。
在图1中,示出石墨化粒子a分散到被覆树脂b中的样子。石墨化粒子a有助于较小凹凸在树脂涂层17表面的形成、导电施加性、相对调色剂的脱模性及对调色剂的带电赋予性等。
在图2中,示出石墨化粒子a在树脂涂层17的表面形成较大的凹凸并在所述石墨化粒子a的基础上将导电性微粒c添加到被覆树脂b从而提高导电性的构成。所述导电性微粒c自身对实质的凹凸形成没有太多作用。然而,不限于导电性微粒c,也含有由添加的别的固体粒子形成微小凹凸的形式。
在图3中,示出为了在树脂涂层17的表面形成较大的凹凸进一步将球状粒子d添加到被覆树脂b中的示意图,此时,石墨化粒子a在树脂涂层17的表面形成较小的凹凸。这样的构成对用于显影剂限制构件(通过调色剂)弹性地压接到显影剂承载体的类型的显影装置有利。即,由所述树脂涂层7的表面的球状粒子d限制弹性限制构件的压接力,而且由石墨化粒子a形成较小的凹凸,从而起到调整调色剂与树脂涂层的树脂和石墨化粒子a的接触带电机会和调色剂相对树脂涂层表面的脱模性的作用。
在图4中,石墨化粒子a和球状粒子d双方有助于树脂涂层17的表面凹凸形成。这样的形式可能在这样的场合实施,即,在所述场合,球状粒子d除形成凹凸以外,还具有导电性带电赋予性、及耐磨性等别的功能。
这样,在本发明中,相应于显影剂承载体要求的附加功能或显影方式的不同,分别调整石墨化粒子、导电性微粒、及球状粒子的粒径,从而可形成上述那样的各形式的树脂涂层。
下面,说明构成树脂涂层的各成分的构成比。所述构成比在本发明中为特别理想的范围,但本发明不限于此。
作为分散到树脂涂层的石墨化粒子的含有量,最好相对被覆树脂100份质量为2~150份质量,在4~100份质量的范围更好,更能发挥出显影剂承载体的表面形状的维持和对调色剂的带电赋予效果。石墨化粒子的含有量在不到2份质量的场合石墨化粒子的添加效果较小,在超过150份质量的场合树脂涂层的密合性变得过低,可能使耐磨性恶化。
可与上述石墨化粒子一起含于树脂涂层中的导电性微粒的含有量相对被覆树脂100份质量最好在40份质量以下,为2~35份质量的场合更好,在所述场合,由于不损害树脂涂层要求的其它物理性质地将体积电阻调整到上述那样的所期望的值,所以,较理想。
在导电性微粒的含有量超过40份质量的场合,可确认树脂涂层的强度的下降,不理想。
在将球状粒子与上述石墨化粒子并用地含于树脂涂层中的场合,最好使球状粒子的含有量相对被覆树脂100份质量为2~120份质量,为2~80份质量更好,通过使其处于这样的范围,对树脂涂层的表面粗糙度的维持和调色剂污染和调色剂飞散的防止这一点,可得到特别好的结果。球状粒子的含有量不到2份质量的场合,球状粒子的添加效果小,当超过120份质量时,调色剂的带电性变得过低。
在本发明中,为了调整显影剂承载体的带电性,也可在上述树脂涂层中与上述石墨化粒子等并用地含有带电控制剂。在所述场合,带电控制剂的含有量最好相对被覆树脂100份质量为1~100份质量。在不到1份质量时,不能看到添加产生的带电控制性的效果,当超过100份质量时,在树脂涂层中发生分散不良,易于导致被膜强度的下降。
在本发明中,作为树脂涂层表面的粗糙度,最好算术平均粗糙度(以下称“Ra”)为0.3~3.5μm,为0.3~3.0μm时更理想。当树脂涂层表面的Ra不到0.3μm时,在树脂涂层表面不易形成用于充分进行显影剂输送的凹凸,显影剂承载体上的显影剂量不稳定,同时,存在树脂涂层的耐磨性和耐调色剂污染性也不充分的场合。
在Ra超过3.5μm的场合,显影剂承载体上的显影剂输送量过多地增加,不易对显影剂均匀地带电,同时,树脂涂层的机械强度也可能下降。
树脂涂层的层厚最好在25μm以下,在20μm以下时更好,为4~20μm时,最理想,这样的范围对获得均匀的膜厚有利,但不特别限定于所述层厚。这些层厚与在树脂涂层中使用的材料有关,但作为附着质量,如为4000~20000mg/m2左右则可获得。
下面,说明具有上述那样的本发明显影剂承载体的本发明显影装置及具有所述显影装的图像形成装置及本发明的成像处理盒。图5为示出作为显影剂使用磁性单成分显影剂的场合的、具有本发明显影剂承载体的显影装置的一实施形式的示意图。在图5中,作为保持由公知的处理形成的静电潜像的静电潜像承载体的电子照相感光鼓(电子照相用感光体)1朝箭头B方向回转。
作为显影剂承载体的显影套筒8在与电子照相感光鼓1之间形成规定间隙相向地配置。所述显影套筒8对由作为显影剂容器的料斗3供给的含有磁性调色剂的单成分系显影剂4进行承载,朝箭头A方向回转,在感光鼓1的表面将显影剂4输送到与显影套筒8相向的最接近部即显影区域D。如图5所示那样,在显影套筒8内,为了磁性地将显影剂4吸引并保持于显影套筒8上,配置内装磁铁的磁性辊5。
在本发明的显影装置中使用的显影套筒8具有被覆于作为基体的金属圆筒管6上的树脂涂层的导电性涂层7。在料斗3中设置用于搅拌显影剂4的搅拌叶片10。符号12为示出显影套筒8与磁性辊5处于非接触状态的间隙。
显影剂4由磁性调色剂相互间和与显影套筒8上的导电性树脂涂层7的摩擦获得可对感光鼓1上的静电潜像进行显影的摩擦带电电荷。在图5中,作为显影剂层厚限制构件的强磁性金属制磁性限制刮片2从显影套筒8的表面隔开约50~500μm的间隙宽度与显影套筒8相向地从料斗3垂下。磁性限制刮片2形成输送到显影区域D的显影剂4的层,并限制所述层厚。来自磁性辊5的磁极N1的磁力线集中到磁性限制刮片2,从而在显影套筒8上形成显影剂4的薄层。在本发明中,也可使用非磁性刮片代替所述磁性限制刮片2。这样,形成于显影套筒8上的显影剂4的薄层的厚度最好比显影区域D的显影套筒8与感光鼓1之间的最小间隙更薄。
本发明的显影剂承载体在组装到由以上那样的显影剂的薄层对静电潜像进行显影的方式的显影装置即非接触型显影装置时特别有效,但对于在显影区域D显影剂层的厚度为显影套筒8与感光鼓1之间的最小间隙以上的厚度的显影装置即接触型显影装置也可适用本发明的显影剂承载体。在以下的说明中,为了避免说明的繁杂,以上述那样的非接触型显影装置为例进行。
为了使具有承载于显影套筒8的磁性调色剂的单成分系显影剂4飞出,在上述显影套筒8由作为偏压装置的显影偏压电源9施加显影偏压。当使用直流电压作为所述显影偏压时,最好在显影套筒8施加静电潜像的图像部(显影剂4附着而可视化的区域)的电位与背景部电位的中间值的电压。为了提高显影的图像的浓度或提高层次性,也可在显影套筒8交替施加偏压,在显影区域D形成方向交替反转的振动电场。在所述场合,最好在显影套筒8施加重叠直流电压成分的交替偏压,所述直流成分具有上述显影图像部的电位与背景部电位的中间值。
在使调色剂附着到具有高电位部和低电位部的静电潜像的高电位部而可视化的所谓正规显影的场合,使用按与静电潜像的极性相反的极性带电的调色剂。在使调色剂附着到具有高电位部和低电位部的静电潜像的低电位部而可视化的所谓反转显影的场合,使用按与静电潜像的极性相同极性带电的调色剂。高电位、低电位为绝对值的表现。在这些所有的场合,显影剂4至少由与显影套筒8的摩擦带电。
图6和图7为分别示出本发明的显影装置的另一实施形式的构成示意图。
在图6和图7所示显影装置中,作为限制显影套筒8上的显影剂4层厚的显影剂层厚限制构件,使用由聚氨酯橡胶、硅橡胶等具有橡胶弹性的材料或磷青铜、不锈钢等具有金属弹性的材料的弹性板构成的弹性限制刮片(弹性限制构件)11。在图6的显影装置中,所述弹性限制刮片11按顺着显影套筒8的回转方向的方向压接,在图7的显影装置中,所述弹性限制刮片11按与显影套筒8的回转方向相反的方向压接,这是其特征。在这些显影装置中,显影剂层厚限制构件通过显影剂层弹性地压接于显影套筒8。由此在显影套筒上形成显影剂的薄层,所以,可在显影套筒8上形成比在图5中说明的使用磁性限制刮片的场合更薄的显影剂层。
在图6和图7的显影装置中,其它基本构成与图5所示显影装置相同,相同的符号表示基本上相同的构件。
图5~图7不过是示意地例示出本发明的显影装置,当然显影剂容器(料斗3)的形状、搅拌叶片10的有无、磁极的配置等存在各种形式。当然,这些装置也可在使用含有调色剂和载体的二成分系显影剂的显影中使用。
图8为示出使用非磁性单成分显影剂的场合的本发明的显影装置构成的一例示意图。在图8中,作为对由公知的处理形成的静电潜像进行承载的图像承载体的感光鼓1朝箭头B方向回转。作为显影剂承载体的显影套筒8由金属制圆筒管(基体)6和形成于其表面的树脂涂层7构成。为了使用非磁性单成分显影剂,在金属圆筒管6的内部未内设磁铁。也可使用圆柱状构件代替金属制圆筒管。
在作为显影剂容器的料斗3中设置用于搅拌非磁性单成分显影剂4′的搅拌叶片10。
向显影套筒8供给显影剂4′,而且将用于剥取存在于显影后的显影套筒8的表面的显影剂4′的作为显影剂供给·剥取构件的辊13接触于显影套筒8。通过使供给·剥取辊13朝与显影套筒8相同的方向回转,使供给·剥取辊13的表面朝与显影套筒8的表面相反的方向移动。这样,将从料斗3供给的具有非磁性调色剂的单成分非磁性显影剂供给到显影套筒8。显影套筒8承载单成分显影剂4′,朝箭头A方向回转,从而在感光鼓1的表面将非磁性单成分显影剂4′输送到与显影套筒8相向的区域即显影区域D。承载于显影套筒8的单成分显影剂由通过显影剂层压接于显影套筒8表面的显影剂层厚限制构件11规定显影剂层厚。非磁性单成分显影剂4′由与显影套筒8的摩擦获得可对感光鼓1上的静电潜像进行显影的摩擦带电电荷。
形成于显影套筒8上的非磁性单成分显影剂4′的薄层的厚度最好形成为比显影部的显影套筒8与感光鼓1之间的显影区域D的最小间隙更小。对于由这样的显影剂层对静电潜像进行显影的非接触型显影装置,本发明特别有效。然而,即使对于在显影部显影剂层的厚度成为显影套筒8与感光鼓1之间的最小间隙以上的厚度的接触型装置,本发明也可适用。为了避免说明的烦杂,在以下的说明中,以非接触型显影装置为例进行。
为了使承载于显影套筒8的具有非磁性调色剂的非磁性单成分显影剂4′飞出,在上述显影套筒8由显影偏压电源9施加显影偏压。当使用直流电压作为所述显影偏压时,最好在显影套筒8施加静电潜像的图像部(非磁性显影剂4′附着而可视化的区域)的电位与背景部电位之间值的电压。为了提高显影的图像浓度或提高层次性,也可在显影套筒8施加交替偏压,在显影部形成朝向交替反转的振动电场。在所述场合,最好在显影套筒8施加具有上述图像部的电位与背景部电位之间值的重叠直流电压成分的交替偏压电压。
在使显影剂附着到具有高电位部和低电位部的静电潜像的高电位部而可视化的所谓正显影的场合,使用按与静电潜像的极性相反极性带电的显影剂。在使调色剂附着到静电潜像的低电位部而可视化的所谓反转显影的场合,使用按与静电潜像的极性相同极性带电的调色剂。高电位和低电位为绝对值的表现。总之,非磁性单成分显影剂4′由与显影套筒8的摩擦按用于对静电潜像进行显影的极性带电。
作为显影剂供给·剥取辊13,最好为树脂、橡胶、海绵等弹性辊构件。作为剥取构件,也可使用皮带构件或刷构件代替弹性辊。通过由显影剂供给·剥取构件2将未显影转移到感光鼓1的显影剂暂时从套筒表面剥取,从而防止套筒上发生不动的显影剂,另外,使显影剂的带电均匀化。
在作为显影剂供给·剥取构件使用由弹性辊构成的供给·剥取辊13的场合,供给·剥取辊13的周速在所述辊13表面相对显影套筒8朝相反方向回转的场合最好相对显影套筒8的周速100%为20~120%,为30~100%时更好。
在供给·剥取辊13的周速不到20%的场合,显影剂的供给不足,全图像的跟踪性下降,成为重影图像的原因,在周速超过120%的场合,显影剂的供给量变得过多,成为显影剂层厚的限制不良和带电量不足导致灰雾的原因,另外,由于易于使调色剂受伤,所以,易于成为由调色剂劣化导致的灰雾和调色剂熔融粘着的原因。
在供给·剥取辊13的表面的回转方向为与显影套筒的表面的回转方向相同方向的场合,供给辊的周速相对套筒周速最好为100~300%,为101~200%时更好,这样的范围从上述调色剂的供给量考虑较理想。
对于供给·剥取辊13的表面的回转方向,当朝与显影套筒的表面的回转方向相反方向回转时对剥取性和供给性更有利。
供给·剥取辊13相对显影套筒8的侵入量为0.5~2.5mm时对显影剂的供给和剥取性有利。
在显影剂供给·剥取辊13的侵入量不到0.5mm的场合,剥取量不足使重影易于发生,当侵入量超过2.5mm时,调色剂的损伤增大,易于成为调色剂劣化导致熔融粘着和灰雾的原因。
在图8的显影装置中,作为限制显影套筒8上的非磁性单成分显影剂4′层厚的构件,使用聚氨酯橡胶、硅橡胶等具有橡胶弹性的材料或如磷青铜、不锈钢那样具有金属弹性材料的弹性限制刮片11。通过按与显影套筒8的回转方向相反的姿势将弹性限制刮片11压接于所述显影套筒8,可在显影套筒8上形成更薄的显影剂层。
作为所述弹性限制刮片11,为了获得特别稳定的限制力和对调色剂的稳定的(负)带电赋予性,最好使用在可获得稳定的加压力的磷青铜板表面粘贴聚酰胺弹性体(PAE)的构成。作为聚酰胺弹性体(PAE),例如可列举出聚酰胺与聚醚的共聚物。
显影剂层厚限制构件11相对显影套筒8的接触压力为线压5~50g/cm时可使显影剂的限制稳定化,适当地调整显影剂层厚,较理想。
在显影剂层厚限制构件11的接触压力不到线压5g/cm的场合,显影剂的限制减弱,成为灰雾或调色剂泄漏的原因,当超过线压50g/cm的场合,对调色剂的损伤增大,易于成为调色剂的劣化及对套筒和刮片熔融粘着的原因。
本发明的显影剂承载体在适用于将显影剂供给·剥取辊13和显影剂层厚限制构件11压接于这样的显影套筒8的装置的场合特别有效。
即,在相对显影套筒8压接显影剂供给·剥取辊13和显影剂层厚限制构件11的场合,显影套筒8的表面处于更易于由这些压接的构件产生摩损和显影剂的熔融粘着的使用环境,所以,可有效地体现本发明的具有多片耐久性优良的树脂涂层的显影剂承载体的效果。
下面,参照图9说明使用在图7中例示的本发明显影装置的图像形成装置的一例。首先,由作为一次带电装置的接触(辊)带电装置119按负极性使作为静电潜像承载体的感光鼓101的表面带电,在感光鼓101上由利用作为潜像形成装置的激光的曝光115的图像扫描形成数字潜像(静电潜像)。然后,通过设置了内包多极永久磁铁105的作为显影剂承载体的显影套筒108的显影装置,用料斗103内的具有磁性调色剂的单成分系显影剂104对上述数字潜像进行反转显影。如图9所示那样,在显影区域D,感光鼓101的导电性基体接地,在显影套筒108由偏压施加装置109施加交替偏压、脉冲偏压和/或直流偏压。然后,当被记录材料P输送来到转印部时,由作为转印装置的接触(辊)转印装置113从被记录材料P的背面(与感光鼓侧相反面)用电压施加装置114带电,从而由接触转印装置113将形成于感光鼓101的表面上的显影图像(调色剂图像)转印到被记录材料P上。然后,从感光鼓101分离的被记录材料P被输送到作为定影装置的加热加压辊定影器117,由所述定影器117进行被记录材料P上的调色剂图像的定影处理。
残留于转印工序后的感光鼓101的单成分系显影剂104由具有清洁刮片118a的清洁装置118除去。在残留的单成分系显影剂104较少的场合,也可省略清洁工序。清洁后的感光鼓101根据需要由除电(erase)曝光116除电,再次反复进行从由作为一次带电装置的接触(辊)带电装置119进行的带电工序开始的上述工序。
在上述一连串的工序中,感光鼓(即静电潜像承载体)101具有感光层和导电性基体,朝箭头方向回转。作为显影剂承载体的非磁性圆筒的显影套筒108在显影区域D朝与感光鼓101的表面相同方向前进回转。在显影套筒108的内部不回转地配置作为磁场发生装置的多极永久磁性(磁性辊)105。显影剂容器103内的单成分系显影剂104涂覆到显影套筒108上受到承载,而且由与显影套筒108的表面的摩擦和/或磁性调色剂相互的摩擦例如施加负的摩擦电荷。另外,弹性推压显影套筒108地设置弹性限制刮片111,薄(30~300μm)而且均匀地限制显影剂层的厚度,形成比显影区域D的感光鼓101与显影套筒108的间隙更薄的显影剂层。通过调整显影套筒108的回转速度,使显影套筒108的表面速度实质上与感光鼓101的表面的速度相等或与其接近。在显影区域D,也可由偏压施加装置109将交流偏压或脉冲偏压作为显影偏压加到显影套筒108。所述交流偏压只要f为200~4,000Hz、Vpp为500~3,000V即可。
显影区域D的显影剂(磁性调色剂)由感光鼓101的表面的静电力和交流偏压或脉冲偏压等显影偏压的作用转移到静电潜像侧。
也可使用铁等磁性刮片刮刀代替弹性限制刮片111。作为一次带电装置,使用上述那样的作为接触带电装置的带电辊119进行了说明,但也可为带电刮片、带电刷等接触带电装置,还可为非接触的电晕带电装置。然而,从带电产生的臭氧的发生较少这一点考虑,最好为接触带电装置。另外,作为转印装置,使用上述那样的转印辊113等接触转印装置进行了说明,但也可为非接触的电晕转印装置。然而,从转印产生的臭氧的发生较少这一点考虑,也最好为接触转印装置。
图10示出本发明的成像处理盒的一具体例。在以下的成像处理盒的说明中,对于具有与在图9中说明的图像形成装置的构成构件同样功能的结构使用与图9相同的符号进行说明。本发明的成像处理盒至少将显影装置和静电潜像承载体一体盒化,可在图像形成装置本体(例如复印机、激光打印机、传真机)上自由装卸装。
在图10所示实施形式中,例示出将显影装置120、鼓状的静电潜像承载体(感光鼓)101、具有清洁刮片118a的清洁装置118、作为一次带电装置的接触(辊)带电装置119一体化获得的成像处理盒150。在本实施形式中,显影装置120具有显影套筒108、弹性限制刮片111、显影剂容器103、及收容于所述显影剂容器103内的具有磁性调色剂的单成分系显影剂104。在所述显影装置120中,实施显影工序。即,使用显影剂104由从偏压施加装置的显影偏压在感光鼓101与显影套筒108之间形成规定的电场,进行显影。为了适当地实施所述显影工序,感光鼓101与显影套筒108之间的距离非常重要。
在图10中,说明了将显影装置120、静电潜像承载体101、清洁装置118、及一次带电装置119这样4个构成要素一体地盒化的实施形式,但在本发明中,只要将显影装置和静电潜像承载体中的至少2个构成要素一体盒化即可,可由显影装置、静电潜像承载体、及清洁装置这样3个构成要素构成,也可由静电装置、静电潜像承载体、及一次带电装置这样3个构成要素构成,或增加其它的构成要素一体盒化。
下面,说明本发明的显影装置中使用的显影剂。在本发明中使用的显影剂可使用以调色剂为主成分的(不含有载体)的单成分系显影剂,也可使用含有调色剂和载体的二成分系显影剂。另外,在本发明使用的显影剂为单成分系显影剂的场合,可为调色剂为磁性调色剂的磁性单成分系显影剂,也可为调色剂为非磁性调色剂的非磁性单成分系显影剂。
调色剂为主要熔融混合粘结树脂、脱模剂、带电控制剂、着色剂等并在固化后粉碎、进行分级统一粒度分布的微粉体。作为用于调色剂的粘结树脂,一般可使用公知的树脂。
例如,可单独或混合使用苯乙烯、α-甲基苯乙烯、p-氯苯乙烯等苯乙烯及其取代产物的均聚物,苯乙烯-丙烯共聚物、苯乙烯-乙烯基甲苯共聚物、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-二甲氨基乙基共聚物、苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物、苯乙烯-甲基丙烯酸乙酯共聚物、苯乙烯-甲基丙烯酸丁酯共聚物、苯乙烯-甲基丙烯酸二甲氨基乙酯共聚物、苯乙烯-乙烯基甲基醚共聚物、苯乙烯-乙烯基甲基酮共聚物、苯乙烯-丁二烯共聚物、苯乙烯-异戊二烯共聚物、苯乙烯-马来酸共聚物、苯乙烯-马来酸酯共聚物等苯乙烯共聚物,聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸丁酯、聚醋酸乙酯、聚乙烯、聚丙烯、聚乙烯丁醛、聚丙烯酸树脂、松香、改性松香、萜烯树脂、酚醛树脂、脂肪族或脂环族烃树脂、芳香族系石油树脂、石蜡、巴西棕榈蜡等。
另外,调色剂可含有颜料作为着色剂。例如,可适用炭黑、苯胺黑染料、灯黑、苏丹黑SM、坚牢黄G、联苯胺黄、颜料黄、Indo坚牢橙(indofast orange)、Irgazin red、帕拉红、甲苯胺红、胭脂红FB、永固枣红FRR、颜料红R、立索尔红2G、色淀红C、若丹明FB、若丹明B色淀、甲基紫B色淀、铜酞花青兰、颜色兰、亮绿B、铜钛花青绿、油黄GG、文旦(shaddock)坚牢黄CGG、Kayaset Y963、卡亚赛托YG、文旦(shaddock)坚牢橙RR、油猩红、欧腊索尔褐色B、文旦(shaddock)坚牢猩红CG、油粉红OP等。
为了将调色剂用作磁性调色剂,也可在调色剂中含有磁性粉。作为这样的磁性粉,使用置于磁场中受到磁化的物质,有铁、钴、镍等强磁性金属粉末或磁铁矿、赤铁矿、铁氧体等合金或化合物。所述磁性粉的含有量可相对调色剂质量为15-70质量%。
为了提高调色剂定影时的脱模性和提高定影性,也可在调色剂中含有蜡类。作为这样的蜡类,可列举出石蜡及其衍生物、微晶石蜡及其衍生物、在费-托合成过程中得到的蜡及其衍生物、聚烯烃蜡及其衍生物、巴西棕榈蜡及其衍生物等,衍生物也含有氧化物或与乙烯系单体的嵌段共聚物、接枝改性物。此外,也可利用乙醇、脂肪酸、酰胺、酯、酮、硬化蓖麻油及其衍生物、植物蜡、动物蜡、矿物蜡、矿脂等。
根据需要,也可在调色剂中含有带电控制剂。在带电控制剂中存在带正电控制剂和带负电控制剂。将调色剂控制成负带电性的物质有下述物质。例如,有机金属配位化合物、螯合物有效,单偶氮金属配位化合物、乙酰丙酮金属配位化合物、芳香族羟基羧酸、芳香族二羧酸的金属配位化合物。此外,还有芳香族羟基羧酸、芳香族单和多羧酸及其金属盐、酸酐、酯类、双酚等酚衍生物类等。
另外,作为使调色剂带正电的物质,有以下这样一些物质。由苯胺黑和脂肪酸金属盐等获得的改性物,三丁基苄基氨-1-羟基-4-萘磺酸盐、四氟硼酸四丁基铵等季铵盐,及作为它们的类似物的锍盐等盐和它们的色淀颜料(作为色淀化剂,有磷钨酸、磷钼酸、磷钨钼酸、鞣酸、月桂酸、没食子酸、铁氰化物、亚铁氰化物等)高级脂肪酸的金属盐,氧化二丁基锡、氧化二辛基锡、氧化二环己基锡等氧化二有机基锡,硼化二丁基锡、硼化二辛基锡、硼化二环己基锡等硼化二有机锡类,胍类化合物,咪唑化合物。
调色剂根据需要,按改善流动性等目的外加无机微粉体等微粉体后进行使用。作为这样的微粉体,可使用二氧化硅微粉体、氧化铝、二氧化钛、氧化锗、氧化锆等金属氧化物,碳化硅、碳化钛等碳化物、及氮化硅、氮化锗等氮化物等的无机微粉体。
这些微粉体可由有机硅化合物、钛偶联剂等进行有机处理。例如,作为有机硅化合物,有六甲基二硅氮烷、三甲基硅烷、三甲基氯硅烷、三甲基乙氧基硅烷、二甲基二氯硅烷、甲基三氯硅烷、烯丙基二甲基氯硅烷、烯丙基苯基二氯硅烷、苄基二甲基氯硅烷、溴甲基二甲基氯硅烷、α-氯乙基三氯硅烷、β-氯乙基三氯硅烷、氯甲基二甲基氯硅烷、三有机甲硅烷基硫醇、三甲基甲硅烷基硫醇、丙烯酸三有机甲硅烷基酯、乙烯基二甲基醋酸基硅烷、二甲基乙氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷、二苯基二乙氧基硅烷、六甲基二硅氧烷、1,3-二乙烯基四甲基二硅氧烷、1,3-二苯基四甲基二硅氧烷、及每1分子中含有2-12个硅氧烷单元并在位于末端的单元分别含有结合于1个Si原子的羟基的二甲基聚硅氧烷等。
另外,使用由含有氮的硅烷偶联剂对未处理的微粉体进行处理后获得的微粉体,特别在正调色剂的场合有利。作为这样的处理剂的例子,有氨丙基三甲氧基硅烷、氨丙基三乙氧基硅烷、二甲基氨丙基三甲氧基硅烷、二乙基氨丙基三甲氧基硅烷、二丙基氨丙基三甲氧基硅烷、二丁基氨丙基三甲氧基硅烷、一丁基氨丙基三甲氧基硅烷、二辛基氨丙基三甲氧基硅烷、二丁基氨丙基二甲氧基硅烷、二丁基氨丙基一甲氧基硅烷、二甲基氨基苯基三甲氧基硅烷、三甲氧基甲硅烷基-γ-丙基苯基胺、三甲氧基甲硅烷基-γ-丙基苄基胺、三甲氧基甲硅烷基-γ-丙基哌啶、三甲氧基甲硅烷基-γ-丙基吗啉、三甲氧基甲硅烷基-γ-丙基咪唑等。
作为由上述硅烷偶联剂处理微粉体的方法,例如有1)喷雾法、2)有机溶剂法、3)水溶液法等。一般情况下,在喷雾法进行的处理中,搅拌颜料并喷雾偶联剂的水溶液或溶剂液,然后在120~130℃左右将水或溶剂除去干燥。另外,在由有机溶剂法进行的处理中,在含有少量的水和加水分解用催化剂的有机溶剂(乙醇、苯、卤化烃等)中溶解偶联剂,将颜料浸渍到其中后,由过滤或压榨进行固液分离,在120~130℃下干燥。水溶液法在一定pH的水或水-溶剂中使0.5%左右的偶联剂加水分解,浸渍颜料后,同时进行固液分离,并进行干燥。
作为其它有机处理,也可使用由硅油处理后的微粉体。作为优选的硅油,使用25℃下的粘度大体为0.5~10000mm2/sec的硅油,使用1~1000mm2/sec的硅油更好,例如可列举出甲基氢化硅油、二甲基硅油、苯基甲基硅油、氯苯甲基硅油、烷基改性硅油、脂肪酸改性硅油、聚氧化烯改性硅油、氟改性硅油等。
另外,使用在支链具有氮原子的硅油处理上述微粉体特别是在正调色剂的场合有利。利用硅油的处理例如可如下进行。根据需要一边加热一边剧烈搅动无机微粉体,在其上喷雾或气化喷吹上述硅油或其溶液,或使无机微粉体形成为浆状,一边对其进行搅拌一边使硅油或其溶液滴下从而可容易地进行处理。这些硅油可以使用其中的1种或2种以上的混合物,或并用经多重处理后使用。另外,也可与由硅烷偶联剂进行的处理并用。
在上述那样的本发明中使用的调色剂由各种方法实施球形化处理、表面平滑化处理时,转印性良好,较理想。作为这些方法,可列举出这样的方法,即,使用具有搅拌叶片或刮片等、和衬套或外壳等的装置,例如,当使调色剂通过刮片与衬套之间的微小间隙时,由机械力使表面平滑化或球形化。另外,还有在温水中使调色剂悬浮而球形化的方法和使调色剂暴露于热气流中而球形化的方法等。
另外,作为制作球状的调色剂的方法,有使作为调色剂粘结树脂的单体为主成分的混合物悬浮于水中进行聚合而形成调色剂的方法。作为一般的方法,均匀地溶解或分解聚合性单体、着色剂、聚合引发剂、及根据需要选用的交联剂、带电控制剂、脱模剂等其它添加剂,形成单体组合物,之后,使用适当的搅拌机在含有分散稳定剂的连续相例如水相中使所述单体组合物分散成适度的粒径,进一步使其进行聚合反应,获得具有所期望粒径的显影剂。
另外,本发明使用的显影剂也可混合调色剂和载体作为二成分显影剂使用。作为载体材料,例如可列举出铁、镍、钴这样的磁性体金属和其合金或含有稀土类的合金类、赤铁矿、磁铁矿、锰-锌铁氧体、镍-锌系铁氧体、锰-镁系铁氧体和锂系铁氧体等软铁氧体、铜-锌系铁氧体这样的铁系氧化物及其混合物、玻璃、碳化硅等的陶瓷粒子、树脂粉体、含有磁性体的树脂粉体等,通常使用平均粒径为20~300μm左右的粒状物。
这样的载体虽也可直接将上述列举的粒状物作为载体粒子使用,但为了调整调色剂的摩擦带电电荷或防止调色剂附着到载体,也可由硅树脂、含氟树脂、丙烯酸树脂、酚醛树脂等涂覆剂适当地在粒子表面涂覆树脂。
下面说明本发明的第2实施形式。
本实施形式的特征在于,构成显影剂承载体的导电性涂层作为石墨化粒子具有上述石墨化粒子(ii),另外,具有石墨化度PB(002)在0.35以下而且所述石墨化度PB(002)比石墨化粒子的石墨化度P(002)低的鳞片状或针状石墨。下面,说明本发明显影剂承载体的导电性涂层的构成。与第1实施形式相同的构成省略其说明。在图12中示意地示出其一例,但在铝圆筒状基体56上的树脂层54中分别分散在本发明中使用的、具有特定石墨化度和圆形度的石墨化粒子51和鳞片状或针状的石墨粒子52。在所述场合,石墨化粒子51和石墨粒子52有助于树脂涂层54的表面凹凸的形成。通过并用具有润滑性的石墨化粒子,虽然对耐磨性不利,但可防止调色剂成分的附着和熔融粘着。
在图13中,石墨化粒子51和石墨粒子52在树脂涂层54的表面形成较大的凹凸,在粘结树脂中除了石墨化粒子51外还添加导电性微粒53,从而进一步提高导电性,导电性微粒53自身对实质的凹凸形成并不起到太多作用。然而,不限于导电性微粒53,由添加的别的固体粒子形成微小凹凸的形式也含有于本发明中。
图14示出为了在树脂涂层54的表面形成较大的凹凸而在粘结树脂中添加球状粒子55的模型,石墨化粒子51和石墨粒子52在树脂涂层54的表面形成较小的凹凸。这样的构成在用于将显影剂限制构件(通过调色剂)弹性地压接到显影剂承载体的类型的场合有利。即,由所述树脂涂层54的表面的球状粒子55限制弹性限制构件的压接力而且石墨化粒子51形成较小的凹凸,起到调整调色剂与涂层的树脂和石墨化粒子51的接触带电机会和与调色剂的脱模性的作用。
在图15中,石墨化粒子51和球状粒子55双方有助于树脂涂层54的表面凹凸形成。这样的形式例如可能在在这样的场合实施,即,球状粒子55除形成凹凸以外,还具有导电性、带电赋予性和耐磨性等别的功能。
作为用于本实施形式的石墨化粒子,使用石墨化度P(002)为0.20~0.95而且按下式(1)获得的圆形度的平均值即平均圆形度SF-1为0.64或0.64以上的石墨化粒子(ii)。
如上述那样,石墨化粒子(ii)的添加是为了使显影剂承载体的涂层表面保持均匀的表面粗糙度,同时,使得即使在涂层表面磨损的场合涂层的表面粗糙度的变化也少而且不易发生调色剂污染和调色剂熔融粘着。另外,所述石墨化粒子还具有提高对调色剂的带电赋予性的效果。所述石墨化粒子(ii)与已经说明的那样相同。
另外,与石墨化粒子的石墨化度P(002)并用的鳞片状或针状石墨的石墨化度PB(002)最好满足PB(002)≤(002)的关系。在PB(002)>P(002)的场合,石墨化粒子的硬度下降对涂层表面的耐磨性产生损害,所以不理想。
作为在本发明中使用的鳞片状或针状石墨粒子,最好使用结晶性石墨。结晶性石墨大体分成天然石墨和人造石墨,天然石墨从地下产出,由长久的天然地热和地下的高压而形成石墨。人造石墨例如由焦油沥青等将沥青焦炭等固化成形后在1,000~1,300℃左右一次焙烧后,使其浸渍各种沥青,装入到石墨化炉中,在2,500~3,000℃左右的高温进行处理,从而使碳的结晶成长,变成石墨。通过对这些石墨进行粉碎和分级,获得所期望粒径的石墨粒子。这些石墨的结晶构造属于六方晶系和其它的菱形晶系,由于具有完全的层状构造,这些石墨粒子的形状成为鳞片状或针状。
在涂层中添加由结晶性石墨构成的鳞片状或针状石墨粒子,主要是为了使涂层具有导电性和润滑性,从而减轻充电和套筒重影和调色剂熔融粘着。这些粒子自身虽然由于柔软、易于剪断而存在耐磨性差的问题,但在本发明中为了弥补这一点,并用了上述的石墨化度P(002)为0.20~0.95的石墨化粒子。
鳞片状或针状石墨粒子的石墨化度PB(002)最好为PB(002)≤0.35。当石墨化度PB(002)超过0.35时,存在其润滑性和导电性下降的倾向,所以,易于发生调色剂的充电和调色剂在耐久的涂层的熔融粘着,套筒重影、灰雾和图像浓度等画质易于恶化。
本发明所用的鳞片状或针状石墨粒子具有润滑性,但也可在此之外另行添加润滑性粒子。作为所述润滑性粒子,例如可列举出二硫化钼、氮化硼、云母、氟化石墨、银-硒化铌、氯化钙-石墨、滑石、硬脂酸锌等脂肪酸金属盐等。这些润滑性粒子的个数平均粒径最好为0.2~20μm,为1~15μm时更好。在润滑性粒子的个数平均粒径不到0.2μm的场合,难以获得足够的润滑性,在个数粒径超过20μm的场合,从树脂涂层的耐磨性考虑不理想。
在本实施形式中,在构成显影剂承载体的树脂涂层中并用地分散上述第1实施形式中说明的那样的其它导电性微粒和球状粒子对进一步促进本发明的效果有利。特别在按图14或图15所示那样的形式使用球状粒子的场合,在这些粒子中特别优选使用导电性的粒子。这是因为,通过使粒子具有导电性,除其导电性外,不易在粒子表面积蓄电荷,可减轻调色剂的附着和提高调色剂的带电赋予性。作为此时的粒子导电性,如已经说明的那样,体积电阻值在106Ω·cm以下,为10-3~106Ω·cm更好。
另外,作为粒子的真密度,最好在3,000kg/cm3左右以下。即使具有导电性,在粒子的直密度过高的场合,用于形成相同粗糙度的添加量增加,与树脂或树脂组合物的真密度差增大,所以,制造时的粒子的分散状态容易变得不均匀,因此,即使在形成的涂层中分散状态也变得不均匀,不理想。另外,如粒子为球状,则与压接的显影剂限制构件等的接触面积减少,所以,可减轻由摩擦力导致的套筒回转力矩的增加和调色剂的附着等,所以更理想。特别是在使用下述那样的导电性球状粒子的场合,可获得更好的效果。
即,作为获得特别理想的导电性球状粒子的方法,例如可列举出焙烧树脂系球状粒子或中间碳微球使其碳化和/或石墨化获得的低密度而且良导电性的球状碳粒子的方法。作为用于树脂系球状粒子的树脂,例如可列举出酚醛树脂、萘树脂、呋喃树脂、二甲苯树脂、二乙烯基苯聚合物、苯乙烯-二乙烯基苯共聚物、聚丙烯腈等。另外,中间碳微球通常可通过由大量的焦油、中油、喹啉那样的溶剂清洗在对中沥青加热焙烧的过程中生成的球状结晶而制造。
作为获得更好的导电性球状粒子的方法,可列举出这样的方法,即,由机械化学法将疏松中间相沥青被覆到酚醛树脂、萘树脂、呋喃树脂、二甲苯树脂、二乙烯基苯聚合物、苯乙烯-二乙烯基苯共聚物、聚丙烯腈那样的球状树脂粒子表面,在氧化性气氛下对被覆的粒子进行热处理后,在惰性气氛下或真空下焙烧,使其碳化和/或石墨化,获得导电性球状碳粒子。对于由所述方法获得的球状碳粒子,在石墨化时获得的球状碳粒子的被覆部的结晶化发展,所以,导电性提高,更理想。
由上述方法获得的导电性的球状碳粒子在所有方法中都可通过改变焙烧条件控制获得的球状碳粒子的导电性,可在本发明中很好地使用。另外,由上述方法获得的球状碳粒子根据场合的不同,也可为了进一步提高导电性在导电性球状粒子的真密度不过度变大的范围内实施导电性金属和/或金属氧化物的电镀。
在本实施形式中,树脂涂层中也可具有更粗的粒子。粗粒子的个数平均粒径最好在5~50μm。当粗粒子的个数平均粒径在5μm以下时,在树脂涂层上形成均匀凹凸的效果少,易于由树脂涂层的磨损使输送性下降,所以不理想。在个数平均粒径超过50μm的场合,由于树脂涂层表面的凹凸过大,所以,限制不充分,显影剂的输送变得不均匀,易于发生条纹和浓度不均等。另外,作用于显影剂的摩擦力增强,易于发生对耐久使用时的显影剂的劣化和调色剂树脂涂层表面的污染,同时,树脂涂层的机械强度也下降。
本发明的显影剂承载体主要由作为基体的金属圆筒管和对其进行卷绕被覆的树脂层构成。金属圆筒管主要适当地使用不锈钢和铝。
下面,说明构成树脂涂层的各成分的构成比,这在本发明中为特别理想的范围。作为含于树脂涂层中的石墨化粒子/鳞片状或针状石墨粒子的比例,按质量比,在石墨化粒子/鳞片状或针状石墨粒子=1/10~10/1的范围,可获得良好的结果。在质量比不到1/10的场合,存在带电赋予性下降的倾向,另外,可能使耐磨性恶化,所以不理想。当质量比超过10/1时,可能损害被膜的润滑性,所以,长期使用时存在易于在树脂涂层表面产生调色剂污染的倾向。
作为含有于树脂涂层中的石墨化粒子的含有量,与鳞片状或针状石墨粒子的含有量平衡,但最好相对被覆树脂100份质量在2~100份质量的范围,在2~80份质量的范围时更好,在这样的范围可获得特别好的结果。在石墨化粒子的含有量不到2份质量的场合,石墨化粒子的添加效果小,不易形成必要的凸部。另一方面,在超过100份质量的场合,石墨化粒子与树脂涂层的密合性变得过低,耐磨性可能恶化。
作为含有于树脂涂层中的鳞片状或针状石墨粒子的含有量,与上述石墨化粒子的含有量平衡,但最好相对被覆树脂100份质量在2~100份质量的范围,在2~80份质量的范围时更好,在这样的范围可获得特别良好的结果。在鳞片状或针状石墨粒子的含有量不到2份质量的场合,润滑性效果小,存在调色剂易于污染涂层表面的倾向。另一方面,在超过100份质量的场合,鳞片状或针状石墨粒子与树脂涂层的密合性变得过低,耐磨性可能恶化。
作为在树脂涂层中含有粗粒子的场合的含有量,最好相对被覆树脂100份质量在2~120份质量的范围,在2~80份质量的范围时更好,在这样的范围可获得特别良好的结果。在粗粒子的含有量不到2份质量的场合,粗粒子的添加效果小,不易形成必要的凸部,在超过120份质量的场合,粗粒子与树脂涂层的密合性变得过低,耐磨性可能恶化。
作为在树脂涂层中含有润滑性粒子的场合的含有量,最好相对被覆树脂100份质量在5~120份质量的范围,在10~100份质量的范围时更好,在这样的范围可获得特别良好的结果。在润滑性粒子的含有量超过120份质量的场合,可发现被膜强度下降,在不到5份质量并长期使用的场合,存在调色剂易于污染树脂涂层表面的倾向。
作为在树脂涂层含有导电性微粒的场合的含有量,最好相对被覆树脂100份质量在40份质量以下,在2~35份质量的范围时更好,在这样的范围可获得特别良好的结果。即,在导电性微粒的含有量超过40份质量的场合,可发现被膜强度下降,不理想。
将上述各粒子分散到粘结材料溶液中时,使用一般公知的分散装置,例如涂料摇动器、混砂机、超微磨碎机、精磨机(dynomill)、颗粒混合机等使用小球的分散机。作为在显影剂承载体上形成树脂涂层的方法可列举出以下的方法。使导电性支承体相对喷枪的移动方向平行地垂直立起,使导电性支承体回转。将所述导电性支承体与喷枪的喷嘴前端的距离保持一定,按一定速度使喷枪上升,同时,由空气喷吹法将分散了上述材料的涂料涂覆到基体,获得树脂涂层。一般由空气喷吹法稳定地使涂料微粒液滴化,从而可获得分散良好的涂层。由高温干燥机使其按150℃/30分钟干燥固化,可获得在表面具有树脂涂层的显影剂承载体。
在本发明中,显影剂承载体的树脂涂层的体积电阻在104Ω·cm以下在103~10-2Ω·cm更好。当涂层的体积电阻超过104Ω·cm时,易于发生调色剂的充电,易于引起调色剂在树脂涂层的污染。树脂涂层的体积电阻在将100μm厚的PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)片上形成7~20μm的厚的涂层,在Rolester-AP(三菱油化公司制造)安装4端子探头进行测定。
上述那样构成的树脂涂层的层厚最好在25μm以下,在20μm以下时更好,在4~20μm时可获得均匀的层厚,所以较理想,但并不特别限定于所述层厚。这些层厚根据基体的外径和在树脂涂层中使用的材料而改变,但作为附着重量如设为4,000~20,000mg/m2则可获得。
下面说明本发明的物性测定方法。
(1)石墨化粒子的石墨化度p(002)
石墨化度P(002)由Mac Science公司生产的强力型全自动X射线衍射装置“MXP18”系统测定从石墨的X射线衍射谱获得的点阵间距d(002),根据d(002)=3.440-0.086(1-p(002)2)求出。
点阵间距d(002)以CuKα作为X射线源,CuKβ射线由镍滤光器除去。标准物质使用高纯度硅,从C(002)和Si(111)衍射图案的峰值位置算出。主要的测定条件如下。
X射线发生装置:18kw
测角器:卧式测角器
单色光仪:使用
管电压:30.0kV
管电流:10.0mA
测定法:连续法
扫描轴:2θ/θ
取样间隔:0.020deg
扫描速度:6,000deg/min
发散狭缝:0.50deg
散射狭缝:0.50deg
受光狭缝:0.30mm
(2)石墨化粒子的压痕硬度值HUT[68]
利用(株)Akashi制微小硬度计MZT-4,使用相对轴芯的面角为68度的三角锥金刚石压头测定的压痕硬度值为HUT[68],由下式(2)表示。
压痕硬度值HUT[68]=K×F/(h2)2 (2)
(式中,K:系数,F:试验荷重,h2:压头的最大压入深度)
作为测定用的试样,使用#2000的砂带对显影剂承载体的树脂涂层表面打磨平滑,使树脂涂层中的石墨化粒子露出,由此获得试样。
对于石墨化粒子的压痕硬度值HUT[68],通过固定上述试样进行打磨,将压头瞄准10μm以上大小的石墨化粒子进行测定,在10点以上测定同一试样的不同的石墨化粒子,将其平均值作为压痕硬度值HUT[68]求出。
主要的测定条件如下。
按测试模式A进行测定。测试模式A用于设定压入到试样的荷重进行测定,施加的荷重分成被称为基准荷重F0的初始荷重和作为最终负荷荷重的试验荷重F1这样2个。测定时,在压头接触于试样后,对试样施加基准荷重,压头由基准荷重的施加而压入到试样。将由基准荷重使压头压入的点作为压入深度的零点,对压头施加试验荷重,按设定的保持时间保持试验荷重,求出压头试验荷重保持后的压入深度h2(压头的最大压入深度)。压入深度值HUT[68]根据下式(3)求出。
压入深度值HUT[68]=
K×[(F1)0.5-(F0)0.5]2(h2)2 (3)
(式中,F1:试验荷重(mN),F0:基准荷重(mN),h2:压头的试验荷重保持后的压入深度(μm),K:系数(K=2.972,使用三角锥压头、68°时的SI单元系的系数))
另外,其它测定条件如下。
试验荷重F1:49.0mN
基准荷重F0:4.9mN
压入速度V:1.00μm/sec
保持时间T2:5sec
荷重除去时间T3:5sec
试验荷重和压头的最大压入深度在不受涂层表面的表面粗糙度的影响而且不受基底基体的影响程度的范围较好,在本发明中,试验荷重压头的最大压入深度按1~2μm左右测定。
(3)摩擦系数μs
将显影剂承载体固定于水平场所,沿其长度方向使HEIDON制的Tribogear Muse(类型:94i)的黄铜(硬铬处理)滑块接触,进行测定。另外,摩擦系数μs的值通过适当改变显影剂承载体表面的测定场所测定10点然后从其平均值求出。
(4)粒子的平均圆形度SF-1
作为可有效地进行多个粒子的圆形度解析的具体测定装置,使用多图像分析仪(Beckman Coulter公司制)进行测定。
多图像分析仪在利用电阻法的粒度分布测定装置组合了由CCD摄像头对粒子像进行摄像的功能和对摄像获得的粒子图像进行图像解析的功能。详细地说,根据粒子通过作为利用电阻法的粒度分布测定装置的多分级机的小孔时的电阻变化检测由超声波等均匀分散于电解质溶液中的测定粒子,与此同步地使闪光放电管发光,由CCD摄像头对粒子像进行摄影。将所述粒子像输入到计算机,2进制化后,进行图像解析。
由上述装置,求出粒子投影像的勾股法最大长度ML、投影面积A,根据下述式(4)计算出关于2μm以上的3000个粒子的圆形度值,将其平均,从而求出平均圆形度SF-1。
圆形度=(4×A)/{(ML)2×π} (4)
(5)调色剂的粒径测定
在电解质溶液100~150ml中添加0.1~5ml表面活性剂(烷基苯磺酸盐),将2~20mg的测定试样添加到其中。由超声波分散器对悬浮了试样的电解液进行1~3分钟的分散处理,由Coulter计数式多分级机(Coulter公司制)使用对应于17μm或100μm等的适当的调色剂大小的小孔测定以体积为基准的粒径0.3~40μm的粒度分布等。由计算机处理求出在所述条件下测定的个数平均粒径、重量平均粒径,并根据个数基准的粒度分布计算个数平均粒径的1/2倍径累积分布以下的累积比例,求出1/2倍径累积分布以下的累积值。同样,根据体积基准的粒度分布计算重量平均粒径的2倍径累积分布以上的累积比例,求出2倍径累积分布以上的累积值。
(6)显影剂承载体表面的算术平均粗糙度(Ra)的测定
根据JISB0601的表面粗糙度,使用小坂研究所制Surfcorder SE-3400,作为测定条件,按截止0.8mm、评价长度4mm、进给速度0.5mm/s,对轴向3点×周向2点=6点分别进行测定,获得其平均值。
(7)树脂涂层的体积电阻的测定
在100μm厚的PET片上形成7~20μm厚的涂层,使用依据ASTM规格(D-991-82)和日本橡胶协会标准规格SRIS(2301-1969)的、设置了导电性橡胶和塑料的体积电阻测定用的4端子构造的电极的电压下降式数字电阻仪(川口电机制作所制)进行测定。测定环境为20~25℃、50~60RH%。
(8)粒径1μm以上的导电性粒子的粒径测定
石墨化粒子等导电性粒子的粒径使用激光衍射型粒度分布计的Coulter LS-130型粒度分布计(Coulter公司制)进行测定。作为测定方法,使用水系模块,作为测定溶剂使用纯水。由纯水将粒度分布计的测定系内清洗约5分钟,作为消泡剂在测定系内加入10~25mg的亚硫酸钠,用作背景功能。
然后,在纯水10ml中加入表面活性剂3~4滴,另外,加入5~25mg测定试样。悬浮了试样的水溶液由超声波分散机进行约1~3分钟分散处理获得试样液。所述试样液慢慢地加入到上述测定装置的测定系内,调整测定系内的试样浓度,使装置的画面上的PIDS成为45~55%,进行测定,求出从个数分布计算出的个数平均粒径。
(9)粒径不到1μm的导电性粒子的粒径测定
使用电子显微镜,测定导电性粒子的粒径。摄影倍率为6万倍,但在困难的场合按低倍率摄影后放大成为6万倍,印出照片。在照片上测量1次粒子的粒径。此时,测定长轴和短轴,使平均值为粒径。针对100个样品对其进行测定,按50%值获得平均粒径。
(10)树脂涂层的膜厚(削去量)的测定
作为涂层的削去量(膜削去量)的测定,使用KEYENCE公司制的激光尺寸测定器。使用控制器LS-5500和传感器头LS-5040T,在安装了套筒固定夹具和套筒输送机构的装置另行固定传感器部,根据套筒的外径尺寸平均值进行测定。测定相对套筒长度方向分割成30份,测定30个部位,进一步使套筒朝圆周方向转动90°后再进行30个部位的测定,共进行60个部位的测定,获得其平均值。预先测定表面涂层涂覆前的套筒的外径,测定表面涂层形成后的外径及耐久使用后的外径,将其差值作为涂覆膜厚和削去量。
下面使用实施例和比较例详细说明本发明和比较例。本实施例不对本发明作任何限定。实施例和比较例中的“%”和“份”只要未特别说明,则全部为质量基准。
(实施例1-1)
作为石墨化粒子的原材料,从煤焦油沥青用溶剂分级分离法提取β-树脂并对其进行加氢、重质化处理,然后由甲苯除去溶剂可溶成分,获得疏松中间相沥青。对所述疏松中间相沥青进行微粉碎,在空气中约300℃下对其进行氧化处理,然后,在氮气氛下在1200℃进行一次焙烧而碳化。接着,在氮气氛下在3000℃对其进行二次焙烧而石墨化,并进一步分级,获得个数平均粒径为6.5μm的石墨化粒子A-1-1。表-1-1示出石墨化粒子A-1-1的物性。
(表-1-1)显影剂承载体的树脂涂层的配方和物性
粒子的种类 | 原材料 | 焙烧温度 | 个数平均粒径(μm) | 点阵间距()d(002) | 石墨化度p(002) | 平均圆形度SF-1 | 压痕硬度值HUT[68] |
A-1-1 | 疏松中间相沥青粒子 | 3000 | 6.5 | 3.3651 | 0.36 | 0.69 | 42 |
A-1-2 | 疏松中间相沥青粒子 | 3300 | 6.3 | 3.3582 | 0.22 | 0.67 | 26 |
A-1-3 | 疏松中间相沥青粒子 | 2200 | 6.6 | 3.4077 | 0.79 | 0.70 | 52 |
A-1-4 | 疏松中间相沥青粒子 | 3000 | 3.3 | 3.3664 | 0.38 | 0.69 | 39 |
A-1-5 | 中间碳微球 | 2800 | 6.7 | 3.3603 | 0.27 | 0.72 | 38 |
A-1-6 | 中间碳微球 | 3200 | 6.4 | 3.3585 | 0.23 | 0.71 | 24 |
A-1-7 | 中间碳微球 | 2200 | 6.8 | 3.4063 | 0.78 | 0.73 | 45 |
A-1-8 | 疏松中间相沥青粒子 | 3000 | 13.2 | 3.3598 | 0.26 | 0.73 | 43 |
A-1-9 | 疏松中间相沥青粒子 | 3000 | 19.7 | 3.3603 | 0.27 | 0.71 | 46 |
a-1-1 | 焦炭和焦油沥青 | 2800 | 6.7 | 3.3549 | 0.10 | 0.60 | 6 |
a-1-2 | 酚醛树脂粒子 | 2200 | 6.4 | 无法测定 | 无法测定 | 0.86 | 78 |
a-1-3 | 疏松中间相沥青粒子 | 1800 | 6.7 | 3.4470 | 1.04 | 0.70 | 54 |
a-1-4 | 中间碳微球 | 1800 | 6.5 | 3.4400 | 1.00 | 0.74 | 48 |
a-1-5 | 焦炭和焦油沥青 | 2800 | 13.6 | 3.3547 | 0.09 | 0.58 | 7 |
a-1-6 | 疏松中间相沥青粒子 | 1800 | 13.5 | 3.4435 | 1.02 | 0.72 | 55 |
a-1-7 | 酚醛树脂粒子 | 2200 | 9.5 | 无法测定 | 无法测定 | 0.88 | 81 |
·可熔酚醛树脂溶液(含有50%甲醇)200份
·石墨化粒子(A-1-1) 60份
·甲醇 150份
在上述材料中作为介质粒子加入直径1mm的玻璃珠,由混砂机分散,并由甲醇将分散液的固相成分稀释成30%,获得涂覆液。
使用所述涂覆液,由喷雾法在外径16mmφ、中心线平均粗糙度Ra=0.3μm的进行了磨削加工的铝制圆筒管上形成树脂涂层,接着由热风干燥炉在150℃下加热30分钟,使树脂涂层硬化,制作显影剂承载体B-1-1。获得的显影剂承载体B-1-1的树脂涂层的配方和物性示于表-1-2。
(表-1-2)
显影剂承载体的树脂涂层的配方和物性
实施例及比较例 | 现像剂承载体 | 树脂涂层的构成 | 磨擦系数μs | 膜厚(μm) | Ra(μm) | 体积电阻(Ω·cm) | |||
石墨化粒子 | 其他球状粒子 | 导电性微粒 | 粘合树脂 | ||||||
实施例1-1 | B-1-1 | A-1-160份 | -- | -- | 酚醛树脂100份 | 0.17 | 11.5 | 1.12 | 0.67 |
实施例1-2 | B-1-2 | A-1-260份 | -- | -- | 酚醛树脂100份 | 0.14 | 11.2 | 1.10 | 0.50 |
实施例1-3 | B-1-3 | A-1-360份 | -- | -- | 酚醛树脂100份 | 0.23 | 11.1 | 1.14 | 1.57 |
实施例1-4 | B-1-4 | A-1-460份 | -- | -- | 酚醛树脂100份 | 0.24 | 10.9 | 0.90 | 0.62 |
实施例1-5 | B-1-5 | A-1-560份 | -- | -- | 酚醛树脂100份 | 0.16 | 11.4 | 1.16 | 0.72 |
实施例1-6 | B-1-6 | A-1-660份 | -- | -- | 酚醛树脂100份 | 0.14 | 11.5 | 1.12 | 0.53 |
实施例1-7 | B-1-7 | A-1-760份 | -- | -- | 酚醛树脂100份 | 0.22 | 11.2 | 1.17 | 1.51 |
实施例1-8 | B-1-8 | A-1-845份 | a-1-78份 | 炭黑5份 | 酚醛树脂100份 | 0.19 | 15.6 | 2.15 | 0.98 |
实施例1-9 | B-1-9 | A-1-945份 | a-1-78份 | 炭黑5份 | 酚醛树脂100份 | 0.18 | 17.2 | 2.56 | 1.05 |
实施例1-10 | B-1-10 | A-1-136份 | -- | 炭黑5份 | 酚醛树脂100份 | 0.22 | 16.4 | 0.98 | 1.74 |
实施例1-11 | B-1-11 | A-1-236份 | -- | 炭黑5份 | 酚醛树脂100份 | 0.18 | 16.1 | 0.95 | 1.43 |
实施例1-12 | B-1-12 | A-1-336份 | -- | 炭黑5份 | 酚醛树脂100份 | 0.28 | 16.7 | 1.00 | 4.89 |
实施例1-13 | B-1-13 | A-1-436份 | -- | 炭黑5份 | 酚醛树脂100份 | 0.21 | 16.4 | 0.78 | 1.67 |
比较例1-1 | C-1-1 | a-1-160份 | -- | -- | 酚醛树脂100份 | 0.14 | 11.2 | 1.09 | 0.63 |
比较例1-2 | C-1-2 | a-1-260份 | -- | -- | 酚醛树脂100份 | 0.40 | 11.5 | 1.10 | 70.8 |
比较例1-3 | C-1-3 | a-1-360份 | -- | -- | 酚醛树脂100份 | 0.37 | 11.8 | 1.15 | 41.5 |
比较例1-4 | C-1-4 | a-1-460份 | -- | -- | 酚醛树脂100份 | 0.36 | 11.4 | 1.11 | 39.8 |
比较例1-5 | C-1-5 | a-1-545份 | a-1-78份 | 炭黑5份 | 酚醛树脂100份 | 0.18 | 15.7 | 2.22 | 0.94 |
比较例1-6 | C-1-6 | a-1-645份 | a-1-78份 | 炭黑5份 | 酚醛树脂100份 | 0.37 | 15.9 | 2.19 | 3.75 |
比较例1-7 | C-1-7 | a-1-136份 | -- | 炭黑5份 | 酚醛树脂100份 | 0.18 | 16.9 | 1.00 | 1.57 |
比较例1-8 | C-1-8 | a-1-236份 | -- | 炭黑5份 | 酚醛树脂100份 | 0.4 | 16.5 | 0.95 | 82.3 |
比较例1-9 | C-1-9 | a-1-336份 | -- | 炭黑5份 | 酚醛树脂100份 | 0.37 | 16.8 | 1.01 | 59.6 |
将B-1-1的显影剂承载体安装到具有图7的显影装置的图9的图像形成装置(安装有接触辊带电装置、接触辊转印装置)LBP1710(佳能制),供给单成分系显影剂,同时进行1.5万张的显影剂承载体的耐久评价测试。作为单成分系显影剂使用以下物质。
·苯乙烯-丙烯酸树脂 100份
·磁铁矿 95份
·二叔丁基水杨酸的铝配位化合物 2份
·低分子量聚丙烯 4份
由亨舍尔混合机对上述材料进行混合,由双螺杆挤压机进行熔融混合分散。混合物冷却后,由锤式粉碎机进行粗粉碎,另外,由机械式粉碎机进行微粉碎后,使用气流式分级机进行分级,获得个数平均粒径为6.0μm的微粉体(调色剂粒子)。在所述微粉体100份中外添加由硅烷偶联剂处理后的疏水性胶体二氧化硅1.2份,作为磁性调色剂,使所述磁性调色剂为单成分系调色剂。
(评价)
对下述列举的评价项目进行耐久试验,进行实施例和比较例的各显影剂承载体的评价。
对于图像浓度、灰雾、套筒重影、斑点、半色调均匀性等图像评价、显影剂承载体上的调色剂带电量(Q/M)和调色剂输送量(M/S)、树脂涂层的耐磨性,分别在20℃/60%的常温常湿(N/N)环境、24℃/10%的常温低湿(N/L)环境、30℃/80%的高温高湿(H/H)环境进行耐久评价。
结果示于表-1-3和表-1-4中。图像和耐久性都获得了良好的结果。
(1-1)图像浓度
使用反射浓度计RD918(Macbeth制),按5点测定全打印时的全黑部的浓度,将其平均值作为图像浓度。
(1-2)灰雾浓度
测定形成图像的记录纸的全白部的反射率(D1),并测定与用于图像形成的记录纸相同规格的未使用的记录纸的反射率(D2),按5点求出D1-D2的值,将其平均值作为灰雾浓度。反射率由TC-6DS(东京电色制)测定。
(1-3)套筒重影
对全白部与全黑部相邻的图像进行显影的显影套筒的位置在显影套筒的下一回转时来到显影位置,对半色调图像进行显影,用目测根据下述基准对出现于半色调图像上的浓淡差进行评价。
A:浓淡差完全看不到。
B:可看到轻微的浓淡差。
C:稍可看到浓淡差,但可实用。
D:实用上成为问题的浓淡差在套筒1周出现。
E:实用上成为问题的浓淡差在套筒2周以上出现。
(1-4)斑点(图像不良)
进行全黑、半色调、线条图像等各种图像的图像形成,参考用目测观察进行图像形成时在显影套筒上的调色剂的涂覆不良的结果,根据下述基准对评价结果进行评价。
A:在图像上和套筒上完全不能确认。
B:在套筒上稍可确认,但在图像上基本不能确认。
C:在半色调图像或全黑图像的第1张、套筒周期的第1周可确认。
D:在半色调图像或全黑图像可确认,但可实用。
E:在全黑图像全体可确认实用上成为问题的图像不良。
F:在全白图像上也可确认实用上成为问题的图像不良。
(1-5)半色调均匀性(白条纹、白带)
特别是对于在半色调中发生的、沿图像形成行进方向延伸的线状、带状的条纹,由目测对形成的图像进行观察,按下述基准进行评价。
A:在图像上和套筒上完全不能确认。
B:仔细看时可轻微地确认,但粗看时基本上不能确认
C:在半色调下可轻微地确认,但在全黑下为没有问题的程度。
D:在半色调下可确认条纹,但在全黑下为可轻微确认的程度。
E:在全黑图像也可确认浓淡差,但可实用。
F:在全黑图像全体成为实用上成问题的浓淡差明显。
G:浓度低、条纹非常多的图像。
(1-6)调色剂带电量(Q/M)和调色剂输送量(M/S)
由金属圆筒管和圆筒过滤器吸引捕集承载于显影套筒上的调色剂,根据此时通过金属圆筒管积蓄于电容器的电荷量Q、捕集的调色剂质量M、吸引调色剂的面积S,计算单位质量的电荷量Q/M(mC/kg)和单位面积的调色剂质量M/S(dg/m2),分别作为调色剂带电量(Q/M)、调色剂输送量(M/S)。
(1-7)树脂涂层的耐磨性
测定耐久试验前后的显影剂承载体表面的算术平均粗糙度(Ra)和树脂涂层的膜厚削去量。
(表-1-3)
在LBP1710中的耐久评价结果(图像浓度、灰雾、套筒重影、斑点、半色调均匀性)
环境 | 图像浓度 | 灰雾 | 套筒重影 | 斑点 | 半色调均匀性 | |||||||||||
初期 | 1万张 | 1.5万张 | 初期 | 1万张 | 1.5万张 | 初期 | 1万张 | 1.5万张 | 初期 | 1万张 | 1.5万张 | 初期 | 1万张 | 1.5万张 | ||
实施例1-1 | N/N | 1.48 | 1.44 | 1.41 | 0.7 | 1.5 | 1.9 | A | A | A | A | A | A | A | A | A |
H/H | 1.45 | 1.40 | 1.36 | 0.6 | 1.6 | 1.8 | A | A | A | A | A | A | A | A | B | |
N/L | 1.51 | 1.42 | 1.37 | 1.3 | 1.9 | 2.1 | A | A | A | A | A | A | A | A | B | |
实施例1-2 | N/N | 1.46 | 1.42 | 1.38 | 0.8 | 1.7 | 2.0 | A | A | A | A | A | A | A | A | B |
H/H | 1.41 | 1.37 | 1.32 | 1.1 | 1.9 | 2.1 | A | A | A | A | A | A | A | B | B | |
N/L | 1.50 | 1.44 | 1.39 | 1.1 | 1.8 | 2.2 | A | A | A | A | A | A | A | A | B | |
实施例1-3 | N/N | 1.50 | 1.42 | 1.39 | 1.0 | 1.8 | 2.4 | A | A | B | A | A | A | A | A | B |
H/H | 1.46 | 1.42 | 1.38 | 0.8 | 1.9 | 2.3 | A | A | A | A | A | A | A | B | B | |
N/L | 1.50 | 1.39 | 1.31 | 1.5 | 2.3 | 2.8 | A | B | B | A | A | B | A | B | C | |
实施例1-4 | N/N | 1.44 | 1.39 | 1.35 | 0.7 | 1.7 | 2.1 | A | A | B | A | A | A | A | B | B |
H/H | 1.40 | 1.36 | 1.31 | 0.6 | 1.8 | 2.2 | A | A | B | A | A | A | A | B | C | |
N/L | 1.49 | 1.38 | 1.30 | 1.1 | 2.2 | 2.7 | A | B | C | A | A | B | A | B | C | |
实施例1-5 | N/N | 1.47 | 1.43 | 1.40 | 0.8 | 1.5 | 2.0 | A | A | A | A | A | A | A | A | A |
H/H | 1.44 | 1.39 | 1.34 | 0.8 | 1.6 | 2.0 | A | A | A | A | A | A | A | A | B | |
N/L | 1.51 | 1.41 | 1.35 | 1.4 | 2.1 | 2.3 | A | A | A | A | A | A | A | A | B | |
实施例1-6 | N/N | 1.47 | 1.41 | 1.37 | 0.9 | 1.8 | 2.1 | A | A | A | A | A | A | A | A | B |
H/H | 1.40 | 1.35 | 1.30 | 1.2 | 2.0 | 2.0 | A | A | A | A | A | A | A | B | B | |
N/L | 1.51 | 1.42 | 1.37 | 1.2 | 2.0 | 2.3 | A | A | A | A | A | A | A | A | B | |
实施例1-7 | N/N | 1.51 | 1.41 | 1.37 | 1.1 | 2.0 | 2.5 | A | A | B | A | A | A | A | A | B |
H/H | 1.45 | 1.40 | 1.36 | 0.9 | 2.1 | 2.4 | A | A | B | A | A | A | A | B | B | |
N/L | 1.48 | 1.37 | 1.30 | 1.5 | 2.4 | 2.9 | A | B | B | A | A | B | A | B | C | |
比较例1-1 | N/N | 1.36 | 1.07 | 0.92 | 1.6 | 2.4 | 2.9 | A | C | D | A | C | E | B | E | F |
H/H | 1.26 | 0.66 | 0.82 | 1.5 | 2.5 | 2.7 | B | D | E | A | D | E | C | F | G | |
N/L | 1.38 | 0.98 | 0.85 | 2.4 | 3.0 | 3.5 | A | E | E | B | F | F | B | F | G | |
比较例1-2 | N/N | 1.40 | 1.11 | 0.97 | 1.7 | 2.6 | 3.1 | C | E | E | B | E | F | B | D | E |
H/H | 1.40 | 1.10 | 0.95 | 1.4 | 2.5 | 3.0 | C | D | E | A | D | E | B | E | F | |
N/L | 1.23 | 0.96 | 0.82 | 2.5 | 3.1 | 3.6 | D | E | E | C | F | F | C | E | G | |
比较例1-3 | N/N | 1.46 | 1.17 | 1.09 | 1.4 | 2.2 | 2.8 | B | C | D | A | C | D | B | C | D |
H/H | 1.40 | 1.13 | 1.04 | 1.0 | 2.2 | 2.6 | A | C | C | A | B | C | A | B | C | |
N/L | 1.42 | 1.05 | 0.97 | 2.0 | 2.5 | 3.0 | C | D | E | B | D | E | C | D | E | |
比较例1-4 | N/N | 1.46 | 1.15 | 1.06 | 1.6 | 2.3 | 2.9 | B | C | D | A | C | D | B | C | D |
H/H | 1.39 | 1.10 | 1.02 | 1.1 | 2.4 | 2.7 | A | C | D | A | B | C | A | B | D | |
N/L | 1.43 | 1.04 | 0.95 | 2.1 | 2.7 | 3.1 | C | D | E | B | D | E | C | D | E |
(表-1-4)
在LBP1710中的耐久评价结果(Q/M,M/S,耐磨性)
环境 | Q/M(mC/Kg) | M/S(dg/m2) | 耐磨性 | |||||||
初期 | 1万张 | 1.5万张 | 初期 | 1万张 | 1.5万张 | 初期Ra(μm) | Ra(μm) | 削去量(μm) | ||
实施例1-1 | N/N | 17.0 | 17.3 | 17.4 | 1.45 | 1.37 | 1.32 | 1.12 | 1.07 | 1.6 |
H/H | 16.2 | 15.9 | 15.5 | 1.41 | 1.30 | 1.26 | 1.12 | 1.04 | 2.0 | |
N/L | 17.3 | 17.5 | 17.6 | 1.52 | 1.36 | 1.32 | 1.12 | 1.09 | 1.4 | |
实施例1-2 | N/N | 15.9 | 16.2 | 15.6 | 1.43 | 1.34 | 1.29 | 1.10 | 1.04 | 1.9 |
H/H | 14.5 | 13.7 | 13.2 | 1.37 | 1.28 | 1.24 | 1.10 | 1.01 | 2.4 | |
N/L | 16.2 | 16.7 | 17.0 | 1.51 | 1.38 | 1.32 | 1.10 | 1.06 | 1.6 | |
实施例1-3 | N/N | 17.2 | 16.9 | 16.5 | 1.47 | 1.36 | 1.32 | 1.14 | 1.12 | 1.2 |
H/H | 16.5 | 16.0 | 15.6 | 1.43 | 1.31 | 1.27 | 1.14 | 1.11 | 1.6 | |
N/L | 17.4 | 16.3 | 15.9 | 1.53 | 1.32 | 1.27 | 1.14 | 1.13 | 1.0 | |
实施例1-4 | N/N | 17.5 | 16.7 | 15.9 | 1.30 | 1.23 | 1.19 | 0.90 | 0.86 | 1.9 |
H/H | 16.6 | 13.8 | 13.1 | 1.26 | 1.21 | 1.15 | 0.90 | 0.83 | 2.4 | |
N/L | 17.7 | 16.0 | 15.7 | 1.33 | 1.19 | 1.16 | 0.90 | 0.88 | 1.7 | |
实施例1-5 | N/N | 16.7 | 16.9 | 17.0 | 1.50 | 1.38 | 1.31 | 1.16 | 1.10 | 1.7 |
H/H | 16.0 | 15.7 | 15.3 | 1.43 | 1.31 | 1.27 | 1.16 | 1.07 | 2.2 | |
N/L | 17.4 | 17.6 | 17.5 | 1.54 | 1.37 | 1.32 | 1.16 | 1.12 | 1.5 | |
实施例1-6 | N/N | 15.7 | 15.9 | 15.2 | 1.44 | 1.32 | 1.27 | 1.12 | 1.05 | 2.1 |
H/H | 14.2 | 13.3 | 13.0 | 1.36 | 1.26 | 1.22 | 1.12 | 1.01 | 2.6 | |
N/L | 16.0 | 16.4 | 16.5 | 1.53 | 1.37 | 1.31 | 1.12 | 1.07 | 1.8 | |
实施例1-7 | N/N | 17.0 | 16.8 | 16.4 | 1.49 | 1.35 | 1.32 | 1.17 | 1.14 | 1.4 |
H/H | 16.4 | 15.8 | 15.4 | 1.46 | 1.32 | 1.26 | 1.17 | 1.11 | 1.8 | |
N/L | 17.2 | 16.2 | 15.7 | 1.56 | 1.31 | 1.25 | 1.17 | 1.14 | 1.2 | |
比较例1-1 | N/N | 14.0 | 11.9 | 8.5 | 1.38 | 1.05 | 0.87 | 1.09 | 0.72 | 6.9 |
H/H | 11.7 | 9.5 | 6.8 | 1.29 | 0.90 | 0.73 | 1.09 | 0.68 | 8.6 | |
N/L | 14.7 | 10.7 | 7.7 | 1.40 | 0.95 | 0.76 | 1.09 | 0.74 | 6.0 | |
比较例1-2 | N/N | 17.6 | 12.6 | 9.5 | 1.47 | 1.11 | 0.96 | 1.10 | 1.09 | 0.9 |
H/H | 16.7 | 12.1 | 9.2 | 1.37 | 0.99 | 0.90 | 1.10 | 1.08 | 1.1 | |
N/L | 17.2 | 10.6 | 7.5 | 1.62 | 0.97 | 0.84 | 1.10 | 1.10 | 0.7 | |
比较例1-3 | N/N | 17.2 | 13.4 | 10.4 | 1.45 | 1.15 | 1.00 | 1.15 | 1.13 | 1.0 |
H/H | 16.4 | 12.9 | 9.8 | 1.41 | 1.08 | 0.95 | 1.15 | 1.12 | 1.3 | |
N/L | 17.9 | 11.8 | 8.9 | 1.50 | 1.01 | 0.90 | 1.15 | 1.14 | 0.9 | |
比较例1-4 | N/N | 17.0 | 13.1 | 10.2 | 1.43 | 1.13 | 0.97 | 1.11 | 1.08 | 1.1 |
H/H | 16.1 | 12.6 | 9.6 | 1.39 | 1.07 | 0.93 | 1.11 | 1.06 | 1.4 | |
N/L | 17.7 | 11.5 | 8.7 | 1.48 | 0.99 | 0.88 | 1.11 | 1.08 | 1.0 |
(实施例1-2和实施例1-3)
除在实施例1-1中如表-1-1所示那样改变二次焙烧温度外,使用与石墨化粒子A-1-1的制造方法相同的方法获得石墨化粒子A-1-2~A-1-3。获得的各石墨化粒子A-1-2~A-1-3的物性示于表-1-1。除了将这些石墨化粒子A-1-2~A-1-3作为树脂涂层中的石墨化粒子代替A-1-1外,与实施例1-1同样地制作显影剂承载体B-1-2~B-1-3,进行与实施例1-1同样的评价。这些显影剂承载体的树脂涂层的配方和物性示于表-1-2中,评价结果示于表-1-3和表-1-4中。
(实施例1-4)
除了在实施例1-1中改变使用的原材料的疏松中间相沥青的微粉碎条件和二次焙烧后的分级条件外,使用与石墨化粒子A-1-1的制造方法同样的方法获得个数平均粒径3.3μm的石墨化粒子A-1-4。
获得的石墨化粒子A-1-4的物性示于表-1-1。除了将石墨化粒子A-1-4作为树脂涂层中的石墨化粒子代替A-1-1外,与实施例1-1同样地制作显影剂承载体B-1-4,进行与实施例1-1同样的评价。所述显影剂承载体的树脂涂层的配方和物性示于表-1-2中,评价结果示于表-1-3和表-1-4中。
(实施例1-5)
作为石墨化粒子的原材料,对煤系重质油进行热处理,对生成的的粗中间碳微球进行离心分离,由苯进行洗涤精制,干燥后,用超雾粉碎机进行机械分散,从而获得中间碳微球。在氮气氛下在1200℃对所述中间碳微球进行一次焙烧使其碳化,接着,由超雾粉碎机进行二次分散。在氮气氛下在2800℃对获得的分散物进行二次焙烧使其石墨化,并经分级获得个数平均粒径为6.7μm的石墨化粒子A-1-5。石墨化粒子A-1-5的物性示于表-1-1中。
除了在实施例1-1中作为树脂涂层中的石墨化粒子使用石墨化粒子A-1-5代替A-1-1外,与实施例1-1同样地制作显影剂承载体B-1-5,与实施例1-1同样地进行评价。所述显影剂承载体的树脂涂层的配方和物性示于表-1-2,评价结果示于表-1-3和表-1-4。
(实施例1-6和实施例1-7)
除了改变在实施例1-5中用于获得石墨化粒子A-1-5的二次焙烧温度外,使用同样的方法获得石墨化粒子A-1-6~A-1-7。获得的石墨化粒子A-1-6~A-1-7的物性示于表-1-1。
除了将这些石墨化粒子A-1-6~A-1-7作为树脂涂层中的石墨化粒子代替A-1-1以外,与实施例1-1同样地制作显影剂承载体B-1-6~B-1-7,与实施例1-1同样地进行评价。这些显影剂承载体的树脂涂层的配方和物性示于表-1-2,评价结果示于表-1-3和表-1-4。
(比较例1-1)
作为石墨化粒子的原材料,使用焦炭和焦油沥青的混合物,在焦油沥青的软化点以上的温度对所述混合物进行混合,挤压成形,在氮气氛下在1000℃进行一次焙烧使其碳化,接着,使其含浸煤焦油沥青,然后在氮气氛下在2800℃进行二次焙烧使其石墨化,并经粉碎和分级获得个数平均粒径为6.7μm的石墨化粒子a-1-1。石墨化粒子a-1-1的物性示于表-1-1中。
除在实施例1-1中作为树脂涂层中的石墨化粒子使用石墨化粒子a-1-1代替A-1-1外,与实施例1-1同样地制作显影剂承载体C-1-1,与实施例1-1同样地进行评价。所述显影剂承载体的树脂涂层的配方和物性示于表-1-2,评价结果示于表-1-3和表-1-4。
(比较例1-2)
作为石墨化粒子的原材料,使用球状的酚醛树脂粒子,在氮气氛下在2200℃进行焙烧并进一步分级,获得个数平均粒径为6.4μm的石墨化粒子a-1-2。石墨化粒子a-1-2的物性示于表-1-1中。
除在实施例1-1中作为树脂涂层中的石墨化粒子使用石墨化粒子a-1-2代替A-1-1外,与实施例1-1同样地制作显影剂承载体C-1-2,与实施例1-1同样地进行评价。所述显影剂承载体的树脂涂层的配方和物性示于表-1-2,评价结果示于表-1-3和表-1-4。
(比较例1-3)
除在实施例1-1中如表-1-1所示那样改变二次焙烧温度外,使用与石墨化粒子A-1-1的制造方法相同的方法获得石墨化粒子a-1-3。获得的石墨化粒子a-1-3的物性示于表-1-1中。除作为树脂涂层中的石墨化粒子使用所述石墨化粒子a-1-3代替A-1-1外,与实施例1-1同样地制作显影剂承载体C-1-3,与实施例1-1同样地进行评价。所述显影剂承载体的树脂涂层的配方和物性示于表-1-2,评价结果示于表-1-3和表-1-4。
(比较例1-4)
除在实施例1-5中如表-1-1所示那样改变二次焙烧温度外,使用与石墨化粒子A-1-5的制造方法相同的方法获得石墨化粒子a-1-4。获得的石墨化粒子a-1-4的物性示于表-1-1中。
除作为树脂涂层中的石墨化粒子使用所述石墨化粒子a-1-4代替A-1-1外,与实施例1-1同样地制作显影剂承载体C-1-4,与实施例1-1同样地进行评价。所述显影剂承载体的树脂涂层的配方和物性示于表-1-2,评价结果示于表-1-3和表-1-4。
(实施例1-8)
除了在实施例1-1中改变使用的原材料的疏松中间相沥青的微粉碎条件和二次焙烧后的分级条件外,使用与石墨化粒子A-1-1的制造方法同样的方法获得个数平均粒径13.2μm的石墨化粒子A-1-8。
·可熔酚醛树脂溶液(含有50%甲醇) 200份
·石墨化粒子(A-1-8) 45份
·导电性炭黑 5份
·球状粒子a-1-7(在2200℃下焙烧酚醛树脂粒子获得的碳化粒子) 8份
·甲醇 130份
在上述材料中作为介质粒子加入直径1mm的玻璃珠,由混砂机分散,并由甲醇将分散液的固相成分稀释成33%,获得涂覆液。
使用所述涂覆液,由喷雾法在外径20mmφ、中心线平均粗糙度Ra=0.4μm的进行了磨削加工的铝制圆筒管上形成树脂涂层,接着由热风干燥炉在150℃下加热30分钟,使树脂涂层硬化,制作显影剂承载体B-1-8。获得的显影剂承载体B-1-8的树脂涂层的配方和物性示于表-1-2。
将显影剂承载体B-1-8安装到具有图7的显影装置的图9的图像形成装置(安装有接触辊带电装置、接触辊转印装置)LBP1710(佳能制),供给单成分系显影剂,同时进行3万张的显影剂承载体的耐久评价测试。作为单成分系显影剂使用以下那样的原料。
·聚酯树脂 100份
·磁铁矿 100份
·二叔丁基水杨酸的铝配位化合物 1份
·低分子量聚丙烯 5份
由亨舍尔混合机对上述材料进行混合,由双螺杆式的挤压机进行熔融混合分散。混合物冷却后,由锤式粉碎机进行粗粉碎,另外,由射流式粉碎机进行微粉碎后,使用气流式分级机进行分级,获得个数平均粒径为5.8μm的微粉体(调色剂粒子)。
在所述微粉体100份中外添加由硅烷偶联剂处理后的疏水性胶体二氧化硅1.2份,作为磁性调色剂,使所述磁性调色剂为单成分系调色剂。
(评价)
对下述列举的评价项目进行耐久试验,进行实施例和比较例的各显影剂承载体的评价。
对于图像浓度、灰雾、套筒重影、斑点、半色调均匀性等图像评价、显影剂承载体上的调色剂带电量(Q/M)和调色剂输送量(M/S)、树脂涂层的耐磨性,按与实施例1-1的评价方法同样的方法进行评价。另外,对于显影剂承载体的树脂涂层的耐污染性,由以下的方法进行评价。所有的评价项目都分别在20℃/60%的常温常湿(N/N)环境、24℃/10%的常温低湿(N/L)环境、32℃/80%的高温高湿(H/H)环境进行耐久评价。结果示于表-1-5和表-1-6中。图像和耐久性都获得了良好的结果。
(树脂涂层的耐污染性)
使用KEYENCE公司制的超深度形状测定显微镜在约200倍下观察耐久试验后的显影剂承载体表面,根据下述的基准对调色剂污染的程度进行评价。
A:仅观察到轻微的污染。
B:稍观察到污染。
C:观察到部分污染。
D:观察到显著的污染。
(表-1-5)
环境 | 图像浓度 | 灰雾 | 套筒重影 | 斑点 | 半色调均匀性 | |||||||||||
初期 | 1.5万张 | 3万张 | 初期 | 1.5万张 | 3万张 | 初期 | 1.5万张 | 3万张 | 初期 | 1.5万张 | 3万张 | 初期 | 1.5万张 | 3万张 | ||
实施例1-8 | N/N | 1.50 | 1.47 | 1.44 | 0.8 | 1.0 | 1.2 | A | A | A | A | A | A | A | A | A |
H/H | 1.46 | 1.40 | 1.38 | 0.8 | 1.1 | 1.5 | A | A | A | A | A | A | A | A | B | |
N/L | 1.51 | 1.48 | 1.46 | 1.1 | 1.4 | 1.7 | A | A | A | A | A | A | A | A | A | |
实施例1-9 | N/N | 1.51 | 1.45 | 1.44 | 1.5 | 2.0 | 2.4 | A | A | A | A | A | A | A | A | A |
H/H | 1.38 | 1.35 | 1.33 | 1.2 | 1.6 | 2.0 | A | A | A | A | A | A | B | B | B | |
N/L | 1.51 | 1.47 | 1.46 | 1.9 | 2.4 | 2.8 | B | A | A | A | A | A | B | A | B | |
比较例1-5 | N/N | 1.45 | 1.37 | 1.30 | 1.5 | 2.1 | 2.8 | A | A | B | A | A | A | A | B | B |
H/H | 1.31 | 1.28 | 1.17 | 1.4 | 2.6 | 2.8 | A | A | B | A | A | A | A | B | D | |
N/L | 1.46 | 1.34 | 1.27 | 1.8 | 2.7 | 3.3 | A | B | C | A | A | B | A | B | C | |
比较例1-6 | N/N | 1.45 | 1.39 | 1.20 | 1.8 | 2.5 | 3.1 | B | C | D | A | C | C | A | B | C |
H/H | 1.38 | 1.31 | 1.16 | 1.6 | 2.4 | 2.9 | A | C | D | A | B | C | B | B | C | |
N/L | 1.43 | 1.29 | 1.15 | 2.7 | 3.2 | 3.5 | C | D | E | B | C | D | A | C | D |
(表-1-6)
在LBP1710中的耐久评价结果(Q/M,M/S,耐磨性,耐污染性)
环境 | Q/M(mC/Kg) | M/S(dg/m2) | 耐磨性 | 耐污染性 | |||||||
初期 | 1.5万张 | 3万张 | 初期 | 1.5万张 | 3万张 | 初期Ra(μm) | Ra(μm) | 削去量(μm) | |||
实施例1-8 | N/N | 16.3 | 15.1 | 14.0 | 2.22 | 2.10 | 2.03 | 2.15 | 2.02 | 1.7 | A |
H/H | 15.2 | 14.1 | 13.0 | 2.11 | 1.98 | 1.91 | 2.15 | 1.97 | 2.0 | A | |
N/L | 17.0 | 15.7 | 14.5 | 2.34 | 2.25 | 2.15 | 2.15 | 2.07 | 1.5 | A | |
实施例1-9 | N/N | 14.5 | 13.8 | 13.2 | 2.56 | 2.47 | 2.39 | 2.56 | 2.40 | 1.9 | A |
H/H | 13.8 | 13.0 | 12.4 | 2.39 | 2.28 | 2.18 | 2.56 | 2.36 | 2.2 | B | |
N/L | 15.1 | 14.0 | 13.3 | 2.67 | 2.59 | 2.50 | 2.56 | 2.44 | 1.7 | A | |
比较例1-5 | N/N | 13.2 | 11.3 | 10.0 | 2.20 | 1.89 | 1.68 | 2.22 | 1.97 | 2.8 | B |
H/H | 11.7 | 9.8 | 7.9 | 2.04 | 1.69 | 1.49 | 2.22 | 1.89 | 3.4 | D | |
N/L | 14.5 | 10.5 | 8.7 | 2.31 | 1.90 | 1.57 | 222 | 2.02 | 2.4 | C | |
比较例1-6 | N/N | 16.5 | 11.7 | 9.1 | 2.31 | 1.86 | 1.70 | 2.19 | 2.10 | 1.3 | B |
H/H | 15.6 | 10.6 | 8.3 | 2.09 | 1.78 | 1.56 | 2.19 | 2.00 | 1.7 | C | |
N/L | 17.1 | 11.2 | 7.9 | 2.40 | 1.76 | 1.54 | 2.19 | 2.06 | 1.2 | D |
(实施例1-9)
除了在实施例1-1中改变使用的原材料疏松中间相沥青的微粉碎条件和二次焙烧后的分级条件外,使用与石墨化粒子A-1-1的制造方法同样的方法获得个数平均粒径19.7μm的石墨化粒子A-1-9。
除了在实施例1-8中将石墨化粒子A-1-9作为树脂涂层中的石墨化粒子代替石墨化粒子A-1-8外,与实施例1-8同样地制作显影剂承载体B-1-9,进行与实施例1-8同样的评价。所述显影剂承载体B-1-9的树脂涂层的配方和物性示于表-1-2中,评价结果示于表-1-5和表-1-6中。
(比较例1-5)
作为石墨化粒子的原材料,使用焦炭和焦油沥青的混合物,在焦油沥青的软化点以上的温度对所述混合物进行混合,挤压成形,在氮气氛下在1000℃进行一次焙烧使其碳化。使其含浸煤焦油沥青,然后在氮气氛下在2800℃进行二次焙烧使其石墨化,并经粉碎和分级获得个数平均粒径为13.6μm的石墨化粒子a-1-5。石墨化粒子a-1-5的物性示于表-1-1中。
除在实施例1-8中作为树脂涂层中的石墨化粒子使用石墨化粒子a-1-5代替A-1-8外,与实施例1-8同样地制作显影剂承载体C-1-5,与实施例1-8同样地进行评价。所述显影剂承载体C-1-5的树脂涂层的配方和物性示于表-1-2,评价结果示于表-1-5和表-1-6。
(比较例1-6)
除在实施例1-8中如表-1-1所示那样改变二次焙烧温度外,使用与石墨化粒子A-1-8的制造方法相同的方法获得石墨化粒子a-1-6。获得的石墨化粒子a-1-6的物性示于表-1-1中。除作为树脂涂层中的石墨化粒子使用所述石墨化粒子a-1-6代替A-1-8外,与实施例1-8同样地制作显影剂承载体C-1-6,与实施例1-8同样地进行评价。
所述显影剂承载体的树脂涂层的配方和物性示于表-1-2,评价结果示于表-1-5和表-1-6。
(实施例1-10)
·可熔酚醛树脂溶液(含有50%甲醇) 200份
·石墨化粒子(A-1-1) 36份
·导电性炭黑 5份
·甲醇 120份
在上述材料中作为介质粒子加入直径1mm的玻璃珠,由混砂机分散,并由甲醇将分散液的固相成分稀释成35%,获得涂覆液。
使用所述涂覆液,由喷雾法在外径32mmφ、中心线平均粗糙度Ra=0.2μm的进行了磨削加工的铝制圆筒管上形成树脂涂层,接着由热风干燥炉在150℃下加热30分钟,使树脂涂层固化,制作显影剂承载体B-1-10。获得的显影剂承载体B-1-10的树脂涂层的配方和物性示于表-1-2。
B-1-10的显影剂承载体安装到具有图5的显影装置的图9的图像形成装置(安装有电晕带电装置、电晕转印装置)IR8500(佳能制),供给单成分系显影剂,同时进行80万张的显影剂承载体的耐久评价测试。作为单成分系显影剂使用以下物质。
·苯乙烯-丙烯酸树脂 100份
·磁铁矿 95份
·二叔丁基水杨酸的铝配位化合物 2份
·低分子量聚丙烯 4份
由亨舍尔混合机对上述材料进行混合,由双螺杆式的挤压机进行熔融混合分散。混合物冷却后,由锤式粉碎机进行粗粉碎,另外,由机械式粉碎机进行微粉碎后,使用气流式分级机进行分级,获得个数平均粒径为6.3μm的微粉体(调色剂粒子)。
在所述微粉体100份中外添加由硅烷偶联剂处理后的疏水性胶体二氧化硅1.2份和钛酸锶微粒3份作为磁性调色剂,使所述磁性调色剂为单成分系调色剂。
(评价)
对下述列举的评价项目进行耐久试验,进行实施例和比较例的各显影剂承载体的评价。
对于图像浓度、灰雾、套筒重影、斑点、半色调均匀性等图像评价、显影剂承载体上的调色剂带电量(Q/M)和调色剂输送量(M/S)、树脂涂层的耐磨性、显影剂承载体的树脂涂层的耐污染性,按与实施例1-1的评价方法相同的方法进行评价。对于所有的评价项目,都分别在20℃/60%的常温常湿(N/N)环境、24℃/10%的常温低湿(N/L)环境、32℃/80%的高温高湿(H/H)环境进行耐久评价。结果示于表-1-7和表-1-8中。图像和耐久性都获得了良好的结果。
(表-1-7)
在IR8500中的耐久评价结果(图像浓度、灰雾、套筒重影、斑点、半色调均匀性)
环境 | 画像浓度 | 灰雾 | 套筒重影 | 斑点 | 半色调均匀性 | ||||||
初期 | 80万张 | 初期 | 80万张 | 初期 | 80万张 | 初期 | 80万张 | 初期 | 80万张 | ||
实施例1-10 | N/N | 1.51 | 1.52 | 1.3 | 1.5 | A | A | A | A | A | A |
H/H | 1.48 | 1.46 | 0.9 | 1.2 | A | A | A | A | A | A | |
N/L | 1.52 | 1.50 | 1.5 | 1.8 | A | B | A | A | A | A | |
实施例1-11 | N/N | 1.50 | 1.52 | 1.2 | 1.6 | A | A | A | A | A | A |
H/H | 1.44 | 1.41 | 0.8 | 1.4 | A | A | A | A | A | B | |
N/L | 1.51 | 1.51 | 1.3 | 1.8 | A | A | A | A | A | A | |
实施例1-12 | N/N | 1.53 | 1.52 | 1.4 | 2.0 | A | B | A | A | A | A |
H/H | 1.49 | 1.46 | 0.9 | 1.6 | A | B | A | A | A | B | |
N/L | 1.53 | 1.46 | 1.7 | 2.4 | A | C | A | B | A | C | |
实施例1-13 | N/N | 1.52 | 1.51 | 1.4 | 1.7 | A | A | A | A | A | B |
H/H | 1.47 | 1.44 | 0.9 | 1.3 | A | A | A | A | A | C | |
N/L | 1.53 | 1.50 | 1.6 | 2.0 | A | B | A | B | A | C | |
比较例1-7 | N/N | 1.37 | 0.98 | 1.7 | 3.0 | B | D | A | D | A | D |
H/H | 1.30 | 0.92 | 1.4 | 3.2 | A | C | A | D | C | F | |
N/L | 1.40 | 0.99 | 3.5 | 4.1 | B | E | A | E | B | F | |
比较例1-8 | N/N | 1.44 | 0.85 | 2.6 | 4.5 | D | F | D | F | B | F |
H/H | 1.42 | 0.86 | 1.6 | 4.1 | C | F | C | F | C | G | |
N/L | 1.30 | 0.80 | 3.7 | 5.2 | E | F | D | F | B | G | |
比较例1-9 | N/N | 1.46 | 0.94 | 1.9 | 3.2 | B | D | B | D | B | D |
H/H | 1.44 | 0.92 | 1.6 | 3.1 | B | C | A | D | C | E | |
N/L | 1.34 | 0.87 | 3.1 | 4.2 | C | E | C | E | B | E |
(表-1-8)
在IR8500中的耐久评价结果(Q/M,M/S,耐磨性)
环境 | Q/M(mC/Kg) | M/S(dg/m2) | 耐磨性 | 耐污染性 | |||||
初期 | 80万张 | 初期 | 80万张 | 初期Ra(μm) | 耐久后Ra(μm) | 削去量(μm) | |||
实施例10 | N/N | 16.7 | 15.7 | 1.11 | 1.13 | 0.98 | 0.95 | 2.0 | A |
H/H | 15.4 | 14.5 | 1.07 | 1.02 | 0.98 | 0.94 | 2.4 | A | |
N/L | 17.7 | 17.2 | 1.15 | 1.18 | 0.98 | 0.97 | 1.7 | A | |
实施例11 | N/N | 15.0 | 14.0 | 1.09 | 1.06 | 0.95 | 0.90 | 2.6 | A |
H/H | 13.7 | 12.7 | 1.01 | 0.97 | 0.95 | 0.87 | 3.0 | B | |
N/L | 15.8 | 15.0 | 1.12 | 1.10 | 0.95 | 0.92 | 2.3 | A | |
实施例12 | N/N | 16.5 | 15.2 | 1.13 | 1.10 | 1.00 | 0.98 | 1.8 | A |
H/H | 15.8 | 13.5 | 1.09 | 0.96 | 1.00 | 0.97 | 2.2 | B | |
N/L | 17.9 | 14.2 | 1.17 | 1.11 | 1.00 | 0.99 | 1.4 | B | |
实施例13 | N/N | 16.6 | 15.3 | 1.02 | 0.97 | 0.78 | 0.73 | 2.7 | A |
H/H | 15.7 | 14.3 | 0.98 | 0.93 | 0.78 | 0.71 | 3.1 | B | |
N/L | 17.6 | 16.2 | 1.04 | 0.99 | 0.78 | 0.75 | 2.4 | B | |
比较例 | N/N | 11.6 | 5.7 | 1.12 | 0.68 | 1.00 | 0.64 | 9.6 | C |
H/H | 8.8 | 4.3 | 1.08 | 0.76 | 1.00 | 0.57 | 10.1 | D | |
N/L | 12.6 | 6.2 | 1.20 | 0.71 | 1.00 | 0.69 | 8.0 | D | |
比较例8 | N/N | 14.7 | 6.7 | 1.11 | 0.90 | 0.95 | 0.93 | 1.3 | C |
H/H | 13.7 | 6.4 | 1.02 | 0.86 | 0.95 | 0.91 | 1.8 | D | |
N/L | 13.2 | 5.7 | 1.22 | 0.78 | 0.95 | 0.88 | 1.1 | D | |
比较例9 | N/N | 16.5 | 8.6 | 1.21 | 0.93 | 1.01 | 0.98 | 1.6 | C |
H/H | 14.5 | 7.6 | 1.15 | 0.86 | 1.01 | 0.95 | 2.1 | C | |
N/L | 14.8 | 7.1 | 1.23 | 0.93 | 1.01 | 0.96 | 1.4 | D |
(实施例1-11和实施例1-12)
除了在实施例1~10中将石墨化粒子A-1-2~A-1-4作为树脂涂层中的石墨化粒子代替A-1-1以外,使用与实施例1-10同样的方法地制作显影剂承载体B-1-11~B-1-13,与实施例1-10同样地进行评价。这些显影剂承载体B-1-11~B-1-13的树脂涂层的配方和物性示于表-1-2,评价结果示于表-1-7和表-1-8。
(比较例1-7~比较例1-9)
除了在实施例1-10中将石墨化粒子a-1-1~a-1-3作为树脂涂层中的石墨化粒子代替A-1-1以外,使用与实施例1-10同样的方法地制作显影剂承载体C-1-7~C-1-9,与实施例1-10同样地进行评价。这些显影剂承载体C-1-7~C-1-9的树脂涂层的配方和物性示于表-1-2,评价结果示于表-1-7和表-1-8。
(实施例2-1)
作为石墨化粒子的原材料,从煤焦油沥青用溶剂分级分离法提取β-树脂并对其进行加氢、重质化处理,然后由甲苯除去溶剂可溶成分,获得疏松中间相沥青。对所述疏松中间相沥青进行微粉碎,在空气中在约300℃对其进行氧化处理,然后,在氮气氛下在1200℃进行一次焙烧而碳化。接着,在氮气氛下在3000℃对其进行二次焙烧而石墨化,并进一步分级,获得个数平均粒径为5.6μm的石墨化粒子A-2-1。表-2-1示出石墨化粒子A-2-1的物性。
·可溶酚醛树脂溶液(含有50%甲醇) 200份
·石墨化粒子(A-2-1) 40份
·导电性炭黑 4份
·甲醇 120份
在上述材料中作为介质粒子加入直径1mm的玻璃珠,由混砂机分散,并由甲醇将分散液的固相成分稀释成35%,获得涂覆液。
使用所述涂覆液,由喷雾法在外径32mmφ、中心线平均粗糙度Ra=0.2μm的进行了磨削加工的铝制圆筒管上形成树脂涂层,接着由热风干燥炉在150℃下加热30分钟,使树脂涂层硬化,制作显影剂承载体B-2-1。获得的显影剂承载体B-2-1的树脂涂层的配方和物性示于表-2-2。
将显影剂承载体B-2-1安装到具有图5的显影装置的图9的图像形成装置(安装有电晕带电装置、电晕转印装置)NP6085(佳能制),供给单成分系显影剂,同时进行80万片的显影剂承载体的耐久评价测试。作为单成分系显影剂使用以下原料。
·聚酯树脂 100份
·磁铁矿 95份
·二叔丁基水杨酸的铝配位化合物 2份
·低分子量聚丙烯 4份
由一般的干式调色剂制法对上述材料进行混合、粉碎、及分级,获得个数平均粒径为6.1μm的微粉体(调色剂粒子)。在所述微粉体100份中外添加由硅烷偶联剂处理后的疏水性胶体二氧化硅1.2份和钛酸锶微粒3份作为磁性调色剂,使所述磁性调色剂为单成分系显影剂。
(评价)
对下述列举的评价项目进行耐久试验,进行实施例和比较例的各显影剂承载体的评价。
对于图像浓度、灰雾、套筒重影、斑点、半色调均匀性等图像评价、显影剂承载体上的调色剂带电量(Q/M)和调色剂输送量(M/S)、树脂涂层的耐磨性,分别在20℃/60%的常温常湿(N/N)环境、24℃/10%的常温低湿(N/L)环境、30℃/80%的高温高湿(H/H)环境进行耐久评价。
结果示于表-2-3和表-2-4中。图像和耐久性都获得了良好的结果。
(2-1)图像浓度
使用反射浓度计RD918(Macbeth制),按5点测定全打印时的全黑部的浓度,将其平均值作为图像浓度。
(2-2)灰雾浓度
测定形成图像的记录纸的全白部的反射率(D1),并测定与用于图像形成的记录纸相同规格的未使用的记录纸的反射率(D2),按5点求出D1-D2的值,将其平均值作为灰雾浓度。反射率由TC-6DS(东京电色制)测定。
(2-3)套筒重影
对全白部与全黑部相邻的图像进行显影的显影套筒的位置在显影套筒的下一回转时来到显影位置,对半色调图像进行显影,用目测根据下述基准对出现于半色调图像上的浓淡差进行评价。
A:浓淡差完全看不到。
B:可看到轻微的浓淡差。
C:稍看到浓淡差,但可实用。
D:实用上成为问题的浓淡差在套筒1周出现。
E:实用上成为问题的浓淡差在套筒2周以上出现。
(2-4)斑点(图像不良)
进行全黑、半色调、线条图像等各种图像的图像形成,参考用目测观察形成的图像的波状不均匀、斑点(斑点状不均匀)等图像不良及图像形成时在显影套筒上的调色剂的涂覆不良的结果,根据下述基准对评价结果进行评价。
A:在图像上和套筒上都完全不能确认。
B:在套筒上稍可确认,但在图像上基本不能确认。
C:在半色调图像或全黑图像的第1张、套筒周期的第1周可确认。
D:在半色调图像或全黑图像可确认,但可实用。
E:在全黑图像全体可确认实用上成为问题的图像不良。
F:在全白图像上也可确认实用上成为问题的图像不良。
(2-5)半色调均匀性(白条纹、白带)
特别是对于在半色调中发生的、沿图像形成行进方向延伸的线状、带状的条纹,由目测对形成的图像进行观察,按下述基准进行评价。
A:在图像上和套筒上都完全不能确认。
B:仔细看时可轻微地确认,但粗看时基本上不能确认
C:在半色调下可轻微地确认,但在全黑下为没有问题的程度。
D:在半色调下可确认条纹,但在全黑下为可轻微确认的程度。
E:在全黑图像也可确认浓淡差,但可实用。
F:在全黑图像全体成为实用上成问题的浓淡差明显。
G:浓度低、条纹非常多的图像。
(2-6)调色剂带电量(Q/M)和调色剂输送量(M/S)
由金属圆筒管和圆筒过滤器吸引捕集承载于显影套筒上的调色剂,根据此时通过金属圆筒管积蓄于电容器的电荷量Q、捕集的调色剂质量M、吸引调色剂的面积S,计算单元质量的电荷量Q/M(mC/kg)和单元面积的调色剂质量M/S(dg/m2),分别作为调色剂带电量(Q/M)、调色剂输送量(M/S)。
(2-7)树脂涂层的耐磨性
测定耐久试验前后的显影剂承载体表面的中心线平均粗糙度(Ra)和树脂涂层的膜厚的削去量。
(实施例2-2和实施例2-3)
除在实施例2-1中如表-2-1所示那样改变石墨化粒子制造时的二次焙烧温度外,使用与石墨化粒子A-2-1的制造方法相同的方法获得石墨化粒子A-2-2~A-2-3。获得的各石墨化粒子A-2-2~A-2-3的物性示于表-2-1。除了将这些石墨化粒子A-2-2~A-2-3作为树脂涂层中的石墨化粒子代替A-2-1外,与实施例2-1同样地制作显影剂承载体B-2-2~B-2-3,进行与实施例2-1同样的评价。这些显影剂承载体B-2-2、B-2-3的树脂涂层的配方和物性示于表-2-2中,评价结果示于表-2-3和表-2-4中。
(实施例2-4)
除了在实施例2-1中改变石墨化粒子制造时的疏松中间相沥青的微粉碎条件和二次焙烧后的分级条件外,使用与石墨化粒子A-2-1的制造方法同样的方法获得个数平均粒径2.5μm的石墨化粒子A-2-4。获得的石墨化粒子A-2-4的物性示于表-2-1。除了将石墨化粒子A-2-4作为树脂涂层中的石墨化粒子代替A-2-1外,与实施例2-1同样地制作显影剂承载体B-2-4,进行与实施例2-1同样的评价。所述显影剂承载体B-2-4的树脂涂层的配方和物性示于表-2-2中,评价结果示于表-2-3和表-2-4中。
(实施例2-5)
作为石墨化粒子的原材料,对煤系重质油进行热处理,对生成的的粗中间碳微球进行离心分离,由苯进行清洗精制,干燥后,由雾化设备进行机械分散,从而获得中间碳微球。在氮气氛下在1200℃对所述中间碳微球进行一次焙烧使其碳化,接着,由雾化设备进行二次分散。在氮气氛下在2800℃对获得的分散物进行二次焙烧使其石墨化,并经分级获得个数平均粒径为6.1μm的石墨化粒子A-2-5。石墨化粒子A-2-5的物性示于表-2-1中。
除了在实施例2-1中作为树脂涂层中的石墨化粒子使用石墨化粒子A-2-5代替A-2-1外,与实施例2-1同样地制作显影剂承载体B-2-5,与实施例2-1同样地进行评价。所述显影剂承载体B-2-5的树脂涂层的配方和物性示于表-2-2,评价结果示于表-2-3和表-2-4。
(实施例2-6和实施例2-7)
除了改变在实施例2-5中用于石墨化粒子制造时的二次焙烧温度外,使用与石墨化粒子A-2-5的制造方法同样的方法获得石墨化粒子A-2-6~A-2-7。获得的石墨化粒子2-2-6~A-2-7的物性示于表-2-1。
除了将这些石墨化粒子A-2-6~A-2-7作为树脂涂层中的石墨化粒子代替A-2-1以外,与实施例2-1同样地制作显影剂承载体B-2-6~B-2-7,与实施例2-1同样地进行评价。所述显影剂承载体B-2-6、B-2-7的树脂涂层的配方和物性示于表-2-2,评价结果示于表-2-3和表-2-4。
(比较例2-1)
作为石墨化粒子的原材料,使用焦炭和焦油沥青的混合物,在焦油沥青的软化点以上的温度对所述混合物进行混合,挤压成形,在氮气氛下在1000℃进行一次焙烧使其碳化。使获得的碳化物含浸煤焦油沥青,然后在氮气氛下在2800℃进行二次焙烧使其石墨化,并经粉碎和分级获得个数平均粒径为6.1μm的石墨化粒子a-2-1。石墨化粒子a-2-1的物性示于表-2-1中。
除在实施例2-1中作为树脂涂层中的石墨化粒子使用石墨化粒子a-2-1代替A-2-1外,与实施例2-1同样地制作显影剂承载体C-2-1,与实施例2-1同样地进行评价。所述显影剂承载体C-2-1的树脂涂层的配方和物性示于表-2-2,评价结果示于表-2-3和表-2-4。
(比较例2-2)
作为石墨化粒子的原材料,使用球状的酚醛树脂粒子,在氮气氛下在2200℃进行焙烧使其石墨化,并进一步分级,获得个数平均粒径为5.7μm的石墨化粒子a-2-2。石墨化粒子a-2-2的物性示于表-2-1中。
除在实施例2-1中作为树脂涂层中的石墨化粒子使用石墨化粒子a-2-2代替A-2-1外,与实施例2-1同样地制作显影剂承载体C-2-2,与实施例2-1同样地进行评价。所述显影剂承载体C-2-1的树脂涂层的配方和物性示于表-2-2,评价结果示于表-2-3和表-2-4。
(比较例2-3)
除在实施例2-1中如表-2-1所示那样改变石墨化粒子制造时的二次焙烧温度外,使用与石墨化粒子A-2-1的制造方法相同的方法获得石墨化粒子a-2-3。获得的石墨化粒子a-2-3的物性示于表-2-1中。除作为树脂涂层中的石墨化粒子使用所述石墨化粒子a-2-3代替A-2-1外,与实施例2-1同样地制作显影剂承载体C-2-3,与实施例2-1同样地进行评价。所述显影剂承载体C-2-3的树脂涂层的配方和物性示于表-2-2,评价结果示于表-2-3和表-2-4。
(比较例2-4和比较例2-5)
除在实施例2-5中如表-2-1所示那样改变石墨化粒子制造时的二次焙烧温度外,使用与石墨化粒子A-2-5的制造方法相同的方法获得的石墨化粒子a-2-4和a-2-5。获得的石墨化粒子a-2-4、a-2-5的物性示于表-2-1中。除作为树脂涂层中的石墨化粒子使用这些石墨化粒子a-2-4、a-2-5代替A-2-1外,与实施例2-1同样地制作显影剂承载体C-2-4~C-2-5,与实施例2-1同样地进行评价。所述显影剂承载体C-2-4~C-2-5的树脂涂层的配方和物性示于表-2-2,评价结果示于表-2-3和表-2-4。
(表-2-1)
在树脂涂层中添加的粒子的物性
粒子的种类 | 原材料 | 焙烧温度 | 个数平均粒径(μm) | 点阵间距()d(002) | 石墨化度p(002) | 平均圆形度SF-1 |
A-2-1 | 疏松中间相沥青粒子 | 3000 | 5.6 | 3.3658 | 0.37 | 0.68 |
A-2-2 | 疏松中间相沥青粒子 | 3200 | 5.3 | 3.3598 | 0.26 | 0.68 |
A-2-3 | 疏松中间相沥青粒子 | 2200 | 5.8 | 3.4090 | 0.80 | 0.69 |
A-2-4 | 疏松中间相沥青粒子 | 3000 | 2.5 | 3.3671 | 0.39 | 0.67 |
A-2-5 | 中间碳微球 | 2800 | 6.1 | 3.3603 | 0.27 | 0.72 |
A-2-6 | 中间碳微球 | 3100 | 5.9 | 3.3585 | 0.23 | 0.71 |
A-2-7 | 中间碳微球 | 2200 | 6.4 | 3.4063 | 0.78 | 0.73 |
A-2-8 | 疏松中间相沥青粒子 | 3000 | 10.3 | 3.3607 | 0.28 | 0.70 |
A-2-9 | 疏松中间相沥青粒子 | 2300 | 10.5 | 3.3998 | 0.73 | 0.68 |
A-2-10 | 疏松中间相沥青粒子 | 3000 | 19.7 | 3.3603 | 0.27 | 0.71 |
a-2-1 | 焦炭和焦油沥青 | 2800 | 6.1 | 3.3550 | 0.11 | 0.60 |
a-2-2 | 酚醛树脂粒子 | 2200 | 5.7 | 无法测定 | 无法测定 | 0.86 |
a-2-3 | 疏松中间相沥青粒子 | 1800 | 5.8 | 3.4488 | 1.05 | 0.69 |
a-2-4 | 中间碳微球 | 1800 | 6.5 | 3.4417 | 1.01 | 0.73 |
a-2-5 | 中间碳微球 | 3500 | 6.0 | 3.3562 | 0.16 | 0.70 |
a-2-6 | 焦炭和焦油沥青 | 2800 | 11.5 | 3.3547 | 0.09 | 0.58 |
a-2-7 | 疏松中间相沥青粒子 | 1800 | 10.6 | 3.4417 | 1.01 | 0.69 |
a-2-8 | 酚醛树脂粒子 | 2200 | 10.9 | 无法测定 | 无法测定 | 0.87 |
a-2-9 | 焦炭和焦油沥青 | 2800 | 20.2 | 3.3547 | 0.09 | 0.59 |
(表-2-2)显影剂承载体的树脂涂层的配方和物性
实施例和比较例 | 显影剂承载体 | 树脂涂层的构成 | 膜厚(μm) | Ra(μm) | 体积电阻(Ω-cm) | |||
石墨化粒子 | 其他的球状粒子 | 导电性微粒 | 被覆树脂 | |||||
实施例2-1 | B-2-1 | A-2-140份 | - | 炭黑4份 | 酚醛树脂100份 | 15.3 | 0.94 | 1.38 |
实施例2-2 | B-2-2 | A-2-240份 | - | 炭黑4份 | 酚醛树脂100份 | 15.6 | 0.91 | 1.04 |
实施例2-3 | B-2-3 | A-2-340份 | - | 炭黑4份 | 酚醛树脂100份 | 15.2 | 0.95 | 3.98 |
实施例2-4 | B-2-4 | A-2-440份 | - | 炭黑4份 | 酚醛树脂100份 | 15.0 | 0.71 | 1.40 |
实施例2-5 | B-2-5 | A-2-540份 | - | 炭黑4份 | 酚醛树脂100份 | 15.2 | 1.01 | 1.05 |
实施例2-6 | B-2-6 | A-2-640份 | - | 炭黑4份 | 酚醛树脂100份 | 15.3 | 0.97 | 0.98 |
实施例2-7 | B-2-7 | A-2-740份 | - | 炭黑4份 | 酚醛树脂100份 | 15.7 | 1.00 | 3.64 |
实施例2-8 | B-2-8 | A-2-845份 | - | 炭黑5份 | 聚氨酯树脂100份 | 16.3 | 1.62 | 0.97 |
实施例2-9 | B-2-9 | A-2-945份 | - | 炭黑5份 | 聚氨酯树脂100份 | 16.5 | 1.65 | 3.11 |
实施例2-10 | B-2-10 | A-2-1030份 | - | 炭黑15份 | 聚氧酯树脂100份 | 20.1 | 2.30 | 0.68 |
实施例2-11 | B-2-11 | A-2-145份 | a-2-812份 | 炭黑5份 | 酚醛树脂100份 | 15.6 | 2.03 | 1.19 |
实施例2-12 | B-2-12 | A-2-245份 | a-2-812份 | 炭黑5份 | 酚醛树脂100份 | 15.9 | 1.98 | 1.08 |
实施例2-13 | B-2-13 | A-2-345份 | a-2-812份 | 炭黑5份 | 酚醛树脂100份 | 16.2 | 2.01 | 1.33 |
实施例2-14 | B-2-14 | A-2-645份 | a-2-812份 | 炭黑5份 | 酚醛树脂100份 | 16.1 | 2.13 | 1.12 |
实施例2-15 | B-2-15 | A-2-130份 | a-2-29份 | 炭黑3.5份 | MMA-DM树脂100份 | 13.7 | 0.82 | 16.3 |
实施例2-16 | B-2-16 | A-2-230份 | a-2-29份 | 炭黑3.5份 | MMA-DM树脂100份 | 13.5 | 0.79 | 11.2 |
实施例2-17 | B-2-17 | A-2-330份 | a-2-29份 | 炭黑3.5份 | MMA-DM树脂100份 | 13.8 | 0.83 | 19.6 |
比较例2-1 | C-2-1 | a-2-140份 | - | 炭黑5份 | 酚醛树脂100份 | 15.7 | 0.79 | 0.87 |
比较例2-2 | C-2-2 | a-2-240份 | - | 炭黑5份 | 酚醛树脂100份 | 15.9 | 0.99 | 50.3 |
比较例2-3 | C-2-3 | a-2-340份 | - | 炭黑5份 | 酚醛树脂100份 | 15.4 | 0.98 | 35.8 |
比较例2-4 | C-2-4 | a-2-440份 | - | 炭黑5份 | 酚醛树脂100份 | 15.5 | 0.95 | 0.95 |
比较例2-5 | C-2-5 | a-2-540份 | - | 炭黑5份 | 酚醛树脂100份 | 15.9 | 0.88 | 0.91 |
比较例2-6 | C-2-6 | a-2-645份 | - | 炭黑5份 | 聚氨酯树脂100份 | 16.5 | 1.51 | 0.75 |
比较例2-7 | C-2-7 | a-2-745份 | - | 炭黑5份 | 聚氨酯树脂100份 | 16.4 | 1.57 | 9.87 |
比较例2-8 | C-2-8 | a-2-845份 | - | 炭黑5份 | 聚氨酯树脂100份 | 16.2 | 1.62 | 15.6 |
比较例2-9 | C-2-9 | a-2-930份 | - | 炭黑15份 | 聚氨酯树脂100份 | 20.2 | 2.02 | 0.66 |
比较例2-10 | C-2-10 | a-2-145份 | a-2-812份 | 炭黑5份 | 酚醛树脂100份 | 15.3 | 1.95 | 1.36 |
比较例2-11 | C-2-11 | a-2-245份 | a-2-812份 | 炭黑5份 | 酚醛树脂100份 | 15.8 | 2.06 | 48.6 |
比较例2-12 | C-2-12 | a-2-345份 | a-2-812份 | 炭黑5份 | 酚醛树脂100份 | 15.6 | 2.04 | 29.7 |
比较例2-13 | C-2-13 | a-2-130份 | a-2-29份 | 炭黑3.5份 | MMA-DM树脂100份 | 13.2 | 0.82 | 16.1 |
比较例2-14 | C-2-14 | a-2-230份 | a-2-29份 | 炭黑3.5份 | MMA-DM树脂100份 | 13.9 | 0.93 | 285.0 |
比较例2-15 | C-2-15 | a-2-330份 | a-2-29份 | 炭黑3.5份 | MMA-DM树脂100份 | 13.3 | 0.87 | 180.0 |
(表-2-3)
在NP6085中的耐久评价结果(图像浓度,灰雾,套筒重影,斑点,半色调均匀性)
环境 | 图像浓度 | 灰雾 | 套筒重影 | 斑点 | 半色调均匀性 | |||||||||||
初期 | 40万张 | 80万张 | 初期 | 40万张 | 80万张 | 初期 | 40万张 | 80万张 | 初期 | 40万张 | 80万张 | 初期 | 40万张 | 80万张 | ||
实施例2-1 | N/N | 1.52 | 1.53 | 1.53 | 1.1 | 0.9 | 1.0 | A | A | A | A | A | A | A | A | A |
H/H | 1.48 | 1.47 | 1.46 | 0.7 | 0.7 | 0.8 | A | A | A | A | A | A | A | A | B | |
N/L | 1.52 | 1.53 | 1.52 | 1.3 | 1.2 | 1.2 | A | A | B | A | A | A | A | A | A | |
实施例2-2 | N/N | 1.50 | 1.52 | 1.50 | 1.2 | 1.1 | 1.6 | A | A | A | A | A | A | A | A | B |
H/H | 1.45 | 1.44 | 1.42 | 0.8 | 0.8 | 1.0 | A | A | A | A | A | A | A | B | B | |
N/L | 1.53 | 1.53 | 1.50 | 1.6 | 1.5 | 1.9 | A | A | B | A | A | A | A | A | A | |
实施例2-3 | N/N | 1.53 | 1.54 | 1.54 | 1.2 | 1.4 | 1.6 | A | A | B | A | A | A | A | A | A |
H/H | 1.49 | 1.48 | 1.47 | 0.8 | 1.0 | 1.3 | A | A | B | A | A | A | A | B | B | |
N/L | 1.53 | 1.50 | 1.48 | 1.5 | 1.6 | 1.8 | A | B | C | A | A | B | A | A | B | |
实施例2-4 | N/N | 1.52 | 1.52 | 1.51 | 1.0 | 1.0 | 1.2 | A | A | A | A | A | A | A | B | B |
H/H | 1.48 | 1.46 | 1.45 | 0.7 | 0.8 | 0.9 | A | A | A | A | A | A | A | C | D | |
N/L | 1.52 | 1.52 | 1.51 | 1.3 | 1.3 | 1.4 | A | A | B | A | A | A | A | B | C | |
实施例2-5 | N/N | 1.52 | 1.53 | 1.52 | 1.2 | 1.0 | 1.1 | A | A | A | A | A | A | A | A | A |
H/H | 1.48 | 1.48 | 1.46 | 0.8 | 0.8 | 0.9 | A | A | A | A | A | A | A | A | B | |
N/L | 1.53 | 1.53 | 1.52 | 1.4 | 1.2 | 1.3 | A | A | A | A | A | A | A | A | A | |
实施例2-6 | N/N | 1.50 | 1.51 | 1.49 | 1.1 | 1.2 | 1.6 | A | A | A | A | A | A | A | A | B |
H/H | 1.44 | 1.43 | 1.41 | 0.8 | 0.9 | 1.0 | A | A | A | A | A | A | A | B | B | |
N/L | 1.53 | 1.52 | 1.51 | 1.5 | 1.6 | 1.8 | A | A | B | A | A | A | A | A | A | |
实施例2-7 | N/N | 1.54 | 1.52 | 1.50 | 1.3 | 1.5 | 1.6 | A | A | B | A | A | A | A | A | A |
H/H | 1.49 | 1.49 | 1.47 | 0.9 | 1.0 | 1.3 | A | A | B | A | A | A | A | B | B | |
N/L | 1.52 | 1.50 | 1.48 | 1.4 | 1.6 | 1.7 | A | B | C | A | A | B | A | A | B | |
比较例2-1 | N/N | 1.35 | 1.10 | 0.96 | 1.6 | 1.7 | 2.8 | B | C | D | A | C | D | B | D | F |
H/H | 1.28 | 1.06 | 0.90 | 1.3 | 2.4 | 3.1 | A | C | D | A | D | E | C | E | G | |
N/L | 1.39 | 1.16 | 1.02 | 3.5 | 3.3 | 4.0 | B | D | E | A | E | F | B | F | G | |
比较例2-2 | N/N | 1.43 | 1.09 | 0.87 | 2.5 | 3.4 | 4.3 | D | E | F | D | E | F | B | E | F |
H/H | 1.41 | 0.99 | 0.83 | 1.5 | 3.0 | 4.0 | C | E | F | C | E | F | C | E | G | |
N/L | 1.32 | 1.06 | 0.82 | 3.7 | 4.6 | 5.3 | E | F | F | D | E | F | B | F | G | |
比较例2-3 | N/N | 1.45 | 1.15 | 0.96 | 1.8 | 3.0 | 2.9 | B | C | C | B | C | D | B | C | D |
H/H | 1.42 | 1.09 | 0.93 | 1.4 | 2.6 | 3.1 | B | C | C | A | C | D | C | D | E | |
N/L | 1.36 | 1.10 | 0.89 | 2.9 | 3.4 | 4.0 | C | D | E | C | D | E | B | C | E | |
比较例2-4 | N/N | 1.46 | 1.16 | 0.98 | 1.7 | 2.8 | 2.8 | B | C | C | B | C | D | B | C | D |
H/H | 1.43 | 1.09 | 0.95 | 1.3 | 2.5 | 3.0 | B | C | C | A | C | D | C | D | E | |
N/L | 1.37 | 1.13 | 0.92 | 2.8 | 3.2 | 3.7 | C | D | E | C | D | E | B | C | E | |
比较例2-5 | N/N | 1.45 | 1.30 | 1.20 | 1.5 | 2.1 | 2.5 | A | B | C | A | A | B | A | B | C |
H/H | 1.36 | 1.18 | 1.10 | 1.6 | 2.6 | 3.1 | A | C | D | A | A | B | B | C | D | |
N/L | 1.46 | 1.32 | 1.17 | 2.9 | 3.3 | 3.6 | A | C | D | A | B | C | A | B | C |
(表-2-4)在NP6085中的耐久评价结果(Q/M,M/S,耐磨性)
环境 | Q/M(mC/kg) | M/S(dg/m2) | 耐磨性 | |||||||
初期 | 40万张 | 80万张 | 初期 | 40万张 | 80万张 | 初期Ra(μm) | 耐久后Ra(μm) | 削去量(μm) | ||
实施例2-1 | N/N | 16.4 | 16.1 | 15.8 | 1.08 | 1.09 | 1.08 | 0.94 | 0.92 | 2.3 |
H/H | 15.5 | 15.0 | 14.6 | 1.05 | 1.03 | 1.01 | 0.94 | 0.90 | 2.7 | |
N/L | 17.6 | 17.5 | 17.3 | 1.11 | 1.13 | 1.14 | 0.94 | 0.93 | 1.9 | |
实施例2-2 | N/N | 14.9 | 14.7 | 14.1 | 1.05 | 1.04 | 1.02 | 0.91 | 0.86 | 2.6 |
H/H | 13.8 | 13.4 | 12.7 | 1.00 | 0.97 | 0.94 | 0.91 | 0.83 | 3.2 | |
N/L | 15.7 | 15.5 | 15.1 | 1.07 | 1.08 | 1.04 | 0.91 | 0.88 | 2.3 | |
实施例2-3 | N/N | 16.6 | 16.2 | 15.3 | 1.09 | 1.10 | 1.04 | 0.95 | 0.93 | 1.9 |
H/H | 15.7 | 14.7 | 13.6 | 1.06 | 1.00 | 0.95 | 0.95 | 0.92 | 2.3 | |
N/L | 17.8 | 15.7 | 14.4 | 1.13 | 1.16 | 1.08 | 0.95 | 0.94 | 1.6 | |
实施例2-4 | N/N | 16.8 | 15.9 | 15.4 | 1.05 | 1.03 | 0.99 | 0.71 | 0.66 | 2.8 |
H/H | 16.0 | 15.1 | 14.5 | 1.01 | 0.95 | 0.92 | 0.71 | 0.64 | 3.3 | |
N/L | 17.7 | 16.8 | 16.3 | 1.08 | 1.07 | 1.03 | 0.71 | 0.68 | 2.5 | |
实施例2-5 | N/N | 16.5 | 16.1 | 15.9 | 1.10 | 1.11 | 1.10 | 1.01 | 0.98 | 2.2 |
H/H | 15.7 | 15.2 | 14.9 | 1.07 | 1.05 | 1.04 | 1.01 | 0.95 | 2.6 | |
N/L | 17.5 | 17.4 | 17.3 | 1.12 | 1.13 | 1.11 | 1.01 | 0.99 | 1.8 | |
实施例2-6 | N/N | 15.0 | 14.8 | 14.1 | 1.08 | 1.07 | 1.04 | 0.97 | 0.92 | 2.5 |
H/H | 14.0 | 13.4 | 13.1 | 1.04 | 1.00 | 0.97 | 0.97 | 0.88 | 3.2 | |
N/L | 15.6 | 15.6 | 15.2 | 1.10 | 1.12 | 1.08 | 0.97 | 0.90 | 2.2 | |
实施例2-7 | N/N | 16.7 | 16.0 | 15.2 | 1.13 | 1.14 | 1.16 | 1.00 | 0.94 | 1.8 |
H/H | 15.9 | 14.8 | 13.6 | 1.08 | 1.01 | 0.95 | 1.00 | 0.97 | 2.3 | |
N/L | 17.8 | 16.7 | 16.0 | 1.15 | 1.17 | 1.10 | 1.00 | 0.98 | 1.7 | |
比较例2-1 | N/N | 11.9 | 8.8 | 5.9 | 1.05 | 0.83 | 0.65 | 0.79 | 0.42 | 9.9 |
H/H | 9.2 | 6.8 | 4.5 | 0.98 | 0.75 | 0.62 | 0.79 | 0.36 | 10.7 | |
N/L | 12.9 | 9.2 | 6.3 | 1.10 | 0.86 | 0.67 | 0.79 | 0.47 | 8.9 | |
比较例2-2 | N/N | 14.5 | 8.6 | 6.5 | 1.18 | 1.02 | 0.88 | 0.99 | 0.95 | 1.5 |
H/H | 13.6 | 8.9 | 6.0 | 1.11 | 0.97 | 0.81 | 0.99 | 0.92 | 2 | |
N/L | 13.0 | 9.0 | 5.8 | 1.21 | 0.95 | 0.77 | 0.99 | 0.89 | 1.3 | |
比较例2-3 | N/N | 16.3 | 10.9 | 8.8 | 1.19 | 1.06 | 0.92 | 0.98 | 0.97 | 1.7 |
H/H | 14.3 | 10.5 | 7.3 | 1.13 | 0.99 | 0.85 | 0.98 | 0.93 | 2.2 | |
N/L | 14.6 | 10.3 | 7.1 | 1.22 | 1.03 | 0.83 | 0.98 | 0.91 | 1.6 | |
比较例2-4 | N/N | 16.1 | 11.1 | 8.9 | 1.17 | 1.04 | 0.90 | 0.95 | 0.94 | 1.6 |
H/H | 14.4 | 10.4 | 7.1 | 1.12 | 1.00 | 0.87 | 0.95 | 0.90 | 2.1 | |
N/L | 14.9 | 10.4 | 7.2 | 1.21 | 1.05 | 0.84 | 0.95 | 0.89 | 1.7 | |
比较例2-5 | N/N | 12.9 | 11.4 | 10.0 | 1.15 | 1.02 | 0.91 | 0.88 | 0.62 | 4.1 |
H/H | 10.7 | 9.8 | 8.7 | 1.10 | 0.97 | 0.86 | 0.88 | 0.53 | 5.3 | |
N/L | 13.9 | 11.9 | 9.8 | 1.17 | 1.04 | 0.93 | 0.88 | 0.66 | 3.6 |
(实施例2-8)
除了在实施例2-1中改变石墨化粒子制造时的疏松中间相沥青的微粉碎条件和原料二次焙烧后的分级条件外,使用与石墨化粒子A-2-1的制造方法同样的方法获得个数平均粒径10.3μm的石墨化粒子A-2-8。获得的石墨化粒子A-2-8的物性示于表2-1。
·聚氨酯树脂溶液(含有50%甲苯) 200份
·石墨化粒子(A-2-8) 45份
·导电性炭黑 5份
·甲苯 160份
在上述材料混合物中加入作为介质粒子的直径1mm的玻璃珠,由砂磨机分散,并由甲苯将分散液的固含量稀释成27%,获得涂覆液。
使用该涂覆液,由喷涂法在外径16mmφ、中心线平均粗糙度Ra=0.3μm的进行了磨削加工的铝制圆筒管上形成树脂涂层,接着由直接加热干燥炉在150℃下加热30分钟,使树脂涂层干燥并硬化,制作显影剂承载体B-2-8。获得的显影剂承载体B-2-8的树脂涂层的配方和物性示于表2-2。
将显影剂承载体B-2-8安装到具有图7的显影装置的图9的图像形成装置(安装有接触辊式带电装置、接触辊式转印装置)LBP730(佳能制),供给单成分系显影剂,进行复印2万张的显影剂承载体的耐久评价测试。作为单成分系显影剂,使用含有以下成分的显影剂。
·苯乙烯-丙烯酸树脂 100份
·磁铁矿 95份
·二叔丁基水杨酸的铝配位化合物 1.5份
·低分子量聚丙烯 4.5份
由常规干式调色剂制法对上述材料进行捏合、粉碎和分级,获得个数平均粒径为5.9μm的微粉体(调色剂粒子)。在该微粉体100份中外添加由硅烷偶联剂处理后的疏水性胶体二氧化硅1.2份,得到磁性调色剂。将该磁性调色剂用作单成分系调色剂。
(评价)
对下述列举的评价项目进行耐久试验,进行实施例和比较例的各显影剂承载体的评价。
对于图像浓度、灰雾、套筒叠影、斑点、半色调均匀性等图像质量评价、显影剂承载体上的调色剂带电量(Q/M)和调色剂输送量(M/S)、树脂涂层的耐磨性,按与实施例2-1的评价方法同样的方法进行评价。对于每一评价项目,分别在20℃/60%的常温常湿(N/N)环境、24℃/10%的常温低湿(N/L)环境、32℃/80%的高温高湿(H/H)环境下进行耐久评价。
结果示于表-2-5和表-2-6中。图像质量和耐久性都获得了良好的结果。
(实施例2-9)
除在实施例2-8中如表-2-1所示那样改变石墨化粒子制造时的二次焙烧温度外,使用与石墨化粒子A-2-8的制造方法相同的方法获得石墨化粒子A-2-9。获得的石墨化粒子A-2-9的物性示于表-2-1。除了用石墨化粒子A-2-9代替树脂涂层中的石墨化粒子A-2-8外,与实施例2-8同样地制作显影剂承载体B-2-9,进行与实施例2-8同样的评价。显影剂承载体B-2-9的树脂涂层的配方和物性示于表-2-2中,评价结果示于表-2-5和表-2-6中。
(比较例2-6)
作为石墨化粒子的原材料,使用焦炭和焦油沥青的混合物。在焦油沥青的软化点以上的温度对该混合物进行捏合,挤出成形,在氮气氛下、1000℃进行一次焙烧使其碳化。使获得的碳化物含浸煤焦油沥青,然后在氮气氛下、2800℃进行二次焙烧使其石墨化,并经粉碎和分级获得个数平均粒径为11.5μm的石墨化粒子a-2-6。石墨化粒子a-2-6的物性示于表-2-1中。
除在实施例2-8中作为树脂涂层中的石墨化粒子使用石墨化粒子a-2-6代替A-2-8外,与实施例2-8同样地制作显影剂承载体C-2-6,与实施例2-8同样地进行评价。该显影剂承载体C-2-6的树脂涂层的配方和物性示于表-2-2,评价结果示于表-2-5和表-2-6。
(比较例2-7)
除在实施例2-8中如表-2-1所示那样改变石墨化粒子制造时的二次焙烧温度外,使用与石墨化粒子A-2-8的制造方法相同的方法获得石墨化粒子a-2-7。获得的石墨化粒子a-2-7的物性示于表-2-1中。除作为树脂涂层中的石墨化粒子使用该石墨化粒子a-2-7代替A-2-8外,与实施例2-1同样地制作显影剂承载体C-2-7,与实施例2-8同样地进行评价。该显影剂承载体C-2-7的树脂涂层的配方和物性示于表-2-2,评价结果示于表-2-5和表-2-6。
(实施例2-10)
除了在实施例2-1中改变石墨化粒子制造时的疏松中间相沥青的微粉碎条件和原材料二次焙烧后的分级条件外,使用与石墨化粒子A-2-1的制造方法同样的方法获得个数平均粒径19.7μm的石墨化粒子A-2-10。获得的石墨化粒子A-2-10的物性示于表-2-1。
·聚氨酯树脂溶液(含有50%甲苯) 200份
·石墨化粒子(A-2-10) 30份
·导电性炭黑 15份
·甲醇 120份
使用上述材料,按与实施例2-8同样的方法获得涂覆液,制作显影剂承载体B-2-10,进行与实施例2-8同样的评价。该显影剂承载体B-2-10的树脂涂层的配方和物性示于表-2-2,评价结果示于表-2-5和表-2-6。
(比较例2-8)
作为石墨化粒子的原材料,使用球状的酚醛树脂粒子,在氮气氛下、2200℃进行焙烧,并进一步分级,获得个数平均粒径为10.9μm的石墨化粒子a-2-8。石墨化粒子a-2-8的物性示于表-2-1中。除作为树脂涂层中的石墨化粒子使用石墨化粒子a-2-8代替A-2-8外,与实施例2-8同样地制作显影剂承载体C-2-8。对该显影剂承载体C-2-8,与实施例2-8同样地进行评价。该显影剂承载体C-2-8的树脂涂层的配方和物性示于表-2-2,评价结果示于表-2-5和表-2-6。
(比较例2-9)
作为石墨化粒子的原材料,使用焦炭和焦油沥青的混合物,在焦油沥青的软化点以上的温度对该混合物进行捏合,挤出成形,在氮气氛下、1000℃进行一次焙烧使其碳化。使获得的碳化物含浸煤焦油沥青,然后在氮气氛下、2800℃进行二次焙烧使其石墨化,并经粉碎和分级获得个数平均粒径为20.2μm的石墨化粒子a-2-9。石墨化粒子a-2-9的物性示于表-2-1中。
除作为树脂涂层中的石墨化粒子使用石墨化粒子a-2-9代替A-2-10外,与实施例2-10同样地制作显影剂承载体C-2-9,该显影剂承载体C-2-9按与实施例2-8同样的方法进行评价。显影剂承载体C-2-9的树脂涂层的配方和物性示于表-2-2,评价结果示于表-2-5和表-2-6。
(表-2-5)在LBP730中的耐久评价结果(图像浓度、灰雾、套筒叠影、斑点、半色调均匀性)
环境 | 图像浓度 | 灰雾 | 套筒叠影 | 斑点 | 半色调均匀性 | |||||||||||
初期 | 1万张 | 2万张 | 初期 | 1万张 | 2万张 | 初期 | 1万张 | 2万张 | 初期 | 1万张 | 2万张 | 初期 | 1万张 | 2万张 | ||
实施例2-8 | N/N | 1.48 | 1.44 | 1.40 | 0.7 | 1.4 | 1.8 | A | A | A | A | A | A | A | A | A |
H/H | 1.45 | 1.40 | 1.35 | 0.7 | 1.5 | 1.7 | A | A | A | A | A | A | A | A | B | |
N/L | 1.50 | 1.46 | 1.43 | 1.3 | 2.0 | 2.3 | A | A | B | A | A | A | A | A | A | |
实施例2-9 | N/N | 1.47 | 1.45 | 1.42 | 1.0 | 1.9 | 2.3 | A | A | B | A | A | A | A | A | A |
H/H | 1.45 | 1.43 | 1.38 | 0.9 | 1.8 | 2.1 | A | A | A | A | A | A | A | A | B | |
N/L | 1.48 | 1.44 | 1.40 | 1.7 | 2.4 | 2.8 | A | B | B | A | A | B | A | A | B | |
实施例2-10 | N/N | 1.42 | 1.39 | 1.33 | 1.5 | 2.0 | 2.5 | A | A | B | A | A | A | A | A | B |
H/H | 1.37 | 1.33 | 1.25 | 1.2 | 2.1 | 2.3 | A | A | A | A | A | A | A | B | C | |
N/L | 1.44 | 1.40 | 1.36 | 2.1 | 2.5 | 3.0 | A | B | B | A | A | A | A | A | B | |
比较例2-6 | N/N | 1.37 | 1.17 | 1.04 | 1.7 | 2.5 | 3.0 | A | C | D | A | C | E | B | D | F |
H/H | 1.30 | 1.03 | 0.92 | 1.6 | 2.4 | 2.9 | A | D | E | A | C | E | C | E | G | |
N/L | 1.40 | 1.05 | 0.98 | 2.5 | 3.0 | 4.0 | B | E | E | B | E | F | B | E | G | |
比较例2-7 | N/N | 1.42 | 1.22 | 1.14 | 1.5 | 2.2 | 2.9 | B | C | D | A | B | C | A | B | C |
H/H | 1.39 | 1.16 | 1.08 | 1.1 | 2.4 | 2.6 | A | B | C | A | A | B | B | C | D | |
N/L | 1.35 | 1.11 | 1.05 | 2.2 | 2.7 | 3.3 | C | D | E | B | C | D | B | B | C | |
比较例2-8 | N/N | 1.39 | 1.16 | 1.03 | 1.8 | 2.6 | 3.1 | C | D | E | B | D | F | A | C | D |
H/H | 1.39 | 1.14 | 0.99 | 1.5 | 2.6 | 2.8 | B | C | E | A | D | E | B | D | F | |
N/L | 1.26 | 1.04 | 0.94 | 2.7 | 2.9 | 3.6 | D | E | E | C | E | F | B | C | F | |
比较例2-9 | N/N | 1.33 | 1.16 | 1.03 | 2.3 | 2.8 | 3.2 | A | B | C | A | B | D | A | C | E |
H/H | 1.19 | 1.04 | 0.89 | 1.9 | 2.7 | 2.9 | A | C | D | A | B | D | B | D | F | |
N/L | 1.37 | 1.08 | 1.01 | 3.0 | 3.1 | 3.8 | A | D | E | A | D | E | A | C | D |
(表-2-6)在LBP730中的耐久评价结果(Q/M,M/S,耐磨性)
环境 | Q/M(mC/kg) | M/S(dg/m2) | 耐磨性 | |||||||
初期 | 1万张 | 2万张 | 初期 | 1万张 | 2万张 | 初期Ra(μm) | 耐久试验后Ra(μm) | 削去量(μm) | ||
实施例2-8 | N/N | 16.7 | 17.0 | 17.1 | 1.81 | 1.78 | 1.78 | 1.62 | 1.58 | 1.5 |
H/H | 15.8 | 15.7 | 15.4 | 1.75 | 1.73 | 1.70 | 1.62 | 1.55 | 1.9 | |
N/L | 17.8 | 18.1 | 17.9 | 1.83 | 1.82 | 1.80 | 1.62 | 1.59 | 1.3 | |
实施例2-9 | N/N | 16.9 | 15.7 | 15.2 | 1.83 | 1.76 | 1.71 | 1.65 | 1.63 | 1.1 |
H/H | 16.1 | 14.8 | 13.9 | 1.77 | 1.71 | 1.64 | 1.65 | 1.61 | 1.5 | |
N/L | 17.8 | 17.1 | 16.1 | 1.90 | 1.75 | 1.62 | 1.65 | 1.63 | 1.0 | |
实施例2-10 | N/N | 15.1 | 14.5 | 13.9 | 2.20 | 2.08 | 1.99 | 2.30 | 2.08 | 2.4 |
H/H | 14.0 | 13.4 | 12.9 | 2.04 | 1.93 | 1.81 | 2.30 | 1.93 | 2.8 | |
N/L | 15.9 | 15.4 | 14.8 | 2.28 | 2.10 | 1.95 | 2.30 | 2.12 | 2.1 | |
比较例2-6 | N/N | 13.6 | 12.3 | 8.7 | 1.71 | 1.39 | 1.01 | 1.51 | 0.84 | 6.3 |
H/H | 11.4 | 9.4 | 6.9 | 1.60 | 1.06 | 0.79 | 1.51 | 0.73 | 7.4 | |
N/L | 14.3 | 11.0 | 7.9 | 1.75 | 1.09 | 0.84 | 1.51 | 0.88 | 5.9 | |
比较例2-7 | N/N | 15.6 | 14.0 | 11.2 | 1.75 | 1.41 | 1.22 | 1.57 | 1.52 | 1.3 |
H/H | 15.1 | 13.5 | 10.8 | 1.71 | 1.37 | 1.16 | 1.57 | 1.50 | 1.6 | |
N/L | 17.6 | 13.3 | 10.1 | 1.83 | 1.27 | 0.98 | 1.57 | 1.51 | 1.1 | |
比较例2-8 | N/N | 16.5 | 13.1 | 10.3 | 1.77 | 1.34 | 1.11 | 1.62 | 1.61 | 1.1 |
H/H | 15.9 | 12.5 | 9.9 | 1.73 | 1.31 | 1.04 | 1.62 | 1.59 | 1.4 | |
N/L | 18.0 | 11.8 | 9.2 | 1.84 | 1.19 | 0.92 | 1.62 | 1.61 | 0.9 | |
比较例2-9 | N/N | 12.8 | 11.6 | 10.8 | 2.01 | 1.51 | 1.15 | 2.02 | 1.05 | 6.0 |
H/H | 10.2 | 9.0 | 8.1 | 1.89 | 1.18 | 0.87 | 2.02 | 0.97 | 6.8 | |
N/L | 13.6 | 12.1 | 11.0 | 2.09 | 1.24 | 0.91 | 2.02 | 1.11 | 5.6 |
(实施例2-11)
·可熔酚醛树脂溶液(含有50%甲醇) 200份
·石墨化粒子(A-2-1) 45份
·导电性炭黑 5份
·球状粒子a-2-8(在2200℃焙烧酚醛树脂粒子获得的碳化粒子) 12份
·甲醇 120份
在上述材料的混合物中加入作为介质粒子的直径1mm的玻璃珠,由砂磨机分散,并由甲醇将分散液的固含量稀释成33%,获得涂覆液。
使用该涂覆液,由喷涂法在外径20mmφ、中心线平均粗糙度Ra=0.4μm的进行了磨削加工的铝制圆筒管上形成树脂涂层,接着由热风干燥炉在150℃下加热30分钟,使树脂涂层干燥并硬化,制作显影剂承载体B-2-11。获得的显影剂承载体B-2-11的树脂涂层的配方和物性示于表-2-2。
将显影剂承载体B-2-11安装到具有图7的显影装置的图9的图像形成装置(安装有接触辊式带电装置、接触辊式转印装置)LBP950(佳能制),供给单成分系显影剂,进行复印4万张的显影剂承载体的耐久评价测试。作为单成分系显影剂,使用含有以下成分的显影剂。
·苯乙烯-丙烯酸树脂 100份
·磁铁矿 100份
·二叔丁基水杨酸的铝配位化合物 1份
·低分子量聚丙烯 5份
由常规干式调色剂制法对上述材料进行捏合、粉碎、及分级,获得个数平均粒径为6.3μm的微粉体(调色剂粒子)。在该微粉体100份中外添加由硅烷偶联剂处理后的疏水性胶体二氧化硅1.2份,制备磁性调色剂,使用该磁性调色剂作为单成分系调色剂。
(评价)
对下述列举的评价项目进行耐久试验,进行实施例和比较例的各显影剂承载体的评价。
对于图像浓度、灰雾、套筒叠影、斑点、半色调均匀性等图像质量评价、显影剂承载体上的调色剂带电量(Q/M)和调色剂输送量(M/S)、树脂涂层的耐磨性,按与实施例2-1的评价方法同样的方法进行评价。另外,显影剂承载体的树脂涂层的耐污染性按以下的方法进行评价。所有的评价项目都分别在20℃/60%的常温常湿(N/N)环境、24℃/10%的常温低湿(N/L)环境、32℃/80%的高温高湿(H/H)环境进行耐久评价。结果示于表-2-7和表-2-8中。图像质量和耐久性都获得了良好的结果。
(树脂涂层的耐污染性)
使用KEYENCE公司制的彩色激光3D形状测定显微镜在200倍下观察耐久试验后的显影剂承载体表面,根据下述的基准对调色剂污染的程度进行评价。
A:仅观察到可忽略的轻微污染。
B:稍观察到污染。
C:部分观察到污染。
D:观察到显著的污染。
(实施例2-12~实施例2-14)
除在实施例2-11中分别使用石墨化粒子A-2-2、A-2-3、A-2-6作为树脂涂层中的石墨化粒子代替A-2-1外,按与实施例2-11同样的方法制作显影剂承载体B-2-12~B-2-14,进行与实施例2-11同样的评价。这些显影剂承载体B-2-12~B-2-14的树脂涂层的配方和物性示于表-2-2中,评价结果示于表-2-7和表-2-8中。
(比较例2-10至比较例2-12)
除了在实施例2-11中将石墨化粒子a-2-1、a-2-2和a-2-3作为树脂涂层中的石墨化粒子代替A-2-1以外,使用与实施例2-11同样的方法地制作显影剂承载体C-2-10~C-2-12,与实施例2-11同样地进行评价。这些显影剂承载体C-2-10~C-2-12的树脂涂层的配方和物性示于表-2-2,评价结果示于表-2-7和表-2-8。
(表-2-7)在LBP950中的耐久评价结果(图像浓度、灰雾、套筒叠影、斑点、半色调均匀性)
环境 | 图像浓度 | 灰雾 | 套筒叠影 | 斑点 | 半色调均匀性 | |||||||||||
初期 | 2万张 | 4万张 | 初期 | 2万张 | 4万张 | 初期 | 2万张 | 4万张 | 初期 | 2万张 | 4万张 | 初期 | 2万张 | 4万张 | ||
实施例2-11 | N/N | 1.49 | 1.45 | 1.42 | 0.8 | 1.0 | 1.2 | A | A | A | A | A | A | A | A | A |
H/H | 1.44 | 1.39 | 1.36 | 0.7 | 1.1 | 1.5 | A | A | A | A | A | A | A | A | B | |
N/L | 1.50 | 1.47 | 1.45 | 1.1 | 1.4 | 1.7 | A | A | A | A | A | A | A | A | A | |
实施例2-12 | N/N | 1.46 | 1.44 | 1.40 | 1.0 | 1.5 | 2.2 | A | A | A | A | A | A | A | A | B |
H/H | 1.38 | 1.34 | 1.31 | 0.9 | 1.8 | 2.5 | A | A | A | A | A | A | A | B | C | |
N/L | 1.47 | 1.43 | 1.37 | 1.4 | 2.3 | 2.8 | A | A | B | A | A | A | A | A | B | |
实施例2-13 | N/N | 1.47 | 1.40 | 1.35 | 1.2 | 1.7 | 2.5 | A | A | A | A | A | A | A | A | B |
H/H | 1.42 | 1.34 | 1.30 | 1.1 | 2.2 | 2.6 | A | A | B | A | A | A | A | B | C | |
N/L | 1.48 | 1.38 | 1.33 | 1.6 | 2.4 | 2.9 | A | B | B | A | A | A | A | B | B | |
实施例2-14 | N/N | 1.47 | 1.45 | 1.42 | 0.9 | 1.2 | 1.9 | A | A | A | A | A | A | A | A | A |
H/H | 1.41 | 1.37 | 1.33 | 0.9 | 1.5 | 2.1 | A | A | A | A | A | A | A | A | B | |
N/L | 1.48 | 1.45 | 1.41 | 1.2 | 1.9 | 2.4 | A | A | B | A | A | A | A | A | B | |
比较例2-10 | N/N | 1.44 | 1.36 | 1.30 | 1.4 | 2.0 | 2.7 | A | B | B | A | A | A | A | B | B |
H/H | 1.32 | 1.27 | 1.22 | 1.3 | 2.5 | 2.8 | A | A | B | A | A | A | A | C | D | |
N/L | 1.45 | 1.32 | 1.28 | 1.7 | 2.6 | 3.2 | A | B | C | A | A | B | A | B | C | |
比较例2-11 | N/N | 1.43 | 1.31 | 1.12 | 2.0 | 2.7 | 3.4 | B | C | D | A | C | C | A | B | C |
H/H | 1.33 | 1.22 | 1.08 | 1.7 | 2.5 | 3.2 | A | C | D | A | B | C | B | C | D | |
N/L | 1.39 | 1.20 | 1.01 | 3.0 | 3.4 | 3.9 | C | D | E | B | C | D | A | B | C | |
比较例2-12 | N/N | 1.45 | 1.37 | 1.18 | 1.7 | 2.4 | 3.0 | A | B | C | A | A | B | A | A | B |
H/H | 1.37 | 1.29 | 1.15 | 1.5 | 2.3 | 2.8 | A | B | C | A | A | B | A | B | C | |
N/L | 1.42 | 1.27 | 1.13 | 2.6 | 3.1 | 3.4 | B | C | D | A | B | C | A | B | B |
(表-2-8)在LBP950中的耐久评价结果(Q/M,M/S,耐磨性,耐污染性)
环境 | Q/M(mC/kg) | M/S(dg/m2) | 耐磨性 | 耐污染性 | |||||||
初期 | 2万张 | 4万张 | 初期 | 2万张 | 4万张 | 初期Ra(μm) | 耐久试验后Ra(μm) | 削去量(μm) | |||
实施例2-11 | N/N | 17.2 | 16.0 | 14.7 | 2.12 | 2.06 | 1.94 | 2.03 | 1.92 | 1.6 | A |
H/H | 16.0 | 14.8 | 13.3 | 2.01 | 1.90 | 1.82 | 2.03 | 1.88 | 1.9 | A | |
N/L | 17.6 | 16.4 | 15.2 | 2.23 | 2.15 | 2.06 | 2.03 | 1.95 | 1.4 | A | |
实施例2-12 | N/N | 16.0 | 14.6 | 13.3 | 2.09 | 1.98 | 1.86 | 1.98 | 1.83 | 2.0 | A |
H/H | 14.5 | 13.2 | 12.0 | 1.97 | 1.85 | 1.71 | 1.98 | 1.73 | 2.4 | B | |
N/L | 16.4 | 14.9 | 13.6 | 2.18 | 2.07 | 1.94 | 1.98 | 1.87 | 1.7 | B | |
实施例2-13 | N/N | 17.0 | 15.4 | 13.8 | 2.13 | 1.95 | 1.80 | 2.01 | 1.93 | 1.4 | B |
H/H | 15.8 | 13.9 | 12.5 | 2.02 | 1.90 | 1.76 | 2.01 | 1.91 | 1.7 | A | |
N/L | 17.8 | 14.8 | 13.5 | 2.18 | 1.97 | 1.82 | 2.01 | 1.92 | 1.2 | B | |
实施例2-14 | N/N | 16.7 | 15.8 | 14.2 | 2.16 | 2.05 | 1.94 | 2.13 | 1.95 | 1.7 | A |
H/H | 15.1 | 14.4 | 13.0 | 2.05 | 1.88 | 1.80 | 2.13 | 1.92 | 2.0 | B | |
N/L | 17.2 | 16.0 | 14.7 | 2.26 | 2.14 | 2.02 | 2.13 | 2.01 | 1.5 | A | |
比较例2-10 | N/N | 13.9 | 11.5 | 9.8 | 2.05 | 1.90 | 1.70 | 1.95 | 1.75 | 2.5 | B |
H/H | 12.5 | 10.1 | 8.1 | 1.92 | 1.75 | 1.53 | 1.95 | 1.65 | 3.1 | D | |
N/L | 15.0 | 11.0 | 9.2 | 2.12 | 1.89 | 1.63 | 1.95 | 1.82 | 2.3 | C | |
比较例2-11 | N/N | 17.3 | 11.0 | 8.7 | 2.06 | 1.84 | 1.63 | 2.06 | 1.93 | 1.1 | C |
H/H | 15.8 | 9.7 | 7.5 | 1.95 | 1.68 | 1.44 | 2.06 | 1.80 | 1.3 | E | |
N/L | 17.5 | 10.4 | 7.8 | 2.20 | 1.76 | 1.51 | 2.06 | 1.89 | 0.9 | D | |
比较例2-12 | N/N | 17.3 | 11.6 | 9.3 | 2.07 | 1.87 | 1.68 | 2.04 | 1.96 | 1.2 | B |
H/H | 15.9 | 10.8 | 8.2 | 1.94 | 1.73 | 1.49 | 2.04 | 1.85 | 1.5 | D | |
N/L | 17.7 | 11.4 | 8.4 | 2.16 | 1.82 | 1.58 | 2.04 | 1.92 | 1.1 | C |
(实施例2-15)
·MMA-DM(甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸二甲氨基乙酯)
共聚物(共聚比=88/12,Mn=6800,Mw=16300,
Mw/Mn=2.4,含醋酸乙酯50%) 200份
·石墨化粒子(A-2-1) 28份
·导电性炭黑 3.5份
·球状粒子a-2-2(在2200℃下焙烧酚醛树脂粒子获得的碳化粒子) 9份
·甲醇 120份
在上述材料中作为介质粒子加入直径1mm的玻璃珠,由砂磨机分散,并由甲醇将分散液的固含量稀释成25%,获得涂覆液。
使用该涂覆液,由喷涂法在外径16mmφ、中心线平均粗糙度Ra=0.2μm的进行了磨削加工的铝制圆筒管上形成树脂涂层,接着由热风干燥炉在150℃下加热30分钟,使树脂涂层干燥并硬化,制作显影剂承载体B-2-15。获得的显影剂承载体B-2-15的树脂涂层的配方和物性示于表-2-2。
使用如图11所示那样对市场上出售的LBP2030(佳能制)改造后获得的改造机如以下那样对显影剂承载体B-2-15进行评价。LBP-2030的改造机如图11所示那样,使用旋转装置84作为显影装置,该旋转装置84分别在黑色用显影器84Bk、黄色显影器84Y、红色显影器84M、及青色显影器84C设置使用图8所示非磁性单成分系显影剂的非磁性单成分系显影方式的显影装置,将一次转印到中间转印辊85上的由各彩色调色剂形成的多重调色剂图像一起二次转印到记录材料P后,将转印的多重调色剂图像加热定影到记录材料P。
在这里,弹性限制构件11(参照图8)通过用注塑成形在磷青铜薄板上设置肖式D硬度40度的聚酰胺聚醚弹性体而改造。
图11所示定影器83也改造成以下构成。定影器的定影辊83a的芯轴由2种层涂覆铝构成。在下层部使用高温硫化硅橡胶(HTV硅橡胶)作为弹性层。弹性层的厚度为1mm,橡胶硬度为3°(JIS-A)。在上层部作为离模层通过喷涂使四氟乙烯-全氟烷基乙烯醚共聚物(PFA)形成。薄膜的厚为20μm。
定影器83的加压辊83b也与定影辊83a同样,为由下层硅橡胶弹性层、上层氟化树脂脱模层覆盖芯轴上的构造,采用相同的材料、厚度、物性值。
定影部的咬合宽度为9.5mm,定影压力为2.00×105Pa,将准备时的定影辊的表面温度设定为180℃。将定影油的涂覆机构除去。
中间转印辊85使用在铝圆筒的表面按5mm的厚度被覆NBR与表氯醇橡胶的混合物作为弹性层的结构。
在上述LBP-2030的改造机的青色显影器84C充填下述青色调色剂,在以下的条件下进行2万张的耐久试验。
带电条件:从图中未示出的电源在带电辊82施加电压,该电压叠加-550V的直流电压和为1150Hz的正弦波的、振幅2.2kVpp的交流电压。通过在带电辊82施加电压,通过均匀充电,使电荷向相对绝缘体的感光鼓81移动。
显影条件:将激光E照射到均匀地带电的感光鼓81上进行曝光,形成静电潜像。曝光的部分的表面电位成为-180V地设定激光强度。
在图11中的84C的青色显影器施加通过叠加-330V的直流电压与为2200Hz的正弦波的、振幅1.8kV即的交流电压获得的电压,在显影套筒与感光鼓81之间形成交替电场,使调色剂飞出而进行显影。
·一次转印条件:为了将由显影器84C形成于感光鼓81上的调色剂图像一次转印到中间转印体85,在铝制辊85a施加+280V的直流电压作为一次转印偏压。
·二次转印条件:为了将一次转印到中间转印体85上的调色剂图像二次转印到记录材料P,在转印装置88施加+1950V的直流电压作为二次转印偏压。
作为青色调色剂,如下所述进行制备。
在离子交换水800g中投入0.1M-Na3PO4水溶液430g,加热到63℃后,使用克勒尔(Clear)混合机(艾姆(M)技术公司制),按16000rpm进行搅拌。之后,在其中缓慢地添加1.0M-CaCl2水溶液73g,获得含磷酸钙盐的水系介质。
另一方面,
(单体)苯乙烯 162g
丙烯酸正丁酯 38g
(着色剂)C.I.颜色兰-15:3 10g
(带电控制剂)二叔丁基水杨酸的铝配位化合物 2g
(极性树脂)饱和聚酯(酸值10,峰值分子量8500) 17g
(脱模剂)酯系蜡(熔点65℃) 25g
将上述配方的混合物加热到63℃,使用克勒尔混合机,按15000rpm均匀地溶解和分散。将聚合引发剂2,2′-偶氮双(2,4-二甲基戊腈)7g溶解到其中,制成聚合性单体组合物。
在上述水系媒体中投入上述聚合性单体组合物,在63℃、N2气氛下由克勒尔混合机在10000rpm下搅拌10分钟,以对聚合性单体组合物进行造粒。此后,由板式搅拌叶进行搅拌,升温到75℃,以引发聚合反应。反应10小时。聚合反应结束后,在80℃/减压下馏去残存单体,冷却后,加入盐酸,使磷酸钙盐溶解,之后,经过过滤、水洗、干燥、分级,获得7.1μm的着色粒子(彩色调色剂粒子)。
相对获得的着色粒子100份质量,外加入用六甲基二硅氮烷10份质量处理后的疏水性二氧化硅粉末(BET 290m2/g)1.2份质量,获得青色调色剂。
(评价)
对下述列举的评价项目进行耐久试验,进行实施例和比较例的各显影剂承载体的评价。
对于图像浓度、灰雾、半色调均匀性等图像质量评价、显影剂承载体上的调色剂带电量(Q/M)和调色剂输送量(M/S)、树脂涂层的耐磨性,进行评价试验。每项评价试验分别在20℃/60%的常温常湿(N/N)环境、24℃/10%的常温低湿(N/L)环境、30℃/80%的高温高湿(H/H)环境进行耐久评价。结果示于表-2-9和表-2-10中。图像质量和耐久性都获得了良好的结果。
(2-1)图像浓度
使用反射浓度计RD918(马克贝斯(Macbeth)制),按5点测定全打印时的全黑部的浓度,将其平均值作为图像浓度。
(2-2)灰雾浓度
测定形成图像的记录纸的全白部的反射率(D1),并测定与用于图像形成的记录纸相同规格的未使用的记录纸的反射率(D2),按5点求出D1与D2之间的差,即D1-D2的值,将其平均值作为灰雾浓度。反射率由TC-6DS(东京电色制)测定。
(2-3)半色调均匀性(烟霭状的浓淡差、白条纹、白带)
特别是对于在半色调中发生的、烟霭状的浓淡差和沿图像形成行进方向延伸的线状、带状的条纹,由目测对形成的图像进行观察,按下述基准进行评价。
A:均匀的图像。
B:仔细看时可轻微地确认浓淡差,但为粗看时基本上不能确认的程度。
C:稍出现模糊状的浓淡差,可确认条纹或带状的浓淡差,但为不用担心的程度。
D:在远处用眼也可确认模糊状的浓淡差或条纹或带状的浓淡差,但为可实用的程度。
E:整体出现蛇皮状的模糊或可明显确认条纹的程度。
F:图像浓度低、条纹非常多的图像程度。
(2-4)调色剂带电量(Q/M)和调色剂输送量(M/S)
由金属圆筒管和圆筒过滤器吸附并捕集承载于显影套筒上的调色剂,根据此时通过金属圆筒管积蓄于电容器的电荷量Q、捕集的调色剂质量M、吸引调色剂的面积S,计算单位质量的电荷量Q/M(mC/kg)和单位面积的调色剂质量M/S(dg/m2),分别作为调色剂带电量(Q/M)、调色剂输送量(M/S)。
(2-5)树脂涂层的耐磨性
测定耐久试验前后的显影剂承载体表面的中心线平均粗糙度(Ra)和树脂涂层的膜厚的削去量。
(2-6)树脂涂层的耐污染性
使用KEYENCE公司制的彩色激光3D形状测定显微镜在约200倍下观察耐久试验后的显影剂承载体表面,根据下述的基准对调色剂污染的程度进行评价。
A:仅观察到轻微的污染。
B:稍观察到污染。
C:部分观察到污染。
D:观察到显著的污染。
(实施例2-16和实施例2-17)
除了在实施例2-15中将石墨化粒子A-2-2和A-2-3分别作为树脂涂层中的石墨化粒子代替石墨化粒子A-2-1以外,使用与实施例2-15同样的方法地制作显影剂承载体B-2-16~B-2-17,与实施例2-15同样地进行评价。这些显影剂承载体B-2-16、B-2-17的树脂涂层的配方和物性示于表-2-2,评价结果示于表-2-9和表-2-10。
(比较例2-13至比较例2-15)
除了在实施例2-15中将石墨化粒子a-2-1、a-2-2和a-2-3作为树脂涂层中的石墨化粒子代替A-2-1以外,使用与实施例2-15同样的方法地制作显影剂承载体C-2-13~C-2-15,与实施例2-15同样地进行评价。这些显影剂承载体C-2-13~C-2-15的树脂涂层的配方和物性示于表-2-2,评价结果示于表-2-9和表-2-10。
表-2-9
在LBP-2030改造机中的耐久评价结果(图像浓度、灰雾、半色调均匀性)
环境 | 图像浓度 | 灰雾 | 半色调均匀性 | |||||||
初期 | 2万枚 | 2万枚 | 初期 | 2万枚 | 2万枚 | 初期 | 2万枚 | 2万枚 | ||
实施例2-15 | N/N | 1.50 | 1.47 | 1.43 | 0.8 | 1.0 | 1.4 | A | A | A |
H/H | 1.44 | 1.44 | 1.40 | 1.0 | 1.5 | 1.9 | A | A | A | |
N/L | 1.45 | 1.42 | 1.39 | 1.4 | 1.8 | 2.3 | A | A | B | |
实施例2-16 | N/N | 1.48 | 1.44 | 1.40 | 1.1 | 1.3 | 1.7 | A | A | A |
H/H | 1.44 | 1.39 | 1.35 | 1.4 | 1.9 | 2.3 | A | A | B | |
N/L | 1.43 | 1.37 | 1.34 | 1.7 | 2.1 | 2.6 | A | A | B | |
实施例2-17 | N/N | 1.49 | 1.42 | 1.37 | 1.3 | 1.5 | 2.0 | A | A | B |
H/H | 1.45 | 1.37 | 1.33 | 1.5 | 2.1 | 2.5 | A | A | B | |
N/L | 1.42 | 1.35 | 1.31 | 1.9 | 2.3 | 2.8 | A | B | C | |
比较例2-13 | N/N | 1.45 | 1.38 | 1.29 | 1.1 | 2.3 | 3.0 | A | B | C |
H/H | 1.39 | 1.32 | 1.18 | 1.6 | 2.5 | 3.2 | A | B | D | |
N/L | 1.43 | 1.33 | 1.20 | 2.3 | 2.8 | 3.8 | A | C | D | |
比较例2-14 | N/N | 1.43 | 1.27 | 1.13 | 2.2 | 2.6 | 3.2 | B | C | E |
H/H | 1.47 | 1.15 | 0.96 | 1.9 | 2.7 | 3.5 | B | D | F | |
N/L | 1.35 | 1.09 | 0.91 | 3.0 | 3.7 | 4.4 | C | D | E | |
比较例2-15 | N/N | 1.46 | 1.34 | 1.21 | 1.9 | 2.5 | 3.3 | A | B | C |
H/H | 1.45 | 1.30 | 1.15 | 1.6 | 2.7 | 3.5 | A | C | E | |
N/L | 1.40 | 1.26 | 1.10 | 2.4 | 3.2 | 4.0 | B | C | E |
(表-2-10)在LBP-2030改造机上的耐久评价结果(Q/M,M/S,耐磨性,耐污染性)
环境 | Q/M(Mc/Kg) | M/S(dg/m2) | 耐磨性 | 耐污染性 | |||||
初期 | 2万枚 | 初期 | 2万枚 | 初期Ra(μm) | 耐久试验后Ra(μm) | 削去量(μm) | |||
实施例2-15 | N/N | 46.2 | 41.6 | 0.80 | 0.72 | 0.82 | 0.77 | 1.3 | A |
H/H | 40.8 | 35.7 | 0.75 | 0.64 | 0.82 | 0.74 | 1.6 | A | |
N/L | 49.1 | 42.5 | 0.86 | 0.74 | 0.82 | 0.78 | 1.1 | A | |
实施例2-16 | N/N | 43.5 | 38.0 | 0.78 | 0.69 | 0.79 | 0.72 | 1.7 | A |
H/H | 36.4 | 31.1 | 0.72 | 0.60 | 0.79 | 0.68 | 2.1 | B | |
N/L | 47.6 | 40.6 | 0.83 | 0.71 | 0.79 | 0.74 | 1.4 | B | |
实施例2-17 | N/N | 45.7 | 38.5 | 0.81 | 0.69 | 0.83 | 0.79 | 1.1 | B |
H/H | 41.5 | 34.2 | 0.74 | 0.61 | 0.83 | 0.77 | 1.4 | A | |
N/L | 47.3 | 36.7 | 0.87 | 0.65 | 0.83 | 0.76 | 1.0 | B | |
比较例2-13 | N/N | 40.0 | 31.2 | 0.79 | 0.58 | 0.93 | 0.80 | 2.5 | B |
H/H | 32.9 | 24.1 | 0.73 | 0.52 | 0.93 | 0.72 | 3.2 | C | |
N/L | 44.6 | 25.6 | 0.84 | 0.51 | 0.93 | 0.82 | 2.1 | C | |
比较例2-14 | N/N | 46.6 | 24.6 | 0.77 | 0.52 | 0.87 | 0.86 | 1.0 | D |
H/H | 40.2 | 18.6 | 0.74 | 0.46 | 0.87 | 0.85 | 1.3 | C | |
N/L | 51.2 | 19.5 | 0.78 | 0.43 | 0.87 | 0.84 | 0.8 | D | |
比较例2-15 | N/N | 46.7 | 29.0 | 0.80 | 0.57 | 0.88 | 0.85 | 1.2 | B |
H/H | 40.1 | 22.6 | 0.74 | 0.50 | 0.88 | 0.82 | 1.4 | C | |
N/L | 49.9 | 23.1 | 0.85 | 0.49 | 0.88 | 0.83 | 1.0 | D |
(调色剂制造例3-1)
在4口烧瓶内投入二甲苯300份,一边搅拌一边由氮充分置换容器内后,升温使其回流,在该回流下在4小时内滴加苯乙烯68.8份、丙烯酸正丁酯22份、马来酸单丁酯9.2份、及过氧化二叔丁基1.8份的混合液,然后保持2小时,结束聚合,脱溶剂后获得聚合物L1。进行该聚合物L1的GPC测定,得到峰值分子量为15,0000。
然后,在4口烧瓶内投入脱气水180份和聚乙烯醇的2%水溶液20份后,加入苯乙烯74.9份、丙烯酸正丁酯20份、马来酸单丁酯5.0份、及2,2-双(4,4二叔丁基过氧基环己基)丙烷0.2份的混合液,进行搅拌,获得悬浮液。用氮对烧瓶内进行充分置换后,升温到90℃,开始聚合。在相同温度保持24小时,完成聚合,获得聚合物H1。此后,过滤分离聚合物H1,干燥后,进行GPC测定,结果为峰值分子量为800,000。按70∶30的质量比在二甲苯溶液中混合聚合物L1和聚合物H1,获得粘结树脂3-1。
预先均匀混合上述粘结树脂100份、磁性氧化铁(平均粒子直径:0.20μm,在795.8kA/m磁场的特性Hc:9.2Ka/m磁场下的特性Hc:9.2kA/m,σs:82Am2/kg,σr:11.5Am2/kg)90份,单偶氮金属配位化合物(带负电控制剂)3份,石蜡(熔点75℃,针入度(25℃)6.5mm,由GPC测定的数平均分子量(聚乙烯换算)390)3份,及聚丙烯蜡(熔点143℃,针入度(25℃)0.5mm,由GPC测定的数均分子量(聚乙烯换算)1010)3份,由加热到130℃的双螺杆挤出机对其进行熔融混合。冷却获得的混合物后,由锤式粉碎机进行粗粉碎,获得作为调色剂制造用粉体原料的粉体原料3-A(粗粉碎物)。
由图16所示装置系统对粉体原料3-A进行粉碎和分级。机械式粉碎机301使用塔波(Turbo)工业(株)制塔波粉碎机T-250型,使图17所示转子314与定子310的间隔为1.5mm,使转子314的周速为130m/s。
在本实施例中,由台式第1定量供给机315按40kg/h的比例将由粗粉碎物组成的粉体原料供给机械式粉碎机301进行粉碎。由机械式粉碎机301粉碎后的粉体原料与来自排气扇224的吸引空气一道由旋风集料筒29捕集,导入至第2定量供给机。此时由机械式粉碎机301粉碎获得的微粉碎品的重量平均直径为6.6μm,粒径为4.0μm以下的粒子为40.3个数%,而且粒径为10.1μm或更大的粒子占2.9体积%,具有集中的粒度分布。
然后,由气流式分级机将上述机械式粉碎机301粉碎获得的微粉碎品中的粗粉体和微粉体除去,获得分级品(中粉体)。相对该分级品100份,由亨舍尔(Henschel)混合机(FM-75型,三井三池化工机(株)制造)外添添加疏水性二氧化硅微粉体(BET120m2/g)1.0份,获得作为评价用的单成分系磁性显影剂的调色剂E-1。
(实施例3-1)
由下述方法制作显影套筒。首先,按下述配合比制作设于显影套筒表面的树脂涂层的涂覆液。
·可熔酚醛树脂溶液(含有50%甲醇) 400份质量
·石墨化粒子A-3-1 40份质量
·石墨粒子B-3-1 40份质量
·导电性炭黑 20份质量
·导电性球状粒子C-3-1 15份质量
·异丙醇 280份质量
作为石墨化粒子,使用这样制成的石墨化粒子A-3-1,即,从煤焦油沥青用溶剂分离提取β-树脂并对其进行加氢、重质化处理,然后由甲苯除去溶剂可溶成分,获得疏松中间相沥青。对该疏松中间相沥青粉末进行微粉碎,在空气中、约300℃对其进行氧化处理,然后,在氮气氛下、3000℃进行热处理,并进一步分级,获得个数平均粒径为3.84μm的石墨化粒子A-3-1。表-3-1a和表-3-1b示出石墨化粒子A-3-1的物性。关于鳞片状或针状石墨,使用表-3-2所示那样的石墨B-3-1。
作为球状粒子,使用这样制成的球状导电性碳粒子(球状粒子C-3-1),即,在个数平均粒径7.8μm的球状酚醛树脂粒子100份中使用Raikai砂磨机(自动研钵,石川工厂制造),均匀地涂覆个数平均粒径为2μm以下的煤系疏松中间相沥青粉末14份,在空气中、280℃进行热稳定化处理后,在氮气氛下、2,000℃焙烧,从而石墨化,进一步分级后,获得个数平均粒径11.7μm的球状粒子C-3-1。该球状粒子C-3-1的真密度为1.48g/cm3,体积电阻为8.5×10-2Ω·cm,球状粒子的长径/短径比为1.07。
使用玻璃珠由砂磨机分散上述材料。作为分散方法,由异丙醇的一部分稀释可熔酚醛树脂溶液(含有50%甲醇)。添加导电性碳黑、石墨化粒子A-3-1、石墨B-3-1,由将直径1mm的玻璃珠作为介质粒子的砂磨机分散。在这里,将分散了的上述导电性球状粒子C-3-1进一步添加到余留的异丙醇中,进一步由砂磨机分散,获得涂覆液。
使用该涂覆液,由喷涂法在外径20mmφ的铝制圆筒管上形成导电性涂层,接着由热风干燥炉在150℃下加热30分钟,使导电性涂层干燥并硬化,制作显影剂承载体D-1。该显影剂承载体D-1的导电性涂层的物性示于表-3-3a至表-3-3d。
在显影剂承载体D-1的评价中,使用市场上出售的激光打印机Laser jet HP9000(惠普公司制造),对显影剂使用调色剂E-1进行评价。
(评价)
对下述列举的评价项目进行耐久试验,进行实施例和比较例的各显影剂承载体的评价。在表-3-4a和表-3-4b中,示出低温低湿下的图像浓度的耐久性、耐久灰雾、耐久叠影、耐磨性、耐污染性的评价结果。在表-3-5a和表-3-5b中示出常温常湿下的图像浓度的耐久性、耐久灰雾、耐久叠影、耐磨性、耐污染性的评价结果。另外,在表-3-6a和表-3-6b中示出高温高湿下的图像浓度的耐久性、文字清晰性的耐久性、耐久叠影、耐磨性、耐污染性的评价结果。
作为耐久试验环境,在低温低湿(L/L)下、常温常湿(N/N)下、及高温/高湿(H/H)下这样3个耐久环境进行。具体地说,低温低湿(L/L)为15℃/10%RH的环境,常温常湿(N/N)为24℃/55%RH的环境,高温/高湿(H/H)为32.5℃/85%RH的环境。
(评价方法)
(3-1)图像浓度
使用反射浓度计RD918(马克贝斯制),按5点测定全打印时的全黑部的浓度,将其平均值作为图像浓度。
(3-2)叠影
在图像前端部(套筒回转第1周)对全白部与全黑部相邻的图像进行显影,主要由目测比较出现于第2周以后的半色调上的全白痕迹的浓度差,作为图像浓度测定的考虑。评价结果由下述指标表示。
A:浓淡差完全看不到。
B:为在某些观看角度稍可确认浓淡差的程度。
C:由目测可看到浓淡差,但图像的浓度差在0.01以内。
D:边缘可确认不明显的程度的浓淡差,但为可实用的程度。
E:浓淡差稍明显,处于实用程度下限。
F:浓淡差可明显确认,可作为图像浓度差确认。比实用程度差。
G:浓淡差非常大,反射浓度计测定的浓度差为0.05或更大。
(3-3)灰雾
测定全白图像的反射率,并测定未使用的转印纸的反射率,将它们的差值(全自图像的反射率的最低值-未使用转印纸的反射率的最高值)的值作为灰雾浓度,由该数值示出灰雾的程度。相对于灰雾浓度的灰雾的估计值如下。其中,反射率的测定随机地进行10次测定。反射率由TC-6DS(东京电色制)测定。
1.5以下:基本没有。
1.5~2.5:不注意看则看不到。
2.5~2.5:逐渐变得可识别灰雾。
4.0:在实用程度下限,随便一看即可识别。
5.0或更大:非常差。
(3-4)文字清晰性
将在高温高湿环境下(32.5℃,85%)印出的转印纸上的文字放大约30倍,根据以下的评价基准进行评价。
A:线条非常清晰,基本上没有飞散。
B:为稍飞散的程度,线条较清晰。
C:飞散多一些,感觉到线条模糊。
D:不到C的程度。
(3-5)涂层的耐磨性
在耐久试验前后测定显影剂承载体表面的算术平均粗糙度(Ra)。
(3-6)树脂涂层的耐污染性
使用SEM观察耐久试验后的显影剂承载体表面,根据下述的基准对调色剂污染的程度进行评价。
A:观察到轻微的污染。
B:稍观察到污染。
C:部分观察到污染。
D:观察到显著的污染。
(实施例3-2)
除将用于实施例3-1的涂覆液的石墨化粒子A-3-1的添加量从40份改变成10份、将石墨B-3-1的添加量从40份改变到70份以外,与实施例3-1同样地制作显影剂承载体D-2。该显影剂承载体D-2的导电性涂层的物性示于表-3-3a至表-3-3d。使用D-2的显影剂承载体,供给调色剂E-1,与实施例3-1同样地进行耐久评价试验。
(实施例3-3)
除将用于实施例3-1的涂覆液的石墨化粒子A-3-1的添加量从40份改变成70份、将石墨B-3-1的添加量从40份改变到10份以外,与实施例3-1同样地制作显影剂承载体D-3。该显影剂承载体D-3的导电性涂层的物性示于表-3-3a至表-3-3d。使用D-3的显影剂承载体,供给调色剂E-1,与实施例3-1同样地进行耐久评价试验。
(实施例3-4)
作为石墨化粒子,使用这样制成的石墨化粒子A-3-2,即,从煤焦油沥青用溶剂分离提取β-树脂并对其进行加氢、重质化处理,然后由甲苯除去溶剂可溶成分,获得疏松中间相沥青,对该疏松中间相沥青粉末进行微粉碎,在空气中、约300℃对其进行氧化处理,然后,在氮气氛下、3,200℃进行热处理,并进一步分级,获得个数平均粒径为3.65μm的石墨化粒子A-3-2。表-3-1a和表-3-1b示出石墨化粒子A-3-2的物性。
除了使用A-3-2代替实施例3-1的涂覆液所用的石墨化粒子A-3-1外,与实施例3-1同样地制作显影剂承载体D-4。该显影剂承载体D-4的导电涂层的物性示于表-3-3a至表-3-3d。使用D-4的显影剂承载体,供给调色剂E-1,与实施例3-1同样地进行耐久评价试验。
(实施例3-5)
作为石墨化粒子,使用这样制成的石墨化粒子A-3-3,即,从煤焦油沥青用溶剂分离提取β-树脂并对其进行加氢、重质化处理,然后由甲苯除去溶剂可溶成分,获得疏松中间相沥青,对该疏松中间相沥青粉末进行微粉碎,在空气中、约300℃对其进行氧化处理,然后,在氮气氛下、2,300℃进行热处理,并进一步分级,获得个数平均粒径为3.55μm的石墨化粒子A-3-3。表-3-1a和表-3-1b示出石墨化粒子A-3-3的物性。
除了使用A-3-3代替实施例3-1的涂覆液所用的石墨化粒子A-3-1外,与实施例3-1同样地制作显影剂承载体D-5。该显影剂承载体D-5的导电涂层的物性示于表-3-3a至表-3-3d。使用D-5的显影剂承载体,供给调色剂E-1,与实施例3-1同样地进行耐久评价试验。
(实施例3-6)
作为石墨化粒子,使用这样制成的石墨化粒子A-3-4,即,从煤焦油沥青用溶剂分离提取β-树脂并对其进行加氢、重质化处理,然后由甲苯除去溶剂可溶成分,获得疏松中间相沥青,对该疏松中间相沥青粉末进行微粉碎,在空气中、约300℃对其进行氧化处理,然后,在氮气氛下、2,000℃进行热处理,并进一步分级,获得个数平均粒径为3.71μm的石墨化粒子A-3-4。表-3-1a和表-3-1b示出石墨化粒子A-3-4的物性。
除了使用A-3-4代替实施例3-1的涂覆液所用的石墨化粒子A-3-1外,与实施例3-1同样地制作显影剂承载体D-6。该显影剂承载体D-6的导电涂层的物性示于表-3-3a至表-3-3d。使用D-6的显影剂承载体,供给调色剂E-1,与实施例3-1同样地进行耐久评价试验。
(实施例3-7)
作为石墨化粒子,使用这样制成的石墨化粒子A-3-5,即,从煤焦油沥青用溶剂分离提取β-树脂并对其进行加氢、重质化处理,然后由甲苯除去溶剂可溶成分,获得疏松中间相沥青,对该疏松中间相沥青粉末进行微粉碎,在空气中、约300℃对其进行氧化处理,然后,在氮气氛下、3,000℃进行热处理,并进一步分级,获得个数平均粒径为9.62μm的石墨化粒子A-3-5。表-3-1a和表-3-1b示出石墨化粒子A-3-5的物性。
除了使用A-3-5代替实施例3-1的涂覆液所用的石墨化粒子A-3-1、将导电性球状粒子C-3-1的加入量从20份改变为10份以外,与实施例3-1同样地制作显影剂承载体D-7。该显影剂承载体D-7的导电涂层的物性示于表-3-3a至表-3-3d。使用D-7的显影剂承载体,供给调色剂E-1,与实施例3-1同样地进行耐久评价试验。
(实施例3-8)
作为石墨化粒子,使用这样制成的石墨化粒子A-3-6,即,从煤焦油沥青用溶剂分离提取β-树脂并对其进行加氢、重质化处理,然后由甲苯除去溶剂可溶成分,获得疏松中间相沥青,对该疏松中间相沥青粉末进行微粉碎,在空气中、约300℃对其进行氧化处理,然后,在氮气氛下、2,300℃进行热处理,并进一步分级,获得个数平均粒径为21.5μm的A-3-6。表-3-1a和表-3-1b示出石墨化粒子A-3-6的物性。
除了使用A-3-6代替实施例3-1的涂覆液所用的石墨化粒子A-3-1、不添加导电性球状粒子C-3-1以外,与实施例3-1同样地制作显影剂承载体D-8。该显影剂承载体D-8的导电涂层的物性示于表-3-3a至表-3-3d。使用D-8的显影剂承载体,供给调色剂E-1,与实施例3-1同样地进行耐久评价试验。
(实施例3-9)
作为石墨化粒子,使用这样制成的石墨化粒子A-3-7,即,从煤焦油沥青用溶剂分离提取β-树脂并对其进行加氢、重质化处理,然后由甲苯除去溶剂可溶成分,获得疏松中间相沥青,对该疏松中间相沥青粉末进行微粉碎,在空气中、约300℃对其进行氧化处理,然后,在氮气氛下、2,300℃进行热处理,并进一步分级,获得个数平均粒径为1.72μm的A-3-7。表-3-1a和表-3-1b示出石墨化粒子A-3-7的物性。
除了使用A-3-7代替实施例3-1的涂覆液所用的石墨化粒子A-3-1以外,与实施例3-1同样地制作显影剂承载体D-9。该显影剂承载体D-9的导电涂层的物性示于表-3-3a至表-3-3d。使用D-9的显影剂承载体,供给调色剂E-1,与实施例3-1同样地进行耐久评价试验。
(实施例3-10)
作为石墨化粒子,使用这样制成的石墨化粒子A-3-8,即,对煤系重质油进行热处理,对获得的的中间碳微球进行清洗、干燥后,由喷雾磨进行机械分散,在氮气氛下、1,200℃进行一次热处理使其碳化,接着,由喷雾磨进行二次分散,然后在氮气氛下、2,800℃进行热处理,并进一步分级,获得个数平均粒径为4.81μm的A-3-8。表-3-1a和表-3-1b示出石墨化粒子A-3-8的物性。
除了使用A-3-8代替实施例3-1的涂覆液所用的石墨化粒子A-3-1以外,与实施例3-1同样地制作显影剂承载体D-10。该显影剂承载体D-10的导电涂层的物性示于表-3-3a至表-3-3d。使用D-10的显影剂承载体,供给调色剂E-1,与实施例3-1同样地进行耐久评价试验。
(实施例3-11)
作为石墨化粒子,使用这样制成的石墨化粒子A-3-9,即,对煤系重质油进行热处理,对获得的的中间碳微球进行清洗、干燥后,由喷雾磨进行机械分散,在氮气氛下、1,200℃进行一次热处理使其碳化,接着,由喷雾磨进行二次分散,然后在氮气氛下、2,300℃进行热处理,并进一步分级,获得个数平均粒径为4.92μm的A-3-9。表-3-1a和表-3-1b示出石墨化粒子A-3-9的物性。
除了使用A-3-9代替实施例3-1的涂覆液所用的石墨化粒子A-3-1以外,与实施例3-1同样地制作显影剂承载体D-11。该显影剂承载体D-11的导电涂层的物性示于表-3-3a至表-3-3d。使用D-11的显影剂承载体,供给调色剂E-1,与实施例3-1同样地进行耐久评价试验。
(实施例3-12)
除了将实施例3-1的涂覆液所用的石墨B-3-1改变成个数平均粒径为4.12μm的石墨以外,与实施例3-1同样地制作显影剂承载体D-12。石墨B-3-2的物性示于表3-2,该显影剂承载体D-12的导电涂层的物性示于表-3-3a至表-3-3d。使用D-12的显影剂承载体,供给调色剂E-1,与实施例3-1同样地进行耐久评价试验。
(实施例3-13)
除了使用A-3-2代替实施例3-12的涂覆液所用的石墨化粒子A-3-1以外,与实施例3-12同样地制作显影剂承载体D-13。该显影剂承载体D-13的导电涂层的物性示于表-3-3a至表-3-3d。使用D-13的显影剂承载体,供给调色剂E-1,与实施例3-1同样地进行耐久评价试验。
(实施例3-14)
除了使用A-3-4代替实施例3-12的涂覆液所用的石墨化粒子A-3-1以外,与实施例3-12同样地制作显影剂承载体D-14。该显影剂承载体D-14的导电涂层的物性示于表-3-3a至表-3-3d。使用D-14的显影剂承载体,供给调色剂E-1,与实施例3-1同样地进行耐久评价试验。
(比较例3-1)
作为石墨化粒子,使用这样制成的石墨化粒子A-3-10,即,从煤焦油沥青用溶剂分离提取β-树脂并对其进行加氢、重质化处理,然后由甲苯除去溶剂可溶成分,获得疏松中间相沥青,对该疏松中间相沥青粉末进行微粉碎,在空气中、约300℃对其进行氧化处理,然后,在氮气氛下、1,500℃进行热处理,并进一步分级,获得个数平均粒径为3.91μm的A-3-10。表-3-1a和表-3-1b示出石墨化粒子A-3-10的物性。
除了使用A-3-10代替实施例3-1的涂覆液所用的石墨化粒子A-3-1以外,与实施例3-1同样地制作显影剂承载体d-1。该显影剂承载体d-1的导电涂层的物性示于表-3-3a至表-3-3d。使用d-1的显影剂承载体,供给调色剂E-1,与实施例3-1同样地进行耐久评价试验。
(比较例3-2)
作为石墨化粒子,使用这样制成的石墨化粒子A-3-11,即,从煤焦油沥青用溶剂分离提取β-树脂并对其进行加氢、重质化处理,然后由甲苯除去溶剂可溶成分,获得疏松中间相沥青,对该疏松中间相沥青粉末进行微粉碎,在空气中、约300℃对其进行氧化处理,然后,在氮气氛下、3,500℃进行热处理,并进一步分级,获得个数平均粒径为3.85μm的A-3-11。表-3-1a和表-3-1b示出石墨化粒子A-3-11的物性。
除了使用A-3-11代替实施例3-1的涂覆液所用的石墨化粒子A-3-11以外,与实施例3-1同样地制作显影剂承载体d-2。该显影剂承载体d-2的导电涂层的物性示于表-3-3a至表-3-3d。使用d-2的显影剂承载体,供给调色剂E-1,与实施例3-1同样地进行耐久评价试验。
(比较例3-3)
作为石墨化粒子,使用这样制成的石墨化粒子A-3-12,即,对煤系重质油进行热处理,对获得的的中间碳微球进行清洗、干燥后,由喷雾磨进行机械分散,在氮气氛下、1,200℃进行一次热处理使其碳化,接着,由喷雾磨进行二次分散,然后在氮气氛下、3,200℃进行热处理,并进一步分级,获得个数平均粒径为4.85μm的A-3-12。表-3-1a和表-3-1b示出石墨化粒子A-3-12的物性。
除了使用A-3-12代替实施例3-1的涂覆液所用的石墨化粒子A-3-1以外,与实施例3-1同样地制作显影剂承载体d-3。该显影剂承载体d-3的导电涂层的物性示于表-3-3a至表-3-3d。使用d-3的显影剂承载体,供给调色剂E-1,与实施例3-1同样地进行耐久评价试验。
(比较例3-4)
作为石墨化粒子,使用这样制成的石墨化粒子A-3-13,即,在氮气氛下、2,200℃焙烧个数平均粒径为6.40μm的球状酚醛树脂粒子,使其石墨化,并进一步分级,获得个数平均粒径为5.30μm的A-3-13。表-3-1a和表-3-1b示出石墨化粒子A-3-13的物性。
除了使用A-3-13代替实施例3-1的涂覆液所用的石墨化粒子A-3-1以外,与实施例3-1同样地制作显影剂承载体d-4。该显影剂承载体d-4的导电涂层的物性示于表-3-3a至表-3-3d。使用d-4的显影剂承载体,供给调色剂E-1,与实施例3-1同样地进行耐久评价试验。
(比较例3-5)
作为石墨化粒子,使用这样制成的石墨化粒子A-3-14,即,通过在2,600℃焙烧焦炭和焦油沥青而使其石墨化,并进一步分级,获得个数平均粒径为5.52μm的A-3-14。表-3-1a和表-3-1b示出石墨化粒子A-3-14的物性。
除了使用A-3-14代替实施例3-1的涂覆液所用的石墨化粒子A-3-1以外,与实施例3-1同样地制作显影剂承载体d-5。该显影剂承载体d-5的导电涂层的物性示于表-3-3a至表-3-3d。使用d-5的显影剂承载体,供给调色剂E-1,与实施例3-1同样地进行耐久评价试验。
(比较例3-6)
除了不使用实施例3-1的涂覆液所用的石墨化粒子A-3-1、使用80份质量的石墨B-3-1以外,与实施例3-1同样地制作显影剂承载体d-6。该显影剂承载体d-6的导电涂层的物性示于表-3-3a至表-3-3d。使用d-6的显影剂承载体,供给调色剂E-1,与实施例3-1同样地进行耐久评价试验。
(调色剂制造例3-2)
作为调色剂,使用下述原料。
·苯乙烯-丙烯酸树脂 100份质量
·磁铁矿 85份质量
·正带电控制剂(三苯基甲烷化合物) 2份质量
·烃系蜡 3份质量
由亨舍尔(Henschel)混合机对上述材料进行混合,由双螺杆挤出机进行熔融捏合分散。混合物冷却后,由使用射流的粉碎机进行微粉碎后,并使用气流式分级机进行分级,获得重量平均粒径为7.5μm、并且具有4μm以下的粒子的个数比例为20.0%、10.1μm或更大的粒子的质量比例为12.0%的分布的分级品。然后,相对上述分级品100份质量由亨舍尔混合机外添混合疏水性胶体二氧化硅1.0份质量,形成评价用的作为单成分磁性调色剂的调色剂E-2。
(实施例3-15)
·可熔酚醛树脂溶液(含有50%甲醇) 400份质量
·石墨化粒子A-3-1 40份质量
·石墨B-3-1 40份质量
·导电性炭黑 20份质量
·导电性球状粒子C-3-2 20份质量
·异丙醇 200份质量
作为球状粒子,使用这样制成的球状导电性碳粒子(球状粒子C-3-2),即,在个数平均粒径5.5μm的球状酚醛树脂粒子100份质量中使用Raikai砂磨机(自动研钵,石川工厂制造),均匀地涂覆个数平均粒径为1.5μm以下的煤系疏松中间相沥青粉末14份质量,在空气中、280℃进行热稳定化处理后,在氮气氛下、2,000℃焙烧,从而石墨化,进一步分级后,获得个数平均粒径5.0μm的球状导电性碳粒子(球状粒子C-3-2)。该球状粒子C-3-2的真密度为1.50g/cm3,体积电阻为7.5×10-2Ω·cm,球状粒子的长径/短径比为1.07。
使用玻璃珠由砂磨机分散上述材料。作为分散方法,由异丙醇的一部分稀释可熔酚醛树脂溶液(含有50%甲醇)。添加导电性碳黑、石墨化粒子A-3-1、石墨B-3-1,由将直径1mm的玻璃珠作为介质粒子的砂磨机分散。在这里,进一步添加分散于余留的异丙醇中的上述导电性球状粒子C-3-2,进一步由砂磨机分散,获得涂覆液。
对铝制圆筒管进行磨削加工,使得外径为32mmφ,表面粗糙度Ra=0.2μm,起伏为5~10μm左右,准备在单侧将显影套筒用凸缘安装到其上的工件。使工件立起到回转台,在罩住套筒端部的状态下使其回转,由喷枪在按一定速度下降的同时将涂覆液喷涂到工件。由通风式干燥机在150℃下干燥硬化30分钟,形成树脂表面涂层,获得显影剂承载体D-15。
在该显影套筒安装磁铁,配合不锈钢制凸缘。评价机使用将佳能公司制复印机GP605改造成70张机获得的设备。一边补给调色剂E-2,一边实施直到20万张的连续耐久试验,进行评价。评价时将综合的图像评价和涂层的耐久性作为判断基准。环境为24℃/10%的常温低湿(N/L)环境、24℃/55%的常温常湿(N/N)环境、30℃/80%的高温高湿(H/H)。结果示于表-3-7a和表-3-7b。图像质量和耐久性都获得了良好的结果。
(评价)
(3-1)图像浓度
使用反射浓度计RD918(马克贝斯(Macbeth)制),对图像比例5.5%的试验图上的5mmφ黑圆的复印图像浓度进行反射浓度测定,对5个不同的点分别进行测定,取5点平均值作为图像浓度。
(3-2)灰雾浓度
测定适宜显影条件下形成的全白图像的反射率,并测定未使用的转印纸的反射率,将(全白图像的反射率的最低值-未使用转印纸的反射率的最高值)的值作为灰雾浓度。反射率由TC-6DS(东京电色制)测定。在这里,当由目测判断测定值的场合,1.5以下为基本上不能由目测确认的程度,约2.0~3.0为注意看时可看到的程度,4.0或更大时,为随便看即可确认的程度。
(3-3)斑点(图像不良)
进行全黑、半色调、线条图像等各种图像的图像形成,并参考此时用目测观察显影套筒上的波状不均匀和斑点(斑点状不均匀)等在套筒上的调色剂涂覆不良的结果,根据下述指标示出评价结果。
A:完全看不到斑点。
B:在半色调图像上可看到轻微的斑点。
C:在半色调图像可看到一些斑点,但为实用程度下限。
D:在全黑图像上也可看到斑点,为不能实用的程度。
E:在全黑图像上也可看到明显的斑点。
(3-4)套筒叠影
在经过全白图像后,使用在图像的图的套筒一周部分的白上放置全黑的粗文字或象形图像、将余下部分作为半色调的图像的图,评价在半色调上发生怎样程度的粗文字和象形图像的叠影。
A:浓淡差完全看不到。
B:可看到轻微的浓淡差。
C:稍可看到浓淡差,为实用程度下限。
D:可看到浓淡差,为不能实用的程度。
E;可看到明显的浓淡差
(3-5)由调色剂产生的套筒污染和融着(耐污染和耐融着)
在各环境下形成国家进行评价后,拆下显影套筒,由电场放射型-扫描型显微镜(FE-SEM)观察套筒,按下述指标示出评价结果。
A:完全看不到污染和融着。
B:可看到轻微的污染和融着。
C:可看到一些污染和融着,处于实用程度的下限。
D:可看到污染和融着,为不可实用的程度。
E:可看到显著污染和融着。
(3-6)涂层的耐磨性
在耐久试验前后测定显影剂承载体表面的算术平均粗糙度(Ra)。
(实施例3-16)
除了使用A-3-2代替实施例3-15的涂覆液所用的石墨化粒子A-3-1以外,与实施例3-15同样地制作显影剂承载体D-16。该显影剂承载体D-16的导电性涂层的物性示于表-3-3a至表-3-3d。使用D-16的显影剂承载体,供给调色剂E-2,与实施例3-15同样地进行耐久评价试验。
(实施例3-17)
除了使用A-3-3代替实施例3-15的涂覆液所用的石墨化粒子A-3-1以外,与实施例3-15同样地制作显影剂承载体D-17。该显影剂承载体D-17的导电涂层的物性示于表-3-3a至表-3-3d。使用D-17的显影剂承载体,供给调色剂E-2,与实施例3-15同样地进行耐久评价试验。
(实施例3-18)
除了使用A-3-4代替实施例3-15的涂覆液所用的石墨化粒子A-3-1以外,与实施例3-15同样地制作显影剂承载体D-18。该显影剂承载体D-18的导电涂层的物性示于表-3-3a至表-3-3d。使用D-18的显影剂承载体,供给调色剂E-2,与实施例3-15同样地进行耐久评价试验。
(实施例3-19)
除了使用A-3-9代替实施例3-15的涂覆液所用的石墨化粒子A-3-1以外,与实施例3-15同样地制作显影剂承载体D-19。该显影剂承载体D-19的导电涂层的物性示于表-3-3a至表-3-3d。使用D-19的显影剂承载体,供给调色剂E-2,与实施例3-15同样地进行耐久评价试验。
(比较例3-7)
除了使用A-3-10代替实施例3-15的涂覆液所用的石墨化粒子A-3-1以外,与实施例3-15同样地制作显影剂承载体d-7。该显影剂承载体d-7的导电性涂层的物性示于表-3-3a至表-3-3d。使用d-7的显影剂承载体,供给调色剂E-2,与实施例3-15同样地进行耐久评价试验。
(比较例3-8)
除了使用A-3-11代替实施例3-15的涂覆液所用的石墨化粒子A-3-1以外,与实施例3-15同样地制作显影剂承载体d-8。该显影剂承载体d-8的导电性涂层的物性示于表-3-3a至表-3-3d。使用d-8的显影剂承载体,供给调色剂E-2,与实施例3-15同样地进行耐久评价试验。
(比较例3-9)
除了使用A-3-12代替实施例3-15的涂覆液所用的石墨化粒子A-3-1以外,与实施例3-15同样地制作显影剂承载体d-9。该显影剂承载体d-9的导电涂层的物性示于表-3-3a至表-3-3d。使用d-9的显影剂承载体,供给调色剂E-2,与实施例3-15同样地进行耐久评价试验。
(比较例3-10)
除了不使用实施例3-15的涂覆液所用的石墨化粒子A-3-1并且使用80份质量石墨B-3-1以外,与实施例3-15同样地制作显影剂承载体d-10。该显影剂承载体d-10的导电涂层的物性示于表-3-3a至表-3-3d。使用d-10的显影剂承载体,供给调色剂E-2,与实施例3-15同样地进行耐久评价试验。
表-3-1a:石墨化粒子的物性
粒子类型 | 石墨化度p(002) | 点阵间距()d(002) | |
A-3-1 | 疏松中间相沥青粒子 | 0.43 | 3.3658 |
A-3-2 | 疏松中间相沥青粒子 | 0.26 | 3.3598 |
A-3-3 | 疏松中间相沥青粒子 | 0.70 | 3.3983 |
A-3-4 | 疏松中间相沥青粒子 | 0.94 | 3.4312 |
A-3-5 | 疏松中间相沥青粒子 | 0.26 | 3.3590 |
A-3-6 | 疏松中间相沥青粒子 | 0.46 | 3.3682 |
A-3-7 | 疏松中间相沥青粒子 | 0.51 | 3.3759 |
A-3-8 | 中间碳微球 | 0.31 | 3.3656 |
A-3-9 | 中间碳微球 | 0.53 | 3.3789 |
A-3-10 | 疏松中间相沥青粒子 | 1.08 | 3.4492 |
A-3-11 | 疏松中间相沥青粒子 | 0.17 | 3.3566 |
A-3-12 | 中间碳微球 | 0.08 | 3.3502 |
A-3-13 | 酚醛树脂粒子 | 无法测定 | 无法测定 |
A-3-14 | 焦炭和煤焦油沥青 | 0.11 | 3.3550 |
表-3-1b:石墨化粒子的物性
粒子种类 | 焙烧温度(℃) | 平均圆形度(SF-1) | 粒径(μm) |
A-3-1 | 3000 | 0.68 | 3.84 |
A-3-2 | 3200 | 0.70 | 3.65 |
A-3-3 | 2300 | 0.72 | 3.55 |
A-3-4 | 2000 | 0.67 | 3.71 |
A-3-5 | 3000 | 0.71 | 9.62 |
A-3-6 | 2300 | 0.71 | 21.5 |
A-3-7 | 300 | 0.69 | 1.72 |
A-3-8 | 2800 | 0.75 | 4.81 |
A-3-9 | 2300 | 0.77 | 4.90 |
A-3-10 | 1500 | 0.69 | 3.91 |
A-3-11 | 3500 | 0.70 | 3.85 |
A-3-12 | 3200 | 0.73 | 4.85 |
A-3-13 | 2200 | 0.85 | 5.30 |
A-3-14 | 2600 | 0.60 | 5.52 |
表-3-2:石墨的物性
粒子种类 | 石墨化度p(002) | 点阵间距()d(002) | 平均圆形度(SF-1) | 粒径(μm) |
B-3-1 | 0.19 | 3.5652 | 0.59 | 8.60 |
B-3-2 | 0.31 | 3.3653 | 0.64 | 4.12 |
表-3-3a:显影剂承载体
实施例及比较例 | 显影剂承载体 | 石墨化粒子g1 | 石墨g2 | 其它颜料c | 树脂B | 球形粒子R |
实施例3-1 | D-1 | A-3-1 | B-3-1 | 炭黑 | 酚醛树脂 | C-1 |
实施例3-2 | D-2 | A-3-1 | B-3-1 | 炭黑 | 酚醛树脂 | C-1 |
实施例3-3 | D-3 | A-3-1 | B-3-1 | 炭黑 | 酚醛树脂 | C-1 |
实施例3-4 | D-4 | A-3-2 | B-3-1 | 炭黑 | 酚醛树脂 | C-1 |
实施例3-5 | D-5 | A-3-3 | B-3-1 | 炭黑 | 酚醛树脂 | C-1 |
实施例3-6 | D-6 | A-3-4 | B-3-1 | 炭黑 | 酚醛树脂 | C-1 |
实施例3-7 | D-7 | A-3-5 | B-3-1 | 炭黑 | 酚醛树脂 | C-1 |
实施例3-8 | D-8 | A-3-6 | B-3-1 | 炭黑 | 酚醛树脂 | 无 |
实施例3-9 | D-9 | A-3-7 | B-3-1 | 炭黑 | 酚醛树脂 | C-1 |
实施例3-10 | D-10 | A-3-8 | B-3-1 | 炭黑 | 酚醛树脂 | C-1 |
实施例3-11 | D-11 | A-3-9 | B-3-1 | 炭黑 | 酚醛树脂 | C-1 |
实施例3-12 | D-12 | A-3-1 | B-3-2 | 炭黑 | 酚醛树脂 | C-1 |
实施例3-13 | D-13 | A-3-2 | B-3-2 | 炭黑 | 酚醛树脂 | C-1 |
实施例3-14 | D-14 | A-3-4 | B-3-2 | 炭黑 | 酚醛树脂 | C-1 |
比较例3-1 | d-1 | A-3-10 | B-3-1 | 炭黑 | 酚醛树脂 | C-1 |
比较例3-2 | d-2 | A-3-11 | B-3-1 | 炭黑 | 酚醛树脂 | C-1 |
比较例3-3 | d-3 | A-3-12 | B-3-1 | 炭黑 | 酚醛树脂 | C-1 |
比较例3-4 | d-4 | A-3-13 | B-3-1 | 炭黑 | 酚醛树脂 | C-1 |
比较例3-5 | d-5 | A-3-14 | B-3-1 | 炭黑 | 酚醛树脂 | C-1 |
比较例3-6 | d-6 | 无 | B-3-1 | 炭黑 | 酚醛树脂 | C-1 |
表-3-3b:显影剂承载体
实施例及比较例 | 显影剂承载体 | 石墨化粒子g1 | 石墨g2 | 其他颜料c | 树脂B | 球状粒子R |
实施例3-15 | D-15 | A-3-1 | B-3-1 | 炭黑 | 酚醛树脂 | C-2 |
实施例3-16 | D-16 | A-3-2 | B-3-1 | 炭黑 | 酚醛树脂 | C-2 |
实施例3-17 | D-17 | A-3-3 | B-3-1 | 炭黑 | 酚醛树脂 | C-2 |
实施例3-18 | D-18 | A-3-4 | B-3-1 | 炭黑 | 酚醛树脂 | C-2 |
实施例3-19 | D-19 | A-3-9 | B-3-1 | 炭黑 | 酚醛树脂 | C-2 |
比较例3-7 | d-7 | A-3-10 | B-3-1 | 炭黑 | 酚醛树脂 | C-2 |
比较例3-8 | d-8 | A-3-11 | B-3-1 | 炭黑 | 酚醛树脂 | C-2 |
比较例3-9 | d-9 | A-3-12 | B-3-1 | 炭黑 | 酚醛树脂 | C-2 |
比较例3-10 | d-10 | 无 | B-3-1 | 炭黑 | 酚醛树脂 | C-2 |
表-3-3c:显影剂承载体
实施例及比较例 | C/g1/g2/B/R质量比 | 涂层的体积电阻(Ω·cm) |
实施例3-1 | 0.2/0.4/0.4/2/0.2 | 1.16 |
实施例3-2 | 0.2/0.1/0.7/2/0.2 | 0.83 |
实施例3-3 | 0.2/0.7/0.1/2/0.2 | 3.42 |
实施例3-4 | 02/0.4/0.4/2/0.2 | 1.04 |
实施例3-5 | 02/0.4/0.4/2/0.2 | 1.92 |
实施例3-6 | 02/0.4/0.4/2/0.2 | 2.56 |
实施例3-7 | 02/0.4/0.4/2/0.1 | 1.38 |
实施例3-8 | 0.2/0.4/0.4/2/0 | 1.91 |
实施例3-9 | 0.2/0.1/0.7/2/0.2 | 0.75 |
实施例3-10 | 0.2/0.4/0.4/2/0.2 | 1.34 |
实施例3-11 | 0.2/0.4/0.4/2/0.2 | 1.20 |
实施例3-12 | 0.2/0.4/0.4/2/0.2 | 1.41 |
实施例3-13 | 0.2/0.4/0.4/2/0.2 | 0.95 |
实施例3-14 | 0.2/0.4/0.4/2/0.2 | 1.22 |
比较例3-1 | 0.2/0.4/0.4/2/0.2 | 6.24 |
比较例3-2 | 0.2/0.4/0.4/2/0.2 | 0.69 |
比较例3-3 | 0.2/0.4/0.4/2/0.2 | 0.75 |
比较例3-4 | 0.2/0.4/0.4/2/0.2 | 1.14 |
比较例3-5 | 0.2/0.4/0.4/2/0.2 | 1.36 |
比较例3-6 | 0.2/0/0.8/2/0.2 | 0.49 |
表-3-3d:显影剂承载体
实施例及比较例 | C/g1/g2/B/R质量比 | 涂层的体积电阻(Ω·cm) |
实施例3-15 | 0.2/0.4/0.4/2.5/0.2 | 3.12 |
实施例3-16 | 0.2/0.4/0.4/2.5/0.2 | 2.48 |
实施例3-17 | 0.2/0.4/0.4/2.5/0.2 | 4.05 |
实施例3-18 | 0.2/0.4/0.4/2.5/0.2 | 5.13 |
实施例3-19 | 0.2/0.4/0.4/2.5/0.2 | 2.97 |
比较例3-7 | 0.2/0.4/0.4/2.5/0.2 | 8.47 |
比较例3-8 | 0.2/0.4/0.4/2.5/0.2 | 2.07 |
比较例3-9 | 0.2/0.4/0.4/2.5/0.2 | 1.95 |
比较例3-10 | 0.2/0/0.8/2.5/0.2 | 1.45 |
表-3-4a:L/L环境下的评价结果
评价项目 | 图像浓度 | 灰雾 | 负叠影 | ||||||
耐久张数 | 初期 | 3000 | 5万 | 初期 | 3000 | 5万 | 初期 | 3000 | 5万 |
实施例3-1 | 1.45 | 1.43 | 1.44 | 1.4 | 1.7 | 1.8 | B | B | A |
实施例3-2 | 1.43 | 1.42 | 1.40 | 1.6 | 1.7 | 1.9 | B | B | A |
实施例3-3 | 1.42 | 1.41 | 1.42 | 1.5 | 1.6 | 2.0 | B | C | B |
实施例3-4 | 1.44 | 1.43 | 1.41 | 1.3 | 1.6 | 1.7 | B | B | A |
实施例3-5 | 1.46 | 1.43 | 1.41 | 1.8 | 2.2 | 3.0 | B | C | B |
实施例3-6 | 1.47 | 1.44 | 1.42 | 1.7 | 2.4 | 3.2 | B | D | C |
实施例3-7 | 1.45 | 1.43 | 1.42 | 1.4 | 1.6 | 1.9 | B | B | A |
实施例3-8 | 1.46 | 1.42 | 1.43 | 1.6 | 1.8 | 1.9 | B | B | A |
实施例3-9 | 1.42 | 1.42 | 1.40 | 1.9 | 1.9 | 2.1 | B | B | A |
实施例3-10 | 1.43 | 1.40 | 1.41 | 1.7 | 1.8 | 1.9 | B | B | A |
实施例3-11 | 1.42 | 1.41 | 1.40 | 1.5 | 1.7 | 1.8 | B | B | A |
实施例3-12 | 1.43 | 1.41 | 1.44 | 1.8 | 1.9 | 2.0 | B | B | A |
实施例3-13 | 1.44 | 1.42 | 1.42 | 1.7 | 1.9 | 2.1 | B | B | A |
实施例3-14 | 1.42 | 1.41 | 1.43 | 1.9 | 2.2 | 3.1 | B | D | C |
比较例3-1 | 1.42 | 1.40 | 1.30 | 2.0 | 2.7 | 4.5 | C | F | D |
比较例3-2 | 1.44 | 1.41 | 1.36 | 1.8 | 2.1 | 2.6 | B | C | B |
比较例3-3 | 1.43 | 1.10 | 1.38 | 1.7 | 2.0 | 2.4 | B | C | B |
比较例3-4 | 1.41 | 1.40 | 1.33 | 2.1 | 2.6 | 3.8 | C | F | D |
比较例3-5 | 1.44 | 1.42 | 1.35 | 1.8 | 2.1 | 2.5 | B | C | B |
比较例3-6 | 1.42 | 1.41 | 1.39 | 1.6 | 2.0 | 2.2 | B | C | A |
表-3-4b:L/L环境下的评价结果
评价项目 | 耐磨性 | 耐污染性 | |
耐久前Ra(μm) | 耐久后Ra(μm) | 耐久后 | |
实施例3-1 | 1.38 | 1.21 | A |
实施例3-2 | 1.42 | 1.12 | A |
实施例3-3 | 1.35 | 1.26 | B |
实施例3-4 | 1.36 | 1.18 | A |
实施例3-5 | 1.33 | 1.20 | B |
实施例3-6 | 1.37 | 1.23 | C |
实施例3-7 | 1.30 | 1.15 | A |
实施例3-8 | 1.45 | 1.29 | A |
实施例3-9 | 1.32 | 1.10 | A |
实施例3-10 | 1.36 | 1.20 | A |
实施例3-11 | 1.33 | 1.20 | A |
实施例3-12 | 1.37 | 1.23 | A |
实施例3-13 | 1.34 | 1.17 | A |
实施例3-14 | 1.39 | 1.23 | B |
比较例3-1 | 1.30 | 1.13 | C |
比较例3-2 | 1.32 | 1.06 | A |
比较例3-3 | 1.35 | 1.08 | A |
比较例3-4 | 1.33 | 1.09 | B |
比较例3-5 | 1.31 | 1.14 | A |
比较例3-6 | 1.33 | 1.13 | A |
表-3-5a:N/N环境下的评价结果
评价项目 | 图像浓度 | 正叠影 | ||||
耐久张数 | 初期 | 3000 | 5万 | 初期 | 3000 | 5万 |
实施例3-1 | 1.46 | 1.45 | 1.44 | A | A | A |
实施例3-2 | 1.44 | 1.44 | 1.41 | A | A | A |
实施例3-3 | 1.43 | 1.44 | 1.42 | A | A | B |
实施例3-4 | 1.44 | 1.43 | 1.41 | A | A | A |
实施例3-5 | 1.45 | 1.45 | 1.43 | A | A | B |
实施例3-6 | 1.47 | 1.44 | 1.41 | A | A | B |
实施例3-7 | 1.46 | 1.45 | 1.43 | A | A | A |
实施例3-8 | 1.46 | 1.43 | 1.42 | A | A | A |
实施例3-9 | 1.44 | 1.44 | 1.41 | A | A | A |
实施例3-1 | 1.43 | 1.42 | 1.41 | A | A | A |
实施例3-14 | 1.45 | 1.43 | 1.42 | A | A | A |
实施例3-12 | 1.44 | 1.44 | 1.42 | A | A | A |
实施例3-13 | 1.44 | 1.45 | 1.40 | A | A | A |
实施例3-14 | 1.43 | 1.42 | 1.39 | A | A | C |
比较例3-1 | 1.44 | 1.40 | 1.38 | B | C | D |
比较例3-2 | 1.44 | 1.42 | 1.37 | A | A | B |
比较例3-3 | 1.45 | 1.42 | 1.39 | A | A | B |
比较例3-4 | 1.42 | 1.41 | 1.37 | A | B | C |
比较例3-5 | 1.43 | 1.41 | 1.40 | A | B | C |
比较例3-6 | 1.43 | 1.41 | 1.41 | A | A | B |
表-3-5b:N/N环境下的评价结果
评价项目 | 耐磨耗性 | 耐污染性 | |
耐久前Ra(μm) | 耐久后Ra(μm) | 耐久后 | |
实施例3-1 | 1.36 | 1.22 | A |
实施例3-2 | 1.39 | 1.14 | A |
实施例3-3 | 1.34 | 1.26 | B |
实施例3-4 | 1.37 | 1.19 | A |
实施例3-5 | 1.35 | 1.20 | A |
实施例3-6 | 1.35 | 1.22 | B |
实施例3-7 | 1.32 | 1.16 | A |
实施例3-8 | 1.48 | 1.28 | A |
实施例3-9 | 1.36 | 1.11 | A |
实施例3-10 | 1.34 | 1.19 | A |
实施例3-11 | 1.33 | 1.20 | A |
实施例3-12 | 1.31 | 1.21 | A |
实施例3-13 | 1.33 | 1.16 | A |
实施例3-14 | 1.35 | 1.22 | B |
比较例3-1 | 1.32 | 1.15 | B |
比较例3-2 | 1.34 | 1.09 | A |
比较例3-3 | 1.33 | 1.10 | A |
比较例3-4 | 1.33 | 1.11 | B |
比较例3-5 | 1.36 | 1.13 | A |
比较例3-6 | 1.35 | 1.13 | A |
表-3-6a:H/H环境下的评价结果
评价项目 | 图像浓度 | 正叠影 | 文字清晰性 | ||||||
耐久张数 | 初期 | 3000 | 5万 | 初期 | 3000 | 5万 | 初期 | 3000 | 5万 |
实施例3-1 | 1.44 | 1.45 | 1.42 | A | A | A | A | A | A |
实施例3-2 | 1.43 | 1.44 | 1.39 | A | B | B | A | A | B |
实施例3-3 | 1.43 | 1.41 | 1.42 | A | B | C | A | A | B |
实施例3-4 | 1.44 | 1.42 | 1.39 | A | A | B | A | A | B |
实施例3-5 | 1.44 | 1.42 | 1.38 | A | B | C | A | A | B |
实施例3-6 | 1.45 | 1.44 | 1.36 | B | B | D | A | A | B |
实施例3-7 | 1.44 | 1.42 | 1.41 | A | A | A | A | A | A |
实施例3-8 | 1.46 | 1.44 | 1.42 | A | A | A | A | A | B |
实施例3-9 | 1.42 | 1.40 | 1.40 | A | A | B | A | A | B |
实施例3-10 | 1.44 | 1.41 | 1.41 | A | A | A | A | A | A |
实施例3-11 | 1.43 | 1.44 | 1.42 | A | A | A | A | A | A |
实施例3-12 | 1.43 | 1.42 | 1.41 | A | A | A | A | A | A |
实施例3-13 | 1.44 | 1.41 | 1.39 | A | A | B | A | A | B |
实施例3-14 | 1.42 | 1.40 | 1.35 | B | B | D | A | A | B |
比较例3-1 | 1.41 | 1.38 | 1.33 | C | D | F | B | B | C |
比较例3-2 | 1.42 | 1.35 | 1.26 | A | B | C | A | B | D |
比较例3-3 | 1.43 | 1.33 | 1.22 | A | B | C | A | B | D |
比较例3-4 | 1.42 | 1.38 | 1.30 | B | C | E | A | B | C |
比较例3-5 | 1.42 | 1.40 | 1.35 | A | B | D | A | B | C |
比较例3-6 | 1.41 | 1.40 | 1.36 | A | B | C | A | B | C |
表-3-6b:H/H环境下的评价结果
评价项目 | 耐磨性 | 耐污染性 | |
耐久前Ra(μm) | 耐久后Ra(μm) | 耐久后 | |
实施例3-1 | 1.36 | 1.17 | A |
实施例3-2 | 1.39 | 1.10 | B |
实施例3-3 | 1.36 | 1.24 | C |
实施例3-4 | 1.37 | 1.12 | A |
实施例3-5 | 1.34 | 1.19 | B |
实施例3-6 | 1.35 | 1.21 | C |
实施例3-7 | 1.32 | 1.11 | A |
实施例3-8 | 1.47 | 1.26 | A |
实施例3-9 | 1.33 | 1.06 | B |
实施例3-10 | 1.35 | 1.19 | A |
实施例3-11 | 1.31 | 1.20 | A |
实施例3-12 | 1.36 | 1.19 | A |
实施例3-13 | 1.33 | 1.13 | B |
实施例3-14 | 1.35 | 1.09 | B |
比较例3-1 | 1.32 | 1.18 | D |
比较例3-2 | 1.30 | 1.01 | B |
比较例3-3 | 1.36 | 1.02 | B |
比较例3-4 | 1.34 | 1.05 | C |
比较例3-5 | 1.33 | 1.12 | B |
比较例3-6 | 1.35 | 1.04 | A |
表-3-7a:在GP605改造机中的评价结果
评价项目 | 图像浓度 | 灰雾 | |||||
耐久张数 | 初期 | 5万 | 20万 | 初期 | 5万 | 20万 | |
实施例3-15 | N/L | 1.42 | 1.43 | 1.43 | 1.4 | 1.3 | 1.2 |
N/N | 1.42 | 1.41 | 1.42 | 1.0 | 1.1 | 1.0 | |
H/H | 1.39 | 1.39 | 1.37 | 0.8 | 0.8 | 0.8 | |
实施例3-16 | N/L | 1.42 | 1.40 | 1.38 | 1.6 | 1.5 | 1.8 |
N/N | 1.40 | 1.38 | 1.36 | 1.2 | 1.3 | 1.3 | |
H/H | 1.36 | 1.34 | 1.33 | 0.8 | 0.9 | 1.1 | |
实施例3-17 | N/L | 1.43 | 1.41 | 1.41 | 1.5 | 1.5 | 1.9 |
N/N | 1.42 | 1.40 | 1.40 | 1.1 | 1.2 | 1.2 | |
H/H | 1.40 | 1.39 | 1.36 | 0.9 | 0.9 | 1.1 | |
实施例3-18 | N/L | 1.42 | 1.39 | 1.38 | 1.8 | 1.8 | 2.2 |
N/N | 1.41 | 1.39 | 1.37 | 1.3 | 1.2 | 1.4 | |
H/H | 1.36 | 1.35 | 1.32 | 1.1 | 1.0 | 1.2 | |
实施例3-19 | N/L | 1.44 | 1.43 | 1.43 | 1.4 | 1.3 | 1.3 |
N/N | 1.40 | 1.41 | 1.41 | 1.1 | 1.0 | 1.1 | |
H/H | 1.39 | 1.38 | 1.38 | 0.9 | 0.8 | 0.8 | |
比较例3-7 | N/L | 1.38 | 1.30 | 1.18 | 1.9 | 2.1 | 2.9 |
N/N | 1.36 | 1.28 | 1.19 | 1.5 | 1.6 | 1.9 | |
H/H | 1.30 | 1.21 | 1.01 | 1.4 | 1.6 | 2.4 | |
比较例3-8 | N/L | 1.37 | 1.31 | 1.19 | 1.9 | 2.0 | 2.8 |
N/N | 1.37 | 1.28 | 1.17 | 1.6 | 1.6 | 2.2 | |
H/H | 1.30 | 1.20 | 1.02 | 1.3 | 1.3 | 1.6 | |
比较例3-9 | N/L | 1.38 | 1.30 | 1.18 | 2.2 | 2.3 | 3.4 |
N/N | 1.37 | 1.29 | 1.21 | 1.6 | 1.8 | 2.4 | |
H/H | 1.31 | 1.18 | 1.04 | 1.2 | 1.4 | 1.5 | |
比较例3-10 | N/L | 1.29 | 1.18 | 0.92 | 3.0 | 3.1 | 4.1 |
N/N | 1.28 | 1.20 | 1.01 | 2.0 | 2.4 | 3.3 | |
H/H | 1.24 | 1.15 | 0.80 | 1.5 | 1.6 | 2.6 |
表-3-7b:在GP605改造机中的评价结果
评价项目 | 耐污染·熔融粘着 | 耐磨性(表面粗糙度) | ||
耐久张数 | 耐久后 | 初期 | 20万 | |
实施例3-15 | N/L | A | 0.82 | 0.80 |
N/N | A | 0.85 | 0.82 | |
H/H | B | 0.83 | 0.79 | |
实施例3-16 | N/L | B | 0.82 | 0.79 |
N/N | B | 0.81 | 0.78 | |
H/H | C | 0.79 | 0.74 | |
实施例3-17 | N/L | A | 0.79 | 0.71 |
N/N | A | 0.82 | 0.78 | |
H/H | B | 0.77 | 0.72 | |
实施例3-18 | N/L | A | 0.79 | 0.77 |
N/N | A | 0.83 | 0.79 | |
H/H | B | 0.85 | 0.74 | |
实施例3-19 | N/L | A | 0.92 | 0.89 |
N/N | A | 0.86 | 0.83 | |
H/H | B | 0.88 | 0.81 | |
比较例3-7 | N/L | C | 0.85 | 0.81 |
N/N | C | 0.84 | 0.74 | |
H/H | D | 0.82 | 0.77 | |
比较例3-8 | N/L | A | 0.83 | 0.78 |
N/N | A | 0.87 | 0.77 | |
H/H | B | 0.86 | 0.79 | |
比较例3-9 | N/L | A | 0.91 | 0.83 |
N/N | A | 0.93 | 0.81 | |
H/H | B | 0.87 | 0.68 | |
比较例3-10 | N/L | A | 0.75 | 0.59 |
N/N | A | 0.81 | 0.56 | |
H/H | B | 0.79 | 0.49 |
Claims (41)
1.一种显影剂承载体,是用于承载使承载于静电潜像承载体的静电潜像可视化的显影剂的显影剂承载体,其特征在于:所述显影剂承载体至少具有基体和形成于所述基体表面的树脂涂层,所述树脂涂层至少含有石墨化度p(002)为0.20~0.95而且压痕硬度值HUT[68]为15~60的石墨化粒子(i)或石墨化度p(002)为0.20~0.95而且按下式(1)获得的圆形度的平均值即平均圆形度SF-1为0.64或0.64以上的石墨化粒子(ii)。
圆形度=(4×A)/{(ML)2×π} (1)
式中,ML为粒子投影像的勾股法最大长度,A为粒子投影像的面积。
2.根据权利要求1所述的显影剂承载体,其特征在于:所述树脂涂层含有石墨化度p(002)为0.20~0.95而且压痕硬度值HUT[68]为15~60的石墨化粒子(i)。
3.根据权利要求2所述的显影剂承载体,其特征在于:所述树脂涂层的摩擦系数为0.10~0.35μs。
4.根据权利要求2所述的显影剂承载体,其特征在于:所述石墨化粒子(i)是通过对中间碳微球或疏松中间相沥青粒子进行石墨化而获得的。
5.根据权利要求2所述的显影剂承载体,其特征在于:所述石墨化粒子(i)的个数平均粒径为0.5~25μm。
6.根据权利要求1所述的显影剂承载体,其特征在于:所述树脂涂层含有石墨化度p(002)为0.20~0.95而且按式(1)获得的圆形度的平均值即平均圆形度SF-1为0.64或0.64以上的石墨化粒子(ii)。
7.根据权利要求6所述的显影剂承载体,其特征在于:所述石墨化粒子(ii)是通过对中间碳微球或疏松中间相沥青粒子进行石墨化而获得的。
8.根据权利要求6所述的显影剂承载体,其特征在于:所述石墨化粒子(ii)的个数平均粒径为0.5~25μm。
9.根据权利要求6所述的显影剂承载体,其特征在于:所述树脂涂层还含有导电性微粒。
10.根据权利要求6所述的显影剂承载体,其特征在于:所述树脂涂层还含有用于在所述树脂涂层表面形成凹凸的、个数平均粒径为1~30μm的球状粒子。
11.根据权利要求6所述的显影剂承载体,其特征在于:所述树脂涂层还含有具有10-2~105Ω·cm的体积电阻的导电性涂层。
12.根据权利要求6所述的显影剂承载体,其特征在于:所述树脂涂层的算术平均粗糙度Ra为0.3~3.5μm。
13.根据权利要求6所述的显影剂承载体,其特征在于:所述树脂涂层还含有石墨化度PB(002)为0.35以下的鳞片状或针状石墨,所述石墨化粒子(ii)的石墨化度P(002)和所述鳞片状或针状石墨的石墨化度PB(002)满足PB(002)≤P(002)的关系。
14.根据权利要求13所述的显影剂承载体,其特征在于:所述石墨化粒子(ii)是通过对中间碳微球或疏松中间相沥青粒子进行石墨化而获得的。
15.根据权利要求13所述的显影剂承载体,其特征在于:所述石墨化粒子(ii)的个数平均粒径为0.5~25μm。
16.根据权利要求13所述的显影剂承载体,其特征在于:所述树脂涂层还含有导电性微粒。
17.根据权利要求13所述的显影剂承载体,其特征在于:所述树脂涂层还含有润滑性粒子。
18.根据权利要求13所述的显影剂承载体,其特征在于:所述树脂涂层还含有用于在所述导电性涂层形成凹凸的球状粒子。
19.根据权利要求13所述的显影剂承载体,其特征在于:所述树脂涂层具有10-2~105Ω·cm的体积电阻。
20.根据权利要求13所述的显影剂承载体,其特征在于:所述树脂涂层具有0.3~3.5μm的中心线表面粗糙度Ra。
21.一种显影装置,具有收容显影剂的显影剂容器和以层状承载收容于所述显影剂容器内的显影剂的显影剂承载体,用于向与静电潜像承载体相向的显影区域输送所述承载的显影剂,由所述输送的显影剂对承载于静电潜像承载体的静电潜像进行显影使其可视化;其特征在于:所述显影剂承载体至少具有基体和形成于所述基体表面的树脂涂层;所述树脂涂层至少含有石墨化度p(002)为0.20~0.95而且压痕硬度值HUT[68]为15~60的石墨化粒子(i)或石墨化度p(002)为0.20~0.95而且按下式(1)获得的圆形度的平均值即平均圆形度SF-1为0.64或0.64以上的石墨化粒子(ii)。
圆形度=(4×A)/{(ML)2×π} (1)
式中,ML为粒子投影像的勾股法最大长度,A为粒子投影像的面积。
22.根据权利要求21所述的显影装置,其特征在于:所述树脂涂层含有石墨化度p(002)为0.20~0.95而且压痕硬度值HUT[68]为15~60的石墨化粒子(i)。
23.根据权利要求22所述的显影装置,其特征在于:所述树脂涂层的摩擦系数为0.10~0.35μs。
24.根据权利要求22所述的显影装置,其特征在于:所述石墨化粒子(i)是通过对中间碳微球或疏松中间相沥青粒子进行石墨化而获得的。
25.根据权利要求22所述的显影装置,其特征在于:所述石墨化粒子(i)的个数平均粒径为0.5~25μm。
26.根据权利要求21所述的显影装置,其特征在于:所述树脂涂层含有石墨化度p(002)为0.20~0.95而且按下式(1)获得的圆形度的平均值即平均圆形度SF-1为0.64或0.64以上的石墨化粒子(ii)。
27.根据权利要求26所述的显影装置,其特征在于:所述石墨化粒子(ii)是通过对中间碳微球粒子或疏松中间相沥青粒子进行石墨化而获得的。
28.根据权利要求26所述的显影装置,其特征在于:所述石墨化粒子(ii)的个数平均粒径为0.5~25μm。
29.根据权利要求26所述的显影装置,其特征在于:所述树脂涂层还含有导电性微粒。
30.根据权利要求26所述的显影装置,其特征在于:所述树脂涂层还含有个数平均粒径为1~30μm的球状粒子。
31.根据权利要求26所述的显影装置,其特征在于:所述树脂涂层还含有具有10-2~105Ω·cm的体积电阻的导电性涂层。
32.根据权利要求26所述的显影装置,其特征在于:所述树脂涂层的算术平均粗糙度Ra为0.3~3.5μm。
33.根据权利要求26所述的显影装置,其特征在于:所述树脂涂层还至少含有石墨化度PB(002)为0.35以下的鳞片状或针状石墨粒子,所述石墨化粒子(ii)的石墨化度P(002)和所述鳞片状或针状石墨的石墨化度PB(002)满足PB(002)≤P(002)的关系。
34.根据权利要求33所述的显影装置,其特征在于:所述石墨化粒子(ii)是通过对中间碳微球或疏松中间相沥青粒子进行石墨化而获得的。
35.根据权利要求33所述的显影装置,其特征在于:所述石墨化粒子(ii)的个数平均粒径为0.5~25μm。
36.根据权利要求33所述的显影装置,其特征在于:所述树脂涂层还含有导电性微粒。
37.根据权利要求33所述的显影装置,其特征在于:所述树脂涂层还含有润滑性粒子。
38.根据权利要求33所述的显影装置,其特征在于:所述树脂涂层还含有用于在所述导电性涂层形成凹凸的球状粒子。
39.根据权利要求33所述的显影装置,其特征在于:所述树脂涂层还含有具有10-2~105Ω·cm的体积电阻的导电性涂层。
40.根据权利要求33所述的显影装置,其特征在于:所述导电性涂层具有0.3~3.5μm的算术平均粗糙度Ra。
41.一种成像处理盒,可相对图像形成装置本体自由拆装,所述图像形成装置本体至少一体地具有(I)用于保持静电潜像的静电潜像保持体和(II)在显影区域由显影剂对所述静电潜像进行显影形成图像的显影装置;其特征在于:显影装置具有收容显影剂的显影剂容器和用于在表面形成收容于所述显影剂容器内的显影剂的薄层对其进行承载而且将显影剂输送到显影区域的显影剂承载体;所述显影剂承载体至少具有基体和形成于所述基体表面的树脂涂层;所述树脂涂层至少含有石墨化度p(002)为0.20~0.95而且压痕硬度值HUT[68]为15~60的石墨化粒子(i)或石墨化度p(002)为0.20~0.95而且按下式(1)获得的圆形度的平均值即平均圆形度SF-1为0.64或0.64以上的石墨化粒子(ii)。
圆形度=(4×A)/{(ML)2×π} (1)
式中,ML为粒子投影像的勾股法最大长度,A为粒子投影像的面积。
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