CN101344737B - 调色剂、双组分显影剂、显影装置及图像形成装置 - Google Patents

调色剂、双组分显影剂、显影装置及图像形成装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供调色剂、双组分显影剂、显影装置及图像形成装置。一种含有柱状调色剂母体粒子的调色剂,其经过如下工序制造:混炼工序,将至少包含粘合树脂、着色剂及脱模剂的调色剂原料进行熔融混炼,制作混炼物;纺纱工序,将混炼物从设置在纺纱喷嘴的前端的孔挤出,制作纤维状混炼物;和粉碎工序,将纤维状混炼物切断或进行粉碎,其中,调色剂母体粒子的长径比为0.5以上、5.0以下,dB/d50为0.5以上,含有包含大粒径粒子和体积平均粒径小于大粒径粒子的小粒径粒子的外添加剂,使开口的短轴方向的长度大于大粒径粒子的半径的凹部在调色剂母体粒子的表面为10个以下。

Description

调色剂、双组分显影剂、显影装置及图像形成装置
技术领域
本发明涉及一种调色剂、双组分显影剂、显影装置及图像形成装置,所述调色剂可用于利用电子照相方式的图像形成过程中的静电潜像的显影等。
背景技术
在电子照相方式中所使用的调色剂,可通过例如混炼粉碎法、悬浮聚合法、乳液聚合凝聚法等聚合法等来得到,所述混炼粉碎法如下:将以粘合树脂及着色剂为主要成分、根据需要向其中加入电荷控制剂、脱模剂等并混合的调色剂原料进行熔融混炼后,冷却并使其固化,然后进行粉碎筛分。在调色剂中,通常为了提高流动性及带电稳定性等目的,可添加例如硅石、氧化铝等无机微粒作为外添加剂。
近年来,在电子照相领域,正在从各种角度研究高画质化,其中,调色剂的小粒径化对高画质化是有效的这一认识正在升级。但是,有如下倾向:随着调色剂的小粒径化的推进,流动性及转印效率降低,得到劣质的图像。
另外,这种倾向在形成全彩色图像时特别明显。一般来讲,在全彩色图像形成中的颜色重现时,可使用作为减法混色的三原色的黄(Y)、品红(M)、青(C)的3色或在该3色中添加有黑(B)的4色的调色剂。作为颜色重现的次序,例如相对于C、M、Y及B各色,在图像形成工序中,重复进行带电、曝光、显影及转印的工序,由此,将形成在对应于各色的感光体上的调色剂像依次重叠在中间转印体上并进行一次转印。然后,在记录介质上重叠由多种颜色的调色剂构成的调色剂像并进行成批转印,由此形成全彩色图像。而且,在最后的定影工序中,将重叠的调色剂像熔融,定影在记录介质上。
在这种全彩色电子照相法中,由于进行多次显影,并在转印工序中进行调色剂像的成批转印,因此,各色调色剂的流动性及转印效率成为非常重要的要素。因此,在用于全彩色图像形成的小粒径的调色剂中,为了提高调色剂的流动性及转印效率,大多添加体积平均粒径为约50nm以上、约150nm以下的大粒径的外添加剂。
但是,被添加到调色剂母体粒子表面的大粒径的外添加剂通过显影装置内的搅拌等,利用施加于调色剂的众多的机械应力而移动到调色剂母体粒子表面的凹部,堆积及掩埋,由此不能长期维持初期使用时的流动性及带电性等调色剂的初期特性,存在产生污垢、浓度不均等画质降低的问题。
另外,外添加剂堆积及掩埋的调色剂母体粒子表面的凹部,在混炼粉碎法的粉碎工序中,在装置内由于受到的应力及调色剂母体粒子彼此之间的冲突等形成,在乳液聚合凝聚法等聚合法中,由凝聚粒子间的坑洼等形成。这种凹部较大的直径达数μm。
为了解决上述问题,提出减少调色剂母体粒子表面的凹部并实现平滑化的技术。在例如日本特开平11-295922号公报及日本特开平11-295925号公报中所公开的非磁性调色剂中,通过对调色剂粒子实施瞬间加热处理,使来自BET比表面积的换算粒径D除以不同粒径的相对重量分布的50%相对粒径即d50的值为0.20以上,由此,提高调色剂的表面状态的平滑性,同时提高表面性状的均匀性,长期稳定地保持调色剂的表面特性,确保必要的流动特性、带电特性。
在日本特开平11-295922号公报及日本特开平11-295925号公报中,为了提高调色剂母体粒子的表面平滑性而实施瞬间加热处理,但由于该瞬间加热处理,调色剂中的脱模剂有可能泄漏于表面,从而对耐久性产生不良影响。另外,由于流化剂固着在调色剂母体粒子表面,这些流化剂利用显影装置内的搅拌等产生的应力而被挤入并掩埋在调色剂母体粒子表面,流动性有可能降低。而且,为了在瞬间加热处理中保持均匀分散状态,需要比通常更多的流化剂,带电稳定性可能会变得不稳定。
发明内容
本发明是鉴于如上所述的问题而完成的发明,其目的在于提供一种调色剂、双组分显影剂、显影装置及图像形成装置,所述调色剂不实施加热处理,调色剂母体粒子的表面平滑性优良,流动性及带电性等调色剂特性的稳定化优良。
本发明是一种调色剂,其是含有柱状的调色剂母体粒子的调色剂,经过如下工序制造:混炼工序,将至少包含粘合树脂、着色剂及脱模剂的调色剂原料进行熔融混炼,制作混炼物;纺纱工序,将混炼物从设置在纺纱喷嘴的前端的孔挤出,制作纤维状混炼物;粉碎工序,将纤维状混炼物切断或进行粉碎,其特征在于,
当将调色剂母体粒子的底面的长度方向的长度设定为L、将高度设定为H时,H除以L的值即调色剂的长径比为0.5以上、5.0以下,
并且,当将来自BET比表面积及真密度的换算粒径设定为dB、将来自累积体积分布中大粒径侧的累积体积为50%的粒径设定为d50时,dB除以d50的值为0.5以上,
含有包含大粒径粒子和体积平均粒径小于大粒径粒子的小粒径粒子的外添加剂,开口的短轴方向的长度大于大粒径粒子的半径的凹部在调色剂粒子的表面为10个以下。
在此,“调色剂母体粒子”是指没有添加外添加剂的调色剂粒子。
本发明的调色剂是含有柱状的调色剂母体粒子的调色剂,经过如下工序制造:混炼工序,将至少包含粘合树脂、着色剂及脱模剂的调色剂原料进行熔融混炼,制作混炼物;纺纱工序,将混炼物从设置在纺纱喷嘴的前端的孔挤出,制作纤维状混炼物;粉碎工序,将纤维状混炼物切断或进行粉碎。本发明的调色剂通过这种纺纱法制造,由此,与通过不进行加热处理等的混炼粉碎法及聚合法等制造的调色剂相比,可以提高调色剂母体粒子表面的平滑性。因而,可以防止外添加剂在调色剂母体粒子表面的凹部堆积或掩埋,因此,抑制伴随长期使用的调色剂的流动性及带电性的时效变化,调色剂特性的稳定化优良。
另外,本发明的调色剂,当将调色剂母体粒子的底面的长度方向的长度设定为L、将高度设定为H时,H除以L的值即调色剂的长径比为0.5以上、5.0以下。由此,可以以高收率得到调色剂。另外,成为粒度分布更窄、粒径的均匀性更优良的小粒径调色剂,因此,流动性及带电性更加良好。
另外,本发明的调色剂,当将来自BET比表面积及真密度的换算粒径设定为dB、将来自累积体积分布中大粒径侧的累积体积为50%的粒径设定为d50时,dB除以d50的值为0.5以上,由此,存在于调色剂母体粒子表面的凹部变少,可以防止外添加剂在该凹部堆积或掩埋,因此,可以抑制由长期使用带来的调色剂的流动性及带电性的时效变化,实现调色剂特性的稳定化。
另外,本发明的调色剂含有包含大粒径粒子和体积平均粒径比大粒径粒子小的小粒径粒子的外添加剂,开口的短轴方向的长度大于大粒径粒子的半径的凹部在调色剂母体粒子的表面为10个以下。由此,大粒径粒子可以阻塞调色剂母体粒子表面的大部分的凹部,即使小粒径粒子由于显影装置内的搅拌等产生的应力而移动,也可以防止在调色剂母体粒子表面的凹部堆积或掩埋。通过得到这种小粒径粒子的掩埋抑制效果,可以抑制伴随长期使用的调色剂的流动性及带电性的时效变化,更可靠地实现调色剂特性的稳定化。
另外,在本发明的调色剂中,优选纤维状混炼物在120℃时的损失弹性率G”为105Pa以下、以及在200℃时的损失弹性率G”为101Pa以上,并且在200℃时的损失弹性率G”除以储存弹性率G’的值即损失正切为10以下。
根据本发明,通过这样规定纤维状混炼物的纤维直径和损失弹性率G”及损失正切的值,可以防止在粉碎工序中由赋予的外力所产生的应力因纤维状混炼物的变形而松弛的现象,因此,粉碎工序中的粉碎效率优良。因此,可以使调色剂母体粒子表面充分地平滑化,可以更有效地抑制伴随长期使用的调色剂的流动性及带电性的时效变化,得到调色剂特性的稳定化更优良的调色剂。另外,可以以高收率得到粒度分布窄、粒径的均匀性优良的小粒径的调色剂。
另外,在本发明的调色剂中,优选着色剂的混合量相对于总调色剂原料为10重量%以下。
根据本发明,可以抑制由着色剂的添加引起的填充效果,并且得到具有高着色力的调色剂。
另外,在本发明的调色剂中,优选当将调色剂母体粒子的底面中存在分散的脱模剂的部分的各自的面积设定为SA时,全部的SA为2.5×105nm2以下,或SA为2.5×105nm2以上的脱模剂在一个调色剂粒子的底面中为2个以下。
根据本发明,可以防止来自调色剂的脱模剂的脱落及在显影槽内向其他构件的融合引起的流动性的降低。
另外,本发明是一种双组分显影剂,其特征在于,包含上述调色剂和载体。
根据本发明,本发明的双组分显影剂含有调色剂母体粒子的表面平滑性优良、流动性及带电性等调色剂特性的稳定化优良的上述调色剂和载体,由此,可以不引起由伴随长期使用的调色剂的流动性及带电性的时效变化产生的画质降低,形成高精细且高分辨率的高画质图像。
另外,本发明是一种显影装置,其特征在于,使用含有上述调色剂的显影剂进行显影。
根据本发明,本发明的显影装置使用含有调色剂母体粒子的表面平滑性优良、流动性及带电性等调色剂特性的稳定化优良的上述调色剂的显影剂进行显影,由此,可以在感光体上形成高精细且高分辨率的调色剂像。
另外,本发明是一种图像形成装置,其特征在于,具备上述显影装置。
根据本发明,本发明的图像形成装置具有上述显影装置,由此,可以不引起由伴随长期使用的调色剂的流动性及带电性的时效变化产生的画质降低,形成高精细且高分辨率的高画质图像。
由下述详细的说明和附图,本发明的目的、特色及优点更加明确。
附图说明
图1是表示本发明的调色剂制造方法的次序的流程图。
图2是从调色剂母体粒子的底面方向看本发明的调色剂时的示意图。
图3是表示本发明的调色剂的形状的一例的概略图。
图4是表示本发明的调色剂的制造中所使用的调色剂制造装置的构成的一例的概略图。
图5A及图5B是表示纺纱喷嘴的构成的概略图。
图6A及图6B是表示粉碎工序中纤维状混炼物的粉碎状态的概略图。
图7是示意地表示适合使用本发明的调色剂的图像形成装置的构成的一例的剖面图。
图8是示意地表示适合使用本发明的调色剂的显影装置的构成的一例的剖面图。
具体实施方式
下面,参考附图对本发明优选的实施方式进行详细说明。
图1是表示本发明的调色剂1的制造方法的次序的流程图,图2是从调色剂母体粒子的底面方向看本发明的调色剂时的示意图。如图1所示,本发明的调色剂1是含有柱状的调色剂母体粒子的调色剂,经过如下工序制造:混炼工序,将至少包含粘合树脂、着色剂及脱模剂的调色剂原料进行熔融混炼,制作混炼物(步骤S1);纺纱工序,将混炼物从设置在纺纱喷嘴的前端的孔挤出,制作纤维状混炼物(步骤S2);粉碎工序,将纤维状混炼物切断或进行粉碎(步骤S3)。
利用如上所述的纺纱法制造的调色剂1的调色剂母体粒子2表面的平滑性,由纺纱工序及粉碎工序决定。在纺纱工序中,将由混炼工序中得到的混炼物从设置在纺纱喷嘴的前端的孔以一定的力挤出,同时进行冷却,制作纤维状混炼物,因此,在构成调色剂1的调色剂母体粒子的侧面难以形成凹凸。另外,在粉碎工序中,由于利用切断作用将纤维状混炼物进行粉碎,因此,在构成调色剂1的调色剂母体粒子的底面也难以形成凹凸。因此,本发明的调色剂1,如图2所示,与不实施加热处理而利用混炼粉碎法及聚合法等制造的调色剂相比,可以提高调色剂母体粒子2表面的平滑性。因此,即使外添加剂3由于显影装置内的搅拌等应力而移动,也可以防止在调色剂母体粒子2表面的凹部堆积或掩埋,因此,抑制伴随长期使用的调色剂的流动性及带电性的时效变化,调色剂特性的稳定化优良。
另外,在如上所述的纺纱法中,为了在纺纱工序中控制纤维状混炼物的纤维直径、在粉碎工序中控制调色剂的高度,可以得到具有所希望的粒径、粒度分布窄的均匀的小粒径调色剂。因此,与混炼粉碎法相比,可以抑制粉碎工序中耗费的劳动力,减少调色剂1中等外品的比例。另外,可以省略筛分工序,缩短制造工序所需要的时间,也进一步提高调色剂1的收率。
另外,本发明的调色剂1,当将调色剂母体粒子2的底面的长度方向的长度设定为L、将高度设定为H时,H除以L的值即调色剂的长径比为0.5以上、5.0以下。通过使长径比为如上所述的值,可以将纤维状混炼物粉碎,在制作调色剂粒子时以高收率得到调色剂1。另外,成为粒度分布更窄、粒径的均匀性更优良的小粒径调色剂,因此,流动性及带电性更加良好。另外,由于流动性良好,因此,防止受到显影槽内的搅拌等应力而引起的显影剂变差及在有机感光体表面施加应力而引起的感光体的膜减少的降低等的效果优良。在长径比不满足上述范围时,调色剂1的收率降低,而且成为粒度分布广的调色剂,因此,流动性降低,带电性变差。
需要说明的是,作为调色剂母体粒子2的底面的长度方向的长度,例如调色剂母体粒子2的底面为圆形时,底面的直径的长度相当于上述长度方向的长度,调色剂母体粒子2的底面为椭圆形时,底面的长轴的长度相当于上述长度方向的长度,如果调色剂母体粒子2的底面为长方形,则长边的长度相当于上述长度方向的长度。
图3是表示本发明的调色剂1的形状的一例的概略图。当纺纱工序中设置在纺纱喷嘴的前端的孔的形状为圆形时,本发明的调色剂1成为如图3所示的圆柱形。当将构成调色剂1的调色剂母体粒子的底面的直径设定为L、将构成调色剂1的调色剂母体粒子的高度设定为H时,构成调色剂1的调色剂母体粒子的长径比可以用H除以L的值即H/L表示。
另外,当将由构成调色剂1的调色剂母体粒子的BET比表面积SB(m2/g)及真密度ρ(g/cm2)使用下述式(1)算出的换算粒径设定为dB(μm)、将来自累积体积分布中大粒径侧的累积体积为50%的粒径设定为d50(μm)时,dB除以d50的值即dB/d50是表示调色剂母体粒子2表面是否存在凹部的的指标,该值越大,调色剂母体粒子2表面存在的凹部越少。
dB=6/(ρ·SB)    ……(1)
本发明的调色剂1,上述dB/d50为0.5以上。由于dB/d50为这样的值,调色剂母体粒子2表面存在的凹部变少,可以防止添加剂3在该凹部堆积或掩埋,因此,可以抑制长期使用引起的调色剂的流动性及带电性的时效变化,实现调色剂特性的稳定化。当dB/d50低于0.5时,存在于调色剂母体粒子2表面的凹部增多,调色剂母体粒子2表面的平滑性变差,因此,流动性及带电性不稳定。
需要说明的是,BET比表面积SB(m2/g)及真密度ρ(g/cm2)是使用BET比表面积测定装置(商品名:Nova4200e、ュァサァィォニクス株式会社制造)测定的值,d50是利用粒度分布测定装置(商品名:Muitisizer3、贝克曼库尔特公司制造)测定的值。下面,在本说明书中,上述d50表示体积平均粒径。
另外,本发明的调色剂1优选含有包含大粒径粒子和体积平均粒径小于大粒径粒子的小粒径粒子的外添加剂3,开口的短轴方向的长度大于大粒径粒子的半径、例如25nm以上、75nm以下的凹部,在调色剂母体粒子2的表面为10个以下。由此,大粒径粒子可以堵住调色剂母体粒子2表面的大部分的凹部,即使小粒径粒子由于显影装置内的搅拌等应力而移动,也可以防止在调色剂母体粒子2表面的凹部堆积或掩埋。通过得到这种小粒径粒子的掩埋抑制效果,可以抑制伴随长期使用的调色剂的流动性及带电性的时效变化,更可靠地实现调色剂特性的稳定化。当上述凹部的个数超过10个时,不能得到小粒径粒子的掩埋抑制效果,带电性及流动性等调色剂特性不稳定。需要说明的是,对外添加剂3的种类及添加量等在后面进行论述。
另外,本发明的调色剂1优选的是,当将调色剂母体粒子2的底面中存在分散的脱模剂的部分的各自的面积设定为SA时,全部的SA为2.5×105nm2以下,或SA为2.5×105nm2以上的脱模剂在调色剂1的一个粒子的底面中为2个以下。由此,可以防止来自调色剂1的脱模剂的脱落及在显影槽内向其他构件融合而引起的流动性的降低。当SA为2.5×105nm2以上的脱模剂在调色剂1的一个粒子的底面中超过2个时,明显产生成膜。
下面,对用于制造本发明的调色剂1的混炼工序(步骤S1)、纺纱工序(步骤S2)及粉碎工序(步骤S3)各制造工序进行详细说明。图4是表示本发明的调色剂1的制造中所使用的调色剂制造装置10的构成的一例的概略图。本发明的调色剂1的制造通过从步骤S0前进到步骤S1而开始。
[混炼工序]
步骤S1的混炼工序在图4所示的调色剂制造装置10的原料投入口11及双螺杆挤压机12中实施。
在步骤S1的混炼工序中,首先,利用混合机将至少包含粘合树脂、着色剂及脱模剂的调色剂原料进行预混合,将得到的原料混合物投入到原料投入口11。被投入的原料混合物进入作为混炼机的双螺杆挤压机12,进行熔融混炼后冷却,由此制作混炼物。由此,可以得到在粘合树脂中分散有粘合树脂以外的调色剂原料的混炼物。在上述调色剂原料中,除粘合树脂、着色剂及脱模剂之外,也可以含有其他的调色剂添加成分。作为其他的调色剂添加成分,可列举例如电荷控制剂等。
作为调色剂原料的混合所使用的混合机,可以使用公知的混合机。可列举例如:亨舍尔混合机(商品名:FM20C、三井矿山株式会社制造)、超级混合机(カゥタ株式会社制造)、メカノミル(冈田精工株式会社制造)等亨舍尔型的混合装置、ォンゲミル(ホソカヮミクロン株式会社制造)、ハィブリダィゼ一ションシステム(株式会社奈良机械制作所制造)、コスモシステム(川崎重工业株式会社制造)等。
作为进行调色剂原料的熔融混炼的装置的混炼机,并不限制于双螺杆挤压机(双螺杆挤出混炼机)12,可以使用公知的混炼机,可列举例如:捏合机、辊捏合机、单螺杆挤出混炼机等挤出混炼机及二辊研磨机、三辊研磨机等辊磨机等。这些混炼机可市售,作为市售品,可列举例如:浅田铁工株式会社制造的ミラクルK.C.K(商品名)的KCK-L、KCK-26、KCK-32、KCK-42、KCK-52、KCK-62、KCK-72、KCK-82及KCK-92(以上都是型号)、东芝机械株式会社制造的TEM-100B(商品名)、池贝株式会社制造的PCM-65/87、PCM-30(以上都是商品名)及三井矿山株式会社的ニ一デクス(商品名)等。调色剂原料的混炼可以使用多个混炼机进行混炼。
另外,调色剂原料可以不利用混炼机进行预混合而直接投入到原料投入口11,但优选在预混合后投入。如上所述,利用混炼机将调色剂原料进行预混合后投入,由此可以提高粘合树脂以外的调色剂原料相对于粘合树脂的分散性,可以更可靠地得到具有一定的性能的调色剂。
下面,对上述调色剂原料进行说明。
(粘合树脂)
作为粘合树脂,可以使用一般的热塑性树脂,可列举例如:聚酯树脂、聚氨酯树脂、丙烯酸树脂及环氧树脂等。这些树脂可以单独使用1种,另外,也可以并用2种以上。另外,在同一种树脂中,可以并用2种以上分子量及单体组成等各物性中一个或多个物性不同的树脂。
作为聚酯树脂没有特别限制,可以使用公知的聚酯树脂,可列举例如多元酸类与多元醇类的缩聚物。所谓多元酸类,是多元酸及多元酸的衍生物、例如多元酸的酸酐或酯化物等。所谓多元醇类,是含有2个以上羟基的化合物,也包含醇类及酚类的任意一种。
作为多元酸类,可以使用作为聚酯树脂的单体常用的多元酸类,可列举例如:对苯二甲酸、间苯二甲酸、邻苯二甲酸酐、偏苯三酸酐、均苯四甲酸及萘二羧酸等芳香族羧酸类;马来酸酐、富马酸、琥珀酸及己二酸等脂肪族羧酸类。多元酸类可以单独使用1种,另外,也可以并用2种以上。
作为多元醇,也可以使用作为聚酯树脂的单体常用的多元醇,可列举例如:乙二醇、丙二醇、丁二醇、己二醇、新戊二醇及甘油等脂肪族多元醇类;环己二醇、环己烷二甲醇及氢化双酚A等脂环式多元醇类;双酚A的环氧乙烷加成物及双酚A的环氧丙烷加成物等芳香族类二醇类等。所谓“双酚A”,是2,2-二(对羟苯基)丙烷。作为双酚A的环氧乙烷加成物,可列举例如聚环氧乙烷-2,2-二(4-羟苯基)丙烷。作为双酚A的环氧丙烷加成物,可列举例如聚环氧丙烷-2,2-二(4-羟苯基)丙烷。多元醇类可以单独使用1种,另外,也可以并用2种以上。
聚酯树脂可以通过缩聚反应来合成。例如可以通过如下方法合成:在有机溶剂中或无溶剂下,在催化剂的存在下,使多元酸类和多元醇类进行缩聚反应,具体而言,使其进行脱水缩合反应。此时,也可以在多元酸类的一部分中使用多元酸的甲酯化物进行脱甲醇缩聚反应。多元酸类和多元醇类的缩聚反应在生成的聚酯树脂的酸值及软化温度成为要合成的聚酯树脂的值时终止即可。在该缩聚反应中,通过适当改变多元酸类和多元醇类的混合比及反应率等反应条件,例如通过调整结合在得到的聚酯树脂的末端羧基的含量、进而调整得到的聚酯树脂的酸值,也可以调整软化温度等其他物性值。
作为丙烯酸树脂也没有特别限制,可以使用公知的丙烯酸树脂,可列举例如丙烯酸类单体的均聚物及丙烯酸类单体与乙烯基类单体的共聚物。其中,优选具有酸性基团的丙烯酸树脂。作为丙烯酸类单体,可以使用作为丙烯酸树脂的单体常用的丙烯酸类单体,可列举例如:丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸异丙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸正戊酯、丙烯酸异戊酯、丙烯酸正己酯、丙烯酸-2-乙基己酯、丙烯酸正辛酯、丙烯酸癸酯及丙烯酸十二酯等丙烯酸酯类单体;以及甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸正戊酯、甲基丙烯酸正己酯、甲基丙烯酸-2-乙基己酯、甲基丙烯酸正辛酯、甲基丙烯酸癸酯及甲基丙烯酸十二酯等甲基丙烯酸酯类单体等。这些丙烯酸类单体可以具有取代基。作为具有取代基的丙烯酸类单体,可列举例如:丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯等具有羟基的丙烯酸酯类或甲基丙烯酸酯类单体等。丙烯酸类单体可以单独使用1种,另外,也可以并用2种以上。作为乙烯基类单体,也可以使用公知的乙烯基类单体,可列举例如:苯乙烯及α-甲基苯乙烯等芳香族乙烯基单体;溴乙烯、氯乙烯及乙酸乙烯等脂肪族乙烯基单体;丙烯腈及甲基丙烯腈等丙烯腈类单体等。乙烯基类单体可以单独使用1种,另外,也可以并用2种以上。
丙烯酸类树脂可以通过如下方法制造:例如,在自由基聚合引发剂的存在下,通过溶液聚合法、悬浮聚合法或乳液聚合凝聚法等,使丙烯酸类单体的1种或2种以上、或丙烯酸类单体的1种或2种以上与乙烯基类单体的1种或2种以上聚合。具有酸性基团的丙烯酸树脂可以通过例如,在使丙烯酸类单体或丙烯酸类单体与乙烯基类单体聚合时,使用含有酸性基团或亲水性基团的丙烯酸类单体及具有酸性基团或亲水性基团的乙烯基类单体的任意一个或两者来制造。
作为聚氨酯树脂也没有特别限制,可以使用公知的聚氨酯树脂,可列举例如:多元醇与多异氰酸酯的加聚物。其中,优选具有酸性基团或碱性基团的聚氨酯树脂。具有酸性基团或碱性基团的聚氨酯树脂可以通过例如使具有酸性基团或碱性基团的多元醇和多异氰酸酯进行加聚反应来合成。作为具有酸性基团或碱性基团的多元醇,可列举例如:二羟甲基丙酸、N-甲基二乙醇胺等二醇类;聚乙二醇等聚醚多元醇、聚酯多元醇、丙烯酸多元醇、聚丁二烯多元醇等3价以上的多元醇类等。多元醇可以单独使用1种,或者可以并用2种以上。作为多异氰酸酯,可列举例如:甲苯二异氰酸酯、六甲撑二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯等。多异氰酸酯可以单独使用1种,另外,也可以并用2种以上。
环氧树脂也没有特别限制,可以使用公知的环氧树脂,可列举例如:由双酚A和环氧氯丙烷合成的双酚A型环氧树脂、由作为苯酚和甲醛的反应生成物的酚醛清漆和环氧氯丙烷合成的酚醛清漆型环氧树脂、由作为甲酚和甲醛的反应生成物的甲酚酚醛清漆和环氧氯丙烷合成的甲酚酚醛清漆型环氧树脂等。其中,优选具有酸性基团或碱性基团的环氧树脂。具有酸性基团或碱性基团的环氧树脂可以通过如下方法制造:例如,以上述环氧树脂为基础,使该基础的环氧树脂与己二酸、偏苯三酸酐等多元羧酸或二丁基胺、乙二胺等胺加成或加聚。
作为粘合树脂,在上述树脂中优选使用聚酯树脂。由于聚酯树脂与丙烯酸树脂等其他树脂相比,软化温度(T1/2)低,因此,通过使用聚酯树脂,可以得到能够以更低的温度进行定影的低温定影性优良的调色剂。另外,由于聚酯树脂透光性优良,因此,通过使用聚酯树脂,可以得到发色性优良、且通过与其他颜色的调色剂重叠而制作的二次色的发色性优良的调色剂。
粘合树脂的玻璃化转变温度(Tg)没有特别限制,可以从宽的范围适当选择,但当考虑所得的调色剂的定影性及保存稳定性等时,优选为30℃以上、80℃以下。当其低于30℃时,保存稳定性不充分,因此,容易引起图像制作装置内部的调色剂的热凝聚,有可能产生显影不良。另外,开始产生高温污损(offset)现象的温度(以后称为“高温污损开始温度”)降低。所谓“高温污损现象”是在用加热辊等定影构件进行加热及加压而使调色剂定影于记录介质上时,由于调色剂过热,调色剂粒子的凝聚力使调色剂与定影构件的粘接力降低,调色剂层被分割,调色剂的一部分附着于定影构件而被除去。另外,当其超过80℃时,定影性降低,因此,有可能产生定影不良。
粘合树脂的软化温度(T1/2)没有特别限制,可以从宽泛的范围适当选择,但优选为150℃以下,进一步优选为60℃以上120℃以下。当其低于60℃时,调色剂的稳定性降低,在图像制作装置内部容易引起调色剂的热凝聚,不能将调色剂稳定地供给图像担载体,有可能产生显影不良。另外,有可能诱发图像制作装置的故障。当其超过120℃时,在混炼工序中粘合树脂难以熔融,因此,调色剂原料的混炼困难,混炼物中的着色剂、脱模剂及电荷控制剂等的分散性有可能降低。另外,在使调色剂定影于记录介质上时,调色剂难以熔融或软化,因此,调色剂向记录介质的定影性降低,有可能产生定影不良。
如上所述,调色剂原料在用混炼机进行预混合后,用混炼机在使粘合树脂熔融的状态下进行混炼。因此,在用混炼机将调色剂原料进行预混合后,加热到粘合树脂的软化温度以上、且低于热分解温度的温度,具体而言,加热到约80℃以上、约200℃以下,优选为约120℃以上、约200℃以下,使粘合树脂熔融,并进行混炼,由此可以得到混炼物。
粘合树脂的分子量没有特别限制,可以从宽的范围适当选择,但优选重均分子量(Mw)为5000以上、500000以下。当其低于5000时,粘合树脂的机械强度降低,得到的调色剂粒子通过显影装置内部的搅拌等容易被粉碎,调色剂粒子的形状发生变化,例如有可能在带电性能方面产生偏差。另外,当其超过500000时,难以被熔融,因此,混炼工序中的混炼困难,混炼物中的着色剂、脱模剂及电荷控制剂等的分散性有可能降低。另外,调色剂的定影性降低,有可能产生定影不良。在此,粘合树脂的重均分子量是利用凝胶渗透色谱法(GelPermeation chromatography;简称GPC)测定的聚苯乙烯换算的值。
(b)着色剂
作为着色剂,可列举染料及颜料。其中,优选使用颜料。由于与染料相比,颜料的耐光性及发色性优良,通过使用颜料,可以得到耐光性及发色性优良的调色剂。作为着色剂的具体例子,可列举下面各色的着色剂。下面,将色彩索引(Color Index)简称为“C.I.”。
作为蓝色的着色剂,可列举例如:KET.BLUE111、C.I.颜料蓝15、C.I.颜料蓝15:2、C.I.颜料蓝15:3、C.I.颜料蓝16及C.I.颜料蓝60等有机颜料。
作为黑色的着色剂,可列举例如:炭黑、氧化铜、二氧化锰、活性炭、非磁性铁素体及磁铁矿等磁性铁素体等无机颜料、以及苯胺黑等有机颜料。
作为黄色的着色剂,可列举例如:C.I.颜料黄17、C.I.颜料黄74、C.I.颜料黄93、C.I.颜料黄155、C.I.颜料黄180及C.I.颜料黄185等有机颜料。
作为橙色的着色剂,可列举例如:永固橙GTR、吡唑啉酮橙、耐硫化橙、阴丹士林亮橙RK、联苯胺橙G、阴丹士林亮橙GK、C.I.颜料橙31及C.I.颜料橙43等有机颜料。
作为红色的着色剂,可列举例如:C.I.颜料红19、C.I.颜料红48:3、C.I.颜料红57:1、C.I.颜料红122、C.I.颜料红150及C.I.颜料红184等有机颜料。
作为紫色的着色剂,可列举例如锰紫等无机颜料以及坚牢紫B及甲基紫色淀等有机颜料。
作为绿色的着色剂,可列举例如:孔雀绿色淀等无机颜料以及颜料绿B、终级黄绿G及C.I.颜料绿7等有机颜料。
作为白色的着色剂,可列举例如:锌白、二氧化钛、锑白及硫化锌等无机颜料。
这些着色剂可以单独使用1种,另外,也可以并用颜色不同的2种以上。另外,也可以并用同色系的多种着色剂。着色剂的混合量,相对于总调色剂原料,优选为10重量%以下。通过使着色剂的混合量为上述范围的值,可以抑制由着色剂的添加引起的填充效果,并且得到具有高着色力的调色剂。当着色剂的混合量超过10重量%时,由于着色剂的填充效果,高温下的储存弹性率G’上升,调色剂的定影性有可能降低。
(c)脱模剂
为了在使调色剂定影于记录介质上时赋予调色剂脱膜性而添加脱模剂。因此,与不使用脱模剂的情况相比,可以提高高温污损开始温度,且提高耐高温污损性。另外,通过使调色剂定影时的加热,可以使脱模剂熔融,并降低调色剂的熔融粘度,因此,可以降低低温污损开始温度,提高耐低温污损性。
脱模剂可以使用该领域中常用的脱模剂,可列举例如蜡等。作为蜡,可列举:石蜡、巴西棕榈蜡及米蜡等天然蜡;聚丙烯蜡、聚乙烯蜡及费歇尔-托罗普施蜡等合成蜡、褐煤蜡等煤类蜡等石油类蜡;醇类蜡以及酯类蜡等。脱模剂可以单独使用1种,另外,也可以并用2种以上。脱模剂的混合量没有特别限制,可以根据粘合树脂、着色剂等其他成分的种类及含量、要制作的调色剂所要求的特性等各种条件,从宽的范围适当选择,优选相对于粘合树脂100重量份为3重量份以上、10重量份以下。当脱模剂的混合量低于3重量份时,有可能不能充分地发挥低温定影性及耐高温污损性的提高效果。当脱模剂的混合量超过10重量份时,混炼物中脱模剂的分散性降低,有可能不能稳定地得到具有一定性能的调色剂。另外,可能容易产生调色剂在感光体等图像担载体的表面融合成被膜(薄膜)状的成膜现象。
脱模剂的熔点(Tm)优选为50℃以上、150℃以下,进一步优选为120℃以下。当熔点低于50℃时,有可能在显影装置内脱模剂熔融,调色剂粒子彼此之间发生凝聚,或引起对感光体表面的成膜等不良现象,当熔点超过150℃时,在将调色剂定影于记录介质时,脱模剂有可能不能充分地熔融,不能充分地发挥耐高温污损性的提高效果。在此,所谓脱模剂的熔点,是通过差示扫描热量测定(Differential ScanningCalorimetry:简称DSC)得到的DSC曲线的相当于熔化的吸热峰的温度。
(d)电荷控制剂
为了控制调色剂的带电特性而添加电荷控制剂。作为电荷控制剂,可以使用该领域中常用的脱模剂,可列举例如:杯芳烃类、季胺盐化合物、苯胺黑类化合物、有机金属络合物、螯合物、水杨酸锌等水杨酸的金属盐及使具有磺酸基或氨基等离子性基团的单体均聚或共聚而形成的聚合物等。电荷控制剂可以单独使用1种,另外,也可以并用2种以上。电荷控制剂的混合量没有特别限制,可以根据粘合树脂、着色剂等其他成分的种类及含量、要制作的调色剂中所要求的特性等各种条件,从宽的范围适当选择,优选相对于粘合树脂100重量份为0.5重量份以上、5重量份以下。
[纺纱工序]
步骤S2的纺纱工序是将在步骤S1的混炼工序中制成的混炼物从设置在纺纱喷嘴14的前端的孔14a挤出并制作纤维状混炼物的工序,其在图4所示的调色剂制造装置10的齿轮泵13、纺纱喷嘴14、热风加热器15及热风风扇16中实施。
在步骤S2的纺纱工序中,首先,利用齿轮泵13对在步骤S1的混炼工序中制成的混炼物施加压力,并将其送入具有喷嘴孔14a及热风吐出口14b的纺纱喷嘴14。被送入纺纱喷嘴14的混炼物与由热风加热器15及热风风扇16生成、从热风吐出口14b排出的热风一起,被加热到例如120℃以上、200℃以下,从喷嘴孔14a挤出,由此制作纤维状混炼物。
由热风加热器15及热风风扇16调整的温度即上述120℃以上、200℃以下的温度范围,为调色剂中的粘合树脂的软化温度以上且低于热分解温度的温度范围。
齿轮泵13是将混炼物送入纺纱喷嘴14的装置,可以通过调整泵的吐出量(cc/分钟)来调整施加于混炼物的压力(下面,称为挤出压力)。在本发明中,挤出压力表示纺纱喷嘴14的出口的压力,通常,随着挤出压力变大,纤维状混炼物的纤维直径变小。作为挤出压力,优选调整为0.5MPa以上、8.0MPa以下。通过这样调整挤出压力,可以制作具有所希望的纤维直径的纤维状混炼物,可以制造粒度分布更窄、粒径的均匀性更优良的小粒径调色剂。因此,与混炼粉碎法相比,可以减少筛分工序,所以,可以进一步提高收率。当挤出压力小于0.5MPa时,制作的是具有比所希望的纤维直径大的纤维直径的纤维状混炼物,不能得到具有所希望的纤维直径的纤维状混炼物,而且断线频繁发生,纤维状混炼物的纤维直径不均匀。另外,当其大于8.0MPa时,纺纱喷嘴14等装置不断受到挤出压力而可能被破坏。
作为将混炼物输送到纺纱喷嘴14的装置,并不特别限于齿轮泵13,也可以使用例如螺纹泵、隔膜泵、活塞泵等。
纺纱喷嘴14是由混炼物制作纤维状混炼物的装置。图5A及图5B是表示纺纱喷嘴14的构成的概略图。图5A是表示纺纱喷嘴14的构成的透视图,图5B是表示喷嘴孔14a的放大图。
纺纱喷嘴14如图5A所示,将10个圆形的喷嘴孔14a排列成口琴状而制作,由此可以同时制作10条纤维状混炼物。纺纱喷嘴14并不限于上述构成,例如,喷嘴孔14a也可以制作成蜂窝状,喷嘴孔14a的形状也可以为四角形或六角形。
另外,用图5B的两箭头C表示的喷嘴孔14a的内径,优选形成为120μm以上、300μm以下。通过这样形成纺纱喷嘴14的喷嘴孔14a的内径,可以制作具有所希望的纤维直径的纤维状混炼物,可以制造粒度分布更窄、粒径的均匀性更优良的小粒径调色剂。因此,与混炼粉碎法相比,可以减少筛分工序,所以,可以进一步提高收率。调色剂原料的混炼物的粘弹性非常高,当喷嘴孔14a的内径小于120μm时,纺纱喷嘴14中的混炼物的通过性降低,断线等频繁发生,产生纤维直径的偏差。当其超过300μm时,即使施加最大挤出压力、例如10MPa,也只能制成具有比所希望的纤维直径大的纤维直径的纤维状混炼物,不能得到具有所希望的纤维直径的纤维状混炼物。
热风加热器15及热风风扇16是产生热风的加热部,在混炼物朝向图5A所示的箭头A的方向被送入纺纱喷嘴14中而制作纤维状混炼物时,将产生的热风从箭头B送入,从热风吐出口14b排出,由此加热混炼物。如上所述,热风加热器15及热风风扇16利用热风对混炼物进行加热,由此防止混炼物固化或断裂。
作为热风加热器15,可以是通常使用的热风加热器,没有特别限制,可列举例如将发热体制作成线圈状的线圈加热器等。作为热风风扇16,可以是通常使用的热风风扇,没有特别限制,可列举例如螺旋桨状的风扇等。
通过热风加热器15及热风风扇16调整的温度、例如图5B的区域D所示的纺纱喷嘴14的出口的温度(下面,称为出口温度),优选为调色剂中粘合树脂的软化温度以上、且低于热分解温度的温度范围,即120℃以上、200℃以下,作为该出口温度的控制方法,例如可举出如下方法:利用没有图示的温度计测定出口温度,没有图示的控制装置基于从温度计输入的温度控制热风加热器15及热风风扇16的动作,以使由温度计测定的出口温度成为预先输入的设定温度。
需要说明的是,作为被送入到纺纱喷嘴14的混炼物,可以直接使用由混炼工序制成的熔融状态或软化状态的混炼物,另外,也可以直接使用将在混炼工序后冷却而得到的固化物、或者使用再次进行加热并返回到熔融状态或软化状态的混炼物。
[粉碎工序]
步骤S3的粉碎工序是通过将在步骤S2的纺纱工序中制成的纤维状混炼物切断或粉碎来制造调色剂的工序,其在图4所示的调色剂制造装置10的传送带17及破碎机18中实施。
在步骤S3的粉碎工序中,首先将在步骤S2的纺纱工序中制成的纤维状混炼物利用传送带17送入到破碎机18中,使其被切断或粉碎,由此制造调色剂母体粒子。
破碎机18只要是将纤维状混炼物切断或粉碎及筛分的装置即可,没有特别限制,例如优选内装有作为粉碎机的粉碎转子及作为筛分机的筛分转子等的机械式粉碎机。作为粉碎机,并不限于上述构成,例如可以是旋回流式喷射磨、冲击板式喷射磨等喷射式粉碎机及旋转型机械磨机等。另外,作为筛分机,并不限于上述构成,例如可以是风力筛分机、惯性式筛分机、筛式筛分机等。
在调色剂母体粒子2中,可添加具有例如提高粉体流动性、提高摩擦带电性、提高耐热性、改善长期保存性、改善清除特性及控制感光体表面磨损特性等功能的外添加剂3。外添加剂3可以使用公知的外添加剂,可以列举:硅石、钛、氧化铝、磁铁矿及铁素体等金属氧化物微粒以及氮化硅及氮化硼等金属氮化物微粒等微粉末。而且,优选将微粉末的表面进行疏水化处理。在疏水化处理中,可以列举:利用二甲基二氯硅烷及淀粉硅烷(amylosilane)等硅烷偶联剂的处理、利用硅油的处理及利用含氟成分等的处理等。外添加剂3可以使用上述的外添加剂中的单独1种,也可以并用2种以上。另外,作为外添加剂3,更优选硅石。即使仅将硅石以外的微粒作为外添加剂,在调色剂和载体的接触中,带电赋予也有可能不充分,而且,硅石也作为调色剂的流化剂起作用,因此,可以使调色剂的供给量稳定化。
作为外添加剂3的添加量,考虑调色剂中需要的带电量、添加外添加剂对感光体磨损的影响、调色剂的环境特性等,相对于100重量份调色剂母体粒子2,优选7重量份以下。
作为外添加剂3向调色剂母体粒子2的外添加方法,通过如下方法进行:在粉碎后的调色剂母体粒子2中添加外添加剂3,通过亨舍尔型混合机、超级混合机等高速搅拌机等进行搅拌、混合。搅拌的转速、时间、叶片形状等混合条件,与调色剂的性能相配合地适当设定。
在外添加剂3中,优选包含不同的体积平均粒径的粒子,即包含体积平均粒径为50nm以上、150nm以下的大粒径粒子和体积平均粒径低于50nm的小粒径粒子。
在外添加剂3中,也可以在相同种类的外添加剂中存在大粒径粒子及小粒径粒子,大粒径粒子及小粒径粒子的种类也可以不同。
作为大粒径粒子的含量,相对于100重量份调色剂母体粒子2,优选为0.05重量份以上、2重量份以下。作为小粒径粒子的含量,相对于100重量份调色剂母体粒子2,优选为0.05重量份以上、5重量份以下。
图6A及图6B是表示粉碎工序中纤维状混炼物的粉碎状态的概略图。图6A是表示纤维状混炼物的纤维直径D1为一定值以上时的粉碎状态的概略图,图6B是表示纤维状混炼物的纤维直径D1为低于一定值时的粉碎状态的概略图。
如图6A所示,在纤维状混炼物的纤维直径D1为一定值以上时,利用在粉碎工序时所赋予的外力F将纤维状混炼物进行粉碎。另一方面,如图6B所示,在纤维状混炼物的纤维直径D1为低于一定值时,由于纤维状混炼物变得容易弯曲,因此,在粉碎工序时所赋予的外力F所产生的应力因纤维状混炼物的变形而松弛,导致粉碎性的降低。因此,为了得到所希望的调色剂粒径,必须反复进行几次粉碎,由此,作为等外品的微粉调色剂的比例增大。因此,粉碎后的筛分所需要的劳动力及时间增加,另外,调色剂的收率也降低。
因此,为了在粉碎工序中使粉碎效率达到优良,优选规定纤维状混炼物的纤维直径D1,以使纤维状混炼物的弯曲强度为适当的值。
在纺纱工序中制作的纤维状混炼物的纤维直径D1优选为5μm以上、10μm以下。当纤维直径D1小于5μm时,纤维状混炼物变得容易弯曲,因此,粉碎工序中的粉碎变得困难。当其大于10μm时,不能得到具有所希望的体积平均粒径的调色剂。
另外,弯曲强度通常因使用的材料及材料固有的物性而发生变化,在调色剂制造时所制作的纤维状混炼物中,在使用的调色剂原料及其混合配方上没有大的差异时,因调色剂原料及混合配方的差异而产生的弯曲强度的变化小。另一方面,纤维状混炼物的弯曲强度因纤维状混炼物的损失弹性率G”及损失弹性率G”除以储存弹性率G’的值即损失正切的差异而有较大不同。
因此,优选规定纤维状混炼物中的损失弹性率G”及损失弹性率G”除以储存弹性率G’的值即损失正切。即,优选120℃时的损失弹性率G”为105Pa以下及200℃时的损失弹性率G”为101Pa以上,并且200℃时的损失弹性率G”除以储存弹性率G’的值即损失正切为10以下。如上所述,通过规定纤维状混炼物的纤维直径和损失弹性率G”及损失正切的值,可以防止在粉碎工序中所赋予的外力所产生的应力因纤维状混炼物的变形而松弛的现象,因此,粉碎工序中的粉碎效率优良。因此,可以将调色剂母体粒子2表面充分进行平滑化,更有效地抑制伴随长期使用的调色剂的流动性及带电性的时效变化,可以得到调色剂特性的稳定化更优良的调色剂。另外,可以以高收率得到粒度分布窄、粒径的均匀性优良的小粒径的调色剂。
当120℃时的损失弹性率G”大于105Pa时,由于混炼物的粘弹性过高,因此,纺纱工序中的纺纱变得困难,调色剂母体粒子2表面的平滑性有可能变差。另外,由于调色剂的熔融粘度升高,因此,耐低温污损性降低,所以,有可能产生低温污损,从而产生调色剂的定影不良。当200℃时的损失弹性率G”低于101Pa时,纤维状混炼物变得容易弯曲,因此,粉碎工序中的粉碎变得困难,调色剂母体粒子表面的平滑性有可能变差。另外,脱模剂容易从调色剂脱落,耐高温污损性降低,因此,有可能产生高温污损,从而产生调色剂的定影不良。而且,当200℃时的损失正切大于10时,耐高温污损性有可能降低。
需要说明的是,储存弹性率G’是表示试样的弹性的值,损失弹性率G”是表示试样的粘性的值。储存弹性率G’和损失弹性率G”之比即损失正切(tanδ),是损失弹性率G”除以储存弹性率G’的值G”/G’,表示粘性相对于弹性的比例。通常,由于调色剂的粘合树脂那样的熔融性高的树脂的储存弹性率G’及损失弹性率G”的温度依赖性高,因此,在本发明中,在使频率(1.0Hz)及变形(5%)为一定的条件下改变温度,同时使熔融状态的混炼物振动,由此测定储存弹性率G’及损失弹性率G”。而且,由得到的测定结果求出表示损失弹性率G”和温度的关系的损失弹性率-温度特性曲线、以及表示损失正切(tanδ)和温度的关系的损失正切-温度特性曲线,由这些曲线图求出120℃及200℃时的损失弹性率G”的值以及200℃时的损失正切(tanδ)。
需要说明的是,粉碎工序中的温度条件优选设定为调色剂中粘合树脂的软化温度以上、且低于热分解温度的温度范围,即约120℃以上、约200℃以下,因此,求出该温度范围中的储存弹性率G’、损失弹性率G”及损失正切(tanδ)。
当经过粉碎工序制造调色剂1时,由步骤3进行到步骤4,结束调色剂1的制造。
这样制造的调色剂1的体积平均粒径,优选为5μm以上、10μm以下。当调色剂的体积平均粒径低于5μm时,每个调色剂母体粒子不能具有充分的带电性,产生显影操作时的调色剂飞散及图像模糊。当其超过10μm时,通过显影制作的图像的调色剂层的层厚度变厚,难以隐蔽调色剂粒状感。调色剂的粒度分布优选属于上述5μm以上、10μm以下的范围的比率高的,但也可以使用通过通常的粉碎法得到的粒度分布的范围。
在如上操作制造的调色剂母体粒子中,也可以混合具有例如提高粉体流动性、提高摩擦带电性、改善耐热性和长期保存性、改善清洁特性及控制感光体表面磨损特性等功能的外添加剂。作为外添加剂,可列举例如:硅石微粉末、二氧化钛微粉末及氧化铝微粉末等。外添加剂可以单独使用1种,或者可以并用2种以上。作为外添加剂的添加量,考虑到调色剂中需要的带电量、添加外添加剂对感光体的磨损的影响及调色剂的环境特性等,相对于调色剂母体粒子100重量份,优选为0.1重量份以上、10重量份以下。
本发明的调色剂可以在利用电子照相法或静电记录法进行图像形成时的静电荷像的显影、或利用磁记录法进行图像形成时的磁潜像的显影等中使用。另外,本发明的调色剂可以直接作为单组分显影剂使用,还可以与载体混合而作为双组分显影剂使用。
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子,可列举例如:铁、铁素体及磁铁矿等金属、这些金属和铝或铅等金属的合金等。其中,优选铁素体。
另外,也可以使用在具有磁性的粒子上包覆树脂的树脂包覆载体、或在树脂中使具有磁性的粒子分散的树脂分散型载体等作为载体。作为包覆具有磁性的粒子的树脂,没有特别限制,但是,可列举例如:烯烃类树脂、苯乙烯类树脂、苯乙烯丙烯酸类树脂、硅类树脂、酯类树脂及含氟聚合物类树脂等。另外,作为树脂分散型载体中所使用的树脂,也没有特别限制,但是,可列举例如:苯乙烯丙烯酸树脂、聚酯树脂、氟类树脂及酚醛树脂等。作为载体的形状,优选球形或扁平形。
另外,载体的体积平均粒径没有特别限制,但是,当考虑高画质化时,优选为10μm以上、100μm以下,进一步优选为20μm以上、50μm以下。而且,载体的电阻率优选为108Ω·cm以上,进一步优选为1012Ω·cm以上。载体的电阻率是通过如下操作而得到的值:将载体放入具有0.50cm2的截面积的容器中并进行轻敲后,在装于容器内的粒子上施加1kg/cm2的载荷,读取在载荷和底面电极之间施加产生1000V/cm的电场的电压时的电流值。当电阻率低时,在显影辊上施加显影偏压时电荷被注入载体,载体粒子容易附着于感光体上。另外,容易引起显影偏压的击穿。
载体的磁化强度(最大磁化)优选为10emu/g以上、60emu/g以下,进一步优选为15emu/g以上、40emu/g以下。磁化强度依赖于显影辊的磁通密度,但是,在显影辊的一般的磁通密度的条件下,当其低于10emu/g时,磁束缚力不起作用,有可能成为载体飞散的原因。另外,当磁化强度超过60emu/g时,在载体的上升(穗立ち)过高的非接触显影中,难以与潜像担载体保持非接触状态。另外,在接触显影中,在调色剂像中有可能容易出现扫痕。
双组分显影剂中的调色剂和载体的使用比例没有特别限制,可以根据调色剂及载体的种类适当选择,但是,如果以铁素体载体为例,则在显影剂中使用调色剂即可,所含调色剂为显影剂总量的2重量%以上、30重量%以下,优选2重量%以上、20重量%以下。另外,在双组分显影剂中,调色剂的载体的覆盖率优选为40重量%以上、80重量%以下。
如上所述,本发明的双组分显影剂包含调色剂母体粒子的表面平滑性优良、流动性及带电性等调色剂特性的稳定化优良的本发明的调色剂和载体,由此,可以不引起由伴随长期使用的调色剂的流动性及带电性的时效变化产生的画质降低,形成高精细且高分辨率的高画质图像。
图7是示意地表示适合使用本发明的调色剂的图像形成装置100的构成的一例的剖面图。图像形成装置100是同时具有复印功能、打印功能及传真功能的复合机,根据被传递的图像信息,在记录介质上形成全彩色或单色的图像。即,在图像形成装置中,具有复印模式、打印模式及FAX模式这样三种印刷模式,根据来自没有图示的操作部的操作输入,来自个人计算机、便携式终端装置、信息记录存储介质、使用存储装置的外部设备的印刷任务的接受等,利用没有图示的控制部选择印刷方式。图像形成装置100包含调色剂像形成部20、转印部30、定影部40、记录介质供给部50和排出部60。为了与彩色图像信息中所含有的黑(b)、青(c)、品红(m)及黄(y)各颜色的图像信息相对应,构成调色剂像形成部20的各构件及转印部30中所含有的一部分构件分别设置4个。在此,对应各颜色而分别设置4个的各构件,将表示各颜色的字母附加在参照符号的末尾来进行区别,统称时仅用参照符号表示。
调色剂像形成部20包含感光体滚筒21、带电部22、曝光单元23、显影装置24和清洁单元25。带电部22、显影装置24及清洁单元25按顺序配置在感光体滚筒21的周围。带电部22配置在显影装置24及清洁单元25的垂直方向下方。
感光体滚筒21是通过没有图示的驱动装置绕轴线可旋转地支撑,且包含没有图示的导电性基体和在导电性基体表面形成的感光层的潜像担载体。导电性基体可以采用各种形状,可列举例如:圆筒状、圆柱状、薄膜片材状等。在这些导电性基体中,优选圆筒状。导电性基体由导电性材料形成。作为导电性材料,可以使用该领域中常用的导电性材料,可列举例如:铝、铜、黄铜、锌、镍、不锈钢、铬、钼、钒、铟、钛、金、铂等金属,这些金属的2种以上的合金,在合成树脂薄膜、金属薄膜、纸等薄膜状基体上形成由铝、铝合金、氧化锡、金、氧化铟等1种或2种以上构成的导电性层的导电性薄膜、至少含有导电性粒子或导电性聚合物的任意一种的树脂组合物等。需要说明的是,作为导电性薄膜中所使用的薄膜状基体,优选合成树脂薄膜,特别优选聚酯薄膜。另外,导电性薄膜中的导电性层的形成方法,优选蒸镀、涂敷等。
感光层例如通过层压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而形成。此时,优选在导电性基体和电荷产生层或电荷输送层之间设置中间涂层(undercoat layer)。通过设置中间涂层可得到如下优点:覆盖存在于导电性基体的表面的伤痕及凹凸、使感光层表面平滑化;防止反复使用时感光层的带电性变差;至少在低温环境下或低湿环境下的任意一种条件下使感光层的带电特性提高。另外,也可以是在最上层设置了保护感光层表面的保护层的、耐久性优良的三层结构的层压感光层。
电荷产生层以通过光照射产生电荷的电荷产生物质为主要成分,根据需要含有公知的粘合树脂、增塑剂、增敏剂等。作为电荷产生物质,可以使用该领域中常用的电荷产生物质,可列举例如:苝酰亚胺、苝酸酐等苝类颜料;喹吖啶酮、蒽醌等多环醌类颜料;金属及非金属酞菁、卤化无金属酞菁等酞菁类颜料;方酸菁(Squarylium)色素;甘菊蓝(Azulenium)色素;噻喃色素;具有咔唑骨架、苯乙烯基苯二乙烯骨架、三苯基胺骨架、二苯并噻吩骨架、噁二唑骨架、芴酮骨架、二芪(bisstilbene)骨架、二苯乙烯基噁二唑骨架或二苯乙烯基咔唑骨架的偶氮颜料等。其中,无金属酞菁颜料、氧钛酞菁颜料、至少含有芴环或芴酮环的任意一种的双偶氮颜料、由芳香族胺构成的双偶氮颜料、三偶氮颜料等具有高的电荷产生性能,适于得到高灵敏度的感光层。电荷产生物质可以单独使用1种,或者可以并用2种以上。电荷产生物质的含量没有特别限制,但是,优选相对于电荷产生层中的粘合树脂100重量份为5重量份~500重量份,进一步优选为10重量份~200重量份。作为电荷产生层用的粘合树脂,也可以使用该领域中常用的粘合树脂,可列举例如:三聚氰胺树脂、环氧树脂、硅树脂、聚氨酯、丙烯酸树脂、氯乙烯-乙酸乙烯酯共聚树脂、聚碳酸酯、苯氧树脂、聚乙烯醇缩丁醛、聚丙烯酸酯、聚酰胺、聚酯等。粘合树脂可以单独使用1种或者根据需要并用2种以上。
电荷产生层可以通过如下方法形成:将各自适量的电荷产生物质及粘合树脂以及根据需要的增塑剂、增敏剂等,在可以溶解或分散这些成分的适当的有机溶剂中溶解或分散,制备电荷产生层涂液,将该电荷产生层涂液涂敷在导电性基体表面并进行干燥。这样得到的电荷产生层的膜厚没有特别限制,优选为0.05μm~5μm,进一步优选为0.1μm~2.5μm。
被层压在电荷产生层的上的电荷输送层以具有接受并输送由电荷产生物质产生的电荷的能力的电荷输送物质及电荷输送层用粘合树脂为必需成分,根据需要含有公知的抗氧化剂、增塑剂、增敏剂、润滑剂等。作为电荷输送物质,可以使用该领域中常用的电荷输送物质,可列举例如:聚-N-乙烯基咔唑及其衍生物、聚-γ-咔唑基乙基谷氨酸酯及其衍生物、芘-甲醛缩合物及其衍生物、聚乙烯基芘、聚乙烯基菲、噁唑衍生物、噁二唑衍生物、咪唑衍生物、9-(对二乙氨基苯乙烯基)蒽、1,1-二(4-二苄氨基苯基)丙烷、苯乙烯基蒽、苯乙烯基吡唑啉、吡唑啉衍生物、苯基腙类、腙衍生物、三苯基胺类化合物、四苯基二胺类化合物、三苯基甲烷类化合物、芪类化合物、具有3-甲基-2-苯并噻唑啉环的吖嗪化合物等电子供给性物质、芴酮衍生物、二苯并噻吩衍生物、茚并噻吩衍生物、菲醌衍生物、茚并吡啶衍生物、噻吨酮衍生物、苯并[c]噌啉衍生物、吩嗪氧化物衍生物、四氰基乙烯、四氰基对醌二甲烷、四溴代对苯醌、四氯代对苯醌、苯醌等电子受容性物质等。电荷输送物质可以单独使用1种,或者可以并用2种以上。电荷输送物质的含量没有特别限制,但是,优选相对于电荷输送层中的粘合树脂100重量份为10重量份~300重量份,进一步优选为30重量份~150重量份。作为电荷输送层用粘合树脂,可以使用该领域中常用且能够均匀地分散电荷输送物质的粘合树脂,可列举例如:聚碳酸酯、聚丙烯酸酯、聚乙烯醇缩丁醛、聚酰胺、聚酯、聚酮、环氧树脂、聚氨酯、聚乙烯酮、聚苯乙烯、聚丙烯酰胺、酚醛树脂、苯氧树脂、聚砜树脂、这些粘合树脂的共聚树脂等。在这些粘合树脂中,考虑成膜性、得到的电荷输送层的耐磨损性、电特性等时,优选含有双酚Z作为单体成分的聚碳酸酯(以后,称为“双酚Z型聚碳酸酯”)、双酚Z型聚碳酸酯与其他聚碳酸酯的混合物等。粘合树脂可以单独使用1种或者并用2种以上。
在电荷输送层中,优选与电荷输送物质及电荷输送层用的粘合树脂一起含有抗氧化剂。作为抗氧化剂,也可以使用该领域中常用的抗氧化剂,可列举例如:维生素E、对苯二酚、受阻胺、受阻酚、对苯二胺、芳基链烷及它们的衍生物、有机硫化合物、有机磷化合物等。抗氧化剂可以单独使用1种,或者可以并用2种以上。抗氧化剂的含量没有特别限制,但是,为构成电荷输送层的成分总量的0.01重量%~10重量%,优选为0.05重量%~5重量%。电荷输送层可以通过如下方法形成:将各自适量的电荷输送物质及粘合树脂以及根据需要的增塑剂、增敏剂等,溶解或分散在可以溶解或分散这些成分的适当的有机溶剂中,制备电荷输送层用涂液,将该电荷输送层用涂液涂敷在电荷产生层表面并进行干燥。这样得到的电荷产生层的膜厚没有特别限制,优选为10μm~50μm,进一步优选为15μm~40μm。需要说明的是,也可以在一个层中形成存在电荷产生物质和电荷输送物质的感光层。此时,电荷产生物质及电荷输送物质的种类、含量、粘合树脂的种类、其他添加剂等,也可以与分别形成电荷产生层及电荷输送层的情况相同。
在本实施方式中,使用如上所述形成有使用电荷产生物质及电荷输送物质的有机感光层的感光体滚筒,但是,也可以替代该感光体滚筒,使用形成使用硅等的无机感光层的感光体滚筒。
带电部22以面向感光体滚筒21、沿感光体滚筒21的长度方向、且与感光体滚筒21表面具有间隙而分开的方式配置,使感光体滚筒21表面带上规定的极性及电位。带电部22可以使用带电刷型带电器、充电器型带电器、锯齿型带电器、离子发生装置等。在本实施方式中,带电部22以远离感光体滚筒21表面的方式设置,但是,并不限定于该设置方式。例如,可以使用带电辊作为带电部22,以带电辊与感光体滚筒21压接的方式配置带电辊,另外,也可以使用带电刷、磁刷等接触带电方式的带电器作为带电部22。
曝光单元23以如下方式配置:与从曝光单元23射出的各色信息相对应的光通过带电部22和显影装置24之间而照射到感光体滚筒21的表面。曝光单元23,在该单元内将图像信息变换为对应黑(b)、青(c)、品红(m)、黄(y)各色信息的光,利用对应各色信息的光对通过带电部22带上相同电位的感光体滚筒21表面进行曝光,从而在其表面形成静电潜像。在曝光单元23中,可以使用例如具备激光照射部及多个反射镜的激光扫描单元。此外,也可以使用适当组合有LED阵列、液晶开关和光源的单元。
图8是示意地表示适合使用本发明的调色剂的显影装置24的构成的一例的剖面图。显影装置24包含显影槽26和调色剂送料斗27。显影槽26是如下容器状构件:以面向感光体滚筒21表面的方式配置,将调色剂供给到在感光体滚筒21表面形成的静电潜像并进行显影,形成作为可见像的调色剂像。显影槽26在其内部空间内收容调色剂,且收容并旋转自由地支撑显影辊26a、供给辊26b、搅拌辊26c等辊构件或螺旋构件。在显影槽26的面向感光体滚筒21的侧面形成开口部,隔着该开口部在与感光体滚筒21相对的位置可旋转地设置显影辊26a。显影辊26a是在与感光体滚筒21的压接部或最接近部处将调色剂供给到感光体滚筒21表面的静电潜像的辊状构件。在供给调色剂时,在显影辊26a表面施加与调色剂的带电电位相反极性的电位作为显影偏压。由此,显影辊26a表面的调色剂被顺利地供给静电潜像。而且,通过改变显影偏压的值,可以控制供给静电潜像的调色剂量(调色剂附着量)。供给辊26b是面向显影辊26a并可旋转地设置的辊状构件,其将调色剂供给到显影辊26a周围。搅拌辊26c是面向供给辊26b并可旋动地设置的辊状构件,其将由调色剂送料斗27新供给到显影槽26内的调色剂送给到供给辊26b周围。调色剂送料斗27以连通设置在其垂直方向下部的调色剂补充口(没有图示)和设置在显影槽26的垂直方向上部的调色剂接收口(没有图示)的方式设置,根据显影槽26的调色剂消耗状况补充调色剂。另外,也可以不使用调色剂送料斗27,以由各色调色剂盒直接补充调色剂的方式构成。
清洁单元25在将调色剂像转印于记录介质上后,除去残留在感光体滚筒21表面的调色剂,清洁感光体滚筒21的表面。在清洁单元25中,使用例如清洁刀片等板状构件。需要说明的是,在本发明的图像形成装置中,作为感光体滚筒21,主要使用有机感光体滚筒,由于有机感光体滚筒的表面以树脂成分为主体,因此,由于由带电部22引起的电晕放电产生的臭氧的化学作用,表面容易变差。但是,变差了的表面部分受到清洁单元25产生的摩擦作用而磨损,虽然很慢但确实地被除去。因此,臭氧等引起的表面变差的问题实际上被消除,可以长时间稳定地维持由带电动作所产生的带电电位。在本实施方式中设置清洁单元25,但是并不限定于此,也可以不设置清洁单元25。
通过调色剂像形成部20,向利用带电部22而处于均匀的带电状态的感光体滚筒21的表面,从曝光单元23照射对应图像信息的信号光,形成静电潜像,由显影装置24向其供给调色剂,形成调色剂像,将该调色剂像转印到中间转印带28上,然后,用清洁单元25除去残留在感光体滚筒21表面的调色剂。反复实施该一系列的调色剂像的形成操作。
转印部30配置在感光体滚筒21的上方,包含中间转印带28、驱动辊29、从动辊31、中间转印辊32b、32c、32m、32y、转印带清洁单元33和转印辊34。中间转印带28是由驱动辊29和从动辊31涨紧而形成环状移动路径的环带状构件,以向箭头B的方向、即与感光体滚筒21连接的面从感光体滚筒21y向21b的方向移动的方式进行旋转驱动。
中间转印带28在与感光体滚筒21接触并通过感光体滚筒21时,由隔着中间转印带28与感光体滚筒21相对配置的中间转印辊32,施加与感光体滚筒21表面的调色剂的带电极性相反极性的转印偏压,在感光体滚筒21表面形成的调色剂像被转印到中间转印带28上。为全彩色图像时,由各感光体滚筒21y、21m、21c、21b形成的各色调色剂图像依次转印并重叠于中间转印带28上,由此形成全彩色调色剂像。驱动辊29通过未图示的驱动装置绕其轴线可旋转地设置,通过该旋转驱动,使中间转印带28向箭头B方向旋转驱动。从动辊31以随驱动辊29的旋转驱动可从动旋转地设置,赋予中间转印带28一定的张力,以使中间转印带28不松弛。中间转印辊32隔着中间转印带28压接在感光体滚筒21上,并且通过未图示的驱动装置绕其轴线可旋转地设置。如上所述,中间转印辊32与施加转印偏压的未图示的电源连接,具有将感光体滚筒21表面的调色剂像转印到中间转印带28上的功能。转印带清洁单元33以隔着中间转印带28与从动辊31相对、并与中间转印带28的外周面接触的方式设置。由于与感光体滚筒21的接触而附着于中间转印带28上没有转印到记录介质上的残留的调色剂成为污染记录介质的背面的原因,因此,转印带清洁单元33除去并回收中间转印带28表面的残留调色剂。转印辊34隔着中间转印带28压接在驱动辊29上,通过未图示的驱动装置绕其轴线可旋转地设置。在转印辊34和驱动辊29的压接部(转印夹持部),由中间转印带28担载并输送过来的调色剂像被转印到由后述的记录介质供给部50送来的记录介质上。担载调色剂像的记录介质被送到定影部40。通过转印部30,在感光体滚筒21和中间转印辊28的压接部,自感光体滚筒21转印到中间转印带28上的调色剂像,通过向中间转印带28的箭头B方向的旋转驱动而被输送到转印夹持部,于是被转印到记录介质上。
定影部40与转印部30相比设置在更靠近记录介质的输送方向下游侧,包括定影辊35和加压辊36。定影辊35通过未图示的驱动装置可旋转地设置,将构成担载在记录介质上的未定影调色剂像的调色剂加热而使其熔融,从而定影在记录介质上。在定影辊35的内部设有未图示的加热部。加热部对定影辊35进行加热,以使定影辊35表面达到规定的温度(加热温度)。加热部可以使用例如加热器、卤灯等。加热部由后述的定影条件控制部来控制。在定影辊35表面附近设有温度检测传感器,检测定影辊35的表面温度。温度检测传感器的检测结果被写入到后述的控制单元的存储部。定影条件控制部基于被写入存储部的检测结果而控制加热部的动作。加压辊36以压接在定影辊35上的方式设置,随定影辊35的旋转驱动可从动旋转地被支撑。加压辊36在利用定影辊35将调色剂熔融而定影在记录介质上时,通过压紧调色剂和记录介质,辅助调色剂像向记录介质的定影。定影辊35和加压辊36的压接部为定影夹持部。通过定影部40,在转印部30中转印有调色剂像的记录介质由定影辊35和加压辊36夹持,在通过定影夹持部时,调色剂像在加热下被压紧在记录介质上,由此,调色剂像定影在记录介质上,形成图像。
记录介质供给部50包含自动送纸盒37、捡拾辊38、输送辊39a、39b、对齐辊41和手动送纸盒42。自动送纸盒37设置在图像形成装置100的垂直方向下部,是储存记录介质的容器状构件。记录介质有普通纸、彩色复印纸、高射投影仪用片材、明信片等。捡拾辊38将储存在自动送纸盒37中的记录介质一张一张地取出,送到用纸输送路径S1。输送辊39a是以相互压接的方式设置的一对辊构件,用于向对齐辊41输送记录介质。对齐辊41是以相互压接的方式设置的一对辊构件,在中间转印带28担载的调色剂像被输送到转印夹持部时,同步地将由输送辊39a送来的记录介质送至转印夹持部。手动送纸盒42是为了将与自动送纸盒37中所储存的记录介质不同的记录介质即任意尺寸的记录介质放入图像形成装置内而储存记录介质的装置,由手动送纸盒42取出的记录介质由输送辊39b通过用纸输送路径S2内而被送到对齐辊41。通过记录介质供给部50,在中间转印带28担载的调色剂像被输送到转印夹持部时,同步地将由自动送纸盒37或手动送纸盒42供给的记录介质一张一张地送到转印夹持部。
排出口60包括输送辊39c、排出辊43和排出盒44。输送辊39c在用纸输送方向上比定影夹持部更靠近下游侧地设置,向排出辊43输送通过定影部40定影图像后的记录介质。排出辊43将定影图像后的记录介质排出到设置在图像形成装置100的垂直方向上面的排出盒44。排出盒44储存定影图像后的记录介质。
图像形成装置100包括未图示的控制单元。控制单元例如设置在图像形成装置100的内部空间的上部,包括存储部、运算部和控制部。向控制装置的存储部输入通过配置在图像形成装置100的上面的未图示的操作面板的各种设定值、来自配置在图像形成装置100内部的各处的未图示的传感器等的检测结果、来自外部设备的图像信息等。另外,写入执行各种功能要素的程序。所谓各种功能要素是例如记录介质判定部、附着量控制部、定影条件控制部等。存储部可以使用该领域中常用的存储装置,可列举例如:只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、硬盘驱动器(HDD)等。外部设备可以使用能够形成或取得图像信息、并且能够与图像形成装置电连接的电气、电子设备,可列举例如:计算机、数码相机、电视接收机、视频录像机、DVD(DigitalVersatile Disc)录像机、HDDVD(High-Definition Digital Versatile Disc)、蓝光光盘录像机、传真装置、便携式终端装置等。运算部取出被写入到存储部的各种数据(图像形成命令、检测结果、图像信息等)及各种功能要素的程序,进行各种判定。控制部根据运算部的判定结果向相应装置发送控制信号,并进行动作控制。控制部及运算部包括通过具备中央处理装置(CPU、Central Processing Unit)的微机、微处理器等实现的处理电路。控制单元包含上述处理电路和主电源,电源不仅向控制装置、而且也向图像形成装置100内部的各装置供给电力。
如上所述,本发明的显影装置24通过使用调色剂母体粒子2的表面平滑性优良、流动性及带电性等调色剂特性的稳定化优良的本发明的调色剂进行显影,可以在感光体滚筒21上形成高精细且高分辨率的调色剂像。因此,由于本发明的图像形成装置100具有本发明的显影装置24,可以不引起由伴随长期使用的调色剂的流动性及带电性的时效变化产生的画质降低,形成高精细且高分辨率的高画质图像。
[实施例]
下面,使用实施例及比较例对本发明进行具体说明,但本发明只要不超过其要旨,就不特别限定于本实施例。
[物性值测定方法]
实施例及比较例中的各物性值,如以下所示地进行测定。
[玻璃化转变温度(Tg)]
使用差示扫描热量计(商品名:Diamond DSC、パ一キンェルマ一日本株式会社制造),按照日本工业规格(JIS)K7121-1987,以升温速度每分钟10℃(10℃/分钟)对0.01g试样进行加热,测定DSC曲线。求出将相当于得到的DSC曲线的玻璃化转变的吸热峰的低温侧的基线延长到高温侧的直线、与相对于峰的低温侧的曲线斜率最大的点所引出的切线的交点的温度作为玻璃化转变温度(Tg)。
[软化温度(T1/2)]
使用流动特性评价装置(商品名:毛细管流变仪CFT-500C、株式会社岛津制作所制造),将1g试样插入气缸,边施加载荷10kgf/cm2(0.980665MPa)使其从模具挤出,边以每分钟6℃(6℃/分钟)的升温速度进行加热,求出从模具流出一半试样时的温度作为软化温度。在模具中,使用口径1mm、长度1mm的模具。
[峰顶分子量及分子量分布指数(Mw/Mn)]
使用GPC装置(商品名:HLC-8220GPC、东曹株式会社制造),在温度40℃下,将试样的0.25重量%的四氢呋喃(下面称为THF。)溶液作为试样溶液,将试样溶液的注入量设定为200μL,求出分子量分布曲线。求出所得分子量分布曲线的峰的顶点的分子量且将其作为峰顶分子量。另外,由得到的分子量分布曲线求出重均分子量Mw及数均分子量Mn,求出重均分子量Mw相对于数均分子量Mn之比、即分子量分布指数(Mw/Mn;以后,仅记为“Mw/Mn”)。需要说明的是,分子量校正曲线使用标准聚苯乙烯制作而成。
[酸值]
酸值如以下那样利用中和滴定法进行测定。使5g试样溶解在50mL的THF中,加入作为指示剂的酚酞的乙醇溶液数滴后,用0.1摩尔/L的氢氧化钾(KOH)水溶液进行滴定。以试样溶液的颜色从无色变化为紫色的点为终点,由达到终点所需的氢氧化钾水溶液的量和供滴定的试样的重量算出酸值(mgKOH/g)。
(THF不溶成分)
将1g试样放入圆筒滤纸并置于索氏萃取器上,使用100mL的THF作为溶剂进行6小时加热回流,利用THF萃取试样中的可溶于THF的成分。将溶剂从包含萃取的THF可溶成分的萃取液中除去后,在100℃下将THF可溶成分干燥24小时,称量得到的THF可溶成分的重量X(g)。由求出的THF可溶成分的重量X(g)和用于测定的试样的重量(1g),基于下述式(2)算出粘合树脂中的不溶于THF的成分即THF不溶成分的比例P(重量%)。下面,将该比例P称为THF不溶成分。
P(重量%)={1(g)-X(g)}/1(g)×100  ……(2)
[熔点(Tm)]
使用差示扫描热量计(商品名:Diamond DSC、パ一キンェルマ一日本株式会社制造),按照日本工业规格(JIS)K7121-1987,以每分钟10℃的升温速度使0.01g试样从温度20℃升温至200℃,然后,以每分钟50℃的降温速度使其从200℃降温至20℃,然后,再次以每分钟10℃的升温速度使其从温度20℃升温至200℃,对于由此得到的DSC曲线的熔化热的峰,求出峰的顶点的温度作为熔点(Tm)。
[纤维直径]
利用电子显微镜(商品名:VE-9500、キ一ェンス株式会社制)以1,000倍的倍率对纤维状混炼物进行拍照,在该拍摄照片图像中,测定随机选择的100个测定点的纤维直径,算出其平均值及变异系数。
[储存弹性率G’及损失弹性率G”]
储存弹性率G’及损失弹性率G”用应力流变仪(REOLOGICAInstruments AB公司制造),使用平行板如下进行测定。在室温(25℃)、约20MPa下利用片剂成形器将0.6g试样加压1分钟,制作厚度0.5mm左右、直径25mm的测定用样品。将该测定用样品夹在直径25mm的平行板上,进行加热并使其熔融后,将平行板的间隔设定为1.0mm,以变形5%、频率1.0Hz的条件在平行板的周长方向施加正弦振动的变形,由此,使测定用样品进行正弦波振动,以升温速度3℃/分钟使其从温度80℃升温至200℃,以10℃的测定温度间隔测定各温度的储存弹性率G’及损失弹性率G”。而且,由得到的测定结果求出表示损失弹性率G”和温度的关系的损失弹性率-温度特性曲线及表示损失正切(tanδ,G”/G’)和温度的关系的损失正切-温度特性曲线,由这些曲线图求出120℃及200℃时的损失弹性率G”的值以及损失正切(tanδ)。
(实施例1)
[混炼工序]
将含有作为粘合树脂的聚酯树脂(玻璃化转变温度(Tg):60℃、软化温度(T1/2):110℃、峰顶分子量12500、Mw/Mn=5.2、酸值16、THF不溶成分0%)90.5重量%(100重量份)、作为着色剂的KET.BLUE111(商品名:铜酞菁15:3、クラリァント公司制造)5.0重量%(5.5重量份)、作为脱模剂的石蜡(商品名:HNP-10、日本精蜡株式会社制造、熔点(Tm):75℃)3.0重量%(3.3重量份)、和电荷控制剂(商品名:Copy Charge N4PVP2481、クラリァント日本株式会社制造)1.5重量%(1.7重量份)的调色剂原料,用亨舍尔混合机(商品名:FM20C、三井矿山株式会社制造)混合3分钟,得到原料混合物。将该原料混合物20.0kg用双螺杆挤压机在气缸设定温度110℃、以圆筒转速250rpm进行熔融混炼,然后冷却至室温,制成混炼物。
得到的混炼物在120℃时的损失弹性率G”的值为5.2×104Pa,在200℃时的损失弹性率G”的值为2.3×102Pa,200℃时的损失正切(tanδ)的值为5.3。
[纺纱工序]
调整齿轮泵的吐出量,以使挤出压力为2.0MPa,一边进一步调整热风加热器及热风风扇,以使出口温度为150℃,一边将由混炼工序制成的混炼物送入具有内径190μm的喷嘴孔和热风吐出口的纺纱喷嘴,与由热风吐出口排出的热风一起从喷嘴孔挤出,由此制作纤维状混炼物。得到的纤维状混炼物的纤维直径为6.8μm(变异系数:15)。
[粉碎工序]
将由纺纱工序得到的纤维状混炼物送入粉碎转子及筛分转子内装型的机械式粉碎机中,以粉碎转子的转速9500rpm、筛分转子的转速7000rpm、鼓风机风量13Nm3/分钟进行粉碎及筛分后,添加作为外添加剂的硅石微粒,然后用亨舍尔混合机进行混合,制造调色剂18.3kg。并且,关于硅石微粒,使用相对于调色剂母体粒子100重量份包含体积平均粒径100nm的大粒径粒子1重量份和体积平均粒径12nm的小粒径粒子1.5重量份的硅石微粒。
(实施例2)
调整热风加热器及热风风扇,以使出口温度为140℃,除此之外,与实施例1同样地制造调色剂。
(实施例3)
使用具有内径140μm的喷嘴孔及热风吐出口的纺纱喷嘴,除此之外,与实施例1同样地制造调色剂。
(比较例1)
调整热风加热器及热风风扇以使出口温度为160℃,并且使用具有内径140μm的喷嘴孔及热风吐出口的纺纱喷嘴,除此之外,与实施例1同样地制造调色剂。
(比较例2)
调整齿轮泵的吐出量以使挤出压力为1.5MPa,并且使用具有内径140μm的喷嘴孔及热风吐出口的纺纱喷嘴,除此之外,与实施例1同样地制造调色剂。
(比较例3)
在熔融混炼中使用作为粘合树脂的聚酯树脂(玻璃化转变温度(Tg):58℃、软化温度(T1/2):102℃、峰顶分子量8500、Mw/Mn=2.5、酸值13、THF不溶成分0%),调整热风加热器及热风风扇以使纺纱工序中的出口温度为120℃,并且使用具有内径140μm的喷嘴孔及热风吐出口的纺纱喷嘴,除此之外,与实施例1同样地制造调色剂。
(比较例4)
在熔融混炼中使用作为粘合树脂的聚酯树脂(玻璃化转变温度(Tg):60℃、软化温度(T1/2):116℃、峰顶分子量32100、Mw/Mn=8.2、酸值9、THF不溶成分4%),调整齿轮泵的吐出量以使在纺纱工序中挤出压力为4.5MPa,调整热风加热器及热风风扇以使出口温度为160℃,并且使用具有内径140μm的喷嘴孔及热风吐出口的纺纱喷嘴,除此之外,与实施例1同样地制造调色剂。
(比较例5)
在粉碎工序中,以筛分转子的转速8200rpm进行粉碎及筛分,除此之外,与实施例1同样地制造调色剂。
(比较例6)
调整齿轮泵的吐出量以使挤出压力为3.5MPa,并且使用具有内径100μm的喷嘴孔及热风吐出口的纺纱喷嘴,除此之外,与实施例1同样地制造调色剂。
(比较例7)
将由实施例1的混炼工序得到的混炼物利用切碎机(商品名:VM-16、ォリェント公司制造)粉碎成具有约100μm~约5mm的体积平均粒径的粗粉碎物。然后,将得到的粗粉碎物使用流动层型喷射式粉碎机(商品名:流化床式气流磨、ホソカヮミクロン株式会社制造)微粉碎至所希望的粒径后,在添加作为外添加剂的硅石微粒后,用亨舍尔混合机进行混合,制造调色剂18.3kg。需要说明的是,关于硅石微粒,使用相对于调色剂母体粒子100重量份包含体积平均粒径100nm的大粒径粒子1重量份和体积平均粒径12nm的小粒径粒子1.5重量份的硅石微粒。
在下述表1中,总结了在实施例1~3及比较例1~7的调色剂中的混炼工序中所添加的着色剂的浓度、纺纱工序中的各条件(挤出压力、出口温度及喷嘴孔的内径)以及得到的纤维状混炼物的各物性值(纤维直径、粘弹性)。需要说明的是,纤维状混炼物的损失弹性率G”及损失正切(tanδ)的值与在混炼工序中得到的混炼物的损失弹性率G”及损失正切(tanδ)的值相同。
Figure S2008101358121D00431
[评价]
对于实施例1~3及比较例1~7的调色剂,如下对长径比、表面平滑性(dB/d50、凹部数)、脱模剂评价、外添加剂掩埋性、带电稳定性、流动性及收率进行评价。
[长径比]
利用电子显微镜(商品名:VE-9500、キ一ェンス株式会社制造)以1,000倍的倍率对调色剂粒子进行拍摄,在该拍摄照片图像中,求出随机选择的100个调色剂粒子的底面直径L及高度H,求出长径比(H/L)的平均值。长径比基于下述标准进行评价。
○:长径比为0.5以上、5.0以下。
×:长径比为低于0.5或超过5.0。
[dB/d50]
对调色剂的BET比表面积SB(m2/g)及真比重ρ(g/cm2),使用BET比表面积测定装置(商品名:Nova4200e、ュァサァィォニクス株式会社制造)进行测定,由得到的测定结果,使用下述式(1)求出换算粒径dB(μm)。将实施例1~3及比较例1~7的调色剂的BET比表面积SB、真比重ρ、dB的值示于表2。
dB=6/(ρ·SB)    ……(1)
然后,如下测定来自累积体积分布中大粒径侧的累积体积为50%的粒径d50
在50ml电解液(商品名:ISOTON-II、贝克曼库尔特公司制造)中添加20mg试样及1ml烷基醚硫酸酯钠(分散剂、キシダ化学株式会社制造),利用超声波分散器(商品名:UH-50、株式会社ェスェムテ一制造),以超声波频率20kHz进行3分钟超声波分散处理,将得到的溶液制成测定用试样。对该测定用试样使用粒度分布测定装置(商品名:Multisizer3、贝克曼库尔特公司制造),在孔径20μm、测定粒子数50000计数的条件下测定试样粒子的体积粒度分布,由测定结果测定来自累积体积分布中大粒径侧的累积体积为50%的粒径d50
对于利用上述式(1)算出的换算粒径dB除以d50的值(dB/d50),基于下述标准进行评价。
○:dB/d50为0.5以上。
×:dB/d50低于0.5。
表2
    SB(m2/g)     ρ(g/cm2)     dB(μm
    实施例1     0.85     1.21     5.83
    实施例2     0.89     1.20     5.62
    实施例3     0.97     1.20     5.18
    比较例1     0.96     1.21     5.17
    比较例2     0.68     1.21     7.31
    比较例3     -     -     -
    比较例4     -     -     -
    比较例5     0.99     1.21     5.01
    比较例6     1.19     1.20     4.21
    比较例7     1.56     1.20     3.21
[凹部数]
利用电子显微镜(商品名:VE-9500、株式会社キ一ェンス制造)以5,000倍的倍率对调色剂粒子进行拍照,在该拍摄照片图像中,测定随机抽出的100个调色剂粒子的长度方向的轮廓部中调色剂母体粒子表面的凹部的个数及凹部的短轴方向的长度,求出具有大于外添加剂的大粒径粒子半径的短轴方向的长度的凹部的个数(下面,记作凹部数)。通过取得到的值的平均值,求出每个调色剂粒子的凹部数,对求出的凹部数的值基于下述的标准进行评价。
○:每个调色剂粒子的凹部数为10个以下。
×:每个调色剂粒子的凹部数超过10个。
[脱模剂评价]
在2L烧杯中加入正己烷(キシダ化学株式会社制造)1425g和搅拌子,一边用搅拌器进行搅拌,一边加入75g调色剂粒子,搅拌10秒,由此进行将露出调色剂粒子表面的脱模剂除去的处理。然后,利用电子显微镜(商品名:VE-9500、株式会社キ一ェンス制造)以5,000倍的倍率对调色剂粒子进行拍照,在该拍摄照片图像中,测定随机抽出的100个调色剂粒子的底面中存在有分散的脱模剂的凹部的各面积SA及其个数。凹部的面积SA相当于脱模剂的面积SA,在测定的结果中,求出面积SA为2.5×105nm2以上的脱模剂的个数。通过取得到的值的平均值,求出每个调色剂粒子的面积SA为2.5×105nm2以上的脱模剂的个数,对求出的值基于下述标准进行评价。
○:每个调色剂粒子的脱模剂的面积SA全部为2.5×105nm2以下、或脱模剂的面积SA为2.5×105nm2以上的脱模剂为2个以下。
×:每个调色剂粒子的脱模剂的面积SA为2.5×105nm2以上的脱模剂超过2个。
[外添加剂掩埋性]
对在显影装置中将调色剂搅拌1小时后的调色剂母体粒子表面,用电子显微镜(商品名:VE-9500、株式会社キ一ェンス制造)进行观察,对外添加剂的掩埋状态进行评价。外添加剂掩埋性基于下述标准进行评价。
○:没有掩埋于凹部的外添加剂。
△:没有掩埋于凹部的外添加剂,但有堆积着的外添加剂。
×:至少有掩埋于凹部的外添加剂。
[带电稳定性]
将显影剂置于具有市售的双组分显影装置的复印机(商品名:MX-2300G、夏普株式会社制造)的显影装置上,以不在感光体上显影的方式调整的状态下,在20℃的恒温中仅3分钟连续驱动显影器,然后采取显影剂,用吸引式带电量测定装置(商品名:210H-2A Q/M Meter、TREK公司制造)测定初始的带电量Q1。进一步用同样的方法进行2小时连续驱动后,用同样的方法测定带电量Q2。求出Q1和Q2的差,基于下述标准对得到的差值进行评价。
○:Q1和Q2之差相对于初始的带电量Q1为20%以下。
×:Q1和Q2之差相对于初始的带电量Q1超过20%。
[流动性]
利用按照JIS K5101-12-1的方法测定的表观密度测定的测定值,基于下述标准对流动性进行评价。
○:流动性为0.40以上。
△:流动性低于0.40。
[收率]
将在混炼工序中投入调色剂制造装置的原料投入口的原料混合物的重量设定为W0(kg),将经过粉碎工序制造的调色剂的重量设定为W1(kg),基于下述式(3)算出调色剂收率(%)。
调色剂收率(%)=(W1(kg)/W0(kg))×100    ……(3)
调色剂收率基于下述标准进行评价。
○:调色剂收率为85%以上。
△:调色剂收率为75%以上且低于85%。
×:调色剂收率低于70%。
[粒度分布]
在100ml的烧杯中加入电解液(商品名:ISOTON-II、贝克曼库尔特公司制造)50ml。向其中添加试样20mg及1ml烷基醚硫酸酯钠(分散剂、キシダ化学株式会社制造),使用超声波分散器(商品名:UH-50、STM公司制造),以超声波频率20kHz进行3分钟超声波分散处理,将得到的溶液制成测定用试样。对该测定用试样使用粒度分布测定装置(商品名:Multisizer3、贝克曼库尔特公司制造),在孔径100μm、测定粒子数50000计数的条件下测定试样粒子的体积粒度分布,将测定结果的来自累积体积分布中大粒径侧的累积体积为50%的粒径D50v作为体积平均粒径(μm)算出。另外,求出体积粒度分布中的标准偏差,基于下述式(4)算出变异系数(CV值、%)。变异系数的值越小,意味着粒度分布范围越窄。
CV值(%)={体积粒度分布中的标准偏差/体积平均粒径(μm)}×100    ……(4)
粒度分布由体积平均粒径(μm)及CV值%,基于下述标准进行评价。
○:体积平均粒径为5.0μm以上、10.0μm以下,CV值低于30%。
△:体积平均粒径为5.0μm以上、10.0μm以下,CV值为30%以上且低于40%。
×:体积平均粒径低于5.0μm或超过10.0μm,或者CV值为40%以上。
将如上述评价的长径比、表面平滑性(dB/d50、凹部数)、脱模剂评价、外添加剂掩埋性、带电稳定性、流动性、收率及粒度分布的评价结果示于表3。需要说明的是,评价项目的说明中所记载的“○”、“△”及“×”符号,是表示在表3中使用的评价结果的符号。“○”表示优良,“△”表示可以实用,“×”表示难以实用。
由表3所示的结果可知,本发明中实施例1~3的调色剂与比较例1~的调色剂相比,为如下的流动性及带电性等调色剂特性的稳定性优良、粒度分布窄、粒径的均匀性优良的小粒径调色剂。
例如,实施例1~3的调色剂为利用纺纱法制成的调色剂,调色剂的长径比为0.5以上、5.0以下,并且dB/d50为0.5以上。因此,为调色剂母体粒子的表面平滑性优良、流动性及带电性的稳定性优良、粒径的均匀性优良的调色剂。
另一方面,比较例1的调色剂,纤维状混炼物的纤维直径的变异系数大,纤维直径不均匀。因此,长径比的偏差大,不能测定,所以,为带电性及流动性不稳定的不均匀的调色剂。而且,收率也低,为45%。
比较例2的调色剂,纤维状混炼物的纤维直径大,因此,为体积平均粒径超过10.0μm的大粒径调色剂,不是优选粒径的调色剂。
比较例3的调色剂,由于使用的粘合树脂不同,因此,纤维状混炼物在200℃时的损失弹性率G”低于101Pa,并且在200℃时的损失正切(tanδ)大于10,粉碎工序中的粉碎困难,为表面平滑性低的调色剂。因此,在长径比及dB/d50方面偏差也大,不能测定,为带电性及流动性不稳定的不均匀的调色剂。
比较例4的调色剂,由于使用的粘合树脂不同,因此,纤维状混炼物在120℃时的损失弹性率G”大于105Pa,纺纱工序中的纺纱困难,为表面平滑性低的调色剂。因此,在纤维状混炼物的纤维直径、长径比及dB/d50方面偏差也大,不能测定,为带电性及流动性不稳定的不均匀的调色剂。
比较例5的调色剂,由于在粉碎工序中以筛分转子的转速8200rpm进行粉碎及筛分,因此,长径比减小为0.4μm,为不均匀的调色剂。另外,在流动性及收率方面也不能得到良好的结果。
比较例6的调色剂,纤维状混炼物的纤维直径的变异系数大,在纤维直径上存在偏差。因此,长径比增大为5.5,所以,为带电性及流动性不稳定的不均匀的调色剂。而且,收率也低,为45%。
由于比较例7的调色剂是利用混炼粉碎法制成的调色剂,因此,dB/d50的值降低为0.49,为表面平滑性差的调色剂。因此,在带电稳定性及流动性方面也不能得到良好的结果,带电性及流动性不稳定。
如上所示,本发明的实施例1~3的调色剂是含有柱状的调色剂母体粒子的调色剂,经过如下工序制造:混炼工序,将至少包含粘合树脂、着色剂及脱模剂的调色剂原料进行熔融混炼,制作混炼物;纺纱工序,将混炼物从设置在纺纱喷嘴的前端的孔挤出,制作纤维状混炼物;粉碎工序,将纤维状混炼物切断或进行粉碎。其中,调色剂母体粒子的长径比为0.5以上、5.0以下,dB/d50为0.5以上。因此,为母体粒子的表面平滑性优良、流动性及带电性等调色剂特性的稳定性优良、粒径的均匀性优良的调色剂。
本发明可以在不脱离其精神或主要的特征的情况下以其他各种方式实施。因此,上述的实施方式在所有方面只不过是例示,本发明的范围为权利要求书所示的范围,不受说明书全文的任何限制。而且,属于权利要求的范围的变形或变更全部在本发明的范围内。

Claims (6)

1.一种调色剂,是含有柱状的调色剂母体粒子的调色剂,经过如下工序制造:混炼工序,将至少包含粘合树脂、着色剂及脱模剂的调色剂原料进行熔融混炼,制作混炼物;纺纱工序,以0.5MPa以上且8.0MPa以下的挤出压力将混炼物从设置在纺纱喷嘴的前端的内径为120μm以上且300μm以下的孔挤出,制作纤维状混炼物,所述纤维状混炼物在120℃时的损失弹性率G”为105Pa以下、以及在200℃时的损失弹性率G”为101Pa以上,并且在200℃时的损失弹性率G”除以储存弹性率G’的值即损失正切为10以下;和粉碎工序,将纤维状混炼物切断或进行粉碎,其特征在于,
调色剂的体积平均粒径为5μm以上且10μm以下,
当将调色剂母体粒子的底面的长度方向的长度设定为L、将高度设定为H时,H除以L的值即调色剂母体粒子的长径比为0.5以上且5.0以下,
并且,当将来自BET比表面积及真密度的换算粒径设定为dB、将来自累积体积分布中大粒径侧的累积体积为50%的粒径设定为d50时,dB除以d50的值为0.5以上,
含有包含体积平均粒径为50nm以上且150nm以下的大粒径粒子和体积平均粒径小于50nm的小粒径粒子的外添加剂,开口的短轴方向的长度大于大粒径粒子的半径的凹部在调色剂母体粒子的表面为10个以下。
2.如权利要求1所述的调色剂,其特征在于,着色剂的混合量相对于总调色剂原料为10重量%以下。
3.如权利要求1所述的调色剂,其特征在于,当将调色剂母体粒子的底面中存在分散的脱模剂的部分的各自的面积设定为SA时,全部的SA为2.5×105nm2以下,或SA为2.5×105nm2以上的脱模剂在一个调色剂粒子的底面中为2个以下。
4.一种双组分显影剂,其特征在于,包含权利要求1所述的调色剂和载体。
5.一种显影装置,其特征在于,使用含有权利要求1所述调色剂的显影剂进行显影。
6.一种图像形成装置,其特征在于,具备权利要求5所述的显影装置。
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Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4354963B2 (ja) * 2006-03-27 2009-10-28 シャープ株式会社 トナーの製造方法
JP2009025747A (ja) * 2007-07-23 2009-02-05 Sharp Corp トナー、二成分現像剤およびそれを用いた画像形成装置
JP5478021B2 (ja) * 2008-01-24 2014-04-23 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 トナー及びこれを用いた画像形成装置
JP5168218B2 (ja) * 2009-04-15 2013-03-21 コニカミノルタビジネステクノロジーズ株式会社 画像形成方法
CN102375356A (zh) * 2010-08-23 2012-03-14 株式会社东芝 显影剂以及图像形成装置
KR101237368B1 (ko) * 2011-06-27 2013-03-04 부경대학교 산학협력단 광섬유 다파장 필터 및 이를 이용한 스펙트럼 파장 제어 방법
CN105182715A (zh) * 2015-08-25 2015-12-23 珠海天威飞马打印耗材有限公司 显影剂供给容器及其显影剂供给方法
WO2018068862A1 (en) 2016-10-14 2018-04-19 Hp Indigo B.V. Electrostatic ink composition
JP6428978B2 (ja) 2016-12-01 2018-11-28 Dic株式会社 カリックスアレーン化合物及び硬化性組成物
JP7081350B2 (ja) * 2017-11-09 2022-06-07 株式会社リコー 立体造形用樹脂粉末、立体造形物の製造装置、立体造形物の製造方法、及び立体造形用樹脂粉末の製造方法
EP3482900B1 (en) 2017-11-09 2021-06-09 Ricoh Company, Ltd. Particle for solid freeform fabrication

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0614127A1 (en) * 1993-02-10 1994-09-07 Hitachi, Ltd. Toner, method for manufacturing same, and imaging apparatus using same
EP0427272B1 (en) * 1989-11-09 1996-09-04 Canon Kabushiki Kaisha Toner, image forming apparatus, apparatus unit and facsimile apparatus
CN1664710A (zh) * 2004-03-05 2005-09-07 夏普株式会社 调色剂的制造方法

Family Cites Families (44)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4233388A (en) * 1979-05-18 1980-11-11 Xerox Corporation Method for making toner particles
JPH0713765B2 (ja) 1989-02-23 1995-02-15 日本カーリット株式会社 電子写真用トナー
JP2783671B2 (ja) * 1989-11-09 1998-08-06 キヤノン株式会社 トナー、画像形成装置、装置ユニット及びファクシミリ装置
JP3234951B2 (ja) 1991-07-16 2001-12-04 キヤノン株式会社 画像形成用トナー及びこれを用いた画像形成方法
JP3119705B2 (ja) 1991-12-27 2000-12-25 株式会社リコー 静電潜像現像剤用キャリア
JP3218404B2 (ja) 1992-03-06 2001-10-15 キヤノン株式会社 静電荷像現像用トナー
JP3431605B2 (ja) * 1993-02-10 2003-07-28 株式会社日立製作所 電子写真方式の現像装置
JP3240369B2 (ja) 1994-12-21 2001-12-17 キヤノン株式会社 静電荷像現像用トナー
TW350042B (en) 1994-12-21 1999-01-11 Canon Kk Toner for developing electrostatic image
JP3435586B2 (ja) 1995-02-17 2003-08-11 コニカ株式会社 電子写真用トナーおよびその製造方法
JPH09197704A (ja) 1996-01-16 1997-07-31 Mita Ind Co Ltd 電子写真用トナー
JPH1090951A (ja) 1996-09-10 1998-04-10 Minolta Co Ltd 静電潜像現像用トナーおよびその製造方法
JP3056122B2 (ja) 1997-05-09 2000-06-26 花王株式会社 非磁性一成分用フルカラートナー
JPH11295922A (ja) 1998-04-15 1999-10-29 Minolta Co Ltd 静電潜像現像用非磁性トナー
JPH11295925A (ja) 1998-04-15 1999-10-29 Minolta Co Ltd 静電潜像現像用磁性トナー
JP2000010349A (ja) 1998-06-22 2000-01-14 Mitsubishi Chemicals Corp 静電現像剤
JP3706790B2 (ja) 1999-07-05 2005-10-19 キヤノン株式会社 非磁性ブラックトナー及び画像形成方法
US6248491B1 (en) 1999-09-24 2001-06-19 Dainippon Ink And Chemical Inc. Toner for electrostatic image development
JP2001154398A (ja) 1999-11-30 2001-06-08 Dainippon Ink & Chem Inc 粉体トナーおよびその製法
JP2002169336A (ja) 2000-12-04 2002-06-14 Ricoh Co Ltd 乾式トナー及びその製造方法
JP4422889B2 (ja) * 2000-12-21 2010-02-24 キヤノン株式会社 トナーの製造方法
JP3957042B2 (ja) 2001-02-22 2007-08-08 株式会社リコー 電子写真用トナーの製造方法、該方法によって得られたトナー及び該トナーを用いた電子写真記録装置
JP2002258523A (ja) 2001-03-01 2002-09-11 Ricoh Co Ltd トナー組成物、電子写真感光体、およびこれらを用いた画像形成方法
DE60330288D1 (de) 2002-03-22 2010-01-14 Ricoh Kk Benutzung eines Toners und Entwicklers für Elektrophotographie, Verfahrenskassette für bildformende Verfahren, bildformendes Gerät und bildformendes Verfahren, wobei der genannte Toner eingesetzt wird
JP3985591B2 (ja) * 2002-06-11 2007-10-03 松下電器産業株式会社 トナー及び画像形成装置
US6934484B2 (en) * 2002-08-01 2005-08-23 Ricoh Company, Ltd. Image-forming apparatus and image-forming method
JP4215492B2 (ja) * 2002-12-10 2009-01-28 株式会社リコー 中間転写体及び画像形成装置
JP2004191890A (ja) * 2002-12-13 2004-07-08 Ricoh Co Ltd 負帯電性トナー及び現像剤並びに画像形成方法と画像形成装置
JP2004258625A (ja) * 2003-01-15 2004-09-16 Ricoh Co Ltd 画像形成装置及び画像形成方法
US7177555B2 (en) 2003-01-15 2007-02-13 Ricoh Company, Ltd. Image forming process and image forming apparatus
JP2005173578A (ja) 2003-11-18 2005-06-30 Ricoh Co Ltd トナー、トナー用母体粒子、現像剤、現像装置、プロセスカートリッジ、画像形成装置
JP2005181849A (ja) 2003-12-22 2005-07-07 Sharp Corp トナー粒子の製造方法
JP2005316055A (ja) 2004-04-28 2005-11-10 Canon Inc 磁性キャリア及び二成分系現像剤
JP4331662B2 (ja) 2004-09-15 2009-09-16 株式会社リコー トナー及びその製造方法、並びに、画像形成方法
US7452648B2 (en) * 2004-09-30 2008-11-18 Kyocera Mita Corporation Magnetic mono-component toner for developing electrostatic latent image and image forming method
JP4481788B2 (ja) 2004-10-15 2010-06-16 キヤノン株式会社 トナーおよび画像形成方法
JP2006293160A (ja) 2005-04-13 2006-10-26 Casio Electronics Co Ltd 電子写真用トナーおよびこれを用いる電子写真装置
US20060240350A1 (en) * 2005-04-22 2006-10-26 Hyo Shu Developer, and image forming apparatus and process cartridge using the developer
JP4618800B2 (ja) * 2005-07-04 2011-01-26 ホソカワミクロン株式会社 トナー粒子の製造方法
JP2007058134A (ja) 2005-08-26 2007-03-08 Kao Corp 電子写真用トナー
JP4354963B2 (ja) 2006-03-27 2009-10-28 シャープ株式会社 トナーの製造方法
EP1898265B1 (en) * 2006-09-11 2014-07-23 Ricoh Company, Ltd. Apparatus for producing toner precursor, and method for producing a fibrous toner precursor and apparatus for producing toner
JP5169304B2 (ja) * 2007-03-19 2013-03-27 株式会社リコー 静電荷像現像用トナー
JP2009025747A (ja) 2007-07-23 2009-02-05 Sharp Corp トナー、二成分現像剤およびそれを用いた画像形成装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0427272B1 (en) * 1989-11-09 1996-09-04 Canon Kabushiki Kaisha Toner, image forming apparatus, apparatus unit and facsimile apparatus
EP0614127A1 (en) * 1993-02-10 1994-09-07 Hitachi, Ltd. Toner, method for manufacturing same, and imaging apparatus using same
CN1664710A (zh) * 2004-03-05 2005-09-07 夏普株式会社 调色剂的制造方法

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Publication number Publication date
JP2009020452A (ja) 2009-01-29
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