CN101144995A - 色粉、显影剂及图像形成装置 - Google Patents
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Abstract
提供一种带电上升快速且具有优异的清洁性能、可以形成高精细且高浓度的高画质图像的色粉。将包含粘合树脂及着色剂的色粉粒子(1)的投影图像的周长设为L1、色粉粒子(1)的投影图像的包络线(5)的长度设为L2时,包络度{(L1-L2)/L2}×100处于2.0~3.0的范围内。
Description
技术领域
本发明涉及一种色粉、显影剂及图像形成装置。
背景技术
一直以来,电子照相方式的图像形成装置作为复印机得到普及,由于最近作为由计算机制作的计算机图像的输出装置也具有良好的适用性,因此伴随计算机的普及,也被广泛用于打印机、传真装置等。电子照相方式的图像形成装置一般是指执行以下工序而在记录介质上形成所需图像的装置:使感光鼓表面的感光层均匀带电的带电工序;向处于带电状态的感光鼓表面投射原稿图像的信号光而形成静电潜影的曝光工序;向感光鼓表面的静电潜影提供电子照相用色粉(以下简称“色粉”)使之可视图像化的显影工序;将感光鼓表面的可视图像转印到纸、OHP纸等记录介质上的转印工序;通过加热、加压等使可视图像定影到记录介质上的定影工序;以及通过清洁刮板除去残留在可视图像转印后的感光鼓表面上的色粉等而使之清洁化的清洁工序。可视图像在记录介质上的转印,有时也可以经由中间转印介质进行。
然而,通过与计算机相关的各种技术的进步,例如伴随着计算机图像的高精细化的进步,要求在电子照相方式的图像形成装置中也要正确且鲜明地再现计算机图像中的微细形状、微妙色相的变化等,形成与计算机图像匹配的高精细图像。为了应对该要求,例如进行了如下各种研究:实现色粉的小粒径化,制造对图像的高精细化有效的粒径5μm左右的色粉。
这种小粒径色粉对形成高精细图像有用。但是只是简单地将色粉小粒径化,很难稳定地获得高画质,要求如下高功能化的小粒径色粉:除了带电性、显影性、转印性、定影性等基础特性之外,还要改善新补给到显影容器内的色粉和存在于显影容器内的色粉的混合性等。
针对这种要求,提出了规定色粉的圆形度及表面粗糙度、实现高功能化的显影剂(例如参照日本专利特开2005-274763号公报)。在日本专利特开2005-274763号公报中提出了如下色粉:平均圆形度为0.975以上,表面粗糙度分布的中央值为0.13μm以上并小于0.17μm,算术平均高度的变动为20以下,算术平均高度的累积90%的值小于0.30μm。平均圆形度是指用根据色粉粒子的投影面积求出的当量圆周长除以色粉粒子的投影图像的周长的值,该平均圆形度越接近1,则色粉粒子的投影图像越接近圆形,也就是说色粉的形状越接近正球形。此外算术平均高度是指表面粗糙度,算术平均高度的变动是指用百分比表示的与算术平均高度的平均值相关的标准偏差。这种色粉与如下载体一起用作双成分显影剂:该载体的算术平均高度分布的中央值为0.45μm以上0.65μm以下,算术平均高度的变动为30以下,算术平均高度分布的累积90%的值为0.9μm以下。
根据日本专利特开2005-274763号公报所公开的显影剂,使色粉表面及载体表面具有凹凸而增大接触面积,从而改善新补给到显影容器内的色粉和位于显影容器内的色粉的混合性,可以加速带电上升。此外色粉的平均圆形度为0.975以上,为接近正球形的形状,因此转印性优异。
但是这种色粉,由于平均圆形度为0.975以上,为接近正球形的形状,因此除去残留在感光鼓上的色粉时,色粉难以挂在清洁刮刀上,清洁性能下降。这样一来,在小粒径色粉中还存在提高清洁性能等改良的余地,需要设计以较高的水准同时兼备带电上升性能及清洁性能、且可应对图像的高精细化的色粉。
将色粉用作双成分显影剂时,为了提高色粉的带电上升性能,进行载体的形状设计也是有用的,关于与载体的形状设计相关的技术提出过几个方案(例如参照日本专利特开2004-53947号公报)。在日本专利特开2004-53947号公报中提案了如下载体:在载体芯材上形成树脂被覆层,重均粒径为25~45μm,粒径小于22μm的载体为7重量%以下,且载体芯材的包络系数小于4.5。载体芯材的包络系数是指如下比率乘以100所得到的系数:从载体芯材的投影图像的外周长减去了载体芯材投影图像的包络线长度后的差、与载体芯材投影图像的包络线长度的比率。
根据日本专利特开2004-53947号公报所公开的载体,由于载体芯材的包络系数适合,因此载体的凹凸程度较小,树脂被覆层的厚度均匀。从而可以抑制载体的经时劣化,防止产生载体附着到感光体上的载体附着现象。
但是,在日本专利特开2004-53947号公报公开的形状的载体中,无法实现色粉的带电上升性能的提高,且在进行以色粉的带电上升性能的提高为目的的载体的形状设计时,需要对与载体一起使用的色粉也进行形状设计。
发明内容
本发明的目的在于提供一种带电上升快速、具有优异的清洁性能且可以形成高精细且高浓度的高画质图像的色粉、显影剂及图像形成装置。
本发明为一种色粉,为包含粘合树脂及着色剂的色粉粒子,其特征在于,将色粉粒子的投影图像的周长设为L1、色粉粒子的投影图像的包络线长度设为L2时,满足下述公式(1):
2.0≤{(L1-L2)/L2}×100≤3.0 ……(1)。
根据本发明,适当地设定包含粘合树脂及着色剂的色粉粒子的投影图像的周长L1、和色粉粒子的包络线长度L2的关系。具体地说,{(L1-L2)/L2}×100为2.0~3.0。以下,将{(L1-L2)/L2}×100称为色粉包络度或色粉的包络度。色粉包络度处于2.0~3.0的范围内时,色粉粒子的表面的绝大部分,可以快速地与显影装置的限制刮刀接触,且在将色粉用作双成分显影剂时可以快速地与显影剂中包含的载体接触,因此补给色粉后的带电上升性能良好。从而即使提高显影剂的色粉浓度,也可以防止产生带电量小的色粉粒子。此外,在使用刮刀的清洁中,可以防止清洁不良的产生。因此,即使在与单色图像相比色粉消耗量较多的彩色图像、存在带电性变小的倾向的高湿环境下等条件下,也不会产生色粉飞散及图像模糊,便可以形成图像浓度恒定的稳定的高画质图像。
此外在本发明中,优选色粉粒子的平均圆形度为0.980以下。
根据本发明,色粉粒子的平均圆形度为0.980以下,因此例如与正球形状的色粉相比,色粉粒子容易挂在清洁刮刀上,更容易由刮刀除去色粉粒子,因此清洁性能得到进一步提高。
此外,在本发明中,优选上述色粉为电子照相用色粉。
此外,本发明为一种显影剂,其特征在于,包含上述色粉、和载体。
根据本发明,显影剂为包含实现上述效果的色粉和载体的双成分显影剂,因此色粉表面的绝大部分可以与载体接触,补给色粉后的带电上升性能良好。从而带电上升更加快速,且可以发挥优异的清洁性能,可以形成高精细且高浓度的高画质图像。
此外,在本发明中,将载体的投影图像的周长设为C1、载体的投影图像的包络线长度设为C2时,满足下述公式(2):
{(C1-C2)/C2}×100≤3.0 ……(2)。
根据本发明,适当地设定载体的投影图像的周长C1、和载体的包络线长度C2的关系。具体地说,{(C1-C2)/C2}×100为3.0以下。以下,将{(C1-C2)/C2}×100称为载体包络度。载体包络度为3.0以下时,可以使载体的凸部进入色粉的凹部,色粉的凹部中的色粉与载体的接触也可以帮助色粉的带电。从而,可以进一步提高色粉的带电性,可以使补给色粉后的带电上升更好。
此外在本发明中,上述显影剂为电子照相用显影剂。
此外本发明为一种图像形成装置,其特征在于,利用上述色粉形成图像。
根据本发明,通过利用实现上述效果的色粉形成图像的图像形成装置,可以加速带电上升、且发挥优异的清洁性能,可以形成高精细且高浓度的高画质图像。
附图说明
本发明的目的、特色及优点可以从以下详细说明及附图得以明确。
图1是示意地表示本发明的色粉所包含的色粉粒子的形状的一例的投影图。
图2是简化表示热风式球形化装置的主要部分的构成的侧视图。
图3是从剖面线III-III看热风式球形化装置的主要部分的剖视图。
图4是简化表示冲击式球形化装置的构成的剖视图。
图5是表示在冲击式球形化装置中设置的分级转子的构成的透视图。
图6是简化表示另一个实施方式的冲击式球形化装置的构成的剖视图。
图7是示意地表示本发明的一个实施方式的图像形成装置的构成的图。
具体实施方式
以下参考附图说明本发明的优选实施方式。
本发明的色粉,包含粘合树脂及着色剂,其特征在于,设色粉粒子的投影图像的周长为L1、色粉粒子的投影图像的包络线的长度为L2时,满足以下公式(1)。
2.0≤{(L1-L2)/L2}×100≤3.0 ……(1)
此外,本发明的色粉优选为电子照相用色粉。
以下将{(L1-L2)/L2}×100成为色粉包络度或色粉的包络度。色粉包络度处于2.0~3.0的范围的色粉,其色粉粒子表面的绝大部分,可以很快地与显影装置的限制刮刀接触,在将色粉用作双成分显影剂时可以很快地与显影剂中所包含的载体接触,因此补给色粉后的带电上升性能良好。从而,即使提高显影剂的色粉浓度,也可以防止产生带电量小的色粉粒子。此外在使用刮刀的清洁中,可以防止清洁不良的产生。因此,即使在与单色图像相比色粉消耗量较多的彩色图像、存在带电量变小的倾向的高湿环境下等条件下,也不会产生色粉飞散及图像模糊,便可以形成图像浓度恒定的、稳定的高画质图像。
色粉包络度小于2.0时,色粉粒子难以挂在清洁刮刀上,无法刮取附着在感光鼓上的色粉粒子,清洁性能降低。色粉包络度超过3.0时,色粉粒子的凹凸程度增大,色粉粒子之间的接触面积、色粉粒子和限制刮刀的接触面积、色粉粒子和载体的接触面积变小,从而色粉的带电性恶化。从而产生带电量小的色粉粒子,产生色粉飞散、图像模糊等问题。此外到色粉达到合适的带电量需要长时间,带电上升性能恶化。
在本说明书中,规定色粉包络度的、色粉粒子的投影图像的周长L1及色粉粒子的投影图像的包络线长度L2,是按照以下方法测定的值。
在100ml容积的烧杯中添加2.0g色粉、1ml烷基醚硫酸酯钠以及50ml纯水并很好地搅拌,调制出色粉分散液。用超声波均化器(株式会社日本精机制作所制造)以50μA输出对该色粉分散液处理5分钟,使之进一步分散。静置6小时并除去了上澄液后,添加50ml纯水,用磁性搅拌器搅拌5分钟后,用膜滤器(口径1μm)进行吸附过滤。用硅胶干燥器对膜滤器上的清洗物进行大约一晚的真空干燥,获得目标色粉。
在这样清洗了表面的色粉粒子的表面上,通过喷溅蒸镀形成有金属膜(Au膜,膜厚0.5μm)。用扫描型电子显微镜(商品名S-570,株式会社日立制作所制造)以5kV的加速电压、1000倍的倍率,随机地提取出200~300个来进行照相摄影。用图像解析软件(商品名A像くん,旭化成ェンジニアリング株式会社制造)对该电子显微镜照相数据进行图像解析。图像解析软件“A像くん”的粒子解析参数如下:小图形除去面积:100像素;收缩分离:1次;小图形:1;次数:10;去除杂音过滤器:无;阴影:无;结果显示单位:μm。将色粉粒子的投影图像的周长L1及色粉粒子的投影图像的包络线长度L2数值化,算出平均值,并将其设为色粉粒子的投影图像的周长L1及投影图像的包络线长度L2。
图1是示意地表示本发明的色粉中包含的色粉粒子1的形状的一例的投影图。色粉粒子1的表面具有凸部和凹部,例如由凸部2和凸部3形成凹部4。此时,连接凸部2的顶点和凸部3的顶点而成的虚线5为包络线。
此外本发明的色粉,优选色粉粒子的平均圆形度为0.980以下。色粉粒子的平均圆形度进一步优选为0.953~0.980的范围。色粉粒子的平均圆形度为0.980以下时,例如与圆形度为1.000的正球形状的色粉相比,色粉粒子容易挂在清洁刮刀上,更容易用刮刀除去色粉粒子,因此清洁性能进一步得到提高。本发明的色粉,其色粉粒子的色粉包络度为上述优选的范围,因此虽然形状为不定形,但凹凸程度适合,可以发挥良好的带电上升性能及清洁性能。
色粉粒子的平均圆形度超过0.980时,色粉粒子的形状接近正球形,难以挂在清洁刮刀上,因此清洁性能会降低。此外色粉粒子的平均圆形度小于0.953时,色粉粒子的形状为不定形,因此即使色粉包络度的值处于上述范围内,色粉粒子和感光鼓及中间转印介质的接触面积会变得过大,色粉粒子和感光鼓及中间转印介质的附着力增大。从而在感光鼓或中间转印介质上形成的色粉图像在记录介质上的转印效率降低,可能会在形成图像中产生空白等。因此,色粉粒子的平均圆形度进一步优选处于0.953~0.980的范围。
在本说明书中,色粉粒子的圆形度(ai)通过下述公式(3)被定义。公式(3)所定义的圆形度(ai),例如通过使用シスメツクス株式会社制造的流动式粒子图像分析装置“FPIA-3000”来测定。此外求出对m个色粉粒子测定的各圆形度(ai)的总和,利用总和除以色粉粒子数m的公式(4)所得到的算术平均值定义为平均圆形度(a)。
圆形度(ai)=(具有与粒子图像相同投影面积的圆的周长)/(粒子投影图像的周长) ……(3)
(数学式1)
在上述测定装置“FPIA-3000”中利用如下简易计算方法:算出各色粉粒子的圆形度(ai)后,将0.40~1.00的圆形度按照每0.01进行分割,从而分割为61个分割范围,在各分割范围内求出频度,利用各分割范围的中心值和频度进行平均圆形度的计算。通过该简易计算方法算出的平均圆形度的值、和通过上述公式(4)求出的平均圆形度(a)的值的误差,为非常小而可以实际忽略的程度,因此在本实施方式中将通过简易计算方法算出的平均圆形度作为由上述公式(4)定义的平均圆形度(a)来处理。
平均圆形度(ai)的具体的测定方法如下。在溶解了大约0.1mg表面活性剂的10mL水中,分散5mg色粉,调制分散液,对该分散液照射5分钟频率20kHz、输出50W的超声波,使分散液中的色粉粒子浓度为5000~20000个/μL,由上述装置“FPIA-3000”测定圆形度(ai),求出平均圆形度(a)。
本发明的色粉包含粘合树脂、着色剂及其他色粉添加成分。其他色粉添加成分例如包括脱模剂、带电控制剂等。
作为粘合树脂,没有特别限定,可以使用黑色色粉或彩色色粉用的粘合树脂。作为粘合树脂例如包括:聚酯类树脂、聚苯乙烯及苯乙烯-丙烯酸酯共聚树脂等苯乙烯类树脂、聚甲基丙烯酸甲酯等丙烯类树脂、聚乙烯等聚烯烃类树脂、聚氨酯、环氧树脂等。此外也可以使用在原料单体混合物中混合脱模剂并进行聚合反应而获得的树脂。粘合树脂可以单独使用一种,也可以同时使用两种以上。这些树脂也可以是从合成阶段预先微分散了结晶性蜡类、非相溶性物质。其中特别优选,作为主成分构成树脂弹性等热特性优异的聚酯树脂、或聚醚多醇树脂。
作为着色剂,例如包括黄色色粉用着色剂、品红色色粉用着色剂、青色色粉用着色剂、及黑色色粉用着色剂。
作为黄色色粉用着色剂例如包括:C.I.颜料黄17等双偶氮颜料;C.I.颜料黄74或C.I.颜料黄97等单偶氮颜料;C.I.颜料黄93或C.I.颜料黄128等缩合偶氮颜料;C.I.颜料黄180或C.I.颜料黄194等苯并咪唑酮颜料等。
作为品红色色粉用着色剂例如包括:C.I.颜料红122或C.I.颜料红202等二羟基喹啉并吖啶颜料;C.I.颜料红57等色淀偶氮(lake azo)颜料;C.I.颜料红149、C.I.颜料红190或C.I.颜料红224等二萘嵌苯颜料;C.I.颜料红184或C.I.颜料红185等萘酚-苯并咪唑酮颜料等。
作为青色色粉用着色剂,例如包括公知的酞菁染料颜料,特别是优选使用C.I.颜料蓝15∶3、C.I.颜料蓝15∶4等。
作为黑色色粉用着色剂例如包括:槽法炭黑、滚筒炭黑、盘法炭黑、炉法炭黑、油料炉黑、热炭黑以及乙炔黑等炭黑。从这些各种炭黑中,根据所需色粉的设计特性,可以适当选择合适的炭黑。
除了这些颜料之外还可以使用红色颜料、绿色颜料等。着色剂可以单独使用一种,也可以同时使用两种以上。此外,可以使用两种以上同色类的颜料,也可以分别使用一种或两种以上异色类的颜料。
着色剂优选用作母炼胶。着色剂的母炼胶例如可以通过混炼合成树脂的熔融物和着色剂来制造。作为合成树脂,使用与色粉的粘合树脂同种类的树脂、或相对于色粉的粘合树脂具有良好的相溶性的树脂。合成树脂和着色剂的使用比例没有特别限制,但优选相对于100重量份合成树脂,为30重量份~100重量份。母炼胶例如造粒为粒径2~3mm左右来使用。
本发明的色粉中着色剂的含量没有特别限制,但优选相对于100重量份粘合树脂,为4重量份~20重量份。使用母炼胶时,优选调整母炼胶的使用量,以使本发明的色粉中着色剂的含量在上述范围内。通过在上述范围内使用着色剂,可以形成具有充分的图像浓度、显色性高、图像品位优异的良好图像。
在本发明的色粉中,除了粘合树脂及着色剂之外,还可以含有脱模剂等其他色粉添加成分。通过含有脱模剂可以提高偏移防止效果。作为脱模剂例如包括:石蜡及其衍生物、微晶蜡及其衍生物等石油类蜡;费-托蜡及其衍生物、聚烯烃蜡及其衍生物、低分子量聚丙烯蜡及其衍生物、低分子量聚乙烯蜡及其衍生物、聚烯烃蜡及其衍生物等烃类合成蜡;巴西棕榈蜡及其衍生物、米糖蜡及其衍生物、小烛树蜡及其衍生物、浊蜡等植物类蜡;蜂蜡、鲸蜡等动物类蜡;脂肪酸酰胺、酚类脂肪酸酯等油脂类合成蜡;长链羧酸及其衍生物、长链醇及其衍生物、硅酮类聚合物、高级脂肪酸等等。在衍生物中,包括氧化物、乙烯类单体与蜡的嵌段共聚物、乙烯类单体与蜡的共聚物等。脱模剂的使用量没有特别限制,可以在较广的范围内适当地选择,但优选相对于100重量份的粘合树脂,为0.2~20重量份。
本发明的色粉,除了粘合树脂及着色剂之外,还可以含有带电控制剂等其他色粉添加成分。通过添加带电控制剂,可以使色粉的摩擦带电量适当。作为带电控制剂可以使用正电荷控制用或负电荷控制用的带电控制剂。作为正电荷控制用的带电控制剂例如包括:碱性染料、季铵盐、季鳞盐、氨基比林、嘧啶化合物、多核聚氨基化合物、氨基硅烷、苯胺黑染料及其衍生物、三苯甲烷衍生物、胍盐、脒盐等。作为负电荷控制用的带电控制剂例如包括:石油炭黑、铁黑(スピロンブラツク)等油溶性染料、含金属偶氮化合物、偶氮络合物染料、环烷酸金属盐、水杨酸及其衍生物的金属络合物和金属盐(金属为铬、锌、锆等)、脂肪酸皂、长链烷基羧酸盐、树脂酸皂等。带电控制剂可以单独使用1种,也可以同时使用2种以上。带电控制剂的使用量没有特别限制,可以在较广的范围内适当地选择,但优选相对于100重量份的粘合树脂,为0.5~3重量份。作为彩色色粉用的带电控制剂,优选使用在正带电性时以季铵盐为代表、在负带电性时以烷基水杨酸的金属盐等代表的无色的带电控制剂。
本发明的色粉,例如可以通过对包含粘合树脂及着色剂的树脂组成物的粉碎物进行球形化处理来获得。包含粘合树脂及着色剂的树脂组成物例如通过熔融混炼包含粘合树脂及着色剂的原料来获得。
在熔融混炼中,例如将包含上述粘合树脂及着色剂、以及根据需要添加的脱模剂、带电控制剂等色粉添加成分的原料,在混合机中干式混合后,加热到粘合树脂的软化温度以上且小于热分解温度的温度并熔融混炼,使粘合树脂熔融或软化而分散到粘合树脂以外的色粉原料中。包含粘合树脂及着色剂的原料,可以不干式混合而直接熔融混炼。但在干式混合后进行熔融混炼,可以提高着色剂等粘合树脂以外的原料在粘合树脂中的分散性,可以使获得的色粉的带电性能均匀,因此优选。
作为用于干式混合的混合机例如包括:亨舍尔混合机(ヘンシェルミキサ—)(商品名,三井矿山株式会社制造)、高速混合机(ス—パ—ミキサ—)(商品名,株式会社川田制造)、机械研磨机(メカノミル,商品名,冈田精工株式会社制造)等亨舍尔型混合装置,オングミル(ONGUMill,商品名,细川密克朗(ホソカワミクロン)株式会社制造)、ハイブリダイゼ—シヨンシステム(Hybridization System,商品名,株式会社奈良制作所制造)、コスモシステム(Cosmo System,商品名,川崎重工业株式会社制造)等。
熔融混炼中例如可以使用双轴挤出机、三辊滚轧机、ラボプラストミル(laboplast mill)等的混炼机。作为这种混炼机例如包括:TEM-100B(商品名,东芝机械株式会社制造)、PCM-65/87、PCM-30(均为商品名,株式会社池贝制造)等单轴或双轴压出机,ニ—デイツクス(Kneadics,商品名,三井矿山株式会社制造)等开口辊方式的混炼机等。其中,优选开口辊方式的混炼机。开口辊方式的混炼机,可以进行在熔融时的树脂粘度不会过于降低的低温下的高剪切混炼,因此可以有效地使色粉添加成分分散到粘合树脂中。色粉原料可以使用多个混炼机来熔融混炼。将通过熔融混炼获得的熔融混炼物冷却并使之固化,获得包含粘合树脂及着色剂的树脂组成物。
通过熔融混炼获得的树脂组成物,通过锤磨机或切磨机等粉碎为例如具有100μm~3mm左右粒径的粗粉碎物。其后,将这种粗粉碎物例如进一步粉碎至重均平均粒径为6.0μm的粒径的微粉体。粗粉碎物的粉碎例如可以使用利用了喷射气流的冲撞式气流粉碎机、机械式粉碎机等。
通过对这样获得的包含粘合树脂及着色剂的树脂组成物的粉碎物进行球形化处理,可以获得本发明的色粉。作为球形化处理例如包括:通过热风将树脂组成物的粉碎物球形化的方法;通过机械冲击力将树脂组成物的粉碎物球形化的方法等。以下对通过热风将树脂组成物的粉碎物球形化的方法进行说明。
图2是简化表示热风式球形化装置11的主要部分的构成的侧视图。图3是从剖面线III-III看热风式球形化装置11的主要部分的剖视图。在图2中省略了分散喷嘴13以外的分散喷嘴13周边的记载。热风式球形化装置11包括:处理槽12、分散喷嘴13、热风喷射喷嘴14、和冷却气体取入口15。
处理槽12是随着轴线方向的底面到达下部而直径变小的呈圆锥状的、大致圆筒形状的处理容器。处理槽12被设置为其轴线方向与垂直方向大致一致。在处理槽12的上部设置分散喷嘴13及热风喷射喷嘴14,在处理槽12的外周部形成冷却气体取入口15。此外在处理槽12的底面上形成用于排出球形化的树脂组成物的粉碎物的排出口16。
分散喷嘴13与用于定量提供树脂组成物的粉碎物的粉碎物供给部17连接,向处理槽喷射空气的同时还喷射树脂组成物的粉碎物。本实施方式的分散喷嘴13在图3中仅图示了一个,但其在处理槽12的圆周方向上等间隔地设置有四个,并以使分散喷嘴13的喷射口远离处理槽12的轴线12a的方式向相对于处理槽12的轴线方向倾斜了45°的方向喷射粉碎物。
在分散喷嘴13的周围设置二次气体喷嘴18。二次气体喷射喷嘴18,向设置于处理槽12的内部的冲撞部件20喷射由泵等构成的二次气体供给部19所提供的空气。从二次气体喷射喷嘴18喷射的空气可以是未进行加热、冷却等的空气。从分散喷嘴13喷射的粉碎物,在从二次气体喷射喷嘴18喷射的空气的作用下,朝向设置于处理槽12的内部的冲撞部件20。
设置于处理槽12的内部的冲撞部件20,是通过冲撞使从分散喷嘴13喷射的粉碎物分散的分散板。作为冲撞部件20,例如可以使用圆形的板状部件,但冲撞部件20的形状不限于此,例如也可以是上端具有尖头形状的圆锥形或圆锥台形、上下具有尖头形状的圆锥形等。
热风喷射喷嘴14,设置在分散喷嘴13及二次气体喷射喷嘴18的周围。热风喷射喷嘴14与用于提供由加热器等加热部加热了的空气的热风供给部21连接,向处理槽12喷射热风。树脂组成物的粉碎物和热风的混合物,在处理槽12的内部沿箭头18a、18b的方向流过。
由热风喷射喷嘴14喷射的热风的温度,根据要获得的色粉粒子的圆形度来决定。制造本发明的色粉时,热风的温度优选为比粘合树脂的玻璃转化温度高120~160℃的温度,即粘合树脂的玻璃转化温度+120℃以上、粘合树脂的玻璃转化温度+160℃以下的温度。通过喷射这种温度的热风,可以使色粉包络度为2.0~3.0。
由热风喷射喷嘴14喷射的热风的温度小于粘合树脂的玻璃转化温度+120℃时,粉碎物粒子的表面难以软化,无法减小色粉粒子的包络度,色粉包络度可能会超过3.0。此外由热风喷射喷嘴14喷射的热风的温度超过粘合树脂的玻璃转化温度+160℃时,可能会导致粉碎物中包含的粘合树脂等在热风的作用下软化、粉碎物粒子之间凝聚。此外粉碎物粒子的色粉包络度可能会小于2.0。
在二次气体喷射喷嘴18的外周设置冷却护套22,该冷却护套22用于防止分散喷嘴13因与热风喷射喷嘴14内流动的热风的接触而升温至树脂组成物的粉碎物中包含的粘合树脂的软化温度以上。在冷却护套22中设置致冷剂入口23和致冷剂出口24,致冷剂入口23与致冷剂供给部25连接。从致冷剂供给部25经由致冷剂入口23向冷却护套22内提供致冷剂,从而冷却二次气体喷射喷嘴18及分散喷嘴13,冷却后的致冷剂从致冷剂出口24流出。作为致冷剂,可以使用由冷却装置冷却至10℃以下的水、空气、空气以外的气体等。
冷却气体取入口15使由冷却空气供给部26提供的冷却空气流入到处理槽12的内部。冷却气体取入口15与冷却空气供给部26连接,将由该装置产生的冷却空气取入到处理槽12内部。在冷却气体取入口15中设置过滤器27。
具有以上构成的热风式球形化装置11如下将树脂组成物的粉碎物球形化。首先,从热风喷射喷嘴14向处理槽12内喷射热风,并且使致冷剂在冷却护套22内流动。接着,从分散喷嘴13喷射树脂组成物的粉碎物和空气的固气混合流体。
从分散喷嘴13喷射树脂组成物的粉碎物时,其粉碎物与冲撞部件20冲撞。树脂组成物的粉碎物,通过与冲撞部件20的冲撞、以及在从二次气体喷射喷嘴18喷射的空气的作用下而分散,因此在树脂组成物的粉碎物之间不接触的状态下,树脂组成物的粉碎物被提供到热风中。在此,热风是比粘合树脂的玻璃转化温度高120~160℃的高温,在该高温的区域下,树脂组成物的粉碎物的表面熔融而球形化。
树脂组成物的粉碎物的表面熔融而球形化时,冷却后的空气从冷却气体取入口15流入到处理槽12内。通过该冷却后的空气,球形化处理后的树脂组成物的粉碎物被冷却而固化。此外通过从冷却气体取入口15流入的冷却后的空气,处理槽12的内壁被冷却,因此球形化处理后的粉碎物不会附着在处理槽12的内壁,而从形成于处理槽12下部的排出口16排出。
树脂组成物的粉碎物如上被球形化。根据热风式球形化装置11,可以防止熔融的粉碎物之间的接触,因此可以使球形化处理前的粉碎物的平均粒径与球形化处理后的粉碎物的平均粒径没有差异、粉碎物之间不会熔融地进行球形化处理。通过这种热风式球形化装置11,将树脂组成物的粉碎物球形化,以使色粉包络度为2.0~3.0。此外优选的是,使色粉粒子的平均圆形度为0.980以下。根据热风式球形化装置11,可以适当设定调节进行球形化,以使色粉粒子的形状成为这种形状。粒径2μm~5μm的色粉粒子的形状成为优选形状的条件,例如为热风的温度及提供量、冷却空气的温度及提供量、冷却气体取入口15的形成位置等条件。
此外热风式球形化装置11,以非常简单的构成而紧凑化,并且处理槽12内壁的温度上升得到抑制,因此产品收获率高。此外上述构成的热风式球形化装置11为开放型,因此几乎没有粉尘爆炸的危险,瞬间通过热风进行处理,因此粉碎物之间不会凝聚,粉碎物整体被均匀处理。
作为以上的热风式球形化装置11,可以使用市场上销售的装置,例如可以使用表面改質機メテオレインボ—(商品名,日本ニユ—マチツク工业株式会社制造)等。
热风式球形化装置11进行的球形化,如上所述球形化处理前的粉碎物的平均粒径和球形化处理后的粉碎物的平均粒径没有差异,因此例如为包含小于2μm的微粉的状态。因此为了从色粉粒子除去微粉,优选进行分级。分级可以在热风式球形化装置11的球形化处理之前进行,也可以在球形化处理之后进行。
优选进行分级以使色粉粒子整体的重均粒径为3μm~8μm。色粉粒子整体的重均粒径小于3μm时,色粉粒子的粒径过小,可能会导致高带电化及低流动化。产生该高带电化及低流动化后,无法向感光体稳定提供色粉,可能会导致底面模糊及图像浓度的降低。色粉粒子整体的重均粒径超过8μm时,色粉粒子的粒径较大,因此无法得到高精细的图像。此外由于色粉粒子的粒径增大,比表面积减少,色粉的带电量变小。色粉的带电量变小时,无法向感光体稳定提供色粉,可能会因色粉飞散产生机内污染。
此外如上所述,树脂组成物的粉碎物的球形化,也可以使用通过机械冲击力将树脂组成物的粉碎物球形化的方法。以下对通过机械冲击力将树脂组成物的粉碎物球形化的方法进行说明。
图4是简化表示冲击式球形化装置31的构成的剖视图。图5是表示冲击式球形化装置31中设置的分级转子35的构成的透视图。冲击式球形化装置31,通过机械冲击力将树脂组成物的粉碎物球形化。冲击式球形化装置31包括处理槽32、粉碎物投入部33、色粉粒子排出部34、分级转子35、微粉排出部36、分散转子37、衬里38、和分隔部件39。
处理槽32是大致圆筒形状的处理容器。在处理槽32的内部,在上部设置分级转子35,在侧壁形成粉碎物投入部33的粉碎物投入口40、及色粉粒子排出部34的色粉粒子排出口41。此外微粉排出部36的微粉排出口42形成在比处理槽32的分级转子35靠向上部的侧壁。在处理槽32内的底部设置分散转子37及衬里38。进而在本实施方式中,在处理槽32的底面部32a上形成流入冷却空气的冷却气体流入口43。本实施方式的处理槽32的内径为20cm。
粉碎物投入部33包括粉碎物供给部44、输送管路45、和粉碎物投入口40。粉碎物供给部44包括未图示的储存容器、未图示的振动送料器、未图示的压缩空气导入喷嘴。储存容器是具有内部空间的容器状部件,在其内部空间暂时储存树脂组成物的粉碎物。此外储存容器的一侧面或底面与输送管路45的一端连接,从而储存容器的内部空间和输送管路45的内部空间连通。振动送料器,设置为通过其振动使储存容器振动,将储存容器内的树脂组成物的粉碎物提供到输送管路45内。压缩空气导入喷嘴,设置为在输送管路45的与储存容器的连接部附近与输送管路45连接,向输送管路45内提供压缩空气,促进输送管路45内的树脂组成物的粉碎物向粉碎物投入口40的流动。输送管路45是管状部件,其一端与储存容器连接,另一端与粉碎物投入口40连接。输送管路45,将从储存容器提供的树脂组成物的粉碎物、和从压缩空气导入喷嘴提供的压缩空气的混合物,从粉碎物投入口40向处理槽32的内部喷出。
根据这种粉碎物供给部44,首先从压缩空气导入喷嘴向输送管路45导入压缩空气,并且在振动送料器的作用下使供给部的容器内储存的粉碎物振动,从而从储存容器提供到输送管路。提供到输送管路的粉碎物,在从压缩空气导入喷嘴导入的压缩空气的作用下被压送,从与输送管路45的空气导入方向下游侧连接的粉碎物投入口40导入到处理槽32内。
色粉粒子排出部34包括色粉粒子排出阀46和色粉粒子排出口41。色粉粒子排出部34,将在处理槽32内被球形化了的粉碎物即色粉粒子排出到处理槽32的外部。色粉粒子排出阀46在经过预定的处理时间后打开,通过打开色粉粒子排出阀46,从色粉粒子排出口41排出在处理槽32内被球形化了的粉碎物即色粉粒子。
分级转子35是用于排出从粉碎物投入部33投入的粉碎物中例如粒径小于2μm的微粉的转子。分级转子35,利用施加到粉碎物上的离心力根据粉碎物的重量而不同这一特性,根据粒径将粉碎物分级。
在本实施方式中,分级转子35包括第一分级转子35b和第二分级转子35a。第一分级转子35b设置在第二分级转子35a的下部,与第二分级转子35a沿同方向旋转。这样一来,通过在第二分级转子35a的下部设置第一分级转子35b,即使在产生粉碎物的凝聚的情况下,也可以有效地分散该凝聚的粉碎物,可以切实地除去微粉。
在处理槽32内的分级转子35的上方形成微粉排出口42,排出由分级转子35分级后的微粉。微粉排出部36包括该微粉排出口42和微粉排出阀47,在粉碎物的球形化处理中,该微粉排出阀47被打开。
在处理槽32内的下部设置分散转子37及衬里38。分散转子37由圆形板状部件和支撑轴构成。圆形板状部件以使其圆形表面与处理槽32的底面平行的方式由支撑轴轴支撑。在圆形板状部件的垂直方向上表面的外周部设置刮刀48。支撑轴的一端与圆形板状部件的垂直方向下表面连接,另一端与未图示的驱动机构连接,轴支撑圆形板状部件,并且将驱动机构的与分级转子3 5相同方向的旋转驱动传递到圆形板状部件。从而分级转子37与分级转子35在相同方向上旋转。衬里38是如下设置的板状部件:在处理槽32的内壁面上、面向分散转子37的圆形板状部件及刮刀48的垂直方向侧面的位置上,与该内壁面相接而固定。面向分散转子37中的圆形板状部件及刮刀48的垂直方向侧面的、衬里38的表面上,设置一个或多个与垂直方向大致平行地延伸的沟槽。
分散转子37和衬里38的间隔d1为1.0mm~3.0mm。分散转子37和衬里38的间隔d1处于该范围时,不会增大装置的负荷即可容易地制造上述形状的色粉。分散转子37和衬里38的间隔d1小于1.0mm时,在球形化处理中粉碎物被进一步粉碎,并且粉碎物会因热而软化。软化的粉碎物会导致色粉粒子的改性,此外会附着到分散转子37、衬里38等上,从而增大装置的负荷。从而色粉的生产性减低。分散转子37和衬里38的间隔d1超过3.0mm时,为了得到圆形度高的色粉粒子,需要增大分散转子37的旋转速度,从而粉碎物也被进一步粉碎。产生粉碎物的过粉碎后,粉碎物软化,产生与上述同样的问题。
在处理槽32内的分散转子37的上方,设置分隔部件39。分隔部件39是用于将处理槽32内分隔为第一空间49和第二空间50的大致圆筒形状的部件,其半径方向的尺寸小于分散转子37的尺寸,大于分级转子35的尺寸。第一空间49是处理槽32内的处理槽32半径方向中内壁面侧的空间。第二空间50是处理槽32内的处理槽32半径方向中与内壁面相反侧的空间。第一空间49是用于将投入的粉碎物及球形化的粉碎物导入到分级转子35的空间。第二空间50是用于通过分散转子37及衬里38将粉碎物球形化的空间。
分隔部件39的处理槽32半径方向中内壁面侧的端部(以下称为“分隔部件39的端部”)和处理槽32的内壁面的间隔d2,优选为20.0mm~60.0mm。与处理槽32的内壁面的间隔d2处于该范围内时,不会增大装置的负担即可有效地在短时间内实施球形化处理。分隔部件39的端部和处理槽32的内壁面的间隔d2小于20.0mm时,第二空间50的区域过大,在第二空间50中旋转的粉碎物的滞留时间变短,粉碎物的球形化无法充分进行。从而会导致色粉粒子的生产性降低。分隔部件39的端部和处理槽32的内壁面的间隔d2超过60.0mm时,粉碎物在分散转子37附近的滞留时间变长,球形化处理中粉碎物被进一步粉碎,会导致粉碎物表面熔融。从而会产生粉碎物表面的变质、装置内的粉碎物的熔融。
在本实施方式中,在分散转子37的垂直方向下方的处理槽32的底部上,形成流入冷却空气的冷却气体流入口43。冷却气体流入口43使通过冷却处理而冷却的空气流入到处理槽32的内部。冷却气体流入口43与冷却空气供给部26连接,将从该装置产生的冷却空气取入到处理槽32内部。
处理槽32内部因粉碎物与刮刀48、衬里38、处理槽32的内壁面、分隔部件39等的冲撞而温度上升。冷却气体流入口43,使冷却空气流入到处理槽32内,从而降低处理槽32内的温度。冷却空气的温度及提供流量没有特别限定,但根据分散转子37的旋转速度、处理槽32的大小等来确定,使处理槽32内的温度为树脂组成物中包含的粘合树脂的玻璃转化温度以下的温度、例如20~40℃。处理槽32内的温度可以通过在处理槽32内部设置温度计来测定,此外由于从微粉排出口42与微粉一起排出的空气的温度与处理槽32内的温度基本一致,因此也可以通过测定该温度来获得。在本实施方式中,流入0~2℃的冷却空气。此时,从微粉排出口42与微粉一起排出的空气的温度为50℃左右。
具有以上构成的冲撞式球形化装置31如下将树脂组成物的粉碎物球形化。首先,使分级转子35及分散转子37旋转,在打开微粉排出阀47的状态下,通过粉碎物投入部33向处理槽32内投入预定量的粉碎物。粉碎物被投入到处理槽32内的第一空间49中。从粉碎物投入部33投入的粉碎物的量,根据装置的处理能力来决定,而装置的处理能力取决于处理槽32的大小、分散转子37的旋转速度等。从粉碎物投入部33投入的粉碎物,通过分级转子35及分散转子37的旋转而在第一空间49中旋转,同时如箭头51所示朝向处理槽32上部到达分级转子35。
上升到分级转子35的粉碎物通过分级转子35的旋转而旋转,对粉碎物施加离心力。在此,重量小的粉碎物,因所用的离心力小于对重量大的粉碎物作用的离心力,而经过分级转子35内从微粉排出口42排出。从微粉排出口42排出的粉碎物在第二空间50中旋转,同时向箭头52方向下降。粉碎物下降到分散转子37后,通过与分散转子37的刮刀48的冲撞、与衬里38的冲撞等而被球形化,并再次移动到第一空间49中。
移动到第一空间49的粉碎物,再次上升到分级转子35,从微粉排出口42排出粉碎物中重量小的物质。粉碎物中没有从微粉排出口42排出的物质,再次在第二空间50中旋转,向分散转子37下降而球形化。
反复以上步骤,经过预定的时间后打开色粉粒子排出部34的色粉粒子排出阀46。打开色粉粒子排出阀46时,从色粉粒子排出口41排出位于第一空间49中的粉碎物。从该色粉粒子排出口41排出的粉碎物是进行了球形化处理的粒子,其成为色粉粒子。如上可以进行粉碎物的球形化。
进行球形化处理的时间没有特别限定,但优选为5秒~240秒,进一步优选为30秒~240秒。进行球形化处理的时间为5秒~240秒时,容易获得上述本发明的色粉。进行球形化处理的时间为30秒~240秒时,可以将粉碎物整体均匀地球形化,并且可以切实地除去微粉,因此更加优选。
进行球形化处理的时间小于5秒时,无法减小粉碎物的包络度,无法获得具有上述形状的本发明的色粉。进行球形化处理的时间超过240秒时,球形化处理的时间过长,因球形化处理而产生的热容易使色粉粒子的表面变质,导致在装置内产生粉碎物的熔融。从而色粉粒子的生产性降低。
根据这种冲击式球形化装置31,由分级转子35除去微粉,因此无需另外设置分级工序,较为优选。
作为上述冲击式球形化装置31,可以使用市场上销售的装置,例如ファカルテイ(商品名,细川密克朗(ホソカワミクロン)株式会社制造)等。
图6是简化表示另一个实施方式的冲击式球形化装置61的主要部分的构成的剖视图。冲击式球形化装置61通过机械冲击力将树脂组成物的粉碎物球形化。冲击式球形化装置61包括处理槽62、粉碎物投入部63、色粉粒子排出部64、分散转子65、和定子66。
处理槽62是大致圆筒形状的处理容器,在其内部具有分散转子65和定子66。在处理槽62的下部形成粉碎物投入部63的粉碎物投入口67。此外在处理槽62的上部形成色粉粒子排出部64的色粉粒子排出口68。本实施方式的处理槽62的内径为20cm。
粉碎物投入部63,具有与上述冲击式球形化装置31所具备的粉碎物投入部33相同的构成,因此省略说明。色粉粒子排出部64包括色粉粒子排出口68和色粉粒子排出管69。色粉粒子排出部64,将在处理槽62内球形化了的粉碎物即色粉粒子,经由色粉粒子排出口68及色粉粒子排出管69排出到处理槽62的外部。
在处理槽62的内部设置分散转子65和定子66。分散转子65构成为可在电机70的作用下旋转,绕与处理槽62的轴线一致的轴线在处理槽62的内部旋转。定子66与处理槽62的内壁面接触设置。
分散转子65和定子66的间隔d3为1.0mm~6.0mm。分散转子65和定子66的间隔d3处于该范围内时,不会增大装置的负担即可容易地制造上述形状的色粉。分散转子65和定子66的间隔d3小于1.0mm时,在球形化处理中粉碎物进一步被粉碎,粉碎物可能会因热而软化。软化的粉碎物导致色粉粒子的改性,此外会附着到分散转子65、定子66等上,从而增大装置的负荷。从而色粉的生产性降低。分散转子65和定子66的间隔d3超过6.0mm时,难以在处理槽62内产生高速气流,无法充分地将树脂组成物的粉碎物球形化。
分散转子65和定子66的间隔d3优选为3.0mm~5.0mm。通过使间隔d3处于该范围内,容易获得色粉包络度处于2.0~3.0范围内的色粉粒子。
此外在处理槽62的外壁面上设置冷却护套71。处理槽62的内部因粉碎物与分散转子65、定子66等的冲撞而温度上升。冷却护套71通过冷却处理槽62的外壁面来使处理槽62内的温度降低。冷却护套71冷却处理槽62的外壁面,以使处理槽62内的温度为树脂组成物中包含的粘合树脂的玻璃转化温度以下的温度、例如20~40℃。
具有以上构成的冲击式球形化装置61,如下将树脂组成物的粉碎物球形化。首先,在通过电机70使分散转子65旋转的状态下,从粉碎物投入部63将粉碎物投入到处理槽62内。粉碎物被投入到处理槽62内的分散转子65和定子66之间的处理空间72中。从粉碎物投入部63投入的粉碎物的量根据装置的处理能力来决定,而装置的处理能力取决于处理槽62的大小、分散转子65的旋转速度等。从粉碎物投入部63投入的粉碎物,通过分散转子65的旋转而在处理空间72中与分散转子65、定子66及其他粉碎物粒子冲撞的同时旋转,朝向处理槽62上部。通过粉碎物与该分散转子65、定子66、及其他粉碎物粒子的冲撞,将粉碎物球形化。上升到处理槽62上部的粉碎物,从色粉粒子排出部64排出。如上可以实施粉碎物的球形化。
这种冲击式球形化装置61不具备分级转子,因此为了从色粉粒子除去微粉,优选进行分级。分级可以在冲击式球形化装置61进行球形化处理之前进行,也可以在球形化处理之后进行。
作为以上冲击式球形化装置61,可以使用市场上销售的装置,例如クリプトロン(商品名,株式会社ファ—ステクニカ制造)等。
此外本发明的色粉,只要色粉粒子的色粉包络度为2.0~3.0的范围即可,并不限于通过熔融混炼粉碎法制作树脂组成物的粉碎物、并将该树脂组成物的粉碎物球形化来获得。本发明的色粉,例如也可以通过在水溶液中或溶剂中生成粒子的悬浊法、乳化凝聚法、液中干燥法等所谓聚合法来获得。
如上制造的色粉粒子中,例如可以混合添加剂,该添加剂例如起到提高粉体流动性、提高摩擦带电性、耐热性、改善长期保存性、改善清洁特性、及控制感光体表面磨损特性等功能。作为添加剂旅客如包括二氧化硅微粉末、氧化钛微粉末及氧化铝微粉末等。对这些无机微粉末,优选以疏水化、带电性控制为目的,用硅漆、各种改性硅漆、硅油、各种改性硅油、硅烷偶联剂、具有官能团的硅烷偶联剂、其他有机硅化合物等处理剂进行处理。这种添加剂可以单独使用一种,也可以同时使用两种以上。作为添加剂的添加量,考虑色粉所需要的带电量、添加剂的添加对感光体的磨损的影响、色粉的环境特性等,优选相对于100重量份色粉粒子,为2重量份以下。
作为其他的添加剂,例如可以使用氟树脂、硬脂酸锌、聚偏氟乙烯、硅油粒子(含有约40%二氧化硅)等润滑剂。此外作为显影性改善剂可以少量使用与色粉粒子相反极性的白色微粒子。
这样根据需要在色粉粒子中添加了添加剂的色粉,可以直接用作单成分的电子照相用显影剂,但优选混合本发明的色粉和载体而作为双成分的显影剂使用。此外,该显影剂优选为电子照相用显影剂。使用本发明的色粉的双成分显影剂,其色粉包络度为2.0~3.0的范围,因此色粉表面的绝大部分可以与载体接触,补给色粉后的带电上升良好。从而可以进一步加快带电上升、且可以发挥优异的清洁性能,可以形成高精细且高浓度的高画质图像。
作为载体,可以使用具有磁性的粒子。作为具有磁性的粒子的具体例包括:铁、铁素体及磁铁等金属;这些金属和铝或铅等金属的合金等。其中优选铁素体。
此外作为载体可以使用:在具有磁性的粒子上被覆树脂的树脂被覆载体、或在树脂中分散了具有磁性的粒子的树脂分散型载体等。作为被覆具有磁性的粒子的树脂没有特别限定,例如包括:烯烃类树脂、苯乙烯类树脂、苯乙烯/丙烯酸类树脂、硅酮类树脂、酯类树脂、含氟聚合体类树脂等。作为用于树脂分散型的树脂也没有特别限定,例如包括:苯乙烯丙烯酸树脂、聚酯树脂、氟树脂、及酚醛树脂等。
与本发明的色粉混合的载体,优选的是,设载体的投影图像的周长为C1、载体的投影图像的包络线的长度为C2时,满足以下公式(5)。
{(C1-C2)/C2}×100≤3.0 ……(5)
以下将{(C1-C2)/C2}×100称为载体包络度。载体包络度为3.0以下时,可以使载体的凸部进入到色粉的凹部,在色粉的凹部也可以使色粉与载体接触,因此可以缩短使色粉粒子以适合的带电量带电的时间。从而可以进一步提高色粉的带电性,可以进一步提高补给了色粉后的带电上升性能。载体的包络度超过3.0时,载体的凹凸程度较大,色粉埋入载体的凹部中,会导致色粉带电不均。
此外,与本发明的色粉混合的载体的载体包络度进一步优选处于2.0~3.0的范围。即,载体的投影图像的周长C1及载体的投影图像的包络线长度C2优选满足以下公式(6)。
2.0≤{(C1-C2)/C2}≤3.0 ……(6)
载体的包络度小于2.0时,载体表面的凹凸程度较小,载体表面较为平滑,因此载体与色粉的接触面积过小,难以进行色粉的带电。
规定载体包络度的载体的投影图像的周长C1及载体的投影图像的包络线长度C2,可以与上述规定色粉包络度的色粉粒子的投影图像的周长L1及色粉粒子的投影图像的包络线长度L2同样地,用扫描型电子显微镜(商品名S-570,株式会社日立制作所制造)以5kV的加速电压、1000倍的倍率,随机地提取出200~300个来进行照相摄影,用图像解析软件(商品名A像くん,旭化成ェンヅニアリング株式会社制造)对该电子显微镜照相数据进行图像解析,并作为测定的值的平均值而获得。
载体的粒径没有特别限制,但考虑到高画质化,优选为30~50μm。进而载体的电阻率优选为108Ω·cm以上,进一步优选为1012Ω·cm以上。载体的电阻率是如下得到的值:将载体放入到具有0.50cm2的截面积的容器中并进行敲打后,在存放在容器内的粒子上施加1kg/cm2的荷重,读取在荷重和底面电极之间施加了产生1000V/cm的电场的电压时的电流值。电阻率较低时,对显影套筒施加了偏压的情况下会向载体注入电荷,载体粒子容易附着在感光体上。此外容易导致偏压的击穿。
载体的磁化强度(最大磁化)优选为10~60emu/g,进一步优选为15~40emu/g。磁化强度也取决于显影辊的磁通量密度,但在显影辊的一般的磁通量密度的条件下,低于10emu/g时,磁性束缚力不起作用,会成为载体飞散的原因。此外磁化强度超过60emu/g时,在载体的起穗竖立过高的非接触显影中,很难保持与图像承载体的非接触状态。此外,在接触显影中色粉图像也容易产生掠痕。
双成分显影剂中的色粉和载体的使用比例没有特别限制,可以根据色粉和载体种类适当选择,但以树脂被覆载体(密度5~8g/cm2)为例,以使色粉为显影剂总量的2~30重量%、优选为2~20重量%的方式使用色粉即可。此外,在双成分显影剂中,色粉对载体的被覆率优选为40~80%。
图7是示意地表示本发明的一个实施方式的图像形成装置81的构成的图。图像形成装置81利用本发明的色粉形成图像。本发明的色粉,适当改变着色剂等材料,而用作青色色粉、品红色色粉、黄色色粉及黑色色粉。
图像形成装置81包括:在记录介质82上形成图像的图像形成部83;将记录介质82提供到图像形成部83的供纸部84;和读取放置于原稿台85上的原稿的图像的图像读取部86。
图像形成部83包括:图像形成单元87y、87m、87c、87k;转印单元88、定影单元89、和排纸单元90。
图像形成单元87y、87m、87c、87k,从作为记录介质载体的输送带9 1的移动(旋转)方向即副操作方向、也就是箭头91a的方向的上游侧依次配置成一列,在作为图像承载体的感光体92y、92m、92c、92k表面部形成与各色相的图像信息对应的静电潜影,并将该静电潜影显影形成各色的色粉图像。因此,图像形成单元87y形成与黄色图像信息对应的色粉图像。图像形成单元87m形成与品红色图像信息对应的色粉图像。图像形成单元87c形成与青色图像信息对应的色粉图像。图像形成单元87k形成与黑色图像信息对应的色粉图像。
图像形成单元87y包括感光体92y、带电部93y、曝光单元94y、显影部95y、清洁部96y。
感光体92y是辊状部件,设置为可在未图示的旋转驱动机构的作用下绕轴心旋转,在其表面部形成静电潜影。感光体92y的旋转驱动机构通过由CPU(中央运算处理装置)实现的控制部来控制。感光体92y例如包括:未图示的圆筒状或圆柱状的导电性基体、和在导电性基体的表面部上形成的未图示的感光层。导电性基体例如可以使用铝管。感光层,可以层叠包含电荷产生物质的电荷产生层、和包含电荷输送物质的电荷输送层来形成,也可以在一层中包含电荷产生物质和电荷输送物质。在感光层和导电性基体之间可以设置底涂层。进而可以在感光层的表面部设置保护层。
带电部93y使感光体92y的表面部以预定极性的电位带电。在本实施方式中,带电部93y使用非接触的电晕带电器。另外,带电部93y不限于电晕带电器,也可以使用带电辊、带电刷等接触方式的带电器。在本实施方式中,带电部93y使感光体92y表面部带电为-600V。
曝光单元94y,向处于带电状态的感光体92y表面部照射与黄色的图像信息对应的信号光(激光),形成与黄色的图像信息对应的静电潜影,其包括未图示的半导体激光元件、多棱镜97y、fθ透镜98y、反射镜99y、100y。半导体激光元件,从后述的图像读取部86输入与放置于原稿台85上的原稿的图像信息的黄色对应的像素信号,并发出根据该像素信号调制的作为点光的激光。多棱镜97y使来自半导体激光元件的激光偏向主扫描方向。Fθ透镜98y及多个反射镜99y、100y,使通过多棱镜97y偏向的激光在感光体92y表面部成像。在本实施方式中,曝光单元94y在感光体92y表面部形成与黄色的图像信息对应的曝光电位为-70V的静电潜影。
显影部95y,设置为面向感光体92y的表面部、且在与感光体92y之间具有空隙而分离,向在感光体92y表面部上形成的与黄色的图像信息对应的静电潜影提供黄色色粉,使之成为黄色色粉图像。显影部95y包括未图示的显影辊、搅拌辊、显影槽、和色粉补给容器。显影辊是辊状部件,经由显影槽的开口部与感光体92y表面部具有微小间隙而分离,且由显影槽支撑为可朝向图7的纸面逆时针旋转,内包有固定磁极,该显影辊用于向感光体92y表面部的静电潜影提供黄色色粉。在显影辊上,通过未图示的显影偏压施加部施加与色粉同极性、即负极性的显影偏压。在本实施方式中,在显影辊上作为显影偏压施加-240V的直流电压。搅拌辊是以可绕轴心旋转的方式设置在显影槽内部的辊状部件,向显影辊表面部提供黄色色粉。显影槽收容显影辊及搅拌辊、以及包括具有预定粒度分布的黄色色粉和磁性载体的本发明的双成分显影剂。色粉补给容器设置为与显影槽的垂直方向上部接触,通过未图示的作为贯通孔的色粉补给孔而与显影槽连通。
在本实施方式中,收容在显影槽中的黄色色粉,通过搅拌辊的搅拌而与磁性载体摩擦带电,成为负带电状态,并被提供到显影辊。显影槽内收容的黄色色粉,通过搅拌辊的搅拌而带电并被提供到显影辊的表面部,接着利用感光体92y和显影辊的电位差等,被提供到感光体92y表面部的静电潜影上,形成与黄色的图像信息对应的色粉图像。
清洁部96y,在感光体92y表面部的黄色色粉图像被转印到在后述输送带91上承载输送的记录介质82上之后,除去并回收残存于感光体92y表面部上的黄色色粉。本实施方式的彩色色粉,各色的色粉的带电量被限定在预定的设定范围内,因此感光体和各色的色粉的附着力同等。因此,对应各色可以使用相同构成的清洁部。清洁部96y例如可以是包括以下部件的简单构成:设置为与感光体表面部抵接的清洁刮刀;和存放利用该清洁刮刀从感光体表面部除去的废色粉的废色粉容器。从而可以实现图像形成装置81的内部结构的简化、制造成本的降低等。
根据图像形成单元87y,使感光体92y绕轴心旋转驱动的同时,由带电部93y使感光体92y表面部带电,并从曝光单元94y向处于带电状态的感光体92y表面部照射与黄色的图像信息对应的信号光,形成与黄色的图像信息对应的静电潜影,由显影部95y向该静电潜影提供黄色色粉,形成黄色色粉图像。该黄色色粉图像如后所述被转印到记录介质82上,该记录介质82与感光体92y的表面部压接,由沿箭头91a的方向驱动的输送带91承载输送。残留在色粉图像转印后的感光体92y表面部的黄色色粉,由清洁部96y除去并回收。
图像形成单元87m、87c、87k,除了分别使用包含品红色色粉、青色色粉或黑色色粉的显影剂以外,具有与图像形成单元87y类似的结构,因此标以相同的参照标号,进而在各参照标号的末尾标注表示品红色的“m”、表示青色的“c”、或表示黑色的“k”,而省略说明。
转印单元88包括:输送带91;转印辊101y、101m、101c、101k;驱动辊102;从动辊103;和除电部104。
输送带91是环形带状部件,被设置为可沿副操作方向即箭头91a的方向旋转、且依次与作为图像承载体的感光体92y、92m、92c、92k压接,由驱动辊102及从动辊103张架而形成环状的移动路径,该输送带91是承载并输送记录介质82的记录介质承载体。输送带91的与感光体92y、92m、92c、92k压接的位置,是各色色粉图像的转印位置。输送带91承载并输送由后述供纸部84提供的记录介质82,在该记录介质82上在与92y、92m、92c、92k的转印位置处重叠转印各色色粉图像,形成多色色粉图像。
转印辊101y、101m、101c、101k是辊状部件,被设置为分别隔着输送带91与感光体92y、92m、92c、92k压接,且可在未图示的驱动机构的作用下绕其轴心旋转。转印辊101y、101m、101c、101k和感光体92y、92m、92c、92k的压接位置,是在由输送带91承载输送的记录介质82上转印各色色粉图像的转印位置。为了将感光体92y、92m、92c、92k表面部的色粉图像转印到由输送带91承载输送的记录介质82上,对转印辊101y、101m、101c、101k施加与色粉的带电极性相反极性的转印偏压。
驱动辊102是设置为可在未图示的驱动机构的作用下旋转的辊状部件,驱动输送带91使之旋转。驱动辊102通过由CPU实现的控制部被控制。
从动辊103是辊状部件,被设置为可从动于输送带91的旋转,具有对输送带91施加一定张力的张力辊的功能。
除电部104被设置在如下位置:在输送带91的旋转驱动方向即箭头91a的方向上,比感光体92k和转印辊101k的压接部靠近下游侧,且比输送带91和定影单元89的最接近部靠近上游侧。除电部104通过未图示的交流电压施加部而受到交流电压的施加,对输送带91机械能除电,使得静电吸附在输送带91上的记录介质82容易从输送带91分离,将记录介质82从输送带91顺利地输送到定影单元89。
根据转印单元88,将在感光体92y、92m、92c、92k上形成的各色色粉图像,在由输送带91承载输送的记录介质82的预定位置上重叠转印,形成多色色粉图像。承载多色色粉图像的记录介质82被提供到定影单元89。
定影单元89包括加热辊105和加压辊106。加热辊105被设置为可在未图示的驱动机构的作用下绕轴心旋转。在加热辊105的内部设置卤素灯等加热部。加压辊106被设置为可在未图示的驱动机构的作用下旋转、或可从动于加热辊105的旋转驱动、且与加热辊105压接。从输送带91向加热辊105和加压辊106的压接部输送承载多色色粉图像的记录介质82,多色色粉图像通过受到加热加压而被定影到记录介质82上。
根据定影单元89,在加热辊105和加压辊106的压接部对承载多色色粉图像的记录介质82进行加热及加压,将多色色粉图像定影到记录介质82上。通过定影单元89定影了多色色粉图像的记录介质82,被输送到图像形成装置81的排纸单元90。
排纸单元90包括排纸盘107、和排纸辊108a、108b。排纸盘107设置在图像形成装置81的框体外侧,存放从图像形状装置81的内部排出的色粉图像定影完毕记录介质82。排纸辊108a、108b设置在图像形成装置81内部中在图像形成装置81的框体上形成的未图示的排纸口附近,将从定影单元89输送的色粉图像定影完毕的记录介质排出到图像形成装置81的外部,并放置于排纸盘107上。根据排纸单元90,将色粉图像定影完毕的记录介质82排出到图像形成装置81外部的排纸盘107上。
根据图像形成部83,在感光体92y、92m、92c、92k表面部上形成与图像信息对应的各色色粉图像,并将其在输送带91上的记录介质82上重叠转印而形成多色色粉图像,该多色色粉图像在定影单元89中被定影到记录介质82上,定影了多色色粉图像的记录介质82被排出到排纸盘107。
供纸部84包括记录介质盒109、拾取辊110、定位辊111、和记录介质输送辊112。记录介质盒109用于收容B5、B4、A4、A3等各尺寸的普通纸、彩色复印纸等记录纸、及高架投影仪用纸(OHP纸)等记录介质82。拾取辊110将记录介质盒109内收容的记录介质82逐张地输送到输送路径P中。定位辊111,与将感光体92y上的色粉图像输送到作为感光体92y和转印辊101y的压接部的转印位置上同步地,将记录介质输送到输送带91上,并将记录介质82输送到该转印位置。记录介质输送辊112,在输送路径P中辅助记录介质82向定位辊111的输送。在记录介质82的双面形成图像时,由定影单元89在一个面上定影了色粉图像后,经由输送路径A、输送路径B、输送路径C及输送路径D输送到图像形成部83,在另一个面上转印色粉图像并定影。输送到输送路径A的记录介质82,通过输送路径B的记录介质输送辊将输送方向反转,向输送路径C输送。根据供纸部84,与将感光体92y上的色粉图像输送到作为感光体92y和转印辊101y的压接部的转印位置上同步地,将记录介质82逐张地输送到输送带91上。
图像读取部86包括:原稿台85、第一原稿扫描单元113、第二原稿扫描单元114、光学透镜115、和CCD(Charge Coupled Device)行传感器116。
原稿台85,其上表面在可相对于原稿台85开闭的状态下被支撑,设置放置原稿的原稿放置面。原稿可由用户手动地放置到原稿台85上,也可以由未图示的自动送稿装置放置到原稿台85上。
第一原稿扫描单元113被设置为相对于原稿台85的下表面保持固定的距离、并以固定的扫描速度平行地往复移动,该第一原稿扫描单元113包括:对原稿图像表面部进行曝光的曝光灯;和将来自原稿的反射光图像偏向到第二原稿扫描单元114的方向的第一反射镜。
第二原稿扫描单元114被设置为与第一原稿扫描单元113保持固定的速度关系并与第一原稿扫描单元113平行地往复移动,该第二原稿扫描单元114包括:第二反射镜及第三反射镜,将由第一原稿扫描单元113的第一反射镜偏向了的、来自原稿的反射光图像进一步偏向到光学透镜115的方向。
光学透镜115,将由第二原稿扫描单元114的第三反射镜偏向后的来自原稿的反射光图像缩小,并使缩小的光图像在CCD行传感器116上的预定位置成像。CCD行传感器116对成像的光图像依次进行光电转换,并作为电信号输出。CCD行传感器116读取黑白图像或彩色图像,将读取的图像的图像信息转换为各色的电信号,并分别输出到曝光单元94y、94m、94c、94k。
根据图像读取部86,从放置于原稿台85的原稿读取图像信息,并将读取的图像信息转换为各色的电信号,输出到曝光单元94y、94m、94c、94k。
根据图像形成装置81,基于由图像读取部86读取的图像信息形成各色色粉图像,将其转印及定影到记录介质82上,形成基于原稿的图像。
在本实施方式中,图像形成装置81使用将感光体92y、92m、92c、92k的色粉图像直接转印到记录介质82上的直接转印方式,但不限于直接转印方式,也可以为使用中间转印方式的图像形成装置,将感光体上的色粉图像转印到中间转印带等中间转印介质上后,将转印到中间转印介质上的色粉图像转印到记录介质上。
图像形成装置,作为色粉使用本发明的色粉,因此带电上升快速,可以发挥优异的清洁性能,可以形成高精细且高浓度的高画质图像。
(实施例)
以下列举实施例及比较例具体说明本发明。
实施例及比较例中的圆形度、重均粒径、粘合树脂的玻璃转化温度(Tg)及软化温度(Tm)、以及脱模剂的熔点,如下进行测定。
(圆形度)
在溶解了大约0.1mg表面活性剂的10mL水中,分散5mg色粉,调制分散液,对该分散液照射5分钟频率20kHz、输出50W的超声波,使分散液中的色粉粒子浓度为5000~20000个/μL,由上述流动式粒子图像分析装置FPIA-3000(シスメツクス株式会社制造)测定圆形度。并根据该圆形度的测定结果,通过上述公式(4)计算出平均圆形度。
(重均粒径)
根据由コ—ルタ—マチサイザ—II(ベツクマン·コ—ルタ—株式会社制造)在以下条件下测定得到的体积分布,求出体积基准的重均粒径。
孔径:50μm
解析软件:コ—ルタ—マルチサイザ—アキユコンプ バ—ジヨン1.19(ベツクマン·コ—ルタ一株式会社制造)
电解液:アイソトン II(ベツクマン·コ—ルタ一株式会社制造)
分散液:ェマルゲン 109P(花王株式会社制造,聚氧化乙烯十二烷基醚HLB13.6)5%
电解液分散条件:在5ml分散液中添加10mg测定试料,用超声波分散机分散1分钟,其后添加25ml电解液,进一步用超声波分散机分散1分钟。
测定条件:在烧杯中添加分散液和100ml电解液,以20秒钟测定完3万个粒子的浓度条件,测定20秒粒子的粒径。
(粘合树脂的玻璃转化温度(Tg))
使用示差扫描热量计(商品名:DSC220,セイコ—電子工業株式会社制造),根据日本工业规格(JIS)K7121-1987,对1g试料以每分钟10℃的升温速度进行加热,测定DSC曲线。将以下两条线的交点的温度作为玻璃转化温度(Tg)求得:获得的DSC曲线的相当于玻璃转化的吸热峰值的高温一侧的基线延长到低温一侧的直线;及相对于从峰值的上升部分到顶点为止的曲线倾角最大的点所引出的切线。
(粘合树脂的软化温度(Tm))
使用流动性评估装置(商品名,フロ—テスタ—CFT-100C、株式会社島津製作所制造),以将1g试料从模头(喷嘴)挤出的方式,施加100kgf/cm2(9.8×105Pa)荷重,同时以每分钟6℃的升温速度加热,将从模头流出一半试料时的温度作为软化温度求得。模头使用口径1mm、长度1mm的装置。
(脱模剂的熔点)
使用示差扫描热量计(商品名:DSC220,セイコ—電子工業株式会社制造),将1g的试验材料从20℃以每分钟10℃升温到150℃,接着从150℃急冷到20℃,反复进行该操作2次,测定DSC曲线。将第二次操作测定的DSC曲线的相当于熔解的吸热峰值的顶点温度作为脱模剂的熔点求出。
(实施例1)
将以如下配合比例(重量份)包含83重量份聚酯(粘合树脂,商品名:タフトン TTR-5,花王株式会社制造,玻璃转化温度(Tg)60℃,软化温度(Tm)100℃)、12重量份作为着色剂包含40重量%的C.I.颜料红57∶1的母炼胶、3重量份巴西棕榈蜡(脱模剂,商品名:REFINEDCARNAUBA WAX,株式会社加藤洋行制造,熔点83℃)、以及2重量份烷基水杨酸金属盐(带电控制剂,商品名:BONTRON E-84,オリエント化学株式会社制造)的色粉原料,用亨舍尔混合机(商品名:FMミキサ,三井矿山株式会社制造)混合10分钟。
将该原料混合物在ニ—デツクス MOS140-800(商品名,三井矿山株式会社制造)中熔融混炼,冷却到室温后,用粗砕機オリエントVM-27(株式会社セイシン企画制造)对熔融混炼物的固化物进行粗粉碎。熔融混炼的条件如下:前辊(front roll)的提供侧温度为75℃,前辊的排出侧温度为50℃,后辊(back roll)的提供侧温度及排出侧温度为20℃,前辊转数为75rpm(每分钟75转),后辊转数为60rpm,色粉原料提供速度为每小时10kg。由红外线非接触温度计测定的熔融混炼中的色粉原料的温度,在任意一个混炼点均为120℃以下。接着,用カウンタジエツトミルAFG(ホソカワミクロン株式会社制造)对将熔融混炼物的固化物粗粉碎而得到的粗粉碎物进行微粉碎,获得树脂组成物的粉碎物。
接着用热风式球形化装置(商品名:メテオレインボ—,日本ニユ—マチツク工業株式会社制造)对树脂组成物的粉碎物进行球形化处理。在热风式球形化装置中,使粉碎物提供分散风量在风压2×104pa下为每分钟0.2Nm3,粉碎物的投入量为每小时3.0kg,热风的风量在风压4×104Pa下为每分钟0.5 Nm3,热风的温度为190℃,冷却空气的温度为5℃。如上将树脂组成物的粉碎物球形化,获得球形化树脂粒子。
对获得的球形化树脂粒子进行风力分级,获得色粉粒子。获得的色粉粒子的重均粒径为6.7μm。对100重量份该色粉粒子,添加0.2重量份疏水性二氧化硅(商品名:R-974,日本アェロジル株式会社制造)、和0.3重量份疏水性钛(商品名:T-805,日本アェロジル株式会社制造),在亨舍尔混合机中混合,从而获得实施例1的色粉。
(实施例2)
除了用以图6所示的冲击式球形化装置为基准的装置(商品名:クリプトロンKTM-X型,株式会社ア—ステクニカ制造)将与实施例1同样获得的树脂组成物的粉碎物球形化以外,与实施例1同样,获得实施例2的色粉。冲击式球形化装置的粉碎物投入量为每小时45kg,分散转子的转数为13000rpm,分散转子和定子的间隔d3为2.0mm。从色粉粒子排出口与色粉粒子一起排出的气体的温度为35℃,为粘合树脂的玻璃转化温度以下的温度。
(实施例3)
除了用以图4所示的冲击式球形化装置为基准的装置(商品名:ファカルテイF-600型,ホソカワミクロン株式会社制造)将与实施例1同样获得的树脂组成物的粉碎物球形化、且没有进行分级以外,与实施例1同样,获得实施例3的色粉。在冲击式球形化装置中,1次的粉碎物投入量为4kg,分散转子的旋转速度为5000rpm,除去微粉的同时从冷却气体流入口流入到处理槽内的冷却空气的温度为4℃,分散转子的旋转速度为5800rpm,进行2分钟(120秒钟)球形化处理。从微粉排出口与微粉一起排出的气体的温度为38℃,为粘合树脂的玻璃转化温度以下的温度。
(实施例4)
除了用以图6所示的冲击式球形化装置为基准的装置(商品名:クリプトロンKTM-X型,株式会社ア—ステクニカ制造)将与实施例1同样获得的树脂组成物的粉碎物球形化以外,与实施例1同样,获得实施例4的色粉。冲击式球形化装置的粉碎物投入量为每小时35kg,分散转子的转数为10000rpm,分散转子和定子的间隔d3为2.5mm。从色粉粒子排出口与色粉粒子一起排出的气体的温度为31℃,为粘合树脂的玻璃转化温度以下的温度。
(比较例1)
除了将热风的温度变更为230℃以外,与实施例1同样,获得比较例1的色粉。
(比较例2)
除了不对与实施例同样地获得的树脂组成物的粉碎物进行球形化处理就进行分级以外,与实施例1同样,获得比较例2的色粉。
在实施例及比较例的5重量份色粉中,作为载体将95重量份的体积平均粒径45μm的铁素体核心载体用V型混合器混合机(商品名:V-5,株式会社特寿工作所制造)混合20分钟,制作出色粉浓度5重量%的双成分显影剂。铁素体核心载体的载体包络度为2.3。
利用包含实施例及比较例的色粉的双成分显影剂形成图像后的清洁性能、和实施例及比较例的色粉的带电上升性能,用如下方法进行评估。
(清洁性能)
将包含实施例及比较例中获得的色粉的双成分显影剂填充到市场上销售的复印机(商品名:AR-C150,夏普株式会社制造)中,在日本工业规格(JIS)P0138所规定的A4规格的记录纸上连续打印5%打印率的图表,打印3万张后形成测试图表。作为测试图表,形成了整面全图像、细线图表及白纸(打印率0%)三种。目视确认这三种测试图表的图像缺陷,进行评估。评估基准如下。
○:良好。三种测试图表中均没有发生图像缺陷。
△:实际使用上没有问题。虽然在一种以上的测试图表中识别到图像缺陷,但为实际使用上没有问题的程度。
×:不能实际使用。在一种以上的测试图表中发生图像缺陷。
(带电上升性能)
将40g包含实施例及比较例中获得的色粉的双成分显影剂投入到容量100mL的聚乙烯制成的有底圆筒形状容器中,以60rpm绕容器的轴线旋转。从旋转开始经过0.25分钟、0.5分钟、1分钟、2分钟、3分钟、5分钟、10分钟、15分钟、30分钟、60分钟、120分钟后,分别进行带电量测定。带电量的测定使用トレツク·ジヤパン株式会社制造的吸附式小型带电量测定装置Model 210HS-2A。测定的经过各时间段后的带电量中,设最大值为Qm,将带电量到达Qm的90%以上为止的时间规定为带电上升时间。带电上升时间越短,带电上升性能越好。评估基准如下。
○:良好。带电上升时间为5分钟以下。
△:实际使用上没有问题。带电上升时间超过5分钟且为10分钟以下。
×:不能实际使用。带电上升时间超过10分钟。
(综合评估)
综合评估的基准如下。
◎:非常好。清洁性能及带电上升性能的评估结果中没有△和×。
○:好。清洁性能及带电上升性能的评估结果没有×,△有一个。
△:实际使用上没有问题。清洁性能及带电上升性能的评估结果均为△。
×:差。清洁性能及带电上升性能的评估结果均为×。
实施例及比较例的色粉粒子的包络度、平均圆形度、重均粒径、清洁性能的评估结果、带电上升性能的评估结果、及综合评估结果如表1所示。在表1中按照包络度从小到大的顺序记载了实施例1~4及比较例1、2。
表1
球形化处理 | 包络度 | 平均圆形度 | 重均粒径(μm) | 清洁性能 | 带电上升性能 | 综合评估 | |
比较例1 | メテオレインボ—(热风温度230℃) | 1.95 | 0.975 | 6.89 | × | △ | × |
实施例1 | メテオレインボ—(热风温度190℃) | 2.00 | 0.965 | 6.84 | △ | ○ | ○ |
实施例2 | クリプトロン(转子转数13000rpm) | 2.35 | 0.960 | 6.68 | ○ | ○ | ◎ |
实施例3 | ファカルテイ | 2.45 | 0.957 | 6.55 | ○ | ○ | ◎ |
实施例4 | クリプトロン(转子转数10000rpm) | 3.00 | 0.955 | 6.72 | ○ | △ | ○ |
比较例2 | 无 | 3.48 | 0.951 | 6.70 | ○ | × | × |
根据表1可知,本发明的色粉的带电上升快速、且具有优异的清洁性能,从而可以形成高精细的图像。
本发明在不脱离其主旨和主要特征的前提下可以各种方式实施。因此上述实施方式从各方面而言仅是单纯的示例,本发明的范围如权利要求范围所示,不受说明书正文的任何约束。并且,属于权利要求范围的变形、变更全部属于本发明的范围之内。
Claims (7)
1.一种色粉,为包含粘合树脂及着色剂的色粉粒子,其特征在于,
将色粉粒子的投影图像的周长设为L1、色粉粒子的投影图像的包络线长度设为L2时,满足下述公式(1):
2.0≤{(L1-L2)/L2}×100≤3.0 ……(1)。
2.根据权利要求1所述的色粉,其特征在于,
色粉粒子的平均圆形度为0.980以下。
3.根据权利要求1所述的色粉,其特征在于,
上述色粉为电子照相用色粉。
4.一种显影剂,其特征在于,
包含权利要求1所述的色粉、和载体。
5.根据权利要求4所述的显影剂,其特征在于,
将载体的投影图像的周长设为C1、载体的投影图像的包络线长度设为C2时,满足下述公式(2):
{(C1-C2)/C2}×100≤3.0 ……(2)。
6.根据权利要求4所述的显影剂,其特征在于,
上述显影剂为电子照相用显影剂。
7.一种图像形成装置,其特征在于,
利用权利要求1所述的色粉形成图像。
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