CN103324052A - 静电荷图像显影用载体、静电荷图像显影用显影剂、图像形成装置和图像形成方法 - Google Patents
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Abstract
提供了静电荷图像显影用载体、静电荷图像显影用显影剂、图像形成装置和图像形成方法,所述静电荷图像显影用载体包含含有磁性材料的芯材和涂层,其中所述涂层含有体积平均粒径为0.2μm~2μm且BET比表面积为1m2/g~5m2/g的多孔碳,和树脂。
Description
技术领域
本发明涉及静电荷图像显影用载体、静电荷图像显影用显影剂、图像形成装置和图像形成方法。
背景技术
用于电子照相的双组分显影剂通常由具有磁性的载体颗粒和具有绝缘性的色调剂颗粒形成。
例如,已经公开了一种静电潜像显影用载体,其包含位于芯材的表面上的树脂涂布层,以长期保持球形色调剂的充电特性和优异的图像品质,其中所述树脂涂布层包含聚合物和交联树脂颗粒,所述聚合物在聚合物链上含有硅原子、氧原子和金属原子,所述交联树脂颗粒具有0.1μm~2μm的平均粒径(例如,参见JP-A-2004-361887(专利文献1))。
另外,已经公开了一种图像形成显影剂,其中即使长期使用后也有较少色调剂颗粒附着在载体表面上;未出现电荷量减少、色调剂飞散和背景污染;载体的附着物减少;并且由此保持高品质图像的形成。该图像形成显影剂通过混合载体颗粒与色调剂颗粒而获得,在所述载体颗粒中在磁性颗粒的表面上至少设置含有硬化的硅树脂组合物作为主要成分的涂布层,所述色调剂颗粒至少含有粘合剂树脂、蜡和着色剂,其中,所述载体颗粒的重量平均粒径(Dw)为25μm~45μm,在所有载体颗粒中粒径小于44μm的颗粒的含量大于或等于70重量%,在所有载体颗粒中粒径小于22mm的颗粒的含量小于或等于7.0重量%,并且所述载体颗粒涂布有硅树脂,所述硅树脂含有含氟硅烷偶联剂和具有正电荷特性的组合物(例如,参见JP-A-2003-280286(专利文献2))。
已经公开了一种电子照相显影剂,其中图像的点再现优异,明亮区域的颗粒性优异,获得了具有较低边缘效应和背景污染以及高图像浓度的高品质图像,并且载体的附着物减少。该电子照相显影剂通过混合至少色调剂颗粒和载体颗粒而获得,所述色调剂颗粒含有至少粘合剂树脂和着色剂,其中,色调剂颗粒的重量平均粒径Dt小于或等于8μm;构成载体颗粒的载体芯材颗粒的重量平均粒径Dw为20μm~45μm;在所有载体芯材颗粒中粒径为44mm以下的颗粒的含量大于或等于80重量%;在所有载体芯材颗粒中粒径为22μm以下的颗粒的含量小于或等于5.0重量%;1kOe时的磁矩大于或等于40emu/g;在载体芯材表面上形成高电阻涂层A;并且在上述高电阻涂层A之上形成电阻比高电阻涂层A的电阻低的低电阻涂层B(例如,参见JP-A-2004-061730(专利文献3))。
已经公开了一种静电潜像显影用载体,其包含位于芯材表面上的至少两层以上树脂涂布层以再现逼真的颜色和提高寿命,其中,所述树脂涂布层由含有有机金属化合物和导电性材料并具有硅氧烷键的涂布树脂形成;构成包含在两层以上树脂涂布层中最内层中的有机金属化合物的金属的电离电势小于7eV;并且构成包含在其中最外层中的有机金属化合物的金属的电离电势大于或等于7eV(例如,参见JP-A-2006-330277(专利文献4))。
已经公开了一种高耐用性和持久的电子照相载体,其中在高温高湿或者低温低湿下电荷量没有显著减少或增加,其防止了涂层剥落所造成的静电荷图像显影用显影剂劣化,并防止了附着于载体表面上的色调剂颗粒所造成的劣化。在该电子照相载体中,至少芯材表面涂布有涂布树脂,所述涂布树脂含有氟改性的硅树脂和氨基硅烷偶联剂,并且色调剂颗粒带负电(例如,参见PCT日本再表第2004-031865号(专利文献5))。
另一方面,为解决低速连续形成图像时出现的问题,已提出了以下技术。
例如,已经公开了一种图像形成装置,其包括显影装置,所述显影装置使用由色调剂和载体形成的双组分显影剂使图像保持部件上的静电潜像显影,其中显影装置中过剩的显影剂依次地通过显影剂排出机构自显影装置中排出,同时通过补充装置对显影装置补充通过将色调剂与载体混合而获得的补充显影剂。结果,图像形成装置中的色调剂和载体被新的色调剂和载体所替换。该图像形成装置还包括:补充量预测单元,所述单元预测由补充装置供给至显影装置的补充显影剂的量;和强制替换单元,所述强制替换单元强制地将显影装置中的色调剂供给至图像保持部件以消耗,并在所述补充量预测单元所预测的补充显影剂的量低于预测值时强制地将补充显影剂由补充装置供给至显影装置(例如,参见JP-A-2006-301537(专利文献6))。
已经公开了一种含有色调剂和载体的双组分显影剂,其抑制了当接触显影型图像形成装置连续形成具有低覆盖率的图像时出现的图像浓度劣化、转印效率劣化和图像缺失。该双组分显影剂用于包括显影单元的图像形成装置,所述显影单元将双组分显影剂保持在显影剂保持部件的表面上,仅将保持在显影剂保持部件表面上的双组分显影剂的色调剂转印至色调剂保持部件的表面上以形成色调剂层,并引起色调剂从色调剂层跃至其上形成了静电潜像的感光体的表面上,以使静电潜像被形成为色调剂图像。在此情形中,色调剂包含圆柱形基础色调剂颗粒和外添剂,并且通过表达式{(标准差/体积平均粒径)×100}获得的基础色调剂颗粒的体积粒径分布的变化系数V小于或等于20%(例如,参见JP-A-2007-292854(专利文献7))。
已经公开了一种静电潜像显影用显影剂,其中即使反复形成图像,特别是即使反复形成具有低覆盖率的文档图像时,电荷量也得到稳定的保持,并且也可以长期稳定地形成图像。该静电潜像显影用显影剂包含具有位于芯材上的至少含有无机颗粒和树脂的树脂涂布层的载体;和色调剂,其中载体的涂布树脂的重量平均分子量(Mw)为300000~600000,载体的树脂涂布层中的无机颗粒具有平坦的形状,使得长轴R1与厚度D之比R1/D为3.0~100,并且色调剂含有数均粒径为80nm~300nm的无机颗粒作为外添剂(例如,参见JP-A-2009-9000(专利文献8))。
发明内容
本发明的目的是提供静电荷图像显影用载体,其中即使当以1000mm/秒以上的打印速度打印具有1%以下的低覆盖率的图像时,光学浓度的变化也能得到抑制。
发明的第一方面,提供了一种静电荷图像显影用载体,所述载体包含含有磁性材料的芯材和涂层,其中所述涂层含有体积平均粒径为0.2μm~2μm且BET比表面积为1m2/g~5m2/g的多孔碳,和树脂。
发明的第二方面,在根据第一方面的静电荷图像显影用载体中,所述树脂可以通过对偏二氟乙烯进行聚合而获得。
发明的第三方面,在根据第一方面的静电荷图像显影用载体中,所述涂层可以是单层,并且所述涂层可以还含有导电性材料。
发明的第四方面,在根据第三方面的静电荷图像显影用载体中,所述导电性材料可以是炭黑。
发明的第五方面,在根据第一方面的静电荷图像显影用载体中,所述多孔碳的BET比表面积可以为2m2/g~4m2/g。
发明的第六方面,在根据第一方面的静电荷图像显影用载体中,相对于100重量份的芯材,所述多孔碳的量可以为0.05重量份~5重量份。
发明的第七方面,在根据第一方面的静电荷图像显影用载体中,所述多孔碳与所述导电性材料的重量比可以为1:0.1~1:5。
发明的第八方面,在根据第一方面的静电荷图像显影用载体中,所述涂层可以是第一涂层和第二涂层组成的多层,设置在芯材侧的第一涂层可以含有树脂和导电性材料,设置为最外层的第二涂层可以含有树脂和多孔碳,多孔碳在第二涂层中的含量可以大于在第一涂层中的含量,并且导电性材料在第一涂层中的含量可以大于在第二涂层中的含量。
发明的第九方面,在根据第八方面的静电荷图像显影用载体中,相对于100重量份芯材,第二涂层中的所述多孔碳的量可以为0.05重量份~5重量份。
发明的第十方面,提供一种静电荷图像显影用显影剂,所述显影剂包含根据第一方面的静电荷图像显影用载体;和色调剂。
发明的第十一方面,提供一种静电荷图像显影用显影剂,所述显影剂包含根据第八方面的静电荷图像显影用载体;和色调剂。
发明的第十二方面,在根据第十方面的静电荷图像显影用显影剂中,所述静电荷图像显影用载体的涂层可以是单层,并且所述涂层可以还包含导电性材料。
发明的第十三方面,提供一种图像形成装置,所述装置包括:图像保持部件;充电单元,所述充电单元对图像保持部件的表面充电;潜像形成单元,所述潜像形成单元在图像保持部件的表面上形成静电潜像;显影单元,所述显影单元使用根据第十方面的静电荷图像显影用显影剂使形成于图像保持部件表面上的静电潜像显影从而形成色调剂图像;和转印单元,所述转印单元将所形成的色调剂图像转印至转印介质上,其中,当形成色调剂图像时,转印介质的传输速度为1000mm/秒~2000mm/秒。
发明的第十四方面,在根据第十三方面的图像形成装置中,所述静电荷图像显影用载体的涂层可以是单层,并且所述涂层可以还包含导电性材料。
发明的第十五方面,提供一种图像形成方法,所述方法包括:对图像保持部件的表面充电;在图像保持部件的表面上形成静电潜像;使用发明的第十方面的静电荷图像显影用显影剂使形成于图像保持部件表面上的静电潜像显影从而形成色调剂图像;和将所形成的色调剂图像转印至转印介质上,其中,当形成色调剂图像时,转印介质的传输速度为1000mm/秒~2000mm/秒。
发明的第十六方面,在根据第十五方面的图像形成方法中,所述静电荷图像显影用载体的涂层可以是单层,并且所述涂层可以还包含导电性材料。
发明的第一方面,提供了一种静电荷图像显影用载体,其中,与其中涂布芯材的涂布层不含有树脂和体积平均粒径为0.5μm~2μm且BET比表面积为1m2/g~5m2/g的多孔碳的情形相比,即使以1000mm/秒以上的打印速度打印具有1%以下的低覆盖率的图像时,图像浓度的变化也能得到抑制。
发明的第二方面,耐磨性优于其中涂层中所含的树脂不是含偏二氟乙烯的树脂的情形。
发明的第三至第七方面,与其中涂层不含导电性材料的情形相比,载体的电阻得到调整。
发明的第八和第九方面,与其中当涂层不是多层时,体积平均粒径为0.5μm~2μm且BET比表面积为1m2/g~5m2/g的多孔碳在第二涂层中的含量小于在第一涂层中的含量或者导电性材料在第一涂层中的含量小于在第二涂层中的含量的情形相比,提供了具有更优的耐磨性的静电荷图像显影用载体。
发明的第十至第十二方面,与其中涂布芯材的涂布层不含有树脂和体积平均粒径为0.5μm~2μm且BET比表面积为1m2/g~5m2/g的多孔碳的情形相比,提供了一种静电荷图像显影用显影剂,其中即使以1000mm/秒以上的打印速度打印具有1%以下的低覆盖率的图像时,图像浓度的变化也能得到抑制。
发明的第十三至第十六方面,与所使用的静电荷图像显影用显影剂不含有下述静电荷图像显影用载体的图像形成装置或图像形成方法相比,即使以1000mm/秒以上的打印速度打印具有1%以下的低覆盖率的图像时,图像浓度的变化也能得到进一步抑制,所述静电荷图像显影用载体包含含有树脂和体积平均粒径为0.5μm~2μm且BET比表面积为1m2/g~5m2/g的多孔碳的涂层。
附图说明
将基于以下附图对本发明的示例性实施方式进行详细描述,其中:
图1是示意性地显示本发明的示例性实施方式的静电荷图像显影用载体的实例的截面图;
图2是显示本发明的示例性实施方式的图像形成装置的实例的构造示意图;和
图3是显示用于测量载体的电阻的测量装备的图。
具体实施方式
下面,将详细描述本发明的示例性实施方式的静电荷图像显影用载体、静电荷图像显影用显影剂和图像形成装置。
静电荷图像显影用载体
示例性实施方式的静电荷图像显影用载体(下文中有时称作示例性实施方式的载体)包含含有磁性材料的芯材和涂布芯材表面的涂层。在此情形中,涂布层包含体积平均粒径为0.5μm~2μm且BET比表面积为1m2/g~5m2/g的多孔碳(下文中有时称作特定多孔碳),和树脂。
图1是示意性地说明示例性实施方式的载体的实例的截面图。示例性实施方式的载体包含含有磁性材料的芯材100和涂层120。涂层120包含树脂(未示出)和特定多孔碳(未示出)。
在图1所示的第一示例性实施方式的载体中,涂布芯材100的涂层120由第一涂层121和第二涂层122这两层构成。然而,涂层也可以由单层或三层或更多层构成。
感光体(潜像保持部件)上的静电荷图像通过色调剂显影。此时,虽然在显影装置中搅拌载体和色调剂,但仅色调剂被消耗,而载体被重复使用。由于该搅拌,电荷由载体上施加至色调剂,带电的色调剂被转移至感光体侧,并在感光体的表面上形成色调剂图像。然而,由于搅拌所引起的外部外应力,载体的表面被剥离(磨掉),由此载体劣化。随处理速度的增加,载体的劣化变得更加严重。
在此情形中,当连续形成具有低覆盖率的图像时,色调剂几乎无补充,由此载体颗粒之间的摩擦增加。因此,载体的电阻增加,并且图像浓度容易下降,例如图像变模糊。特别是,在处理速度超过1000mm/秒的连续给纸打印系统的显影装置中,与低速打印系统不同,其需要即时进行显影,并且载体涂布材料的电阻被设计为低于芯材的电阻,以获得充分的图像浓度。由于在对应于120000张A4尺寸的纸的连续纸的辊上连续2小时形成图像,因此对显影剂的负荷非常大。此外,当在形成120000张具有低覆盖率的图像之后立即形成具有高覆盖率的图像时,针对图像浓度的色调剂的追随性进一步劣化,由此图像浓度可能变化。
为解决此问题,在切纸打印机中,可以提供包括补充装置的显影装置。当补充装置中设置的补充量预测单元所预测的补充显影剂的量小于预定量时,显影装置中的色调剂被强制供给至潜像保持部件以消耗,并且补充显影剂被强制由补充装置供给至显影装置。结果,色调剂和载体被强制由新的色调剂和载体替换,由此图像浓度的变化得到抑制。
然而,在此方法中,极难控制显影剂的浪费量和供给量,并且过多量的包含具有图像形成能力的色调剂的显影剂被浪费。因此,从环境保护的观点考虑,理想的是降低浪费量。另外,由于运行成本显著增加,因此在实践中难以将该方法应用于打印行业中所使用的超高速打印系统。此外,还存在一个大问题,即,当在连续的纸上形成图像时,不存在用于替换色调剂的间隔,因此在图像形成过程中难以将废弃工序插入到图像形成工序中。
另外,可以使用色调剂用外添剂,以解决连续形成具有低覆盖率的图像时图像浓度劣化的问题。然而,在打印速度超过1000mm/秒的高速打印机等中,色调剂的负荷很大,所以如脱附或变形等外添剂的变化不可避免。因此,外添剂对该问题没有效。
鉴于上述情况,需要即使在高速打印系统中打印具有低覆盖率的图像时也能获得稳定的图像浓度的载体。
在示例性实施方式的载体中,涂层120含有树脂和特定多孔碳。结果,即使当以1000mm/秒以上的打印速度打印具有1%以下的低覆盖率的图像时,也能抑制光学浓度的变化。该现象的原因并不清楚,但推测如下。
推测的是,当将特定多孔碳添加至含有树脂的涂层时,树脂和特定多孔碳充当了缓冲体,载体颗粒之间或者载体颗粒与磁辊之间的摩擦得到减轻,并且电阻的变化得到抑制。结果认为,当以1000mm/秒以上的低印刷速度打印具有1%以下的低覆盖率的图像时,载体的电阻的变化得到抑制,并且光学浓度的变化得到抑制。
下面将详细描述示例性实施方式的载体的各构造。
芯材
用于示例性实施方式中的芯材100不受特别限制,其实例包括:磁性金属,如铁、钢、镍或钴;磁性氧化物,如铁氧体或磁铁矿;和含有磁性颗粒和粘合剂树脂的分散有磁性颗粒的芯材。
另外,作为铁氧体的实例,优选的是具有由下式(1)表示的结构的铁氧体。
(MO)X(Fe2O3)Y…(1)
在式(1)中,M表示选自由Cu、Zn、Fe、Mg、Mn、Ca、Li、Ti、Ni、Sn、Sr、Al、Ba、Co和Mo组成的组中的至少一种。另外,X和Y表示摩尔比并满足X+Y=100的条件。
其中,从延长使用寿命的角度考虑,优选铁氧体具有低于磁铁矿的磁力和对于磁刷的低应力。
分散有磁性颗粒的芯材通过将磁性颗粒分散在粘合剂树脂中而获得。
作为磁性颗粒,可以使用相关领域中公知的任何磁性颗粒。然而,优选的是使用铁氧体、磁铁矿或磁赤铁矿颗粒。特别是,作为铁磁性颗粒,使用磁铁矿或磁赤铁矿颗粒。作为其他磁性颗粒,例如已知的有铁粉。
构成分散有磁性颗粒的芯材的磁性颗粒的具体实例包括铁的氧化物,如磁铁矿、γ-氧化铁、Mn-Zn铁氧体、Ni-Zn铁氧体、Mn-Mg铁氧体、Li铁氧体和Cu-Zn铁氧体。其中,更优选磁铁矿。
构成分散有磁性颗粒的芯材的粘合剂树脂的实例包括交联苯乙烯树脂、丙烯酸类树脂、苯乙烯-丙烯酸类共聚树脂和酚醛树脂。其中,特别优选酚醛树脂。
另外,根据目的,示例性实施方式的分散有磁性颗粒的芯材可以含有其他组分。作为其他组分,例如可以使用电荷控制剂和含氟颗粒等。
芯材100的粒径优选为10μm~150μm,更优选为15μm~100μm,进而更优选为20μm~40μm。
涂层
涂层120含有至少树脂和特定多孔碳。
多孔碳
在用于示例性实施方式中的多孔碳中,体积平均粒径为0.5μm~2μm且BET比表面积为1m2/g~5m2/g。
当多孔碳的体积平均粒径大于或等于0.5μm时,源自多孔碳的涂层的缓冲特性得到改善。当多孔碳的体积平均粒径小于或等于2μm时,多孔碳的尺寸不会过大,并且多孔碳可掺入涂布层中而不会凸出来。更优选的是,多孔碳的体积平均粒径为1μm~2μm。
使用以下方法测量多孔碳的体积平均粒径。
使用聚乙烯醇制备多孔碳颗粒的分散体。使用激光衍射/散射粒径分布分析仪(由HORIBA,Ltd.制造,LA-920:检测值的下限为0.02μm)测量体积平均粒径。为测量分散介质中颗粒的联合被尽可能打开的状态下的粒径,使用转速为1500rpm以上的混合器混合该分散体10分钟以制备均一的悬浮液。接下来,将通过使用超声波处理该悬浮液3分钟而获得的水分散体样品供给至粒径分布分析仪的槽中,并再次使用超声波处理(3分钟)。然后,测量粒径分布。
当多孔碳的BET比表面积大于或等于1m2/g时,可以充分获得缓冲特性。当多孔碳的BET比表面积小于或等于5m2/g时,多孔碳颗粒可以均一地分散在载体涂布树脂中。更优选的是,多孔碳的BET比表面积为2m2/g~4m2/g。
通过以下方法测量多孔碳的BET比表面积。
多孔碳的BET比表面积使用多点BET法测量,在所述方法中使用自动气体吸附分析仪(AUTOSORB,由Yuasa Ionics Co.,Ltd.制造),并使用氮气作为吸附气体。作为样品的预处理,在50℃进行脱气10小时。
多孔碳的制备方法不受特别限制,例如可以使用以下制备方法。
首先,通过对大豆壳、菜籽粕、棉籽壳和芝麻粕中的任一种进行灼烧和碳化来制备灼烧的植物材料。
例如,使用如保温炉或回转窑等碳化设施在如氮气等惰性气体氛围中或者在真空中于900℃的温度灼烧大豆壳等,从而获得灼烧的植物材料。将灼烧的大豆壳等材料粉碎,并使用例如尺寸为106平方μm的筛目来进行筛分。通过这样做,可使所有灼烧的大豆壳等材料的约80%具有85μm以下的粒径。在此情形中,中值粒径例如为30μm~60μm。
作为多孔碳,可以使用市售产品。作为市售产品,通常已知并可获得的有RBCeramics(10μm以下的RBC粉末,由Sanwa Yushi Co.,Ltd.制造)、PHYTOPOROUSSH-3030、SH-0930和SH-0905(由The Nisshin OilliO Group,Ltd.制造)。这些多孔碳可以单独使用,也可以两种以上组合使用。
然而,当粒径很大时,可使用喷磨机粉碎多孔碳颗粒,并且可以改变分离器的转速,以获得具有所需粒径的多孔碳。
树脂
用于涂层120的树脂不受特别限制,其实例包括氟树脂、丙烯酸类树脂、环氧树脂、聚酯树脂、氟-丙烯酸类树脂、丙烯酸类苯乙烯树脂、硅树脂、改性硅树脂(其使用丙烯酸类树脂、聚酯树脂、环氧树脂、醇酸树脂或聚氨酯树脂等改性)和交联氟改性硅树脂。从低临界表面张力的角度考虑,优选如偏二氟乙烯-四氟乙烯共聚物等含偏二氟乙烯的树脂和氟改性硅树脂,更优选含偏二氟乙烯的树脂。
其他组分
可选的是,可以向涂层120中添加导电性材料、电荷控制剂和电阻控制剂等。
导电性材料的具体实例包括:金属,如金、银或铜;炭黑;单一的导电性金属氧化物,如氧化钛或氧化锌;和复合材料,该复合材料中氧化钛、氧化锌、硼酸铝、钛酸钾、氧化锡或氧化铟锡等颗粒的表面涂布有导电性金属氧化物。
从制备稳定性、成本和低电阻的方面考虑,特别优选的是炭黑。炭黑的种类不受特别限制,但因其优异的制备稳定性而优选邻苯二甲酸二丁酯(DBP)油吸收量为50ml/100g~300ml/100g的炭黑。从在树脂中的分散性的角度考虑,导电性颗粒的平均粒径优选小于或等于0.1μm,并且其一次粒径优选小于或等于50nm。另外,从高导电性和添加较少量即充分降低电阻的角度考虑,其比表面积优选大于或等于700m2/g。作为满足这些条件的炭黑,更优选的是Ketjen Black(由Lion Corporation制造)。
层构造
这种涂层可以是单层或两层以上的多层。优选的是单层,因为制备工序简单。另外,在多层的情形中,设置在芯材侧的第一涂层121含有导电性材料,使得导电性材料在第一涂层121中的含量大于在设置为最外层的第二涂层122中的含量。结果,防止了导电性材料从涂层中脱附。此外,通过提高特定多孔碳在设置为最外层的第二涂层中的含量,耐磨性得到改善,因此寿命得到延长。
当涂层为单层时,优选的是,相对于载体芯材,涂布量为0.05重量%~10重量%。当涂布量大于或等于0.05重量%时,涂层具有均一的厚度,并且当涂布量小于或等于10重量%时,载体颗粒的凝集得到抑制,由此抑制了收率劣化。
当涂层为单层时,相对于100重量份芯材,涂层中的多孔碳的含量优选为0.4重量份~5重量份,并且更优选为0.2重量份~2重量份。相对于100重量份芯材,多孔碳的含量大于或等于0.04重量份时,对于缓冲特性存在有利效果。相对于100重量份芯材,当多孔碳的含量小于或等于5重量份时,多孔碳均一地分布在涂布树脂中,由此可以减少从其中脱附的多孔碳的量。
当涂层为单层时,相对于100重量份芯材,涂层中的导电性材料的含量优选为0重量份~10重量份,并且更优选为0.2重量份~1重量份。当涂层含有导电性材料时,可实现高光学浓度。相对于100重量份芯材,导电性材料的含量小于或等于10重量份时,模糊得到改善。
另外,当涂层为多层时,相对于载体芯材,设置在芯材侧的第一涂层121的涂布量优选为0.05重量%~10重量%。当涂布量大于或等于0.05重量%时,涂层具有均一的厚度,并且当涂布量小于或等于10重量%时,载体颗粒的凝集得到抑制,由此抑制了收率劣化。
另外,第二或之后的涂层的涂布量不受限制,只要其补充第一涂层的涂布即可,因而可以低于第一图层的涂布量。
当涂层为多层时,相对于100重量份芯材,导电性材料在设置在芯材侧的第一涂层121中的含量优选为0重量份~10重量份,并且更优选为0.2重量份~1重量份。当涂层含有导电性材料时,可实现高光学浓度。相对于100重量份芯材,导电性材料的含量小于或等于10重量份时,对于耐模糊性具有有利效果。
当涂层为多层时,相对于100重量份芯材,多孔碳在设置为最外层的第二涂层122中的含量优选为0.04重量份~5重量份,并且更优选为0.2重量份~2重量份。相对于100重量份芯材,多孔碳的含量大于或等于0.04重量份时,对于缓冲特性具有有利效果。相对于100重量份芯材,多孔碳的含量小于或等于5重量份时,对于耐剥离性具有有利效果。
载体的制备方法
示例性实施方式的载体的制备方法不受特别限制,只要该方法可以形成具有上述构造的载体即可。下面将描述示例性实施方式的载体的制备方法的实例。
可以使用各种方法制备树脂涂布的载体,所述方法例如为:喷涂法,所述喷涂法将例如通过使用搅拌装置(例如砂磨机)搅拌和分散其中溶解了涂布树脂的溶液而获得的树脂涂布层形成液喷涂在载体芯材的表面上;和捏合涂布机法,所述捏合涂布机法在捏合涂布机中混合树脂涂布层形成液和载体芯材并除去溶剂。
树脂涂布层形成液的制备方法包括:将树脂添加至溶剂中并对其进行混合和搅拌的第一搅拌工序;和再将特定多孔碳添加至溶剂中并对其进行搅拌和混合的第二搅拌工序。
作为用于形成含有特定多孔碳的涂层的涂布液的溶剂,优选的是四氢呋喃、甲苯、二氯甲烷和二氯苯,从特定多孔碳的溶解度的角度考虑,更优选的是四氢呋喃。广泛地用作相关领域中涂层的涂布液的溶剂的甲基乙基酮并不优选,这是因为特定多孔碳的溶解度低,由此其用于溶解特定多孔碳的量大。
另外,可以使用下述制备载体的方法,其中,代替使用溶剂的是,将树脂颗粒附着在芯材上并加热使其熔融。
静电荷图像显影用显影剂
示例性实施方式的静电荷图像显影用显影剂(下文中有时称作示例性实施方式的显影剂)被构造为含有示例性实施方式的载体和色调剂的双组分静电荷图像显影用显影剂。
下面将描述用于示例性实施方式的显影剂的色调剂。
色调剂
色调剂不受特别限制,使用的是公知的色调剂。作为色调剂的代表性实例,可以使用含有粘合剂树脂和着色剂的彩色色调剂,和其中使用红外线吸收剂代替着色剂的红外线吸收色调剂。可选的是,除上述组分之外,还可以添加蜡(防粘剂)、磁性颗粒、电荷控制剂、粘度调节剂和其他添加剂。
作为粘合剂树脂,优选的是聚酯树脂,更优选的是在醇侧上含有双酚A的氧化亚烷基加合物作为组分的聚酯树脂。另外,聚酯树脂可以单独使用,也可以与其他树脂组合使用。其他树脂的实例包括聚烯烃树脂、环烯烃树脂、苯乙烯和丙烯酸(或甲基丙烯酸)的共聚物、聚氯乙烯、酚醛树脂、丙烯酸类树脂、甲基丙烯酸类树脂、聚乙酸乙烯酯、硅树脂、改性聚酯树脂、聚氨酯树脂、聚酰胺树脂、呋喃树脂、环氧树脂、二甲苯树脂、聚乙烯醇缩丁醛树脂、萜烯树脂、香豆酮-茚树脂、石油树脂和聚醚多醇树脂。
当进行闪光定影时,从抑制气味等的角度考虑,优选含有下述聚酯树脂作为粘合剂树脂的色调剂,所述聚酯树脂含有双酚A的氧化亚烷基加合物。
示例性实施方式中使用的色调剂的着色剂不受特别限制,其实例包括:炭黑、苯胺蓝、Calcoil蓝、铬黄、群青蓝、杜邦油红、喹啉黄、氯化亚甲基蓝、酞菁蓝、草酸孔雀石绿、灯黑、玫瑰红、C.I.颜料红48:1、C.I.颜料红122、C.I.颜料红57:1、C.I.颜料黄97、C.I.颜料黄12、C.I.颜料蓝15:1和颜料蓝15:3。
此外,用于示例性实施方式中的色调剂可以含有电荷控制剂,电荷控制剂的实例包括苯胺黑、季铵盐、有机金属络合物和螯合物。
此外,用于示例性实施方式中的色调剂可以含有防粘剂,防粘剂的实例包括:酯蜡;聚乙烯;聚丙烯或者聚乙烯和聚丙烯的共聚物;聚甘油蜡;微晶蜡;石蜡;巴西棕榈蜡;沙索蜡;褐煤酸酯蜡;脱氧巴西棕榈蜡;不饱和脂肪酸,如棕榈酸、硬脂酸、褐煤酸、巴西烯酸、桐酸或十八碳四烯酸;饱和醇,如硬脂醇、芳烷基醇、山嵛醇、巴西棕榈醇、蜡醇、蜂花醇或具有长链烷基的长链烷基醇;多元醇,例如山梨醇;脂肪酸酰胺,如亚油酸酰胺、油酸酰胺或月桂酸酰胺;饱和脂肪酸双酰胺,如亚甲基双硬脂酸酰胺、亚乙基双癸酸酰胺、亚乙基双月桂酸酰胺或六亚甲基双硬脂酸酰胺;不饱和脂肪酸酰胺,如亚乙基双油酸酰胺、六亚甲基双油酸酰胺、N,N’-二油烯基己二酸酰胺或N,N’-二油烯基癸二酸酰胺;芳香族双酰胺,如间二甲苯双硬脂酸酰胺、N,N’-二硬脂基间苯二甲酸酰胺;脂肪酸金属盐(所谓的金属皂),如硬脂酸钙、月桂酸钙、硬脂酸锌或硬脂酸镁;使用如苯乙烯和丙烯酸等乙烯基类单体接枝脂肪烃蜡获得的蜡;如单甘油山嵛酸酯等脂肪酸和多元醇的部分酯化化合物;和通过向植物油中加成氢原子而获得的具有羟基的甲基酯化合物。
色调剂的制备方法不受特别限制。例如,可以使用常用的捏合粉碎法和湿式制备法。湿式制备法的实例包括悬浮聚合法、乳液聚合法、乳液聚合凝集法、无皂乳液聚合法、非水分散聚合法、原位聚合法、界面聚合、乳化分散造粒法和聚集聚结法(aggregation coalescence method)。
为使用捏合粉碎法制备色调剂,使用如亨舍尔混合器或球磨机等混合器充分混合粘合剂树脂和可选的着色剂以及其他添加剂,并使用如加热辊、捏合机或挤出机等热捏合机将其熔融和捏合,以使树脂等互溶。然后,分散或溶解红外线吸收剂和抗氧化剂等,之后冷却凝固、粉碎和分级。结果获得色调剂。
优选的是,色调剂颗粒的平均粒径为2μm~10μm。
色调剂的外添剂
添加至色调剂的外添剂的实例包括二氧化硅、氧化钛、氧化铈、钛酸钡、氟化物颗粒和丙烯酸类颗粒。这些外添剂可以单独或组合使用。作为二氧化硅,可以使用市售产品,如TG-820(由Cabot Corporation制造)、HVK-2150(由Clariant(日本)K.K.制造)。
另外,优选的是,外添剂的体积平均粒径为20nm~1μm。
使用例如Nautor混合器将色调剂和载体混合,从而获得示例性实施方式的显影剂,并且相对于载体和色调剂的总量,色调剂的含量优选为1重量%~10重量%,并优选2重量%~6重量%。
处理盒、图像形成装置和图像形成方法
接下来,将描述使用示例性实施方式的显影剂的示例性实施方式的图像形成装置。
示例性实施方式的图像形成装置包括:图像保持部件;充电单元,所述充电单元对图像保持部件的表面充电;潜像形成单元,所述潜像形成单元在图像保持部件的表面上形成静电潜像;显影单元,所述显影单元通过使用示例性实施方式的静电荷图像显影用显影剂使形成于图像保持部件表面上的静电潜像显影而形成色调剂图像;和转印单元,所述转印单元将所形成的色调剂图像转印至转印介质上,其中,当形成色调剂图像时,转印介质的传输速度为1000mm/秒~2000mm/秒。
示例性实施方式的图像形成装置不受限制,只要其能够使用含有示例性实施方式的载体的示例性实施方式的显影剂在记录介质上形成定影的色调剂图像即可。具体而言,图像形成装置包括:潜像保持部件;充电装置,所述充电装置对潜像保持部件的表面充电;潜像形成装置,所述潜像形成装置在充电的潜像保持部件表面上形成潜像;显影装置,所述显影装置通过使用上述示例性实施方式的色调剂使形成于潜像保持部件表面上的潜像显影而获得色调剂图像;和转印装置,所述转印装置将形成于潜像保持部件表面上的色调剂图像转印至记录介质上。可选的是,示例性实施方式的图像形成装置可以还包括其他装置,如清洁装置,所述清洁装置使用清洁部件刮擦潜像保持部件以清洁未转印的残留组分。
在图像形成装置中,例如,包含显影装置的部分可以具有可与图像形成装置主体分离的盒结构(处理盒)。处理盒至少包含显影剂保持部件。优选的是,使用容纳有示例性实施方式的显影剂的示例性实施方式的处理盒。
当使用电子照相感光体作为潜像保持部件时,图像以下述方法形成。首先,使用例如电晕管充电器或接触充电器对电子照相感光体的表面充电,并将其曝光以形成潜像(静电荷图像)。接下来,使电子照相感光体的表面与表面上形成了显影剂层的显影辊彼此接触或者彼此靠近,以使色调剂附着于潜像。结果,在电子照相感光体上形成了色调剂图像。通过例如电晕管充电器将所形成的色调剂图像转印至如纸等记录介质的表面上。此外,通过定影装置将转印至记录介质表面上的色调剂图像定影。结果,在记录介质上形成了图像。
优选的是,示例性实施方式的图像形成装置的处理速度大于或等于1000mm/秒。在此情形中,处理速度表示当在如纸等记录介质上形成图像时记录介质的传输速度。更具体而言,处理速度为1000mm/秒以上表示当纸的长度例如为20mm时每秒可以在50张以上的纸上连续形成图像。转印介质的处理速度(传输速度)更优选为1000mm/秒~2000mm/秒。
作为电子照相感光体,通常可以使用无机感光体,如非晶硅或硒;和其中使用聚硅烷或酞菁等作为电荷生成材料或电荷传输材料的有机感光体。不过,非晶硅感光体由于其长寿命而被特别优选。
另外,定影装置不受特别限制,只要其能通过热和压力或光而进行定影即可。当使用示例性实施方式的色调剂作为光定影色调剂时,使用光定影装置(通用闪光定影装置;在激光束定影的情形中,优选的是激光束的波长为930nm~980nm)。不过,在其他情形中,使用的是热辊定影装置和加热室定影装置等。在示例性实施方式中,从高速的角度考虑,优选进行光定影。
作为热辊定影装置,通常使用加热辊式定影装置,其中一对定影辊彼此面对并彼此抵靠。作为该对定影辊,加热辊和加压辊被设置为彼此面对并彼此抵靠,由此形成辊隙部分。加热辊通过在其中具有加热灯的中空金属芯中依次形成耐油耐热的弹性体层(弹性层)和由氟树脂等形成的表面层而获得。加压辊通过在其中可选地具有加热灯的中空金属芯中依次形成耐油耐热的弹性体层和表面层而获得。在由加热辊和加压辊形成的辊隙部分中,其上形成了未定影的色调剂图像的记录介质穿过这一部分。结果,未定影的色调剂图像被定影。
作为用在光定影装置中的光源,例如有通常使用的卤素灯、汞灯、闪光灯和红外线激光器。然而,从节能的角度考虑,最优选的是闪光灯,这是因为其可以瞬间进行定影。闪光灯发射的光的强度优选为1J/cm2~7J/cm2,且更优选为2J/cm2~5J/cm2。
在此情形中,闪光灯发射的光的单位面积的强度,此处表示氙灯发射的光的强度,通过使用以下表达式(2)而获得。
S=((1/2)×C×V2)/(u×L)×(n×f)…表达式(2)
在以上表达式(2)中,n表示同时发光的灯的数量,f表示灯频率(Hz),V表示输入电压(V),C表示电容(F),u表示过程中的传输速度(cm/s),L表示闪光灯的有效发射宽度(通常为纸的最大宽度;cm),并且S表示光强度(J/cm2)。
作为光定影的方法,优选的是其中光以一定时间间隔由多个闪光灯发射的延迟法。在该延迟法中,设置多个闪光灯并使其以约0.01ms~100ms的时间间隔发光,由此多次照射同一部位。结果,光能不是以一个时间但以一定时间间隔供给至色调剂图像。因此,定影条件可以较温和,由此可以同时确保定影性和抗脱墨性。
在此情形中,当闪光灯用光多次照射色调剂时,闪光灯发射的光强度是指单位面积上的闪光灯分别发射一次的光的强度的总和。
在示例性实施方式中,闪光灯的数量优选为1~20,更优选为2~10。另外,多个闪光灯之间的各时间间隔优选为0.1毫秒~20毫秒,且更优选为1毫秒~3毫秒。
此外,单个闪光灯发射一次的光的强度优选为0.1J/cm2~2.5J/cm2,且更优选为0.4J/cm2~2.0J/cm2。
下面,将参照附图描述作为示例性实施方式的图像形成装置的实例的包括光定影装置的图像形成装置。
图2是说明包括光定影装置的图像形成装置的实例的示意图。在图2所示的图像形成装置中,使用包括三种彩色(青色、品红色和黄色)的色调剂和黑色色调剂的色调剂来形成色调剂图像。另外,该图像形成装置的处理速度被设置为大于或等于1000mm/秒。
在图2中,附图标记1a、1b、1c和1d表示清洁装置,附图标记2a、2b、2c和2d表示充电装置,附图标记5a、5b、5c和5d表示曝光装置,附图标记3a、3b、3c和3d表示感光体(潜像保持部件),附图标记4a、4b、4c和4d表示显影装置,附图标记10表示由滚动介质15沿箭头所示方向传输的记录纸(记录介质),附图标记20表示青色显影单元,附图标记30表示品红色显影单元,附图标记40表示黄色显影单元,附图标记50表示黑色显影单元,附图标记70a~70d表示转印辊(转印装置),附图标记71和72表示给纸辊,附图标记80表示转印电压供给单元,并且附图标记90表示光定影装置(定影装置)。
图2中所示的图像形成装置包括:各颜色的显影单元(色调剂图像形成单元)20、30、40和50,所述各颜色的显影单元(色调剂图像形成单元)20、30、40和50各自包括充电装置、曝光装置、感光体和显影装置;给纸辊71和72,所述给纸辊71和72接触记录纸10并传输记录纸10;转印辊70a、70b、70c和70d,所述转印辊70a、70b、70c和70d通过记录介质10与各显影单元的各感光体相对设置以被感光体压靠和接触感光体;转印电压供给单元80,所述转印电压供给单元80对四个转印辊供给电压;和光定影装置(定影装置)90,所述光定影装置(定影装置)90发光至沿图中箭头方向穿过由感光体和转印辊形成的辊隙部分的记录纸10的接触感光体的一侧上。
在青色显影单元20中,充电装置2a、曝光装置5a和显影装置4a围绕感光体3a顺时针设置。另外,转印辊70a被设置为通过记录纸10与感光体3a相对,从而接触感光体3a的由设置显影装置4a处沿顺时针方向至设置充电装置1a处的表面部分。其他颜色显影单元具有与上述相同的构造。在示例性实施方式的图像形成装置中,青色显影单元20的显影装置4a容纳有包含青色色调剂的显影剂,并且其他显影单元各自的显影装置容纳有包含对应于各颜色的光定影色调剂的显影剂。
示例性实施方式的图像形成方法包括:对图像保持部件的表面充电使其带电;在图像保持部件的表面上形成静电潜像;通过使用示例性实施方式的静电荷图像显影用显影剂使形成于图像保持部件表面上的静电潜像显影而形成色调剂图像;和将所形成的色调剂图像转印至转印介质上,其中,当形成色调剂图像时,转印介质的传输速度为1000mm/秒~2000mm/秒。
下面将对使用此图像形成装置的图像形成进行说明。首先,在黑色显影单元50中,在感光体3d顺时针旋转的同时,使用充电装置对感光体3d的表面充电。接下来,使用曝光装置5d将感光体3d的充电表面曝光。结果,在感光体3d的表面上形成了潜像,其对应于将要复制的原始图像的黑颜色成分。此外,将包含在显影装置4d中的黑色色调剂应用于所要显影的潜像。结果,形成了黑色色调剂图像。在黄色显影单元40、品红色显影单元30和青色显影单元20中以相同的方式进行该过程。结果,在各显影单元的感光体表面上形成了各颜色的色调剂图像。
通过转印辊70a、70b、70c和70d的转印电势的作用,将形成于感光体表面上的各颜色的色调剂图像依次转印至沿箭头方向传输的记录纸10上;转印的色调剂图像层积在记录纸10表面上,以对应于原始图像信息;并形成具有由最外层开始依次为青色、品红色和黄色层的分层的色调剂图像。
接下来,将记录纸10上的色调剂图像层传输至光定影装置90,并利用来自光定影装置90的光对其闪光以将其熔融。结果,在记录纸10上形成了光定影的彩色图像。
然后,使用如切纸器或密封装置等后处理装置(后处理单元)(未示出)处理该彩色图像,然后将其用作对应于各种应用的图像。
实施例
下面将参照实施例更详细地描述本发明,但本发明并不限于以下实施例。下文中,除非另外指出,否则“份”和“%”表示“重量份”和“重量%”。
比较例1
载体1的制备
(1)芯材的制备
将铁氧体(EF-35B:商品名,由Powdertech Co.,Ltd.制造,重量平均粒径:35μm)用作芯材。在作为芯材的铁氧体颗粒中,施加10kOe的磁场时饱和磁化强度为65A·m2/kg。
将100份铁氧体颗粒(由Powdertech Co.,Ltd.制造;重量平均粒径:35μm)、4份KYNAR 7201(由Pennwalt Ltd.制造,偏二氟乙烯-四氟乙烯共聚物)和0.4份炭黑(Ketjen Black EC-600JD,由Lion Corporation制造,BET比表面积:1270m2/g)在1L的小型捏合机中混合5分钟。将加热介质的温度设定为200℃,并将该混合物搅拌和捏合40分钟。然后,关闭加热器,并在搅拌下将所得物冷却50分钟。接下来,使用75μm的筛进行筛分。结果,获得了载体1。
载体1的组分显示在表1中。
色调剂的制备
将包括83份作为粘合剂树脂的聚酯树脂(其具有双酚A的氧化丙烯加合物作为基材)(FP-118,由Kao Corporation制造)、15份作为颜料的NIPEX 35(由Evonik DegussaJapan Co.,Ltd.制造)、1份季铵盐(PSY,由Clariant(日本)K.K.制造)和1份聚乙烯蜡(NL900,由Mitsui Chemicals制造)的色调剂组合物分别放置入亨舍尔混合器中,初步混合,使用挤出机(PCM-30,由Ikegai Corporation制造)以250rpm在100℃~110℃的温度范围内熔融和捏合,使用锤磨机进行粗粉碎,使用喷磨机进行细粉碎,并使用空气分级机分级。结果,获得了黄色色调剂基础颗粒。
使用高速搅拌装置(亨舍尔混合器)将1.5份二氧化硅(TG-820F,由CabotCorporation制造)外部添加至这些色调剂基础颗粒。结果,获得了颗粒的体积平均粒径为3.8μm的色调剂。
显影剂1的制备
将94份载体1和5份上述色调剂在球磨机中混合。结果,获得了显影剂1。
评价试验
使用实际装置评价利用以上获得的显影剂1形成的图像。作为评价装置,使用的是配置有激光灯作为光定影装置的富士施乐490/980连续进纸打印机的改装机(由富士施乐株式会社制造;构造示意图与图2中所示的相同)。处理速度(传输速度)为1500mm/秒。
在10℃和10%RH的条件下使用该图像形成装置在作为记录介质的普通纸(NPI纸,由Kobayashi Create Co.,Ltd.制造)上连续打印具有0.5%的覆盖率的图像,并对其进行评价。获得的结果显示在表2中。
在该试验中,在初始阶段打印1000幅尺寸为1英寸的实心图像样品,连续打印2,000,000幅具有0.5%的覆盖率的图像,打印与初始阶段相同的实心图像。然后,评价初始阶段的实心图像和在打印了2,000,000幅图像后所打印的实心图像。
光学浓度的测量
以如下方式对所获得的1平方英寸图像的浓度进行评价。使用X-Rite 938测量光学浓度(OD)。
色调剂电荷量的测量
从实际装置中取出显影剂,并使用吹除(blow-off)电荷量测量装置(由ToshibaChemical Corporation制造)测量色调剂电荷量。在此情形中,电荷量作为在下述吹除电荷量测量装置条件下于20秒的测量时间内的最大值获得,所述条件为,吹压为1kg/cm2,所使用的线为300m SUS网(mesh),并且测量时间为20秒。
载体的电阻的测量
通过经由16μm的筛网抽取色调剂而由显影剂单元提取显影剂的载体,并对载体的电阻进行测量。
图3显示了用于测量载体的电阻的装备。图3中的附图标记分别表示以下组件。
101:样品室(10×10×15mm,中心部分的磁场强度:3400e)
102:电极
103:磁体(7×15×20mm,材料:铁氧体(表面磁通密度:950高斯))
作为用于测量载体电阻的测量装备,具体而言,使用的是数字超高绝缘电阻测试仪R8340A(由Advantest Corporation制造)。
该装备具有图3中所示的构造,其中样品室101设置在中心,电极102设置在样品室101的两端,并且磁体103设置在电极102侧。如图所示,将绝缘电阻测试仪与电极102连接。
使用上述装备的具体测量方法是将1077cm3的载体置入装置的样品室101中,并使用数字超高电阻计对其施加100V的电压,并将15秒后测得的值作为电阻值获得。
涂层的摩擦残留量的测量
使用碳燃烧分析仪(EMIA-110,由Horiba Ltd.制造)测量载体涂布材料燃烧时产生的碳的量。另外,利用表达式(1)测定涂层的摩擦残留量,其中CO表示初始的载体产品中碳的量;并且Ci表示在打印2,000,000幅图像并通过使用丙酮洗涤除去附着的色调剂颗粒之后载体中的碳的量。
涂层的摩擦残留量=Ci/CO×100(%) (1)
实施例1~9
以与比较例1的载体1相似的制备方法制备载体2~10,不同之处在于,如表1中所示改变所使用的组分。对由此获得的载体通过与比较例1相似的方法评价。获得的结果显示在表2中。
实施例10
载体11的制备
涂层形成液的制备
将12份三氟丙基三甲氧基硅烷(KBM-7103:商品名,由Shin-Etsu Chemical Co.,Ltd.制造)和3份四乙氧基硅烷(KBE-04:商品名,由Shin-Etsu Chemical Co.,Ltd.制造)混合并冷却至20℃。
接下来,向其中添加2份0.25N乙酸,并将所得物在20℃~30℃的温度放置过夜以水解。向该溶液添加35份异丙醇和100份四氢呋喃。结果,制备了固体含量为10%的硅树脂溶液。
此外,将400份该硅树脂溶液(以固体成分计)、40份炭黑(Ketjen Black EC-600JD:商品名,由Lion Corporation制造,BET比表面积:1270m2/g)和50份多孔碳1(下面将对其进行描述)混合以获得涂层形成液。
涂布
相对于1000份如上获得的铁氧体颗粒,将49份涂层形成液(以固体成分计)放置入流化床涂布装置(SPIR-A-FLOW,由FREUND-VECTOR CORPORATION制造)中,并进行涂布30分钟。然后,在150℃进行干燥。结果,获得了载体11。以与比较例1中相似的方法评价载体11,不同之处在于使用载体11代替载体1。获得的结果显示在表2中。
实施例11
涂层形成液的制备
将12份三氟丙基三甲氧基硅烷(KBM-7103:商品名,由Shin-Etsu Chemical Co.,Ltd.制造)和3份四乙氧基硅烷(KBE-04:商品名,由Shin-Etsu Chemical Co.,Ltd.制造)混合并冷却至20℃。
接下来,向其中添加2份0.25N乙酸,并将所得物在20℃~30℃的温度放置过夜以水解。向该溶液中添加35份异丙醇和100份四氢呋喃。结果,制备了固体含量为10%的硅树脂溶液。
此外,将400份此硅树脂溶液(以固体成分计)和50份多孔碳1(下面将对其进行描述)混合以获得涂层形成液1。
另外,将12份三氟丙基三甲氧基硅烷(KBM-7103:商品名,由Shin-Etsu ChemicalCo.,Ltd.制造)和3份四乙氧基硅烷(KBE-04:商品名,由Shin-Etsu Chemical Co.,Ltd.制造)混合并冷却至20℃。
接下来,向其中添加2份0.25N乙酸,并将所得物在20℃~30℃的温度放置过夜以水解。向该溶液中添加35份异丙醇和100份四氢呋喃。结果,制备了固体含量为10%的硅树脂溶液。
此外,将400份该硅树脂溶液(以固体成分计)和40份炭黑(Ketjen BlackEC-600JD:商品名,由Lion Corporation制造,BET比表面积:1270m2/g)混合以获得涂层形成液2。
涂布
相对于1000份如上获得的铁氧体颗粒,将19份涂层形成液2(以固体成分计)放置入流化床涂布装置(SPIR-A-FLOW,由FREUND-VECTOR CORPORATION制造)中,并进行涂布30分钟。然后,在150℃进行干燥。此外,将30份涂层形成液1(以固体成分计)置入其中,并进行涂布30分钟。然后,在150℃进行干燥。结果,获得了载体12。以与比较例1中相似的方法评价载体12,不同之处在于使用载体12代替载体1。获得的结果显示在表2中。
实施例12
以与实施例9中相似的方法评价实施例12,不同之处在于,处理速度(传输速度)为1000mm/秒。获得的结果显示在表2中。
表1
表2
表1中,将以下材料用作多孔碳1~4。
多孔碳1:RB Ceramics(“10μm以下的RBC粉末”,粉碎的产品,由Sanwa YushiCo.,Ltd.制造,体积平均粒径:0.5μm,BET比表面积:5m2/g)
多孔碳2:RB Ceramics(“10μm以下的RBC粉末”,粉碎的产品,由Sanwa YushiCo.,Ltd.制造,体积平均粒径:1μm,BET比表面积:4m2/g)
多孔碳3:RB Ceramics(“10μm以下的RBC粉末”,粉碎的产品,由Sanwa YushiCo.,Ltd.制造,体积平均粒径:2μm,BET比表面积:1m2/g)
多孔碳4:PHYTOPOROUS SH-0905(粉碎的产品,由The Nisshin OilliO Group,Ltd.制造,体积平均粒径:0.5μm,BET比表面积:4m2/g)
提供对本发明的实施方式的前述描述是为了说明和描述的目的。其并非试图穷尽本发明所披露的精确形式或将本发明限制于所披露的精确形式。显然,许多改进和变化对于本领域技术人员是显而易见的。选择并描述所述实施方式是为了能够最好地解释本发明的原理及其实际用途,由此使得本领域的其他技术人员能够理解适用于预计的特定用途的本发明的各种实施方式和各种改进方案。本发明的范围由所附权利要求及其等同物所限定。
Claims (16)
1.一种静电荷图像显影用载体,所述静电荷图像显影用载体包含:
含有磁性材料的芯材;和
涂层,
其中,所述涂层含有树脂和体积平均粒径为0.5μm~2μm且BET比表面积为1m2/g~5m2/g的多孔碳。
2.如权利要求1所述的静电荷图像显影用载体,
其中,所述树脂通过对偏二氟乙烯进行聚合而获得。
3.如权利要求1所述的静电荷图像显影用载体,
其中,所述涂层为单层,并且
所述涂层还含有导电性材料。
4.如权利要求3所述的静电荷图像显影用载体,
其中,所述导电性材料为炭黑。
5.如权利要求1所述的静电荷图像显影用载体,
其中,所述多孔碳的BET比表面积为2m2/g~4m2/g。
6.如权利要求1所述的静电荷图像显影用载体,
其中,相对于100重量份的所述芯材,所述多孔碳的量为0.05重量份~5重量份。
7.如权利要求3所述的静电荷图像显影用载体,
其中所述多孔碳与所述导电性材料的重量比为1:0.1~1:5。
8.如权利要求1所述的静电荷图像显影用载体,
其中,所述涂层为第一涂层和第二涂层构成的多层,
设置在所述芯材侧的所述第一涂层含有所述树脂和导电性材料,
设置为最外层的所述第二涂层含有所述树脂和所述多孔碳,
所述多孔碳在所述第二涂层中的含量大于在所述第一涂层中的含量,并且
所述导电性材料在所述第一涂层中的含量大于在所述第二涂层中的含量。
9.如权利要求8所述的静电荷图像显影用载体,
其中,相对于100重量份所述芯材,所述第二涂层中的所述多孔碳的量为0.05重量份~5重量份。
10.一种静电荷图像显影用显影剂,所述静电荷图像显影用显影剂包含:
权利要求1所述的静电荷图像显影用载体;和色调剂。
11.一种静电荷图像显影用显影剂,所述静电荷图像显影用显影剂包含:
权利要求8所述的静电荷图像显影用载体;和色调剂。
12.如权利要求10所述的静电荷图像显影用显影剂,
其中,所述静电荷图像显影用载体的所述涂层为单层,并且
所述涂层还包含导电性材料。
13.一种图像形成装置,所述图像形成装置包括:
图像保持部件;
充电单元,所述充电单元对所述图像保持部件的表面充电;
潜像形成单元,所述潜像形成单元在所述图像保持部件的所述表面上形成静电潜像;
显影单元,所述显影单元使用权利要求10所述的静电荷图像显影用显影剂使形成于所述图像保持部件的表面上的所述静电潜像显影,从而形成色调剂图像;和
转印单元,所述转印单元将所形成的色调剂图像转印至转印介质,
其中,当形成所述色调剂图像时,所述转印介质的传输速度为1000mm/秒~2000mm/秒。
14.如权利要求13所述的图像形成装置,
其中,所述静电荷图像显影用载体的所述涂层为单层,并且
所述涂层还包含导电性材料。
15.一种图像形成方法,所述图像形成方法包括:
对图像保持部件的表面充电;
在所述图像保持部件的表面上形成静电潜像;
使用权利要求10所述的静电荷图像显影用显影剂使形成于所述图像保持部件的表面上的所述静电潜像显影,从而形成色调剂图像;和
将所形成的色调剂图像转印至转印介质上,
其中,当形成所述色调剂图像时,所述转印介质的传输速度为1000mm/秒~2000mm/秒。
16.如权利要求15所述的图像形成方法,
其中,所述静电荷图像显影用载体的涂层为单层,并且
所述涂层还包含导电性材料。
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