CN103698988B - 静电潜像显影用载体以及双组分显影剂 - Google Patents
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Abstract
本发明提供改善特性的静电潜像显影用载体与双组分显影剂。本发明的静电潜像显影用载体由包含粘结树脂与磁体粒子的载体核粒子、以及被覆载体核粒子的壳层构成。粘结树脂的酸值为规定值以上,包含具有羧基的树脂。壳层由选自密胺树脂以及脲醛树脂中的至少一种树脂构成。通过使用本发明的静电潜像显影用载体,能够减轻对图像形成装置具备的显影部内的搅拌部施加的负荷。另外,将本发明的静电潜像显影用载体与调色剂一起用作双组分显影剂时,能够抑制长期进行图像形成时的、载体使调色剂带电的能力的下降、以及逆带电调色剂的产生造成的调色剂飞散的发生。
Description
技术领域
本发明涉及载体以及双组分显影剂。
背景技术
通常在电子照相法中,使用电晕放电等方法使感光鼓的表面带电后,利用激光等曝光而形成静电潜像。用调色剂对形成的静电潜像进行显影而形成调色剂图像。通过将形成的调色剂图像转印到记录介质从而得到高品质的图像。通常,调色剂图像的形成使用在热塑性树脂等粘结树脂中混合着色剂、电荷控制剂、以及脱模剂等成分后,经过混炼、粉碎、分级工序得到的、平均粒径5μm以上10μm以下的调色剂粒子(调色剂母粒)。而且,为了对调色剂赋予流动性、对调色剂粒子赋予适合的带电性能、或者使来自感光鼓的调色剂粒子易于清洁,二氧化硅或氧化钛等无机微粉被外部添加到调色剂母粒中。
作为使用这样的调色剂的显影方式,已知有将调色剂单独用作显影剂(单组分显影剂)的单组分显影方式、以及使用混合了调色剂与载体的显影剂(双组分显影剂)的双组分显影方式。而且,在使用双组分显影剂的双组分显影方式中,载体粒子发挥通过摩擦带电使调色剂粒子带电同时运送调色剂粒子的作用。因此,具有在图像形成开始时调色剂粒子的带电性及运送性较容易稳定的优点。
一直以来,作为用于这种双组分显影方式的载体,使用磁铁矿和铁氧体这种比重大的金属粒子构成的磁性载体。但是,将这样的金属粒子用作载体时,存在对混合图像形成装置具备的显影部内的双组分显影剂的搅拌部施加的机械性负荷过大的现象。
因此,为了降低使用双组分显影剂形成图像时的、对搅拌部施加的机械性负荷,提出了将磁体微粒分散在比重小的粘结树脂中的磁体分散型树脂载体。由于磁体分散型树脂载体与由金属粒子构成的载体相比比重小,因此减轻了对使用双组分显影剂形成图像时的搅拌部施加的负荷。据此,当使用包含磁体分散型树脂载体的双组分显影剂时,能够使驱动搅拌部的电动机小型化,能够实现双组分显影方式的图像形成装置的节能化及小型化。
但是,当使用包含磁体分散型树脂载体的双组分显影剂反复形成图像时,对载体粒子反复施加应力,有时会造成磁体从载体粒子脱落。当磁体从载体粒子脱落时,载体粒子使调色剂粒子带电的能力下降,易产生成为调色剂粒子的飞散的原因的逆带电调色剂粒子。因此,希望改良载体的耐久性。
所以,为了改良载体的耐久性,提出了由强磁性氧化铁微粒与固化的酚醛树脂构成的磁体分散型核粒子的粒子表面形成由密胺树脂构成的被覆层的磁体分散型树脂载体。
但是,对于上述的磁体分散型树脂载体,包括在核粒子中的酚醛树脂与构成核粒子表面的被覆层的密胺树脂通常亲和性较低。因此,在使用包含所提出的磁体分散型树脂载体的双组分显影剂长时间形成图像时,产生所涂布树脂的剥离。而且,当产生所涂布树脂的剥离时,与现有已知的磁体分散型树脂载体同样有可能产生磁体的脱落。因此,要求进一步改善载体的耐久性。
发明内容
本发明的一个技术方案所涉及的静电潜像显影用载体为由至少包含粘结树脂与磁体粒子的载体核粒子、以及被覆载体核粒子的壳层构成的静电潜像显影用载体。所述粘结树脂包含具有羧基的树脂。所述粘结树脂的酸值为10mgKOH/g以上。所述壳层由选自密胺树脂以及脲醛树脂中的至少一种树脂构成。
本发明的其他技术方案所涉及的双组分显影剂包含调色剂、以及上述的静电潜像显影用载体。
通过使用本发明的静电潜像显影用载体,能够减轻对图像形成装置具备的显影部内的搅拌部施加的负荷。另外,将本发明的静电潜像显影用载体与调色剂一起用作双组分显影剂时,能够抑制长期进行图像形成时的、载体使调色剂带电的能力的下降、以及逆带电调色剂的产生造成的调色剂飞散的发生。
附图说明
图1是说明使用高化型流变仪的熔点的测定方法的图。
具体实施方式
下面对本发明的实施方式进行具体说明,然而本发明不被以下的实施方式进行任何限定,在本发明的目的范围内可以进行适当变更来实施。而且,对于说明重复之处,存在省略适当说明的情况,但是不用以限定发明的要旨。
[第一实施方式]
本发明的第一实施方式所涉及的静电潜像显影用载体(以下也仅称为载体)由包含粘结树脂与磁体粒子的载体核粒子、以及被覆载体核粒子的壳层构成。以下,对构成载体的载体核和壳层、以及载体的制备方法进行说明。
《载体核粒子》
载体核粒子必须包含粘结树脂以及磁体粒子。另外,载体核粒子还可以含有粘结树脂以及磁体粒子以外的可选成分。以下,对于本发明的载体核粒子,按照作为必须成分的粘结树脂和磁体粒子、以及粘结树脂和磁体粒子以外的可选成分的顺序进行说明。
〔粘结树脂〕
粘结树脂含有具有羧基的树脂,且其酸值为10mgKOH/g以上。壳层由选自密胺树脂以及脲醛树脂中的至少一种树脂构成。而且,密胺树脂以及脲醛树脂的中间体具有对三聚氰胺或尿素加成甲醛而生成的羟甲基。载体核粒子及壳层由这样的材料构成,使用后述的优选的方法形成被覆载体核粒子的壳层时,经由露出于载体核粒子的表面的羧基与壳层的材料的中间体具有的羟甲基的反应,在载体核粒子与壳层之间形成共价键。因此,本发明的载体的壳层对于载体核粒子牢固地结合。
包括在载体核粒子中的粘结树脂的种类,只要是一直以来被用作磁体分散型树脂载体用的粘结树脂,包含具有羧基的树脂,酸值为10mgKOH/g以上的树脂,则并不特别限制。作为粘结树脂的具体例,可以举出包含源自(甲基)丙烯酸的单元的丙烯酸系树脂、包含源自(甲基)丙烯酸的单元的苯乙烯丙烯酸系树脂、以及聚酯树脂等具有羧基的树脂。在这些树脂之中,从载体粒子使调色剂带电的能力、粘结树脂中的磁体粒子的分散性、粘结树脂的酸值的调整容易度的方面考虑,优选为聚酯树脂。以下,对聚酯树脂进行说明。
丙烯酸系树脂及苯乙烯丙烯酸系树脂的酸值可以通过调整单体中的(甲基)丙烯酸的量来进行调整。聚酯树脂的酸值可以通过调整用于聚酯树脂的合成的醇成分具有的羟基的量与羧酸成分具有的羧基的量的平衡来进行调整。
聚酯树脂可以使用使二元或三元以上的醇成分与二元或三元以上的羧酸成分缩聚或共聚得到的物质。作为合成聚酯树脂时使用的成分,可以举出以下的二元或三元以上的醇成分和二元或三元以上的羧酸成分。
作为二元或三元以上的醇成分的具体例,可以举出乙二醇、二甘醇、三甘醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、新戊二醇、1,4-丁烯二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇、1,4-环己烷二甲醇、一缩二丙二醇、聚乙二醇、聚丙二醇、聚四亚甲基二醇等二醇类;双酚A、氢化双酚A、聚氧乙烯化双酚A、聚氧丙烯化双酚A等双酚类;山梨糖醇、1,2,3,6-己四醇、1,4-脱水山梨糖醇、季戊四醇、二季戊四醇、三季戊四醇、1,2,4-丁三醇、1,2,5-戊三醇、甘油、二甘油、2-甲基丙三醇、2-甲基-1,2,4-丁三醇、三羟甲基乙烷、三羟甲基丙烷、1,3,5-三羟基甲苯等三元以上的醇类。
作为二元或三元以上的羧酸成分的具体例,可以举出马来酸、富马酸、柠康酸、衣康酸、戊烯二酸、邻苯二甲酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸、环己烷二甲酸、琥珀酸、己二酸、癸二酸、壬二酸、丙二酸、或者正丁基琥珀酸、正丁烯基琥珀酸、异丁基琥珀酸、异丁烯基琥珀酸、正辛基琥珀酸、正辛烯基琥珀酸、正十二烷基琥珀酸、正十二碳烯基琥珀酸、异十二烷基琥珀酸、异十二碳烯基琥珀酸等烷基或烯基琥珀酸等二元羧酸;1,2,4-苯三甲酸(偏苯三酸)、1,2,5-苯三甲酸、2,5,7-萘三甲酸、1,2,4-萘三甲酸、1,2,4-丁烷三甲酸、1,2,5-己烷三甲酸、1,3-二羧基-2-甲基-2-亚甲基羧基丙烷、1,2,4-环己烷三甲酸、四(亚甲基羧基)甲烷、1,2,7,8-辛烷四甲酸、均苯四酸、empol三聚物酸等三元以上的羧酸。这些二元或三元以上的羧酸成分还可以作为酰基卤、酸酐、低级烷基酯等酯形成性的衍生物使用。其中,“低级烷基”指的是碳原子数为1至6的烷基。
作为粘结树脂,优选使用热塑性树脂,然而不仅能单独使用热塑性树脂,还可以在热塑性树脂中添加交联剂或热固化性树脂。通过在粘结树脂内导入一部分交联结构,从而能够提高载体粒子的耐久性。
作为可以与热塑性树脂一起使用的热固化性树脂,优选为环氧树脂或氰酸酯系树脂。作为优选的热固化性树脂的具体例,可以举出双酚A型环氧树脂、氢化双酚A型环氧树脂、酚醛型环氧树脂、聚亚烷基醚型环氧树脂、环状脂肪族型环氧树脂、氰酸酯树脂。这些热固化性树脂可以组合两种以上来使用。
粘结树脂的酸值优选为10mgKOH/g以上30mgKOH/g以下。通过粘结树脂的酸值为10mgKOH/g以上,从而载体核粒子与壳层牢固地结合。在使用具有这种酸值的粘结树脂时,由于大量的羧基露出于载体核粒子的表面,因此经由壳层的材料的中间体具有的羟甲基与羧基的反应,易于在载体核粒子与壳层之间形成共价键。通过在载体核粒子与壳层之间形成共价键,从而载体核粒子与壳层牢固地结合,能够提高载体粒子的耐久性。
对于包含酸值过低的粘结树脂的载体核粒子,露出于载体核粒子的表面的羧基的量减少。当露出于载体核粒子的表面的羧基的量少时,由于难以形成壳层材料的中间体具有的羟甲基与羧基反应生成的共价键,因此壳层易于从载体核粒子表面剥离。
粘结树脂的玻璃化转变温度(Tg)优选为60℃以上80℃以下,更优选为65℃以上75℃以下。在使用包含Tg过低的粘结树脂的载体核粒子制备载体粒子时,难以得到强度优异的载体粒子。在使用Tg过高的粘结树脂制备载体核粒子时,当通过后述的载体核粒子的制备方法来粉碎粘结树脂与磁体粒子的混炼物时,有时难以制备出期望粒径的载体核粒子。粘结树脂的玻璃化转变温度可以按照以下的方法进行测定。
<玻璃化转变温度测定方法>
粘结树脂的玻璃化转变温度可以使用差示扫描热量计(DSC),根据粘结树脂的比热的变化点求得。更具体而言,作为测定装置使用Seiko Instruments株式会社制差示扫描热量计DSC-6200测定粘结树脂的吸热曲线来可以求得。向铝盘中加入测定样品10mg,作为参考使用空的铝盘,可以由在测定温度范围25℃以上200℃以下、升温速度10℃/min下常温常湿下测定得到的吸热曲线求得玻璃化转变温度。
粘结树脂的熔点(Tm)优选为130℃以上160℃以下,更优选为135℃以上155℃以下。通过使用包含具有这样的熔点的粘结树脂的载体核粒子,从而可以得到耐久性优异的载体粒子。另外,在使用具有这样的熔点的粘结树脂时,当通过后述的载体核粒子的制备方法粉碎粘结树脂与磁体粒子的混炼物时,易于将载体核粒子的粒径调整为期望的范围。粘结树脂的熔点可以按照以下的方法进行测定。
<熔点测定方法>
使用高化型流变仪(CFT-500D(株式会社岛津制作所制))进行熔点(Tm)的测定。将测定样品设置在高化型流变仪中,在模具细孔径1mm、柱塞负荷20kg/cm2、升温速度6℃/分钟的条件下,使1cm3的样品熔融流出来测定熔点(Tm)。根据由高化型流变仪测定得到的温度(℃)/行程(mm)相关的S型曲线,读取熔点(Tm)。
使用图1对熔点(Tm)的读取方法进行说明。将行程的最大值设为S1,将低温侧的基线的行程值设为S2。在S型曲线上,将行程的值为(S1+S2)/2的温度设为测定样品的熔点(Tm)。
〔磁体粒子〕
作为磁体粒子,可以使用一直以来被使用于双组分显影剂用的载体的物质。作为磁体粒子的具体例,可以举出铁、氧化处理铁、还原铁、磁铁矿、铜、硅钢、铁氧体、镍、钴等材料的粒子、这些材料与锰、锌、铝等金属的合金的粒子、铁-镍合金、铁-钴合金等合金的粒子、氧化钛、氧化铝、氧化铜、氧化镁、氧化铅、氧化锆、碳化硅、钛酸镁、钛酸钡、钛酸锂、钛酸铅、锆酸铅、铌酸锂等陶瓷的粒子、磷酸二氢铵、磷酸二氢钾、罗谢尔盐等高介电常数物质的粒子。在这些之中,作为磁体粒子优选为磁铁矿。
磁体粒子的平均粒径优选为0.1μm以上0.3μm以下,更优选为0.15μm以上0.25μm以下。当使用这样的平均粒径的磁体粒子时,易于使磁体粒子均匀地分散在粘结树脂中,易于抑制磁体粒子从粘结树脂脱落。
磁体粒子的体积固有电阻值优选为1.0×102Ωcm以上1.0×107Ωcm以下,更优选为1.0×104Ωcm以上1.0×106Ωcm以下。磁体粒子的体积固有电阻值可以使用介电损耗测定器(例如,TRS-10型(安藤电气株式会社制))进行测定。体积固有电阻值的测定使用了利用市售的片剂成型器,在压力100kg/cm2、1分钟的条件下压缩10g磁体粒子得到的直径5cm、厚度2mm的圆盘状的测定样品。使用得到的测定样品,在温度30℃、频率1kHz的条件下测定体积固有电阻值。
磁体粒子的饱和磁化优选为30emu/g以上90emu/g以下,更优选为40emu/g以上80emu/g以下。磁体粒子的饱和磁化可以使用振动样品型磁强计(例如,VSM-P7(东英工业株式会社制)),在施加磁场5kOe(397.8kA/m)、激发频率80Hz的条件下进行测定。
〔粘结树脂及磁体粒子以外的成分〕
为了调整载体的电导率,载体核粒子还可以含有炭黑等导电性材料作为粘结树脂及磁体粒子以外的可选成分。作为炭黑,优选为乙炔黑。通过使用包含少量的乙炔黑的载体核粒子来制备载体粒子,从而能够使载体粒子的体积电阻值下降。作为导电性材料,在载体核粒子中含有炭黑时,炭黑的含量相对于载体核粒子的质量,优选为20质量%以下,更优选为10质量%以下。炭黑的体积平均粒径优选为10nm以上100nm以下,更优选为50nm以上60nm以下。
《壳层》
本发明的载体的载体核粒子的表面被壳层被覆。包括在载体核粒子中的粘结树脂包含具有羧基的树脂。壳层由选自密胺树脂以及脲醛树脂中的至少一种树脂构成。载体核粒子及壳层由这样的材料构成,使用后述的优选的方法形成被覆载体核粒子的壳层,从而形成对于载体核粒子牢固地结合的壳层。
作为密胺树脂,可以举出三聚氰胺与甲醛的缩聚物,作为脲醛树脂可以举出尿素与甲醛的缩聚物。在密胺树脂的制备方法中,首先,使三聚氰胺与甲醛加成反应,得到密胺树脂的前驱体(羟甲基化三聚氰胺)。接着,羟甲基化三聚氰胺彼此的缩合、即经由三聚氰胺具有的氨基通过亚甲基相互键合的三聚氰胺的交联反应,得到密胺树脂。脲醛树脂除了使用尿素代替三聚氰胺以外可以使用与密胺树脂同样的制备方法得到。
壳层的质量相对于载体核粒子100质量份,优选为0.5质量份以上20质量份以下,更优选为0.7质量份以上15质量份以下。
《载体的制备方法》
以下,关于第一实施方式所涉及的载体的优选的制备方法,按照载体核粒子的制备方法、以及壳层的形成方法的顺序进行说明。
〔载体核粒子的制备方法〕
载体核粒子的制备方法只要能够使磁体粒子在粘结树脂中良好地分散,则并不特别限定,可以从公知的方法中适当选择。
作为载体核粒子的优选的制备方法,可以举出使用混合机将作为载体核粒子的必须成分的粘结树脂与磁体粒子混合之后,对得到的混合物进行熔融混炼,将得到的混炼物粉碎、分级的方法。用于载体核粒子的制备的熔融混炼装置并不特别限定,可以从被使用于热塑性树脂的熔融混炼的装置中适当选择。作为熔融混炼装置的具体例,可以举出单轴或双轴的挤出机。
〔壳层的形成方法〕
形成被覆载体核粒子的壳层的方法只要由选自密胺树脂及脲醛树脂中的至少一种树脂良好地被覆载体核粒子,则并不特别限定。壳层对载体核粒子的被覆优选在水、甲醇或乙醇等能够溶解三聚氰胺或尿素、由它们与甲醛的加成反应生成的前驱体(羟甲基化物)的溶剂中进行。
在水、甲醇或乙醇等溶剂中形成壳层时,为了由壳层均匀地被覆载体核粒子表面,优选使载体核粒子分散在用于形成壳层的溶剂中。使载体核粒子分散在用于形成壳层的溶剂中的方法,只要能够使载体核粒子高度分散在用于形成壳层的溶剂中,则并不特别限定。当得到载体核粒子的分散液时,从易于使载体核粒子高度分散在用于形成壳层的溶剂中的方面考虑,优选使用混炼机(ハイビスミックス、PRIMIX株式会社制)等能够强力搅拌分散液的装置。
用于形成壳层的溶剂可以含有用于使载体核粒子分散的分散剂。用于壳层的形成的溶剂含有分散剂时,能够使载体核粒子在用于形成壳层的溶剂中稳定地分散。
作为分散剂,可以使用聚丙烯酸钠、聚对乙烯基苯酚、部分皂化的聚乙酸乙烯酯、异戊二烯磺酸、聚醚、异丁烯/马来酸酐共聚物、聚天冬氨酸钠、淀粉、明胶、阿拉伯树胶、聚乙烯吡咯烷酮以及木质素磺酸钠。这些分散剂可以使用一种,也可以组合两种以上来使用。
分散剂的用量相对于载体核粒子100质量份,优选为5质量份以上50质量份以下。
如上所述,当形成壳层时使用分散剂使载体核粒子分散时,由于载体核粒子在用于形成壳层的溶剂中高度分散,因此易于由壳层均匀地被覆载体核粒子。另一方面,当使用分散剂使载体核粒子分散时,由于分散剂附着在载体核粒子的表面,因此在载体核粒子与壳层的界面存在分散剂的状态下形成壳层。这样,根据附着在载体核粒子的表面的分散剂的量,因在壳层与载体核粒子的界面存在的分散剂的影响,有时会阻碍壳层与载体核粒子之间的共价键的形成,壳层向载体核粒子的附着力减弱。当壳层向载体核粒子的附着力减弱时,通过对载体施加机械性的应力,导致壳层易于从载体核粒子剥离。
因此,在使用分散剂使载体核粒子分散在用于壳层形成的溶剂中时,在形成壳层之前,优选从载体核粒子的表面去除洗脱到溶剂相的分散剂。将吸附分散剂的载体核粒子再分散在溶剂中时,吸附在载体核粒子表面的分散剂一部分洗脱到溶剂中。在这种情况下,吸附于载体核粒子的状态的分散剂有助于载体核粒子表面对于溶剂的润湿性的提高。对此,洗脱到溶剂的分散剂由于助长在溶剂中密胺树脂或脲醛树脂的均聚物粒子的发生,因此并不优选。因此,优选去除附着在载体核粒子的表面的分散剂的至少一部分。作为去除附着在载体核粒子的表面的分散剂的至少一部分的优选的方法,可以举出使用能够用于形成壳层的溶剂,清洗分散剂附着在表面的载体核粒子的方法。为了防止载体核粒子的凝聚,载体核粒子的清洗优选以载体核粒子不干燥的条件下进行。去除附着在载体核粒子的分散剂时的清洗次数只要能够在溶剂中良好地分散载体核粒子,则并不特别限定。
使用于形成壳层的材料溶解在载体核粒子的分散液中之后,使分散液中的、用于形成壳层的材料反应,形成被覆载体核粒子的表面的壳层。作为用于形成壳层的材料,可以举出三聚氰胺及甲醛、尿素及甲醛、三聚氰胺与甲醛的加成反应生成的前驱体(羟甲基化物)、以及尿素与甲醛的加成反应生成的前驱体(羟甲基化物)。
此外,使载体核粒子分散在用于形成壳层的溶剂中的分散液的pH优选在壳层的形成前使用酸性物质调整为2以上6以下。通过将分散液的pH调整为酸性侧,从而能够促进壳层的形成。
形成由密胺树脂或脲醛树脂构成的壳层时的温度优选为60℃以上70℃以下。通过在这种范围的温度下形成壳层,从而被覆载体核粒子表面的壳层的形成良好地进行。另外,通过在这种范围的温度下形成壳层,从而露出于载体核粒子的表面的羧基与包括在用于形成壳层的材料中的羟甲基反应,易于在载体核粒子与壳层之间形成共价键。通过载体核粒子与壳层共价键合,从而能够使壳层牢固地附着于载体核粒子。
在加热下,分散液中的三聚氰胺或尿素的羟甲基化物全部反应之后,将分散液冷却至常温能够得到包含载体粒子的分散液。然后,根据需要,经过选自清洗载体粒子的清洗工序以及干燥载体粒子的干燥工序中的一个以上的工序,从包含载体粒子的分散液中回收载体粒子。以下,对清洗工序及干燥工序进行说明。
(清洗工序)
载体粒子根据需要用水清洗。作为清洗方法,可以举出对包含载体粒子的分散液进行固液分离,回收载体粒子作为湿滤饼,用水清洗得到的湿滤饼的方法和使包含载体粒子的分散液中的载体粒子沉淀,并将上清液与水置换,在置换后使载体粒子再分散在水中的方法。
(干燥工序)
载体粒子还可以根据需要进行干燥。干燥载体粒子的方法不特别限定。作为优选的干燥方法,可以举出使用喷雾干燥器、流化床干燥机、真空冻结干燥器、以及减压干燥机等干燥机的方法。
以上说明的本发明的静电潜像显影用载体能够减轻对图像形成装置具备的显影部内的搅拌部施加的负荷,与调色剂一起用作双组分显影剂时,能够抑制长期进行图像形成时的、载体使调色剂带电的能力的下降、以及逆带电调色剂粒子的产生引起的调色剂飞散的发生。因此,本发明的静电潜像显影用载体适于配合在用于各种图像形成装置的双组分显影剂中。
[第二实施方式]
本发明的第二实施方式所涉及的双组分显影剂包括调色剂、以及第一实施方式所涉及的静电潜像显影用载体。以下,对调色剂、以及双组分显影剂的制备方法进行说明。
《调色剂》
包括在本发明的第二实施方式所涉及的双组分显影剂中的调色剂含有的调色剂粒子在粘结树脂中根据需要配合着色剂、电荷控制剂、以及脱模剂等成分。调色剂粒子还可以为外部添加剂附着在其表面的物质。调色剂可以仅由调色剂粒子构成,也可以由调色剂粒子与调色剂粒子以外的成分构成。以下,按照粘结树脂、着色剂、电荷控制剂、脱模剂和外部添加剂、以及调色剂的制备方法的顺序进行说明。
〔粘结树脂〕
包括在调色剂粒子中的粘结树脂只要是一直以来被用作调色剂用的粘结树脂的树脂则不特别限制。作为粘结树脂的具体例,可以举出苯乙烯系树脂、丙烯酸系树脂、苯乙烯丙烯酸系树脂、聚乙烯系树脂、聚丙烯系树脂、氯乙烯系树脂、聚酯树脂、聚酰胺树脂、聚氨酯树脂、聚乙烯醇系树脂、乙烯基醚系树脂、N-乙烯基系树脂、以及苯乙烯-丁二烯树脂等热塑性树脂。在这些树脂之中,从调色剂中的着色剂的分散性、调色剂的带电性、对于纸张的定影性的方面考虑,优选苯乙烯丙烯酸系树脂和聚酯树脂。以下,对苯乙烯丙烯酸系树脂和聚酯树脂进行说明。
苯乙烯丙烯酸系树脂为苯乙烯系单体与丙烯酸系单体的共聚物。作为苯乙烯系单体的具体例,可以举出苯乙烯、α-甲基苯乙烯、乙烯基甲苯、α-氯苯乙烯、o-氯苯乙烯、m-氯苯乙烯、p-氯苯乙烯、以及p-乙基苯乙烯。作为丙烯酸系单体的具体例,可以举出丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丙酯、丙烯酸异丙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸2-乙基己基酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸异丁酯等(甲基)丙烯酸烷基酯。
聚酯树脂可以使用使醇成分与羧酸成分缩聚或共聚得到的物质。作为合成聚酯树脂时使用的成分,可以举出以下的二元或三元以上的醇成分和二元或三元以上的羧酸成分。
被用于作为调色剂用的粘结树脂的聚酯树脂的合成的二元或三元以上的醇成分和二元或三元以上的羧酸成分,与被用于前述的载体核粒子的制备中被用作粘结树脂的聚酯树脂的合成的二元或三元以上的醇成分和二元或三元以上的羧酸成分相同。
粘结树脂为聚酯树脂时,聚酯树脂的软化点优选为80℃以上150℃以下,更优选为90℃以上140℃以下。
作为粘结树脂,从调色剂对于纸张的定影性良好的方面考虑,优选使用热塑性树脂,然而不仅能单独使用热塑性树脂,还可以在热塑性树脂中添加交联剂或热固化性树脂。通过在粘结树脂内导入一部分交联结构,不会降低调色剂对于纸张的定影性,就能够提高调色剂的保存稳定性、形态保持性、以及耐久性等特性。
作为可以与热塑性树脂一起使用的热固化性树脂,优选为环氧树脂或氰酸酯系树脂。作为优选的热固化性树脂的具体例,可以举出双酚A型环氧树脂、氢化双酚A型环氧树脂、酚醛型环氧树脂、聚亚烷基醚型环氧树脂、环状脂肪族型环氧树脂、氰酸酯树脂。这些热固化性树脂可以组合两种以上来使用。
粘结树脂的玻璃化转变温度(Tg)优选为50℃以上65℃以下,更优选为50℃以上60℃以下。粘结树脂的玻璃化转变温度过低时,有时会在图像形成装置的显影部的内部调色剂粒子彼此熔融,或保存稳定性的降低,因此在调色剂容器的输送时或仓库等中保管时调色剂粒子彼此一部分熔融。另外,玻璃化转变温度过高时,粘结树脂的强度降低,调色剂易附着于潜像承载部(图像承载体;感光体)。玻璃化转变温度过高时,具有调色剂在低温下难以良好地定影的倾向。
调色剂用的粘结树脂的玻璃化转变温度可以通过与被用于前述的载体核粒子的制备的粘结树脂的玻璃化转变温度同样的方法进行测定。
〔着色剂〕
调色剂粒子还可以在粘结树脂中包含着色剂。粘结树脂中含有的着色剂,与调色剂粒子的颜色相配合,可以使用公知的颜料和染料。作为可以含有在粘结树脂中的优选的着色剂的具体例,可以举出以下的着色剂。
作为黑色着色剂,可以举出炭黑。作为黑色着色剂,还可以利用使用后述的黄色着色剂、品红色着色剂、以及青色着色剂等着色剂被调色为黑色的着色剂。
调色剂为彩色调色剂时,作为配合在粘结树脂中的着色剂,可以举出黄色着色剂、品红色着色剂、以及青色着色剂等着色剂。
作为黄色着色剂,可以举出缩合偶氮化合物、异吲哚啉酮化合物、蒽醌化合物、偶氮金属配合物、次甲基化合物、以及烯丙基酰胺化合物等着色剂。具体而言,可以举出C.I.颜料黄3、12、13、14、15、17、62、74、83、93、94、95、97、109、110、111、120、127、128、129、147、151、154、155、168、174、175、176、180、181、191、194;萘酚黄S、汉撒黄G以及C.I.瓮黄。
作为品红色着色剂,可以举出缩合偶氮化合物、二酮吡咯并吡咯化合物、蒽醌化合物、喹吖啶酮化合物、碱性染料色淀化合物、萘酚化合物、苯并咪唑酮化合物、硫靛化合物、以及苝化合物等着色剂。具体而言,可以举出C.I.颜料红2、3、5、6、7、19、23、48:2、48:3、48:4、57:1、81:1、122、144、146、150、166、169、177、184、185、202、206、220、221以及254。
作为青色着色剂,可以举出铜酞菁化合物、铜酞菁衍生物、蒽醌化合物、以及碱性染料色淀化合物等着色剂。具体而言,可以举出C.I.颜料蓝1、7、15、15:1、15:2、15:3、15:4、60、62、以及66;酞菁蓝、C.I.瓮蓝、以及C.I.酸性蓝。
配合在粘结树脂中的着色剂的量相对于粘结树脂100质量份,优选为1质量份以上20质量份以下,更优选为3质量份以上10质量份以下。
〔电荷控制剂〕
调色剂粒子还可以含有电荷控制剂。电荷控制剂以提高调色剂粒子的带电水平的稳定性和成为能否使调色剂粒子在短时间内带电至规定的带电水平的指标的带电上升特性,得到耐久性、稳定性优异的调色剂粒子为目的而使用。使调色剂粒子带正电进行显影时,使用带正电性的电荷控制剂。使调色剂粒子带负电进行显影时,使用带负电性的电荷控制剂。
电荷控制剂可以从一直以来被使用于调色剂粒子的电荷控制剂中适当选择。作为带正电性的电荷控制剂的具体例,可以举出哒嗪、嘧啶、吡嗪、邻噁嗪、间噁嗪、对噁嗪、邻噻嗪、间噻嗪、对噻嗪、1,2,3-三嗪、1,2,4-三嗪、1,3,5-三嗪、1,2,4-噁二嗪、1,3,4-噁二嗪、1,2,6-噁二嗪、1,3,4-噻二嗪、1,3,5-噻二嗪、1,2,3,4-四嗪、1,2,4,5-四嗪、1,2,3,5-四嗪、1,2,4,6-噁三嗪、1,3,4,5-噁三嗪、酞嗪、喹唑啉、以及喹喔啉等吖嗪化合物;吖嗪坚牢红FC、吖嗪坚牢红12BK、吖嗪紫BO、吖嗪棕3G、吖嗪浅棕GR、吖嗪暗绿BH/C、吖嗪深黑EW、以及吖嗪深黑3RL等含有吖嗪化合物的直接染料;苯胺黑、苯胺黑盐、以及苯胺黑衍生物等苯胺黑化合物;苯胺黑BK、苯胺黑NB、以及苯胺黑Z等含有苯胺黑化合物的酸性染料;环烷酸或高级脂肪酸的金属盐类;烷氧基化胺;烷基酰胺;苄基甲基己基癸基铵、以及癸基三甲基氯化铵等季铵盐。这些带正电性的电荷控制剂可以组合两种以上来使用。
作为官能团具有季铵盐、羧酸盐或羧基的树脂也可以用作带正电性的电荷控制剂。更具体而言,可以举出具有季铵盐的苯乙烯系树脂、具有季铵盐的丙烯酸系树脂、具有季铵盐的苯乙烯-丙烯酸系树脂、具有季铵盐的聚酯树脂、具有羧酸盐的苯乙烯系树脂、具有羧酸盐的丙烯酸系树脂、具有羧酸盐的苯乙烯-丙烯酸系树脂、具有羧酸盐的聚酯树脂、具有羧基的苯乙烯系树脂、具有羧基的丙烯酸系树脂、具有羧基的苯乙烯-丙烯酸系树脂、具有羧基的聚酯树脂。这些树脂可以为齐聚物或聚合物。
在可以用作带正电性的电荷控制剂的树脂中,从可以容易地将调色剂粒子的带电量调节至期望范围内的值方面考虑,更优选具有季铵盐作为官能团的苯乙烯-丙烯酸系树脂。当制备具有季铵盐作为官能团的苯乙烯-丙烯酸系树脂时,作为与苯乙烯单元共聚的优选丙烯酸系共聚物的具体例,可以举出丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丙酯、丙烯酸异丙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸2-乙基己酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸正丁酯、以及甲基丙烯酸异丁酯等(甲基)丙烯酸烷基酯。
作为季铵盐,可使用由二烷基氨基烷基(甲基)丙烯酸酯、二烷基(甲基)丙烯酰胺或二烷基氨基烷基(甲基)丙烯酰胺经过季铵化工序被衍生的单元。作为二烷基氨基烷基(甲基)丙烯酸酯的具体例,可以举出二甲基氨基乙基(甲基)丙烯酸酯、二乙基氨基乙基(甲基)丙烯酸酯、二丙基氨基乙基(甲基)丙烯酸酯、二丁基氨基乙基(甲基)丙烯酸酯。作为二烷基(甲基)丙烯酰胺的具体例,可以举出二甲基甲基丙烯酰胺。作为二烷基氨基烷基(甲基)丙烯酰胺的具体例,可以举出二甲基氨基丙基甲基丙烯酰胺。另外,聚合时还可以并用羟乙基(甲基)丙烯酸酯、羟丙基(甲基)丙烯酸酯、2-羟基丁基(甲基)丙烯酸酯、N-羟甲基(甲基)丙烯酰胺等含羟基的聚合性单体。
作为带负电性的电荷控制剂的具体例,可以举出有机金属配合物、螯合物。作为有机金属配合物和螯合物,优选为乙酰丙酮铝、乙酰丙酮铁(II)等乙酰丙酮金属配合物,以及3,5-二叔丁基水杨酸铬等水杨酸系金属配合物或水杨酸系金属盐,更优选为水杨酸系金属配合物或水杨酸系金属盐。这些带负电性的电荷控制剂可以组合两种以上来使用。
在调色剂总量为100质量份的情况下,典型而言,带正电性或带负电性的电荷控制剂的用量优选为0.5质量份以上20.0质量份以下,更优选为1.0质量份以上15.0质量份以下。使用包含电荷控制剂的含量过少的调色剂粒子的调色剂形成图像时,由于调色剂粒子难以被稳定地带电至规定的极性,因此形成图像的图像浓度会低于期望的值,难以长期维持图像浓度。另外,在这种情况下,电荷控制剂难以在粘结树脂中均匀地分散。使用含有包含不均匀地分散的电荷控制剂的调色剂粒子的调色剂构成图像时,形成图像易产生灰雾,易引起潜像承载部的污染。使用含有电荷控制剂的含量过多的调色剂粒子的调色剂形成图像时,伴随着调色剂粒子的耐环境性的恶化,易引起在高温高湿下的带电不良引起的形成图像中的图像不良和潜像载体部的污染。
〔脱模剂〕
调色剂粒子根据需要还可以含有脱模剂。脱模剂通常为了提高调色剂的定影性和耐污损性而使用。脱模剂的种类只要是一直以来作为调色剂用的脱模剂使用的种类则不特别限定。
作为优选的脱模剂,可以举出低分子量聚乙烯、低分子量聚丙烯、聚烯烃共聚物、聚烯烃蜡、微晶蜡、石蜡、以及费-托合成蜡等脂肪族烃系蜡;氧化聚乙烯蜡、以及氧化聚乙烯蜡的嵌段共聚物等脂肪族烃系蜡的氧化物;小烛树蜡、巴西棕榈蜡、日本蜡、霍霍巴蜡、以及米糠蜡等植物系蜡;蜂蜡、羊毛脂、以及鲸蜡等动物系蜡;地蜡、白地蜡、以及矿脂等矿物系蜡;以褐煤酸酯蜡、以及蓖麻蜡等脂肪酸酯为主成分的蜡类;脱氧巴西棕榈蜡等使脂肪酸酯一部分或全部脱氧化的蜡。
作为可优选使用的脱模剂,进一步可以举出棕榈酸、硬脂酸、褐煤酸、以及进一步具有长链烷基的长链烷基羧酸类等饱和直链脂肪酸;巴西烯酸、桐酸、以及十八碳四烯酸等不饱和脂肪酸;硬脂醇、二十烷基醇、山嵛醇、二十四烷醇(カルナウビルアルコール)、蜡醇、蜂花醇、以及进一步具有长链烷基的长链烷基醇等饱和醇;山梨糖醇等多元醇;亚油酸酰胺、油酸酰胺、以及月桂酸酰胺等脂肪酸酰胺;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、以及六亚甲基双硬脂酰胺等饱和脂肪酸双酰胺;亚乙基双油酸酰胺、六亚甲基双油酸酰胺、N,N'-二油基己二酸酰胺、以及N,N'-二油基癸二酸酰胺等不饱和脂肪酸酰胺类;间二甲苯双硬脂酸酰胺、以及N,N'-二硬脂基异丁酸酰胺等芳香族系双酰胺;硬脂酸钙、月桂酸钙、硬脂酸锌、以及硬脂酸镁等脂肪酸金属盐;使苯乙烯或丙烯酸等乙烯系单体接枝到脂肪族烃系蜡中的蜡;山嵛酸单甘油酯等脂肪酸与多元醇的部分酯化物;具有对植物性油脂氢化得到的羟基的甲基酯化合物。
脱模剂的用量相对于粘结树脂100质量份,优选为1质量份以上30质量份以下。通过后述的粉碎法制备调色剂粒子时,脱模剂的用量相对于粘结树脂100质量份,优选为1质量份以上8质量份以下,更优选为2质量份以上5质量份以下。使用含有脱模剂的含量过少的调色剂粒子的调色剂形成图像时,对于形成图像中的污损、图像污点的发生的抑制,有可能得不到期望的效果。含有脱模剂的含量过多的调色剂粒子的调色剂,调色剂粒子彼此易熔融,保存稳定性低。
〔外部添加剂〕
包括在调色剂中的调色剂粒子根据需要还可以使外部添加剂附着在其表面。此外,在本申请的说明书和权利要求书中,有时将使用外部添加剂处理前的粒子记载为调色剂母粒。
外部添加剂可以从一直以来被用于调色剂用的外部添加剂中适当选择。作为优选的外部添加剂的具体例,可以举出二氧化硅、氧化铝、氧化钛、氧化镁、氧化锌、钛酸锶、钛酸钡等金属氧化物。这些外部添加剂可以组合两种以上来使用。另外,这些外部添加剂还可以使用氨基硅烷偶联剂、硅油等疏水化剂进行疏水化处理而使用。使用进行了疏水化处理的外部添加剂时,容易抑制高温高湿下的调色剂的带电量的降低,易得到流动性优异的调色剂。
外部添加剂的粒径,典型地优选为0.01μm以上1.0μm以下。
典型而言,外部添加剂的用量相对于调色剂母粒100质量份,优选为1质量份以上10质量份以下,更优选为2质量份以上5质量份以下。
《调色剂的制备方法》
包括在本发明的第二实施方式所涉及的双组分显影剂中的调色剂的制备方法只要能够制备在粘结树脂中根据需要含有包括以上说明的成分的调色剂粒子的调色剂,则并不特别限定。作为优选的方法,可以举出粉碎法以及凝聚法。在粉碎法中,将粘结树脂、以及着色剂、电荷控制剂、脱模剂等可选成分混合,通过单轴或双轴挤出机等熔融混炼装置对得到的混合物进行熔融混炼,将得到的熔融混炼物粉碎、分级并得到调色剂粒子(调色剂母粒)。在凝聚法中,使包括在粘结树脂、脱模剂、以及着色剂等调色剂中的成分的微粒在水性介质中凝聚并得到凝聚粒子之后,加热凝聚粒子,并使包括在凝聚粒子中的成分一体化(合一化)并得到调色剂粒子(调色剂母粒)。使用上述方法得到的调色剂粒子的平均粒径一般而言优选为5μm以上10μm以下。
对于如此得到调色剂母粒,还可以根据需要使用外部添加剂处理其表面。使用外部添加剂的调色剂母粒的处理方法并不特别限定,可以从现有已知的使用外部添加剂的处理方法中适当选择。具体而言,调整处理条件以使外部添加剂的粒子不被埋没在调色剂母粒中,使用亨舍尔混合机和诺塔混合机等混合机,进行使用外部添加剂的处理。
[双组分显影剂的制备方法]
双组分显影剂的制备方法只要能够均匀地混合调色剂与本发明的第一实施方式所涉及的载体,则并不特别限定。作为优选的方法,可以举出使用球磨机等混合装置混合调色剂与载体的方法。双组分显影剂中的调色剂的含量相对于双组分显影剂的质量,优选为1质量%以上20质量%以下,优选为3质量%以上15质量%以下。
【实施例】
以下使用实施例对本发明进行更具体的说明。此外,本发明不被实施例的范围所限定。
[制备例1]
(磁体粒子的制备)
作为磁体粒子,制备了使用硅烷偶联剂进行表面处理的磁铁矿粒子。
在干燥气氛下,将未处理的100g磁铁矿粒子(BL-220(钛工业株式会社制))放入亨舍尔混合机(FM-10B(日本COKE株式会社制))并搅拌。接着,制备了使0.5g硅烷偶联剂(3-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、KBM-502(信越化学工业株式会社制))溶解在10g甲苯(特级(和光纯药工业株式会社制))中的表面处理液。对搅拌着的磁铁矿粒子均匀地喷射所得到的表面处理液。然后,在常温下对由表面处理液润湿的磁铁矿粒子进行减压干燥,得到了使用硅烷偶联剂进行表面处理的磁铁矿粒子。得到的表面处理后的磁铁矿粒子的体积平均粒径(D50)为0.5μm,体积电阻值为5×105Ωcm,饱和磁化为70emu/g。
体积平均粒径(D50)使用透射型电子显微镜(JSM-7600(日本电子株式会社制)、TEM),以倍率100000倍,拍摄100个以上的磁体粒子的TEM图像,对于得到的TEM图像的任意选择的100个磁体粒子,使用图像分析软件(三谷商事株式会社WinROOF)测定圆当量直径,算出作为其平均值。体积固有电阻值使用介电损耗测定器(TRS-10型(安藤电气株式会社制))进行了测定。体积固有电阻值的测定使用了利用市售的片剂成型器,在压力100kg/cm2、1分钟的条件下压缩10g磁体粒子得到的直径5cm、厚度2mm的圆盘状的测定样品。使用所得到的测定样品,在温度30℃、频率1kHz的条件下进行了测定。饱和磁化使用振动样品型磁强计(VSM-P7(东英工业株式会社制)),在施加磁场5kOe(397.9kA/m)、激发频率80Hz的条件下进行了测定。
[制备例2]
(载体核粒子A~E的制备)
作为粘结树脂,使用聚酯树脂或者苯乙烯-丙烯酸系树脂制备了载体核粒子A~D。
具有表1记载的酸值、玻璃化转变温度(Tg)以及熔点(Tm)的树脂15g与由制备例1制备的磁体粒子85g使用亨舍尔混合机(FM-10B(日本COKE株式会社制))进行了混合。将得到的混合物使用双轴挤出机(PCM-30(株式会社池贝制)),在材料投入量5kg/h、轴转数160rpm、设定温度范围180℃的条件下进行了熔融混炼。冷却得到的熔融混炼物之后,将熔融混炼物使用机械式粉碎机(涡轮粉碎机T250型(株式会社MATSUBO制))进行了粉碎。将得到的粉碎品使用筛孔100μm的筛与筛孔30μm的筛进行筛选,去除粒径超过100μm的粗粉与粒径30μm以下的微粉并得到了载体核粒子A~D。
将Zn-Cu铁氧体载体(TASkalfa5550(京瓷办公信息系统株式会社制)用载体的未涂布载体核)使用筛孔100μm的筛与筛孔30μm的筛进行筛选,去除粒径超过100μm的粗粉与粒径30μm以下的微粉并得到了载体核粒子E。
【表1】
[实施例1~9、比较例1以及比较例2]
〔分散工序〕
将500ml离子交换水与表2~4中记载的种类的50g分散剂使用混合装置(T.K.ハイビスディスパーミックスHM-3D-5型(PRIMIX公司制))以30rpm进行混合,得到了分散剂的水溶液。向分散剂的水溶液中加入表2~4中记载的种类的300g载体核粒子。接着,在分散剂的水溶液中将载体核粒子在常温下在30分钟、30rpm的条件下进行搅拌,制备了载体核粒子的分散液(I)。
此外,将使用下述的市售品用作表2~4中记载的分散剂。
聚丙烯酸钠:ジュリマーAC-103(东亚合成株式会社制)
部分皂化的聚乙酸乙烯酯:ゴーセノールGM-14L(日本合成化学工学株式会社制)
〔第一清洗工序〕
使用筛孔30μm的滤纸,从分散液(I)中滤取载体核粒子。接着,在滤取的载体核粒子干燥之前,再次将载体核粒子投入500ml离子交换水中。然后,使用混合装置(T.K.ハイビスディスパーミックスHM-3D-5型(PRIMIX公司制)),将包含载体核粒子的离子交换水在30rpm、5分钟的条件下进行混合,使载体核粒子在离子交换水中再分散,制备了含有载体核粒子的分散液(II)。
〔壳层形成工序〕
在100ml的烧杯中称取表2~4中记载的种类和量的壳层的原料、4-羟基苯磺酸钠及2-羟基苯磺酸钠的混合物0.1mg、以及0.05N-稀盐酸50g,使用磁力搅拌器搅拌它们。接着,将烧杯中的内容物投入到放入有上述的载体核粒子的分散液(II)的混合装置的容器中,进一步在30rpm、5分钟的条件下进行了混合。然后,将混合装置中的内容物移入具备温度计和搅拌桨的1升的可分离式烧瓶中。将烧瓶中的内容物使用阿斯旺搅拌桨R-1345型(阿斯旺株式会社制)被安装在阿斯旺旋风电动机1-5472-04(阿斯旺株式会社制)上的搅拌装置进行搅拌,并以5℃/15分钟的速度从35℃升温至80℃。接着,在同温度下,在转数90rpm、1小时的条件下搅拌烧瓶中的内容物,使载体核粒子表面形成壳层。之后,将烧瓶中的内容物冷却至常温,得到了载体的分散液。
将使用下述的市售品用作表2~4中记载的壳层的原料。
羟甲基化尿素:ミルベレジンSU-400(昭和电工株式会社制)
羟甲基三聚氰胺A:ニカレジンS-260(日本carbide工业株式会社制)
羟甲基三聚氰胺B:ミルベレジンSM-850(日本carbide工业株式会社制)
羟甲基三聚氰胺C:ニカレジンS-176(日本carbide工业株式会社制)
羟甲基三聚氰胺D:ミルベレジンSM-850(昭和电工株式会社制)
改性羟甲基三聚氰胺:ポリフィックスKM-7S(昭和电工株式会社制)
〔第二清洗工序〕
使用布氏漏斗,从载体分散液中滤取载体粒子的湿滤饼。使载体粒子的湿滤饼再次分散在离子交换水中并清洗载体粒子。反复进行六次使用离子交换水的载体粒子的清洗。
〔干燥工序〕
使载体粒子的湿滤饼分散在浓度50质量%的乙醇水溶液中而制备了浆料。将得到的浆料供给到连续式表面改性装置(コートマイザー(COATMIZER)(FREUND产业株式会社制)),使浆料中的载体粒子干燥,得到了载体。使用コートマイザー的干燥条件为热风温度45℃、送风机风量2m3/分钟。
【表2】
【表3】
【表4】
《测定》
对于包括在由实施例1~9、比较例1以及比较例2得到的载体中的载体粒子,按照以下的方法,测定了壳层的膜厚。将包括在实施例1~9、比较例1以及比较例2的载体中的载体粒子具备的壳层的膜厚的测定结果记于表5~7中。
<壳层的膜厚的测定方法>
1)对使1.0g磁体分散型树脂载体或者0.5g铁氧体载体分散在1.0g光固化性树脂中的含载体树脂组合物照射紫外线,使含载体树脂组合物固化并得到了固化树脂组合物。
2)将得到的固化树脂组合物安装到研磨机(ドクターラップML-180SL(株式会社MARUTO制)),按照顺序使用#220、#800、#2000的研磨纸研磨固化树脂组合物的表面,使载体粒子的剖面露出于固化树脂组合物的表面。
3)进而,按照顺序使用粒径3μm的金刚石研磨浆、粒径1μm的金刚石研磨浆、0.1μm的矾土,对固化树脂组合物的表面进行了镜面加工。
4)对于镜面加工的固化树脂组合物的经研磨的表面,使用扫描型探针显微镜(Multimode8系统(BRUKER AXS株式会社制)),探针(弹簧常数:40N/m、材质:通用轻敲用硅单晶、相位成像)(SPM),测定了露出于固化树脂组合物的经研磨的表面的载体粒子的壳层的膜厚。将由SPM检测出的20个以上的载体粒子的壳层的膜厚的平均值作为载体粒子的壳层的膜厚。
《评价》
使用实施例1~9、比较例1以及比较例2的载体与调色剂,按照以下的方法制备了双组分显影剂。使用得到的双组分显影剂,按照以下的方法,进行了使用包含实施例1~9、比较例1以及比较例2的载体的双组分显影剂形成图像时的、对显影部内的搅拌部施加的负荷的评价、以及载体的耐久性的评价。作为评价机,使用复合机(TASKalfa5550(京瓷办公信息系统株式会社制)),将由制备例3制备的双组分显影剂投入评价机的青色用显影部,将调色剂投入评价机的青色用调色剂储存器。将实施例1~9、比较例1以及比较例2的载体的评价结果记于表5~7中。
[制备例3]
(双组分显影剂的制备)
将载体以及相对于载体的质量为30质量%的青色调色剂(TASKalfa5550用调色剂)使用球磨机进行30分钟混合,制备了双组分显影剂。此外,对于比较例2的载体,使用相对于载体的质量为10质量%的青色调色剂。
<显影时的搅拌部的负荷的评价>
使用评价机,以20℃65%RH,使驱动评价机的显影部的显影电动机驱动10分钟以后,测定了驱动评价机具备的显影部中的搅拌部的显影电动机的负荷扭矩。按照下述基准,评价了显影时的搅拌部的负荷。
○:显影电动机的负荷扭矩为1.0N·cm以下。
×:显影电动机的负荷扭矩超过1.0N·cm。
<耐久性的评价>
使用评价机,以20℃60%RH、印字率5%,进行了在10万张被记录介质上形成图像的耐久性试验。将耐久试验后形成在被记录介质上的评价用样本图像用作评价用图像,评价了耐久性试验后的调色剂的带电量、评价用图像的图像浓度、以及耐久试验中的转印效率。
(调色剂的带电量评价)
在20℃60%RH的条件下,测定了耐久试验后的双组分显影剂的调色剂的带电量。带电量使用QM meter(MODEL210HS-1(TREK公司制))进行了测定。按照下述基准评价了带电量。
○:带电量为12.0μC/g以上。
×:带电量小于12.0μC/g。
(图像浓度评价)
在耐久试验后,使用スペクトロアイ(SpectroEye)(日本阪田油墨株式会社制)测定了形成在被记录介质上的评价用图像的图像浓度。按照下述基准评价了图像浓度。
○:图像浓度为1.2以上。
×:图像浓度小于1.2。
(转印效率评价)
在耐久试验后,回收下落到评价机内部的调色剂,测定了其质量。根据在耐久试验中消耗的调色剂的质量与回收的调色剂的质量,按照下式求得转印效率。而且,按照下述基准评价了求得的转印效率。
转印效率(%)=((消耗调色剂量)-(回收调色剂量))/(消耗调色剂量)×100
○:转印效率为90%以上。
×:转印效率小于90%。
【表5】
【表6】
【表7】
根据实施例1~9可知,对于由包含粘结树脂与磁体粒子的载体核粒子、以及被覆载体核粒子的壳层构成的静电潜像显影用载体,如果使用酸价为规定值以上,包含具有羧基的树脂的粘结树脂,作为壳层的材质,使用选自密胺树脂以及脲醛树脂的树脂,则可得到如下载体,即、得到能够减轻对图像形成装置具备的显影部内的搅拌部施加的负荷,在将调色剂与载体用作双组分显影剂时,能够抑制长期形成图像时的、载体使调色剂带电的能力的下降、以及逆带电调色剂粒子的产生引起的调色剂飞散的发生。
由比较例1可知,使用含有用包含酸价小于10mgKOH/g的粘结树脂的载体核粒子制备的载体与调色剂的双组分显影时,当长期形成图像时,调色剂粒子难以被良好地带电,易产生逆带电调色剂粒子的产生引起的调色剂飞散的发生。其理由推测是由于在包含比较例1的载体的双组分显影剂中,当长期形成图像时,产生壳层的剥离,伴随与此,产生磁体粒子从载体核粒子的脱落。
由比较例2可知,在使用作为载体核粒子包含铁氧体粒子的双组分显影剂时,对图像形成装置具备的显影部内的搅拌部施加大的负荷,发生逆带电调色剂粒子的产生引起的调色剂飞散。
Claims (4)
1.一种静电潜像显影用载体,由至少包含粘结树脂与磁体粒子的载体核粒子以及被覆所述载体核粒子的壳层构成,其中,
所述粘结树脂包含具有羧基的树脂,
所述粘结树脂的酸值为10mgKOH/g以上,
所述粘结树脂的玻璃化转变温度为60℃以上80℃以下,
所述壳层由选自密胺树脂以及脲醛树脂中的至少一种树脂构成。
2.根据权利要求1所述的静电潜像显影用载体,其中,所述粘结树脂包含聚酯树脂。
3.根据权利要求1或2所述的静电潜像显影用载体,其中,所述磁体粒子为磁铁矿粒子。
4.一种双组分显影剂,其中,包含调色剂以及权利要求1~3中的任一项所述的静电潜像显影用载体。
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