CN101211129A - 载体及双组分显影剂 - Google Patents

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Abstract

本发明通过变化载体的组成，提供耐久性和环境稳定性优良的载体和双组分显影剂。另外，提供耐调色剂污染性和流动性优良的载体和双组分显影剂。被覆芯材的涂层树脂层含有包含锐钛矿型结晶和金红石型结晶的氧化钛微粒，并且涂层树脂层的载体涂层量为5重量％至20重量％。另外，金红石型结晶的含量相对于全部结晶为5％至20％，氧化钛微粒的重量相对于芯材的重量为5重量％至50重量％。另外，氧化钛微粒的一次粒径为40nm至80nm。

Description

载体及双组分显影剂
技术领域
本发明涉及由调色剂(toner)和载体(carrier)构成的双组分显影剂及该载体。
背景技术
在使用显影剂的图像形成方法中，广泛使用应用了卡尔逊法(Carlson process)的电子照相方式。在利用电子照相方式的图像形成装置中，通过带电步骤、曝光步骤、显影步骤、转印步骤序、清洁(cleaning)步骤和定影步骤等形成图像。在带电步骤中，在暗处将感光体的表面均匀地带电。在曝光步骤中，通过将原始图像投射到带电的感光体上，除去光照射部分的带电而在感光体的表面形成静电潜像。在显影步骤中，通过使显影剂的调色剂附着在感光体表面形成的静电潜像上，而形成可视图像。在转印步骤中，使纸或片材等记录介质与在感光体表面形成的可视图像接触，从与可视图像接触的记录介质的面相反侧进行电晕放电，赋予记录介质与调色剂相反极性的电荷，由此将可视图像转印到记录介质上。在定影步骤中，通过加热和加压等手段将转印到记录介质上的可视图像固定。在清洁步骤中，将未转印到记录介质上而残留于感光体表面的调色剂回收。通过反复进行以上的步骤，利用电子照相工艺的图像形成装置在记录介质上形成所需的图像。
以往，在利用电子照相方式的图像形成装置中使用的显影剂中，已知含有通过粉碎法和聚合法等制造的调色剂。所谓粉碎法，是指将热塑性树脂、着色剂、电荷控制剂及作为防偏移剂(anti-offset agent)的蜡等熔融捏合后，通过冷却进行固化而制备熔融捏合物，通过将得到的熔融捏合物进行粉碎和分级而制备调色剂的方法。特别是在全色印刷中，大量公开了在调色剂中混合作为防偏移剂的蜡的技术。另外，所谓聚合法，是指通过悬浮聚合法和乳液聚合法制备调色剂的方法。
目前，复印机和打印机等图像形成装置，正在谋求高速化和小型化，为了长期得到高质量的图像，需要开发耐久性和环境稳定性优良的显影剂。
显影剂为由调色剂和载体构成的双组分显影剂的情况下，为了开发耐久性和环境稳定性优良的显影剂，为了使显影剂在图像形成装置内稳定地带电，芯材的种类、涂层树脂的种类及涂层树脂量的最优化等的载体的开发与调色剂的开发都重要。
另外，载体具有粉体特性、电特性和磁特性各种特性，要求适合显影系统的性能。近年来，为了提高摩擦带电性、耐久性和环境稳定性，广泛使用由涂层树脂层被覆芯材形成的载体。通过使用在芯材上被覆有预定树脂的载体，可以防止调色剂在载体表面上形成薄膜等污染，可以得到耐久性和环境稳定性优良的显影剂。
作为这种载体开发的代表性现有技术，例如，日本特开平4-177369号公报的彩色显影剂中，通过向调色剂粒子外部添加氧化钛或者氧化铝，在不损害带电稳定性的同时赋予流动性，并且将含有使带电稳定的含氮化合物的被覆树脂(涂层树脂层)的重量，相对于载体芯材，设定为0.1重量％至5.0重量％，由此可以提高双组分显影剂的耐久性和环境稳定性。
另外，在日本特开2003-255591号公报的电子照相用双组分显影剂中，通过将被覆材料(涂层树脂层)的重量相对于载体芯材的重量的百分率设定为超过5.0重量％，可以提高被覆材料从载体芯材的耐剥离性。另外，通过在调色剂中添加磁铁矿(FeO·Fe2O3)等导电微粉体可以提高环境特性。
另外，显影剂需要具有使显影剂中的调色剂平滑地附着到感光体表面形成的静电潜像上的适度流动性和带电性。这样的显影剂的流动性和带电性，随载体的组成而变化。
近年来，图像形成装置正在谋求高速化和小型化，使用这样的图像形成装置进行图像形成时，显影剂受到的应力比以前的图像形成装置大。
长期使用日本特开平4-177369号公报的被覆树脂的重量相对于载体芯材的重量为0.1重量％至5.0重量％的彩色显影剂时，被覆树脂从载体芯材上剥落，从而载体芯材露出到表面上。即，日本特开平4-177369号公报的彩色显影剂，在使用高速化和小型化的图像形成装置形成图像时，是不能维持初期状态的载体特性的耐久性不充分的显影剂，得到的图像发现图像浓度下降等。
另一方面，日本特开2003-255591号公报中公开的电子照相用双组分显影剂，由于被覆材料的重量相对于载体芯材的重量的百分率超过5.0重量％，因此即使在高速化和小型化的图像形成装置中长期使用，载体芯材也难以露出到表面上，是可以长期维持载体特性的耐久性优良的显影剂。但是，由于载体芯材上被覆大量的被覆材料，因此根据被覆材料的种类，具有不能确保环境稳定性的可能性，因此在图像形成时，高温高湿下显影剂中的调色剂浓度不稳定，有可能引起调色剂飞散及本底灰雾(白地カブリ)等。在日本特开2003-255591号公报中，通过向调色剂中外部添加磁铁矿解决该环境稳定性劣化的问题。
另外，在调色剂中混合蜡作为防偏移剂时，随着蜡混合量的增加，引起载体调色剂导致的污染或者显影剂的流动性劣化，产生带电性能的下降或实地图像不均匀(ベタムラ)。这是由于当蜡的混合量增加时，即使进行捏合，也有一部分蜡在调色剂中难以分散。
迄今，本发明人确认了通过规定添加了外部添加剂的调色剂的组成或者调色剂浓度，即使载体的涂层树脂的重量相对于芯材重量为5.0重量％以上，耐久性和环境稳定性也优良，并且即使提高调色剂中蜡的混合量，也可以得到载体的耐调色剂污染性和显影剂的流动性优良的双组分显影剂。
发明内容
本发明的目的在于通过变化载体的组成，提供耐久性和环境稳定性优良的载体及双组分显影剂。另外，本发明的目的在于提供耐调色剂污染性和流动性优良的载体及双组分显影剂。
本发明为一种构成双组分显影剂的载体，其中，含有芯材和芯材上被覆的涂层树脂层，所述涂层树脂层的重量相对于芯材的重量为5重量％至20重量％，所述涂层树脂层含有包含锐钛矿型结晶和金红石型结晶的氧化钛微粒。
根据本发明，在构成双组分显影剂的载体中，被覆芯材的涂层树脂层的重量相对于芯材重量为5重量％至20重量％，由此，即使在高速化和小型化的图像形成装置中长期使用，载体芯材也不会露出到表面上，可以得到耐久性优良的载体。
另外，涂层树脂层含有包含锐钛矿型结晶和金红石型结晶的氧化钛微粒，由此，即使涂层树脂层的重量相对于芯材重量为5重量％以上，也可以实现高温高湿下带电性的提高和稳定化，可以得到环境稳定性优良的载体。
另外，在本发明中，所述金红石型结晶的含量相对于全部结晶优选为5％至20％。
根据本发明，金红石型结晶的含量相对于全部结晶为5％至20％，由此，即使涂层树脂层的重量相对于芯材重量为5重量％以上，也可以得到环境稳定性更优良的载体。另外，即使与蜡混合量高的调色剂组合，也可以得到载体的耐调色剂污染性和显影剂的流动性优良的载体。
另外，在本发明中，优选以相对于所述芯材重量为5重量％至50重量％的量含有所述氧化钛微粒。
根据本发明，以相对于所述芯材重量为5重量％至50重量％的量含有氧化钛微粒，由此，可以进一步实现高温高湿下带电性的提高和稳定化，可以得到环境稳定性更优良的载体。
另外，在本发明中，所述氧化钛微粒的一次粒径优选为40nm至80nm。
根据本发明，氧化钛微粒的一次粒径为40nm至80nm，由此，即使与蜡混合量高的调色剂组合，也可以得到载体的耐调色剂污染性及显影剂的流动性优良的载体。
另外，本发明为一种双组分显影剂，其由调色剂和上述的载体构成。
根据本发明，通过由调色剂和耐久性及环境稳定性优良的上述载体构成双组分显影剂，在高速化和小型化的图像形成装置中，即使长期在高温高湿下使用也可以得到稳定的带电性，可以得到能够实现高图像质量的图像的双组分显影剂。
具体实施方式
以下参考附图详细说明本发明的具体实施方式。
本发明为一种载体以及由该载体和调色剂构成的双组分显影剂，其中所述载体含有包括锐钛矿型结晶和金红石型结晶的氧化钛微粒，且重量相对于芯材的重量为5重量％至20重量％的涂层树脂层被覆在芯材上。
[载体]
本发明的载体，通过在芯材上被覆含有涂层树脂、氧化钛微粒和炭黑等的涂层树脂层而构成。
载体可以通过现有公知的方法制造。例如，使作为涂层树脂层的各构成成分的涂层树脂、氧化钛微粒及炭黑等分散在甲苯等溶剂中。通过喷雾法及浸渍法等方法将该分散液涂布于芯材上，并通过加热使涂布的涂层树脂固化，由此可以制造由涂层树脂层被覆的载体。
涂层树脂层的重量，相对于芯材的重量优选为5重量％至20重量％。由此，即使在高速化和小型化的图像形成装置中长期使用，载体芯材也难以露出到表面上，可以得到耐久性优良的载体。小于5重量％时，容易产生由显影槽内的摩擦引起的磨损和剥离，耐久寿命缩短。超过20重量％时，芯材由大量的涂层树脂层被覆，因此环境稳定性劣化。
以下，对本发明的载体的构成成分进行说明。
(涂层树脂)
涂层树脂层通过含有涂层树脂而构成。作为涂层树脂，没有特别限制，可以使用公知的树脂，例如，可以列举聚酯类树脂、氟类树脂、丙烯酸类树脂及硅氧烷类树脂等。作为涂层树脂的添加量，相对于芯材的重量优选为2重量％至18重量％。
(氧化钛微粒)
涂层树脂层通过含有包含锐钛矿型结晶和金红石型结晶的氧化钛微粒而构成。即，上述氧化钛微粒中，所述两种结晶混合存在。由此，即使涂层树脂层的重量相对于芯材的重量为5重量％以上，也可以实现高温高湿下带电性的提高及稳定化，可以得到环境稳定性优良的载体。氧化钛微粒中金红石型结晶的含量为0％、即氧化钛微粒完全为锐钛矿型结晶时，氧化钛微粒之间产生凝聚，在载体的涂层树脂层中的分散状态变差，导致环境稳定性、耐调色剂污染性及流动性的劣化。
所述金红石型结晶的含量相对于全部结晶优选为5％至20％。由此，即使涂层树脂层的重量相对于芯材的重量为5重量％以上，也可以得到环境稳定性更优良的载体。另外，即使与蜡混合量高的调色剂组合，也可以得到载体的耐调色剂污染性及显影剂的流动性优良的载体。
金红石型结晶比锐钛矿型结晶或者非晶物的硬度高，因此具有优良的研磨效果，因此，可以刮掉载体上附着的调色剂，显示优良的耐调色剂污染性。金红石型结晶的含量小于5％时，不能刮掉载体上附着的调色剂，耐调色剂污染性变差。
另外，一般而言，锐钛矿型结晶为针状或者棒状粒子，但在本发明中，不烧结至针状的粒子，而是使用圆盘形状的粒子。因此，流动性赋予效果高。另一方面，金红石型晶体结晶生长为针状或者柱状，因此流动性赋予效果差。因此，金红石型结晶的含量超过20％时，流动性变差。
优选氧化钛微粒的表面进行了疏水化处理。作为疏水化处理可以列举：二甲基二氯硅烷和氨基硅烷等硅烷偶联剂处理、硅油处理以及含氟成分等处理等。
优选相对于芯材的重量以5重量％至50重量％的量含有氧化钛微粒。由此，可以进一步实现高温高湿下带电性的提高及稳定化，可以得到环境稳定性更优良的载体。为了得到优良的环境稳定性，优选尽可能地提高调色剂的带电量。但是，在现有的载体设计中，提高调色剂带电量时，难以得到充分的图像浓度，难以同时实现高带电量和高显影性。因此，如上所述，通过使涂层树脂层中含有作为高介电常数材料的氧化钛微粒，可以增大显影剂的介电常数，提高显影套筒(現像スリ一ブ)与感光体间的电解强度，确保高带电量以及高显影性。氧化钛微粒的含量小于5重量％时，环境稳定性的提高效果变小，超过50重量％时，不能确保充分的图像浓度。
另外，氧化钛的一次粒径优选为40nm至80nm。由此，即使与蜡混合量高的调色剂组合，也可以得到载体中的耐调色剂污染性和显影剂的流动性优良的载体。一次粒径小于40nm时，不能充分地获得载体上附着的调色剂的研磨效果，因此耐调色剂污染性变差。一次粒径超过80nm时，载体的涂层表面的不平整性变大，不能得到充分的流动性。
(炭黑)
涂层树脂层可以通过含有炭黑而构成。通过添加炭黑可以抑制带电量的上升，维持稳定的图像浓度。作为炭黑的添加量，相对于芯材的重量优选为1重量％至20重量％。
(芯材)
作为芯材，没有特别限制，可以使用公知的芯材。例如，可以列举铁粉和铁氧体等。作为铁粉可以列举例如：还原铁粉、雾化铁粉和氮化铁粉等。还原铁粉和氮化铁粉为不定形，因此可以进行球形化处理。作为铁氧体可以列举例如：铜、镍、锌、钴、锰及钙等的铁氧体粉末。铁氧体载体是球形的，流动性好，化学上稳定，因此优选使用可以实现高图像质量、长寿命。
作为芯材的形状，可以使用从不定形至球形的形状。另外芯材的平均粒径可以使用10μm至1000μm的，更优选30μm至100μm。芯材的平均粒径小于30μm时，引起载体附着到感光体上而流出的现象，即所谓的载体上升，显影剂量缓慢减少，因此，双组分显影剂中的调色剂浓度不能良好控制的可能性变高。另外，载体上升现象显著时，显影剂在记录介质上出现。另外，超过100μm时，将显影剂的调色剂从显影辊(显影套筒)向感光体移动时，双组分显影剂的立耳(穗立ち)(磁刷)变得粗糙，难以提供稳定的图像质量，产生引起双组分显影剂从显影槽溢出现象的可能性。
[调色剂]
构成本发明的双组分显影剂的调色剂，通过在含有粘结剂树脂、着色剂、脱模剂和带电控制剂等的调色剂基体粒子中添加外部添加剂而构成。
以下对调色剂的构成成分进行说明。
(粘结剂树脂)
调色剂基体粒子通过含有粘合树脂而构成。作为粘结剂树脂，没有特别的限制，可以使用公知的树脂。例如，可以列举：聚苯乙烯、苯乙烯-丙烯酸类共聚物、苯乙烯-丙烯腈共聚物、苯乙烯-马来酸酐共聚物、苯乙烯-丙烯酸类-马来酸酐共聚物、聚氯乙烯、聚烯烃树脂、环氧树脂、硅氧烷树脂、聚酰胺树脂、聚氨酯树脂、氨基甲酸酯改性的聚酯树脂以及丙烯酸树脂等。作为上述共聚物，可以是嵌段共聚物也可以是接枝共聚物。另外，粘结剂树脂可以单独使用上述树脂的一种，也可以使用2种以上的混合物。这些树脂的分子量分布没有特别的限制，优选具有一个峰。
另外，作为热性质，优选玻璃化转变温度(Tg)为40至70℃。低于40℃时，在图像形成装置内的温度上升的情况下，调色剂熔融，调色剂之间产生凝聚。另外，超过70℃时，定影性劣化，缺乏实用性。
(着色剂)
调色剂基体粒子通过含有着色剂而构成。作为着色剂，没有特别的限制，可以使用公知的着色剂。例如，可以列举：炭黑、铁黑、合金偶氮染料、油溶性染料及颜料等。着色剂的添加量相对于粘结剂树脂100重量份，优选为1重量份至10重量份。少于1重量份时，不能确保充分的图像浓度，大于10重量份时，着色剂不能均匀地分散在树脂中，因此得不到高质量的图像。
(脱模剂)
调色剂基体粒子通过含有蜡作为脱模剂和防偏移剂而构成。蜡没有特别的限制，可以使用公知的蜡，例如，可以列举：由选自聚乙烯、聚丙烯、乙烯-丙烯共聚物和聚烯烃等中的至少一种构成的蜡。蜡的添加量相对于粘结剂树脂100重量份，优选为1重量份至10重量份。少于1重量份时，容易产生偏移，大于10重量份时，容易产生成膜。
(带电控制剂)
调色剂基体粒子通过含有带电控制剂而构成。带电控制剂有正带电控制用带电控制剂和负带电控制用带电控制剂两种，可以列举：偶氮类染料、羧酸金属络合物、季铵化合物和苯胺黑类染料等。带电控制剂的添加量相对于粘结剂树脂100重量份，优选为0.1重量份至5重量份。少于0.1重量份时，不能赋予充分的带电性，超过5重量份时，带电控制剂在粘合树脂中不能均匀混合。
(外部添加剂)
调色剂通过在调色剂基体粒子中添加外部添加剂而构成。作为外部添加剂，没有特别的限制，可以使用公知的外部添加剂，例如，可以列举：氧化硅、氧化钛、氧化铝、磁铁矿和铁氧体等金属氧化物粒子以及氮化硅和氮化硼等金属氮化物微粒等的微细粉末。另外，这些微细粉末的表面优选进行疏水化处理。作为疏水化处理，可以列举例如：二甲基二氯硅烷和氨基硅烷等硅烷偶联剂处理、硅油处理以及含氟成分处理等。外部添加剂可以单独使用上述外部添加剂的一种，也可以组合使用2种以上。另外，作为外部添加剂，更优选氧化硅。即使仅仅外部添加氧化硅以外的微粒，调色剂与载体的接触中存在带电赋予不充分的情况，并且氧化硅也起到作为调色剂流动剂的作用，因此可以稳定调色剂的供给量。
外部添加剂的添加量，相对于调色剂基体粒子100重量份，优选为0.1重量份至5.0重量份。
<调色剂制造方法>
以下，说明调色剂的制造方法。
调色剂可以使用以往公知的方法制造。
例如，将粘结剂树脂、着色剂、脱模剂和带电控制剂等通过享舍尔混合机(henschel mixer)、高速混合机(Super mixer)等混合机充分混合，将得到的混合物通过双螺杆捏合机进行熔融捏合。将该捏合物通过喷气式粉碎机粉碎，然后进行分级，可以得到体积平均粒径为约5μm至约15μm的调色剂基体粒子。另外，向该调色剂基体粒子中添加无机微粒等作为外部添加剂，通过享舍尔混合机、高速混合机等混合机进行附着、均匀分散，由此可以制造调色剂。
[双组分显影剂]
本发明的双组分显影剂，可以通过用混合机混合上述的调色剂和载体以达到规定的调色剂浓度来制造。作为混合机，可以使用公知的，可以列举诺塔(Nautor)混合机、V型混合机等。
本发明的双组分显影剂，由于含有耐久性和环境稳定性优良的本发明的载体，从而在高速化和小型化的图像形成装置中，即使长期在高温高湿下使用，也可以得到稳定的带电性，可以得到高质量的图像。
以下通过实施例和比较例具体地说明本发明，但是，只要不偏离本发明的主旨，本发明不限于这些实施例。
[实施例A]
实施例A中，关于构成双组分显影剂的载体的载体涂层量(相对于芯材重量的涂层树脂层重量％)的影响进行研究。
(实施例1)
<调色剂的制造例>
首先，如下所述制造调色剂。在粘合树脂100重量份中加入着色剂炭黑(キヤボツト公司制，商品名：330R)7.5重量份、聚乙烯(クラリアントジヤパン公司制，商品名：PE130)2.0重量份和带电控制剂(保土ケ谷化学工業公司制，商品名：S-34)1.0重量份，用高速混合机(川田公司制，商品名V-20)充分混合，将得到的混合物用双螺杆捏合机(池贝铁工公司制，商品名：PCM-30)熔融捏合。将所得捏合物通过喷气式粉碎机(日本ニユ一マチツク工业公司制，商品名：IDS-2)进行粉碎，然后进行分级，得到体积平均粒径7.0μm的调色剂基体粒子。相对于该调色剂基体粒子100重量份，添加1.2重量份氧化硅微粒(日本アエロジル公司制，商品名：R972)作为外部添加剂，由此得到调色剂。
<载体制造例>
首先，调节氧化钛微粒中锐钛矿型结晶和金红石型结晶的含量比，然后进行疏水化处理，制造氧化钛微粒。
氧化钛微粒中各结晶的含量比按以下所述进行调节。在高温下使挥发性四氯化钛成为气体状态，在氧气和氢气存在下在A℃进行加热水解。此时，将含有氧气、氢气和气体状态的四氯化钛的原料气体中的钛浓度，以二氧化钛换算设定为Bg/cm3，通过适当调节A与B的值调节氧化钛微粒中各结晶的含量比。
疏水化处理如下进行。将调节含量比后的微粒100重量份加入混合机中，在氮气氛下室温搅拌，同时滴加20重量份异丁基三甲氧基硅烷，滴加后在150℃加热2小时，然后冷却。
另外，氧化钛微粒中各结晶的鉴定如下进行。将得到的氧化钛微粒在试样架上用玻璃板挤压成平面状，制作测定用试样，通过X射线衍射装置(フイリツプス公司制)进行结晶的鉴定。由锐钛矿型结晶的最强干涉线的衍射强度Ia和金红石型结晶的最强干涉线的衍射强度Ir，使用下式(1)、(2)求出锐钛矿型结晶的含量A和金红石型结晶的含量B。
A(％)＝100/(1+1.265×Ir/Ia)         (1)
B(％)＝100-A                        (2)
然后，如下所述制造载体。
添加硅氧烷树脂(信越化学工业公司制，商品名：KR-255)作为涂层树脂使其相对于芯材重量为2重量％、添加一次粒径60nm并且金红石结晶的含量相对于全部结晶为10％的氧化钛微粒使其相对于芯材重量为10重量％、添加炭黑(ライオン公司制，商品名：ケツチエンブラツクEC)使其相对于芯材重量为5.0重量％，使它们在甲苯中分散。使用流化床型涂布装置通过浸渍法将得到的分散液涂布到平均粒径为60μm的铁氧体芯材上，在250℃加热2小时使涂布的涂层树脂固化，从而得到载体。
将通过上述制造方法得到的调色剂和载体涂层量为6.0重量％的涂层树脂层被覆的铁氧体载体，通过诺塔混合机(ホソカワミクロン公司制，商品名：VL-0)混合搅拌20分钟，使双组分显影剂中调色剂浓度为5.0重量％，从而制造了双组分显影剂。
(实施例2)
除了将载体涂层量设定为5.0重量％以外，与实施例1同样地制造了双组分显影剂。
(实施例3)
除了将载体涂层量设定为15.0重量％以外，与实施例1同样地制造了双组分显影剂。
(实施例4)
除了将载体涂层量设定为20.0重量％以外，与实施例1同样地制造了双组分显影剂。
(比较例1)
除了将载体涂层量设定为4.0重量％以外，与实施例1同样地制造了双组分显影剂。
(比较例2)
除了将载体涂层量设定为3.0重量％以外，与实施例1同样地制造了双组分显影剂。
(比较例3)
除了将载体涂层量设定为25.0重量％以外，与实施例1同样地制造了双组分显影剂。
[评价方法]
对于实施例1、2以及比较例1、2的双组分显影剂，如下所述评价图像浓度的变化。结果如表1所示。另外，对于实施例3、4及比较例3的双组分显影剂，如下所述评价环境稳定性。结果如表2所示。另外，评价项目的说明中记载的“◎”、“○”和“×”的符号为表示表1、2使用的评价结果的符号。“◎”表示非常优良，“○”表示优良，“×”表示难以实用。
(图像浓度的变化)
使用实施例1、2以及比较例1、2的双组分显影剂，通过单色复印机(夏普公司制，商品名：AR-455)印刷印字率为5％的原稿。
通过Macbeth反射浓度计(Macbeth公司制，商品名：RD-914)测定使用初期状态的显影剂印刷的图像的图像浓度(初期的图像浓度)和以5张间歇将印字率为5％的原稿印刷100000张后印刷的图像的图像浓度(100000张印刷后的图像浓度)。图像浓度的变化通过100000张印刷后的图像浓度基于以下标准进行评价。
○：图像浓度为1.30以上。
×：图像浓度小于1.30。
表1
  载体涂层量(重量％)   图像浓度的变化
  初期   100000张印刷后   评价
 实施例1   6.0   1.36   1.34   ○
 实施例2   5.0   1.37   1.31   ○
 比较例1   4.0   1.35   1.16   ×
 比较例2   3.0   1.37   1.09   ×
从表1所示的结果可以看出，对于使用载体涂层量为5.0重量％以上的载体的实施例1、2的双组分显影剂而言，100000张印刷后的图像浓度与初期的图像浓度基本相同，是即使印刷100000张后也可以维持图像浓度的耐久性优良的显影剂。另一方面，对于使用载体涂层量小于5.0重量％的载体的比较例1、2的双组分显影剂而言，100000张印刷后的图像浓度与初期的图像浓度相比明显下降，是耐久性低、难以实用的显影剂。
(环境稳定性)
将实施例3、4以及比较例3的双组分显影剂安装于单色复印机(夏普公司制，商品名：AR-455)后，在高温高湿(温度35℃、相对湿度85％)下放置17小时，然后印刷印字率为5％的原稿。使用ハンタ一白度计(日本电色工业公司制)测定印刷后图像的本底灰雾，基于以下标准评价测定结果。
◎：本底灰雾值小于0.5。
○：本底灰雾值为0.5以上且小于1.0。
×：本底灰雾值为1.0以上。
表2
  载体涂层量(重量％)   环境稳定性
  本底灰雾   评价
 实施例3   15.0   0.44   ◎
 实施例4   20.0   0.75   ○
 比较例3   25.0   1.32   ×
从表2所示的结果可以看出，使用载体涂层量为20重量％以下的载体的实施例3、4的双组分显影剂，是即使载体量为5重量％以上，本底灰雾值也小于1.0的环境稳定性优良的显影剂。另一方面，使用载体涂层量超过20重量％的载体的比较例3的双组分显影剂，本底灰雾值为1.0以上，是环境稳定性差、难以实用的显影剂。
[实施例B]
实施例B中，对于氧化钛微粒中全部结晶中的金红石型结晶的含量的影响进行研究。
<调色剂制造例>
除了添加4.3重量份聚乙烯(クラリアントジヤパン公司制，商品名：PE130)作为蜡、变化双螺杆捏合机(池贝铁工公司制，商品名：PCM-30)的捏合温度等捏合条件以及喷气式粉碎机(日本ニユ一マチツク工业公司制，商品名：IDS-2)粉碎捏合物时的空气压力等粉碎条件以外，与实施例1同样地制造了调色剂。
<载体的制造例>
除了相对于芯材重量添加10重量％的一次粒径为50nm、含有金红石型结晶相对于全部结晶为5％的氧化钛微粒以外，与实施例1同样地制造了载体。
使用通过上述制造方法得到的调色剂和载体涂层量为6.0重量％的涂层树脂层被覆的铁氧体载体，与实施例1同样地制造了双组分显影剂。
(实施例6)
除了将金红石型结晶的含量设定为10％以外，与实施例5同样地制造了双组分显影剂。
(实施例7)
除了将金红石型结晶的含量设定为20％以外，与实施例5同样地制造了双组分显影剂。
(实施例8)
除了将金红石型结晶的含量设定为3％以外，与实施例5同样地制造了双组分显影剂。
(实施例9)
除了将金红石型结晶的含量设定为25％以外，与实施例5同样地制造了双组分显影剂。
(比较例4)
除了将金红石型结晶的含量设定为0％以外，与实施例5同样地制造了双组分显影剂。
[评价方法]
对于实施例5至9以及比较例4的双组分显影剂，如下所述评价高温高湿下图像浓度的变化、环境稳定性、耐调色剂污染性及流动性。结果如表3所示。评价项目的说明中记载的“◎”、“○”、“△”和“×”的符号为表示表3使用的评价结果的符号。“◎”表示非常优良，“○”表示优良，“△”表示可以实用，“×”表示难以实用。
(高温高湿下图像浓度的变化)
在高温高湿(温度35℃、相对湿度85％)下，通过与实施例A相同的方法测定初期的图像浓度及100000张印刷后的图像浓度。高温高湿下的图像浓度的变化通过100000张印刷后的图像浓度基于以下标准进行评价。
○：图像浓度为1.30以上。
×：图像浓度小于1.30。
(环境稳定性)
通过与实施例A相同的方法测定本底灰雾。另外，测定将双组分显影剂放置17小时后的调色剂补充时间。调色剂补充时间是指，从双组分显影剂开始搅拌的时刻到双组分显影剂中的调色剂附着到感光体上的时刻的时间，即调色剂的供给时间。该调色剂补充时间的变化，是将双组分显影剂在高温高湿下长时间放置致使流动性和带电性发生变化而引起的。环境稳定性通过测定的本底灰雾值和调色剂的补充时间基于以下标准进行评价。
◎：本底灰雾值小于0.5。
○：本底灰雾值为0.5以上且小于1.0。
△：本底灰雾值为1.0以上，调色剂补充时间为25秒以下。
×：本底灰雾值为1.0以上，调色剂补充时间超过25秒。
(耐调色剂污染性)
在高温高湿(温度35℃、相对湿度85％)下，使用在上述的图像浓度评价中使用的100000张印刷后的双组分显影剂，评价载体的耐调色剂污染性。评价方法为：将上述的双组分显影剂载置于试验用筛(635目，网眼20μm)上，通过从下侧用调色剂用清扫机进行抽吸，将调色剂与载体分离，将得到的载体1克放入四氢呋喃10mL中进行搅拌。通过分光光度计U-1800(日立制作所制)测定该四氢呋喃溶液的吸光度。载体的耐调色剂污染性，例如，在本实施例的黑色调色剂的情况下，测定黑色调色剂在吸收波长600nm下的吸光度，根据事先制作的表示四氢呋喃溶液的浓度(mg/ml)与吸光度的关系的标准曲线，换算为相对于载体重量的污染度(重量％)，基于以下标准进行评价。
◎：单位重量的污染度小于0.05。
○：单位重量的污染度为0.05以上且小于0.15。
△：单位重量的污染度为0.15以上且小于0.45。
×：单位重量的污染度为0.45以上。
(流动性)
将双组分显影剂在高温高湿(温度35℃、相对湿度85％)下放置17小时后，使用粉体计(ホソカワミクロン制)，测定表观密度。测定方法是：将60目筛安装在振动台上，在其正下方预先放置测定重量的表观密度测定用杯；然后，将变阻器刻度调到2.0开始振动，使测定试样从振动中的60目筛的上部安静地流出而进入表观密度测定用杯中，在试样填充直到在表观密度测定用杯中堆积时停止振动。而且，用刮刀将在表观密度测定用杯的上面堆积的试样刮平，用天平正确称量。表观密度测定用杯的内部容量为100cm3，可以求出表观密度(g/cm3)。流动性基于以下标准进行评价。
◎：表观密度为1.95g/cm3以上。
○：表观密度为1.85g/cm3以上且小于1.95g/cm3。
△：表观密度为1.70g/cm3以上且小于1.85g/cm3。
×：表观密度小于1.70g/cm3。
表3
  金红石型结晶含量(％)   高温高湿下图像浓度变化   环境稳定性   耐调色剂污染性   流动性
  初期   100000张印刷后   评价   补充时间(秒)   本底灰雾   评价   吸光度   评价   表观密度(g/cm3)   评价   综合评价
 实施例5   5   1.36   1.34   ○   6   0.74   ○   0.12   ○   1.88   ○   ○
 实施例6   10   1.35   1.31   ○   8   0.42   ◎   0.04   ◎   1.98   ◎   ◎
 实施例7   20   1.38   1.33   ○   15   0.68   ○   0.03   ◎   1.85   ○   ○
 实施例8   3   1.37   1.07   △   25   1.06   △   0.25   △   1.72   △   △
 实施例9   25   1.36   1.25   △   18   0.79   ○   0.02   ◎   1.76   △   △
 比较例4   0   1.38   1.11   △   32   1.23   ×   0.38   △   1.68   ×   ×
从表3所示的结果可以看出，使用了金红石型含量为5％至20％的实施例5至7的载体的双组分显影剂，即使载体涂层量为5重量％以上，也可以在高温高湿下的图像浓度变化及环境稳定性的评价中得到优良的结果。另外，即使使用蜡的混合量高达4.3重量份的调色剂，也可以在耐调色剂污染性和流动性的评价中得到优良的结果，是综合实用性优良的双组分显影剂。
另一方面，使用金红石型结晶含量为0％的载体的比较例4的双组分显影剂，在环境稳定性和流动性的评价中得到很差的结果，是难以实用的显影剂。使用金红石型结晶的含量为3％的载体的实施例8的双组分显影剂，虽然在全部项目的评价中得到稍差的结果，但是仍然是可以实用的显影剂。另外，使用金红石型结晶的含量为25％的载体的实施例9的双组分显影剂，在高温高湿下的图像浓度变化及流动性的评价中得到稍差的结果，但是仍然是可以实用的显影剂。
[实施例C]
实施例C中关于涂层树脂中氧化钛微粒含量的影响进行研究。
(实施例10)
<调色剂的制造例>与实施例5同样地制造了调色剂。
<载体的制造例>
除了相对于芯材的重量添加5重量％的一次粒径为50nm、并且金红石型结晶的含量相对于全部结晶为10％的氧化钛微粒以外，与实施例1同样地制造了载体。
使用通过上述制造方法得到的调色剂和载体涂层量为6.0重量％的涂层树脂层被覆的铁氧体载体，与实施例1同样地制造了双组分显影剂。
(实施例11)
除了氧化钛微粒添加25重量％以外，与实施例10同样地制造了双组分显影剂。
(实施例12)
除了氧化钛微粒添加50重量％以外，与实施例10同样地制造了双组分显影剂。
(实施例13)
除了氧化钛微粒添加1重量％以外，与实施例10同样地制造了双组分显影剂。
(实施例14)
除了氧化钛微粒添加60重量％以外，与实施例10同样地制造了双组分显影剂。
[评价方法]
对于实施例10至14的双组分显影剂，如下所述评价高温高湿下图像浓度的变化以及环境稳定性。结果如表4所示。另外，评价项目的说明中记载的“◎”、“○”和“△”的符号为表示表4使用的评价结果的符号。“◎”表示非常优良，“○”表示优良，“△”表示可以实用。
(图像浓度)
通过与实施例A同样的方法测定初期的图像浓度，并根据以下标准评价测定的图像浓度。
○：初期的图像浓度为1.30以上。
△：初期的图像浓度小于1.30。
(环境稳定性)
通过与实施例B同样的方法和评价标准进行环境稳定性的评价。
表4
  氧化钛微粒含量(重量％)   图像浓度   环境稳定性   综合评价
  初期   评价   补充时间(秒)   本底灰雾   评价
  实施例10   5   1.37   ○   7   0.43   ◎   ◎
  实施例11   25   1.36   ○   4   0.21   ◎   ◎
  实施例12   50   1.35   ○   4   0.20   ◎   ◎
  实施例13   1   1.38   ○   15   1.07   △   △
  实施例14   60   1.26   △   3   0.25   ◎   △
从表4所示的结果可以看出，使用了氧化钛微粒含量为5重量％至50重量％的实施例10至12的载体的双组分显影剂，在图像浓度和环境稳定性的评价中得到优良的结果，是综合实用性优良的双组分显影剂。
另一方面，使用氧化钛微粒含量为1重量％的载体的实施例13的双组分显影剂，在环境稳定性的评价中虽然得到稍差的结果，但是仍然是可以实用的显影剂。另外，使用氧化钛微粒含量为60重量％的载体的实施例14的双组分显影剂，在图像浓度的评价中虽然得到稍差的结果，但是仍然是可以实用的显影剂。
[实施例D]
实施例D中，研究了氧化钛微粒的一次粒径的影响。
(实施例15)
与实施例5同样地制造了调色剂。
<载体的制造例>
除了相对于芯材添加20重量％的一次粒径为40nm、并且金红石型结晶的含量相对于全部结晶为10％的氧化钛微粒以外，与实施例1同样地制造了载体。
使用通过上述制造方法得到的调色剂和载体涂层量为6.0重量％的涂层树脂层被覆的铁氧体载体，与实施例1同样地制造了双组分显影剂。
(实施例16)
除了氧化钛微粒的一次粒径设定为60nm以外，与实施例15同样地制造了双组分显影剂。
(实施例17)
除了氧化钛微粒的一次粒径设定为80nm以外，与实施例15同样地制造了双组分显影剂。
(实施例18)
除了氧化钛微粒的一次粒径设定为20nm以外，与实施例15同样地制造了双组分显影剂。
(实施例19)
除了氧化钛微粒的一次粒径设定为100nm以外，与实施例15同样地制造了双组分显影剂。
[评价方法]
对于实施例15至19的双组分显影剂，如下所述评价耐调色剂污染性和流动性。结果如表5所示。另外，评价项目的说明中记载的“◎”、“○”和“△”的符号为表示表5使用的评价结果的符号。“◎”表示非常优良，“○”表示优良，“△”表示可以实用。
(耐调色剂污染性)
根据与实施例B同样的方法和评价标准，进行耐调色剂的污染性的评价。
(流动性)
根据与实施例B同样的方法和评价标准，进行流动性的评价。
表5
  氧化钛微粒的一次粒径(nm)   耐调色剂污染性   评价   流动性(g/cm3)   评价   综合评价
  实施例15   40   0.15   ○   1.99   ◎   ◎
  实施例16   60   0.07   ○   1.91   ○   ○
  实施例17   80   0.05   ◎   1.87   ○   ◎
  实施例18   20   0.41   △   2.03   ◎   △
  实施例19   100   0.04   ◎   1.73   △   △
从表5所示的结果可以看出，使用了氧化钛微粒的一次粒径为40nm至80nm的实施例15至17的载体的双组分显影剂，即使使用蜡的混合量高达4.3重量份的调色剂，在耐调色剂污染性和流动性的评价也可以得到优良的结果，是综合实用性优良的双组分显影剂。
另一方面，使用了氧化钛微粒的一次粒子为20nm的实施例18的载体的双组分显影剂，在耐调色剂污染性的评价中虽然得到稍差的结果，但是仍然还是可以实用的显影剂。另外，使用了氧化钛微粒的一次粒径为100nm的实施例19的载体的双组分显影剂，在流动性的评价中得到稍差的结果，但仍是可以实用的显影剂。
如上所述，使用本发明的实施例1至19的载体的双组分显影剂，被覆芯材的涂层树脂层含有包含锐钛矿型结晶和金红石结晶的氧化钛微粒，并且涂层树脂层的载体涂布量为5重量％至20重量％，由此耐久性和环境稳定性优良。
氧化钛微粒中金红石结晶的含量相对于全部结晶优选为5％至20％，另外，氧化钛微粒的一次粒径优选40nm至80nm。由此，可以得到耐调色剂污染性和流动性优良的双组分显影剂。
另外，通过氧化钛微粒的含量相对于芯材的重量为5重量％至50重量％，可以得到更优良的耐久性和环境稳定性。
在不脱离本发明的精神或者主要特征的情况下，本发明可以以其它形式实施。因此，前述的实施方式仅仅是例示，本发明的范围是权利要求书所述的范围，不限于说明书。另外，权利要求书范围内的变形或者变更也包含在本发明的范围内。

Claims (5)

1.一种构成双组分显影剂的载体，其中，含有芯材和芯材上被覆的涂层树脂层，所述涂层树脂层的重量相对于芯材的重量为5重量％至20重量％，所述涂层树脂层含有包含锐钛矿型结晶和金红石型结晶的氧化钛微粒。
2.权利要求1所述的载体，其中，所述金红石型结晶的含量相对于全部结晶为5％至20％。
3.权利要求1所述的载体，其中，所述氧化钛微粒的含量相对于芯材的重量为5重量％至50重量％。
4.权利要求1所述的载体，其中，所述氧化钛微粒的一次粒径为40nm至80nm。
5.一种双组分显影剂，其包含调色剂和权利要求1所述的载体。
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