CN101364059B - 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

本发明提供可以长期确保清洁性及调色剂比电荷量、带电稳定性及定影性优良的调色剂、双组分显影剂、显影装置及图像形成装置。调色剂包含调色剂粒子和含硅元素氧化物微粒,所述调色剂粒子至少包含粘合树脂及着色剂,所述含硅元素氧化物微粒被外添加到该调色剂粒子中,平均一次粒径为70nm以上、150nm以下,并且含水量为2.0重量%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。
背景技术
近年来,在对潜像进行显影并形成图像的图像形成装置中,正在从各种角度研究高画质化,作为具体的动向之一,正在进行以提高分辨率、清晰度为目的的显影剂的改良,尤其是调色剂的小粒径化。但是,发现伴随调色剂的小粒径化,转印性及清洁性降低,存在导致画质降低的倾向。
针对这种问题,通过在调色剂表面添加外添加剂作为衬垫,谋求转印性及清洁性的提高,但是,如果不能控制外添加剂的粒径及物性,则不能充分地发挥作为衬垫的作用。
当外添加剂的平均一次粒径过小时,在感光体滚筒或转印带(包含对用纸的直接转印方式或中间转印带方式两种方式的转印带)表面和调色剂之间得不到垫隔效果,调色剂附着力增大,因此,不能确保清洁性。当平均一次粒径过大时,大粒径的外添加剂的个数增加,调色剂比电荷量降低。认为一个原因是,在调色剂和载体之间由外添加剂引起的垫隔效果过大,产生调色剂和载体的接触障碍,形成带电不良。另外,认为另一原因是,由于来自调色剂粒子的外添加剂脱落量增加,因此,不能确保调色剂比电荷量。
于是,在日本特开2004-102236号公报中公开了如下技术:将至少含有硅元素、数均一次粒径为30~300nm、且R的粒度分布的标准偏差σ具有R/4≤σ≤R的分布、且圆形度SF1为100~130且圆形度SF2为100~125的实质球形的氧化物微粒用作外添加剂,由此可充分发挥垫隔效果,并且防止调色剂高温保存时或调色剂强搅拌变差时的添加剂的埋没,而且使大粒径、中粒径、小粒径的氧化物微粒含有比例合适,由小粒径粒子确保流动性,同时由中粒径、大粒径粒子有效地发挥垫隔效果,进一步提高调色剂的流动性及调色剂和氧化物微粒的亲和性,防止来自氧化物微粒的调色剂的脱离,发挥外添加剂原有的功能。
但是,在日本特开2004-102236号公报中,对氧化物微粒的含水量没有考虑。平均一次粒径为100nm左右的氧化物微粒通常含有5~8%的水分。当氧化物微粒中的含水量增加时,电荷通过氧化物微粒泄漏于载体表面,因此,有可能产生耐刷试验引起的调色剂带电量的降低、画质的变差、调色剂向机内飞散等问题。另外,由于氧化物微粒的粒度分布广,因此,为了确保清洁性,当增加氧化物微粒的添加量时,小粒径的氧化物微粒增加,有可能给定影性带来不良影响。
发明内容
本发明的目的在于,解决上述问题,提供可以长期确保清洁性及调色剂比电荷量、带电稳定性及定影性优良的调色剂、双组分显影剂、显影装置及图像形成装置。
本发明为一种调色剂,其特征在于,其包含调色剂粒子和含硅元素氧化物微粒,所述调色剂粒子至少包含粘合树脂及着色剂,所述含硅元素氧化物微粒被外添加到该调色剂粒子中,平均一次粒径为70nm以上、150nm以下,并且含水量为2.0重量%以下。
根据本发明,调色剂在至少包含粘合树脂及着色剂的调色剂粒子中,外添加平均一次粒径为70nm以上、150nm以下、并且含水量为2.0重量%以下的含硅元素氧化物微粒。
由于平均一次粒径为70nm以上、150nm以下,因此,在感光体滚筒及转印带表面和调色剂之间发挥垫隔效果,调色剂难以附着在感光体滚筒或转印带上,因此,可以长期确保清洁性。并且由于防止耐刷试验中调色剂比电荷量的降低,所以带电稳定性优良。由此,具有抑制印刷图像的画质降低及降低调色剂的机内飞散量的效果。另外,通过降低小粒径侧的含硅元素氧化物微粒量还具有可以确保定影性的效果。
由于含水量为2.0重量%以下,因此可以防止带电的电荷通过含硅元素氧化物微粒泄漏于载体表面,防止调色剂比电荷量的降低。
另外,氧化物微粒通过含有硅,可以适当调整带电性,进一步提高调色剂的带电稳定性。
另外,在本发明中,优选含硅元素氧化物微粒的粒度分布为单分散。
根据本发明,在含硅元素氧化物微粒的粒度分布为单分散时,小粒径侧及大粒径侧的含硅元素氧化物微粒数降低,因此,可以确保感光体滚筒及转印带等的清洁性,并且防止耐刷试验中的调色剂比电荷量的降低,所以,带电稳定性优良。特别是通过降低小粒径侧的含硅元素氧化物微粒量还具有可以确保定影性的效果。
另外,在本发明中,优选对含硅元素氧化物微粒进行疏水化处理。
根据本发明,在对含硅元素氧化物微粒进行疏水化处理时,确保感光体滚筒及转印带等的清洁性,并且抑制高温高湿及低温低湿环境下的调色剂比电荷量变化,因此,带电稳定性优良。
另外,在本发明中,含硅元素氧化物微粒的比表面积优选为20m2/g以上、50m2/g以下。
根据本发明,在含硅元素氧化物微粒的比表面积为20m2/g以上、50m2/g以下时,确保感光体滚筒及转印带等的清洁性,并且防止耐刷试验中调色剂比电荷量的降低,因此,带电稳定性优良。特别是由于小粒径侧的含硅元素氧化物微粒量降低,因此可以确保定影性。
另外,在本发明中,优选以相对于调色剂粒子100重量份为0.5重量份以上、3.0重量份以下的比例添加含硅元素氧化物微粒。
另外,根据本发明,在以相对于调色剂粒子100重量份为0.5重量份以上、3.0重量份以下的比例添加含硅元素氧化物微粒时,确保感光体滚筒及转印带等的清洁性,并且防止耐刷试验中调色剂比电荷量的降低,因此,带电稳定性优良。特别是由于小粒径侧的含硅元素氧化物微粒量降低,因此可以确保定影性。
另外,在本发明中,优选调色剂的体积平均粒径为4μm以上、8μm以下。
根据本发明,在调色剂的体积平均粒径为4μm以上、8μm以下时,确保感光体滚筒及转印带等的清洁性,并且防止耐刷试验中调色剂比电荷量的降低,因此带电稳定性优良。
另外,在本发明中,优选含有1种以上平均一次粒径比含硅元素氧化物微粒小的微粒。
根据本发明,在含有1种以上平均一次粒径比含硅元素氧化物微粒小的微粒时,通过并用含硅元素氧化物微粒和平均一次粒径更小的微粒,可以确保调色剂的流动性,可以加快显影剂中调色剂比电荷的升高,因此,印刷图像画质稳定。
另外,本发明提供一种双组分显影剂,其特征在于,包含上述调色剂和载体。
根据本发明,优选双组分显影剂包含产生如上所述的效果的调色剂和载体。
通过使用本发明的调色剂作为双组分显影剂,调色剂比电荷量稳定,因此,印刷图像画质稳定。
另外,本发明提供一种显影装置,其特征在于,使用包含上述调色剂的显影剂或上述双组分显影剂进行显影。
根据本发明,优选显影装置使用包含产生如上所述的效果的调色剂的显影剂或上述双组分显影剂进行显影。
通过使用本发明的显影剂进行显影,不会引起长期使用时调色剂比电荷量的降低导致的显影不良,可以在感光体上形成高精细且高分辨率的调色剂像。
另外,本发明提供一种图像形成装置,其特征在于,使用上述显影装置形成图像。
另外,根据本发明,优选图像形成装置使用产生如上所述的效果的显影装置形成图像。
通过使用本发明的显影装置进行图像形成,可以得到没有清洁性不良及长期使用时调色剂比电荷量的降低引起的画质降低的、高画质的图像。
由下述详细的说明和附图,可以更加明确本发明的目的、特色及优点。
附图说明
图1是示意地表示本发明的图像形成装置的构成的图。
图2是示意地表示本发明的显影装置的构成的图。
具体实施方式
下面,参考附图来详细说明本发明的优选实施方式。
本发明的调色剂含有至少包含粘合树脂及着色剂的调色剂粒子和含硅元素氧化物微粒,其中,所述含硅元素氧化物微粒被外添加到该调色剂粒子中,平均一次粒径为70nm以上、150nm以下,并且含水量为2.0重量%以下。
[调色剂粒子]
调色剂粒子至少包含粘合树脂、着色剂,此外,也可以含有脱模剂、电荷控制剂等其他的调色剂添加成分。
作为粘合树脂,只要作为调色剂用粘合树脂常用并且在熔融状态下可以制粒,则没有特别限制,可以使用公知的粘合树脂,可以单独使用1种或者并用2种以上。
可列举例如:聚氯乙烯、聚乙酸乙烯酯、聚乙烯、聚丙烯、聚酯、聚酰胺、苯乙烯类聚合物、(甲基)丙烯酸树脂、聚乙烯缩丁醛、有机硅树脂、聚氨酯、环氧树脂、酚醛树脂、二甲苯树脂、松香改性树脂、萜烯树脂、脂肪族烃树脂、脂环式烃树脂、芳香族类石油树脂、氯化石蜡、石蜡等。粘合树脂可以单独使用1种或者并用2种以上。其中,优选通过水系中的湿式制粒、粒子表面容易成为平滑的聚酯树脂、苯乙烯类聚合物、(甲基)丙烯酸树脂等。
作为聚酯树脂,优选多元醇与多元羧酸的缩聚物。作为多元醇,可列举例如:乙二醇、丙二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、2,3-丁二醇、二乙二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇、新戊二醇等脂肪族醇;环己烷二甲醇、氢化双酚等脂环式醇;双酚A环氧乙烷加成物、双酚A环氧丙烷加成物等双酚A环氧化物加成物等。多元醇可以使用1种或2种以上。作为多元羧酸,可列举例如:邻苯二甲酸、对苯二甲酸、邻苯二甲酸酐等芳香族羧酸及其酸酐;琥珀酸、己二酸、癸二酸、壬二酸、十二碳烯琥珀酸等饱和及不饱和脂肪族羧酸及其酸酐等。多元酸可以使用1种或2种以上。
作为苯乙烯类聚合物,可列举:苯乙烯类单体的均聚物、苯乙烯类单体和可以与苯乙烯类单体共聚的单体的共聚物等。作为苯乙烯类聚合物,可列举例如:苯乙烯、邻甲基苯乙烯、乙基苯乙烯、对甲氧基苯乙烯、对苯基苯乙烯、2,4-二甲基苯乙烯、对正辛基苯乙烯、对正癸基苯乙烯、对正十二烷基苯乙烯等。作为其他单体,可列举例如:(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸异丁酯、(甲基)丙烯酸正辛酯、(甲基)丙烯酸十二酯、(甲基)丙烯酸-2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸硬脂酸酯、(甲基)丙烯酸苯酯、(甲基)丙烯酸二甲氨基乙酯等(甲基)丙烯酸酯类;丙烯腈、甲基丙烯酰胺、甲基丙烯酸缩水甘油酯、N-羟甲基丙烯酰胺、N-羟甲基甲基丙烯酰胺、丙烯酸-2-羟基乙酯等(甲基)丙烯酸类单体类;乙烯基甲基醚、乙烯基乙基醚、乙烯基异丁基醚等乙烯基醚类;乙烯基乙基酮、乙烯基己基酮、甲基异丙烯基酮等乙烯基酮类;N-乙烯基吡咯烷酮、N-乙烯基咔唑、N-乙烯基吲哚等N-乙烯基化合物等。苯乙烯类单体及可以与苯乙烯类单体共聚的单体可以分别使用1种或2种以上。
作为(甲基)丙烯酸树酯,可以使用(甲基)丙烯酸酯类的均聚物、(甲基)丙烯酸酯类和可以与(甲基)丙烯酸酯类共聚的单体的共聚物等。作为(甲基)丙烯酸酯类,可以使用与上述的物质同样的物质。作为可以与(甲基)丙烯酸酯类共聚的单体,可列举:(甲基)丙烯酸类单体类、乙烯基醚类、乙烯基酮类、N-乙烯基化合物等。这些可以使用与上述物质同样的物质。
需要说明的是,也可以使用在粘合树脂的主链或侧链上结合羧基、磺酸基等亲水性基团、赋予了水中的自分散性的粘合树脂。
作为着色剂,可以使用例如黑色类颜料、彩色类颜料等。作为黑色类颜料,可列举例如:炭黑、氧化铜、二氧化锰、活性炭、非磁性铁素体、磁性铁素体、磁铁矿等黑色类无机颜料、苯胺黑等黑色类有机颜料等。作为彩色类颜料,可列举例如:
·铬黄、锌黄、镉黄、黄色氧化铁、矿物坚牢黄、镍钛黄、脐黄(navelyellow)等黄色类无机颜料;
·萘酚黄S、汉撒黄G、汉撒黄10G、联苯胺黄G、联苯胺黄GR、喹啉黄色淀、永固黄NCG、酒石黄色淀等黄色类有机颜料;
铬橙、钼橙等橙色类无机颜料、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等橙色类有机颜料;
·铁丹、镉红、铅丹、硫化汞、镉等红色类无机颜料;
·永固红4R、立索尔红、吡唑啉酮红、华琼红(watching red)、钙盐、色淀红C、色淀红D、亮胭脂红6B、曙红色淀、若丹明色淀B、茜素色淀、亮胭脂红3B等红色类有机颜料;
·锰紫等紫色类无机颜料;
·坚牢紫B、甲基紫色淀等紫色类有机颜料;
·深蓝、钴蓝等蓝色类无机颜料;
·碱性蓝色淀、维多利亚蓝色淀、酞菁蓝、无金属酞菁蓝、酞菁蓝部分氯化物、坚牢天蓝、阴丹士林蓝B C等蓝色类有机颜料;
·铬绿、氧化铬等绿色类无机颜料;
·颜料绿B、孔雀绿色淀、终极黄绿G等绿色类有机颜料。
着色剂可以使用1种或2种以上。可以使用2种以上同色系的着色剂,也可以混合使用不同色系的着色剂。着色剂的含量优选调色剂粒子总量的1~20重量%,进一步优选调色剂粒子总量的0.2~10重量%。
着色剂优选作为母料使用。着色剂的母料可以通过例如将合成树脂的熔融物和着色剂进行混炼来制造。作为合成树脂,可使用与调色剂的粘合树脂同种的树脂或相对于调色剂的粘合树脂具有良好的相容性的树脂。合成树脂和着色剂的使用比例没有特别限制,但是相对于合成树脂100重量份,优选为30重量份以上、100重量份以下。对母料而言,制粒成例如粒径2~3mm左右而使用。
作为脱模剂,可以使用该领域中常用的脱模剂,可列举例如:石蜡及其衍生物、微晶蜡及其衍生物等石油类蜡,费托合成蜡及其衍生物、聚烯烃蜡及其衍生物、低分子量聚丙烯蜡及其衍生物、聚烯烃类聚合物蜡(低分子量聚乙烯蜡等)及其衍生物等烃类合成蜡,巴西棕榈蜡及其衍生物、米蜡及其衍生物、小烛树蜡及其衍生物、木蜡等植物类蜡,蜂蜡、鲸蜡动物类蜡,脂肪酸酰胺、苯酚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、有机硅类聚合物、高级脂肪酸等。需要说明的是,衍生物含有氧化物、乙烯基类单体与蜡的嵌段共聚物、乙烯基类单体与蜡的接枝改性物等。蜡的用量没有特别限制,可以从宽的范围适当选择,但是,优选为调色剂粒子总量的0.2~20重量%。
作为电荷控制剂,可列举例如:含金属偶氮染料(铬/偶氮络合物染料、铁偶氮络合物染料、钴/偶氮络合物染料等)、铜酞菁染料、水杨酸及其烷基衍生物的金属(铬、锌、铝、硼等)络合物及其盐、萘酚酸及其衍生物的金属(铬、锌、铝、硼等)络合物及其盐、苄酸及其衍生物的金属(铬、锌、铝、硼等)络合物及其盐、长链烷基羧酸盐、长链烷基磺酸盐等带负电性调色剂用电荷控制剂、苯胺黑染料及其衍生物、苯代三聚氰胺、三苯基甲烷衍生物、季铵盐、季鏻盐、季吡啶鎓盐、胍盐、脒盐、具有含氮官能团的单体[N,N-二甲氨基甲基(甲基)丙烯酸酯、N,N-二甲氨基乙基(甲基)丙烯酸酯、N,N-二乙氨基乙基(甲基)丙烯酸酯等N,N-二烷氨基烷基(甲基)丙烯酸酯类,N,N-二甲氨基乙基(甲基)丙烯酰胺、N,N-二甲氨基丙基(甲基)丙烯酰胺等N,N-二烷氨基烷基(甲基)丙烯酰胺类等]的自由基聚合性共聚物等。电荷控制剂可以使用1种或2种以上。电荷控制剂的含量优选为调色剂粒子总量的0.1~5.0重量%。
调色剂粒子的制造方法没有特别限制,可以通过公知的制造方法来得到。
调色剂粒子例如可以通过熔融混炼粉碎法来制造。根据熔融混炼粉碎法,可以通过分别将规定量的粘合树脂、着色剂、脱模剂、电荷控制剂、其他添加材料等进行干式混合,对所得到的混合物进行熔融混炼,再将所得到的熔融混炼物冷却并使其固化,对所得到的固化物进行机械性粉碎来制造。
作为干式混合中所使用的混合机,可列举例如:亨舍尔混合机(商品名,三井矿山株式会社制造)、ス一パ一ミキサ(商品名、株式会社カワタ制)、メカノミル(商品名、冈田精工株式会社制)等亨舍尔型混合装置,オングミル(商品名、ホソカワミクロン株式会社制)、ハイブリダイゼ一シヨンシステム(商品名、株式会社奈良机械制作所制)、コスモシステム(商品名、川崎重工株式会社制)等。
混炼在搅拌下加热到粘合树脂的熔融温度以上的温度(通常为80~200℃左右,优选为100~150℃左右)的同时进行。作为混炼机,可以使用例如双螺杆挤出机、三辊研磨机、ラボプラストミル(laboplastmill)等一般的混炼机。更具体来讲,可列举例如:TEM-100B(商品名,东芝机械株式会社制造)、PCM-65/87(商品名,株式会社池贝制造)等单螺杆或双螺杆的挤压机、ニ一デツクス(商品名,三井矿山株式会社制造)等开辊方式的混炼机。其中,优选开辊方式的混炼机。
在将熔融混炼物冷却而得到的固化物的粉碎中,可列举:切碎机、绒磨机(feather mill)、喷射式磨机等。例如,在用切碎机进行粗粉碎后,用喷射式磨机进行粉碎,由此可得到具有所希望的体积平均粒径的调色剂。
另外,调色剂粒子例如也可以通过如下方法来制造:对熔融混炼物的固化物进行粗粉碎,将所得到的粗粉碎物制成水性浆液,对所得到的水性浆液用高压均质机进行处理而微粒化,在水性介质中对所得到的微粒进行加热,使其凝聚、熔融。
熔融混炼物的固化物的粗粉碎例如可以使用喷射式磨机、锤磨机等进行。通过粗粉碎,得到具有粒径100μm~3mm左右的粒径的粗粉。使粗粉分散于水中,制备水性浆液。在使粗粉分散于水中时,例如通过使适量的十二烷基苯磺酸钠等分散剂溶解在水中,可得到粗粉均匀地分散的水性浆液。通过用高压均质机处理该水性浆液,将水性浆液中的粗粉微粒化,得到含有体积平均粒径0.4~1.0μm左右的微粒的水性浆液。将该水性浆液进行加热,使微粒凝聚,使微粒之间熔融而结合,由此得到具有所希望的体积平均粒径及平均圆形度的调色剂。
体积平均粒径及平均圆形度例如可以通过适当选择微粒的水性浆液的加热温度及加热时间而使其成为所希望的值。加热温度可从粘合树脂的软化温度以上且低于粘合树脂的热分解温度的温度范围适当选择。在加热时间相同时,通常加热温度越高,所得到的调色剂的体积平均粒径越大。
作为高压均质机,已知有市售品。作为高压均质机的市售品,可列举例如:マイクロフルイダイザ一(商品名,マイクロフルデイクス(Microfluidics)公司制造)、ナノマイザ一(商品名,ナノマイザ一公司制造)、アルテイマイザ一(商品名,株式会社スギノマシン制造)等腔式高压均质机,高压均质机(商品名,ラニ一(Rannie)公司制造)、高压均质机(商品名,三丸机械工业株式会社制造)、高压均质机(商品名,株式会社イズミフ一ドマシナリ制造)、NANO3000(商品名,株式会社美粒制造)等。
也可以对如上制成的调色剂施行球化处理,作为进行球化的装置,可列举冲击式球化装置及热风式球化装置。作为冲击式球化装置,也可以使用市售的冲击式球化装置,可以使用例如フアカルテイ(商品名,ホソカワミクロン株式会社制造)、ハイブリダイゼ一シヨンシステム(商品名,株式会社奈良机械制作所制造)等。另外,作为热风式球化装置,可以使用例如表面改質機メテオレインボ一(商品名,日本ニユ一マチツク工业株式会社制造)等。
[含硅元素氧化物微粒]
含硅元素氧化物微粒可用作外添加剂,担负提高粉体流动性、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。
含硅元素氧化物微粒的平均一次粒径为70nm以上、150nm以下,并且含水量为2.0重量%以下,优选为1.5重量%以下,进一步优选为1.0重量%以下。
由于平均一次粒径为70nm以上、150nm以下,因此,在感光体滚筒及转印带表面和调色剂之间垫隔效果起作用,调色剂不容易附着在感光体滚筒或转印带上,因此,可以长期确保清洁性。并且由于防止耐刷试验中调色剂比电荷量的降低,因此带电稳定性优良。因此,具有抑制印刷图像的画质降低及降低调色剂的机内飞散量的效果。另外,通过降低小粒径侧的含硅元素氧化物微粒量也具有可以确保定影性的效果。
由于含水量为2.0重量%以下,因此,可以防止带电的电荷通过含硅元素氧化物微粒泄漏于载体表面,防止调色剂比电荷量的降低。
另外,氧化物微粒通过含有硅元素,可以适当调节带电性,进一步提高调色剂的带电稳定性。
当平均一次粒径低于70nm时,不仅不能确保清洁性,而且平均一次粒径为30nm以下的小粒径微粒增加,阻碍定影性能。当平均一次粒径超过150nm时,大粒径粒子增加,产生调色剂和载体的接触障碍,调色剂比电荷量降低。
当含水量超过2.0重量%时,由于带电的电荷通过含硅元素氧化物微粒泄漏于载体表面,因此调色剂比电荷量降低。
平均一次粒径可以通过利用动态光散射的粒径分布测定装置、例如DLS-800(商品名,株式会社大塚电子制)及コ一ルタ一N4(商品名,コ一ルタ一エレクトロニクス公司制造)进行测定,但由于解离疏水化处理后的粒子的二次凝聚困难,因此,优选通过对利用扫描型电子显微镜(SEM;Scanning Electron Microscope)或透射型电子显微镜(TEM;Transmission Electron Microscope)得到的照片图像进行图像分析来直接求出。
另外,含水量由使用卡尔-菲舍尔水含量测定装置(例如,商品名:CA-100、三菱化学株式会社制造)、在105℃下加热而产生的含水量算出。
含硅元素氧化物微粒的粒度分布优选为单分散。由于小粒径侧及大粒径侧的含硅元素氧化物微粒数降低,因此,可确保感光体滚筒及转印带等的清洁性,并且防止耐刷试验中调色剂的比电荷量的降低,因此,带电稳定性优良。特别是通过降低小粒径侧的含硅元素氧化物微粒量还具有可以确保定影性的效果。
当为含有小粒径侧的含硅元素氧化物微粒的双分散时,定影性变差,特别是为含有平均一次粒径为150nm以上的大粒径侧的含硅元素氧化物微粒的双分散的情况时,产生调色剂带电不良。
在此,粒度分布通过分析用电子显微镜摄影成的图像来求出。
含硅元素氧化物微粒的比表面积优选为20m2/g以上、50m2/g以下。由于确保了感光体滚筒及转印带等的清洁性,并且防止耐刷试验中调色剂的比电荷量的降低,因此,带电稳定性优良。特别是由于小粒径侧的含硅元素氧化物微粒量降低,因此可以确保定影性。
当比表面积低于20m2/g时,大粒径侧的含硅元素氧化物微粒量增加,因此,产生调色剂和载体的接触障碍,调色剂比电荷量降低。
当比表面积超过50m2/g时,小粒径侧的含硅元素氧化物微粒量增加,因此,调色剂定影性下降。
在此,BET比表面积用BET3点法进行测定,所述BET3点法由对相对压力3点的氮附着量求出倾斜度A,由BET式求出比表面积值。
本发明的含硅元素氧化物微粒的制造方法没有特别限制,可以通过公知的制造方法来得到。
含硅元素氧化物微粒可以通过溶胶凝胶法来制造。例如,通过水解/缩聚反应将由烷氧基硅烷构成的溶胶制成丧失了流动性的凝胶,将该凝胶过滤、离心分离后进行加热,蒸发除去溶剂。
烷氧基硅烷用通式R1 aSi(OR2)4-a表示(在此,R1、R2为碳原子数1~4的一价烃基,a为0~4的整数),可列举例如:四甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷、四丙氧基硅烷、四丁氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、甲基三丙氧基硅烷、甲基三丁氧基硅烷、乙基三甲氧基硅烷、乙基三乙氧基硅烷、乙基三丙氧基硅烷、乙基三丁氧基硅烷、丙基三甲氧基硅烷、丙基三乙氧基硅烷、丁基三甲氧基硅烷、丁基三乙氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷、二甲基二丙氧基硅烷、二甲基二丁氧基硅烷、二乙基二甲氧基硅烷、二乙基二乙氧基硅烷、二乙基二丙氧基硅烷、二乙基二丁氧基硅烷、二丙基二甲氧基硅烷、二丙基二乙氧基硅烷、二丁基二甲氧基硅烷、二丁基二乙氧基硅烷、三甲基甲氧基硅烷、三甲基乙氧基硅烷、三甲基丙氧基硅烷、三甲基丁氧基硅烷、三乙基甲氧基硅烷、三乙基乙氧基硅烷、三乙基丙氧基硅烷、三乙基丁氧基硅烷、三丙基甲氧基硅烷、三丙基乙氧基硅烷、三丁基甲氧基硅烷、三丁基乙氧基硅烷等,特别是更优选四甲氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷。
作为有机溶剂,可使用例如:甲醇、乙醇、1-丙醇、2-甲氧基乙醇、2-乙氧基乙醇、1-丁醇等醇。
作为水解的催化剂,可列举:氨、尿素、单胺等。
为了提高环境带电稳定性,优选对含硅元素氧化物微粒进行疏水化处理。由于确保了感光体滚筒及转印带等的清洁性,并且抑制高温高湿及低温低湿环境下的调色剂比电荷量变化,因此,带电稳定性优良。
作为疏水化处理剂,可列举例如:硅烷偶联剂、甲硅烷基化剂、具有氟化烷基的硅烷偶联剂、有机钛酸酯类偶联剂、铝类偶联剂、有机硅油、有机硅蜡等。
其中,特别优选表面导入R3 3SiO1/2单元并进行疏水化处理。R3为碳原子数1~8的一价烃基,可列举例如:甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、环己基、苯基、乙烯基、烯丙基等,特别优选甲基。
作为通式R3 3SiNHSiR3 3表示的硅氮烷化合物,可列举例如:六甲基二硅氮烷、六乙基二硅氮烷、六丙基二硅氮烷、六丁基二硅氮烷、六戊基二硅氮烷、六己基二硅氮烷、六环己基二硅氮烷、六苯基二硅氮烷、二乙烯基四甲基二硅氮烷等,从改性后的疏水性和其除去的容易程度来考虑,特别优选六甲基二硅氮烷。
疏水化处理没有特别限制,例如,疏水化处理可以按照公知的硅石微粉末的表面改性方法进行。在该方法中,可以通过如下操作来进行:在水的存在下、在气相、液相或固相中、在0~400℃下使硅氮烷化合物与烷氧基硅烷接触后,在50~400℃下进行加热,除去过量的硅氮烷化合物。
通过用燃烧器等进行加热,使含水量加热减量至2.0重量%以下,然后进行疏水化处理,由此得到含硅元素氧化物微粒。在调色剂粒子中外添加含硅元素氧化物微粒后进行水分的加热减量时,调色剂粒子由于热而熔化,因此,在外添加前预先对水分进行加热减量。
含硅元素氧化物微粒的制造方法并不限定于上述的溶胶凝胶法,含硅元素氧化物微粒也可以通过气相法(在氢氧火焰中使硅化合物及金属硅燃烧而进行制造的方法)来制造。
[平均一次粒径比含硅元素氧化物微粒小的微粒(微小粒子)]
另外,在本发明的调色剂中,除上述以外,优选至少含有1种以上平均一次粒径比含硅元素氧化物微粒小的微粒(下面,有时称为“微小粒子”)。通过并用含硅元素氧化物微粒和微小粒子,可以确保调色剂的流动性,可以加快显影剂中调色剂比电荷的上升,因此,印刷图像画质稳定。
作为微小粒子,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。这些微小粒子可以单独使用1种或者并用2种以上。
考虑调色剂粒子中需要的带电量、添加所引起的对感光体磨损的影响、调色剂的环境特性等,微小粒子的平均一次粒径优选为7~16nm。
平均一次粒径可以通过利用动态光散射的粒径分布测定装置、例如DLS-800(商品名,株式会社大塚电子制)及コ一ルタ一N4(商品名,コ一ルタ一エレクトロニクス公司制造)进行测定,但由于解离疏水化处理后的粒子的二次凝聚困难,因此,优选通过对利用扫描型电子显微镜(SEM)或透射型电子显微镜(TEM)得到的照片图像进行图像分析来直接求出。
[调色剂]
将调色剂粒子和含硅元素氧化物微粒混合,在调色剂粒子中外添加含硅元素氧化物调色剂微粒,得到调色剂。也可以与上述微小粒子一起混合。混合可以用任意方法进行,例如可以利用V混合机、亨舍尔混合机、螺旋叶片式搅拌机、混砂机等进行。
作为含硅元素氧化物微粒的添加量,考虑调色剂中需要的带电量、添加含硅元素氧化物微粒所引起的对感光体磨损的影响、调色剂的环境特性等,相对于调色剂粒子100重量份,优选为0.5重量份以上、3.0重量份以下。由于确保感光体滚筒及转印带等的清洁性,并且防止耐刷试验中调色剂比电荷量的降低,因此,带电稳定性优良。特别是由于降低小粒径侧的含硅元素氧化物微粒量,因此可以确保定影性。
当低于0.5重量份时,不能确保清洁性。当超过3.0重量份时,由于在调色剂和载体之间存在大量的含硅元素氧化物微粒,发生接触障碍而产生带电不良,因此,调色剂比电荷量降低,产生调色剂的机内飞散。
微小粒子的添加量,考虑调色剂中需要的带电量、添加所引起的对感光体磨损的影响、调色剂的环境特性等,相对于调色剂粒子100重量份,优选为2重量份以下。
本发明的调色剂的体积平均粒径优选为4~8μm。由于确保感光体滚筒及转印带等的清洁性,并且防止耐刷试验中调色剂比电荷量的降低,因此,带电稳定性优良。当调色剂的体积平均粒径低于4μm或超过8μm时,不能确保清洁性。
在此,体积平均粒径例如可以使用粒度分布测定装置(商品名:Multisizer2、ベツクマン·コ一ルタ一株式会社制造)进行测定,由试样粒子的体积粒度分布算出。
如上操作得到的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,也可以将在具有磁性的粒子上包覆了树脂的树脂包覆载体、或将具有磁性的粒子分散在树脂中而形成的树脂分散型载体等作为载体使用。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。
载体的形状优选球形或扁平形。另外,载体的粒径没有特别的限制,但考虑到高画质化,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轻敲后,在被堵塞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电场的电压时的电流值。当电阻率低时,在显影套筒上施加有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,在显影辊为一般的磁通密度的条件下,当其低于10emu/g时,磁性的束缚力不起作用,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,难以保持与图像载体的非接触状态。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,如果以树脂包覆载体(密度5~8g/cm2)为例,则优选以在显影剂中包含显影剂总量的2~30重量%、优选2~20重量%的调色剂的方式使用调色剂。另外,在双组分显影剂中,调色剂的载体的覆盖率优选为40~80%。
图1是示意地表示本发明的图像形成装置1的构成的图。图像形成装置1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,具有复印机方式、打印方式及FAX方式这样的三种印刷方式,根据来自未图示的操作部的操作输入、来自使用个人计算机、便携式终端装置、信息记录存储介质、存储装置的外部设备的印刷作业的接受等,由未图示的控制部选择印刷方式。图像形成装置1包含调色剂像形成部2、转印部3、定影部4、记录介质供给部5和排出部6。为了与彩色图像信息中所含有的黑(b)、青(c)、洋红(m)及黄(y)各颜色的图像信息相对应,构成调色剂像形成部2的各构件及转印部3中所含有的一部分构件分别设置4个。在此,根据各颜色分别设置的4个各构件,将表示各颜色的字母附加在参照标号的末尾来进行区别,总称的情况仅用参照标号表示。
调色剂像形成部2包含感光体滚筒11、带电部12、曝光单元13、显影装置14和清洁单元15。带电部12、显影装置14及清洁单元15在感光体滚筒11周围以该顺序配置。带电部12配置在显影装置14及清洁单元15的垂直方向下方。
感光体滚筒11通过未图示的驱动部,绕轴线可旋转驱动地被支撑,是包含未图示的导电性基体和在导电性基体的表面形成的感光层的潜像载体。导电性基体可以采用各种形状,可列举例如:圆筒状、圆柱状、薄膜片状等,其中优选圆筒状。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,作为导电性薄膜中的导电性层的形成方法,优选蒸镀、涂敷等。
感光层通过例如将包含电荷产生物质的电荷发生层和包含电荷输送物质的电荷输送层层压来形成。此时,优选在导电性基体和电荷发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,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,将感光层表面平滑化,防止反复使用时的感光层的带电性的变差,提高至少在低温环境下或低湿环境下的任意一种条件下的感光层的带电特性。另外,也可以是在最上层上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。
电荷发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、卤化非金属酞菁等酞菁类颜料;具有方酸菁色素(スクエアリウム色素)、甘菊蓝色素(アズレニウム系色素)、噻喃色素、具有咔唑骨架、苯乙烯基二苯乙烯骨架、三苯基胺骨架、二苯并噻吩骨架、噁二唑骨架、芴酮骨架、二茋骨架、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。在这些偶氮颜料中,非金属酞菁颜料、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,优选相对于电荷发生层中的粘合树脂100重量份为5~500重量份,进一步优选为10~200重量份。
作为电荷发生层用的粘合树脂,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-乙酸乙烯酯共聚物树脂、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种或者并用2种以上。
电荷发生层可以通过如下方法形成:将电荷产生物质及粘合树脂以及根据需要的增塑剂、增敏剂等各适量,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,制备电荷发生层涂液,将该电荷发生层涂液涂敷在导电性基体表面并进行干燥。这样得到的电荷发生层的膜厚没有特别限制,优选为0.05~5μm,进一步优选为0.1~2.5μm。
层压在电荷发生层的上面的电荷输送层,以具有接受由电荷产生物质产生的电荷并进行输送的能力的电荷输送物质及电荷输送层用的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(ポリ-γ-カルバゾリルエチルグルタメ一ト)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、茋类化合物、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10~300重量份,进一步优选为30~150重量份。
作为电荷输送层用的粘合树脂,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、苯酚树脂、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,优选以双酚Z作为单体成分含有的聚碳酸酯(以后,称为“双酚Z型聚碳酸酯”)、双酚Z型聚碳酸酯和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种或者并用2种以上。抗氧化剂的含量没有特别限制,为构成电荷输送层的成分的总量的0.01%~10重量%,优选为0.05%~5重量%。
电荷输送层可以通过如下方法形成:将电荷输送物质及粘合树脂以及根据需要的抗氧化剂、增塑剂、增敏剂等各适量,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发生层表面,并进行干燥。这样得到的电荷发生层的膜厚没有特别限制,优选为10~50μm,进一步优选为15~40μm。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发生层及电荷输送层的情况相同。
在本实施方式中,使用形成使用如上所述的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,替代该感光体滚筒,可以使用形成使用硅等的无机感光层的感光体滚筒。
带电部12以面向感光体滚筒11、沿感光体滚筒11的长度方向、且与感光体滚筒11表面具有间隙而隔离的方式配置,使感光体滚筒11以规定的极性及电位带电。在带电部12中,可以使用带电刷型带电器、充电器型带电器、锯齿型带电器、离子产生装置等。在本实施方式中,带电部12以与感光体滚筒11表面隔离的方式设置,但是,并不限定于该设置。例如,作为带电部12可以使用带电辊,且以带电辊和感光体滚筒11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。
曝光单元13以如下方式配置:与从曝光单元13射出的各色信息相对应的光,通过带电部12和显影装置14之间,照射到感光体滚筒11的表面。曝光单元13在该单元内将图像信息变换为与b、c、m、y各色信息相对应的光,对通过带电部12以同样的电位带电的感光体滚筒11表面,用与各色信息相对应的光进行曝光,在该表面形成静电潜像。在曝光单元13中,可以使用例如设有激光照射部及多个反射镜的激光扫描装置。此外,也可以使用适当组合有LED(Light Emitting Diode)阵列、液晶开关和光源的单元。
图2是示意地表示显影装置14的构成的图。显影装置14包含显影槽20和调色剂送料斗21。显影槽20是如下容器状构件:该容器状构件以面向感光体滚筒11表面的方式配置,将调色剂供给到形成于感光体滚筒11表面的静电潜像而进行显影,形成作为可见像的调色剂像。显影槽20在其内部空间收容调色剂,且收容并旋转自由地支撑显影辊22、供给辊23、搅拌辊24等辊构件或螺旋构件。在显影槽20的面向感光体滚筒11的侧面形成开口部,在隔着该开口部与感光体滚筒11相对的位置可旋转驱动地设置有显影辊22。显影辊22是在其与感光体滚筒11的压接部或最接近部将调色剂供给到感光体滚筒11表面的静电潜像的辊状构件。在供给调色剂时,在显影辊22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22表面的调色剂顺利地供给静电潜像。而且,通过改变显影偏压值,可以控制供给静电潜像的调色剂量(调色剂附着量)。供给辊23是面向显影辊22并可旋转驱动地设置的辊状构件,其将调色剂供给到显影辊22周围。搅拌辊24是面向供给辊23并可旋转驱动地设置的辊状构件,其将由调色剂送料斗21新供给到显影槽20内的调色剂送到供给辊23周围。调色剂送料斗21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20的垂直方向上部的调色剂接收口的方式设置,根据显影槽20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21,以由各色调色剂盒直接补充调色剂的方式构成。
清洁单元15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11表面的调色剂,使感光体滚筒11表面清洁化。在清洁单元15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11,主要使用有机感光体滚筒,有机感光体滚筒的表面是以树脂成分为主体的,因此,由于由带电部12的电晕放电产生的臭氧的化学作用,表面容易变差。于是,变差了的表面部分受到清洁单元15产生的摩擦作用而磨损,从而慢慢地可靠地被除去。因此,由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操作产生的带电电位。在本实施方式中虽然设置清洁单元15,但是,并不限定于此,也可以不设置清洁单元15。
利用调色剂像形成部2,在通过带电部12而处于均匀的带电状态的感光体滚筒11的表面上,从曝光单元13照射对应于图像信息的信号光,形成静电潜像,其中由显影装置14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25上,然后,用清洁单元15除去残留于感光体滚筒11表面的调色剂。反复进行该一系列的调色剂像形成的操作。
转印部3配置在感光体滚筒11的上方,包含中间转印带25、驱动辊26、从动辊27、中间转印辊28(b、c、m、y)、转印带清洁单元29和转印辊30。中间转印带25是被驱动辊26和从动辊27涨紧设置并形成环状的移动路径的环带状构件,以向箭头B的方向旋转驱动。中间转印带25在与感光体滚筒11接触并且通过感光体滚筒11时,由隔着中间转印带25与感光体滚筒11相对配置的中间转印辊28,施加与感光体滚筒11表面的调色剂的带电极性相反极性的转印偏压,形成在感光体滚筒11表面的调色剂像被转印到中间转印带25上。全彩色图像的情况是由各感光体滚筒11所形成的各色的调色剂图像,依次转印并重叠在中间转印带25上,由此形成全彩色调色剂像。驱动辊26通过未图示的驱动部绕其轴线可旋转地设置,通过该旋转驱动,使中间转印带25向箭头B方向旋转。从动辊27设置为可随着驱动辊26的旋转驱动而从动旋转,赋予中间转印带25一定的张力,以使中间转印带25不松弛。中间转印辊28隔着中间转印带25压接在感光体滚筒11上,并且通过未图示的驱动部绕其轴线可旋转驱动地设置。如上所述,中间转印辊28与施加转印偏压的未图示的电源连接,具有将感光体滚筒11表面的调色剂像转印到中间转印带25上的功能。
转印带清洁单元29以隔着中间转印带25与从动辊27相对、并与中间转印带25的外周面接触的方式设置。通过与感光体滚筒11的接触而残留的附着在中间转印带25上没有被转印到记录介质上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29除去并回收中间转印带25表面的残留调色剂。转印辊30隔着中间转印带25压接在驱动辊26上,通过未图示的驱动部绕其轴线可旋转驱动地设置。在转印辊30和驱动辊26的压接部(转印夹持部),由中间转印带25担载并输送过来的调色剂像转印到由后述的记录介质供给部5送来的记录介质上。担载调色剂像的记录介质被送给定影部4。利用转印部3,在感光体滚筒11和中间转印辊28的压接部,由感光体滚筒11转印到中间转印带25上的调色剂像通过中间转印带25向箭头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4在比转印部3更靠近记录介质的输送方向下游侧设置,包括定影辊31和加压辊32。定影辊31通过未图示的驱动部可旋转驱动地设置,将担载在记录介质上的构成未定影调色剂像的调色剂加热熔融而定影在记录介质上。在定影辊31的内部设有未图示的加热部。加热部对定影辊31进行加热,以使定影辊31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。加热部由定影条件控制部来控制。在定影辊31表面附近设有温度检测传感器,检测定影辊31的表面温度。温度检测传感器的检测结果被输入到后述的控制单元的存储部。定影条件控制部基于被输入到存储部的检测结果而控制加热部的动作。加压辊32以与定影辊31压接的方式设置,且可随着定影辊31的旋转驱动从动旋转地支撑。加压辊32在利用定影辊31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31和加压辊32的压接部为定影夹持部。利用定影部4,在转印部3中,转印有调色剂像的记录介质被定影辊31和加压辊32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5包括自动送纸盒35、捡拾辊36、输送辊37和对齐辊38和手动送纸盒39。自动送纸盒35设置在图像形成装置的垂直方向下部,是贮存记录介质的容器状构件。在记录介质中,有普通纸、彩色复印用纸、高射投影机用片材、明信片等。捡拾辊36每次取出1张自动送纸盒35中所贮存的记录介质,送给用纸输送路径S1。输送辊37是以相互压接的方式设置的一对辊构件,用于向对齐辊38输送记录介质。对齐辊38是以相互压接的方式设置的一对辊构件,将由输送辊37送来的记录介质与中间转印带25担载的调色剂像被输送到转印夹持部同步地送给转印夹持部。手动送纸盒39是为了将与自动送纸盒35中所贮存的记录介质不同的记录介质、即具有任意尺寸的记录介质放入图像形成装置内而贮存记录介质的装置,由手动送纸盒39放入的记录介质利用输送辊37通过用纸输送路径S2内,送给对齐辊38。利用记录介质供给部5,将由自动送纸盒35或手动送纸盒39供给的每次1张的记录介质与中间转印带25担载的调色剂像被输送到转印夹持部同步地送给转印夹持部。
排出口6包括输送辊37、排出辊40和排出盒41。输送辊37在用纸输送方向上设置在比定影夹持部的更下游侧,向排出辊40输送由定影部4定影图像后的记录介质。排出辊40将图像被定影后的记录介质排出到设置在图像形成装置的垂直方向上面的排出盒41中。排出盒41贮存图像被定影后的记录介质。
图像形成装置包括没有图示的控制单元。控制单元例如设置在图像形成装置的内部空间的上部,包括存储部、运算部和控制部。向控制单元的存储部输入通过配置在图像形成装置的上面的没有图示的操作面板的各种设定值、来自配置在图像形成装置内部的各处的没有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。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。在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、数码照相机、电视接收机、录像机、DVD(Digital Versatile 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、CentralProcessing Unit)的微型计算机、微处理器等实现的处理电路。控制单元与上述处理电路都含有主电源,电源不仅对控制单元、而且也对图像形成装置内部的各装置供给电力。
通过使用本发明的调色剂、双组分显影剂、显影装置、图像形成装置进行图像形成,不会引起由流动性不良导致的画质降低,能够形成高精细且高分辨率的高画质图像。
[实施例]
下面,列举实施例及比较例,具体地说明本发明,但本发明只要不超出其主旨,就没有特别限定。在本实施例中,作为调色剂,例示了品红调色剂。这是因为,作为着色剂,在品红中包含所述的C.I.颜料红57∶1,但可以通过包含前面例示的各种着色剂代替该着色剂同样地来实施。
在下文中,“份”及“%”只要没有特别说明,分别是指“重量份”及“重量%”。需要说明的是,在实施例及比较例中,调色剂等的物性值如下进行测定。
[体积平均粒径及变异系数(CV值)]
在50ml电解液(商品名:ISOTON-II、贝克曼库尔特株式会社制造)中加入20mg试样及1ml烷基醚硫酸酯钠,利用超声波分散器(商品名:UH-50、株式会社エスエムテ一制),以超声波频率20kHz进行3分钟分散处理,制备测定用试样。对该测定用试样使用粒度分布测定装置(商品名:Multisizer3、贝克曼库尔特株式会社制造),在孔径100μm、测定粒子数为50000计数的条件下进行测定,由试样粒子的体积粒度分布求出体积平均粒径。另外,基于体积平均粒径及其标准偏差,由下述式(1)算出调色剂的变异系数。
变异系数=标准偏差/体积平均粒径    …(1)
[粘合树脂的玻璃化转变温度(Tg)]
使用差示扫描热量计(商品名:DSC220、セイコ一电子工业株式会社制造),根据日本工业规格(JIS)K7121-1987,以每分钟10℃的升温速度对1g试样进行加热,测定DSC曲线。将相当于所得DSC曲线的玻璃化转变的吸热峰的高温侧的基线向低温侧延伸的直线、与在相对于峰上升部分至顶点的曲线在斜率最大的点引出的切线的交点的温度作为玻璃化转变温度(Tg)而求得。
[粘合树脂的软化温度(Tm)]
在流动特性评价装置(商品名:流动测试仪CFT-100C、株式会社岛津制作所制造)中,对1g试样给予10kgf/cm2(9.8×105Pa)载荷,以将其从模具(喷嘴口径1mm、长度1mm)挤出的方式设定,以每分钟6℃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。
[脱模剂的熔点]
使用差示扫描热量计(商品名:DSC220、セイコ一电子工业株式会社制造)重复进行2次使1g试样以每分钟10℃的升温速度从温度20℃升温至200℃、然后从200℃骤冷至20℃的操作,测定DSC曲线。求出在第2次操作中测定的DSC曲线的相当于熔化的吸热峰顶点的温度作为脱模剂的熔点。
[含硅元素氧化物微粒的平均一次粒径]
用扫描型电子显微镜(商品名:S-4300SE/N、株式会社日立ハイテクノロジ一ズ制造)将放大至50000倍的图像改变扫描型电子显微镜的视野,对100个粒子进行摄影,通过图像分析测定一次粒子的粒径。由得到的测定值算出平均一次粒径。
[含硅元素氧化物微粒的比表面积]
BET比表面积用BET 3点法进行测定,所述BET 3点法由对相对压力3点的氮吸附量求出倾斜度A、由BET式求出比表面积值。使用比表面积/细孔分布测定装置(商品名:NOVAe 4200e、ユアサアイオニクス株式会社制造)进行测定。
[含硅元素氧化物微粒的含水量]
使用卡尔-菲舍尔水含量测定装置(商品名:CA-100、三菱化学株式会社制造)进行测定。加热温度设定为105℃。
(预先研究)
关于含硅元素氧化物微粒,对使用干式法制成的含硅元素氧化物微粒(实施例A~C)和使用湿式法(溶胶凝胶法或沉降法)制作且没有进行加热减量的含硅元素氧化物微粒(比较例A为溶胶凝胶法,比较例B为沉降法)测定含水量。
表1表示实施例A~C及比较例A、B的含硅元素氧化物微粒的平均一次粒径及含水量测定结果。
[表1]
  粒径(nm)   含水量(g)  测定量(g)   含水率(%)   加热温度(℃)
 实施例A   125   3.97×10-4  0.5883   0.067   105
 实施例B   90   1.37×10-4  0.4522   0.030   105
 实施例C   40   5.44×10-4  0.5368   0.101   105
 比较例A   120   2.49×10-2  0.3174   7.857   105
 比较例B   110   8.71×10-3  0.1777   4.901   105
使用干式法制成的含硅元素氧化物微粒(实施例A~C)与平均一次粒径无关,含水率降低。使用湿式法(溶胶凝胶法或沉降法)制作且没有进行加热减量的含硅元素氧化物微粒(比较例A、B),含水率为4~8%。当进行加热减量时(干式法),即使平均一次粒径为100nm左右的含硅元素氧化物微粒(实施例A、B),含水量也减少到0.1%以下。
由此可知,本发明的平均一次粒径为70nm以上、150nm以下的含硅元素氧化物微粒,如果不对使用湿式法(溶胶凝胶法或沉降法)制作的含硅元素氧化物微粒进行加热减量,则含水率(含水量)不能达到2.0%以下。
(调色剂粒子a的制作)
利用亨舍尔混合机将聚酯树脂(粘合树脂,商品名:“タフトン”TTR-5、花王株式会社制造、玻璃化转变温度(Tg)60℃、软化温度(Tm):100℃)83份、母料(含有40%的C.I.颜料红57∶1)12份、巴西棕榈蜡(脱模剂、商品名:REFINED CARNAUBA WAX、株式会社加藤洋行制造、熔点83℃)3份、烷基水杨酸金属盐(电荷控制剂、商品名:BONTRON E-84、オリエント化学株式会社制造)2份混合10分钟后,用双螺杆挤出机(商品名:PCM65、株式会社池贝制造)进行熔融混炼。用切碎机(商品名:VM-16、オリエント株式会社制造)进行粗粉碎,用流化床式气流磨进行微粉碎后,用旋转式筛分机筛分除去过粉碎调色剂,得到体积平均粒径为6.0μm的调色剂粒子a。
(调色剂粒子b的制作)
除改变筛分条件之外,与调色剂粒子a同样地操作,得到体积平均粒径为5.5μm的调色剂粒子b。
(调色剂粒子c的制作)
除改变筛分条件之外,与调色剂粒子a同样地操作,得到体积平均粒径为6.7μm的调色剂粒子c。
(含硅元素氧化物微粒A的制作)
利用溶胶凝胶法制作。从在乙醇中利用硝酸使四甲氧基硅烷水解并使其进行缩合反应而得到的硅溶胶悬浮液除去溶剂后,进行干燥、粒化,对得到的粒子(含水量:3~15%)在1000℃下进行加热减量至含水量为2.0%,用硅烷偶联剂进行疏水化处理,得到平均一次粒径70nm(比表面积:45m2/g)、含水量2.0%的含硅元素氧化物微粒A。
(含硅元素氧化物微粒B的制作)
改变粒化条件,在1000℃下进行加热减量至含水量为0.5%,除此之外,与含硅元素氧化物微粒A同样地操作,得到平均一次粒径100nm(比表面积:40m2/g)、含水量0.5%的含硅元素氧化物微粒B。
(含硅元素氧化物微粒C的制作)
除改变粒化条件之外,与含硅元素氧化物微粒B同样地操作,得到平均一次粒径为70nm(比表面积:45m2/g)、含水量0.5%的含硅元素氧化物微粒C。
(含硅元素氧化物微粒D的制作)
在1000℃下进行加热减量至含水量为1.0%,除此之外,与含硅元素氧化物微粒B同样地操作,得到平均一次粒径为100nm(比表面积:40m2/g)、含水量1.0%的含硅元素氧化物微粒D。
(含硅元素氧化物微粒E的制作)
除改变粒化条件之外,与含硅元素氧化物微粒D同样地操作,得到平均一次粒径为120nm(比表面积:25m2/g)、含水量1.0%的含硅元素氧化物微粒E。
(含硅元素氧化物微粒F的制作)
在1000℃下进行加热减量至含水量为2.0%,除此之外,与含硅元素氧化物微粒A同样地操作,得到平均一次粒径为70nm(比表面积:45m2/g)、含水量2.0%的含硅元素氧化物微粒F。
(含硅元素氧化物微粒G的制作)
在1000℃下进行加热减量至含水量为2.0%,除此之外,与含硅元素氧化物微粒B同样地操作,得到平均一次粒径为100nm(比表面积:40m2/g)、含水量2.0%的含硅元素氧化物微粒G。
(含硅元素氧化物微粒H的制作)
在1000℃下进行加热减量至含水量为2.0%,除此之外,与含硅元素氧化物微粒E同样地操作,得到平均一次粒径为120nm(比表面积:25m2/g)、含水量2.0%的含硅元素氧化物微粒H。
(含硅元素氧化物微粒I的制作)
除改变粒化条件之外,与含硅元素氧化物微粒D同样地操作,得到平均一次粒径为90nm(比表面积:34m2/g)、含水量1.0%的含硅元素氧化物微粒I。
(含硅元素氧化物微粒J的制作)
对利用干式法得到的粒子,用硅烷偶联剂施行疏水化处理,得到平均一次粒径为90nm(比表面积:34m2/g)、含水量1.5%的含硅元素氧化物微粒J。
(含硅元素氧化物微粒K的制作)
对利用沉淀法(使硅酸钠水溶液和硫酸进行中和反应,得到硅石浆液,然后过滤、水洗及干燥,进而在必要的情况下进行适当的粉碎的方法)得到的粒子在1000℃下进行加热减量至含水量为1.5%,除此之外,与含硅元素氧化物微粒I同样地操作,得到平均一次粒径为90nm(比表面积:34m2/g)、含水量1.5%的含硅元素氧化物微粒K。
(含硅元素氧化物微粒L的制作)
用两种疏水化处理剂(六甲基二硅氮烷及三甲基氯硅烷)实施疏水化处理,在1000℃下进行加热减量至含水量为1.5%,除此之外,与含硅元素氧化物微粒I同样地操作,得到平均一次粒径为90nm(比表面积:34m2/g)、含水量1.5%的含硅元素氧化物微粒L。
(含硅元素氧化物微粒M的制作)
除不进行加热减量之外,与含硅元素氧化物微粒A同样地操作,得到平均一次粒径为110nm(比表面积:25m2/g)、含水量9%的含硅元素氧化物微粒M。
(含硅元素氧化物微粒N的制作)
除改变粒化条件之外,与含硅元素氧化物微粒A同样地操作,得到平均一次粒径为50nm(比表面积:50m2/g)、含水量2.0%的含硅元素氧化物微粒N。
(含硅元素氧化物微粒P的制作)
除改变粒化条件之外,与含硅元素氧化物微粒A同样地操作,得到平均一次粒径为175nm(比表面积:17m2/g)、含水量2.0%的含硅元素氧化物微粒P。
(调色剂的制作)
[实施例1]
相对于100份体积平均粒径6.0μm的调色剂粒子a,添加1.0份平均一次粒径为12nm的硅石微粒(商品名:RX-200、デグサ公司制造)后,添加1.0份含硅元素氧化物微粒A,用亨舍尔混合机(商品名:三井FM混合机、三井矿山株式会社制造)混合2分钟,由此得到实施例1的调色剂。
[实施例2]
除添加1.0份含硅元素氧化物微粒B之外,与实施例1同样地操作,得到实施例2的调色剂。
[实施例3]
除添加1.0份含硅元素氧化物微粒C之外,与实施例1同样地操作,得到实施例3的调色剂。
[实施例4]
除添加1.0份含硅元素氧化物微粒D之外,与实施例1同样地操作,得到实施例4的调色剂。
[实施例5]
除添加1.0份含硅元素氧化物微粒E之外,与实施例1同样地操作,得到实施例5的调色剂。
[实施例6]
除添加1.0份含硅元素氧化物微粒F之外,与实施例1同样地操作,得到实施例6的调色剂。
[实施例7]
除添加1.0份含硅元素氧化物微粒G之外,与实施例1同样地操作,得到实施例7的调色剂。
[实施例8]
除添加1.0份含硅元素氧化物微粒H之外,与实施例1同样地操作,得到实施例8的调色剂。
[实施例9]
除添加1.0份含硅元素氧化物微粒I之外,与实施例1同样地操作,得到实施例9的调色剂。
[实施例10]
除添加1.0份含硅元素氧化物微粒J之外,与实施例1同样地操作,得到实施例10的调色剂。
[实施例11]
除添加1.0份含硅元素氧化物微粒K之外,与实施例1同样地操作,得到实施例11的调色剂。
[实施例12]
除添加1.0份含硅元素氧化物微粒L之外,与实施例1同样地操作,得到实施例12的调色剂。
[实施例13]
除添加0.5份含硅元素氧化物微粒A之外,与实施例1同样地操作,得到实施例13的调色剂。
[实施例14]
除添加1.5份含硅元素氧化物微粒A之外,与实施例1同样地操作,得到实施例14的调色剂。
[实施例15]
除添加2.0份含硅元素氧化物微粒A之外,与实施例1同样地操作,得到实施例15的调色剂。
[实施例16]
除添加3.0份含硅元素氧化物微粒A之外,与实施例1同样地操作,得到实施例16的调色剂。
[实施例17]
在外添加1.0份平均一次粒径为14nm的二氧化钛微粒(商品名:NKT-90、デグサ公司制造)后,添加1.0份含硅元素氧化物微粒A,除此之外,与实施例1同样地操作,得到实施例17的调色剂。
[实施例18]
将调色剂粒子a变为调色剂粒子b,添加1.1份含硅元素氧化物微粒A,除此之外,与实施例1同样地操作,得到实施例18的调色剂。
[实施例19]
将调色剂粒子a变为调色剂粒子c,添加0.9份含硅元素氧化物微粒A,除此之外,与实施例1同样地操作,得到实施例19的调色剂。
[比较例1]
除添加1.0份含硅元素氧化物微粒M之外,与实施例1同样地操作,得到比较例1的调色剂。
[比较例2]
除添加1.0份含硅元素氧化物微粒N之外,与实施例1同样地操作,得到比较例2的调色剂。
[比较例3]
除添加1.0份含硅元素氧化物微粒P之外,与实施例1同样地操作,得到比较例3的调色剂。
将实施例1~19及比较例1~3的调色剂的物性总结于表2中。
[表2]
Figure G2008102102555D00391
(双组分显影剂的制作)
使用体积平均粒径45μm的铁素体芯载体作为载体,以实施例及比较例的调色剂对载体的包覆率为60%的方式,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40分钟,制作含有实施例1~19及比较例1~3的调色剂的双组分显影剂。
(评价)
使用包含实施例1~19及比较例1~3的调色剂的双组分显影剂,进行以下的评价。
[漏白]
将双组分显影剂填充于市售复印机(商品名:MX-3500、夏普株式会社制造)中,以使附着量为0.4mg/cm2的方式进行调整,形成3×5孤立点的图像。所谓3×5孤立点的图像是指,在600dpi(dot per inch)中,纵3点、横3点大小的多个点部以相邻点部之间的间隔为5点的方式形成的图像。将形成的图像用显微镜(商品名:VHX-600、株式会社キ一エンス制造)放大100倍显示于监视器,确认70个3×5孤立点中发生漏白的个数。评价标准如下。
◎:发生漏白的个数为3个以下。
○:发生漏白的个数为4~6个。
△:发生漏白的个数为7~10个。
×:发生漏白的个数为11个以上。
[分辨率]
利用上述复印机,将图像浓度为0.3、直径5mm的半色调图像,在图像浓度为0.3以上、0.5以下可以复印的条件下,复印线宽准确地为100μm的细线的原始图像形成的原稿,将由此得到的复印图像作为测定用样品。由将该测定用样品用粒子分析仪(商品名:ル一ゼツクス450、株式会社ニレコ制造)放大100倍的监视器图像,利用指示器测定形成于测定样品的细线的线宽。图像浓度是利用反射浓度计(商品名:RD-918、マクベス株式会社制造)测定的光学反射浓度。由于细线上有凹凸,线宽因测定位置而异,因此,取多个测定位置中测定的线宽的平均值,将该线宽作为测定用样品的线宽。用测定用样品的线宽除以原稿的线宽100μm,将得到的值乘以100作为细线重现性的值而得到。该细线重现性的值越接近100,表示细线的重现性越好,分辨率越优良。评价标准如下。
◎:细线重现性的值为100以上且低于105。
○:细线重现性的值为105以上且低于115。
△:细线重现性的值为115以上且低于125。
×:细线重现性的值为125以上。
[转印效率]
转印效率是在1次转印中由感光体滚筒表面转印到中间转印带的调色剂的比例,将转印前的感光体滚筒中存在的调色剂量作为100%进行计算。通过使用带电量测定装置(商品名:210HS-2A、トレツク·ジヤパン株式会社制造)吸引转印前的感光体滚筒中存在的调色剂,并测定该吸引的调色剂的量,由此得到转印前的感光体滚筒中存在的调色剂量。另外,转印到中间转印带的调色剂的量也同样地得到。评价标准如下。
◎:转印效率为95%以上。
○:转印效率为90%以上且低于95%。
△:转印效率为85%以上且低于90%。
×:转印效率低于85%。
[清洁性]
调整市售复印机(商品名:MX-3500G、夏普株式会社制造)具有的清洁装置的清洁刀片与感光体滚筒接触的压力即清洁刀片压力,以使初期线压为25gf/cm(2.45×10-1N/cm)。将包含由实施例及比较例得到的调色剂的双组分显影剂填充于该复印机,在温度25℃、相对湿度50%的常温常湿环境中,将夏普株式会社制造的文字测试图在10万张记录纸上形成,确认其清洁性。
清洁性通过如下方法评价:通过在图像形成前(初期)、印字5,000张(5K张)后、印字10,000张(10K张)后的各个阶段中目测确认形成的图像,试验图像部和非图像部的边界部的鲜明度及因调色剂向感光体滚筒的旋转方向泄漏而形成的黑条纹的有无,进而利用后述的测定器求出灰雾量Wk,评价清洁性。形成图像的灰雾量Wk是使用色差计(商品名:Z-∑90 Color Measuring System、日本电色工业株式会社制造)测定反射浓度、如下操作而求出的。首先,测定图像形成前的记录纸的反射平均浓度Wr。接着,对该记录部,形成图像,测定图像形成部、记录纸的白地部分各处的反射浓度。根据判断为灰雾量最多的部分、即白地部分且浓度最浓的部分的反射浓度Ws和上述Wr,将通过下述式(2)求出的值定义为灰雾量Wk(%)。评价标准如下。
Wk(%)=100×(Ws-Wr)/Wr    ……(2)
◎:非常良好。鲜明度良好没有黑条纹。灰雾量Wk低于3%。
○:良好。鲜明度良好没有黑条纹。灰雾量Wk为3%以上且低于5%。
△:可以实际使用。鲜明度为不影响实际使用的水平,黑条纹的长度为2.0mm以下且为5个以下。灰雾量Wk为5%以上且低于10%。
×:不可实际使用。鲜明度影响实际使用。黑条纹长度超过2.0mm或黑条纹为6个以上的至少任意一种情况。灰雾量Wk为10%以上。
[带电稳定性]
将调色剂5份和体积平均粒径为45μm的铁素体芯载体95份分别混合,在温度25℃、相对湿度50%的常温常湿环境中,用台式球磨机(东京硝子器械株式会社制造)搅拌30分钟,然后测定初期的调色剂的带电量。另外,利用包含实施例及比较例的调色剂的双组分显影剂,用市售复印机(商品名:MX-3500、夏普株式会社制造)将印字率为5%的测试图印10,000张后,测定调色剂的带电量。
调色剂的带电量测定是用带电量测定装置(商品名:210HS-2A、トレツク·ジヤパン株式会社制造)如下进行的。将从球磨机内采集的铁素体粒子和调色剂的混合物装入底部具备795目的导电性筛的金属制容器中,用吸引机以吸引压250mmHg只吸引调色剂,由吸引前的混合物重量与吸引后的混合物重量的重量差和与容器连接的电容器极板间的电位差求出调色剂的带电量。将初期的调色剂带电量设定为Qini、印字10,000张后的调色剂带电量设定为Q,如下述式(3)求出调色剂的带电量衰减率。
带电量衰减率=100×(Q-Qini)/Qini    ……(3)
评价标准如下。该衰减率越低越稳定。
◎:带电量衰减率低于5%。
○:带电量衰减率为5%以上且低于10%。
△:带电量衰减率为10%以上且低于15%。
×:带电量衰减率为15%以上。
[综合评价]
综合评价的评价标准如下。
◎:非常良好。评价结果没有×及△。
○:良好。评价结果没有×,△为1个以上3个以下。
△:可以实际使用。评价结果没有×,△为4个以上。
×:不良。评价结果有×。
将实施例1~19及比较例1~3的评价结果以及综合评价结果总结于表3。
[表3]
  漏白   分辨率   转印效果   清洁性   带电稳定性   综合
  实施例1   ◎   ○   ◎   ◎   ◎   ◎
  实施例2   ◎   ○   ◎   ◎   ◎   ◎
  实施例3   ◎   ○   ◎   ◎   ◎   ◎
  实施例4   ◎   ○   ◎   ◎   ◎   ◎
  实施例5   ◎   ○   ◎   ◎   ◎   ◎
  实施例6   ◎   ○   ◎   ◎   ○   ◎
  实施例7   ◎   ○   ◎   ◎   ○   ◎
  实施例8   ◎   ○   ○   ◎   ○   ◎
  实施例9   ◎   ○   ◎   ◎   ◎   ◎
  实施例10   ◎   ○   ○   ◎   ◎   ◎
  实施例11   ◎   ○   ○   ◎   ◎   ◎
  实施例12   ◎   ◎   ◎   ◎   ◎   ◎
  实施例13   ○   ○   ○   ○   ◎   ◎
  实施例14   ◎   ◎   ◎   ◎   ◎   ◎
  实施例15   ◎   ◎   ○   ◎   ○   ◎
  实施例16   ○   ○   ○   ◎   ○   ◎
  实施例17   ◎   ◎   ◎   ◎   ◎   ◎
  实施例18   ◎   ○   ◎   ◎   ◎   ◎
  实施例19   ◎   ○   ◎   ◎   ◎   ◎
  比较例1   ◎   ◎   ◎   ◎   ×   ×
  比较例2   △   ×   △   △   ◎   ×
  比较例3   ◎   ×   ◎   ◎   ◎   ×
实施例1~19的调色剂,综合评价非常良好。
比较例1的调色剂,由于含硅元素氧化物微粒的含水量超过2.0%,因此,带电的电荷通过含硅元素氧化物微粒泄漏于载体表面,所以,调色剂比电荷量降低,带电稳定性优良。
比较例2的调色剂,由于含硅元素氧化物微粒的平均一次粒径低于70nm,因此,清洁性降低。另外,由于小粒径微粒增加,阻碍定影性能,因此,热转印效率降低。因此,图像的分辨率也降低。
比较例3的调色剂,由于含硅元素氧化物微粒的平均一次粒径超过150nm的大粒径粒子增加,产生调色剂和载体的接触障碍,调色剂比电荷量降低,因此,分辨率降低。
本发明可以不脱离其精神或主要的特征地通过其他各种方式实施。因此,上述的实施方式在所有方面只不过是示例,本发明的范围是权利要求书所示的范围,而不受说明书本文的任何限制。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 (7)

1.一种调色剂的制造方法,用于制造包含调色剂粒子和疏水化处理后的含硅元素氧化物微粒的调色剂,所述调色剂粒子至少包含粘合树脂及着色剂,所述含硅元素氧化物微粒被外添加到该调色剂粒子中,平均一次粒径为70nm以上且150nm以下,并且含水量为2.0重量%以下,所述制造方法的特征在于,
通过湿式法得到含硅元素氧化物粒子后,将所述含硅元素氧化物粒子加热减量至含水量为2.0重量%以下,然后进行疏水化处理,得到疏水化处理后的含硅元素氧化物微粒,
将所述调色剂粒子与所述疏水化处理后的含硅元素氧化物微粒混合,从而将所述疏水化处理后的含硅元素氧化物微粒外添加于所述调色剂粒子。
2.如权利要求1所述的调色剂的制造方法,其特征在于,所述含硅元素氧化物微粒的粒度分布为单分散。
3.如权利要求1所述的调色剂的制造方法,其特征在于,所述加热减量是在1000℃下进行的。
4.如权利要求1所述的调色剂的制造方法,其特征在于,所述含硅元素氧化物微粒的比表面积为20m2/g以上且50m2/g以下。
5.如权利要求1所述的调色剂的制造方法,其特征在于,以相对于调色剂粒子100重量份为0.5重量份以上且3.0重量份以下的比例添加所述疏水化处理后的含硅元素氧化物微粒。
6.如权利要求1所述的调色剂的制造方法,其特征在于,调色剂的体积平均粒径为4μm以上且8μm以下。
7.如权利要求1所述的调色剂的制造方法,其特征在于,将1种以上平均一次粒径比所述疏水化处理后的含硅元素氧化物微粒小的微粒与所述调色剂粒子混合,从而将所述疏水化处理后的含硅元素氧化物微粒和所述平均一次粒径比所述疏水化处理后的含硅元素氧化物微粒小的微粒外添加于所述调色剂粒子。
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