CN101782729B - 树脂包覆载体、双组分显影剂、显影装置和图像形成装置 - Google Patents
树脂包覆载体、双组分显影剂、显影装置和图像形成装置 Download PDFInfo
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Abstract
提供树脂包覆载体、双组分显影剂、显影装置和图像形成装置。所述树脂包覆载体能使外添加了大粒径的外添加剂的调色剂长期稳定地带电,且能防止显影剂的结块。其如下构成:将树脂包覆层(2b)中含有的具有最小重均分子量的有机硅树脂的重均分子量设为Ma、将具有最大重均分子量的有机硅树脂的重均分子量设为Mb,Ma和Mb满足式(1),log(Mb/Ma)>2…(1)将通过进行搅拌试验得到的1000V/cm的电场下的体积电阻值(Ω/cm)设为A、将所述搅拌试验前的1000V/cm的电场下的体积电阻值(Ω/cm)设为B,A和B满足式(2),0.5≤-log(A/B)≤2.5…(2)。
Description
技术领域
本发明涉及用于使在像承载体上形成的静电潜像显影而可见的电子照相方式的图像形成装置的树脂包覆载体,含有该树脂包覆载体的双组分显影剂以及使用该双组分显影剂的显影装置及图像形成装置。
背景技术
关于打印机、复印机等利用电子照相技术的图像形成装置,例如可以使用由调色剂和载体构成的双组分显影剂、由调色剂单体构成的单组分显影剂作为用于使形成于像承载体上的静电潜像显影而形成可见像的显影剂。其中,使用双组分显影剂的磁刷显影方式与其他显影方式相比,在画质及高速印刷方面优良,因此被广泛利用。
使用磁刷显影方式的图像形成装置,例如设有由圆筒形状的金属套管和设置于其内部的、作为磁场产生部的永久磁铁以N极、S极交替配置的磁辊构成的显影剂承载体。通过在该显影剂承载体的金属套管表面承载双组分显影剂,并且在固定磁辊下仅使金属套管旋转,能够向与形成静电潜像的像承载体相对的显影区域输送双组分显影剂。而且,通过外加到显影剂承载体与像承载体之间的显影电场,仅使带电的调色剂静电附着到像承载体上,从而形成可见像。
在含有显影剂承载体的显影单元内,将双组分显影剂中的调色剂与载体进行混合搅拌从而使其接触摩擦带电。干式双组分显影中,通过使用该摩擦带电后的调色剂的静电力进行电处理,在像承载体上形成可见像,因此控制调色剂的带电量很重要。该调色剂的带电量由系统上的各种条件决定,但为了系统的稳定性,优选调色剂的带电量的值稳定。
而且,作为近年的复印机和打字机的趋势,印刷的高画质化及高速化受到重视。此时,特别重要的是显影剂的带电稳定性。为了实现高画质化,必须仅使规定量的调色剂附着到规定的地方。在电子照相法中,利用静电力进行调色剂的处理,为了克服附着力等其他的外力而利用电场来移动调色剂,必须使调色剂维持某种程度以上的高带电状态。另外,伴随图像形成装置的高速化,印刷张数增加,因此减少维护次数和工时的要求变得强烈,要求长期稳定起作用的显影剂。
在这种要求下,载体必须长期一直摩擦调色剂而使其带有期望的极性及期望的带电量。一般来说,使用于双组分显影剂的调色剂带电的载体与调色剂不同,长期滞留在显影单元内,因而担心由调色剂消耗、搅拌混合的应力等引起的电荷赋予能力的降低。而且,由于由电荷赋予能力的降低引起的调色剂飞散,也可能发生图像形成装置内的污染。因此,需要耐经时劣化、能够长期稳定地维持调色剂带电量的高耐久性的载体。
为了满足对这种载体的要求,提出了在载体表面包覆树脂的树脂包覆载体。具体而言,可以列举在载体表面包覆了表面能高的苯乙烯丙烯酸共聚物树脂或聚氨酯树脂的树脂包覆载体、以及在载体表面包覆了表面能低的含氟树脂的树脂包覆载体。但是,表面能高的苯乙烯丙烯酸共聚物树脂及聚氨酯树脂虽然与载体芯材的粘着性良好,但是具有调色剂容易消耗的缺点;而表面能低的含氟树脂虽然对调色剂消耗有效,但是与载体芯材的粘着性差,因此在显影槽内搅拌时,树脂包覆层容易从载体芯材上剥落,具有无法实现稳定带电的缺点。
以改良这些缺点为目的,为了提高树脂包覆层的耐久性以及与载体芯材的粘着性,提出了进行树脂包覆时使用2种以上分子量不同的树脂的树脂包覆载体。例如,日本特开平7-72666号公报中公开了一种用树脂包覆载体芯材的电子照相用载体,其特征在于,包覆树脂是重均分子量为5万~25万、并且根据凝胶渗透色谱法(Gel PermeationChromatography;简称GPC)的分子量分布为在重量分子量1万~6万中具有低分子量成分的最大值和在10万~30万中具有高分子量成分的最大值的树脂。
在日本特开2002-14493号公报中公开了一种在至少由磁性体构成的芯材表面至少设有有机硅树脂包覆层的电子照相用载体,其特征在于,该有机硅树脂通过使具有2个以上重量标准分子量峰的有机硅化合物交联而成。
在日本特开2007-33568号公报中公开了一种电子照相显影用载体,其特征在于,含有软铁氧体的磁性粒子的表面被重均分子量300以上、1000以下的低分子有机硅树脂层包覆,该被低分子树脂层包覆的磁性粒子进一步被重均分子量5000以上的高分子有机硅树脂层包覆。
近年来,图像形成装置的全彩色化不断发展,与此相伴调色剂的改良也正盛行,蜡树脂、调色剂的外添加剂的改良也是其中一部分。在无油定影中使用的调色剂,在调色剂本身中分散了用于确保定影脱模性的低熔点的蜡树脂。对含有这种调色剂的双组分显影剂施加热应力时,蜡在调色剂表面渗出,污染载体表面。其结果是显影剂对调色剂的带电性能降低,进而引起显影剂的结块。对调色剂的带电性能降低以及结块产生时,会发生画质变差,并且显影剂寿命变得极短。
调色剂的外添加剂在赋予调色剂流动性的同时,具有作为调色剂带电量的控制助剂的功能。在全彩色的图像形成装置中,以提高调色剂的转印效率为目的,具有添加大粒径的外添加剂、具体而言为平均一次粒径50nm以上的外添加剂的趋势。但是,长时间使用由添加了大粒径的外添加剂的调色剂和载体构成的显影剂时,大粒径的外添加剂容易附着并堆积到载体表面,由于外添加剂的附着,妨碍了调色剂与载体的正常摩擦带电,导致载体的带电赋予能力降低。因此,在双组分显影剂中使用添加了大粒径的外添加剂的调色剂的情况下,难以使调色剂长期稳定地带电。
对于这种问题,日本特开平7-72666号公报中公开的电子照相用载体,由于在树脂包覆层中使用了表面能比较高的丙烯酸树脂,因此长期使用会引起显影剂的结块,从而显影剂的输送量降低。
另外,在日本特开2002-14493号公报和日本特开2007-33568号公报中公开的电子照相用载体,树脂包覆层的表面难以被削减。因此,将日本特开2002-14493号公报和日本特开2007-33568号公报中公开的电子照相用载体与添加了大粒径的外添加剂的调色剂一起使用时,长期使用会导致大粒径的外添加剂在树脂包覆层的表面堆积,从而载体的带电赋予能力降低,调色剂的带电稳定性降低。
发明内容
本发明的目的在于,提供能够使添加了大粒径的外添加剂的调色剂长期稳定地带电并且能够防止显影剂结块的树脂包覆载体、双组分显影剂、显影装置及图像形成装置。
本发明是一种树脂包覆载体,与在调色剂粒子上外添加了平均一次粒径为50nm以上的外添加剂的调色剂一起使用,其特征在于,包含:
载体芯材;和
树脂包覆层,在所述载体芯材的表面由含有至少2种以上重均分子量不同的有机硅树脂的树脂形成,将所述2种以上的有机硅树脂中具有最小重均分子量的有机硅树脂的重均分子量设为Ma、将所述树脂包覆层中含有的至少2种有机硅树脂中具有最大重均分子量的有机硅树脂的重均分子量设为Mb时,Ma和Mb满足下述式(1),
log(Mb/Ma)>2 …(1)
将通过进行搅拌试验而得到的1000V/cm的电场下的体积电阻值(Ω/cm)设为A、将所述搅拌试验前的1000V/cm的电场下的体积电阻值(Ω/cm)设为B时,A和B满足下述式(2),
0.5≤-log(A/B)≤2.5 …(2)。
根据本发明,由于使用满足上述式(1)的有机硅树脂来形成树脂包覆层,因此在树脂包覆载体上形成了均匀的树脂包覆层。由此,使用满足上述式(1)的有机硅树脂而形成均匀的树脂包覆层的本发明的树脂包覆载体,由于表面能高的载体芯材的露出面积少,因此能够防止长期使用中含有调色剂和载体的显影剂的结块。另外,树脂包覆载体在与外添加了外添加剂的调色剂一起使用时,能够抑制外添加剂附着到树脂包覆载体的表面。
另外,本发明的树脂包覆载体满足上述式(2)。-log(A/B)表示体积电阻值改变,搅拌试验前后体积电阻值发生改变表示搅拌试验前后树脂包覆载体的表面状态改变,即,由于显影槽内的搅拌使树脂包覆载体的树脂包覆层的削减不断进行。树脂包覆层的削减在-log(A/B)小于0.5时进行得不充分;在大于2.5时以不期望的程度进行。通过使本发明的树脂包覆载体的-log(A/B)满足上述式(2),例如即使平均一次粒径为50nm以上的大粒径的外添加剂附着到其表面,由于显影槽内的搅拌,树脂包覆层被适度地削减,从而更新成未附着外添加剂的树脂包覆层。另外,若-log(A/B)在满足上述式(2)的范围内,则即使树脂包覆载体的树脂包覆层被削减,也能够维持树脂包覆载体对调色剂的带电赋予能力。由此,能够抑制由于外添加剂附着到树脂包覆载体的表面而引起的树脂包覆载体对调色剂的带电赋予能力的降低。
因此,含有树脂包覆载体和外添加了平均一次粒径为50nm以上的外添加剂的调色剂的显影剂,能够抑制外添加剂向树脂包覆载体表面的附着,从而使平均一次粒径为50nm以上的外添加剂有助于提高转印效率,而且,例如即使平均一次粒径为50nm以上的大粒径的外添加剂附着到树脂包覆载体的表面,也能在维持树脂包覆载体对调色剂的带电赋予能力下,使树脂包覆载体的树脂包覆层的削减适度地进行,由此,即使印刷张数增加,也能长期防止显影剂的结块,而且,能够保持显影剂良好的流动性,并且能够使调色剂稳定地带电。
另外,在本发明中,优选上述树脂包覆层中含有导电性粒子。
根据本发明,由于树脂包覆载体的树脂包覆层中含有导电性粒子,因此树脂包覆载体对调色剂的电荷赋予性进一步提高。
另外,在本发明中,优选树脂包覆载体的体积平均粒径为35~55μm。
根据本发明,由于树脂包覆载体的体积平均粒径为35~55μm,因而调色剂的输送稳定。而且,由于树脂包覆载体的体积平均粒径为35~55μm,因此能够抑制由体积平均粒径过小引起的载体附着的增加,并且能够抑制由体积平均粒径过大引起的图像粒状性的变差。因此,使用该树脂包覆载体,能够形成高精细的图像。另外,载体附着是指使调色剂从显影剂承载体向像承载体显影时,载体也附着到像承载体上的现象。
另外,本发明是一种双组分显影剂,其特征在于,含有上述树脂包覆载体和外添加了平均一次粒径为50nm以上的外添加剂的调色剂。
根据本发明,由于双组分显影剂含有上述树脂包覆载体和外添加了平均一次粒径为50nm以上的外添加剂的调色剂,因此外添加了平均一次粒径为50nm以上的外添加剂的调色剂能够长期稳定地带电,能够形成灰雾等图像缺陷少的高画质图像。
另外,本发明是一种显影装置,其特征在于,使用上述双组分显影剂进行显影。
根据本发明,由于显影装置使用上述双组分显影剂进行显影,因此能够使调色剂的带电量稳定地进行显影。
另外,本发明是一种图像形成装置,其特征在于,设有上述显影装置。
根据本发明,由于图像形成装置设有上述显影装置,因此能够长期形成灰雾少的高画质图像。
本发明的目的、特色及优点由下述详细的说明和附图而更加明确。
附图说明
图1是模式地表示含有树脂包覆载体的双组分显影剂的构成的截面图。
图2是模式地表示测定夹具的构成的概略图。
图3是表示显影装置的构成的概略图。
图4是表示图像形成装置的构成的概略图。
具体实施方式
以下参考附图对本发明的优选实施方式进行详细说明。
1、树脂包覆载体
首先,对本发明的实施方式的树脂包覆载体进行说明。树脂包覆载体与调色剂一起作为双组分显影剂使用。图1是模式地表示含有本实施方式的树脂包覆载体2的双组分显影剂1的构成的截面图。双组分显影剂1含有树脂包覆载体2和调色剂粒子3b上外添加了平均一次粒径为50nm以上的外添加剂3a的调色剂3。树脂包覆载体2包含载体芯材2a和树脂包覆层2b。调色剂3包含调色剂粒子3b和外添加剂3a。以下,只要没有记载为“粒子”,则载体是指载体整体,调色剂是指调色剂整体。
(1)载体芯材
作为载体芯材,可以使用该领域常用的物质,可以列举例如铁、铜、镍及钴等磁性金属、以及铁氧体及磁铁矿等磁性金属氧化物等。当载体芯材为如上所述的磁性体时,能够得到适合磁刷显影法所使用的显影剂的载体。其中,从能够实现带电性能及耐久性优良、并且具有适合全彩色图像形成装置的饱和磁化的树脂包覆载体的观点出发,优选使用铁氧体。
载体芯材在1000V/cm的电场下的体积电阻值优选在1.0×107Ω/cm以上、1.0×109Ω/cm以下的范围内。通过使载体芯材在1000V/cm的电场下的体积电阻值在上述范围内,能够得到较高的显影电极效果,并且能够形成高浓度的图像。显影电极效果是指,载体在显影剂承载体与感光体之间作为电极起作用,通过调色剂容易地传递接受自电场的库仑力的效果。调色剂受到库仑力时,载体的体积电阻值越低,显影电极效果越大。
这里,载体芯材在1000V/cm的电场下的体积电阻值通过图2所示的测定夹具9来测定。图2是模式地表示测定夹具9的构成的概略图。测定夹具9由磁铁6、铝制电极7、底座(丙烯酸树脂板)8构成。电极7的间隔为1mm,形成大小10mm×40mm的平行平板电极。将载体芯材200mg插入该电极间,然后以N极与S极相对的方式配置磁铁6(表面磁通密度1500高斯,相对部分的磁铁面积10mm×30mm),从而将载体芯材保持在电极间。测量对该电极7以每1V递增地外加直流电压直到800V时的电流值,计算电桥电阻值,以该值作为载体芯材的体积电阻值。后述的树脂包覆载体在1000V/cm的电场下的体积电阻值也是使用同样的测定夹具9并且使用同样的方法计算出的值。
载体芯材的体积平均粒径优选为35~55μm。通过使载体芯材的体积平均粒径在这种范围内,能够在稳定载体输送的同时形成高精细的图像。当载体芯材的体积平均粒径小于35μm时,容易形成体积平均粒径小的树脂包覆载体,体积平均粒径小的树脂包覆载体的载体附着增加而并不优选。当载体芯材的体积平均粒径大于55μm时,容易形成体积平均粒径大的树脂包覆载体,体积平均粒径大的树脂包覆载体的粒状性差、画质变差而并不优选。
在此,载体芯材的体积平均粒径是通过激光衍射/散射式粒度测定装置(例如,日机装株式会社制的マイクロトラツクMT3000)测定的值。
(2)树脂包覆层
树脂包覆层能够通过用树脂包覆层组合物包覆载体芯材表面而形成。树脂包覆层组合物能够通过混合预定量的交联型有机硅树脂以及适量的根据需要而选自导电性粒子、含有氨基的硅烷偶联剂、有机硅树脂以外的树脂、双官能基硅油等添加剂中的1种或2种以上来进行制造。
(树脂)
作为树脂包覆层中含有的树脂,使用有机硅树脂。通过使用有机硅树脂,能够提高显影时调色剂从载体的脱模性,因此能够使显影性良好。而且,由于能够使树脂包覆层为所期望的硬度,进而使其与载体芯材的粘着性良好,因此能够长期显著地表现出使调色剂稳定带电的效果。
有机硅树脂的量相对于载体芯材100重量份,优选在0.4重量份以上、2.0重量份以下的范围内。通过使树脂包覆层中的树脂量在该范围内,能够更加容易地得到实现后述的体积电阻值改变的载体。当树脂量比0.4重量份少时,载体芯材的露出面增多,由此变得容易受到来自环境的变化、特别是湿度的影响,因此不优选。另外,当树脂量比2.0重量份多时,不能将树脂均匀地涂布到载体芯材表面,载体彼此聚集,从而载体的成品率变差,因此不优选。
而且,有机硅树脂使用2种以上重均分子量不同的有机硅树脂,以如下方式进行选择:将2种以上的有机硅树脂中具有最小重均分子量的有机硅树脂的重均分子量设为Ma、将该树脂包覆层中含有的至少2种有机硅树脂中具有最大重均分子量的有机硅树脂的重均分子量设为Mb时,Ma和Mb满足下述式(1)。
log(Mb/Ma)>2 …(1)
通过使2种以上的有机硅树脂各自的重均分子量满足上述(1)式,能够使树脂包覆层为所期望的硬度,从而能够均匀地包覆到芯材的表面。而且,能够使其与载体芯材的粘着性更加良好,因此能够更加显著地表现出使调色剂长期稳定带电的效果。Ma的范围优选为3.0×102以上、5.0×103以下的范围;Mb的范围优选为5.0×104以上、5.0×105以下的范围。另外,重均分子量为Ma的有机硅树脂的量相对于载体芯材100重量份优选为0.2重量份以上、1.0重量份以下的范围;重均分子量为Mb的有机硅树脂的量相对于载体芯材100重量份优选为0.2重量份以上、1.0重量份以下的范围。而且,重均分子量为Ma的有机硅树脂的量与重均分子量为Mb的有机硅树脂的量之比优选为1∶4~4∶1。另外,使用3种以上的有机硅树脂时,重均分子量比Ma大且比Mb小的有机硅树脂的重均分子量没有特殊限制,该有机硅树脂的使用量只要不使整体的树脂量过大则没有特殊限制。
作为上述树脂,更加优选交联型有机硅树脂。通过含有交联型有机硅树脂,能够进一步提高显影时调色剂从载体的脱模性,因此能够使显影性更加良好。因此,树脂包覆层中含有的树脂优选全部为交联型有机硅树脂。
如下述化学式所示,交联型有机硅树脂是与Si原子结合的羟基之间或羟基与-OX基通过加热脱水反应、常温固化反应等交联固化而成的公知的有机硅树脂。
加热脱水反应
常温固化反应
(式中,多个R相同或不同,表示1价的有机基团。-OX基为乙酰氧基、氨氧基、烷氧基、肟基等。)
作为交联型有机硅树脂没有特殊限制,可以使用加热固化型有机硅树脂、常温固化型有机硅树脂中的任何一种。为了使加热固化型有机硅树脂交联,必须将树脂加热至约200℃~约250℃。使常温固化型有机硅树脂固化不必进行加热,但为了缩短固化时间,优选在150~280℃下进行加热。
交联型有机硅树脂中,优选R所表示的1价有机基团为甲基。由于R为甲基的交联型有机硅树脂的交联结构致密,因而在使用这种交联型有机硅树脂形成包覆层时,能够得到防水性、耐湿性等良好的树脂包覆载体。但是,当交联结构变得过于致密时,树脂包覆层有变脆的倾向,因此交联型有机硅树脂的分子量以满足上述(1)式的方式来进行选择很重要。
而且,优选交联型有机硅树脂中的硅与碳的重量比(Si/C)为0.3~2.2。当Si/C小于0.3时,树脂包覆层的硬度降低,载体的寿命等可能会降低。另一方面,当Si/C大于2.2时,载体对调色剂的电荷赋予性变得容易受到由温度变化的影响,树脂包覆层可能会脆化。
树脂包覆层中含有交联型有机硅树脂时,可以使用市售的树脂,可以列举例如:SR2400、SR2410、SR2411、SR2510、SR2405、840RESIN、804RESIN(均为商品名,東レダウコ一ニング株式会社制)、KR271、KR272、KR274、KR216、KR280、KR282、KR261、KR260、KR255、KR266、KR251、KR155、KR152、KR214、KR220、X-4040-171、KR201、KR5202、KR3093、KR240、KR350、KR400(均为商品名,信越化学工业株式会社制)和TSR127B(商品名,モメンテイブパフオ一マンスマテリアルズジヤパン合同会社制)等。其中,优选以满足上述式(1)的方式选择至少2种以上的树脂。
(导电性粒子)
树脂包覆层优选含有导电性粒子。通过在树脂包覆层中含有导电性粒子,能够提高载体对调色剂的带电赋予能力,能够使调色剂进一步长期稳定地带电。
作为导电性粒子,可以使用例如导电性炭黑、导电性氧化钛及氧化锡等氧化物。为了以较少的添加量表现出导电性,优选炭黑等,但对于彩色调色剂,可能会担心碳从载体的树脂包覆层脱离。此时,也可以使用掺杂了锑的导电性氧化钛等。
导电性粒子可以单独使用1种或并用2种以上。导电性粒子的体积平均粒径没有特别限制,但优选为0.02~2μm、更加优选为0.02~1μm。另外,该体积平均粒径是使用激光衍射/散射式粒度测定装置(例如,株式会社堀场制作所制LA-920)测定的值。
树脂包覆层中导电性粒子的含量没有特殊限制,但优选相对于交联型有机硅树脂100重量份为30重量份以下,更加优选为1重量份以上、30重量份以下。当导电性粒子的含量相对于交联型有机硅树脂100重量份大于30重量份时,导电性粒子容易从树脂包覆层脱落,可能会对彩色图像产生影响。而且,树脂包覆层的机械强度及对载体芯材的粘着性变得不充分,担心树脂包覆层剥离,载体芯材露出。当树脂包覆层剥离而载体芯材露出时,与初期的树脂包覆载体相比,带电性能改变,可能不能使调色剂稳定带电。
通过使导电性粒子的含量相对于交联型有机硅树脂100重量份在30重量份以下,能够防止导电性粒子从树脂包覆层脱落,从而抑制对彩色图像的影响。而且,由于能够提高树脂包覆层的机械强度及对载体芯材的粘着性,因此能够得到能长期并且稳定地使调色剂带电的树脂包覆载体。因此,能够得到能更加稳定地形成高画质图像的显影剂。
当导电性粒子的含量相对于交联型有机硅树脂100重量份小于1重量份时,未见导电性粒子的添加效果,可能不能赋予调色剂充分的电荷。通过使导电性粒子的含量相对于交联型有机硅树脂100重量份在1重量份以上,能够更加确实地表现出导电性粒子的添加效果,赋予调色剂充分的电荷。
(硅烷偶联剂)
为了使调色剂带电量的调节更加容易,树脂包覆层也可以含有硅烷偶联剂。其中,优选具有供电子性官能团的硅烷偶联剂,更加优选含有氨基的硅烷偶联剂。作为含有氨基的硅烷偶联剂,可以使用公知的物质,可以列举例如下述通式(3)所示的物质。
(Y)nSi(R)m(Z)q …(3)
(式中,m个R及q个Z相同或不同,表示烷基、烷氧基或氯原子。n个Y相同或不同,表示含有氨基的烃基。m及n各自表示1~3的整数。其中,m+q+n=4。)
在上述通式(3)中,作为R及Z所表示的烷基,可以列举例如:甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、叔丁基等碳原子数为1~4的直链或支链烷基,其中优选甲基、乙基等。作为R及Z表示的烷氧基,可以列举例如:甲氧基、乙氧基、丙氧基、异丙氧基、丁氧基、异丁氧基、叔丁氧基等碳原子数为1~4的直链或支链烷氧基,其中优选甲氧基、乙氧基等。作为Y所表示的含有氨基的烃基,可以列举例如:-(CH2)a-X(式中,X表示氨基、氨基羰基氨基、氨基烷基氨基、苯氨基或二烷基氨基。a表示1~4的整数。)、-Ph-X(式中,X同上。-Ph-表示亚苯基。)等。
作为含有氨基的硅烷偶联剂的具体例子,可以列举例如如下偶联剂。
H2N(H2C)3Si(OCH3)3
H2N(H2C)3Si(OC2H5)3
H2N(H2C)3Si(CH3)(OCH3)2
H2N(H2C)2HN(H2C)3Si(CH3)(OCH3)2
H2NOCHN(H2C)3Si(OCH5)3
H2N(H2C)2HN(H2C)3Si(OCH3)3
H2N-Ph-Si(OCH3)3(式中-Ph-表示对亚苯基。)
Ph-HN(H2C)3Si(OCH3)3(式中Ph-表示苯基。)
(H9C4)2N(H2C)3Si(OCH3)3
含有氨基的硅烷偶联剂可以单独使用1种,也可以并用2种以上。含有氨基的硅烷偶联剂的使用量可以从赋予调色剂充分的电荷并且不使树脂包覆层的机械强度显著下降的范围适当选择,优选相对于树脂包覆层组合物100重量份为10重量份以下,更加优选为0.01重量份以上、10重量份以下。
(其他的添加剂)
在不损害由交联型有机硅树脂形成的树脂包覆层的优选特性的范围内,树脂包覆层可以同时含有交联型有机硅树脂和其他的树脂。作为其他的树脂,可以列举例如:环氧树脂、聚氨酯树脂、酚醛树脂、丙烯酸树脂、苯乙烯树脂、聚酰胺、聚酯、缩醛树脂、聚碳酸酯、氯乙烯树脂、乙酸乙烯树脂、纤维素树脂、聚烯烃树脂、它们的共聚物树脂、混合树脂等。而且,为了进一步提高由交联型有机硅树脂形成的树脂包覆层的耐湿性、脱模性等,树脂包覆层可以含有双官能基硅油。
(树脂包覆层的形成方法)
作为树脂包覆层组合物的一种形态,可以列举使树脂包覆层组合物的原料溶解或分散到有机溶剂中的溶液形态。作为有机溶剂,只要能够溶解有机硅树脂则没有特殊限制,可以列举例如:甲苯及二甲苯等芳香烃类、乙酮及甲基乙基酮等酮类、四氢呋喃及二噁烷等醚类、高级醇类以及它们的2种以上的混合溶剂等。若使用该溶液形态的树脂包覆层组合物(以后称为“涂覆树脂液”),则能够容易地在载体芯材表面形成树脂包覆层。
作为使用了涂覆树脂液的树脂包覆层的形成方法,例如可以通过如下方法形成树脂包覆层:在载体芯材表面涂布涂覆树脂液而形成涂布层,通过加热使有机溶剂从涂布层中挥发除去,进而在干燥时或干燥后使涂布层加热固化或仅固化。这样,能够制造本发明的树脂包覆载体。
作为涂覆树脂液向载体芯材表面的涂布方法,可以列举例如:使载体芯材浸到涂覆树脂液中的浸渍法、将涂覆树脂液喷雾到载体芯材上的喷雾法、利用流动气流向悬浮状态的载体芯材喷雾涂覆树脂液的流化床法等。其中,从能够容易地形成树脂包覆层方面出发,优选浸渍法。
涂布层的干燥中可以使用干燥促进剂。作为干燥促进剂,可以使用公知的物质,可以列举例如:萘酸、辛酸等的铅、铁、钴、锰、锌盐等金属皂、乙醇胺等有机胺类等。
涂布层的固化在根据交联型有机硅树脂的种类选择加热温度的同时进行。例如,优选加热至约150℃~约280℃来进行。在交联型有机硅树脂为在常温下固化的类型的情况下不必加热,但以提高形成的树脂包覆层的机械强度、缩短固化时间等为目的,也可以加热至约150℃~约280℃。
涂覆树脂液的全部固体成分浓度没有特殊限制,考虑到对载体芯材的涂布操作性等,优选进行调整以使固化后的树脂包覆层的厚度为0.1μm以上、3μm以下。通过使树脂包覆层的厚度为0.1μm以上、3μm以下,能够无载体附着地长期使调色剂更加稳定地带电。树脂包覆载体的树脂包覆层的厚度能够如下求得:利用乳钵将树脂包覆载体磨碎后,用扫描电子显微镜观察该磨碎后的树脂包覆载体的截面。
(3)树脂包覆载体
如上得到的树脂包覆载体与调色剂粒子上外添加了平均一次粒径为50nm以上的外添加剂的调色剂一起使用。外添加了平均一次粒径为50nm以上的外添加剂的调色剂与外添加了平均一次粒径小于50nm的外添加剂的调色剂相比,特别是对于彩色调色剂而言,转印效率高,本发明的树脂包覆载体能够适合与这种外添加了平均一次粒径为50nm以上的外添加剂的调色剂一起使用。
另外,该树脂包覆载体具有载体芯材和在载体芯材表面形成的树脂包覆层。该树脂包覆层由含有重均分子量不同的至少2种以上的有机硅树脂的树脂形成。将树脂包覆层中含有的至少2种有机硅树脂中具有最小重均分子量的有机硅树脂的重均分子量设为Ma、将树脂包覆层中含有的至少2种有机硅树脂中具有最大重均分子量的有机硅树脂的重均分子量设为Mb时,Ma和Mb满足上述式(1)。使用了满足上述式(1)的有机硅树脂的树脂包覆载体是形成了均匀的树脂包覆层的树脂包覆载体。由此,该树脂包覆载体的表面能高的芯材露出面减少,即使长期使用也不会发生结块。
另外,将通过进行搅拌试验而得到的1000V/cm的电场下的树脂包覆载体的体积电阻值(Ω/cm)设为A、将上述搅拌试验前的1000V/cm的电场下的树脂包覆载体的体积电阻值(Ω/cm)设为B时,A和B满足下述式(2)。
0.5≤-log(A/B)≤2.5(2)
表示搅拌前后的树脂包覆载体的体积电阻值改变的-log(A/B)为小于0.5的较小值时,树脂包覆载体的树脂包覆层难以被削减。由此,长期使用这种难以削减的树脂包覆载体时,由于树脂包覆载体的树脂包覆层的削减未充分进行,因此平均一次粒径为50nm以上的外添加剂堆积到树脂包覆载体的表面,载体对调色剂的带电赋予能力降低。另外,当体积电阻值的改变-log(A/B)为大于2.5的较大值时,树脂包覆载体的树脂包覆层容易被削减。由此,长期使用这种容易被削减的树脂包覆载体时,由于树脂包覆载体的树脂包覆层的削减不期望地过度进行,因而一部分载体芯材露出,载体电阻值降低,因此,载体向像承载体的附着增加。若-log(A/B)在满足上述式(2)的范围内,则在维持树脂包覆载体对调色剂的带电赋予能力的同时,能够利用显影槽内的搅拌使树脂包覆载体的树脂包覆层的削减适度地进行。
本实施方式的树脂包覆载体的表面,例如即使附着上平均一次粒径为50nm以上的大粒径的外添加剂,也能在维持树脂包覆载体对调色剂的带电赋予能力下,通过显影槽内的搅拌使树脂包覆层被适度地削减,从而更新成未附着外添加剂的树脂包覆层。即,满足上述式(2)的树脂包覆载体由于树脂包覆层被适度地削减,能够抑制载体的带电赋予能力的降低。
因此,含有本实施方式的树脂包覆载体和外添加了平均一次粒径为50nm以上的外添加剂的调色剂的显影剂,转印效率良好,而且,即使印刷张数增加,显影剂的结块也长期较少,而且显影剂的流动性也良好,并且使调色剂稳定地带电。
这里,搅拌试验是指将以调色剂的总投影面积(全部调色剂粒子的投影面积的总和)相对于树脂包覆载体的总表面积(全部树脂包覆载体的表面积的总和)的比例((调色剂的总投影面积/树脂包覆载体的总表面积)×100)(以下记为“覆盖率θ”)为70%的方式混合了树脂包覆载体和调色剂的显影剂投入玻璃瓶中,利用搅拌研磨器(mixer mill)在26.3Hz、3小时的条件下进行混合搅拌的试验。进行搅拌试验后的树脂包覆载体的体积电阻值的测定方法与进行搅拌试验之前的树脂包覆载体的体积电阻值的测定方法相同。
树脂包覆载体在1000V/cm的电场下的体积电阻值优选在1.0×1011Ω/cm以上、1.0×1014Ω/cm以下的范围内。通过使树脂包覆载体在1000V/cm的电场下的体积电阻值在上述范围内,能够得到没有载体附着、对调色剂的带电上升特性好的树脂包覆载体。当树脂包覆载体在1000V/cm的电场下的体积电阻值小于1.0×1011Ω/cm时,载体附着增多。当树脂包覆载体在1000V/cm的电场下的体积电阻值大于1.0×1014Ω/cm时,引起图像变差。
另外,树脂包覆载体的体积平均粒径优选为35μm以上、55μm以下。通过与上述调色剂一起使用体积平均粒径为35μm以上、55μm以下的树脂包覆载体,能够稳定显影工序中树脂包覆载体的调色剂输送,并且能够形成高精细的图像。另外,树脂包覆载体的形状优选为球形,但即使为非球形也不会损害本发明的效果。
2、双组分显影剂
本发明的实施方式的双组分显影剂(以下有时称为“显影剂”)是通过混合外添加了平均一次粒径为50nm以上的大粒径的外添加剂的调色剂和本发明的树脂包覆载体而制造的。对外添加了平均一次粒径为50nm以上的大粒径的外添加剂的调色剂进行说明。
(1)调色剂
调色剂是在调色剂粒子上外添加了平均一次粒径为50nm以上的外添加剂的调色剂。作为调色剂粒子的原料,可以列举出粘合树脂、着色剂、脱模剂、电荷控制剂等。
(粘合树脂)
作为粘合树脂,没有特殊限制,可以使用黑色调色剂用或彩色调色剂用的公知的粘合树脂。例如,可以列举聚酯类树脂,聚苯乙烯、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酸类树脂,聚乙烯等聚烯烃类树脂,聚氨酯以及环氧树脂等。另外,还可以使用在原料单体混合物中混合脱模剂并使其发生聚合反应而得到的树脂。粘合树脂可以单独使用1种或并用2种以上。
使用聚酯树脂作为粘合树脂时,作为用于得到聚酯树脂的芳香族的醇成分,例如可以列举双酚A、聚环氧乙烷-(2.2)-2,2-二(4-羟苯基)丙烷、聚环氧乙烷-(2.0)-2,2-二(4-羟苯基)丙烷、聚环氧丙烷-(2.0)-2,2-二(4-羟苯基)丙烷、聚环氧丙烷-(2.2)-聚环氧乙烷-(2.0)-2,2-二(4-羟苯基)丙烷、聚环氧丙烷-(6)-2,2-二(4-羟苯基)丙烷、聚环氧丙烷-(2.2)-2,2-二(4-羟苯基)丙烷、聚环氧丙烷-(2.4)-2,2-二(4-羟苯基)丙烷、聚环氧丙烷-(3.3)-2,2-二(4-羟苯基)丙烷及它们的衍生物等。
另外,作为上述聚酯树脂的多元酸成分,例如可以列举丁二酸、己二酸、癸二酸、壬二酸、十二烯基丁二酸、正十二烷基丁二酸、丙二酸、马来酸、富马酸、柠康酸、衣康酸、戊烯二酸、环己烷二羧酸、邻苯二甲酸、间苯二甲酸及对苯二甲酸等二元酸类,偏苯三酸、2-羧基丙二酸(trimethinic acid)及均苯四甲酸等三元以上的酸类以及它们的酐、低级烷基酯类,从耐热凝聚性方面出发,优选对苯二甲酸或其低级烷基酯。
在此,上述聚酯树脂的酸值优选为5~30mg KOH/g。当酸值小于5mg KOH/g时,导致树脂的带电特性降低,或电荷控制剂变得难以在聚酯树脂中分散。由此,带电量的上升性和由连续使用引起的重复显影有可能对带电量稳定性产生不良影响。当酸值大于30mg KOH/g时,由酸值引起的官能团带来的吸湿性提高,可能会导致由使用环境的变化导致的带电量的变化,例如高温高湿环境下的带电量降低。由此,优选上述范围。另外,酸值的测定根据日本工业标准(JIS)K0070-1992中记载的电位差滴定法来进行。
粘合树脂的玻璃化转变温度(Tg)没有特殊限制,可以从宽的范围内适当选择,但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,保存稳定性变得不充分,因此容易引起图像形成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指,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上而被除去的现象。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,可以从宽的范围内适当选择,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,调色剂的保存稳定性降低,在图像形成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至像承载体,有可能产生显影不良。另外,有可能诱发图像形成装置的故障。当其超过120℃时,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。
粘合树脂的分子量没有特别限制,可以从宽的范围内适当选择,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,得到的调色剂粒子由于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GPC测定的聚苯乙烯换算的值。
(着色剂)
作为着色剂,可以根据期望的颜色使用各种着色剂,例如可以列举黄色调色剂用着色剂、品红色调色剂用着色剂、青色调色剂用着色剂、黑色调色剂用着色剂等。
作为黄色调色剂用着色剂,例如可以列举按照颜色指数进行分类的C.I.颜料黄1、C.I.颜料黄5、C.I.颜料黄12、C.I.颜料黄15、C.I.颜料黄17、C.I.颜料黄74、C.I.颜料黄93、C.I.颜料黄180、C.I.颜料黄185等有机类颜料;氧化铁黄及黄土等无机类颜料;C.I.酸性黄1等硝基类染料;C.I.溶剂黄2、C.I.溶剂黄6、C.I.溶剂黄14、C.I.溶剂黄15、C.I.溶剂黄19以及C.I.溶剂黄21等油溶性染料等。
作为品红色调色剂用着色剂,可以列举例如按照颜色指数进行分类的C.I.颜料红49、C.I.颜料红57、C.I.颜料红81、C.I.颜料红122、C.I.溶剂红19、C.I.溶剂红49、C.I.溶剂红52、C.I.碱性红10以及C.I.分散红15等。
作为青色调色剂用着色剂,例如可以列举按照颜色指数进行分类的C.I.颜料蓝15、C.I.颜料蓝16、C.I.溶剂蓝55、C.I.溶剂蓝70、C.I.直接蓝25以及C.I.直接蓝86等。
作为黑色调色剂用着色剂,例如可以列举槽法炭黑、辊筒炭黑、盘法炭黑、煤气炉黑、油料炉黑、热裂法炭黑以及乙炔黑等炭黑。也可以根据想要得到的调色剂的设计特性,从上述各种炭黑中适当选择合适的炭黑。
作为着色剂,除这些颜料之外还可使用红色颜料、绿色颜料等。着色剂既可以单独使用1种,或者也可以并用2种以上。另外,可以使用2种以上同色系的颜料,也可以分别使用1种或者2种以上不同色系的颜料。
着色剂可以以母料的形式使用。着色剂的母料可以与普通的母料同样地进行制造。例如,可以通过混炼合成树脂的熔融物和着色剂以使着色剂均匀分散到合成树脂中,然后将所得熔融混炼物造粒来制造。合成树脂可使用与调色剂的粘合树脂同种类的树脂、或者相对于调色剂的粘合树脂具有良好的相容性的树脂。此时,合成树脂和着色剂的使用比例没有特别限制,但是优选相对于合成树脂100重量份为30~100重量份。另外,母料可造粒成粒径为约2mm~约3mm。
另外,着色剂的使用量没有特别限制,但优选相对于粘合树脂100重量份为5~20重量份。这并非为母料量,而是母料中含有的着色剂本身的量。通过在该范围内使用着色剂,能够不损害调色剂的各种物性而形成具有高的图像浓度、画质品味非常良好的图像。
(脱模剂)
脱模剂是为了在使调色剂定影到记录介质上时赋予调色剂脱模性而添加的。因此,与未使用脱模剂的情况相比,能够提高高温污损开始温度,使耐高温污损性提高。而且,通过使调色剂定影时的加热而使脱模剂熔融,从而降低定影开始温度,能够使耐高温污损性提高。作为脱模剂,可以使用该领域常用的脱模剂,例如可以列举石蜡及其衍生物、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、鲸蜡等动物类蜡,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。另外,衍生物包括氧化物、乙烯类单体与蜡的嵌段共聚物、乙烯类单体与蜡的接枝改性物等。脱模剂的使用量没有特殊限制,可以在宽的范围内适当选择,但优选相对于粘合树脂100重量份为0.2~20重量份。
(电荷控制剂)
电荷控制剂是以控制调色剂的摩擦带电性为目的而添加的。作为电荷控制剂,可以使用该领域中常用的负电荷控制用电荷控制剂。作为负电荷控制用电荷控制剂,例如可以列举石油炭黑、スピロンブラツク(Spiron Black)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及金属盐(金属为铬、锌、锆等)、硼化合物、脂肪酸皂、长链烷基羧酸盐、树脂酸皂等。其中,硼化合物作为不含重金属的物质而特别优选。电荷控制剂可以根据用途分别使用。电荷控制剂可以单独使用1种或根据需要并用2种以上。电荷控制剂的使用量没有特殊限制,可以在宽的范围内适当选择,但优选相对于粘合树脂100重量份为0.5~3重量份。
(调色剂的制造方法)
调色剂粒子的制造方法没有特别限制,可以利用公知的制造方法制得。例如可以通过熔融混炼粉碎法制造调色剂粒子。熔融混炼粉碎法例如包括混合工序、熔融混炼工序、粉碎工序及分级工序。根据熔融混炼粉碎法,在混合工序中,将各预定量的粘合树脂、着色剂、脱模剂、电荷控制剂以及其他的添加材料等进行干式混合而得到混合物。在熔融混炼工序中,将混合物熔融混炼,冷却所得的熔融混炼物使其固化,从而得到固化物。在粉碎工序中,将固化物进行机械粉碎。在分级工序中,利用分级机从由粉碎工序得到的粉碎物中除去过粉碎调色剂粒子和粗大的调色剂粒子。通过这些工序,能够制造调色剂粒子。
作为可用于干式混合的混合机,可以列举例如:亨舍尔混合机(商品名,三井矿山株式会社制)、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。
混炼是在搅拌下加热到粘合树脂的熔融温度以上的温度(通常为约80℃~约200℃,优选为约100℃~约150℃)的同时进行的。作为混炼机,例如可以使用双螺杆挤出机、三辊研磨机、ラボプラストミル(laboplast mill)等一般的混炼机。更具体而言,可以列举例如:TEM-100B(商品名,东芝机械株式会社制)、PCM-65/87(商品名,株式会社池贝制)等单螺杆或双螺杆挤出机、ニ一デツクス(以上均为商品名,三井矿山株式会社制)等开口辊(open roll)型的混炼机。其中,优选开口辊型的混炼机。在冷却熔融混炼物而得到的固化物的粉碎中,可以列举切碎机、绒磨机(feather mill)、气流粉碎机等。例如,使用切碎机粗粉碎固化物后,使用气流粉碎机进行粉碎,由此,能够得到具有所期望的体积平均粒径的调色剂。
在分级中,可以使用能够通过利用离心力的分级及利用风力的分级除去过粉碎调色剂粒子和粗大调色剂粒子的公知的分级机,例如,可以使用旋转式风力分级机(rotary pneumatic classifier)等。
另外,调色剂粒子例如还能够通过如下方法制造:粗粉碎熔融混炼物的固化物,并使所得的粗粉碎物水性浆液化,然后利用高压均质机处理所得的水性浆液,使粗粉碎物微粒化,然后在水性介质中加热所得微粒,使其凝聚、熔融。熔融混炼物的固化物的粗粉碎,例如可以使用气流粉碎机、小型磨机等来进行。通过粗粉碎,得到具有粒径约100μm~约3mm的粗粉。使粗粉分散到水中,制备水性浆液。在使粗粉分散到水中时,例如通过事先使适量的十二烷基苯磺酸钠等分散剂溶解于水中,能够得到粗粉均匀地分散的水性浆液。通过高压均质机处理该水性浆液,水性浆液中的粗粉微粒化,能够得到含有体积平均粒径为约0.4μm~约1.0μm的微粒的水性浆液。通过加热该水性浆液使微粒凝聚,并且使微粒彼此熔融结合,能够得到具有所期望的体积平均粒径及平均圆形度的调色剂。例如通过适当选择微粒的水性浆液的加热温度及加热时间,能够使体积平均粒径及平均圆形度为所期望的值。加热温度在粘合树脂的软化点以上且小于粘合树脂的热分解温度的范围内适当选择。在加热时间相同的情况下,通常加热温度越高,所得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,例如可以列举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)、ナノマイザ一(商品名,ナノマイザ一公司制)、アルテイマイザ一(商品名,株式会社スギノマシン制)等腔式高压均质机,高压均质机(商品名,ラニ一(Rannie)公司制)、高压均质机(商品名,三丸机械工业株式会社制)、高压ホモゲナイザ(商品名,株式会社イズミフ一ドマシナリ制)、NANO3000(商品名,株式会社美粒制)等。
还可以对如上制得的调色剂粒子实施球化处理,作为进行球化的装置,可以列举冲击式球化装置和热风式球化装置。作为冲击式球化装置,可以使用市售的装置,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)、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)等。另外,作为热风式球化装置,可以使用市售的装置,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)等。
(外添加剂)
在这样得到的调色剂粒子上外添加了平均一次粒径为50nm以上、优选为0.1μm以上的外添加剂。由此,特别是对于彩色调色剂而言,能够提高转印性。作为外添加剂,可以使用该领域中常用的外添加剂,可以列举例如:氧化硅、氧化钛、碳化硅、氧化铝、钛酸钡等。
另外,除上述之外还可以并用至少1种以上的外添加剂。作为可以并用的外添加剂,没有特殊限制,可以列举例如:氧化硅、氧化钛、碳化硅、氧化铝、钛酸钡等。可以并用的外添加剂的平均一次粒径优选为5~30nm。通过并用这种粒径的外添加剂,能够提高调色剂的流动性。当可以并用的外添加剂的平均一次粒径小于5nm时,难以使其均匀地分散。当可以并用的外添加剂的平均一次粒径大于30nm时,提高流动性的效果不充分。
这里,外添加剂的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)、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)等进行测定,但由于难以使疏水化处理后的粒子的二次凝聚解离,因此优选对通过扫描电子显微镜(SEM:Scanning Electron Microscope)或透射电子显微镜(TEM:Transmission Electron Microscope)得到的照相图像进行图像分析而直接求得。
另外,外添加剂的添加量没有特殊限制,但优选相对于调色剂粒子100重量份为0.1~3.0重量份。通过使外添加剂的添加量在上述范围内,能够赋予调色剂流动性,从而提高转印效率。当外添加剂的添加量小于0.1重量份时,不能赋予调色剂充分的流动性,也不能提高转印效率。当外添加剂的添加量大于3.0重量份时,外添加剂向载体表面堆积的速度加快,在搅拌试验前后载体的体积电阻值A、B满足上述式(2)的情况下,也变得难以抑制载体对调色剂的带电赋予能力的降低。
(2)双组分显影剂
本发明的双组分显影剂含有上述树脂包覆载体和上述调色剂,能够长期使调色剂带电量稳定,因此能够稳定地形成灰雾等图像缺陷少的高画质图像。
上述树脂包覆载体与上述调色剂的混合比例没有特殊限制,但考虑到用于1分钟内能够印刷40张以上A4尺寸的图像的高速图像形成装置时,优选使用树脂包覆载体的体积平均粒径相对于调色剂的体积平均粒径的比率为5以上、覆盖率θ为约50%~约75%的调色剂和树脂包覆载体。由此,能够稳定地维持调色剂的带电性为充分良好的状态,也能够在高速图像形成装置中作为能够稳定且长期形成高画质图像的优选的显影剂使用。
覆盖率θ的值能够通过显影剂中的调色剂浓度进行调节。显影剂中的调色剂浓度低时(覆盖率θ小于50%时),调色剂带电量有上升的趋势,调色剂浓度高时(覆盖率θ大于75%时),调色剂带电量有减少的趋势。因此,能够利用该显影在某种程度上调节带电量。但是,在安装到实际机器而使用显影剂的情况下,降低调色剂浓度时,由于载体与感光体的接触面积增加,出现载体附着的问题。另外,升高调色剂浓度时,带电量降低且调色剂飞散变得严重。
作为覆盖率θ与调色剂浓度的关系,具体来说,在调色剂的体积平均粒径为6.5μm、树脂包覆载体的体积平均粒径为40μm的情况下,使覆盖率θ为50~75%时,显影剂中相对于树脂包覆载体100重量份含有调色剂约6.9重量份~约10.4重量份。使用这种显影剂进行高速显影时,调色剂消耗量与根据调色剂的消耗供给到显影装置的显影槽的调色剂供给量各自达到最大,尽管如此并不损害供需平衡。而且,显影剂中调色剂相对于载体100重量份多于约6.9重量份~约10.4重量份时,带电量有进一步降低的趋势,不仅不能得到所期望的显影特性,而且调色剂消耗量变得多于调色剂供给量,变得不能赋予调色剂充分的电荷,从而导致画质变差。相反,调色剂的量少时,带电量有增高的倾向,由于电场调色剂变得难以从载体上分离,结果导致画质变差。
在本实施方式中,调色剂的总投影面积如下计算。以调色剂的比重为1.0,基于由库尔特计数器(商品名:コ一ルタ一カウンタ·マルチサイザ一II,ベツクマン·コ一ルタ一公司制)得到的体积平均粒径进行计算。即,计算混合的调色剂重量中的调色剂个数,以调色剂个数×调色剂面积(假定为圆进行计算)作为调色剂总投影面积。同样,树脂包覆载体的表面积的总和是以载体比重为4.7,基于由マイクロトラツク(商品名:マイクロトラツクMT3000,日机装株式会社制)得到的粒径,由混合的载体重量计算总表面积。
3.显影装置
本发明的实施方式的显影装置使用上述双组分显影剂,使形成于像承载体上的静电潜像显影来形成可见像。上述双组分显影剂能够在长期使用中稳定调色剂带电量,因此通过使用上述双组分显影剂,能够得到能长期稳定地形成没有灰雾的良好的调色剂图像的显影装置。
图3是表示本实施方式的显影装置20的构成的概略图。如图3所示,显影装置20设有收容显影剂1的显影单元10、将显影剂输送到作为像承载体的感光体15上的显影剂承载体(显影剂输送承载体)13。
通过搅拌螺杆12,对预先投入显影单元10的内部的显影剂进行搅拌,并使其带电。然后,通过将显影剂输送到在内部设有作为磁场产生部的磁辊的显影剂承载体13上,将其保持在显影剂承载体13表面。保持在显影剂承载体13表面的显影剂被显影剂限制构件14限制为一定层厚,并被输送到在显影剂承载体13与感光体15的邻接区域形成的显影区域,在向显影剂承载体13外加交流偏压而形成的振动电场下,感光体15上的静电荷像通过反转显影法而显影化。
另外,由可见像形成引起的调色剂消耗,可通过未图示的调色剂浓度传感器,作为调色剂重量相对于显影剂重量的比率的调色剂浓度的变化而被检测出来,被消耗部分在未图示的调色剂浓度传感器检测出达到了预先规定的预定调色剂浓度时从调色剂料斗16得到补给,从而能够保持显影单元10内部的显影剂中的调色剂浓度大致一定。另外,在本实施方式中,可以将显影剂承载体13与显影剂限制构件14的间隙、以及显影区域中显影剂承载体13与感光体15的间隙设定为例如0.4mm。该数值仅是示例,并不限于该数值。
4.图像形成装置
作为本发明的实施方式的图像形成装置,具有上述显影装置20。显影装置20以外的其他构成可以使用公知的电子照相方式的图像形成装置的构成。图4是表示本实施方式的图像形成装置21的构成的概略图。图像形成装置21包括可见像形成单元31、定影部以及清洁部。为了与彩色图像信息中所含的黑(b)、青(c)、品红(m)及黄(y)各颜色的图像信息相对应,可见像形成单元31的构件分别设置4个。在此,根据各颜色分别设置4个的各构件,将表示各颜色的字母标注在参照标号的末尾来进行区别,总称的情况仅用数字表示。可见像形成单元31包括像承载体、带电部、曝光部及转印部。
作为像承载体的感光体15,是表面具有能够形成静电荷像的感光层的辊状构件。作为带电部的带电装置22使感光体15表面带上预定电位。作为曝光部的激光照射部23,根据图像信息向表面处于带电状态的感光体15照射信号光,从而在感光体15的表面形成静电荷像(静电潜象)。转印部包括一次转印装置24和二次转印装置26,一次转印装置24将从显影装置20供给调色剂3而显影的感光体15表面的调色剂像转印到作为中间转印体的中间转印带25上。二次转印装置26将转印到中间转印带25上的调色剂像转印到记录介质27上。作为定影部的定影装置28,使记录介质27表面的调色剂像定影到记录介质27上。清洁部包括感光体用清洁装置29和转印用清洁装置30,感光体用清洁装置29在调色剂像转印到记录介质27上后除去残留在感光体15表面的调色剂3及纸粉等。转印用清洁装置30除去上述中间转印带上附着的多余的调色剂3等。
使静电潜像显影时,对调色剂的每个颜色执行采用反转显影法使感光体15上的静电荷像显影的显影工序,通过在中间转印带25上重叠不同颜色的多个调色剂像而形成多色调色剂像。在本实施方式中,采用使用了中间转印带25的中间转印方式,但是也可以使用将调色剂像从感光体15直接转印到记录介质上的构成。
根据本实施方式的图像形成装置21,如上所述能够得到设有能在感光体15上形成没有灰雾的调色剂像的本发明的显影装置20的图像形成装置21。通过使用这种图像形成装置21形成图像,能够长期稳定地形成没有灰雾的高画质图像。
实施例
以下说明本发明涉及的实施例及比较例。本发明只要不超出该主旨,则并不限于本实施例。以下,“份”表示“重量份”。另外,只要未特殊说明,“%”表示“重量%”。
<调色剂>
如下制造3种调色剂(调色剂1~3)。
(调色剂1)
将作为粘合树脂的聚酯(商品名:FC1494、三菱レ一ヨン株式会社制)、颜料(C.I.颜料红57:1)、脱模剂(商品名:HNP11、日本精蜡株式会社制)和电荷控制剂(商品名:LR-147、日本カ一リツト株式会社制)干式混合并熔融混炼,再经过粉碎工序和分级工序制造调色剂粒子。在该调色剂粒子上外添加平均一次粒径为0.1μm、12nm的2种疏水化处理过的二氧化硅微粒(以下,也称为“疏水化二氧化硅微粒”),制造体积平均粒径为6.5μm的带负电的品红色调色剂(非磁性品红色调色剂)。以下,将该调色剂称为调色剂1。
(调色剂2)
除使用平均一次粒径为50nm的疏水化二氧化硅微粒代替平均一次粒径为0.1μm的疏水化二氧化硅微粒之外,与调色剂1同样地操作,制造调色剂2。
(调色剂3)
除不使用平均一次粒径为0.1μm的疏水化二氧化硅微粒、而仅使用平均一次粒径为12nm的疏水化二氧化硅作为外添加剂之外,与调色剂1同样地操作,制造调色剂3。
<树脂包覆载体>
如下制造15种树脂包覆载体(载体1~15)。
(载体1)
通过将交联型有机硅树脂A(商品名:KR240,信越化学工业株式会社制(Mw=5.0×102))0.375份和交联型有机硅树脂B(商品名:KR251,信越化学工业株式会社制(Mw=5.0×105))0.375份溶解在甲苯12份中,再将导电性粒子(商品名:VULCAN XC-72,キヤボツト株式会社制)0.0375份、及偶联剂(商品名:AY43-059,東レ·ダウコ一ニング株式会社制)0.0225份内添加或分散在上述溶液中,制备涂覆树脂液。采用浸渍法,使用上述涂覆树脂液12.8份,将体积平均粒径45μm的载体芯材(Mn-Mg铁氧体)100份的表面包覆。然后,经过固化温度200℃、固化时间1小时的固化过程,再通过网孔150μm的筛子,制造载体1。这里,Mw表示各有机硅树脂的重均分子量。重均分子量Mw如下得到:制备仅含有机硅树脂的混合溶液,使用甲苯作为流动相,通过GPC(装置名:HLC-8320GPC,東ソ一株式会社)测定分子量分布。
关于载体1,Ma=5.0×102、Mb=5.0×105,因此上述式(1)中记载的重均分子量比X(X=Log(Mb/Ma))计算出X=3.0。
(载体2~18)
除将有机硅树脂的种类、有机硅树脂的添加量、导电性粒子的添加量、偶联剂的添加量、载体芯材的体积平均粒径中的任意1个以上如表1所示进行变更之外,与载体1同样地操作,制造载体2~18。
在载体2~18的制造中,除上述交联型有机硅树脂A、B以外,有机硅树脂使用以下物质。
·交联型有机硅树脂C 商品名:KR350,信越化学工业株式会社制(Mw=4.0×103)
·交联型有机硅树脂D 商品名:TSR127B,モネンテイブ合同会社制(Mw=4.0×102)
另外,载体芯材和树脂包覆载体的体积平均粒径如下进行测定。
(体积平均粒径的测定)
使用マイクロトラツク(商品名:MT3000,日机装株式会社)测定载体芯材及树脂包覆载体的体积平均粒径。向乳化剂109P(月桂醇聚氧乙烯醚HLB13.6,花王株式会社制)的5%水溶液10mL中添加测定样品约10mg~约15mg,用超声波分散机使其分散1分钟,将该分散液约1mL加入到上述マイクロトラツク的预定位置后,搅拌1分钟,确认散射光强度稳定后,再进行测定。
另外,如下计算体积电阻值变化率Y。
(体积电阻值变化率Y的计算)
体积电阻值变化率Y如下进行计算:测定搅拌试验前1000V/cm的电场下的树脂包覆载体的体积电阻值B(Ω/cm),并且测定搅拌试验后1000V/cm的电场下的树脂包覆载体的体积电阻值A(Ω/cm),计算由下述式表示的值。
Y=-log(A/B)
表1示出了载体1~18中载体芯材的体积平均粒径和使用量、有机硅树脂的种类和使用量(固体成分)、重均分子量比X、各添加剂的使用量(固体成分)、载体的体积平均粒径以及体积电阻值变化率Y。
表1
根据表1的重均分子量比X和体积电阻值变化率Y,载体1~5、11~18为本发明载体的实施例,载体6~10为载体的比较例。
<双组分显影剂>
(实施例1)
将载体1和调色剂1投入树脂制圆筒容器中以使覆盖率θ为70%,然后利用双轴驱动塑料瓶旋转台架,在200rpm、1小时的条件下混合搅拌,由此制造实施例1的双组分显影剂。
(实施例2~14、比较例1~8)
除如表2所示地变更调色剂的种类或树脂包覆载体的种类中的至少任意一个之外,与实施例1同样地操作,制造实施例2~14及比较例1~8的双组分显影剂。
表2
双组分显影剂 | 调色剂 | 树脂包覆载体 |
实施例1 | 调色剂1 | 载体1 |
实施例2 | 调色剂2 | 载体1 |
实施例3 | 调色剂1 | 载体2 |
实施例4 | 调色剂1 | 载体3 |
实施例5 | 调色剂1 | 载体4 |
实施例6 | 调色剂1 | 载体5 |
实施例7 | 调色剂1 | 载体11 |
实施例8 | 调色剂1 | 载体12 |
实施例9 | 调色剂1 | 载体13 |
实施例10 | 调色剂1 | 载体14 |
实施例11 | 调色剂1 | 载体15 |
实施例12 | 调色剂1 | 载体16 |
实施例13 | 调色剂1 | 载体17 |
实施例14 | 调色剂1 | 载体18 |
比较例1 | 调色剂3 | 载体1 |
比较例2 | 调色剂1 | 载体6 |
比较例3 | 调色剂2 | 载体6 |
比较例4 | 调色剂3 | 载体6 |
比较例5 | 调色剂1 | 载体7 |
比较例6 | 调色剂1 | 载体8 |
比较例7 | 调色剂1 | 载体9 |
比较例8 | 调色剂1 | 载体10 |
<外添加剂的粒径的影响的评价>
使用实施例1、2以及比较例1~4的双组分显影剂,用寿命带电稳定性和转印效率评价外添加到调色剂上的外添加剂的粒径的影响。寿命带电稳定性和转印效率根据以下的评价方法和评价标准进行评价。另外,评价时的测定结果示于表3。
(寿命带电稳定性)
将实施例1、2以及比较例1~4的双组分显影剂分别装入具有双组分显影装置的复印机(彩色印刷速度:50ppm、单色印刷速度:62ppm,商品名:MX-6201N,夏普株式会社制)中,在常温常湿下以印刷率5%实际印刷50000(以下记作“50k”)张后,测定双组分显影剂的带电量。带电量用吸引式带电量测定装置进行测定。与初期带电量的差以绝对值计在3μC/g以下时评价为良好(○),超过3μC/g且在5μC/g以下时评价为可用(△),大于5μC/g时评价为不良(×)。
(转印效率)
对于实施例1、2以及比较例1~4的双组分显影剂,计算转印效率。转印效率T(%)通过下述式(4)计算,转印效率T在90%以上时评价为良好(○),小于90%时评价为不良(×)。
T(%)=[Mp/(Md+Mp)]×100 …(4)
式中,Mp是印刷了预定图案的纸面上的调色剂重量。Md是印刷预定图案时像承载体(电子照相感光体)表面上残留的调色剂重量。在此,预定的图案是指在A4纸上的四个角(配置在距纸的各端1.5cm的内侧)以及中央部配置了4cm×4cm的斑(patch)的图案。像承载体表面残留的调色剂重量通过使用上述吸引式带电量测定装置吸引像承载体表面的调色剂、并测定该吸引的调色剂的量而得到。另外,纸面上的调色剂量也同样地得到。
表3
如表3所示,调色剂中没有外添加50nm以上的外添加剂的比较例1、4虽然寿命带电稳定性良好,但转印效率变得不良。另外,调色剂中外添加了50nm以上的外添加剂的实施例1、2以及比较例2、3的转印效率良好,但搅拌试验前后的体积电阻值变化率Y不在0.5以上、2.5以下的范围内的比较例2、3的寿命带电稳定性不良,体积电阻值变化率Y在0.5以上、2.5以下的范围内的实施例1、2的寿命带电稳定性良好。
这样可知,向调色剂中外添加50nm以上的外添加剂时,转印效率变良好,但与这种调色剂一起使用本发明的树脂包覆载体以外的树脂包覆载体时,寿命带电稳定性受损。
<双组分显影剂的评价>
接着,用寿命带电稳定性、转印效率、图像浓度、白色度、显影剂输送率、带电上升特性、载体附着和粒状性对实施例1、3~14和比较例2、5~8的双组分显影剂进行评价。各项目的评价结果中,将所有评价结果均为良好(○)的双组分显影剂评价为“◎”,将具有1个可用(△)的评价结果且没有不良(×)的评价结果的双组分显影剂评价为“○”,将具有2个以上可用(△)的评价结果且没有不良(×)的评价结果的双组分显影剂评价为“△”,将具有不良(×)的评价结果的双组分显影剂评价为“×”,评价结果示于表4。在双组分显影剂的评价结果中,若评价结果为“◎”、“○”或“△”,则可以作为显影剂使用。
图像浓度、白色度、显影剂输送率、带电上升特性、载体附着和粒状性根据以下的评价方法和评价标准进行评价。寿命带电稳定性和转印效率的评价方法和评价基准与上述寿命带电稳定性和转印效率的评价方法和评价基准相同。将各项目评价时的结果也示于表4。
(图像浓度)
分别使用实施例1、3~14和比较例2、5~8的双组分显影剂,与寿命带电稳定性的评价方法同样地操作,印刷50k张图像,通过X-Rite938分光测色浓度计测定图像部的图像浓度。图像浓度在1.4以上时评价为良好(○),在1.3以上且小于1.4时评价为可用(△),小于1.3时评价为不良(×)。
(白色度)
分别使用实施例1、3~14和比较例2、5~8的双组分显影剂,与寿命带电稳定性的评价方法同样地操作,印刷50k张图像,测定非图像部的白色度。白色度是使用色差计(商品名:SZ90型分光式色差计,日本电色工业株式会社制SZ90型分光式色差计)求出三刺激值X、Y、Z,当Z的值在0.5以下时评价为良好(○),大于0.5且在0.7以下时评价为可用(△),大于0.7时评价为不良(×)。
(显影剂输送率)
从图3所示的显影装置20上取出显影单元10,测定显影单元10内的双组分显影剂的显影剂输送率。作为显影单元10,使用从复印机(商品名:MX-4500N,夏普株式会社制)上取出的显影单元。
首先,将实施例1、3~14和比较例2、5~8的双组分显影剂分别装入显影单元10中,并将该显影单元10装入温度保持在52.5℃的恒温槽中。然后,使显影剂承载体13在430rpm下旋转一个半小时,同时利用搅拌螺杆12搅拌双组分显影剂。然后,测定通过搅拌螺杆12向显影剂承载体13输送的双组分显影剂的量。
具体而言,为了求出装入恒温槽中之前的显影单元10内的双组分显影剂的落下量A,以50rpm驱动显影剂承载体13,使通过齿轮驱动的搅拌螺杆12旋转,同时使双组分显影剂从显影剂落下用孔落下。然后,测定落下来的显影剂量。测定后,将显影单元10装入温度环境52.5℃的恒温槽内,以旋转速度430rpm将显影剂承载体13驱动90分钟,对显影单元10内的双组分显影剂施加机械应力。然后,与装入恒温槽中之前同样地操作,求出双组分显影剂的落下量B。
将装入恒温槽中之前的落下量A与装入恒温槽中后的落下量B的比率作为显影剂输送率。该显影剂输送率成为表示加速变差了的双组分显影剂的流动性的指标。显影剂输送率为50%以上时评价为良好(○),30%以上且小于50%时评价为可用(△),小于30%时评价为不良(×)。
(带电上升特性)
将分别装入了实施例1、3~14和比较例2、5~8的双组分显影剂的5ml玻璃瓶用32rpm的旋转培养机搅拌1分钟后,采集双组分显影剂,用吸引式带电量测定装置(商品名:210H-2A Q/M Meter,TREK公司制)测定带电量。另外,搅拌3分钟后,同样地测定带电量。1分钟后与3分钟后的带电量的差以绝对值计小于5μC/g时评价为良好(○),在5μC/g以上、7μC/g以下时评价为可用(△),大于7μC/g时评价为不良(×)。
(载体附着)
分别使用实施例1、3~14和比较例2、5~8的双组分显影剂,与寿命带电稳定性的评价方法同样地操作,印刷50k张图像后,求出像承载体上的非图像部的一定面积(297cm×24cm)中的载体附着个数。求载体的附着个数时,外加到显影剂承载体上的直流偏压为200V,交流偏压为400V,频率为9kHz,预先使像承载体的表面不带电。载体附着的个数小于15个时评价为良好(○),在15个以上、20个以下时评价为可用(△)、大于20个时评价为不良(×)。
(粒状性)
将实施例1、3~14和比较例2、5~8的双组分显影剂分别装入到具有双组分显影装置的复印机(商品名:MX-6201N,夏普株式会社制)中,与寿命带电稳定性的评价方法同样地操作,印刷50k张图像后,印刷图像的测试图案,对与白色的色差为30、50、70的粒状性,使用自动印刷画质评价系统(商品名:APQS,王子计测机器株式会社制)测定粒状性的分值。该粒状性的分值越低,图像的不光滑越少,显示出高画质。在此,各色差的分值的最大值小于11500时评价为良好(○),在11500以上、12000以下时评价为可用(△),大于12000时评价为不良(×)。
如表4所示,与实施例1、3~14的双组分显影剂的寿命带电稳定性没有不良(×)相对,比较例2、6~8的双组分显影剂的寿命带电稳定性不良(×)。比较例2、6~8的双组分显影剂,寿命带电稳定性不良(×)是因为,比较例2、6~8的双组分显影剂中的载体6、8~10的体积电阻值变化率Y并非为0.5以上、2.5以下,即并非适当硬度的载体,因此不能抑制由于长期使用所导致的外添加剂附着而引起的带电量降低。特别是含有重均分子量比X小于2的载体9、10的比较例7、8的双组分显影剂,由于外添加剂附着量增多,因而带电量大幅降低。
另外,如表4所示,与实施例1、3~14的双组分显影剂的显影剂输送率没有不良(×)相对,比较例5、7的双组分显影剂的显影剂输送率不良(×)。比较例7的双组分显影剂,显影剂输送率不良(×)是因为,比较例7的双组分显影剂中的载体9的重均分子量比X比2小,因此容易发生显影剂结块。另外,比较例5的双组分显影剂中的载体7与比较例7不同,虽然重均分子量比X为2.6这样的较大值,但显影剂输送率为不良(×)。这是因为载体7的树脂量过少,载体芯材露出面多,因此容易引起调色剂消耗,从而显影剂输送性变差。另外,比较例8的双组分显影剂中的载体10与比较例7相同,虽然重均分子量比X为1.0这样的较小值,但显影剂输送率并非不良(×)。这是因为载体10比载体7的树脂量多,因而载体芯材的露出面少,调色剂不容易消耗。
因此可知,显影剂中的树脂包覆载体的树脂包覆层中使用的有机硅树脂的重均分子量比X大于2、体积电阻值变化率为0.5以上且在2.5以下的实施例1、3~14,带电量长期稳定,并且能够抑制输送量降低。另外可知,如比较例7、8中含有的载体9、10那样,有机硅树脂的重均分子量比X小于2时,即使改变树脂包覆层形成中的树脂投入量,也不能得到体积电阻值变化率为0.5以上、2.5以下的树脂包覆载体。
另外,实施例1、3~14的双组分显影剂的白色度均良好(○)。由此可知,使用实施例1、3~14的双组分显影剂时,调色剂稳定地带电,且不容易产生灰雾。
另外,如表4所示,由比较例5的双组分显影剂的结果可知,当树脂包覆载体的体积电阻值变化率Y的值在2.5以上时,尽管带电量稳定,但由于树脂包覆载体的体积电阻值的降低,印刷50k张后的载体附着增多。
另外,如表4所示,通过比较实施例1的双组分显影剂的结果和实施例7的双组分显影剂的结果可知,树脂包覆层中含有导电性粒子时,带电上升特性提高。因此可知,优选树脂包覆层中含有导电性粒子的载体。
另外,如表4所示,通过比较实施例1的双组分显影剂的结果和实施例8、9的双组分显影剂的结果可知,树脂包覆载体的体积平均粒径大于35μm时,显影剂输送率提高。另外,实施例5的双组分显影剂中的载体4以及实施例6的双组分显影剂中的载体5的体积平均粒径为45μm,显影剂输送率为可用(△)。载体4和载体5的树脂量少,因此进行显影剂输送率的评价时,由于搅拌,载体芯材露出到表面,显影剂的流动性变差,显影剂输送率稍稍变差。
另外,如表4所示,通过比较实施例1的双组分显影剂的结果和实施例8的双组分显影剂的结果可知,树脂包覆载体的体积平均粒径大于35μm时,能够抑制载体附着。另外,实施例5的双组分显影剂中的载体4以及实施例6的双组分显影剂中的载体5的体积平均粒径为45μm,载体附着为可用(△)。载体4和载体5的树脂量少,因此进行载体附着的评价时,由于印刷50k张,导致载体芯材露出到表面,载体的电阻值减少,载体附着稍稍增多。
另外,如表4所示,通过比较实施例1的双组分显影剂的结果和实施例10、11的双组分显影剂的结果可知,树脂包覆载体的体积平均粒径小于55μm时,能够抑制粒状性变差。另外,实施例5的双组分显影剂中的载体4以及实施例7的双组分显影剂中的载体11的体积平均粒径为45μm,粒状性为可用(△)。载体4的树脂量少,因此进行粒状性的评价时,由于印刷50k张,导致载体芯材露出到表面,调色剂的带电量减少,粒状性稍稍变差。载体11由于不含导电剂,因此载体电阻值稍稍升高,粒状性稍稍变差。
因此可知,优选树脂包覆载体的体积平均粒径为35~55μm。
本发明可以在不脱离其精神或主要特征的情况下以其它各种方式实施。因此,上述实施方式在所有方面不过是示例,本发明的范围为权利要求书所示的范围,并不受说明书全文的任何限定。而且,属于权利要求范围的变形或变更也都在本发明的范围内。
Claims (4)
1.一种树脂包覆载体,与在调色剂粒子上外添加了平均一次粒径为50nm以上的外添加剂的调色剂一起使用,其特征在于,包含:
载体芯材;和
树脂包覆层,在所述载体芯材的表面由含有至少2种以上重均分子量不同的有机硅树脂的树脂形成,将所述2种以上的有机硅树脂中具有最小重均分子量的有机硅树脂的重均分子量设为Ma、将所述树脂包覆层中含有的至少2种有机硅树脂中具有最大重均分子量的有机硅树脂的重均分子量设为Mb时,Ma和Mb满足下述式(1),
log(Mb/Ma)>2 …(1)
并且,Ma为3.0×102以上且5.0×103以下,Mb为5.0×104以上且5.0×105以下,
将通过进行搅拌试验而得到的1000V/cm的电场下的树脂包覆载体的电桥电阻值设为A、将所述搅拌试验前的1000V/cm的电场下的树脂包覆载体的电桥电阻值设为B时,A和B满足下述式(2),
0.5≤-log(A/B)≤2.5 …(2)
其中,电桥电阻值的单位为Ω/cm,
所述搅拌试验如下:将以调色剂的总投影面积相对于树脂包覆载体的总表面积的比例为70%的方式混合了树脂包覆载体和调色剂的显影剂投入玻璃瓶中,利用搅拌研磨器在26.3Hz、3小时的条件下进行混合搅拌,所述调色剂的总投影面积为全部调色剂粒子的投影面积的总和,所述树脂包覆载体的总表面积为全部树脂包覆载体的表面积的总和。
2.如权利要求1所述的树脂包覆载体,其特征在于,所述树脂包覆层中含有导电性粒子。
3.如权利要求1所述的树脂包覆载体,其特征在于,所述树脂包覆载体的体积平均粒径为35~55μm。
4.一种双组分显影剂,其特征在于,含有权利要求1所述的树脂包覆载体和外添加了平均一次粒径为50nm以上的外添加剂的调色剂。
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