CN101089739A - 调色剂、显影剂、装入调色剂的容器、处理盒、图像形成装置及图像形成方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供可以长期维持良好的转印性和清洁性,且没有图像不均的变动,而且,通过在使用时搅拌显影剂,没有外添加剂的包埋,流动性和带电性长期变化较小的稳定性优异的调色剂、以及使用该调色剂的显影剂、装入调色剂的容器、处理盒、图像形成装置和图像形成方法。所述调色剂具有调色剂母体粒子和存在于该调色剂母体粒子表面的至少2种组成不同的微粒,所述调色剂母体粒子包含至少含有着色剂、带电控制剂和粘合树脂的调色剂材料,上述调色剂含有二次聚集体,该二次聚集体含有上述微粒中的至少一种且二次粒径为10μm以上。
Description
技术领域
本发明涉及用于在电子照相、静电记录、静电印刷等中对静电荷图像进行显影的调色剂、以及使用该调色剂的显影剂、装入调色剂的容器、处理盒、图像形成装置和图像形成方法。
背景技术
在电子照相装置或静电记录装置等中,使调色剂附着在形成于感光体上的静电潜像上,将其转印到记录介质上,接着,用热使其定影在该记录介质上,从而形成调色剂图像。而且,一般来说,全色图像形成是用黑色、黄色、品红色和青色等4色调色剂进行颜色的再现,通过对各色进行显影,将各调色剂层叠合在记录介质上,对得到的调色剂图像加热,同时进行定影,从而形成全彩色图像。
可是,一般来说,如果用户看惯了印刷,在全色复印机中的图像还不能达到满意的水平,为迫使照相和印刷满足高精细性、高分辨率,就更加要求高画质化。在该情况下,已知用小粒径且粒径分布较窄的调色剂可以有效实现电子照相图像的高画质化。
以往,电潜像或磁潜像通过调色剂而被显影。一般来说,用来使该静电荷图像显影的调色剂是在粘结树脂中含有着色剂、带电控制剂以及其他添加剂的着色粒子。该调色剂的制造方法大致有粉碎法和聚合法。作为上述粉碎法,使着色剂、带电控制剂以及防透印剂等溶融混合,并均匀分散在热塑性树脂中,再将得到的调色剂组合物粉碎,通过分级来制造调色剂。
根据上述粉碎法,虽然能够制造出具有某种程度优异特性的调色剂,但是,调色剂所用的材料选择有限制。例如,通过溶融混合得到的调色剂组合物是必须能够通过廉价地使用装置进行粉碎、分级的组合物。由于这种要求,溶融混合的调色剂组合物不得不变得很脆。为此,实际上,在将上述调色剂组合物粉碎成粒子时,容易形成大范围的粒径分布,如果想要得到良好的分辨率和层次性的复印图像,例如,必须通过分级除去粒径在5μm以下的微粉和20μm以上的粗粉,这就存在产率变得非常低的缺点。而且,作为粉碎法,将着色剂和带电控制剂等添加剂均匀分散到热塑性树脂中是非常困难的。这样的添加剂的不均匀分散对调色剂的流动性、显影性、耐久性、图像品质等带来不良影响。
近年来,为了克服这些粉碎法中的问题点,例如,通过悬浮聚合法来获得调色剂粒子(特开平9-43909号公报)。但是,虽然通过该悬浮聚合法获得的调色剂粒子是球形的,但是其具有清洁性差的缺点。在图像面积率较低的显影以及转印中转印残余调色剂少,虽然没有清洁不良等问题,但是,照相图像等高的图像面积率、以及因给纸不良等未转印的图像形成的调色剂有时会作为转印残余调色剂残留在感光体上,如果累积的话,则会产生图像的污染。而且,因与感光体接触带电的带电辊等被污染,使其不能发挥本来的带电能力。另外,低温定影性也不充分,因此,定影所需要的能量就必然增多。
另一方面,公开了一种使通过乳液聚合法得到的树脂微粒缔合而获得不定形的调色剂粒子的方法(专利第2537503号公报)。但是,利用这种乳液聚合法得到的调色剂粒子经过水洗涤工序时,表面活性剂不仅残存在表面,而且也更大量地残存在粒子内部,调色剂的带电环境稳定性受到损害,并且使得带电量分布较广,得到的图像污染变得不好。而且,由于残存的表面活性剂,感光体和带电辊、显影辊等受到污染,不能发挥本来的带电能力。
而且,在使用热辊等加热部件进行的采用接触加热方式进行的定影工序中,要求调色剂粒子对加热部件具有脱模性(以下称为耐透印性)。这里,可以通过使调色剂粒子表面存在脱模剂而提高耐热透印性。对此,在特开2000-292973号公报和特开2000-292978号公报中,提出一种通过如下方式提高耐透印性的方法,即,不仅使调色剂粒子中含有树脂微粒,而且该树脂微粒在调色剂粒子的表面上不均匀地存在。但是,在该提案中,定影下限温度升高,存在低温定影性、即省能定影性不充分的问题。
而且,在使通过乳液聚合法得到的树脂微粒缔合来获得不定形的调色剂粒子的方法中,产生如下所述的问题。即,为提高耐透印性,在使脱模剂微粒缔合的情况下,该脱模剂微粒进入到调色剂粒子的内部。结果,不能充分谋求耐透印性的提高。由于使树脂微粒、脱模剂微粒、着色剂微粒等随机地熔融粘着而构成调色剂粒子,因此在得到的调色剂粒子间,组成(构成成分的含有比率)以及构成树脂的分子量等产生不均(バラツキ)。结果,在调色剂粒子间的表面特性不同,不能形成长期稳定的图像。另外,在要求低温定影的低温定影系统中,出现因树脂微粒在调色剂表面不均匀存在而引起的定影阻害、以及不能充分确保定影温度范围的问题。
另外,提出了一种称作溶解悬浮法的制法(专利第3141783号公报)。与悬浮聚合法或乳液聚合法由单体形成粒子不同,该方法采用由溶解在有机溶剂等中的聚合物进行造粒的方法,具有树脂的选择范围扩大、极性的控制性等方面的优点。但是,在该提案中,壳(shell)结构是树脂本身的层,目的是为了降低颜料或蜡在表面的露出,不必特别设计表面状态,也不用成为这样的结构(石山孝雄等,《新制法调色剂的特征和将来展望》(第四次日本图像学会、静电学会联合讨论会(2000.7.29))。在上述提案中,虽然成为壳结构,但是调色剂表面是通常的树脂,没有特别设计,为了在更低温下定影时,在耐热保存性、环境带电稳定性方面并不充分。
而且,上述的悬浮聚合法、乳液聚合法通常使用苯乙烯-丙烯酸类的树脂,也可使用聚酯类的树脂。另外,为了在更低温下定影时,兼备定影性和耐热保存性是有限制的。
因此,以耐热保存性和低温定影为目标,提出了使用由脲键改性的聚酯的方法(特开平11-133667号公报)。但是,在该提案中,并未特别设计调色剂表面,在条件更加严酷的环境下的带电稳定性这点上并不充分。
近来,在电子照相领域,从各种角度研究了高画质化,其中,调色剂的小径化和球形化是极其有效的这样的认识正在提高。但是,随着调色剂小径化的进展,转印性、定影性降低,发现成为差的图像的倾向。而且,可以知道,通过调色剂球形化,可以改善转印性(特开平9-258474号公报)。在这种情况下,在彩色复印机和彩色打印机领域,更加希望图像形成的高速化。为了高速化,“串联方式”是有效的(特开平5-341617号公报)。
上述“串联方式”是将由图像形成单元形成的图像依次叠合转印在输送到转印带的单一记录介质上,从而在记录介质上得到全色图像的方式。串联方式的彩色图像形成装置具有如下优异的特性:可以使用的记录介质的种类丰富、全色图像的品质也高、并且能够以高速度获得全色图像。特别地,可以以高速度获得全色图像的特性不是其他方式的彩色图像形成装置所特有的性质。
另外,进行了使用球形调色剂来谋求高画质化,并达成高速化的尝试。例如,由于化学调色剂这样的球形调色剂由于在感光体上形成致密的调色剂图像,为了使转印时的转印压力均等地施加在调色剂层上,与粉碎法调色剂相比,很少发生转印率、转印图像的脱落(image viod)等转印异常。但是,在长时间使用时,与粉碎调色剂相比,调色剂转印性提高,并且由于为了赋予流动性而外添的流动性改性剂迅速地包埋在调色剂表面,因此转印性、流动性的变化变大。特别是在连续输出画像面积较小,即调色剂消耗量较少的图像的情况等,由于调色剂中的外添加剂随时间流逝而包埋,不能获得流动性提高的效果,因此现状是存在如下的问题:转印性变动,或者起因于此的图像的不均显著。
发明内容
本发明的课题是,根据上述要求,解决以往的问题并实现以下目的。即,本发明的目的在于,提供一种稳定性优异的调色剂、使用该调色剂的显影剂、装入调色剂的容器、处理盒、图像形成装置及图像形成方法,所述调色剂能够长期维持良好的转印性以及清洁性,图像不均的变动小,并且由于在使用时搅拌显影剂,没有外添加剂的包埋,并且经过长时间流动性和带电性的变化很小。
作为解决上述课题的方法,如下所述。即,
(1)一种调色剂,其中含有调色剂母体粒子和二次粒径为10μm以上的微粒的二次聚集体,所述调色剂母体粒子包含至少含有着色剂和粘合树脂的调色剂材料。
(2)上述(1)所述的调色剂,其包括调色剂母体粒子和存在于该调色剂母体粒子表面上的至少2种组成不同的微粒,该调色剂母体粒子包含至少含有着色剂、带电控制剂和粘合树脂的调色剂材料,其中,上述调色剂含有二次聚集体,且该二次聚集体的含量为5个/每克调色剂~800个/每克调色剂,所述二次聚集体含有上述微粒中的至少1种且二次粒径为10μm以上。
(3)上述(1)或(2)所述的调色剂,其中,二次聚集体的二次粒径为10~50μm,且该二次聚集体的含量为5个/每克调色剂~200个/每克调色剂。
(4)上述(1)~(3)中任一项所述的调色剂,其中,微粒含有一次粒径为1nm以上且不到30nm的小粒径成分、和一次粒径为30nm~200nm的大粒径成分。
(5)上述(1)~(4)中任一项所述的调色剂,其中,二次聚集体含有50%以上一次粒径为80~150nm的氧化钛微粒。
(6)上述(1)~(5)中任一项所述的调色剂,其中,使调色剂材料的溶液或分散液在水系介质中乳化或分散,将调色剂造粒。
(7)上述(6)所述的调色剂,其中,调色剂材料的溶液或分散液含有有机溶剂,并且在造粒时或造粒后将上述有机溶剂除去。
(8)上述(6)或(7)所述的调色剂,其中,调色剂材料至少包括含有活泼氢基团的化合物、和可以与该含有活泼氢基团的化合物反应的聚合物,
造粒通过如下方法进行:使上述含有活泼氢基团的化合物和能够与该含有活泼氢基团的化合物反应的聚合物发生反应生成粘接性基体材料,并得到至少含有该粘接性基体材料的粒子。
(9)上述(8)中记载的调色剂,其中,能够与含有活泼氢基团的化合物反应的聚合物含有改性聚酯树脂。
(10)上述(1)~(9)中任一项所述的调色剂,其中,调色剂材料中的粘合树脂是未改性聚酯树脂。
(11)上述(1)~(10)中任一项所述的调色剂,其中,调色剂的平均圆形度为0.90~0.99。
(12)上述(1)~(11)中任一项所述的调色剂,其中,用下述数学式1表示的表达调色剂的球形程度的形状系数SF-1为100~150,且用下述数学式2表示的表达调色剂的凹凸程度的形状系数SF-2为100~140。
[数学式1]
其中,上述数学式1中,MXLNG表示调色剂投影到二维平面上而得到的形状的最大长度。AREA表示调色剂投影到二维平面上而得到的图形的面积。
[数学式2]
其中,在上述数学式2中,PERI表示将调色剂投影到二维平面上而得到的图形的周长。AREA表示将调色剂投影到二维平面上而得到的图形的面积。
(13)上述(1)~(12)中任一项所述的调色剂,其中,调色剂的重量平均粒径(D4)为2~7μm,且该重量平均粒径(D4)和个数平均粒径(Dn)之比(D4/Dn)为1.25以下。
(14)一种显影剂,其含有上述(1)~(13)中任一项所述的调色剂。
(15)上述(14)所述的显影剂,该显影剂为单组分显影剂和双组分显影剂中的任一个。
(16)一种装入调色剂的容器,其填充了上述(1)~(13)中任一项所述的调色剂。
(17)一种处理盒,其中,至少包括:静电潜像载体、使用上述(1)~(13)中任一项所述的调色剂将形成在该静电潜像载体上的静电潜像显影而形成可视图像的显影装置。
(18)一种图像形成装置,其中,至少包括:静电潜像载体、在该静电潜像载体上形成静电潜像的静电潜像形成装置、使用上述(1)~(13)中任一项所述的调色剂将上述静电潜像显影而形成可视图像的显影装置、将上述可视图像转印到记录介质上的转印装置、使转印到记录介质上的转印图像定影的定影装置。
(19)一种图像形成方法,其中,至少包括:在静电潜像载体上形成静电潜像的静电潜像形成工序、利用上述(1)~(13)中任一项所述的调色剂将上述静电潜像显影而形成可视图像的显影工序、将上述可视图像转印到记录介质上的转印工序、将转印到记录介质上的转印图像定影的定影工序。
本发明的调色剂的特征在于,该调色剂具有调色剂母体粒子和在该调色剂母体粒子表面上的二次粒径为10.0μm以上的微粒的二次聚集体,其中,该调色剂母体粒子包括至少含有着色剂和粘合树脂的调色剂材料。
另外,本发明的调色剂的特征在于,该调色剂含有调色剂母体粒子和该调色剂母体粒子表面上的二次粒径为10μm以上的二次聚集体,其中,该调色剂母体粒子包括至少含有着色剂和粘合树脂的调色剂材料,并且该二次聚集体的含量为5个/g~800个/g。
按照本发明的调色剂,可以长期维持良好的转印性和清洁性,且没有图像不均的变动,而且,通过在使用时搅拌显影剂,没有外添加剂的包埋,流动性和带电性在长期间变化较小,稳定性优异,可以得到流动性和带电性在长期间变化较小的高画质的图像。
本发明的显影剂包含本发明的上述调色剂。因此,使用该显影剂通过电子照相法进行图像形成时,其结果,可以长期维持良好的转印性和清洁性,且没有图像不均的变动,而且,通过在使用时搅拌显影剂,没有外添加剂的包埋,可以得到流动性和带电性在长期间变化较小的稳定性优异的高画质的图像。
本发明的装入调色剂的容器将本发明的上述调色剂收纳在容器中。因此,使用收纳在该装入调色剂的容器中的调色剂通过电子照相法进行图像形成时,结果,能够长期维持良好的转印性和清洁性,且没有图像不均的变动,而且,通过在使用时搅拌显影剂,没有外添加剂的包埋,流动性和带电性在长期间变化较小,稳定性优异,可以得到流动性和带电性在长期间变化较小且稳定性优异的高画质的图像。
本发明的处理盒至少具有静电潜像载体、使用上述本发明的调色剂将形成在该静电潜像载体上的静电潜像显影而形成可视图像的显影装置。该处理盒可以在图像形成装置中装卸,便利性优异,而且,由于使用本发明的上述调色剂,其结果,可以长期维持良好的转印性和清洁性,且没有图像不均的变动,而且,通过在使用时搅拌显影剂,没有外添加剂的包埋,流动性和带电性在长期间都变化较小,稳定性优异,可以得到流动性和带电性长期变化较小的高画质的图像。
本发明的图像形成装置至少具有静电潜像载体、静电潜像形成装置、显影装置、转印装置和定影装置。在该图像形成装置中,上述静电潜像形成装置在上述静电潜像载体上形成静电潜像。上述显影装置使用本发明的上述调色剂将静电潜像显影而形成可视图像。上述转印装置将上述可视图像转印到记录介质上。上述定影装置将转印到上述记录介质上的转印图像定影。其结果,可以长期维持良好的转印性和清洁性,且没有图像不均的变动,而且,通过在使用时搅拌显影剂,没有外添加剂的包埋,流动性和带电性在长期间都变化较小,稳定性优异,可以形成流动性和带电性长期变化较小的高画质的电子照相图像。
本发明的图像形成方法至少含有静电潜像形成工序、显影工序、转印工序、定影工序。在该图像形成方法中,上述静电潜像形成工序是在静电潜像载体上形成静电潜像。上述显影工序是使用本发明的上述调色剂将静电潜像显影而形成可视图像。上述转印工序是将上述可视图像转印到记录介质上。在上述定影工序中,转印到上述记录介质上的转印图像被定影。其结果,可以长期维持良好的转印性和清洁性,且没有图像不均的变动,而且,通过在使用时搅拌显影剂,没有外添加剂的包埋,流动性和带电性在长期间都变化较小,稳定性优异,可以形成流动性和带电性长期变化较小的高画质的电子照相图像。
根据本发明,能够解决以往的问题,可以长期维持良好的转印性和清洁性,且没有图像不均的变动,而且,通过在使用时搅拌显影剂,没有外添加剂的包埋,可以提供流动性和带电性长期变化较小的稳定性优异的调色剂、以及使用该调色剂的显影剂、装入调色剂的容器、处理盒、图像形成装置和图像形成方法。
附图说明
图1是示出本发明的处理盒的一例的概略结构图。
图2是示出本发明的图像形成装置的一例的概略结构图。
图3是示出本发明的图像形成装置的另一例的概略结构图。
图4是示出本发明的串联型图像形成装置的一例的部分概略图。
图5是示出本发明的串联型图像形成装置的另一例的部分概略图。
图6是示出通过本发明的图像形成装置(串联型彩色图像形成装置)实施本发明的图像形成方法的一例的概略说明图。
图7是图6的部分放大图。
具体实施方式
(调色剂)
本发明的调色剂具有调色剂母体粒子、该调色剂母体粒子表面上的二次粒径为10μm以上的微粒的二次聚集体,根据需要还含有其他必要成分,其中,该调色剂母体粒子包括至少含有着色剂和粘合树脂的调色剂材料。
上述调色剂含有二次聚集体,该二次聚集体包含上述微粒中至少一种且二次粒径为10μm以上,并且该二次聚集体的含量为5个/g~800个/g,二次聚集体的二次粒子优选为10~50μm,并且该二次聚集体的含量优选为5个/g~200个/g。
如果上述二次聚集体的二次粒径不足10μm,则不能长期维持良好的转印性和清洁性,产生图像不均等,有时不能得到流动性和带电性长期变化少的稳定性优异的调色剂。
如果上述二次聚集体的含量不足5个/g以及超过800个/g,则不能长期维持良好的转印性和清洁性,产生图像不均等,有时不能得到流动性和带电性长期变化少的稳定性优异的调色剂。
另外,上述二次聚集体优选含有50%以上的一次粒径80~150nm的氧化钛微粒(可以进行疏水化处理),更优选含有70%以上。如果上述一次粒径80~150nm的氧化钛微粒的含量为50%以上,则能够长期维持良好的转印性和清洁性,没有图像不均的变动,而且通过使用时的显影剂搅拌,没有外添加剂包埋,得到流动性和带电性长期变化少且稳定性优异的调色剂。
这里,作为形成二次聚集体的微粒的一次粒径的测定方法,例如将该微粒分散在水中,测定其粒径。
作为测定装置,例如优选使用日机装株式会社的毫微轨道(ナノトラツク)粒度分布测定装置UPA-EX150。具体地,在玻璃制100ml烧杯中添加0.5ml电解液:アイソトンII(ベツクマンコ一ルタ一公司制造)以及作为分散剂的エマルゲン109P(花王公司制造、聚氧乙烯十二烷基醚、HLB:13.6)的10重量%混合液,添加适量的该微粒,用超声波分散器(W-113MK-II本多电子公司制造)将其分散处理10分钟。
然后,用离子交换水将得到的分散液适当稀释,并使用UPA-EX150求出重量平均粒径。
另外,如下所述确认有无二次粒径为10μm以上的微粒的二次聚集体。
使调色剂附着在导电性两面胶带上,根据需要蒸镀铂,并用日立制造的扫描型电子显微镜S-4200型进行观察。观察倍率为1000倍,观察粒子图像。二次聚集体的确认可以通过进一步放大相应的粒子图像,从其形状容易地判断。
而且,粒子的大小同样采用SEM由二次聚集体的直径求出。此时,聚集体的形状显著脱离球形时,以长轴径为二次粒径。
这里,作为包含上述微粒中的至少一种且二次粒径为10μm以上的二次聚集体的含量(个数)的测定方法,例如,使直径24mm的圆形筛相对设置,制成厚度7mm的圆筒状的密闭式筛(使用的筛为635目),并称量0.2g的调色剂置于其中。将调色剂均匀地在筛子上铺平,并将其水平设置,从筛子下侧抽吸,筛分二次聚集体。通过使用由滑动式变压器(スライダツク)调整抽吸压力的日立调色剂用清扫器(CV-TN96)以5mmHg抽吸压力抽吸空气。一边进一步进行抽吸,一边在上述单元上高度160mm处以吹送压力0.2MPa吹送空气30秒,除去调色剂。再以清扫器的抽吸压力20mmHg抽吸空气,除去调色剂。通过数字显微镜(KEYENCE VHX-100)以150倍对筛上残存的残留物进行观察。计数残留在筛上的二次聚集体的个数。对其测定20个视野。求出在20个视野检测出的10微米以上的聚集体的数n。预先求出显微镜1画面的摄像视野面积Va,筛的大小为4.5cm2,每0.2g调色剂中的二次聚集体的含量由n×(4.5cm2/(20×Va))求出。该值作为调色剂中10μm以上的二次聚集体的含量。
作为上述微粒,优选含有一次粒径1nm以上且不足30nm的小粒径成分、和一次粒径30nm~200nm的大粒径成分。
上述小粒径成分优选为氧化钛微粒、二氧化硅微粒、脂肪酸金属盐(例如硬脂酸锌、硬脂酸铝等)、金属氧化物(氧化钛、氧化铝、氧化锡、氧化锑等)或者它们的疏水化处理物等。另外,作为上述大粒径成分,优选氧化钛微粒、二氧化硅微粒、脂肪酸金属盐(例如硬脂酸锌、硬脂酸铝等)、金属氧化物(氧化钛、氧化铝、氧化锡、氧化锑等)或者它们的疏水化处理物等。
在本发明中,通过使用至少两种组成不同的微粒,即使调色剂的形状实质上为球形,也能够抑制调色剂的旋转运动,并可防止调色剂过度压实(packing),因此可以良好地维持清洁性、转印性。而且,通过长时间的显影剂搅拌,可以防止选择地包埋调色剂中小粒径的细粉末,因此能够长期得到稳定的流动性。该情况下,如果大粒径成分的一次粒径比30nm小,则得不到调色剂旋转运动的抑制效果,由于调色剂容易变得压实,容易成为转印不均的原因。另一方面,如果超过200nm,则容易产生微粒的脱离,并在一段时间后容易产生流动性变化。而且,如果小粒径成分的一次粒径超过30nm,则发现缺乏流动性,有时丧失调色剂补给量的稳定性。
这两种微粉末中,大粒径成分对调色剂流动性提高的作用比较少。例如,在分别添加等量的小粒径成分和大粒径成分的调色剂中,添加小粒径成分的情况得到相当高的流动性。但是,对于只是上述小粒径成分来说,经过一段时间使用,添加剂包埋在调色剂中,容易导致流动性低下。
与此相对,通过添加大粒径成分,虽然能够抑制流动性随时间的降低,但是大粒径成分多,在显影剂搅拌时产生大粒径成分从调色剂中脱离,即使混合调色剂和大粒径成分,由于存在大粒径成分在调色剂中不适当地附着等不良情况,因此使用一段时间后的转印性变动与只使用小粒径成分的情况相比有若干改善,但并不充分。特别是,输出图像面积不同的图像的情况下,根据显影剂的搅拌时间、显影剂中的调色剂的滞留,转印性发生变动。这是由于:如果大粒径成分在调色剂内与小粒径成分同样逐渐地包埋在调色剂中,此时,预先在调色剂表面均匀混合的大粒径成分不均匀地存在,在调色剂表面的少量的凹凸中蓄积,不能表现出大粒径成分所期望的作用。
本发明中,通过将来自于大粒径成分的二次聚集体稍微在调色剂中混合,由使用时的调色剂搅拌使新的大粒径成分慢慢地供给到调色剂中,从而可以进一步提高转印性的稳定性。调色剂中的大粒径成分的聚集体根据显影剂的搅拌时间,慢慢被粉碎,并附着在调色剂表面。由此,稍微包埋大粒径成分,由于调色剂的流动性发生变化,或者在调色剂内移动,因此重新向调色剂内供给微粒成分来代替对于流动性的表现不起作用的大粒径成分,其结果,可长期维持转印性,并可得到均匀的图像而不依赖于输出图像的图像面积。该聚集体的大小优选为10μm以上。由此,即使这些聚集体在显影时附着在感光体上,也可以使用刮板清洁方式等简易的清洁方式容易地清洁,不会污染带电部件等,故优选使用。
作为上述微粒,没有特别限制,可以使用为了赋予流动性和赋予带电性而使用的微粒,例如除氧化物微粒之外,还可以同时使用无机微粒、疏水化处理无机微粒、对它们的表面进行疏水化处理的微粒。
作为上述微粒,没有特别限制,可以根据目的从公知的微粒中适当选择,例如可列举脂肪酸金属盐(例如硬脂酸锌、硬脂酸铝等)、金属氧化物(例如二氧化硅、氧化钛、氧化铝、氧化锡、氧化锑等)或它们的疏水化处理物、氟聚合物等。
这些当中,特别优选二氧化硅粒子、疏水化的二氧化硅粒子、氧化钛粒子、疏水化的氧化钛粒子、氧化铝微粒、疏水化的氧化铝微粒等。
作为上述二氧化硅微粒,可以使用市售品,作为该市售品,例如可列举HDK H2000、HDK H2000/4、HDK H2050EP、HVK21、HDK H1303(以上均为ヘキスト公司制造);R972、R974、RX200、RY200、R202、R805、R812(以上均为日本アエロジル公司制造)。
作为上述氧化钛微粒,可以使用市售品,作为该市售品,例如可列举P-25(日本アエロジル公司制造);STT-30、STT-65C-S(以上均为チタン工业公司制造);TAF-140(富士チタン工业公司制造)、MT-150W、MT-500B、MT-600B、MT-150A(以上均为テイカ公司制造)等。
作为疏水化处理的氧化钛微粒,可以使用市售品,作为该市售品,例如可列举T-805(日本アエロジル公司制造);STT-30A、STT-65S-S(以上均为チタン工业公司制造);TAF-500T、TAF-1500T(以上均为富士チタン工业公司制造)、MT-100S、MT-100T(以上均为テイカ公司制造)、IT-S(石原产业公司制造)等。
为了得到上述疏水化处理的氧化物微粒,例如,疏水化处理的二氧化硅微粒、氧化钛微粒、氧化铝微粒,可以用甲基三甲氧基硅烷或甲基三乙氧基硅烷、辛基三甲氧基硅烷等硅烷偶合剂处理亲水性微粒而得到。
而且,如果必要加热硅油对无机微粒进行处理后的硅油处理氧化物微粒、无机微粒也是合适的。
作为上述硅油,例如可使用二甲基硅油、甲基苯基硅油、氯苯基硅油、甲基含氢硅油、烷基改性硅油、氟改性硅油、聚醚改性硅油、醇改性硅油、氨基改性硅油、环氧改性硅油、环氧·聚醚改性硅油、酚改性硅油、羧基改性硅油、巯基改性硅油、丙烯酸改性硅油、甲基丙烯酸改性硅油、α-甲基苯乙烯改性硅油等。
作为上述无机微粒,例如可列举二氧化硅、氧化铝、氧化钛、钛酸钡、钛酸镁、钛酸钙、钛酸锶、氧化铁、氧化铜、氧化锌、氧化锡、硅砂、粘土、云母、硅灰石、硅藻土、氧化铬、氧化铈、铁红、三氧化锑、氧化镁、氧化锆、硫酸钡、碳酸钡、碳酸钙、碳化硅、氮化硅等。这些当中,特别优选二氧化硅和二氧化钛。上述无机微粒的添加量优选相对于上述调色剂为0.1~5质量%,更优选0.3~3质量%。
其它高分子类微粒,例如可列举由无皂乳液聚合或悬浮聚合、分散聚合得到的聚苯乙烯、甲基丙烯酸酯或丙烯酸酯共聚物;聚硅氧烷、苯并鸟粪胺、尼龙等的缩聚系、由热固性树脂得到的聚合物粒子。
上述微粒可以通过公知的干式外添处理或者公知的湿式外添处理而附着在调色剂母体粒子表面。
本发明的调色剂,如果其制法和材料满足上述条件,则没有特别限制,可以根据目的从公知的调色剂中适当选择,例如,为了输出高画质高精细的图像,优选小粒径且接近球形的调色剂。作为这样的调色剂的制造方法,有粉碎分级法、在水系介质中使油相乳化、悬浮或凝聚而形成调色剂母体粒子的悬浮聚合法、乳液聚合法、聚合物悬浮法等。
上述粉碎法是例如通过将调色剂材料熔融或混炼、粉碎、分级等而得到上述调色剂母体粒子的方法。另外,该粉碎法的情况下,为了使上述调色剂的平均圆形度为0.97~1.0的范围,还可以对得到的调色剂的母体粒子给予机械冲击力来控制形状。此时,上述机械冲击力可以使用例如混合器、机械熔融机(mechanofusion)等装置施加在上述调色剂的母体粒子上。
上述悬浮聚合法是将着色剂、脱模剂等分散在油溶性聚合引发剂、聚合性单体中,然后在包含表面活性剂、其它固体分散剂等的水系介质中通过后述的乳化法进行乳化分散。然后进行聚合反应,在粒子化之后,可以进行在本发明调色剂粒子表面附着无机微粒的湿式处理。此时,优选对洗涤除去剩余的表面活性剂等的调色剂粒子实施处理。
作为上述聚合性单体,例如,可以通过使用部分丙烯酸、甲基丙烯酸、α-氰基丙烯酸、α-氰基甲基丙烯酸、衣康酸、巴豆酸、富马酸、马来酸或马来酸酐等酸类、丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、二丙酮丙烯酰胺或它们的羟甲基化合物、乙烯基吡啶、乙烯基吡咯烷酮、乙烯基咪唑、乙抱亚胺、甲基丙烯酸二甲基氨乙酯等的具有氨基的丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯等在调色剂粒子表面导入官能团。
而且,通过选择具有酸基团或碱性基团的物质作为使用的分散剂,可以使分散剂吸附残留在粒子表面,并导入官能团。
作为上述乳液聚合法,使用表面活性剂在水中将水溶性聚合引发剂、聚合性单体乳化,通过通常的乳液聚合方法合成胶乳。另外准备在水系介质中分散了着色剂、脱模剂等的分散体,混合后凝聚到调色剂尺寸,加热熔融而得到调色剂。然后,可以进行后述的无机微粒的湿式处理。如果使用与可以在悬浮聚合法中使用的单体同样的物质,则可以在调色剂粒子表面导入官能团。
本发明中,这些当中,作为上述调色剂,优选如下获得的调色剂:使包含含有活泼氢基团的化合物、能够与该含有活泼氢基团的化合物反应的聚合物的调色剂材料溶解或分散到有机溶剂中,制备调色剂溶液之后,使该调色剂溶液在水系介质中乳化或分散,制备分散液,在该水系介质中,使上述含有活泼氢基团的化合物、能够与上述含有活泼氢基团的化合物反应的聚合物反应,使粘接性基体材料生成粒子状,再除去上述有机溶剂,这是因为,这些调色剂的树脂的选择性高,低温定影性也高,而且造粒性优异,粒径、粒度分布、形状控制容易。
作为上述调色剂材料,至少包含粘接性基体材料等,该粘接性基体材料是使含有活泼氢基团的化合物、能够与该含有活泼氢基团的化合物反应的聚合物、粘合树脂、带电控制剂、着色剂反应而得到的,根据需要,还包含树脂微粒、脱模剂等其它成分。
-粘接性基体材料-
上述粘接性基体材料对于纸等记录介质显示粘接性,并且至少包含粘接性聚合物,该粘接性聚合物是使上述含有活泼氢基团的化合物、能够与该含有活泼氢基团的化合物反应的聚合物在上述水系介质中反应而得到的,还可以含有从公知的粘合树脂适当选择的粘合树脂。
上述粘接性基体材料的重均分子量没有特别限制,可以根据目的适当选择,例如优选为1000以上,更优选2000~10000000,特别优选3000~1000000。
上述重均分子量如果不足1000,则耐透印性有时恶化。
上述粘接性基体材料的储能模量没有特别限制,可以根据目的适当选择,例如,在测定频率20Hz下,达到10000dyne/cm2的温度(TG’)通常为100℃以上,优选110~200℃。该(TG’)如果不足100℃,则耐热透印性有时恶化。
上述粘接性基体材料的粘性没有特别限制,可以根据目的适当选择,例如,在测定频率20Hz下,达到1000泊的温度(Tη)通常为180℃以下,优选90~160℃。该(Tη)如果超过180℃,则低温定影性有时恶化。
因此,从谋求兼备耐热透印性和低温定影性的观点看,优选上述(TG’)比上述(Tη)高。即,(TG’)和(Tη)之差(TG’-Tη)优选为0℃以上,更优选为10℃以上,进一步优选为20℃以上。该差值越大越好。
另外,从谋求兼备低温定影性和耐热保存性的观点来看,上述(TG’-Tη)优选为0~100℃,更优选10~90℃,进一步优选20~80℃。
作为上述粘接性基体材料的具体例子,没有特别限制,可以根据目的适当选择,但特别优选举出聚酯类树脂等。
作为上述聚酯类树脂,没有特别限制,可以根据目的适当选择,但特别优选举出例如尿素改性聚酯类树脂等。
上述尿素改性聚酯类树脂是在上述水系介质中使作为上述含有活泼氢基团的化合物的胺类(B)和作为能够与该含有活泼氢基团的化合物反应的聚合物的含有异氰酸酯基团的聚酯预聚合物(A)反应而得到的。
上述尿素改性聚酯类树脂除了脲键之外,还可以含有尿烷键,该情况下,作为该脲键和该尿烷键的含有摩尔比(脲键/尿烷键),没有特别限制,可以根据目的适当选择,但优选为100/0~10/90,更优选80/20~20/80,特别优选60/40~30/70。
如果上述脲键不足10,则耐热透印性有时恶化。
作为上述尿素改性聚酯树脂的优选的具体例子,可优选举出以下(1)到(10),即,(1)用异佛尔酮二胺将聚酯预聚物脲化而得到的物质、和双酚A环氧乙烷2摩尔加成物与间苯二甲酸的缩聚物的混合物,所述聚酯预聚物是双酚A环氧乙烷2摩尔加成物和间苯二甲酸的缩聚物与异佛尔酮二异氰酸酯反应而得到的;(2)用异佛尔酮二胺将聚酯预聚物脲化而得到的物质、和双酚A环氧乙烷2摩尔加成物与对苯二甲酸的缩聚物的混合物,所述聚酯预聚物是双酚A环氧乙烷2摩尔加成物和间苯二甲酸的缩聚物与异佛尔酮二异氰酸酯反应而得到的;(3)用异佛尔酮二胺将聚酯预聚物脲化而得到的物质、和双酚A环氧乙烷2摩尔加成物/双酚A环氧丙烷2摩尔加成物与对苯二甲酸的缩聚物的混合物,所述聚酯预聚物是双酚A环氧乙烷2摩尔加成物/双酚A环氧丙烷2摩尔加成物和对苯二甲酸的缩聚物与异佛尔酮二异氰酸酯反应而得到的;(4)用异佛尔酮二胺将聚酯预聚物脲化而得到的物质、和双酚A环氧丙烷2摩尔加成物与对苯二甲酸的缩聚物的混合物,所述聚酯预聚物是双酚A环氧乙烷2摩尔加成物/双酚A环氧丙烷2摩尔加成物和对苯二甲酸的缩聚物与异佛尔酮二异氰酸酯反应而得到的;(5)用六亚甲基二胺将聚酯预聚物脲化而得到的物质、和双酚A环氧乙烷2摩尔加成物与对苯二甲酸的缩聚物的混合物,所述聚酯预聚物是双酚A环氧乙烷2摩尔加成物和对苯二甲酸的缩聚物与异佛尔酮二异氰酸酯反应而得到的;(6)用六亚甲基二胺将聚酯预聚物脲化而得到的物质、和双酚A环氧乙烷2摩尔加成物/双酚A环氧丙烷2摩尔加成物与对苯二甲酸的缩聚物的混合物,所述聚酯预聚物是双酚A环氧乙烷2摩尔加成物和对苯二甲酸的缩聚物与异佛尔酮二异氰酸酯反应而得到的;(7)用乙二胺将聚酯预聚物脲化而得到的物质、和双酚A环氧乙烷2摩尔加成物与对苯二甲酸的缩聚物的混合物,所述聚酯预聚物是双酚A环氧乙烷2摩尔加成物和对苯二甲酸的缩聚物与异佛尔酮二异氰酸酯反应而得到的;(8)用六亚甲基二胺将聚酯预聚物脲化而得到的物质、和双酚A环氧乙烷2摩尔加成物与间苯二甲酸的缩聚物的混合物,所述聚酯预聚物是双酚A环氧乙烷2摩尔加成物和间苯二甲酸的缩聚物与二苯甲烷二异氰酸酯反应而得到的;(9)用六亚甲基二胺将聚酯预聚物脲化而得到的物质、和双酚A环氧乙烷2摩尔加成物/双酚A环氧丙烷2摩尔加成物与对苯二甲酸的缩聚物的混合物,所述聚酯预聚物是双酚A环氧乙烷2摩尔加成物/双酚A环氧丙烷2摩尔加成物和对苯二甲酸/十二碳烯琥珀酸酐的缩聚物与二苯甲烷二异氰酸酯反应而得到的;(10)用六亚甲基二胺将聚酯预聚物脲化而得到的物质、和双酚A环氧乙烷2摩尔加成物与间苯二甲酸的缩聚物的混合物,所述聚酯预聚物是双酚A环氧乙烷2摩尔加成物和间苯二甲酸的缩聚物与甲苯二异氰酸酯反应而得到的。
-含有活泼氢基团的化合物-
上述含有活泼氢基团的化合物在上述水系介质中作为能够与上述含有活泼氢基团的化合物反应的聚合物进行扩链反应、交联反应等时的扩链剂、交联剂等起作用。
作为上述含有活泼氢基团的化合物,只要具有活泼氢基团即可,没有特别限制,可以根据目的适当选择,例如,能够与上述含有活泼氢基团的化合物反应的聚合物是上述含有异氰酸酯基团的聚酯预聚物(A)的情况下,从可以通过与该含有异氰酸酯基团的聚酯预聚物(A)进行扩链反应、交联反应等反应来高分子量化这点看,优选上述胺类(B)。
作为上述活泼氢基团,没有特别限制,可以根据目的适当选择,例如,可以使用羟基(醇性羟基或酚性羟基)、氨基、羧基、巯基等。这些可以单独使用1种,也可以同时使用2种以上。其中,特别优选使用醇性羟基。
作为上述胺类(B),没有特别限制,可以根据目的适当选择,例如,可列举二胺(B1)、3元以上的多胺(B2)、氨基醇(B3)、氨基硫醇(B4)、氨基酸(B5)、将上述B1~B5的氨基封端而得到的物质(B6)。
这些可以单独使用1种,也可以同时使用2种以上。其中,特别优选使用二胺(B1)、二胺(B1)和少量的3元以上的多胺(B2)的混合物。
作为上述二元胺(B1),例如可列举芳香族二胺、脂环式二胺、脂肪族二胺等。作为该芳香族二胺,例如可列举苯二胺、二乙基甲苯二胺、4,4’-二氨基二苯甲烷等。作为该脂环式二胺,例如可列举4,4’-二氨基-3,3’-二甲基二环己基甲烷、环己烷二胺、异佛尔酮二胺等。作为该脂肪族二胺,例如可列举乙二胺、四亚甲基二胺、六亚甲基二胺等。
作为上述3元以上的多胺(B2),例如可列举二亚乙基三胺、三亚乙基四胺等。
作为上述氨基醇(B3),例如可列举乙醇胺、羧乙基苯胺等。
作为上述氨基硫醇(B4),例如可列举氨乙基硫醇、氨丙基硫醇等。
作为上述氨基酸(B5),例如可列举氨基丙酸、氨基己酸等。
作为将上述B1~B5的氨基封端而得到的物质(B6),例如可列举从上述(B1)至(B5)中任一个的胺类和酮类(丙酮、甲乙酮、甲基异丁基甲酮等)得到的酮亚胺化合物、唑啉(オキサゾリゾン)化合物等。
即,为了使上述含有活泼氢基团的化合物和能够与上述含有活泼氢基团的化合物反应的聚合物的扩链反应、交联反应等停止,可使用反应停止剂。如果使用该反应停止剂,则在可以将上述粘接性基体材料的分子量等控制在希望的范围内这点上是优选的。作为该反应停止剂,可列举单胺(二乙胺、二丁胺、丁胺、月桂胺)或者将它们封端而得到的化合物(酮亚胺化合物)等。
作为上述胺类(B)和上述含有异氰酸酯基团的聚酯预聚物(A)的混合比率,上述含有异氰酸酯基团的预聚物(A)中的异氰酸酯基团[NCO]和上述胺类(B)中的氨基[NHx]的混合当量比([NCO]/[NHx])优选为1/3~3/1,更优选为1/2~2/1,特别优选为1/1.5~1.5/1。
如果上述混合当量比([NCO]/[NHx])不足1/3,则低温定影性有时降低,如果超过3/1,则上述尿素改性聚酯树脂的分子量降低,耐热透印性有时恶化。
-能够与含有活泼氢基团的化合物反应的聚合物-
作为能够与上述含有活泼氢基团的化合物反应的聚合物(以下有时称为“预聚物”),只要是至少具有能够与上述含有活泼氢基团的化合物反应的部位的聚合物即可,没有特别限制,可以从公知的树脂中适当选择,例如,可列举多元醇树脂、聚丙烯酸类树脂、聚酯树脂、环氧树脂、它们的衍生物树脂等。
这些可以单独使用1种,也可以同时使用2种以上。其中,在熔融时的高流动性、透明性这点上看,特别优选聚酯树脂。
作为上述预聚物中的能够与上述含有活泼氢基团的化合物反应的部位,没有特别限制,可以从公知的取代基等中适当选择,例如,可列举异氰酸酯基团、环氧基团、羧酸、酰氯基团等。
这些取代基可以单独使用1种,也可以同时使用2种以上。其中,特别优选使用异氰酸酯基团。
在上述预聚物中,从易于调节高分子成分的分子量,并可以确保干式调色剂的无油低温定影特性、特别是在即使没有向定影用加热介质涂布脱模油的机构的情况下也能够确保脱模性和定影性这点上看,特别优选含有脲键生成基团的聚酯树脂(RMPE)。
作为上述脲键生成基团,例如可列举异氰酸酯基团等。在上述含有脲键生成基团的聚酯树脂(RMPE)中的该脲键生成基团为该异氰酸酯基团时,作为该聚酯树脂(RMPE),特别优选列举出上述含有异氰酸酯基团的聚酯预聚物(A)等。
作为上述含有异氰酸酯基团的聚酯预聚物(A),没有特别限制,可以根据目的适当选择,例如可列举多元醇(PO)和多羧酸(PC)的缩聚物,并可以使上述含有活泼氢基团的聚酯树脂与多异氰酸酯(PIC)反应而得到。
作为上述多元醇(PO),没有特别限制,可以根据目的适当选择,例如可列举二醇(DIO)、3元以上的多元醇(TO)、二醇(DIO)和3元以上的多元醇(TO)的混合物等。这些可以单独使用1种,也可以同时使用2种以上。其中,优选单独的上述二醇(DIO),或者上述二醇(DIO)和少量的上述3元以上的多元醇(TO)的混合物等。
作为上述二醇(DIO),例如可列举亚烷基二醇、亚烷基醚二醇、脂环式二醇、脂环式二醇的环氧烷烃加成物、双酚类、双酚类的环氧烷烃加成物等。
作为上述亚烷基二醇,优选碳原子数2~12的亚烷基二醇,例如可列举乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,6-己二醇等。作为上述亚烷基醚二醇,例如可列举二甘醇、三甘醇、二丙二醇、聚乙二醇、聚丙二醇、聚四亚甲基醚二醇等。作为上述脂环式二醇,例如可列举1,4-环己烷二甲醇、加氢双酚A等。作为上述脂环式二醇的环氧烷烃加成物,例如可列举对上述脂环式二醇加成了环氧乙烷、环氧丙烷、环氧丁烷等环氧烷烃的加成物等。作为上述双酚类,例如可列举双酚A、双酚F、双酚S等。作为上述双酚类的环氧烷烃加成物,例如可列举对上述双酚类加成了环氧乙烷、环氧丙烷、环氧丁烷等环氧烷烃的加成物。
其中,优选碳原子数2~12的亚烷基二醇、双酚类的环氧烷烃加成物等,特别优选双酚类的环氧烷烃加成物、双酚类的环氧烷烃加成物和碳原子数2~12的亚烷基二醇的混合物。
作为上述3元以上的多元醇(TO),优选3~8元或其以上的多元醇,例如,可列举3元以上的多元脂肪醇、3元以上的多酚类、3元以上的多酚类的环氧烷烃加成物等。
作为上述3元以上的多元脂肪醇,例如可列举甘油、三羟甲基乙烷、三羟甲基丙烷、季戊四醇、山梨糖醇等。作为上述3元以上的多酚类,例如可列举三元酚PA、苯酚酚醛清漆、甲酚酚醛清漆等。作为上述3元以上的多酚类的环氧烷烃加成物,例如可列举对上述3元以上的多酚类加成环氧乙烷、环氧丙烷、环氧丁烷等环氧烷烃的加成物。
在上述二醇(DIO)和上述3元以上的多元醇(TO)的混合物中,作为上述二醇(DIO)和上述3元以上的多元醇(TO)的混合质量比(DIO∶TO),优选100∶0.01~100∶10,更优选100∶0.01~100∶1。
作为上述多羧酸(PC),没有特别限制,可以根据目的适当选择,例如可列举二羧酸(DIC)、3元以上的多羧酸(TC)、二羧酸(DIC)和3元以上的多羧酸(TC)的混合物等。
这些可以单独使用1种,也可以同时使用2种以上。其中,优选单独的二羧酸(DIC)、或者DIC和少量的3元以上的多羧酸(TC)的混合物。
作为上述二羧酸,例如可列举亚烷基二羧酸、亚烯基二羧酸、芳香族二羧酸等。
作为上述亚烷基二羧酸,例如可列举琥珀酸、己二酸、癸二酸等。作为上述亚烯基二羧酸,优选碳原子数4~20的亚烯基二羧酸,例如可列举马来酸、富马酸等。作为上述芳香族二羧酸,优选碳原子数8~20的芳香族二羧酸,例如可列举邻苯二甲酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸酸、萘二羧酸等。
其中,优选碳原子数4~20的亚烯基二羧酸、碳原子数8~20的芳香族二羧酸。
作为上述3元以上的多羧酸(TC),优选3~8元或其以上的多羧酸,例如可列举芳香族多羧酸等。
作为上述芳香族多羧酸,优选碳原子数9~20的芳香族多羧酸,例如可列举偏苯三酸、均苯四酸等。
作为上述多羧酸(PC),可以使用从上述二羧酸(DIC)、上述3元以上的多羧酸(TC)、以及上述二羧酸(DIC)和上述3元以上的多羧酸的混合物中选择任一个的酸酐或者低级烷基酯。作为上述低级烷基酯,例如可列举甲酯、乙酯、异丙酯等。
在上述二羧酸(DIC)和上述3元以上的多羧酸(TC)的混合物中,作为上述二羧酸(DIC)和上述3元以上的多羧酸(TC)的混和质量比(DIC∶TC),没有特别限制,可根据目的适当选择,例如,优选为100∶0.01~100∶10,更优选为100∶0.01~100∶1。
作为使上述多元醇(PO)和多羧酸(PC)缩聚反应时的混和比率,没有特别限制,可以根据目的适当选择,例如,上述多元醇(PO)中的羟基[OH]和上述多羧酸(PC)中的羧基[COOH]的当量比([OH]/[COOH])通常优选为2/1~1/1,更优选为1.5/1~1/1,特别优选为1.3/1~1.02/1。
上述多元醇(PO)在上述含有异氰酸酯基团的聚酯预聚物(A)中的含量没有特别限制,可以根据目的适当选择,例如,优选为0.5~40质量%,更优选为1~30质量%,特别优选为2~20质量%。
如果上述含量不足0.5质量%,耐热透印性有时恶化,有时难以兼备调色剂的耐热保存性和低温定影性,如果超过40质量%,则低温定影性有时恶化。
作为上述多异氰酸酯(PIC),没有特别限制,可以根据目的适当选择,例如可列举用脂肪族多异氰酸酯、脂环式多异氰酸酯、芳香族二异氰酸酯、芳香脂肪族二异氰酸酯、异氰尿酸酯类、它们的酚衍生物、肟、己内酰胺等进行封端而得到的物质等。
作为上述脂肪族多异氰酸酯,例如可列举四亚甲基二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、2,6-二异氰酸基己酸甲酯、八亚甲基二异氰酸酯、十亚甲基二异氰酸酯、十二亚甲基二异氰酸酯、十四亚甲基二异氰酸酯、三甲基己烷二异氰酸酯、四甲基己烷二异氰酸酯等。作为上述脂环式多异氰酸酯,例如可列举异佛尔酮二异氰酸酯、环已基甲烷二异氰酸酯等。作为上述芳香族二异氰酸酯,例如可列举亚苄基二异氰酸酯、二苯甲烷二异氰酸酯、1,5-亚萘基二异氰酸酯、联苯撑-4,4’-二异氰酸酯、4,4’-二异氰酸基-3,3’-二甲基联苯、3-甲基二苯甲烷-4,4’-二异氰酸酯、二苯醚-4,4’-二异氰酸酯等。作为上述芳香脂肪族二异氰酸酯,例如可列举α,α,α’,α’-四甲基苯二甲基二异氰酸酯。作为上述异氰尿酸酯类,例如可列举三异氰酸基烷基异氰尿酸酯(tris-isocyanatoalkyl-isocyanurate)、三异氰酸基环烷基异氰尿酸酯(tris-isocyanatocycloalkyl-isocyanurate)等。
这些可单独使用1种,也可以同时使用2种以上。
作为上述多异氰酸酯(PIC)和上述含有活泼氢基团的聚酯树脂(例如,含有羟基的聚酯树脂)反应时的混和比率,该多异氰酸酯(PIC)中的异氰酸酯基团[NCO]和该含有羟基的聚酯树脂中的羟基[OH]的混和当量比([NCO]/[OH])通常优选为5/1~1/1,更优选为4/1~1.2/1,最优选为3/1~1.5/1。
如果上述异氰酸酯基团[NCO]超过5,则低温定影性有时恶化,如果不足1,则耐透印性有时恶化。
作为上述多异氰酸酯(PIC)在上述含有异氰酸酯基团的聚酯预聚物(A)中的含量,没有特别限制,可根据目的适当选择,例如,优选为0.5~40质量%,更优选为1~30质量%,进一步优选为2~20质量%。
如果上述含量不足0.5质量%,则耐热透印性有时恶化,难以兼备耐热保存性和低温定影性,如果超过40质量%,则低温定影性有时恶化。
作为在上述含有多异氰酸酯基团的聚酯预聚物(A)的1分子中含有的异氰酸酯基团的平均数,优选为1以上,更优选为1.2~5,进一步优选为1.5~4。
如果上述异氰酸酯基团的平均数不足1,则用上述脲键生成基改性的聚酯树脂(RMPE)的分子量变低,耐热透印性有时恶化。
作为能够与上述含有活泼氢基团的化合物反应的聚合物的重均分子量(Mw),以采用GPC(凝胶渗透色谱法)测定的四氢呋喃(THF)可溶部分的分子量分布计,优选为1,000~30,000,更优选为1,500~15,000。如果该重均分子量(MW)不足1,000,则耐热保存性有时恶化,如果超过30,000,则低温定影性有时恶化。
采用上述凝胶渗透色谱法(GPC)测定的分子量分布例如如下进行。
即,首先,在40℃的热容器中使柱稳定。在该温度下,以四氢呋喃(THF)为柱溶剂以每分钟1ml的速度流通,注入50~200μl的调整试样浓度为0.05~0.6质量%的树脂的四氢呋喃试样溶液进行测定。在上述试样中的分子量测定时,由通过数种的单分散聚苯乙烯标准试样作成的标准曲线的对数值与计数间的关系计算出试样的分子量分布。作为制作上述标准曲线所用的标准聚苯乙烯试样,使用Pressure Chemical Co.或者东ソ一株式会社制造的分子量为6×102、2.1×102、4×102、1.75×104、1.1×105、3.9×105、8.6×105、2×106、以及4.48×106的试样,优选使用至少是10点左右的标准聚苯乙烯试样。此外,作为上述检测器,可以使用RI(折射率)检测器。
-粘合树脂-
作为上述粘合树脂,没有特别限制,可以根据目的适当选择,例如可列举聚酯树脂等,特别优选未改性聚酯树脂(没有改性的聚酯树脂)。
如果在上述调色剂中含有上述未改性聚酯树脂,则可以提高低温定影性和光泽性。
作为上述未改性聚酯树脂,可列举与上述含有脲键生成基的聚酯树脂相同的树脂,即,多元醇(PO)和多羧酸(PC)的缩聚物等。因为该未改性聚酯树脂的一部分与上述含有脲键生成基的聚酯树脂(RMPE)相容,即,具有可以相互相容的类似的结构,因此,在低温定影性和耐热透印性方面看是优选的。
作为上述未改性聚酯树脂的重均分子量(Mw),以采用GPC(凝胶渗透色谱法)测定的四氢呋喃可溶部分的分子量分布计,优选为1,000~30,000,更优选为1,500~15,000。由于如果该重均分子量(MW)不足1,000,则耐热保存性有时恶化,因此,如上所述,上述重均分子量(Mw)不足1,000的成分的含量必须为8~28质量%。另一方面,如果上述重均分子量(Mw)超过30,000,则低温定影性有时恶化。
作为上述未改性聚酯树脂的玻璃化转变温度,通常为30~70℃,更优选为35~70℃,进一步优选为35~50℃,特别优选为35~45℃。如果上述玻璃化转变温度不足30℃,则调色剂的耐热保存性有时恶化,如果超过70℃,则低温定影性有时变得不充分。
作为上述未改性的聚酯树脂的羟值,优选为5mgKOH/g以上,更优选为10~120mgKOH/g,进一步优选为20~80mgKOH/g。如果上述羟值不足5mgKOH/g,则有时难以兼备耐热保存性和低温定影性。作为上述未改性聚酯树脂的酸值,优选为1.0~50.0mgKOH/g以上,更优选为1.0~45.0mgKOH/g,进一步优选为15.0~45.0mgKOH/g。一般来说,通过保持上述调色剂的酸值,使其易于成为负带电性。
在使上述调色剂中含有上述未改性聚酯树脂的情况下,作为上述含有脲键生成基的聚酯树脂(RMPE)和该未改性聚酯树脂(PE)的混合质量比(RMPE/PE),优选为5/95~25/75,更优选为10/90~25/75。
如果上述未改性聚酯树脂(PE)的混合质量比超过95,则耐热透印性恶化,有时难以兼备耐热保存性和低温定影性,如果不足25,则光泽性有时恶化。
作为上述粘合树脂中的上述未改性聚酯树脂的含量,例如优选为50~100质量%,更优选为70~95质量%,进一步优选为80~90质量%。如果该含量不足50质量%,则低温定影性和图像的光泽性有时恶化。
-其它成分-
作为上述其它成分,没有特别限制,可以根据目的适当选择,例如可列举着色剂、脱模剂、带电控制剂、无机微粒、流动性提高剂、清洁性提高剂、磁性材料、金属皂等。
作为上述着色剂,没有特别限制,可以根据目的从公知的染料和颜料中适当选择,例如,炭黑、苯胺黑染料、铁黑、纳夫妥黄S、汉撒黄(10G、5G、G)、镉黄、黄色氧化铁、土黄、铅黄、钛黄、多偶氮黄、油黄(oil yellow)、汉撒黄(GR、A、RN、R)、颜料黄L、联苯胺黄(G、GR)、永久黄(NCG)、乌尔康坚牢黄(5G、R)、酒石黄色淀、喹啉黄色淀、蒽黄(anthracene yellow)BGL、异吲哚啉酮黄、氧化铁红、红丹、铅红、镉红、镉汞红、锑红、永久红4R、玫瑰红、颜料火红(fire red)、对氯邻硝基苯胺红、立索尔坚牢红G、艳坚牢红、亮洋红BS、永久红(F2R、F4R、FRL、FRLL、F4RH)、坚牢红VD、Vulcan Fast Rubine B、亮猩红G、立索尔玉红GX、永久红F5R、亮洋红6B、颜料红3B、枣红5B、甲苯胺紫红、永久枣红F2K、赫里奥枣红BL、枣红10B、邦褐淡红、邦褐中间红、曙红色淀、若丹明色淀B、若丹明色淀Y、茜素色淀、蒂奥因迪戈红B、硫靛紫红、油红、喹吖啶酮红、吡唑啉酮红、多偶氮红、钼铬红、联苯胺橙、芘橙(Perynone Orange)、油橙、钴蓝、赛璐里安蓝、碱性蓝色淀、孔雀蓝色淀、维多利亚蓝色淀、无金属酞菁蓝、酞菁蓝、坚牢蓝、阴丹士林蓝(RS、BC)、靛蓝、群青、普鲁士蓝、蒽醌蓝、坚牢猩红B、甲基紫色淀、钴紫、锰紫、二烷紫、蒽醌紫、铬绿、锌绿、氧化铬、维利迪安颜料、祖母绿、颜料绿B、纳夫妥绿B、绿光金黄色重氮类颜料、酸性绿色淀、孔雀绿沉淀色淀、酞菁绿、蒽醌绿、氧化钛、锌白、锌钡白等。
它们可以单独使用1种,也可以同时使用2种以上。
上述着色剂在上述调色剂中的含量没有特别的限制,可以根据目的适当选择,但优选1~15质量%,更加优选3~10质量%。
如果上述含量不足1质量%,则调色剂的着色力出现降低,如果超过15质量%,有时引起颜料在调色剂中的分散不良,导致着色力降低,以及调色剂的电特性的降低。
上述着色剂还可以制成与树脂复合化的母体胶料使用。作为该树脂,没有特别限制,可以根据目的从公知的物质中适当选择,例如可列举苯乙烯或其取代物的聚合物、苯乙烯类共聚物、聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸丁酯、聚氯乙烯、聚醋酸乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚酯、环氧树脂、环氧多醇树脂、聚氨酯、聚酰胺、聚乙烯醇缩丁醛、聚丙烯酸树脂、松香、改性松香、萜烯树脂、脂肪族烃树脂、脂环族烃树脂、芳香族类石油树脂、氯代链烷烃、石蜡等。它们可以单独使用1种,也可以同时使用2种以上。
作为上述苯乙烯或其取代物的聚合物,例如可列举聚酯树脂、聚苯乙烯、聚对氯苯乙烯、聚乙烯基甲苯等。作为上述苯乙烯类共聚物,例如可列举苯乙烯-对氯苯乙烯共聚物、苯乙烯-丙烯共聚物、苯乙烯-乙烯基甲苯共聚物、苯乙烯-乙烯基萘共聚物、苯乙烯-丙烯酸甲酯共聚物、苯乙烯-丙烯酸乙酯共聚物、苯乙烯-丙烯酸丁酯共聚物、苯乙烯-丙烯酸辛酯共聚物、苯乙烯-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-α-氯代甲基丙烯酸甲酯共聚物、苯乙烯-丙烯腈共聚物、苯乙烯-乙烯基甲基甲酮共聚物、苯乙烯-丁二烯共聚物、苯乙烯-异戊二烯共聚物、苯乙烯-丙烯腈-茚共聚物、苯乙烯-马来酸共聚物、苯乙烯-马来酸酯共聚物等。
上述母体胶料可以对上述母体胶料用树脂和上述着色剂施加高剪切力进行混合或混炼来制造。此时,为了提高着色剂和树脂的相互作用,优选添加有机溶剂。另外,所谓的闪蒸法也可以直接使用着色剂的湿饼,在不必干燥这一点来看,是优选的。
上述闪蒸法是着色剂的含水水性浆料与树脂和有机溶剂一起混合或混炼,使着色剂移动到树脂侧,除去水分和有机溶剂成分的方法。上述混合或混炼中,可以优选使用例如三辊碾磨机等高剪切分散装置。
作为上述带电控制剂,没有特别的限制,可以根据目的从公知的物质中适当选择,但由于使用有色材料时色调会发生变化,因此优选无色或接近白色的材料,例如可列举三苯甲烷类染料、钼酸螯合颜料、若丹明类染料、烷氧基类胺、季铵盐(包含氟改性季铵盐)、烷基酰胺、磷的单质或其化合物、钨的单质或其化合物、氟类活性剂、水杨酸的金属盐、水杨酸衍生物的金属盐等。这些可以单独使用1种,也可以同时使用2种以上。
上述带电控制剂可以使用市售品,作为该市售品,例如可列举季铵盐的ボントロン P-51、羟基萘羧酸类金属配位化合物的E-82、水杨酸类金属配位化合物的E-84、酚类缩合物的E-89(以上,为オリエント化学工业公司制造)、季铵盐钼配位化合物的TP-302、TP-415(以上,为保土谷化学工业公司制造)、季铵盐的拷贝负荷PSY VP2038、三苯甲烷衍生物的拷贝蓝PR、季铵盐的拷贝负荷NEG VP2036、拷贝负荷NX VP434(以上,为ヘキスト公司制造)、LRA-901、硼配位化合物的LR-147(日本カ一リツト公司制造)、喹吖酮、偶氮类颜料、以及具有磺酸基、羧基、季铵盐等官能团的高分子类化合物等。
上述带电控制剂可以在与上述母体胶料一起熔融混炼后,进行溶解或分散,或者,也可以与上述调色剂各成分一起在直接溶解或分散到上述有机溶剂中时添加,或者还可以在调色剂粒子制造后,固定在调色剂表面。
作为上述带电控制剂在上述调色剂中的含量,根据上述粘合树脂的种类、有无添加剂、分散方法等不同而有所不同,不可一概而定,例如,相对于上述粘合树脂100质量份,优选0.1~10质量份,更优选0.2~5质量份。该含量如果不足0.1质量份,有时不能得到带电控制性,如果超过10质量份,调色剂的带电性过大,主带电控制剂的效果减退,与显影辊的静电吸引力增大,有时会导致显影剂的流动性降低或图像浓度的降低。
作为上述脱模剂,没有特别限制,可以根据目的从公知的物质中适当选择,例如可列举蜡类等。
作为上述蜡类,例如可列举含有羰基的蜡、聚烯烃蜡、长链烃等。它们可以单独使用1种,也可以同时使用2种以上,这些之中优选含有羰基的蜡。
作为上述含有羰基的蜡,例如可列举聚链烷酸酯、聚链烷醇酯、聚链烷酸酰胺、聚烷基酰胺、二烷基酮等。作为上述聚链烷酸酯,例如可列举巴西棕榈蜡、褐煤蜡、三羟甲基丙烷三山萮酸酯、季戊四醇四山萮酸酯、季戊四醇二乙酸二山萮酸酯、甘油三山萮酸酯、1,18-十八烷二醇二硬脂酸酯等。作为上述聚链烷醇酯,例如可列举偏苯三酸三(十八烷基)酯、马来酸二(十八烷基)酯等。作为上述聚链烷酸酰胺,例如可列举二山萮酰胺等。作为上述聚烷基酰胺,例如可列举偏苯三酸三硬脂酰胺等。作为上述二烷基酮,例如可列举二(十八烷基)甲酮等。这些含有羰基的蜡中,特别优选聚链烷酸酯。
作为上述聚烯烃蜡,例如可列举聚乙烯蜡、聚丙烯蜡等。
作为上述长链烃,例如可列举石蜡、萨索尔蜡(Sasol wax)等。
作为上述脱模剂的熔点,没有特别限制,可以根据目的适当选择,但优选40~160℃,更加优选50~120℃,特别优选60~90℃。
上述熔点如果不足40℃,则会对蜡的耐热保存性带来不良影响,如果超过160℃,则在低温定影时,容易引起冷透印。
作为上述脱模剂的熔融粘度,作为在比该蜡的熔点高20℃的温度下的测定值,优选为5~1000cps,更加优选10~100cps。
上述熔融粘度如果不足5cps,则脱模性有时降低,如果超过1000cps,则有时不能得到耐热透印性、低温定影性的提高效果。
作为上述脱模剂在上述调色剂中的含量,没有特别限制,可以根据目的适当选择,但优选0~40质量%,更加优选3~30质量%。
上述含量如果超过40质量%,则调色剂的流动性有时恶化。
-树脂微粒-
作为上述树脂微粒,只要是能够在水系介质中形成水性分散液的树脂即可,没有特别的限制,可以根据目的从公知的树脂中适当选择,可以是热塑性树脂,也可以是热固性树脂,例如可列举乙烯基类树脂、聚氨酯树脂、环氧树脂、聚酯树脂、聚酰胺树脂、聚酰亚胺树脂、硅类树脂、酚醛树脂、三聚氰胺树脂、脲醛树脂、苯胺树脂、离子键聚合物树脂、聚碳酸酯树脂等。这些之中,特别优选乙烯基类树脂。
这些可以单独使用1种,也可以同时使用2种以上。其中,在容易得到微细的球状的树脂粒子的水性分散液这一点上来看,优选由选自乙烯基树脂、聚氨酯树脂、环氧树脂以及聚酯树脂中的至少一种树脂形成的树脂微粒。
另外,上述乙烯基树脂是将乙烯基单体均聚或共聚得到的聚合物,例如可列举苯乙烯-(甲基)丙烯酸酯树脂、苯乙烯-丁二烯共聚物、(甲基)丙烯酸-丙烯酸酯聚合物、苯乙烯-丙烯腈共聚物、苯乙烯-马来酸酐共聚物、苯乙烯-(甲基)丙烯酸共聚物等。
另外,作为上述树脂微粒,还可以使用含有至少具有2个不饱和基团的单体形成的共聚物。作为上述至少具有2个不饱和基团的单体,没有特别限制,可以根据目的适当选择,例如可列举甲基丙烯酸环氧乙烷加成物硫酸酯的钠盐(“エレミノ一ルRS-30”;三洋化成工业株式会社制造)、二乙烯基苯、1,6-己二醇丙烯酸酯等。
上述树脂微粒可以通过根据目的适当选择的公知方法进行聚合而得到,但优选得到该树脂微粒的水性分散液。作为该树脂微粒的水性分散液的制备方法,可以举出以下方法,例如,(1)上述乙烯基树脂的情况下,将乙烯基单体作为初始原料,通过选自悬浮聚合法、乳液聚合法、接种聚合法以及分散聚合法中的任意一种聚合反应直接制造树脂微粒的水性分散液的方法、(2)上述聚酯树脂、聚氨酯树脂、环氧树脂等加成聚合或缩合类树脂的情况下,在适当的分散剂存在下,将前体(单体、低聚物等)或其溶剂溶液分散在水性介质中后,加热或添加固化剂使之固化,制造树脂微粒的水性分散体的方法、(3)上述聚酯树脂、聚氨酯树脂、环氧树脂等加成聚合或缩聚类树脂的情况下,在前体(单体、低聚物等)或其溶剂溶液(优选为液体。也可以通过加热液态化)中溶解适当的乳化剂后,加入水进行转相乳化的方法、(4)将预先通过聚合反应(可以是加聚、开环聚合、加成聚合、加成缩合、缩聚等任意一种聚合反应形式)制备的树脂用机械旋转式或喷射式等微粉碎机进行粉碎,然后,通过分级得到树脂微粒后,在适当的分散剂存在下,分散到水中的方法、(5)将预先通过聚合反应(可以是加聚、开环聚合、加成聚合、加成缩合、缩聚等任意一种聚合反应形式)制备的树脂溶解于溶剂中,再将该树脂溶液喷雾为雾状,由此得到树脂微粒后,在适当的分散剂存在下,将该树脂微粒分散到水中的方法、(6)将预先通过聚合反应(可以是加聚、开环聚合、加成聚合、加成缩合、缩聚等任意一种聚合反应形式)制备的树脂溶解于溶剂中,向该树脂溶液中添加不良溶剂,或者将预先加热溶解于溶剂的树脂溶液冷却,由此,析出树脂微粒,然后除去溶剂得到树脂粒子后,在适当的分散剂存在下,将该树脂粒子分散到水中的方法、(7)将预先通过聚合反应(可以是加聚、开环聚合、加成聚合、加成缩合、缩聚等任意一种聚合反应形式)制备的树脂溶解于溶剂中,在适当的分散剂存在下,将该树脂溶液分散到水性介质中后,通过加热或减压等除去溶剂的方法、(8)将预先通过聚合反应(可以是加聚、开环聚合、加成聚合、加成缩合、缩聚等任意一种聚合反应形式)制备的树脂溶解于溶剂中,向该树脂溶液中溶解适当的乳化剂后,加入水进行转相乳化的方法等。
作为上述调色剂,例如可列举通过已知的悬浮聚合法、乳化凝聚法、乳化分散法等制造的调色剂,但优选举出,将含有含活泼氢基团的化合物和能够与该含有活泼氢基团的化合物反应的聚合物的上述调色剂材料溶解在有机溶剂中,制备调色剂溶液,然后,将该调色剂溶液分散在水系介质中,制备分散液,在该水系介质中,使含活泼氢基团的化合物和能够与该含有活泼氢基团的化合物反应的聚合物反应,使粘接性基体材料成为粒子状,除去上述有机溶剂而得到的调色剂。
-调色剂溶液-
上述调色剂溶液的制备可以通过将上述调色剂材料溶解在上述有机溶剂中来进行的。
--有机溶剂--
作为上述有机溶剂,只要是能够溶解或分散上述调色剂材料的溶剂即可,没有特别限制,可以根据目的适当选择,例如,在容易除去这一点来看,优选沸点不到150℃的挥发性溶剂,例如可列举甲苯、二甲苯、苯、四氯化碳、二氯甲烷、1,2-二氯乙烷、1,1,2-三氯乙烷、三氯乙烯、氯仿、一氯苯、1,1-二氯乙烷、乙酸甲酯、乙酸乙酯、甲乙酮、甲基异丁基甲酮等。这些之中,优选甲苯、二甲苯、苯、二氯甲烷、1,2-二氯乙烷、氯仿、四氯化碳等,特别优选乙酸乙酯。它们可以单独使用1种,也可以同时使用2种以上。
作为上述有机溶剂的使用量,没有特别限制,可以根据目的适当选择,例如,相对于100质量份上述调色剂材料,优选40~300质量份,更优选60~140质量份,进一步优选80~120质量份。
-分散液-
上述分散液的制备是通过将上述调色剂溶液分散到水系介质中进行的。
将上述调色剂溶液分散到上述水系介质中时,在该水系介质中形成含有上述调色剂溶液的分散体(油滴)。
--水系介质--
作为水系介质,没有特别限制,可以从公知的水系介质中适当选择,例如可列举水、可以和该水混合的溶剂、它们的混合物等,这些之中,特别优选水。
作为可以与上述水混合的溶剂,只要能够与上述水混合即可,没有特别限制,例如可列举醇、二甲基甲酰胺、四氢呋喃、溶纤剂类、低级酮类等。
作为上述醇,例如可列举甲醇、异丙醇、乙二醇等。作为上述低级酮类,例如可列举丙酮、甲乙酮等。
这些可以单独使用1种,也可以同时使用2种以上。
上述调色剂溶液优选在上述水系介质中边搅拌边分散。
作为上述分散的方法,没有特别限制,可以适当选择使用公知的分散机等,作为该分散机,例如可列举低速剪切式分散机、高速剪切式分散机、摩擦式分散机、高压喷射式分散机、超声波分散机等。这些之中,在可以将上述分散体(油滴)的粒径控制在2~20μm这一点上看,优选高速剪切式分散机。
使用上述高速剪切式分散机时,对于旋转数、分散时间、分散温度等条件没有特别限制,可以根据目的适当选择,例如,作为上述转速,优选为1000~30000rpm,更优选为5000~20000rpm,作为上述分散时间,在间歇方式的情况下,优选为0.1~5分钟,作为上述分散温度,在加压下优选为0~150℃,更优选40~98℃。另外,上述分散温度为高温时通常容易分散。
作为上述调色剂的制造方法的一例,下面示出使上述粘接性基体材料成为粒子状来得到调色剂的方法。
在使上述粘接性基体材料成为粒子状并将调色剂造粒的方法中,例如,进行水系介质相的制备、上述调色剂溶液的制备、上述分散液的制备、上述水系介质的添加,其他(上述能够与含有活泼氢基团的化合物反应的聚合物(预聚物)的合成、上述含有活泼氢基团的化合物的合成等)。
上述水系介质相的制备可以通过例如将上述树脂微粒分散在上述水系介质中来进行。作为该树脂微粒在该水类介质中的添加量,没有特别限制,可以根据目的适当选择,例如优选0.5~10质量%。
上述调色剂溶液的制备可以通过在上述有机溶剂中溶解或分散上述含有活泼氢基团的化合物、上述能够与含有活泼氢基团的化合物反应的聚合物、上述着色剂、上述脱模剂、上述带电控制剂、上述未改性聚酯树脂等调色剂材料来进行。
另外,在上述调色剂材料中,除上述能够与含有活泼氢基团的化合物反应的聚合物(预聚物)以外的成分,在上述水系介质相制备中,可以在将上述树脂微粒分散在上述水系介质中时添加混合到该水系介质中,或者,也可以在将上述调色剂溶液添加在上述水系介质相中时,与该调色剂溶液一起添加到上述水系介质相中。
上述分散液的制备可以通过在预先制备的上述水系介质相中乳化或分散预先制备的上述调色剂溶液来进行。并且,该乳化或分散时,在上述含有活泼氢基团的化合物和上述能够与含有活泼氢基团的化合物反应的聚合物进行扩链反应或交联反应时,生成上述粘接性基体材料。
上述粘接性基体材料(例如,上述尿素改性聚酯树脂)可以通过以下方法生成:例如,(1)将含有上述能够与含有活泼氢基团的化合物反应的聚合物(例如,上述含有异氰酸酯基团的聚酯预聚物(A))的上述调色剂溶液与上述含有活泼氢基团的化合物(例如,上述胺类(B))一起乳化或分散在上述水系介质相中,形成分散体,在该水系介质相中使二者进行扩链反应或交联反应;(2)将上述调色剂溶液乳化或分散到预先添加了上述含有活泼氢基团的化合物的上述水系介质相中,形成分散体,在该水系介质相中使二者进行扩链反应或交联反应;或者,(3)在将上述调色剂溶液添加混合到上述水系介质中之后,添加上述含有活泼氢基团的化合物,形成分散体,在该水系介质相中从粒子界面使二者进行扩链反应或交联反应。另外,在上述(3)的情况下,也可以在生成的调色剂表面优先生成改性聚酯树脂,在调色剂粒子中设置浓度梯度。
作为通过上述乳化或分散生成上述粘接性基体材料的反应条件,没有特别限制,可以根据上述能够与含有活泼氢基团的化合物反应的聚合物和上述含有活泼氢基团的化合物的组合适当选择,作为反应时间,优选10分钟~40小时,更优选2小时~24小时,作为反应温度,优选0~150℃,更加优选40~98℃。
在上述水系介质相中,作为稳定地形成含有上述能够与含有活泼氢基团的化合物反应的聚合物(例如,上述含异氰酸酯基的聚酯预聚物(A))的上述分散体的方法,可举出以下方法,例如,将在上述有机溶剂中溶解或分散上述能够与含有活泼氢基团的化合物反应的聚合物(例如,上述含异氰酸酯基团的聚酯预聚物(A))、上述着色剂、上述脱模剂、上述带电控制剂、上述未改性聚酯树脂等调色剂材料而制备的上述调色剂溶液添加到上述水系介质相中,并通过剪切力分散的方法等。另外,上述分散的方法的详细说明如上所述。
在上述分散液的制备中,根据需要,可以使上述分散体(含有上述调色剂溶液的油滴)稳定化,从得到期望的形状并使粒度分布变窄的观点来看,优选使用分散剂。
作为上述分散剂,没有特别限制,可以根据目的适当选择,例如可列举表面活性剂、难溶于水的无机化合物分散剂、高分子类保护胶体等。它们可以单独使用1种,也可以同时使用2种以上。这些之中,优选表面活性剂。
作为上述的表面活性剂,例如可列举阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、非离子表面活性剂、两性表面活性剂等。
作为上述阴离子表面活性剂,例如可列举烷基苯磺酸盐、α-烯烃磺酸盐、磷酸酯等,优选具有氟烷基的阴离子表面活性剂。作为该具有氟烷基的阴离子型表面活性剂,例如可列举碳原子数为2~10的氟烷基羧酸或其金属盐、全氟辛烷磺酰谷氨酸二钠、3-[ω-氟代烷基(碳原子数6~11)氧基]-1-烷基(碳原子数3~4)磺酸钠、3-[ω-氟代链烷醇(碳原子数6~8)-N-乙氨基]-1-丙烷磺酸钠、氟烷基(碳原子数11~20)羧酸或其金属盐、全氟烷基羧酸(碳原子数7~1 3)或其金属盐、全氟烷基(碳原子数4~12)磺酸或其金属盐、全氟辛烷磺酸二乙醇酰胺、N-丙基-N-(2-羟乙基)全氟辛烷磺酰胺、全氟烷基(碳原子数6~10)磺酰胺丙基三甲基铵盐、全氟烷基(碳原子数6~10)-N-乙磺酰谷氨酸盐、一全氟烷基(碳原子数6~16)乙基磷酸酯等。作为该具有氟烷基的表面活性剂的市售品,例如可列举サ一フロンS-111、S-112、S-113(旭硝子株式会社制造);フロ一ラド FC-93、FC-95、FC-98、FC-129(住友3M株式会社制造);ユニダインDS-101、DS-102(ダイキン工业株式会社制造);メガフアツクF-110、F-120、F-113、F-191、F-812、F-833(大日本インキ化学工业株式会社制造),エクトツプEF-102、103、104、105、112、123A、123B、306A、501、201、204(ト一ケムプロタクツ公司制造);フタ一ジエントF-100、F150(ネオス公司制造)等。
作为上述阳离子表面活性剂,例如可列举胺盐型表面活性剂、季铵盐型阳离子表面活性剂等。作为上述胺盐型表面活性剂,例如可列举烷基胺盐、氨基醇脂肪酸衍生物、多元胺脂肪酸衍生物、咪唑啉等。作为上述季铵盐型阳离子表面活性剂,例如可列举烷基三甲基铵盐、二烷基二甲基铵盐、烷基二甲基苄基铵盐、吡啶盐、烷基异喹啉盐、氯化苄甲乙氧铵等。在该阳离子表面活性剂中,可举出具有氟烷基的脂肪族伯、仲或叔胺酸、全氟烷基(C6~C10)磺酰胺丙基三甲基铵盐等脂肪族季铵盐、苄烷铵盐、氯化苄甲乙氧铵、吡啶盐、咪唑啉盐等。作为该阳离子表面活性剂的市售品,例如可列举サ一フロンS-121(旭硝子株式会社制造)、フロラ一ド FC-135(住友3M株式会社制造)、ユニダインDS-202(ダイキン工业株式会社制造)、メガフアツクF-150、F-824(大日本インキ化学工业株式会社制造)、エクトツプEF-132(ト一ケムプロダクツ公司制造)、フタ一ジエントF-300(ネオス公司制造)等。
作为上述非离子表面活性剂,例如可列举脂肪酰胺衍生物、多元醇衍生物等。
作为上述两性表面活性剂,例如可列举丙氨酸、十二烷基二(氨乙基)甘氨酸、二(辛基氨乙基)甘氨酸、N-烷基-N,N-二甲基铵甜菜碱等。
作为难溶于水的无机化合物分散剂,例如可列举磷酸三钙、碳酸钙、氧化钛、胶体二氧化硅、羟基磷灰石等。
作为上述高分子类保护胶体,例如可列举酸类、含有羟基的(甲基)丙烯酸类单体、乙烯醇或与乙烯醇的醚类、乙烯醇和含有羧基的化合物的酯类、酰胺化合物或它们的羟甲基化合物、氯化物类、具有氮原子或其杂环的物质等的均聚物或共聚物、聚氧乙烯类、纤维素类等。
作为上述酸类,例如可列举丙烯酸、甲基丙烯酸、α-氰基丙烯酸、α-氰基甲基丙烯酸、衣康酸、巴豆酸、富马酸、马来酸、马来酸酐等。作为上述含有羟基的(甲基)丙烯酸类单体,例如可列举丙烯酸β-羟基乙酯、甲基丙烯酸β-羟基乙酯、丙烯酸β-羟基丙酯、甲基丙烯酸β-羟基丙酯、丙烯酸γ-羟基丙酯、甲基丙烯酸γ-羟基丙酯、丙烯酸3-氯-2-羟基丙酯、甲基丙烯酸3-氯-2-羟基丙酯、二甘醇单丙烯酸酯、二甘醇单甲基丙烯酸酯、甘油单丙烯酸酯、甘油单甲基丙烯酸酯、N-羟甲基丙烯酰胺、N-羟甲基甲基丙烯酰胺等。作为上述乙烯醇或与乙烯醇的醚类,例如可列举乙烯基甲基醚、乙烯基乙基醚、乙烯基丙基醚等。作为上述乙烯醇和含有羧基的化合物的酯类,例如可列举醋酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、丁酸乙烯酯等。作为上述酰胺化合物或它们的羟甲基化合物,例如可列举丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、双丙酮丙烯酰胺或者它们的羟甲基化合物等。作为上述氯化物类,例如可列举丙烯酰氯、甲基丙烯酰氯等。作为上述具有氮原子或其杂环的物质等的均聚物或共聚物,例如可列举乙烯基吡啶、乙烯基吡咯烷酮、乙烯基咪唑、乙抱亚胺等。作为上述聚氧乙烯类,例如可列举聚氧乙烯、聚氧丙烯、聚氧乙烯烷基胺、聚氧丙烯烷基胺、聚氧乙烯烷基酰胺、聚氧丙烯烷基酰胺、聚氧乙烯壬基苯基醚、聚氧乙烯十二烷基苯基醚、聚氧乙烯十八烷基苯基酯、聚氧乙烯壬基苯基酯等。作为上述纤维素类,例如可列举甲基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基纤维素等。
在上述分散液的制备中,根据需要可以使用分散稳定剂。
作为该分散稳定剂,例如可列举磷酸钙盐等可以溶解于酸、碱的物质等。
使用该分散稳定剂时,可以通过用盐酸等酸溶解磷酸钙盐之后,进行水洗的方法、通过酶分解的方法等,由此,可以从微粒中除去磷酸钙盐。
在上述分散液的制备中,可以使用上述扩链反应或上述交联反应的催化剂。作为该催化剂,例如可列举月桂酸二丁基锡、月桂酸二辛基锡等。
从得到的分散液(乳化浆)中除去有机溶剂。该有机溶剂的除去,可以举出以下方法:(1)使反应体系整体缓慢升温,将上述油滴中的上述有机溶剂完全蒸发除去的方法、(2)将乳化分散体喷射在干燥气氛中,将油滴中的非水溶性有机溶剂完全除去,形成调色剂微粒,同时蒸发除去水系分散剂的方法等。
如果进行上述有机溶剂的除去,则可形成调色剂粒子。对该调色剂粒子可以进行洗涤、干燥等,然后,可以再根据期望进行分级等。该分级例如可以在液体中通过旋风分离器、倾析器、离心分离等除去微粒部分来进行,还可以在干燥得到粉末之后再进行分级操作。
这样,得到的调色剂粒子与上述着色剂、脱模剂、上述带电控制剂等粒子共同混合,或者再施加机械冲击力,由此可以防止该脱模剂等粒子从该调色剂粒子表面脱离。
作为施加上述机械冲击力的方法,例如可列举通过高速旋转的桨叶对混合物施加冲击力的方法、将混合物投入高速气流中进行加速,使粒子之间或复合化的粒子与适当的碰撞板碰撞的方法等。作为该方法中使用的装置,例如可列举改造オング碾磨机(ホソカワミクロン公司制造)、将I式碾磨机(日本ニユ一マチツク公司制造)改造而降低了粉碎气压的装置、振荡混合系统(ハイブリダイゼイシヨンシステム)(奈良机械制作所公司制造)、破碎(クリプトロン)系统(川崎重工业株式会社制)、自动研钵等。
上述调色剂优选具有如下所述的重量平均粒径(D4)、重量平均粒径(D4)/个数平均粒径(Dn)、平均圆形度、形状系数SF-1和SF-2等。
作为上述调色剂的重量平均粒径(D4),例如,优选为2~7μm,更优选为4~7μm,进一步优选为5~6μm。
对上述调色剂的重量平均粒径D4的测定方法进行说明。
[调色剂的重量平均粒径]
测定机:Coulter Multitizer II(Beckman Coulter公司制造)
孔径:100μm
分析软件:Coulter Multitizer Acucomp Ver.1.19(Beckman Coulter公司制造)
电解液:Isoton II(Beckman Coulter公司制造)
分散液:Emulgen 109P(花王公司制造,聚氧乙烯十二烷基醚,HLB:13.6)5%电解液
分散条件:在5ml的分散液中添加10mg的测定试样,用超声波分散机分散1分钟,然后,添加25ml的电解液,再利用超声波分散机分散1分钟。
测定条件:向烧杯中加入电解液100ml和分散液,利用在20秒能够测定3万个粒子的粒径的浓度,测定3万个粒子,从该粒度分布求出重量平均粒径。
如果上述重量平均粒径不足2μm,在双组分显影剂中,在显影器中长期搅拌时,调色剂熔粘在载体的表面,有时会降低载体的带电能力,另外,在单组分显影剂中,为了使调色剂在显影辊上成膜、或将调色剂薄层化,有时容易发生调色剂向刮板等部件的熔粘,超过7μm时,难以以高析像得到高画质的图像,进行显影剂中的调色剂的平衡时,有时调色剂粒径的变动变大。
作为上述调色剂中的重量平均粒径(D4)和个数平均粒径(Dn)之比(D4/Dn),例如,优选为1.25以下,更优选为1.00~1.20,进一步优选为1.10~1.20。
上述重量平均粒径和个数平均粒径之比(D4/Dn)为1.25以下时,上述调色剂的粒度分布比较窄,定影性提高,但不足1.00时,在双组分显影剂中,在显影器中长期搅拌时,调色剂熔粘在载体的表面,有时会降低载体的带电能力,或者使清洁性恶化,另外,在单组分显影剂中,为了使调色剂在显影辊上成膜、或将调色剂薄层化,有时容易发生调色剂向刮板等部件的熔粘,如果超过1.20,则难以以高析像得到高画质的图像,进行显影剂中的调色剂的平衡时,有时调色剂粒径的变动变大。
上述重量平均粒径、以及上述重量平均粒径和个数平均粒径之比(D4/Dn)可以利用前述的Beckman Coulter公司制造的粒度测定器“Multisizer II”,与调色剂的D4测定同样地进行测定。
上述平均圆形度是相当于与上述调色剂的形状投影面积相等的圆的周长除以实际粒子的周长的值,例如,优选为0.900~0.99,更加优选0.940~0.98。
如果上述平均圆形度不足0.900,则调色剂为偏离球形的不定形的形状,有时不能得到满意的转印性和无污迹的高图像质量图像,超过0.99时,在采用刮板清洁等的图像形成系统中,发生感光体上以及转印带等的清洁不良,图像上的污染,例如,在照片图像等图像面积率高的图像形成时,由于送纸不良等形成了未转印的图像的调色剂成为转印残留调色剂蓄积在感光体上,有时发生图像的底层污染,或者,污染使感光体接触带电的带电辊等,不能发挥出本来的带电能力。
上述平均圆形度可以通过光学检测带的方法等进行测量,例如,将含有调色剂的悬浮液通过平板上的摄像部检测带,用CCD照相机在光学上检测、分析粒子图像,例如,可以使用流动式粒子图像分析装置FPIA-2100(シスメツクス公司制造)等进行测量。
用下述数学式1表示的表达调色剂的球形程度的形状系数SF-1为100~150,且用下述数学式2表示的表达调色剂的凹凸程度的形状系数SF-2为100~140。
这里,上述形状系数SF-1和SF-2例如随机取样300个通过日立制作所制造的FE-SEM(S-4200)测定的调色剂的SEM图像,并通过接口将该图像信息导入到ニレコ公司制造的图像分析装置(Luzex AP)中并进行分析,并用下述数学式1和数学式2计算而得到的值来定义形状系数SF-1和SF-2。另外,SF-1和SF-2的值优选通过Luzex求出,但是,只要可以得到同样的分析结果,则并不不特别限定为上述FE-SEM装置、图像分析装置。
[数学式1]
在上述数学式1中,MXLNG表示调色剂投影到二维平面上而得到的形状的最大长度。AREA表示调色剂投影到二维平面上而得到的图形面积。
[数学式2]
在上述数学式2中,PERI表示将调色剂投影到二维平面上而得到的图形的周长。AREA表示将调色剂投影到二维平面上而得到的图形的面积。
这里,在上述数学式1和数学式2中,L表示调色剂的绝对最大长度,A表示调色剂的投影面积,P表示调色剂的最大周长。
而且,调色剂如果是圆球,则SF-1和SF-2每一个都为100,随着变成比100大的值就从球形变成不定形。而且,特别是,SF-1表示调色剂的整体形状(椭圆和球等),SF-2是表示表面的凹凸程度的形状系数。
作为上述调色剂的着色,没有特别限制,可根据目的适当选择,例如,可以为选自黑色调色剂、青色调色剂、品红调色剂和黄色调色剂中的至少一种,虽然各色的调色剂可以通过适当选择上述着色剂的种类而得到,但是,优选彩色调色剂。
(显影剂)
本发明的显影剂至少含有本发明的上述调色剂,并含有载体等适当选择的其他成分。作为该显影剂,可以是单组分显影剂,也可以是双组分显影剂,但在使用于对应于近年来的信息处理速度的提高的高速打印机等中时,在寿命提高等方面看,优选上述双组分显影剂。
在使用了本发明的上述调色剂的上述单组分显影剂的情况下,即使进行调色剂的平衡,调色剂粒径的变动也少,不会发生调色剂向显影辊的成膜、或者调色剂向用于使调色剂薄层化的刮板等部件的熔粘,即使在显影器长期使用(搅拌)时,也可以得到良好且稳定的显影性和图像。另外,在使用了本发明的上述调色剂的上述双组分显影剂的情况下,即使进行长期的调色剂的平衡,显影剂中的调色剂粒径的变动也少,即使在显影器中的长期搅拌时,也可以得到良好且稳定的显影性。
作为上述载体,没有特别限制,可以根据目的适当选择,但优选具有芯材和包覆该芯材的树脂层的载体。
作为上述芯材的材料,没有特别限制,可以从公知的材料中适当选择,例如,优选50~90emu/g的锰-锶(Mn-Sr)类材料,锰-镁(Mn-Mg)类材料等,在确保图像浓度这一点上,优选铁粉(100emu/g以上)、磁铁矿(75~120emu/g)等高磁化材料。另外,从可以减弱调色剂对呈现麦穗挺立(穗立ち)状态的感光体的碰撞(当り)并对高画质化有利的观点看,优选铜-锌(Cu-Zn)类(30~80emu/g)等弱磁化材料。这些可以单独使用1种,也可以同时使用2种以上。
作为上述芯材的粒径,以平均粒径(重量平均粒径(D50))计,优选10~200μm。更加优选40~100μm。
如果上述平均粒径(重量平均粒径(D50))不足10μm,则在载体粒子的分布中,微粉类变多,每1个粒子的磁化降低,有时产生载体飞散,如果超过200μm,则比表面积降低,有时产生调色剂的飞散,在实地部分多的全彩色中,特别是,有时实地部分的再现有时变差。
作为上述树脂层的材料,没有特别限制,可以根据目的从公知的树脂中适当选择,例如可列举氨基类树脂、聚乙烯类树脂、聚苯乙烯类树脂、卤代烯烃树脂、聚酯类树脂、聚碳酸酯类树脂、聚乙烯树脂、聚氟乙烯树脂、聚偏氟乙烯树脂、聚三氟乙烯树脂、聚六氟丙烯树脂、偏氟乙烯和丙烯酸单体的共聚物、偏氟乙烯和氟乙烯的共聚物、四氟乙烯和偏氟乙烯和非氟单体的三元共聚物等含氟三元共聚物、硅树脂等。这些可以单独使用1种,也可以同时使用2种以上。
作为上述氨基类树脂,例如可列举尿素-甲醛树脂、三聚氰胺树脂、苯并鸟粪胺树脂、脲醛树脂、聚酰胺树脂、环氧树脂等。作为上述聚乙烯类树脂,例如可列举丙烯酸树脂、聚甲基丙烯酸甲酯树脂、聚丙烯腈树脂、聚醋酸乙烯树脂、聚乙烯醇树脂、聚乙烯醇缩丁醛树脂等。作为上述聚苯乙烯树脂,例如可列举聚苯乙烯树脂、苯乙烯-丙烯酸共聚树脂等。作为上述卤代烯烃树脂,例如可列举聚氯乙烯树脂等。作为上述聚酯类树脂,例如可列举聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂、聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂等。
根据需要,还可以使上述树脂层含有导电粉等,作为该导电粉,例如可列举金属粉、炭黑、氧化钛、氧化锡、氧化锌等。作为这些导电粉的平均粒径,优选为1μm以下。上述平均粒径如果超过1μm,则电阻的控制有时变得困难。
上述树脂层可以通过以下方法形成,例如,将上述硅树脂等溶解在溶剂中,制备涂布溶液后,通过公知的涂布方法将该涂布溶液均匀地涂布在上述芯材表面,干躁后进行烧结而形成。作为上述的涂布方法,例如可列举浸渍法、喷涂法、刷涂法等。
作为上述溶剂,没有特别限制,可以根据目的适当选择,例如可列举甲苯、二甲苯、甲乙酮、甲基异丁基甲酮、溶纤剂、乙酸丁酯等。
作为上述烧结,没有特别限制,可以是外部加热方式,也可以是内部加热方式,例如可列举使用固定式电炉、流动式电炉、旋转式电炉、燃烧炉等的方法、使用微波的方法等。
作为上述树脂层在上述载体中的量,优选为0.01~5.0质量%。如果上述量不足0.01质量%,则有时不能在上述芯材表面形成均匀的上述树脂层,如果超过5.0质量%,则上述树脂层过厚,载体之间发生造粒,有时不能得到均匀的载体粒子。
上述显影剂为上述双组分显影剂时,作为上述载体在该双组分显影剂中的含量,没有特别限制,可以根据目的适当选择,例如,优选为90~98质量%,更优选93~97质量%。
双组分类显影剂的调色剂和载体的混合比例通常相对于100质量份载体,调色剂为1~10.0质量份。
本发明的显影剂可以长期维持良好的转印性和清洁性,没有图像不均的变动,而且没有因使用时的显影剂搅拌而产生外添加剂的包埋,并含有流动性和带电性长期变化少的稳定性优异的本发明的上述调色剂,因此可以稳定地形成优异的鲜明的高画质图像。
本发明的显影剂可以优选使用于由磁性单组分显影方法、非磁性单组分显影方法、双组分显影方法等公知的各种电子照相方法进行的图像形成,特别优选使用于以下的本发明的装入调色剂的容器、处理盒、图像形成装置以及图像形成方法。
(装入调色剂的容器)
本发明的装入调色剂的容器是将本发明的上述调色剂或上述显影剂收纳在容器中而形成的。
作为上述容器,没有特别限制,可以从公知的容器中适当选择,例如,可优选举出具有调色剂容器主体和盖子的容器等。
作为上述调色剂容器主体,对其大小、形状、结构、材质等没有特别限制,可以根据目的适当选择,例如,作为上述形状,优选圆筒状等,特别优选在内周面形成螺旋状的凹凸,通过旋转,可以将作为内容物的调色剂转移到排出口侧,并且,该螺旋部的一部分或全部具有折皱功能的形状等。
作为上述调色剂容器主体的材质,没有特别限制,优选尺寸精度高者,例如可优选举出树脂,其中,可以优选举出,例如,聚酯树脂、聚乙烯树脂、聚丙烯树脂、聚苯乙烯树脂、聚氯乙烯树脂、聚丙烯酸、聚碳酸酯树脂、ABS树脂、聚缩醛树脂等。
本发明的装入调色剂的容器容易保存、输送等,并且操作性优异,可拆卸地安装在后述的本发明的处理盒、图像形成装置等中,并可以用于调色剂的补给。
(处理盒)
本发明的处理盒至少具有负载静电潜像的静电潜像载体、和使用调色剂将负载在该静电潜像载体上的静电潜像显影而形成可视图像的显影装置,以及根据需要适当选择的带电装置、曝光装置、显影装置、转印装置、清洗装置、除电装置等其他装置。
作为上述显影装置,至少具有收纳本发明的上述调色剂或上述显影剂的显影剂收纳容器、和负载并输送收纳在该显影剂收纳容器内的调色剂或显影剂的静电潜像载体,另外,还可以具有用于控制负载的调色剂层厚度的层厚控制部件等。
本发明的处理盒可以拆卸自由地安装在各种电子照相装置、传真机、打印机中,优选拆卸自由地安装在后述的本发明的图像形成装置中。
这里,上述处理盒例如如图1所示,内置有感光体101,并包含带电装置102、显影装置104、转印装置108、清洁装置107,根据需要还具有其它部件。图1中103为通过曝光装置的曝光,使用可以以高分辨率进行写入的光源。105表示记录介质。
作为上述感光体101,可以使用与后述的图像形成装置相同的感光体。上述带电装置102可使用任意的带电部件。
接着,示出通过图1所示的处理盒进行的图像形成工艺,感光体101沿箭头方向转动,同时通过由带电装置102进行的带电、由曝光装置(未示出)进行的曝光103,在其表面形成对应于曝光图像的静电潜像。该静电潜像通过显影装置104进行调色剂显影,该调色剂显影通过转印装置108转印到记录介质105上,进行打印输出。接着,图像转印后的感光体表面通过清洁装置107进行清洁,再通过除电装置(未示出)进行除电,然后重复以上的操作。
作为本发明的图像形成装置,由上述静电潜像载体和显影器、清洁器等构成要素作为处理盒结合为一体而构成,对于装置主体,该部件可以拆卸自由地构成。另外,带电器、显影器、转印器和清洁器的至少一个与静电潜像载体一起整体支撑并且形成处理盒,作为在装置主体上拆卸自由的单一部件,也可以使用装置主体的轨道等导向装置制成拆卸自由的结构。
(图像形成装置和图像形成方法)
本发明的图像形成装置至少具有静电潜像载体、静电潜像形成装置、显影装置、转印装置、和定影装置,根据需要,还具有适当选择的其他装置,例如,除电装置、清洁装置、再利用装置、控制装置等。
本发明的图像形成方法至少包括静电潜像形成工程、显影工序、转印工序、和定影工序,根据需要,还包括适当选择的其他工序,例如,除电工序、清洁工序、再利用工序、控制工序等。
本发明的图像形成方法可以优选通过本发明的图像形成装置实施,上述静电潜像形成工序可以通过上述静电潜像形成装置进行,上述显影工序可以通过上述显影装置进行,上述转印工序可以通过上述转印装置进行,上述定影工序可以通过上述定影装置进行,上述其他工序可以通过上述其他装置进行。
-静电潜像形成工序和静电潜像形成装置-
上述静电潜像形成工序是在静电潜像载体上形成静电潜像的工序。
作为上述静电潜像载体(有时称为“电子照相感光体”“感光体”),对于其材质、形状、结构、大小等没有特别限制,可以从公知的载体中适当选择,作为其形状,优选举出滚筒状,作为其材质,例如可列举无定形硅、硒等无机感光体、聚硅烷、酞聚甲炔(phthalopolymethine)等有机感光体等。其中,在长寿命这一点上看,优选无定形硅等。
作为上述无定形硅感光体,可以使用例如具有由a-Si构成的光导电层的感光体(以下,称为“a-Si类感光体”),所述由a-Si构成的光导电层是将支持体加热到50℃~400℃,并在该支持体上通过真空蒸镀法、溅射法、离子镀法、热CVD法、光CVD法、等离子体CVD法等成膜法形成的。其中,优选的方法是等离子体CVD法,即,通过直流或高频或微波辉光放电将原料气体分解,在支持体上形成a-Si堆积膜的方法。
上述静电潜像的形成可以在例如将上述静电潜像载体的表面同样带电后,通过曝光成图像来进行,并可以通过上述静电潜像形成装置来进行。上述静电潜像形成装置至少具备例如使上述静电潜像载体的表面同样带电的带电器、和将上述静电潜像载体的表面曝光成图像的曝光器。
上述带电可以通过例如使用上述带电器对上述静电潜像载体的表面施加电压来进行。
作为上述带电器,没有特别限制,可以根据目的适当选择,例如可列举具备导电性或半导电性的辊、刷子、膜、橡胶刮板等的其本身公知的接触带电器、利用了电晕管(コロトロン)、电晕竟电(スコロトロン)等电晕放电的非接触带电器等。
作为上述带电部件的形状,除辊外,还可以采取磁刷、皮刷等形态,也可以适合电子照相装置的形式或形态来选择。使用磁刷时,磁刷使用例如Zn-Cu铁氧体等各种铁氧体粒子作为带电部件,由用于支持磁刷的非磁性导电套筒、内包在其中的磁辊构成。另外,使用刷子时,例如,作为皮刷的材质,使用通过碳、硫化铜、金属或金属氧化物进行了导电处理的皮,并将其卷合或贴合在经金属或其他导电处理的芯轴上,制成带电器。
上述带电器显然不限定于上述的接触式带电器,但由于可以得到降低由带电器产生的臭氧的图像形成装置,因此优选使用接触式的带电器。
上述曝光可以通过例如使用上述曝光器将上述静电潜像载体的表面曝光成图像来进行。
作为上述曝光器,只要可以在通过上述带电器带电的上述静电潜像载体的表面进行曝光成应该形成的图像即可,没有特别限制,可以根据目的适当选择,例如可列举复印光学体系、伸缩镜头组体系(rod 1ens array system)、激光光学体系、液晶快门光学体系等各种曝光器。
另外,在本发明中,可以采用从上述静电潜像载体的背面侧进行曝光成图像的光背面方式。
-显影工序以及显影装置-
上述显影工序是使用本发明的上述调色剂或上述显影剂将上述静电潜像显影而形成可视图像的工序。
上述可视图像的形成可以通过例如,使用本发明的上述调色剂或上述显影剂将上述静电潜像显影来进行,并可以使用上述显影装置进行。
上述显影装置例如只要可以使用本发明的上述调色剂或上述显影剂显影即可,没有特别限制,可以从公知的装置中适当选择,可以优选地举出,例如,至少具有收纳了本发明的上述调色剂或显影剂,并且能够接触或非接触地将该调色剂或该显影剂赋予上述静电潜像的显影器装置,更为优选具备本发明的上述装入调色剂的容器的显影器等。
上述显影器可以是干式显影方式的显影器,也可以是湿式显影方式的显影器,另外,可以是单色用显影器,也可以是多色用显影器,可以优选地举出,例如,具有使上述调色剂或上述显影剂摩擦搅拌而带电的搅拌器、和可以旋转的磁辊的显影器等。
在上述显影器内,例如,混合搅拌上述调色剂和上述载体,通过此时的摩擦使该调色剂带电,并以麦穗挺立状态保持在旋转的磁辊的表面,形成磁刷。由于该磁辊配置在上述静电潜像载体(感光体)附近,形成在该磁辊表面的构成上述磁刷的上述调色剂的一部分由于电的吸引力而移动到该静电潜像载体(感光体)的表面。其结果,上述静电潜像通过该调色剂显影,并在该静电潜像载体(感光体)的表面形成由该调色剂产生的可视图像。
收纳在上述显影器中的显影剂是含有本发明的上述调色剂的显影剂,但作为该显影剂,可以是单组分显影剂,也可以是双组分显影剂。该显影剂中所含的调色剂是本发明的上述调色剂。
-转印工序和转印装置-
上述转印工序是将上述可视图像转印到记录介质上的工序,优选使用中间转印体将可视图像一次转印到该中间转印体上,然后再将该可视图像二次转印到上述记录介质上的方式,更为优选使用二色以上,优选全色调色剂作为上述调色剂,并包括将可视图像转印到中间转印体上形成复合转印图像的第一次转印工序和将该复合转印图像转印在记录介质上的第二次转印工序的方式。
上述转印可以通过例如,将上述可视图像使用转印带电器使上述静电潜像载体(感光体)带电来进行,并可以通过上述转印装置进行。作为上述转印装置,优选具有将可视图像转印到中间转印体上形成复合转印图像的第一次转印装置和将该复合转印图像转印在记录介质上的第二次转印装置的方式。
另外,作为上述中间转印体,没有特别限制,可以根据目的从公知的转印体中适当选择,例如可优选举出转印带等。
上述中间转印体的静摩擦系数优选0.1~0.6,更加优选0.3~0.5。中间转印体的体积电阻优选几Ωcm~103Ωcm。通过将体积电阻设定为几Ωcm~103Ωcm,在防止中间转印体自身带电的同时,通过电荷赋予装置赋予的电荷不易残留在该中间转印体上,因此,可以防止二次转印时的转印不均。另外,可以容易地进行二次转印时的转印偏压的施加。
上述中间转印体的材质没有特别限制,可以根据目的从公知的材料中适当选择,例如,(1)使用了杨氏模量(拉伸弹性模量)高的材料作为单层带,可列举PC(聚碳酸酯)、PVDF(聚偏氟乙烯)、PAT(聚对苯二甲酸亚烷基二醇酯)、PC(聚碳酸酯)/PAT(聚对苯二甲酸亚烷基二醇酯)的混合材料、ETFE(乙烯-四氟乙烯共聚物)/PC、ETFE/PAT、PC/PAT的混合材料、炭黑分散的热固性聚酰亚胺等。这些杨氏模量高的单层带具有对于图像形成时的应力的变形量少,特别是在彩色图像形成时具有难以产生定位偏离(レジズレ)的优点。(2)是将上述杨氏模量高的带作为基层,并在其外周上附加了表面层或者中间层的2~3层结构的带,这些2~3层结构的带具有能够防止由于单层带的硬度而导致线图像的脱落的性能。(3)是使用了橡胶和弹性体的杨氏模量较低的带,这些带具有因为其柔软性而几乎不会产生线图像脱落的优点。此外,通过使带的宽度比驱动辊和拉设辊大,并利用由辊突出的带耳部的弹性来防止蛇行,因而不需要防止凸缘(リブ)和蛇行的装置,从而可以实现低成本。
上述中间转印带可以使用现有的氟类树脂、聚碳酸酯树脂、聚酰亚胺树脂等,近年,使用了使带的所有层、或者带的一部分成为弹性部件的弹性带。使用树脂带的彩色图像的转印存在以下的问题。彩色图像通常是以4色的着色调色剂形成的。在1张彩色图像中,形成1层到4层的调色剂层。通过将调色剂层经过1次转印(从感光体到中间转印带的转印)、2次转印(从中间转印带到薄片的转印)而承受压力,提高调色剂之间的凝聚力。如果调色剂之间的凝聚力提高,则容易发生文字的脱落或实地图像部分的图像边缘脱落的现象。由于树脂带硬度高,对于调色剂层不会变形,因此调色剂层容易被压缩并且容易发生文字的脱落现象。
此外,最近对于将全色图像形成在各种纸张,例如将图像形成在日本纸或设计的带有凹凸的纸张上的要求正在不断提高。但是,平滑性差的纸张在转印时容易与调色剂产生空隙,容易发生转印脱墨。如果为了提高密合性而提高2次转印部分的转印压力,调色剂层的凝缩力提高,从而发生如上所述的文字的脱落。
弹性带用于如下目的。弹性带在转印部对应于调色剂层、平滑性较差的纸张变形。即,由于弹性带跟踪局部的起伏而变形,对于调色剂层的转印压力不会过度提高,可得到良好的密合性且没有文字脱落、即使对平面性差的纸张也可以获得均匀性优异的转印图像。
作为上述弹性带的树脂,例如可列举聚碳酸酯、氟类树脂(ETFE、PVDF)、聚苯乙烯树脂、氯代聚苯乙烯树脂、聚α-甲基苯乙烯树脂、苯乙烯-丁二烯共聚物、苯乙烯-氯乙烯共聚物、苯乙烯-醋酸乙烯共聚物、苯乙烯-马来酸共聚物、苯乙烯-丙烯酸酯共聚物(例如,苯乙烯-丙烯酸甲酯共聚物、苯乙烯-丙烯酸乙酯共聚物、苯乙烯-丙烯酸丁酯共聚物、苯乙烯-丙烯酸辛酯共聚物以及苯乙烯-丙烯酸苯酯共聚物等)、苯乙烯-甲基丙烯酸酯共聚物(例如,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-甲基丙烯酸苯酯共聚物等)、苯乙烯-α-氯代丙烯酸甲酯共聚物、苯乙烯-丙烯腈-丙烯酸酯共聚物等苯乙烯类树脂(包含苯乙烯或者苯乙烯取代物的均聚物或共聚物)、甲基丙烯酸甲酯树脂、甲基丙烯酸丁酯树脂、丙烯酸乙酯树脂、丙烯酸丁酯树脂、改性丙烯酸树脂(例如,聚硅氧烷改性丙烯酸树脂、氯乙烯树脂改性丙烯酸树脂、丙烯酸/聚氨酯树脂等)、氯乙烯树脂、苯乙烯-醋酸乙烯共聚物、氯乙烯-醋酸乙烯共聚物、松香改性马来酸树脂、酚醛树脂、环氧树脂、聚酯树脂、聚酯聚氨酯树脂、聚乙烯、聚丙烯、聚丁二烯、聚偏氯乙烯、离聚物树脂、聚氨酯树脂、硅树脂、酮树脂、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物、二甲苯树脂以及聚乙烯醇缩丁醛树脂、聚酰胺树脂、改性聚苯醚树脂等。
作为上述弹性橡胶或弹性体,例如可列举丁基橡胶、氟类橡胶、丙烯酸橡胶、EPDM、NBR、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯橡胶、天然橡胶、异戊二烯橡胶、苯乙烯-丁二烯橡胶、丁二烯橡胶、乙烯-丙烯橡胶、乙烯-丙烯三元共聚物、氯丁橡胶、氯磺化聚乙烯、氯代聚乙烯、聚氨酯橡胶、间规立构1,2-聚丁二烯、表氯醇类橡胶、硅橡胶、氟橡胶、多硫化橡胶、聚降冰片烯橡胶、氢化腈橡胶、热塑性弹性体(例如聚苯乙烯类、聚烯烃类、聚氯乙烯类、聚氨酯类、聚酰胺类、聚脲类、聚酯类、氟树脂类)等。
作为电阻值调节用导电剂,没有特别限制,可以根据目的适当选择,例如,炭黑、石墨、铝或镍等金属粉末、氧化锡、氧化钛、氧化锑、氧化铟、钛酸钾、氧化锑-氧化锡复合氧化物(ATO)、氧化铟-氧化锡复合氧化物(ITO)等导电性金属氧化物,导电性金属氧化物还可以是包覆了硫酸钡、硅酸镁、碳酸钙等绝缘性微粒的物质。
表层材料、表层要求防止由弹性材料引起的对感光体的污染,并降低对转印带表面的表面摩擦阻力,减小调色剂的附着力以提高清洗性、2次转印性。可使用例如聚氨酯、聚酯、环氧树脂等的1种或2种以上的组合以降低表面能并提高润滑性的材料,例如,可以将氟树脂、氟化合物、氟化碳、二氧化钛、硅碳化物等粉末、粒子中的1种或2种以上或者使粒径不同的这些粉末、颗粒的组合分散来使用。此外,可以使用通过像氟类橡胶材料那样进行热处理在表面形成富含氟元素的层,从而减小表面能的材料。
带的制造方法并无特别的限定,可以举出,例如,在旋转的圆筒形的模型中注入材料以形成带的离心成型法、喷涂液体涂料以形成膜的喷雾涂布法、将圆筒形的模具浸入材料的溶液中然后取出的浸渍法、注入到内模、外模中的浇注法、将组合物卷在圆筒形的模具上,进行加硫研磨的方法等,但是并不限于这些方法,通过组合多种制造方法以制造带的方法也是常用的方法。
作为防止弹性带的拉伸的方法,包括在伸长少的芯体树脂层中形成橡胶层的方法、在芯体层中加入防止伸长的材料的方法等,但是并不限于这些特定的制法。
构成防止伸长的芯体层的材料,可以使用选自例如棉、绢等天然纤维;聚酯纤维、尼龙纤维、丙烯腈纤维、聚烯烃纤维、聚乙烯醇纤维、聚氯乙烯纤维、聚偏氯乙烯纤维、聚氨酯纤维、聚缩醛纤维、聚氟乙烯纤维、酚醛纤维等合成纤维;碳纤维、玻璃纤维、硼纤维等无机纤维;铁纤维、铜纤维等金属纤维中的1种或2种以上的组合,还可以使用纺织布状或丝状的物质。
丝是由1根或多根单丝加捻而成的,可以是单捻丝、多捻丝、双丝等任何一种加捻丝。此外,也可以混纺例如选自上述材料中的材质的纤维。当然,也可以对丝进行适当的导电处理后使用。另一方面,织布既可以使用像编织布等那样的纺织布,当然也可以使用混纺的纺织布,当然还可以进行导电处理。
作为设置上述芯体层的制造方法,没有特别限制,可以根据目的适当选择,例如可列举将纺织成筒状的纺织布覆盖在金属模具等上,然后在其上设置包覆层的方法、通过将纺织成筒状的纺织布浸渍在液状橡胶等中,在芯体层的一面或两个面上设置包覆层的方法、将丝以任意的间距螺旋状地缠绕在金属模具上,然后在其上设置包覆层的方法等。
弹性层的厚度虽然也依赖于弹性层的硬度,但如果过厚,则表面的伸缩变大,表层容易产生龟裂。另外,由于伸缩量变大,图像的伸缩也会变大等,因此不优选过厚(大约1mm以上)的。
上述转印装置(上述第一转印装置、上述第二转印装置)优选至少具有使形成在上述静电潜像载体(感光体)上的上述可视图像向上述记录介质侧剥离带电的转印器。上述转印装置可以是1个,也可以是2个以上。作为上述转印器,例如可列举通过电晕放电的电晕转印器、转印带、转印辊、压力转印辊、粘着转印器等。
另外,作为记录介质,代表性的为普通纸,但如果是可以转印显影后的未定影图像的介质,则没有特别的限制,可以根据目的适当选择,也可以使用OHP用的PET带基(ベ一ス)等。
上述定影工序是使用定影装置将转印在记录介质上的可视图像定影的工序,可以依次对各色的调色剂转印到上述记录介质上,也可以以将其叠层的状态对各色调色剂一次同时进行。
作为上述定影装置,没有特别的限制,可以根据目的适当选择,优选公知的加热加压装置。作为上述加热加压装置,可列举加热辊和加压辊的组合、加热辊和加压辊和环形带的组合等。
上述加热加压装置的加热通常优选80℃~200℃。
另外,在本发明中,可以根据目的同时使用上述定影工序以及定影装置,或者还可以使用例如公知的光定影器来代替它们。
上述除电工序是对上述静电潜像载体施加除电偏压进行除电的工序,可以通过除电装置适当地进行。
作为上述除电装置,没有特别的限制,只要是可以对上述静电潜像载体施加除电偏压即可,可以从公知的除电器中适当选择,例如可优选列举除电灯等。
上述清洁工序是除去残留在上述静电潜像载体上的上述电子照相调色剂的工序,优选通过清洁装置进行。
作为上述清洁装置,没有特别的限制,只要可以除去残留在上述静电潜像载体上的上述电子照相调色剂即可,可以从公知的清洁器中适当选择,例如可优选列举磁刷清洁器、静电刷清洁器、磁辊清洁器、刮板清洁器、刷子清洁器、网状(ウエブ)清洁器等。
上述再利用工序是将通过上述清洁工序除去的上述电子照相用调色剂再利用到上述显影装置中的工序,更加优选通过再利用装置进行。
作为上述再利用装置,没有特别的限制,可以举出公知的输送装置等。
上述控制装置是控制上述各工序的工序,优选通过控制装置进行。
作为上述控制装置,只要可以控制上述各装置运行即可,没有特别的限制,可以根据目的适当选择,例如可列举定序器、计算机等机器。
接着,参照图2对通过本发明的图像形成装置实施本发明的图像形成方法的一个方式进行说明。图2所示的图像形成装置100包括:作为上述静电潜像载体的感光体鼓10(以下称为“感光体10”)、作为上述带电装置的带电辊20、作为上述曝光装置的曝光装置30、作为上述显影装置的显影器40、中间转印体50、作为具有清洁刮板的上述清洁装置的清洁装置60、作为上述除电装置的除电灯70。
中间转印体50为环形带,设计成可以通过设置在其内侧并将其拉设的3个辊51沿箭头方向移动。3个辊51的一部分也可以作为对中间转印体50施加规定的转印偏压(一次转印偏压)的转印偏压辊发挥功能。在中间转印体50上,配置在其附近具有清洁刮板的清洁装置90,另外,相对设置作为可以施加用于将显影图像(调色剂图像)转印(二次转印)到作为最终转印材料的记录介质95上的转印偏压的上述转印装置的转印辊80。在中间转印体50的周围,用于将电荷赋予给中间转印体50上的调色剂图像的电晕带电器58,在该中间转印体50的旋转方向上,配置在感光体10与中间转印体50的接触部、和中间转印体50与记录介质95的接触部之间。
显影器40由作为上述显影剂载体的显影带41、并列设置在显影带41周围的黑色显影单元45K、黄色显影单元45Y、品红显影单元45M以及青色显影单元45C构成。另外,黑色显影单元45K具备显影剂收纳部42K和显影剂供给辊43K和显影辊44K,黄色显影单元45Y具备显影剂收纳部42Y和显影剂供给辊43Y和显影辊44Y,品红色显影单元45M具备显影剂收纳部42M和显影剂供给辊43M和显影辊44M,青色显影单元45C具备显影剂收纳部42C和显影剂供给辊43C和显影辊44C。另外,显影带41为环形带,可以旋转地拉设在多个带辊上,其一部分与感光体10接触。
在图2所示的图像形成装置100中,例如,带电辊20使感光体鼓10同样地带电。曝光装置30在感光鼓10上曝光成图像,形成静电潜像。从显影器40供给调色剂,将形成在感光鼓10上的静电潜像显影,形成调色剂图像。该调色剂图像通过从辊51施加的电压转印(一次转印)到中间转印体50上,再转印(二次转印)到记录介质95上。其结果,在记录介质95上形成转印图像。另外,感光体10上的残留调色剂被清洁装置60除去,感光体10上的带电由除电灯70一次除去。
参照图3对通过本发明的图像形成装置实施本发明的图像形成方法的另一种方式进行说明。图3所示的图像形成装置100,除了在图2所示的图像形成装置100中不具备显影带41,而是在感光体10的周围直接相对地设置黑色显影单元45K、黄色显影单元45Y、品红显影单元45M以及青色显影单元45C以外,具有与图2所示的图像形成装置100同样的结构,并显示出同样的作用效果。另外,在图3中,与图2中相同的装置用同一符号表示。
在通过本发明的图像形成装置实施本发明的图像形成方法的串联型的电子照相装置中,有如图4所示的通过转印装置2将各感光体1上的图像依次转印到纸输送带3输送的纸s上的直接转印方式、和如图5所示的将各感光体1上的图像通过1次转印装置2依次暂时转印在中间转印体4上之后,再将中间转印体4上的图像通过2次转印装置5一起转印到纸s上的间接转印方式。转印装置5是转印输送带,但也可以是辊形状和方式。
直接转印方式和间接转印方式相比较时,前者必须在与感光体1并列的串联型图像形成装置T的上游侧设置供纸装置6,在下游侧设置定影装置7,因此具有在纸输送的方向上大型化的缺点。与此相反,后者可以比较自由地设置2次转印的位置。可以将供纸装置6和定影装置7与串联型图像形成装置T重叠设置,具有可以小型化的优点。
另外,前者为了不在纸输送方向上大型化,就要将定影装置7接近串联型图像形成装置T地配置。因此,存在以下缺点:不能使纸s具有可以弯曲的充分余裕来配置定影装置,纸s的前端进入定影装置7时的碰撞(特别是厚纸非常显著)、或者由于通过定影装置7时的纸的输送速度和转印输送带的纸输送速度之差,定影装置7容易给上游侧的图像形成带来影响。与此相反,后者由于具有使纸s可以弯曲的充分余裕来配置定影装置7,因此定影装置7几乎不会对图像形成带来影响。
从以上可知,最近串联型电子照相装置中的特别是间接转印方式的装置备受瞩目。
并且,在这种彩色电子照相装置中,如图5所示,用感光体清洁装置8除去1次转印后残留在感光体1上的转印残留调色剂,清洁感光体1表面,准备再次的图像形成。另外,用中间转印体清洁装置9除去2次转印后残留在中间转印体4上的转印残留调色剂来清洁中间转印体4表面,准备再次的图像形成。
图6所示的串联图像形成装置100是串联型彩色图像形成装置。串联图像形成装置120包括复印装置主体150、供纸台200、扫描仪300、原稿自动输送装置(ADF)400。
在复印装置主体150中,环形带状的中间转印体50设置在中央部。并且,中间转印体50拉设在支持辊14、15以及16上,图6中,可以按顺时针旋转。在支持辊15附近配置用于除去中间转印体50上的残留调色剂的中间转印体清洁装置17。在由支持辊14和支持辊15拉设的中间转印体50上,沿其输送方向配置相对并列设置了黄、青、品红、黑4个图像形成装置18的串联型显影器120。在串联型显影器120的附近设置曝光装置21。在中间转印装置50的与配置了串联型显影器120的一侧相反的一侧上配置二次转印装置22。在二次转印装置22中,在一对辊23上拉设作为环形带的二次转印带24,在二次转印带24上输送的记录介质和中间转印体50可以互相接触。在二次转印装置22的附近设置定影装置25。
另外,在串联图像形成装置100中,在二次转印装置22和定影装置25的附近设置用于在记录介质的两面上进行图像形成的用于反转该记录介质的纸反转装置28。
接着,对使用串联型显影器120的全色图像的形成(彩色复印)进行说明。即,首先,将原稿放置在原稿自动输送装置(ADF)400的原稿台130上,或者打开原稿自动输送装置400,将原稿放置在扫描仪300的接触玻璃32上,关闭原稿自动输送装置400。
按下启动开关(未图示)时,将原稿放置在原稿自动输送装置400上时,原稿被输送并移动到接触玻璃32上之后,另一方面,将原稿直接放置在接触玻璃32上时可立即驱动扫描仪300,第1移动体33和第2移动体34移动。此时,在通过第1移动体33照射来自光源的光的同时,用第2移动体34中的反射镜反射来自原稿面的反射光,通过成像透镜35,用读取传感器36接受光线,彩色原稿(彩色图像)被读取,成为黑、黄、品红以及青的图像信息。
并且,黑、黄、品红以及青的各图像信息分别传达到串联型显影器120中的各图像形成装置18(黑色用图像形成装置、黄色用图像形成装置、品红色用图像形成装置以及青色用图像形成装置),在各图像形成装置中,形成黑、黄、品红以及青的各调色剂图像。即,串联型显影器120中的各图像形成装置18(黑色用图像形成装置、黄色用图像形成装置、品红色用图像形成装置以及青色用图像形成装置)如图17所示,分别具有感光体10(黑色用感光体10K、黄色用感光体10Y、品红用感光体10M以及青色用感光体10C)、将该感光体同样带电的带电器60、基于各彩色图像信息按照各彩色图像对应的图像曝光上述感光体(图7中、L),并在该感光体上形成与各彩色图像对应的静电潜像的曝光器、使用各种彩色调色剂(黑色调色剂、黄色调色剂、品红调色剂以及青色调色剂)将该静电潜像显影而形成由各彩色调色剂产生的调色剂图像的显影器61、用于将该调色剂图像转印到中间转印体50上的转印带电器62、感光体清洗装置63、和除电器64,可以基于各个彩色图像信息形成各种单色的图像(黑色图像、黄色图像、品红色图像以及青色图像)。这样形成的该黑色图像、该黄色图像、该品红色图像以及该青色图像,在由支持辊14、15以及16旋转移动的中间转印体50上,分别依次转印(一次转印)形成在黑色用感光体10K上的黑色图像、形成在黄色用感光体10Y上的黄色图像、形成在品红色用感光体10M上的品红色图像、形成在青色用感光体10C上的青色图像。并且,在中间转印体50上,上述黑色图像、上述黄色图像、品红图像以及青色图像重合,形成合成彩色图像(彩色转印图像)。
另一方面,在供纸台200上,选择性地旋转供纸辊142中的一个,从纸库143中多层的供纸盒144中的一个中将纸(记录纸)抽出,用分离辊145分离为单张,送到供纸通道146中,用输送辊147输送并导入到复印机主体150内的供纸通道148,撞到截止辊49则停止。或者,旋转供纸辊142,抽出手动纸盘54上的纸(记录纸),用分离辊52分离为单张,送入手动供纸通道53,同样地,撞到截止辊49则停止。另外,截止辊49通常接地使用,但也可以在为了除去纸的纸粉而施加偏压的状态下使用。并且,与在中间转印体50上合成的合成彩色图像(彩色转印图像)的时间相配合地旋转截止辊49,在中间转印体50和二次转印装置22之间送出纸(记录纸),通过二次转印装置22将该合成彩色图像(彩色转印图像)转印(二次转印)在该纸(记录纸)上,由此,在该纸(记录纸)上转印并形成彩色图像。另外,图像转印后的中间转印体50上的残留调色剂通过中间转印体清洁装置17来清除。
转印并形成彩色图像的上述纸(记录纸)通过二次转印装置22被输送,并送至定影装置25,在定影装置25中,通过热和压力将上述合成彩色图像(彩色图像)定影在该纸(记录纸)上。然后,该纸(记录纸)用切换爪55切换并通过排出辊56排出,堆叠在排纸盘57上,或者用切换爪55切换并通过纸反转装置28反转,再次导入到转印位置,在背面也记录图像后,通过排出辊56排出,堆叠在排纸盘57上。
在本发明的图像形成方法以及图像形成装置中,由于使用了可以长期维持良好的转印性和清洁性,没有图像不均的变动,而且,通过在使用时搅拌显影剂,没有外添加剂的包埋,流动性和带电性在长期间都变化较小的稳定性优异的本发明的调色剂,因此可有效地形成高画质的图像。
实施例
以下,说明本发明的实施例,但本发明并不受下述实施例的任何限定。另外,在以下的例子中,“份”以及“%”只要没有特殊说明则为质量基准。
(制造例1)
-有机微粒乳胶的合成-
在安装有搅拌棒和温度计的反应容器中,加入683份水、11份甲基丙烯酸环氧乙烷加成物硫酸酯的钠盐(エレミノ一ルRS-30,三洋化成工业株式会社制造)、166份甲基丙烯酸、110份丙烯酸丁酯、以及1份过硫酸铵,以3800转/分钟搅拌30分钟,得到白色乳浊液。将其加热使系统内部温度上升到75℃并反应4小时。再加入30份1%的过硫酸铵水溶液,在75℃下熟化6小时,得到乙烯类树脂(甲基丙烯酸-丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸环氧乙烷加成物硫酸酯的钠盐的共聚物)的水性分散液。将其作为[微粒分散液1]。采用日机装株式会社的ナノトラツク粒度分布测定装置UPA-EX150测定得到的[微粒分散液1]中含有的微粒的重量平均粒径为110nm。另外,将[微粒分散液1]的一部分干燥,分离树脂成分。该树脂成分的玻璃化转变温度(Tg)为58℃,重均分子量(Mw)为13万。
-水相的制备-
将990份水、83份[微粒分散液1]、37份48.3%的十二烷基二苯基醚二磺酸钠水溶液(エレミノ一ルMON-7,三洋化成工业株式会社制造)、以及90份乙酸乙酯混合搅拌,得到乳白色的液体。将其作为[水相1]。
-低分子聚酯的合成-
在带有冷却管、搅拌机和氮气导入管的反应容器中,加入229份双酚A环氧乙烷2摩尔加成物、529份双酚A环氧丙烷2摩尔加成物、208份对苯二甲酸、46份己二酸、以及2份氧化二丁基锡,在常压下于230℃反应7小时。接着,在10~15mmHg的减压下反应5小时后,向反应容器中加入44份偏苯三酸酐,在180℃、常压下反应3小时,得到[低分子聚酯1]。
得到的[低分子聚酯1]的玻璃化转变温度(Tg)为43℃,重均分子量(Mw)为6700、数均分子量为2300,酸值为25。
-预聚物的合成-
在安装有冷却管、搅拌机以及氮导入管的反应容器中,加入682份双酚A环氧乙烷2摩尔加成物、81份双酚A环氧丙烷2摩尔加成物、283份对苯二甲酸、22份偏苯三酸酐、以及2份氧化二丁基锡加入,在常压、230℃下反应7小时。再于10~15mmHg的减压下反应5小时,得到[中间体聚酯1]。
得到的[中间体聚酯1]的数平均分子量为2200,重均分子量(Mw)为9700,玻璃化转变温度(Tg)为54℃,酸值为0.5,羟值为52。
接着,在安装有冷却管、搅拌机以及氮导入管的反应容器中,加入410份[中间体聚酯1]、89份异佛尔酮二异氰酸酯、500份乙酸乙酯,在100℃下反应5小时,得到[预聚物1]。
得到的[预聚物1]的游离异氰酸酯质量%为1.53%。
-酮亚胺的合成-
在带有搅拌棒和温度计的反应容器中,加入170份异佛尔酮二胺、75份甲乙酮,在50℃下反应4小时半,得到[酮亚胺化合物1]。得到的[酮亚胺化合物1]的胺值为417。
-母体胶料(MB)的制备-
加入1200份水、540份炭黑(Printex35,デグサ公司制造)[DBP吸油量=42ml/100mg,pH=9.5]、1200份聚酯树脂(三洋化成工业株式会社制造,RS801),使用亨舍尔混合机(三井矿山公司制造)进行混合。用2辊机在110℃下将得到的混合物混炼1小时后,压延冷却并使用粉磨机进行粉碎,得到炭黑母体胶料。将其作为[母体胶料1]。
-油相的配制-
在安装有搅拌棒和温度计的反应容器中,加入378份[低分子聚酯1]、100份巴西棕榈蜡、以及947份乙酸乙酯,搅拌下升温至80℃,在80℃下保持5小时后,经过1小时冷却至30℃。接着,在容器中加入500份[母体胶料1]、以及500份乙酸乙酯,混合1小时,得到溶解物,将其作为[原料溶解液1]。
接着,将1324份[原料溶解液1]转移到反应容器中,使用珠磨机(ウルトラビスコミル,アイメツクス公司制造),以1kg/小时的送液速度、6m/秒的圆盘周速度、80体积%的0.5mm的氧化锆珠的填充量、进行3遍的条件下,进行炭黑、蜡的分散。
接着,加入1324份[低分子聚酯1]的65%的乙酸乙酯溶液,使用与上述相同条件的珠磨机进行2遍,得到分散液。将其作为[颜料和蜡分散液1]。
得到的[颜料和蜡分散液1]的固形物浓度(130℃、30分钟)为50%。
-乳化-
在反应容器中加入749份[颜料和蜡分散液1]、115份[预聚物1]、以及2.9份[酮亚胺化合物1],使用TK均化器(特殊机化公司制造),在5000rpm下混合2分钟。然后,在反应容器中加入1200份[水相1],使用TK均化器在13000rpm下混合25分钟,得到水系介质分散液。将其作为[乳化浆料1]。
-脱有机溶剂-
在安装有搅拌机和温度计的反应容器中,投入[乳化浆料1],在30℃下脱溶剂8小时后,在40℃下进行4小时熟化,得到馏去了有机溶剂的分散液。将其作为[分散浆料1]。
-洗涤和干燥-
将100份[分散浆料1]减压过滤之后,按照以下步骤进行洗涤和干燥。
(1)在滤饼中加入100份离子交换水,用TK均化器进行混合(在转速12000rpm下进行10分钟)后,过滤。
(2)在(1)的滤饼中加入100份10%的氢氧化钠水溶液,使用TK均化器混合(在转速12000rpm下进行30分钟),然后减压过滤。
(3)在(2)的滤饼中加入100份10%的盐酸,使用TK均化器混合(在转速12000rpm下进行10分钟)后,过滤。
(4)在(3)的滤饼中加入100份离子交换水,并加入溶解了相当于饼固形物为0.1%的作为带电控制剂的氟系表面活性剂的水溶液,使用TK均化器混合(在转速12000rpm下进行10分钟)后,过滤。
(5)在(4)的滤饼中加入300份离子交换水,使用TK均化器混合(在转速12000rpm下进行10分钟)后,过滤,将此操作进行2次,制作滤饼。
接着,使用循环风干燥机在45℃下将得到的滤饼干燥48小时,并用网孔75μm的筛网进行筛选,得到调色剂母体粒子。将其作为[调色剂母体粒子1]。
对于得到的[调色剂母体粒子1],如下所述测定重量平均粒径(D4)、粒度分布(D4/Dn)、平均圆形度、形状系数SF-1和SF-2。体积平均粒径(D4)为5.8μm、粒度分布(D4/Dn)为1.15、平均圆形度为0.950,形状系数SF-1为110,形状系数SF-2为115。
<重量平均粒径(D4)和粒度分布(D4/Dn)>
调色剂的重量平均粒径以及粒度分布使用粒度测定器(库尔特计数器TAII;库尔特电子公司制造),在孔径为100μm的条件下测定。由这些结果算出(重量平均粒径/个数平均粒径)。
<平均圆形度>
调色剂的平均圆形度使用流动式粒子图像分析装置(“FPIA-2100”,シスメツクス株式会社制造)测定。具体地,在容器中的预先除去了固体杂质的100~150ml水中,加入0.1~0.5ml作为分散剂的表面活性剂(烷基苯磺酸盐),再加入0.1~0.5g各种调色剂并使之分散。使用超声波分散器(ホンダエレクトロニクス公司制造)对得到的分散液进行约1~3分钟的分散处理,分散浓度为3000~1万个/μl,测定调色剂的形状和分布。由这些测定结果算出平均圆形度。
<形状系数SF-1和SF-2>
由扫描型电子显微镜(S-800,日立制作所制造)拍摄调色剂的照片,将其导入到图像分析装置(LUSEX3,ニレコ公司制造),并进行分析,由下述数学式1和数学式2计算。
(数学式1)
上述数学式1中,MXLNG表示调色剂投影到二维平面上而得到的形状的最大长度,AREA表示调色剂投影到二维平面上而得到的图形的面积,
[数学式2]
在上述数学式2中,PERI表示将调色剂投影到二维平面上而得到的图形的周长,AREA表示将调色剂投影到二维平面上而得到的图形的面积。
-载体的制造-
用搅拌器将200份甲苯、200份硅树脂(SR2400,東レ·ダウコ一ニング·シリコ一ン株式会社制造,不挥发成分50%)、7份氨基硅烷(SH6020,東レ·ダウコ一ニング·シリコ一ン株式会社制造)、以及4份炭黑分散10分钟,制备涂布液。
将得到的涂布液、以及5000份作为芯材的Mn铁氧体粒子(重量平均粒径为35μm)投入到在流动床内设置了旋转式底盘和搅拌桨叶的边形成旋流边进行涂布的涂布装置中,将该涂布液涂布在上述芯材上。将得到的涂布物在电炉内于250℃烧结2小时,制备载体。
-外添加剂的制备一
如下述表1所示,制备由表面处理剂进行了表面处理的外添加剂A~C。
(表1)
基体材料 | 一次粒径 | 表面处理剂 | ||
外添加剂A | 二氧化硅 | 12nm | 六甲基二硅氨烷 | - |
外添加剂B | 氧化钛 | 15nm | 甲基三甲氧基硅烷 | 全氟丙基三甲氧基硅烷 |
外添加剂C | 二氧化硅 | 120nm | 六甲基二硅氨烷 | - |
-二次聚集体的制造-
将10份外添加剂B(表1)分散到100份甲醇中,搅拌后,通过离心分离使外添加剂B沉淀。再将该沉淀物风干,将得到的干燥物放到加入了10mm钢球的球磨机中,进行粉碎。用400目筛网将该粉碎物筛分并收集,作为二次聚集体。将其作为外添加剂D。
由电子显微镜观察该二次聚集体的粒径,由荧光X线确认时,主成分为氧化钛微粒,二次聚集体的二次粒径为22μm,二次聚集体含有60%的一次粒径为80~150nm的氧化铁微粒。
(实施例1~5和比较例1)
-调色剂的制造-
对于100份得到的[调色剂母体粒子1],以表2记载的配方量添加外添加剂1~3和二次聚集体,用亨舍尔混合器混合。使混合后的粉末通过网眼100μm的网孔,除去粗大粒子,制作调色剂A~H。
(表2)
外添加剂1 | 添加剂(份) | 外添加剂2 | 添加剂(份) | 外添加剂3 | 添加剂(份) | 聚集体 | 添加剂(份) | |
调色剂A | A | 0.5 | B | 0.5 | C | 0.5 | D | 0.05 |
调色剂B | A | 1.5 | B | 0.75 | C | 1 | D | 0.1 |
调色剂C | A | 1.5 | B | 0.5 | C | 0.5 | D | 0.1 |
调色剂D | A | 1.5 | B | 0.5 | C | 0.5 | D | 0.2 |
调色剂E | A | 1.5 | B | 0.75 | C | 0.5 | D | 0.2 |
调色剂F | A | 1.5 | B | 0.75 | C | 0.5 | D | 0.5 |
调色剂G | A | 1.5 | B | 0.75 | C | 1.2 | D | 0 |
调色剂H | A | 1.5 | B | 0.75 | C | 0.6 | D | 0.6 |
接着,对于得到的实施例1~5和比较例1~2的各调色剂,如下所述,测定调色剂中的二次聚集体的个数。结果如表3所示。
(二次聚集体的个数测定)
这里,作为包含上述微粒中的至少一种且二次粒径为10μm以上的二次聚集体的含量(个数)的测定方法,例如,使直径24mm的圆形筛相对设置,制成厚度7nm的圆筒状的密闭式筛(使用的筛为635目),并称量0.2g调色剂置于其中。通过使用由滑动式变压器来调整抽吸压力的日立调色剂用清扫器(CV-TN96)以5mmHg抽吸压力抽吸空气。一边进一步进行抽吸,一边在上述单元上高度160mm处以吹送压力0.2MPa吹送空气,除去调色剂后,再以清扫器的抽吸压力20mmHg抽吸空气,除去调色剂。另外,调色剂除去不完全时,连续进行这些操作,除去调色剂。通过数字显微镜(KEYENCEVHX-100)以150倍对筛上残存的残留物进行观察。计数残留在筛上的二次聚集体的个数。对其测定20个视野,求出在调色剂中含有的二次凝聚体的含量。求出调色剂中含有的二次凝聚体的个数。
(表3)
调色剂 | 二次聚集体的个数(个/g) | |
实施例1 | 调色剂A | 20 |
实施例2 | 调色剂B | 94 |
实施例3 | 调色剂C | 38 |
实施例4 | 调色剂D | 180 |
实施例5 | 调色剂E | 320 |
实施例6 | 调色剂F | 740 |
比较例1 | 调色剂G | 0 |
-显影剂的制备-
使用容器转动而搅拌形式的转鼓混合器(tumbler mixer)将得到的7份实施例1~6和比较例1的各调色剂和100份上述载体均匀混合,并使之带电,制作显影剂。
将得到的显影剂填装到图像形成装置(理光株式会社制造,IPSiO Color8100)中,输出图像,按照以下进行评价。结果如表4所示。
<图像浓度>
在普通纸的记录介质(理光株式会社制造,型号6200)上输出作为低附着量的0.3±0.1mg/cm2的附着量的实地图像后,由X-Rite(X-Rite公司制造)测定图像浓度,用下述基准进行评价。
[评价基准]
○:图像浓度为1.4以上;
△:图像浓度为1.2以上且不到1.4;
×:图像浓度不足1.2。
<定影性(耐热透印性、低温定影性)>
进行从图像形成装置(理光株式会社制造,IPSIO Color 8100)取走定影油涂布单元的改造,改变定影带的温度进行定影试验。将不会在普通纸上发生热透印的上限温度作为定影上限温度。另外,在厚纸上测定定影下限温度。定影下限温度是将用便笺薄(pad)擦拭得到的定影图像之后的图像浓度残存率为70%以上的定影辊温度作为定影下限温度。期望定影上限温度为200℃以上,定影下限温度为140℃以下。
在普通纸和厚纸的记录介质(株式会社理光制造,型号6200以及NBS理光制造的复印印刷用纸<135>)上用实地图像以1.0±0.1mg/cm2的调色剂附着量评价图像。
[评价基准]
○:定影下限温度不到130℃;
△:定影下限温度为130℃以上且不到140℃;
×:定影下限温度为140℃以上。
<清洁性>
输出1000张图像面积率95%的记录纸后,用压带(Scotch tape)(住友3M株式会社制造)将通过清扫工序的感光体上的转印残留调色剂转移到白纸上,用麦克比斯反射浓度计RD514型对其进行测定,通过下述基准来评价。
[评价基准]
◎:和空白的差不足0.005;
○:和空白的差为0.005~0.010;
△:和空白的差为0.011~0.02;
×:和空白的差超过0.02。
<转印性>
将图像面积率20%的记录纸从感光体转印到纸上,然后用压带(住友3M株式会社制造)将清洁前的感光体上的转印残留调色剂转移到白纸上,用麦克比斯反射浓度计RD514型对其进行测定,通过下述基准来评价。
[评价基准]
◎:和空白的差不足0.005;
○:和空白的差为0.005~0.010;
△:和空白的差为0.011~0.02;
×:和空白的差超过0.02。
<图像粒状性、鲜明性>
以单色进行照相图像的输出,通过目视按照以下基准评价粒状性和鲜明性的程度。
[评价基准]
◎:与平板印刷等同;
○:比平板印刷稍差的程度;
△:比平板印刷差很多的程度;
×:为以往的电子照相图像程度,非常差。
<雾翳>
在温度10℃、湿度15%RH的环境下,使用将图像形成装置(理光株式会社制造,IPSiO Color 8100)改造成无油定影方式的调整后的评价机,通过目测(放大镜)观察在使用各种调色剂实施连续输出100000张图像面积率为5%的记录纸的耐久性试验之后的记录介质上表面部的调色剂污染程度。
[评价基准]
◎:完全没有观察到污染,为良好的状态;
○:稍微观察到污染的程度,不成问题;
△:观察到少量污染的程度;
×:允许的范围之外,存在严重污染而成为问题。
<调色剂飞散>
在温度40℃、湿度90%RH的环境下,使用将图像形成装置(理光株式会社制造,IPSiO Color 8100)改造成无油定影方式的调整后的评价机,通过目测(放大镜)观察在使用各种调色剂实施连续输出10万张图像面积率为5%的记录纸的耐久试验之后的图像形成装置内的调色剂污染状态,按照下述基准进行评价。
[评价基准]
◎:完全没有观察到调色剂污染,为良好的状态;
○:稍微观察到污染的程度,不成问题;
△:观察到少量污染的程度;
×:允许的范围之外,存在严重污染而成为问题。
<环境保存性(耐粘连性)>
称量每份为10g的调色剂,放入20ml的玻璃容器中,轻轻振荡玻璃瓶100次,然后在设置在高温高湿(55℃、80%RH)环境中的恒温槽中放置24小时后,使用针入度计测定针入度。此外,对在低温低湿(10℃,15%RH)环境下保存的调色剂也相同地评价针入度,采用高温高湿、低温低湿环境下更小的针入度的值进行评价。
[评价基准]
◎:20mm以上
○:15mm以上且不到20mm
△:10mm以上且不到15mm
×:不到10mm
<带电稳定性>
使用各调色剂,使用图像面积率12%的文字图像图案,实施连续输出10万张的耐久试验,评价此时的带电量的变化。从套筒上采取少量显影剂,通过吹出法求出带电量变化,按照下述基准进行评价。
[评价基准]
○:带电量的变化不到5μc/g;
△:带电量的变化为5μc/g~10μc/g;
×:带电量的变化超过10μc/g。
(表4)
图像浓度 | 转印性 | 粒状性 | 带电稳定性 | 定影性 | 清洁性 | 雾翳 | 调色剂飞散 | 环境保存性 | ||||||
调色剂 | 10K张 10K张 10K张 10K张初期 印刷后 初期 印刷后 初期 印刷后 初期 印刷后 初期 初期 初期 初期 初期 | |||||||||||||
实施例1 | 调色剂A | ○ | △ | ◎ | △ | ◎ | △ | ○ | △ | ○ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ |
实施例2 | 调色剂B | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ |
实施例3 | 调色剂C | ○ | ○ | ◎ | ○ | ◎ | ○ | ○ | ○ | ○ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ |
实施例4 | 调色剂D | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ |
实施例5 | 调色剂E | ○ | ○ | ○ | △ | ○ | △ | △ | △ | ○ | △ | ○ | ○ | ○ |
实施例6 | 调色剂F | ○ | ○ | ○ | △ | △ | △ | △ | △ | ○ | △ | ○ | ○ | ○ |
比较例1 | 调色剂G | × | × | × | × | × | × | × | × | × | × | × | × | × |
本发明的调色剂可以长期维持良好的转印性和清洁性,没有图像不均的变动,而且,通过使用时搅拌显影剂而没有外添加剂的包埋,流动性和带电性长期变化少,稳定性优异,因此适用于高品质的图像形成。
使用本发明调色剂的本发明的显影剂、装入调色剂的容器、处理盒、图像形成装置和图像形成方法适用于高品质的图像形成。
Claims (19)
1.一种调色剂,其中含有调色剂母体粒子和二次粒径为10μm以上的微粒的二次聚集体,所述调色剂母体粒子包含至少含有着色剂和粘合树脂的调色剂材料。
2.权利要求1所述的调色剂,其中含有调色剂母体粒子和二次粒径至少为10μm以上的二次聚集体,并且该二次聚集体的含量为5个/g~800个/g,所述调色剂母体粒子包含至少含有着色剂和粘合树脂的调色剂材料。
3.权利要求1所述的调色剂,其中,二次聚集体的二次粒径为10~50μm,且该二次聚集体的含量为5个/g~200个/g。
4.权利要求1所述的调色剂,其中,微粒含有一次粒径为1nm以上且不到30nm的小粒径成分、和一次粒径为30nm~200nm的大粒径成分。
5.权利要求1所述的调色剂,其中,二次聚集体含有50%以上的一次粒径80~150nm的氧化钛微粒。
6.权利要求1所述的调色剂,其中,使调色剂材料的溶液或分散液在水系介质中乳化或分散,将调色剂造粒。
7.权利要求6所述的调色剂,其中,调色剂材料的溶液或分散液含有有机溶剂,并且在造粒时或造粒后将有机溶剂除去。
8.权利要求6所述的调色剂,其中,调色剂材料至少包括含有活泼氢基团的化合物以及能够与含有活泼氢基团的化合物反应的聚合物,并且,
造粒通过如下方法进行:使上述含有活泼氢基团的化合物与能够和该含有活泼氢基团的化合物反应的聚合物发生反应生成粘接性基体材料,并得到至少含有该粘接性基体材料的粒子。
9.权利要求8所述的调色剂,其中,能够与含有活泼氢基团的化合物反应的聚合物包含改性聚酯树脂。
10.权利要求1所述的调色剂,其中,调色剂材料中的粘合树脂是未改性聚酯树脂。
11.权利要求1所述的调色剂,其中,调色剂的平均圆形度为0.90~0.99。
12.权利要求1所述的调色剂,其中,用下述数学式1表示的表达调色剂的球形程度的形状系数SF-1为100~150,且用下述数学式2表示的表达调色剂的凹凸程度的形状系数SF-2为100~140,
[数学式1]
上述数学式1中,MXLNG表示调色剂投影到二维平面上而得到的形状的最大长度,AREA表示调色剂投影到二维平面上而得到的图形的面积,
[数学式2]
在上述数学式2中,PERI表示将调色剂投影到二维平面上而得到的图形的周长,AREA表示将调色剂投影到二维平面上而得到的图形的面积。
13.权利要求1所述的调色剂,其中,调色剂的重量平均粒径(D4)为2~7μm,且该重量平均粒径(D4)和个数平均粒径(Dn)之比(D4/Dn)为1.25以下。
14.一种显影剂,其含有权利要求1所述的调色剂。
15.权利要求14所述的显影剂,该显影剂为单组分显影剂和双组分显影剂中的任一个。
16.一种装入调色剂的容器,其填充了权利要求1所述的调色剂。
17.一种处理盒,其中,至少包括:静电潜像载体、使用权利要求1所述的调色剂将形成在该静电潜像载体上的静电潜像显影而形成可视图像的显影装置。
18.一种图像形成装置,其中,至少包括:静电潜像载体、在该静电潜像载体上形成静电潜像的静电潜像形成装置、使用权利要求1所述的调色剂将上述静电潜像显影而形成可视图像的显影装置、将上述可视图像转印到记录介质上的转印装置、使转印到记录介质上的转印图像定影的定影装置。
19.一种图像形成方法,其中,至少包括:在静电潜像载体上形成静电潜像的静电潜像形成工序、使用权利要求1所述的调色剂将上述静电潜像显影而形成可视图像的显影工序、将上述可视图像转印到记录介质上的转印工序、将转印到记录介质上的转印图像定影的定影工序。
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