CN104216246A - 磁性载体、双组分显影剂、补充用显影剂和图像形成方法 - Google Patents
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Abstract
提供磁性载体、双组分显影剂、补充用显影剂和图像形成方法。其中磁性载体为具有树脂涂层的磁性载体,树脂涂层形成于通过将树脂填充到多孔磁性颗粒的空孔而制备的各颗粒的表面上,其中(i)多孔磁性颗粒的表面粗糙度Ra在0.180μm至0.250μm的范围内,(ii)孔径在0.40μm至1.00μm的范围内,(iii)相对于100质量份的多孔磁性颗粒,容纳于空孔的树脂的量在3.0质量份至5.5质量份的范围内,(iv)相对于100质量份的多孔磁性颗粒,用于形成涂布树脂层的树脂的量在1.0质量份至3.0质量份的范围内,和(v)磁性载体的表面粗糙度Ra在0.160μm至0.220μm的范围内。
Description
技术领域
本发明涉及各自通过电子照相法用于可视化静电图像的磁性载体、双组分显影剂和补充用显影剂;本发明还涉及使用所述磁性载体、双组分显影剂和补充用显影剂的图像形成方法。
背景技术
在已通常采用的普通电子照相图像形成方法中,通过各种技术使静电潜像形成在静电潜像承载构件上,并且使调色剂附着于静电潜像从而使静电潜像显影。在静电潜像的显影时,已广泛采用双组分显影;特别地,将称为磁性载体的微粒载体与调色剂混合以便使调色剂摩擦带电,结果所述调色剂接收适量的正或负电荷,并且用作为驱动力的电荷使静电潜像显影。
在双组分显影时,磁性载体可以与调色剂混合从而带电并携带调色剂;因此,磁性载体发挥与调色剂的明显不同的作用,这产生例如能够良好地控制显影剂的特性的优势。
近年来,电子照相术的技术进步已经对高清晰度图像的形成和高质量图像的稳定形成以及设备的高速处理和寿命延长产生越来越高的需求。为了满足此类需求,已需要改进磁性载体的性能并降低其比重。
在已提出的一项技术中,降低了在长期使用时不均匀的图像浓度和全色打印时的颜色变化(日本专利特开4-93954号)。在该技术中,磁性载体的核具有凹凸的表面形状,并且该核涂有反映在涂布核的表面上保留的凹凸表面形状的不均匀性的树脂。虽然该方法在某种程度上满足上述要求,但是所述磁性载体颗粒具有大的比重并因此施加负荷于调色剂上;因此,在近来需要高速打印的情形下,显影剂的寿命变短。因此,需要进一步改进以满足对高图像质量和环境变化适应性的需求。
在这种情况下,已提出其他技术,其包括使用含具有形成的孔且比重小的多孔磁性核的磁性载体(日本专利特开2009-175666和2012-63571号)。此类技术在某种程度上延长调色剂的寿命。
近来,办公室网络已渐渐普及,并且已经流行对复印机用户的服务例如e-维护;于是,该趋势产生了无维护系统。鉴于无维护系统的引入,需要具有较长寿命的磁性载体,并因此非常需要开发满足此类需要的磁性载体与双组分显影剂,以及使用所述磁性载体和双组分显影剂的图像形成方法。
发明内容
本发明人已经发现以下:包含多孔磁性颗粒并具有以下规定的表面粗糙度的磁性载体的使用消除载体附着和由于损坏的载体颗粒引起的电子照相设备的损坏,并且这样的磁性载体即使长期使用也具有稳定的充电能力并因而不降低显影性。
本发明的一个方面提供磁性载体,其包含含多孔磁性颗粒和容纳于多孔磁性颗粒空孔的树脂的树脂填充型磁性核颗粒和形成在各树脂填充型磁性核颗粒表面上的树脂涂层,其中
(i)所述多孔磁性颗粒的表面粗糙度Ra在0.180μm至0.250μm的范围内,
(ii)在所述多孔磁性颗粒的孔径分布中在0.1μm至3.0μm范围的孔径内,微分孔容积(differential pore volume)的最大峰孔径在0.40μm至1.00μm的范围内,
(iii)相对于100质量份的所述多孔磁性颗粒,容纳于空孔的树脂的量在3.0质量份至5.5质量份的范围内,
(iv)相对于100质量份的所述多孔磁性颗粒,用于形成所述树脂涂层的树脂的量在1.0质量份至3.0质量份的范围内,和
(v)所述磁性载体的表面粗糙度Ra在0.160μm至0.220μm的范围内。
本发明的另一方面提供双组分显影剂,其包括含有粘结剂树脂、着色剂和脱模剂的调色剂以及磁性载体,其中所述磁性载体为上述磁性载体。
本发明的另一方面提供图像形成方法,其包括使静电潜像承载构件充电的充电步骤、在所述静电潜像承载构件的表面上形成静电潜像的静电潜像形成步骤、用容纳于显影装置中的双组分显影剂使静电潜像显影以形成调色剂图像的显影步骤、任选地用中间转印体,使调色剂图像转印至转印介质的转印步骤和使所述转印的调色剂图像定影至所述转印介质的定影步骤,其中所述双组分显影剂为上述双组分显影剂。
本发明的另一方面提供在图像形成方法中使用的补充用显影剂,所述图像形成方法包括:使静电潜像承载构件充电的充电步骤;在所述静电潜像承载构件的表面上形成静电潜像的静电潜像形成步骤;用容纳于显影装置中的双组分显影剂使所述静电潜像显影以形成调色剂图像的显影步骤;任选地用中间转印体,使所述调色剂图像转印至转印介质的转印步骤;和使所述转印的调色剂图像定影至所述转印介质的定影步骤,其中当在所述显影装置中容纳的所述双组分显影剂中的调色剂浓度降低时,将所述补充用显影剂供给到所述显影装置,任选地从所述显影装置排出所述显影装置中多余的磁性载体,其中所述补充用显影剂包含补充用磁性载体以及含有粘结剂树脂、着色剂和脱模剂的调色剂,相对于1质量份的所述补充用磁性载体,所述调色剂的量在2质量份至50质量份的范围内,和所述补充用磁性载体为上述的磁性载体。
根据本发明另一方面提供图像形成方法,其包括使静电潜像承载构件充电的充电步骤、在所述静电潜像承载构件的表面上形成静电潜像的静电潜像形成步骤、用容纳于显影装置中的双组分显影剂使静电潜像显影以形成调色剂图像的显影步骤、任选地用中间转印体,使调色剂图像转印至转印介质的转印步骤和使所述转印的调色剂图像定影至所述转印介质的定影步骤,其中当容纳于显影装置中的双组分显影剂的调色剂浓度降低时,将补充用显影剂供给至所述显影装置,任选地从显影装置排出所述显影装置中多余的磁性载体,其中所述补充用显影剂包含补充用磁性载体和含有粘结剂树脂、着色剂和脱模剂的调色剂,相对于1质量份的所述补充用磁性载体,所述调色剂的量在2质量份至50质量份的范围内,和所述补充用磁性载体为上述磁性载体。
参考附图从示例性实施方案的以下描述中,本发明的进一步的特征将变得显而易见。
附图说明
图1示意性地示出用于本发明的实施方案的图像形成设备。
图2示意性地示出用于本发明的实施方案的图像形成设备。
图3A和3B各自示意性示出用于测定用于本发明实施方案的多孔磁性颗粒和磁性载体的比重的系统。
具体实施方式
现将详细描述本发明。
本发明的磁性载体包括含多孔磁性颗粒和容纳于多孔磁性颗粒空孔的树脂的树脂填充型磁性核颗粒,和
形成在各所述树脂填充型磁性核颗粒表面上的树脂涂层,其中
(i)所述多孔磁性颗粒的表面粗糙度Ra在0.180μm至0.250μm的范围内,
(ii)在所述多孔磁性颗粒的孔径分布中在0.1μm至3.0μm范围的孔径内,微分孔容积最大的峰孔径在0.40μm至1.00μm的范围内,
(iii)相对于100质量份的所述多孔磁性颗粒,容纳于空孔的树脂的量在3.0质量份至5.5质量份的范围内,
(iv)相对于100质量份的所述多孔磁性颗粒,用于形成所述树脂涂层的树脂的量在1.0质量份至3.0质量份的范围内,和
(v)所述磁性载体的表面粗糙度Ra在0.160μm至0.220μm的范围内。
本发明中,采用算术平均粗糙度Ra(以下称作"表面粗糙度Ra)作为表面粗糙度,原因如下:即使当某些特殊的凹凸的表面形状存在时,测定也很少会受到表面形状的影响;并且可以更精确地获得所述磁性载体或多孔磁性颗粒的平均表面粗糙度。在表面粗糙度在0.180μm至0.250μm的范围内的情况下,即使在将树脂进入空孔之后或用树脂涂布磁性载体之后,也可以保持凹凸的表面形状。满足上述范围的表面粗糙度能够长时间维持磁性载体的表面粗糙度并且阻止载体被调色剂颗粒和外部添加剂污染;因此,可以长时间维持稳定的充电能力,并且可以形成高质量图像。
在多孔磁性颗粒的表面粗糙度Ra小于0.180μm的情况下,在显影剂中的磁性载体颗粒之间存在的调色剂颗粒上施加的负荷变大,并且调色剂的组分因此可能附着于磁性载体的表面。结果,磁性载体的带电极性变得接近于调色剂的带电极性,这引起载体附着。
在多孔磁性颗粒的表面粗糙度Ra大于0.250μm的情况下,颗粒强度降低,并且附着于静电潜像承载构件的磁性载体因此通过由中间转印构件或清洁刮板施加的压力而破坏。于是,破坏的磁性载体的碎片损坏中间转印构件或静电潜像承载构件,并且受损部分可能引起具有白点的图像的形成。另外,破坏的磁性载体的碎片可能扩散并导致载体附着的发生。
在用于本发明的多孔磁性颗粒的孔径分布中在0.1μm至3.0μm范围的孔径内,微分孔容积最大的峰孔径在0.40μm至1.00μm的范围内。在峰孔径小于0.40μm的情况下,颗粒强度过高,在中间转印工艺中产生的压力因此局部地增加;因此,可能损害中间转印构件,并且在耐久试验之后可能形成缺陷图像。在峰孔径大于1.00μm的情况下,颗粒强度降低,破坏的磁性载体的碎片损害中间转印构件或静电潜像承载构件,并且受损部分可能引起具有白点的图像形成。另外,破坏的磁性载体的碎片可能扩散并导致载体附着的发生。
本发明的磁性载体包括树脂已进入多孔磁性颗粒的空孔的树脂填充型磁性核颗粒。相对于100质量份的多孔磁性颗粒,进入空孔的树脂的量在3.0质量份至5.5质量份的范围内。在树脂的量小于3.0质量份的情况下,树脂渗透多孔磁性颗粒,这导致用涂布树脂涂布的程度降低。结果,充电能力变得不均匀,并且半色调图像的显影性和图像浓度的稳定性降低;因此,趋于发生例如雾化和调色剂飞散的问题。在树脂的量大于5.5质量份的情况下,在树脂填充型磁性核颗粒的表面附近形成且反映空孔形状的凹凸程度降低,并且通过用涂布树脂涂布使凹凸程度进一步降低。载体因此被调色剂颗粒和外部添加剂污染,并因此降低充电能力。另外,树脂层的厚度增加,并且可能引起空白点的问题。
所述磁性载体具有形成在各树脂填充型磁性核颗粒表面上的树脂涂层。相对于100质量份的多孔磁性颗粒,用于形成树脂涂层的树脂的量在1.0质量份至3.0质量份的范围内。在用于形成树脂涂层的树脂的量小于1.0质量份的情况下,涂布程度降低;因此,充电能力变得不均匀,并且半色调图像的显影性和图像浓度的稳定性降低,这可能引起例如雾化和调色剂飞散的问题。在用于形成树脂涂层的树脂的量大于3.0质量份的情况下,树脂涂层的厚度增加,并且可能引起空白点的问题。
磁性载体的表面粗糙度Ra在0.160μm至0.220μm的范围内。满足上述范围的表面粗糙度Ra防止载体被调色剂颗粒和外部添加剂污染;因此,可长时间维持充电能力,并且可以形成高质量图像。在表面粗糙度Ra小于0.160μm的情况下,载体被调色剂颗粒和外部添加剂污染,且充电能力降低。半色调图像的显影性和图象浓度的稳定性因此降低,这可能引起例如雾化和调色剂飞散的问题。在表面粗糙度Ra大于0.220μm的情况下,颗粒强度降低,破坏的磁性载体的碎片损坏中间转印构件或静电潜像承载构件,并且受损部分可能引起具有白点的图像形成。另外,破坏的磁性载体的碎片可能扩散并导致载体附着的发生。
在用于本发明的多孔磁性颗粒中,孔容积可以在20mm3/g至100mm3/g的范围内,该孔容积可以通过具有在0.1μm至3.0μm范围大小的空孔的微分容积的积分而获得。满足该范围的孔容积提供在载体的抗断裂性和电子照相设备构件的抗损性之间特别期望的平衡。
在本发明的磁性载体中,用树脂涂布树脂已进入多孔磁性颗粒的空孔的树脂填充型磁性核颗粒。这样的结构能够控制磁性载体的带电缓和性(chargerelaxation),延长显影剂的寿命,并防止由于经长期使用树脂涂层的损坏造成的核的曝露引起的电阻变化,这降低了缺陷图像的产生。
本发明中,用于涂布树脂填充型磁性核颗粒的涂布树脂可以为丙烯酸类树脂,并且该丙烯酸类树脂可以为具有含环状烃基分子结构的丙烯酸类单体与另外的丙烯酸类单体的共聚物。用此类树脂涂布可有助于抑制在湿热环境中充电能力的降低。
本发明中,进入多孔磁性颗粒空孔中的树脂可以为热塑性树脂或热固性树脂任一种。考虑到制造磁性载体的涂布工艺,优选不溶于可用于涂布工艺的溶剂的热固性树脂,并更优选易于进入空孔的硅酮树脂。
在2000V/cm的电场强度下,本发明的磁性载体的比电阻可以在1.0×107Ω·cm至1.0×1010Ω·cm的范围内,因为这样的比电阻提供良好的显影性。
现将描述本发明的磁性载体的制造方法。
制造多孔磁性颗粒的方法
多孔磁性颗粒可以通过以下工艺制造。
所述多孔磁性颗粒的材料可以为磁铁矿或铁素体。因为铁素体的使用能够控制多孔磁性颗粒的多孔结构并调节电阻,所以铁素体可以用作多孔磁性颗粒的材料。
铁素体为由以下通式表示的烧结物:
(Ml2O)x(M2O)y(Fe2O3)z
(式中,Ml表示单价金属;M2表示二价金属;并假设关系x+y+z=1.0,x和y满足关系0≤(x,y)≤0.8,和z满足关系0.2<z<1.0)。
式中,M1和M2可以为选自由锂、铁、锰、镁、锶、铜、锌和钙组成的组的至少一种金属原子。
在磁性载体中,磁化需要适当地维持以调整孔径至预定的范围并允许多孔磁性颗粒的表面具有适当的凹凸。另外,还需要容易地控制铁素体化速度和适当地控制多孔磁性颗粒的比电阻与磁力。基于这样的观点,可适当地使用含锰元素的铁素体,例如锰-铁素体、锰-镁铁素体、锰-镁-锶铁素体和锂-锰铁素体。
现将详细描述铁素体用作多孔磁性颗粒的材料的制造工艺。
工艺1:称重和混合工艺
将铁素体原料称重并混合。铁素体原料的实例包括锂、铁、锰、镁、锶、铜、锌与钙的金属颗粒、氧化物、氢氧化物、碳酸盐和草酸盐。与使用氧化物比较,使用氢氧化物或碳酸盐作为原料更可能增加孔容积。用于混合原料的设备的实例包括球磨机、行星式磨机、Giotto磨机和振动磨机(vibratingmill)。特别地,根据混合特性可以利用球磨机。具体地,将称重的铁素体原料和球状物放入球磨机,将原料粉碎并混合0.1小时以上至20.0小时。
工艺2:预煅烧工艺
将粉碎并混合的铁素体材料用例如加压成形机器形成小球,然后进行预煅烧。因为预煅烧对制造本发明的磁性载体重要,所以预煅烧借助特定条件进行。在预煅烧的实例中,将所述材料在1000℃至1100℃进行预煅烧3小时以上至5.0小时从而转变为铁素体。在这种情况下,适当地调整供给的材料的量以便充分地进行铁素体化。可以调整气氛以进一步促进铁素体化;特别地,通过例如导入氮气气氛使氧浓度降低。在预煅烧时可用的炉的实例包括装备燃烧器的煅烧炉、旋转煅烧炉和电炉。
工艺3:粉碎工艺
将工艺2中制造的预煅烧铁素体用粉碎机粉碎。只要获得预期的粒度可以使用任意粉碎机。其实例包括破碎机、锤磨机、球磨机、珠磨机、行星式磨机和Giotto磨机。与典型的煅烧产物相比,本文中使用的部分煅烧产物的铁素体化程度较大,因此该煅烧产物具有高硬度。因此,需要增强粉碎强度以获得预定粒度。增强粉碎强度以控制预煅烧的铁素体的细粉碎物的粒度和粒径分布,由此调整铁素体颗粒的粒度至更小是重要的。
控制细粉碎物的粒度和粒径分布与多孔磁性颗粒的孔径和磁性载体表面上的凹凸度具有相关性。
在例如使用球磨机或珠磨机的情况下,可以调整球或珠的材料和运转时间的长度以控制预煅烧铁素体的细粉碎物的粒径分布。特别地,为了降低煅烧的铁素体的粒度,可以使用具有重的比重的球,或者可以延长粉碎时间。球或珠的材料并不特别限定,只要获得预定粒度和预期的粒径分布即可。其实例包括玻璃例如钠钙玻璃(比重:2.5g/cm3)、无钠钙玻璃(比重:2.6g/cm3)和高比重玻璃(比重:2.7g/cm3);以及石英(比重:2.2g/cm3)、二氧化钛(比重:3.9g/cm3)、氮化硅(比重:3.2g/cm3)、氧化铝(比重:3.6g/cm3)、氧化锆(比重:6.0g/cm3)、钢(比重:7.9g/cm3)和不锈钢(比重:8.0g/cm3)。其中,氧化铝、氧化锆和不锈钢具有优异的耐磨耗性并因此可以利用。球或珠具有任意粒度,只要获得预定粒度和预期的粒径分布即可。例如各自具有4mm至60mm范围内的直径的球可以适当地使用。也可以适当地使用各自具有0.03mm至5mm范围内的直径的珠。另外,由于粉碎物不在磨中飞舞,湿式球磨机或湿式珠磨机与干式球磨机或干式珠磨机比较具有较高的粉碎效率。因此,可以利用湿式磨机而非干式磨机。
工艺4:造粒工艺
分散剂、水、粘结剂和任选的孔调整剂可以添加至预煅烧的铁素体的细粉碎物。所述孔调整剂的实例包括发泡剂和细的树脂颗粒。所述粘结剂可以为例如聚乙烯醇。在用工艺3中的湿式磨机粉碎预煅烧的铁素体的情况下,可考虑铁素体浆料中包含的水来添加粘结剂和任选的孔调整剂。
用喷雾干燥机将所得铁素体浆料在100℃至200℃的热环境中干燥并造粒。可以使用任意喷雾干燥机,只要获得预定粒度即可;例如,可以使用喷雾干燥器。
然后,将造粒产物在600℃至800℃下加热从而热除去分散剂和粘结剂。
工艺5:煅烧工艺
在氧浓度可以控制的电炉中,在控氧气氛下将产物在1000℃至1300℃煅烧1至24小时。温度的调节能够控制孔容积;例如,升高温度导致孔容积减少。多孔磁性颗粒的孔容积可以在20.0mm3/g至100.0mm3/g的范围内。
即使铁素体化已经在预煅烧工艺中彻底进行,但是作为告戒,将经历700℃至1100℃范围的温度(促进铁素体化的温度范围)升高和降低的持续时间缩短以防止被诱导铁素体化。维持最高温度的时间可以为三至五小时。在这种情况下,使用旋转电炉、分批型电炉或连续型电炉,并且在煅烧过程中气氛中的氧浓度可以通过导入惰性气体例如氮气或者还原性气体例如氢或一氧化碳来控制。在使用旋转电炉的情况下,可以改变气氛和煅烧温度以便在多步骤中进行煅烧。
工艺6:分离工艺
将煅烧颗粒破碎,然后任选地通过磁分离来分离低磁性产物。粗颗粒和细颗粒可通过风力分级除去或通过筛子滤去。
表面处理工艺
在低温下任选地加热所得颗粒的表面以进行氧化物涂层,从而调整电阻。可以用普通的旋转电炉或分批型电炉在例如300℃至700℃下进行氧化物涂层的加热。
如上所述制造的多孔磁性颗粒的50%粒度(D50)基于体积分布测定;为了调整最终的磁性载体的粒度至30.0μm至80.0μm,所述50%粒度可以在28.0μm至78.0μm的范围内。这使调色剂能够良好地进行摩擦带电,有助于满足半色调部分的图像质量,并且能够减少雾化和防止载体附着。
在稍后将描述的比电阻的测定中,在300V/cm的电场强度下所述多孔磁性颗粒的比电阻可在1.0×107Ω·cm至1.0×109Ω·cm的范围内,因此显影性提高。制造树脂填充型磁性核颗粒的方法
可用于使树脂组合物进入所述多孔磁性颗粒的空孔中的方法包括在溶剂中溶解树脂、使该溶液进入多孔磁性颗粒的空孔和除去溶剂。可以使用可溶解所述树脂的任意溶剂。所述溶剂的实例包括有机溶剂例如甲苯、二甲苯、纤维素溶剂醋酸丁酯、甲基乙基酮、甲基异丁基酮和甲醇。在可用于使树脂进入多孔磁性颗粒的空孔中的方法的实例中,用树脂溶液通过涂布方法例如浸渍法、喷雾法、刷涂法或者流化床法浸渍多孔磁性颗粒,然后使溶剂挥发。
浸渍法可包括借助减压将在溶剂中的树脂组合物溶液导入多孔磁性颗粒的空孔中,然后通过脱气或加热除去溶剂。
本发明中,进行脱气的时间可以调整以控制溶剂除去的速度,从而控制树脂组合物渗透入多孔磁性颗粒的空孔中。涂布树脂通过毛细现象渗透入空孔中;因此,进行时间越长,树脂渗透入多孔磁性颗粒越多。
在使树脂组合物进入空孔之后,任选地通过任意方法加热所得产物从而允许树脂组合物牢固地附着于多孔磁性颗粒。所述加热可以为外部加热或内部加热的任一种;例如,可以使用固定或移动电炉、旋转电炉或装备燃烧器的熔炉,或者用微波烘烤进行。
根据使树脂组合物溶液进入空孔中和除去溶剂所用的时间,树脂组合物溶液中的树脂固成分可以在6质量%至50质量%的范围内,这是因为树脂组合物溶液的粘度适当。
在进入多孔磁性颗粒空孔的树脂组合物中包含的树脂并不特别限定;然而,适当地利用可以较好渗透的树脂。在使用可以较好渗透的树脂的情况下,树脂主要渗透入在多孔磁性颗粒中形成的空孔,并且所述空孔因此残留在树脂填充型磁性核颗粒表面附近;因此,树脂填充型磁性核颗粒的表面具有反映孔形状的凹凸。因此,根据涂布树脂组合物的表面张力,可适当地利用可以良好渗透的此类树脂。
包含于树脂组合物的树脂可以为热塑性树脂或热固性树脂;考虑到制造磁性载体的涂布工艺,优选不溶于用于涂布工艺的溶剂的热固性树脂,并更优选易于进入空孔的硅酮树脂。此类树脂的市售可得物的实例包括由Shin-Etsu Chemical Co.,Ltd.制造的直的硅树脂例如KR-271、KR-251与KR-255和由Dow Corning Toray Co.,Ltd.制造的SR2405、SR2410与SR2411;和改性硅树脂例如由Shin-Etsu Chemical Co.,Ltd.制造的KR206(醇酸改性)、KR5208(丙烯基改性)、ES1001N(环氧基改性)与SR2110(醇酸改性)。
进入空孔的树脂组合物可以包含硅烷偶联剂。所述硅烷偶联剂与树脂具有良好的相容性,并因此提高树脂对多孔磁性颗粒的湿润性和粘合性。因此,树脂主要渗透入多孔磁性颗粒中形成的空孔。结果,树脂填充型磁性核颗粒的表面具有反映孔形状的凹凸。因此,考虑到涂布树脂组合物的表面张力,可以使用此类含硅烷偶联剂的树脂。
可以使用任意硅烷偶联剂,由于其中存在的官能团能够改进涂布树脂组合物的亲和性而可利用氨基硅烷偶联剂。
认为氨基硅烷偶联剂用于提高树脂对多孔磁性颗粒的湿润性与粘合性和改进如下涂布树脂组合物的亲和性。所述氨基硅烷偶联剂具有与无机物质反应性的部分和与有机物质反应性的部分;通常,烷氧基与无机物质反应,且具有氨基的官能团与有机物质反应。因此,氨基硅烷偶联剂的烷氧基与多孔磁性颗粒反应以提高湿润性和粘合性,并且具有氨基的官能团取向于树脂以改进涂布树脂组合物的亲和性。
相对于100质量份的树脂,硅烷偶联剂的添加量可以在1.0质量份至20.0质量份的范围内。硅烷偶联剂的添加量可以是5.0质量份至10.0质量份以进一步提高树脂对多孔磁性颗粒的湿润性与粘合性。
制造磁性载体的方法
可以通过任意方法用涂布树脂组合物涂布树脂填充型磁性核颗粒的表面,可用的涂布方法的实例包括浸渍法、喷雾法、刷涂法、干法和流化床法。其中,考虑到多孔磁性颗粒表面特殊的凹凸效果,可以采用能够调整涂层的薄部分与厚部分之比的浸渍法,从而可以提高显影性。推测显影性提高的机制如下。由于多孔磁性颗粒表面上的凹凸,涂布树脂组合物的层同时具有薄部分和厚部分;因此,局部存在的薄部分用于带电缓和。
用于涂布树脂填充型磁性核颗粒的涂布树脂组合物的溶液可以如同进入空孔的树脂溶液的制备来制备。涂布工艺中的造粒可以通过例如,调整涂布树脂组合物溶液中的树脂浓度、用于涂布的设备的内部温度、除去溶剂时的温度与减压度以及涂布处理的次数来抑制。
在用于形成涂层的涂布树脂组合物中包含的树脂并不特别限定;然而,所述树脂可以为丙烯酸类树脂,所述丙烯酸类树脂为具有含环状烃基分子结构的丙烯酸类单体与另外的丙烯酸类单体的共聚物。用此类丙烯酸类树脂涂布可有助于抑制湿热环境中带电量的降低。
认为用丙烯酸类树脂涂布可有助于以下机制来抑制湿热环境中带电量的降低。用上述丙烯酸类树脂通过使在有机溶剂中的丙烯酸类树脂溶液与树脂填充型磁性核颗粒混合、然后除去溶剂的涂布工艺来涂布树脂填充型磁性核颗粒。在该工艺中,在环状烃基取向于涂布树脂层表面的状态下除去溶剂,并且涂布树脂层以高度疏水的环状烃基已经取向的状态存在于完成的磁性载体的表面上。
环状烃基的具体实例包括具有3至10个碳原子的环状烃基,例如环己基、环戊基、金刚烷基、环丙基、环丁基、环庚基、环辛基、环壬基、环癸基、异冰片基、降莰基和硼基。其中,优选环己基、环戊基和金刚烷基,并特别优选环己基,因为它具有结构稳定性并因此牢固地附着于树脂填充型磁性核颗粒。
为了调整玻璃化转变温度(Tg),可以使用另一种单体作为丙烯酸类树脂的其他组分。
可用作丙烯酸类树脂其他组分的此类单体可以为已知单体,并且其实例包括苯乙烯、乙烯、丙烯、丁烯、丁二烯、氯乙烯、偏二氯乙烯、乙酸乙烯酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯、乙烯基甲醚、乙烯基乙醚和乙烯基甲酮。
由于改进丙烯酸类树脂对多孔磁性颗粒的湿润性,用于形成涂层的丙烯酸类树脂可以为接枝聚合物,结果可形成平坦的涂层。
接枝聚合物可以通过包括形成主链、然后进行接枝聚合的技术或者通过包括使用大分子单体作为共聚用单体的技术来制造。由于可以容易地控制支链的分子量,可以更适当地使用包括使用大分子单体作为共聚用单体的技术。
可以使用任意大分子单体;然而,考虑到丙烯酸类树脂对多孔磁性颗粒的润湿性的改进,可以采用甲基丙烯酸甲酯大分子单体。
相对于100质量份的具有主链的共聚物(即,丙烯酸类树脂),用于聚合的大分子单体的量优选在10质量份至50质量份、并更优选20质量份至40质量份的范围内。
涂布树脂组合物可包含导电性颗粒或者具有电荷控制特性的颗粒或材料。导电性颗粒的实例包括炭黑、磁铁矿、石墨、氧化锌和氧化锡。特别地,在适当地利用炭黑的填料效果的情况下,涂布树脂组合物的表面张力可以适当地起作用,并且涂布树脂组合物的涂布性因此改善;因此,可以采用炭黑。
在这种情况下,由于适当地利用炭黑的填料效果带来的涂布树脂组合物的涂布性改进,可以归因于炭黑的一次粒径和内聚性。特别地,因为炭黑的一次粒径小,它的比表面积大。另外,炭黑内聚强并因此以大颗粒的团聚颗粒形式。由于这样的一次粒径和内聚性,炭黑可以为主要在粒径与比表面积之间的关系之外的颗粒。具体地,炭黑的粒径能够使涂布树脂组合物的表面张力影响炭黑,并且由于比表面积大炭黑具有大的接触点;因此,涂布树脂组合物的表面张力容易影响炭黑。
为了调整磁性载体的电阻,导电性颗粒的量可以在0.1质量份至10.0质量份的范围内,相对于100质量份的涂布树脂。具有电荷控制特性的颗粒的实例包括有机金属配合物的颗粒、有机金属盐的颗粒、螯合物的颗粒、单偶氮金属配合物的颗粒、乙酰丙酮金属配合物的颗粒、羟基羧酸金属配合物的颗粒、多元羧酸金属配合物的颗粒、多元醇金属配合物的颗粒、聚甲基丙烯酸甲酯树脂的颗粒、聚苯乙烯树脂的颗粒、三聚氰胺树脂的颗粒、酚醛树脂的颗粒、尼龙树脂的颗粒、二氧化硅的颗粒、氧化钛的颗粒和氧化铝的颗粒。为了调整摩擦带电程度,具有电荷控制特性的颗粒的量可以在0.5质量份至50.0质量份的范围内,相对于100质量份的涂布树脂。
在2000V/cm电场强度下,可以如以下所述来测定的本发明的磁性载体的比电阻在1.0×107Ω·cm至1.0×1010Ω·cm的范围内,因为这样的比电阻能够兼顾空白点和半色调图像显影性的需求。
本发明的磁性载体的真密度可以在3.0g/cm3至4.5g/cm3的范围内。包含具有此真密度的磁性载体的双组分显影剂在调色剂上具有小负荷,并且调色剂组分对磁性载体的附着性降低。磁性载体的真密度可以在此范围中,还为了在低电场强度下能够良好地显影并防止载体附着。
本发明的磁性载体的表观密度可以在1.7g/cm3至2.2g/cm3的范围内。包含具有此表观密度的磁性载体的双组分显影剂在调色剂上具有小负荷,并且调色剂组分对磁性载体的附着性降低。磁性载体的表观密度可以在此范围中,还为了在低电场强度下能够良好地显影并防止载体附着。
现将详细描述适当地用于本发明的调色剂。
在本发明中使用的粘结剂树脂的实例包括乙烯基树脂、聚酯树脂和环氧树脂。其中,根据带电性和定影性,可以采用乙烯基树脂和聚酯树脂。特别地,聚酯树脂的使用提供大的有利效果。
本发明中,所述粘结剂树脂可以与其他材料例如乙烯单体的均聚物与共聚物、聚酯、聚氨酯、环氧树脂、聚乙烯醇缩丁醛、松香、改性松香、萜烯树脂、酚醛树脂、脂族与脂环烃树脂以及芳族石油树脂任意地混合。
在两种以上树脂互相混合并用作粘结剂树脂的情况下,可以采用具有不同分子量的树脂并以适当的混合比混合。
粘结剂树脂的玻璃化转变温度优选在45℃至80℃、并更优选55℃至70℃的范围内;其数均分子量(Mn)优选在2,500至50,000的范围内;并且重均分子量(Mw)优选在10,000至1,000,000的范围内。
粘结剂树脂还可以为以下聚酯树脂。
相对于全部组分,所述聚酯树脂包含45mol%至55mol%的醇组分和55mol%至45mol%的酸组分。
聚酯树脂的酸值优选90mgKOH/g以下、并更优选50mgKOH/g以下;其OH值优选50mgKOH/g以下、并更优选30mgKOH/g以下。这是因为分子链末端基的数量的增加使调色剂带电特性的环境依赖性增强。
聚酯树脂的玻璃化转变温度优选在50℃至75℃、并更优选55℃至65℃的范围内。聚酯树脂的数均分子量(Mn)优选在1,500至50,000、并更优选2,000至20,000的范围内。聚酯树脂的重均分子量(Mw)优选在6,000至100,000、并更优选10,000至90,000的范围内。
在用于本发明的调色剂为磁性调色剂的情况下,包含于磁性调色剂的磁性材料的实例包括例如磁铁矿、磁赤铁矿与铁素体等氧化铁;含其他金属氧化物的氧化铁;例如铁、钴与镍等金属;这些金属与例如铝、钴、铜、铅、镁、镍、锡、锌、锑、铍、铋、镉、钙、锰、硒、钛、钨与钒等其他金属的合金;及它们的混合物。
磁性材料的具体实例包括四氧化三铁(Fe3O4)、三氧化二铁(γ-Fe2O3)、氧化铁锌(ZnFe2O4)、氧化铁钇(Y3Fe5O12)、氧化铁镉(CdFe2O4)、氧化铁钆(Gd3Fe5O12)、氧化铁铜(CuFe2O4)、氧化铁铅(PbFe12O19)、氧化铁镍(NiFe2O4)、氧化铁钕(NdFe2O3)、氧化铁钡(BaFe12O19)、氧化铁镁(MgFe2O4)、氧化铁锰(MnFe2O4)、氧化铁镧(LaFeO3)、铁粉(Fe)、钴粉(Co)和镍粉(Ni)。
在使用磁性材料的情况下,相对于100质量份的粘结剂树脂,其量优选在20质量份至150质量份、更优选50质量份至130质量份、并进一步优选60质量份至120质量份的范围内。
用于本发明的非磁性的着色剂可以为以下材料。
黑色着色剂的实例包括炭黑和通过使黄色着色剂、品红色着色剂与青色着色剂互相混合而制备的黑色材料。
用于品红色调色剂的着色颜料的实例包括缩合偶氮化合物、二酮吡咯并吡咯化合物、蒽醌、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、硫靛蓝化合物和二萘嵌苯化合物。其具体实例包括C.I.颜料红1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、21、22、23、30、31、32、37、38、39、40、41、48:2、48:3、48:4、49、50、51、52、53、54、55、57:1、58、60、63、64、68、81:1、83、87、88、89、90、112、114、122、123、144、146、150、163、166、169、177、184、185、202、206、207、209、220、221、238、254与269;C.I.颜料紫罗兰19和C.I.还原红1、2、10、13、15、23、29与35。
所述颜料可以单独用作着色剂;然而,所述颜料可以适当地与染料组合使用从而使着色更鲜明,这可以改善全色图像的质量。
用于品红色调色剂的染料的实例包括油溶性染料例如C.I溶剂红1、3、8、23、24、25、27、30、49、81、82、83、84、100、109与121、C.I.分散红9、C.I.溶剂紫罗兰8、13、14、21与27和C.I.分散紫罗兰1;和碱性染料例如C.I.碱性红1、2、9、12、13、14、15、17、18、22、23、24、27、29、32、34、35、36、37、38、39与40和C.I.碱性紫罗兰1、3、7、10、14、15、21、25、26、27与28。
用于青色调色剂的着色颜料的实例包括C.I.颜料蓝1、2、3、7、15:2、15:3、15:4、16、17、60、62与66;C.I.还原蓝6;C.I.酸性蓝45和具有已引入1至5个邻苯二甲亚氨甲基的酞菁骨架的铜酞菁颜料。
用于黄色调色剂的着色颜料的实例包括缩合偶氮化合物、异吲哚啉酮化合物、蒽醌化合物、偶氮金属化合物、次甲基化合物和丙烯酰胺化合物。其具体实例包括C.I.颜料黄1、2、3、4、5、6、7、10、11、12、13、14、15、16、17、23、62、65、73、74、83、93、95、97、109、110、111、120、127、128、129、147、155、168、174、180、181、185与191;和C.I.颜料黄1、3与20。此外,还可以使用例如C.I.直接绿6、C.I.碱性绿4、C.I.碱性绿6和C.I.溶剂黄162的染料。
相对于100质量份的粘结剂树脂,所述着色剂的量优选在0.1质量份至30质量份、更优选0.5质量份至20质量份、并最优选3质量份至15质量份的范围内。
在调色剂中,粘结剂树脂可以与着色剂初步混合成母料。含着色剂的母料可以与其他材料(例如,粘结剂树脂和蜡)融捏从而使着色剂适当地分散于调色剂中。
用于本发明的调色剂可以任选地包含电荷控制剂以使带电性更稳定。相对于100质量份的粘结剂树脂,电荷控制剂的量可以在0.5质量份至10质量份的范围内。
电荷控制剂可以为以下材料。
可以使用允许调色剂为负带电性的负电荷控制剂;例如,有机金属配合物和螯合物是有效的。其实例包括单偶氮金属配合物、芳香族羟基羧酸的金属配合物和芳香族二羧酸的金属配合物。它的其他实例包括芳香族羟基羧酸;芳香族一元和多元羧酸、其金属盐、其酸酐与其酯;和双酚的苯酚衍生物。
可以使用允许调色剂为正带电性的正电荷控制剂。其实例包括苯胺黑及其脂肪酸金属盐的改性产品;季铵盐例如三丁基苄基铵-1-羟基-4-萘酚磺酸和四丁基铵四氟硼酸盐;作为它们的类似物的鎓盐例如膦盐;其螯合颜料例如三苯甲烷染料与其色淀类颜料(色淀剂(laking agent)的实例包括磷钨酸、磷钼酸、磷钨钼酸、鞣酸、月桂酸、五倍子酸、氰铁酸和亚铁氰化物);和高级脂肪酸的金属盐例如二有机锡氧化物如二丁基锡氧化物、二辛基锡氧化物与双环己基锡氧化物,和二有机锡硼酸盐如二丁基锡硼酸盐、二辛基硼酸盐与双环己基硼酸盐。
本发明中,调色剂颗粒可以任选地包含一种以上脱模剂。脱模剂可以为以下材料。
可以使用脂肪烃蜡,例如低分子量的聚乙烯、低分子量的聚丙烯、微晶蜡和石蜡。脱模剂的其他实例包括脂肪烃蜡的氧化物例如氧化聚乙烯蜡与其嵌段共聚物;主要含脂肪酸酯的蜡例如加洛巴蜡(carnauba wax)、沙索蜡(Sasolwax)与褐煤蜡;和通过使脂肪酸酯部分或完全脱氧而制备的化合物例如还原的加洛巴蜡。
相对于100质量份的粘结剂树脂,脱模剂的量优选在0.1质量份至20质量份、并更优选0.5质量份至10质量份的范围内。
脱模剂的熔点通过差示扫描量热法(DSC)来测定且通过在加热中获得的最大吸热峰处的温度来定义;所述熔点优选在65℃至130℃、并更优选80℃至125℃的范围内。在满足此范围的熔点下,脱模剂可以有效降低调色剂对感光构件的粘合性同时维持低温定影特性;因此,这样的熔点是适当的。
用于本发明的调色剂可包含从外部添加至调色剂颗粒以提高调色剂颗粒流动性的细粉流动性改进剂。可具体采用的流动性改进剂的实例包括氟类树脂粉例如偏二氟乙烯细粉与聚四氟乙烯细粉;二氧化硅细粉例如通过湿法或干法制备的二氧化硅粉末;和通过用硅烷偶联剂、钛偶联剂或硅油的表面处理将氧化钛细粉或氧化铝细粉进行疏水处理制备的并且通过甲醇滴定测定的其疏水度在30至80范围内的材料。
相对于100质量份的调色剂,用于本发明的无机细颗粒的量在0.1质量份至10质量份、并更优选0.2质量份至8质量份的范围内。
在用于本发明的调色剂与磁性载体混合成为双组分显影剂的情况下,调整混合比以使显影剂中调色剂的浓度在2质量%至15质量%、并更优选4质量%至13质量%的范围内,这可产生良好的结果。
当显影装置中双组分显影剂中的调色剂的浓度降低时,将补充用显影剂供给至显影装置;在补充用显影剂中,相对于1质量份的包含于补充用显影剂的磁性载体,调色剂的量在2质量份至50质量份的范围内。
虽然参考包括使用根据本发明的磁性载体、双组分显影剂和补充用显影剂的显影装置的图像形成设备的实例,描述了本发明的图像形成方法,但用于本发明的图像形成方法的显影设备并不局限于此。
图像形成方法
图1中,静电潜像承载构件1以箭头所示的方向旋转。通过作为充电单元的充电器2使静电潜像承载构件1充电,并使充电的静电潜像承载构件1的表面曝露于从作为静电潜像形成单元的曝光装置3发出的光,从而形成静电潜像。显影装置4具有作为装载双组分显影剂的显影剂容器5,将显影剂承载构件6配置为可旋转,并在显影剂承载构件6内部设置作为磁场发生器的磁体7。如此设置磁体7以使至少其中之一面向静电潜像承载构件1。通过磁体7产生的磁场能够使双组分显影剂支承在显影剂承载构件6上,支承的双组分显影剂的量通过调节构件8调节,并将双组分显影剂输送至面向静电潜像承载构件1的显影部。在显影部中,通过磁体7产生的磁场形成磁刷。然后,施加交流电场叠加在直流电场的显影偏压从而使静电潜像形成可视的调色剂图像。形成在静电潜像承载构件1上的调色剂图像通过转印充电器11静电转印至记录介质12(转印材料)。在这种情况下,如图2所示,调色剂图像从静电潜像承载构件1临时转印至中间转印构件9,然后静电转印至记录介质12。然后,将记录介质12输送至定影装置13加热并加压,从而使调色剂定影在记录介质12上。上面已形成输出图像的记录介质12随后被排出至设备外。在转印步骤之后,残留在静电潜像载体1上的调色剂通过清洁器15除去。然后,已通过清洁器15除去残留调色剂的静电潜像承载构件1通过用来自预曝光装置16发出的光照射而电初始化,然后继续该图像形成方法。
图2示意性地示出使用本发明图像形成方法的全色图像形成设备的实例。
图像形成单元K、Y、C与M的排列和图2中箭头所示的转动方向并不局限于图2所示。同时,K、Y、C和M分别指黑色、黄色、青色和品红色。图2所示的静电潜像承载构件1K、1Y、1C和1M以箭头所示方向旋转。静电潜像承载构件1K、1Y、1C和1M通过作为充电单元的充电器2K、2Y、2C和2M充电,并使充电的静电潜像承载构件1K、1Y、1C和1M的表面分别曝光于从作为静电潜像形成单元的曝光装置3K、3Y、3C和3M发出的光,从而形成静电潜像。显影单元显影装置4K、4Y、4C和4M分别包括上面支承有双组分显影剂的显影剂承载构件6K、6Y、6C和6M,并且通过双组分显影剂使静电潜像形成可视的调色剂图像。调色剂图像通过作为转印单元的中间转印充电器10K、10Y、10C和10M转印至中间转印构件9。然后,所得调色剂图像通过也是转印单元的转印充电器11转印至记录介质12,转印介质12通过作为定影单元的定影装置13加热并加压从而使转印图像定影,然后排出具有完整图像的记录介质12。作为用于清洁中间转印构件9的清洁器的中间转印体清洁器14回收例如残留调色剂。在本发明的具体显影方法中,当施加交流电压于显影剂承载构件6以在进行显影的区域形成交流电场时,可以在磁刷与感光构件接触的状态下进行显影。期望地,显影剂承载构件(显影套筒)6与感光鼓之间的距离(S-D距离)在100μm至1000μm的范围内以防止载体附着并增强点再现性。
交流电场的峰间电压(Vpp)在300V至3000V、并优选500V至1800V的范围内。其频率在500Hz至10000Hz、并优选1000Hz至7000Hz的范围内。峰间电压和频率可以根据工艺适当地确定。在这种情况下,形成交流电场的交流偏压的波形可以为三角波、矩形波、正弦波或者通过改变占空比获得的波形。为了应付调色剂图像形成速度的变化,显影可以通过将具有不连续交流偏压的显影偏压(间歇叠加交流电压)施加于显影剂承载构件进行。
含适当带电调色剂的双组分显影剂的使用能够使雾去除电压(Vback)在较低水平,并且感光构件一次充电的程度可因此降低;因此,感光构件的寿命可以延长。取决于显影系统,Vback为200V以下、并优选150V以下。对比电位可以在100V至400V的范围内以形成具有充足图像浓度的图像。
根据处理速度,如果频率在上述范围内,则静电潜像承载构件的结构可以与用于普通图像形成设备的感光构件的相同。此类静电潜像承载构件的实例为具有在由例如铝或不锈钢(SUS)制成的导电性基体上依次形成导电层、底涂层、电荷产生层、电荷输送层和任选的电荷注入层的结构的感光构件。
所述导电层、底涂层、电荷产生层和电荷输送层可以各自具有用于普通感光构件的结构。感光构件的最外层可以为例如电荷注入层或保护层。
磁性载体和多孔磁性颗粒的比电阻的测定
用在图3示意性示出的测量设备测定磁性载体和多孔磁性颗粒的比电阻。在2000(V/cm)的电场强度下测定磁性载体的比电阻,并在300(V/cm)的电场强度下测定多孔磁性颗粒的比电阻。
电阻测量池A包括具有2.4cm2截面积并具有一个开口的圆筒状容器17[由聚四氟乙烯(PTFE)树脂制成]、下部电极18(由不锈钢制成)、支承台座19(由PTFE树脂制成)和上部电极20(由不锈钢制成)。将圆筒状容器17和下部电极18放在支承台座19上,并在其上放置样品21(磁性载体或多孔磁性颗粒)从而具有大约1mm的厚度,并且将上部电极20放在样品21上以测定样品21的实际厚度。如图3A所示在无样品放置的状态下定义距离d1,如图3B所示在放置样品从而具有大约1mm的厚度的状态下定义距离d2;然后,从以下等式确定样品的厚度。
d=d2-d1(mm)
在这样的情况下,适当地改变样品的质量以使样品的厚度在0.95mm至1.04mm的范围内。
在电极之间施加直流电压,并且可以测定在施加电压期间的电流流动从而测定样品的比电阻。用静电计22(由Keithley Instruments Inc.制造的Keithley6517A)进行测定,并且使用处理计算机23控制。
在用于控制的处理计算机23中,使用控制系统(由National InstrumentsCorporation制造)和控制软件(由National Instruments Corporation制造)。
样品接触电极的接触面积S为2.4cm2,并且将接触面积S和在0.95mm至1.04mm范围内的样品的测定厚度输入作为测定条件。在这种情况下,上部电极的负荷为270g,且施加的最高电压为1000V。
比电阻(Ω·cm)=(施加电压(V)/测定电流(A)×S(cm2)/d(cm)
电场强度(V/cm)=施加电压(V)/d(cm)
在相应电场强度下由图表获得在上述电场强度下的磁性载体或多孔磁性颗粒的比电阻。
磁性载体和多孔磁性颗粒基于体积的50%粒度(D50)的测定
用激光衍射/散射系统的粒径分布分析仪"Microtrac MT3300EX"(由NIKKISO CO.,LTD.制造)获得粒径分布。
在磁性载体和多孔磁性颗粒基于体积的50%粒径(D50)的测定中,将用于干式测量的样品供给机"单次干型样品调节器Turbotrac"(由NIKKISOCO.,LTD.制造)安装至分析仪。Turbotrac供给样品的条件如下:吸尘器用作真空源、气流速度为大约33L/sec和压力为大约17kPa。用软件自动地控制机器。在粒径分布中获得的基于体积的粒度为50%粒度(D50)。用包含于机器的软件(10.3.3-202D版本)进行控制和分析。如下描述测定条件。
设置零点时间:10秒
测定时间:10秒
测定次数:1
颗粒折射率:1.81%
颗粒形状:非球形
测定上限:1408μm
测定下限:0.243μm
测定环境:23℃、50%RH
多孔磁性颗粒的孔径和孔容积的测定
多孔磁性颗粒的孔径分布通过压汞法获得。
以下为测定原理。
本测定中,施加于汞的压力是变化的,且在每个压力变化时测定注入空孔中的汞的量。汞可以注入空孔的条件可以由等式PD=-4σ(cosθ)表示,其中考虑了力的平衡,其中P表示压力、D表示空孔直径,并且θ与σ分别表示汞的接触角与表面张力。当接触角和表面张力为常数时,压力P与在该压力P下汞可以注入空孔的空孔直径D成反比。鉴于上述,在各压力水平下分析压力P与在该压力P下可以注入的液体的量V之间的关系从而获得P-V曲线,并且P-V曲线的水平轴P由基于上述等式的孔直径取代从而测定孔径分布。
可以用测量设备例如由YUASA IONICS制造的全自动多功能水银测孔计PoreMaster系列/PoreMaster-GT系列或者由SHIMADZU CORPORATION制造的自动测孔计AutoPore IV9500系列进行测定。
特别地,用由SHIMADZU CORPORATION制造的AutoPore IV9520系列在以下条件下通过以下操作进行测定。
测定条件
温度:20℃
测量池:5cm3的样品体积、1.1cm3的压入体积、"粉末"施加方式、2.0psia(13.8kPa)至59989.6psia(413.7kPa)的测定范围
测定步长(step):80步长
(当孔径以对数刻度表示时,以相等间隔设置步长)
压入参数
排气压力:50μmHg
排气时间:5.0分钟
汞压入压力:2.0psia(13.8kPa)
平衡时间:5秒
高压参数
平衡时间:5秒
汞参数
前进接触角:130.0度
后退接触角:130.0度
表面张力:485.0mN/m(485.0dynes/cm)
汞密度:13.5335g/mL
测定过程
(1)称取大约1.0g多孔磁芯颗粒并放入样品池。输入重量。
(2)在2.0psia(13.8kPa)至45.8psia(315.6kPa)范围内的低压部分测定已注入的汞的量。
(3)在45.9psia(316.3kPa)至59989.6psia(413.6kPa)范围内的高压部分测定已注入的汞的量。
(4)由汞注入压力和汞的量计算孔径分布。
用测量装置所含的软件自动进行程序(2)、(3)和(4)。
在如此获得的孔径分布中,在0.1μm至3.0μm范围的孔径内,确定微分孔容积最大的孔径,且将确定的孔径定义为用于本发明的峰孔径。
孔容积通过用测量装置所含的软件计算通过积分具有0.1μm至3.0μm范围内的尺寸的空孔的微分容积而获得。
磁性载体和多孔磁性颗粒的表面粗糙度Ra的测定
本发明中,用非接触三维表面分析仪(由Ryoka Systems Inc.制造的Micromap123)进行测定。该分析仪为高精密激光显微镜并可以使所观察的表面的表面粗糙度转变成三维图像。如下为该测定的具体实例。
将20倍的二光束干涉物镜安装于上述Microcap光学显微镜。将磁性载体或多孔磁性颗粒放置在镜头下面,用Wave型电荷耦合装置(CCD)照相机垂直扫描干涉图像从而获得三维图像形式的磁性载体或多孔磁性颗粒的表面结构的图像。在获得的图像中,用上述分析仪所含的分析软件(Ryoka SystemsInc.制造的SX-Viewer)测定在剖面线处的横截面的表面粗糙度Ra。为了获得表面粗糙度Ra,求出评价长度中中线至剖面曲线的偏差的绝对值之和并取平均值。在本发明中,为了尽可能地消除对磁性载体或多孔磁性颗粒表面上的凹凸的曲率影响,借助以下条件计算表面粗糙度Ra:24μm的切断长度、8μm的评价长度和8μm的切点值,并使磁性载体或多孔磁性颗粒三维图像的中心与剖面线的中点对齐。在本发明中,进行50个磁性载体颗粒或多孔磁性颗粒的测定,并将测定结果的平均数定义为表面粗糙度Ra。
磁性载体的表观密度的测定
按照JIS-Z2504(金属粉末的表观密度的测定)测定磁性载体的表观密度,其中磁性载体替换金属粉末。
磁性载体的真密度的测量
用自动化干密度分析仪Accupyc1330(由SHIMADZU CORPORATION制造)测定磁性载体的真密度。将样品在23℃与50%RH下静置24小时,精密称取5g样品并放入测量池(10cm3),然后将测量池插入分析仪的样品室。通过将样品的质量输入分析仪并启动测定可以自动地测定真密度。
在自动测定中,使用调整至20.000psig(2.392×102kPa)压力的氦气。用氦气将样品室净化10次;随后,假如平衡状态为样品室的内压力变化为0.005(psig/min)(3.447×10-2kPa/min)的状态,重复用氦气净化直至达到平衡状态。然后,测定平衡状态中样品室的压力。基于在达到平衡状态时压力的变化可以计算样品的体积(波尔定律)。
因为可以计算样品的体积,所以样品的真密度可由下列等式确定。
样品的真密度(g/cm3)=样品的质量(g)/样品的体积(cm3)
重均粒径(D4)和数均粒径(D1)的测定
用配备有100μm口管的精确粒径分布分析仪"COULTER COUNTERMultisizer3"(注册商标,由Beckman Coulter,Inc.制造),并基于细孔阻抗法和专门用于设定测定条件并分析测定数据的软件"Beckman Coulter Multisizer3版本3.51"(由Beckman Coulter,Inc.制造)来测定调色剂的重均粒径(D4)和数均粒径(D1)。在数量为25,000的有效测定通道下进行测定,并分析获得的数据从而计算D4和D1。
用于测定的含水电解溶液可以为特级氯化钠溶解于离子交换水至大约1质量%的浓度的溶液,例如"ISOTON II"(由Beckman Coulter,Inc.制造)。
在测定和分析之前,如下设置专用软件。
运行专用软件;在"变换测定标准(SOM)"的屏幕上,将在控制方式下计算的颗粒的总数设置为50000,测定次数设置为1,并输入通过使用"标准颗粒10.0μm"(由Beckman Coulter,Inc.制造)而获得的Kd值。选择"阈值/噪声级别测定"按钮从而自动地设置阈值和噪音级别。此外,将电流设置为1600μA,增益设置为2,电解质溶液设置为ISOTON II,并选择"在测定后冲洗口管"。
在通过专用软件示出的"设置脉冲至粒径变化"的屏幕上,元件间隔设置为对数粒径,粒径元件设置为256粒径元件,且粒径范围设置在2μm至60μm的范围内。
如下所述具体地进行测定。
(1)将大约200ml上述含水电解溶液放入为Multisizer3设计的250ml圆底玻璃烧杯中。使烧杯固定在样品架上,以反时针方向用搅拌棒搅拌烧杯内成分24次每秒。然后,通过分析软件的"冲洗孔"功能除去口管中的污垢和泡沫。
(2)将大约30ml含水电解溶液放入100ml平底玻璃烧杯中。然后,将大约0.3ml通过用离子交换水稀释"Contaminon N"(具有pH7,含非离子表面活性剂、阴离子表面活性剂与有机增洁剂,并且由Wako Pure Chemical Industries,Ltd.制造的洗涤精密量器用中性洗涤剂的10质量%水溶液)至其三倍质量而制备的溶液作为分散剂添加至烧杯。
(3)将预定量的离子交换水放入具有120W电输出并包括具有50kHz振荡频率双振荡器的超声波分散器"超声波分散系统Tetora150"(由Nikkaki BiosCo.,Ltd.制造)的水箱中,设置振荡器以便以反相180°相对于彼此。然后,将大约2mLContaminon N放入水箱中。
(4)将步骤(2)中的烧杯插入超声波分散器的烧杯固定孔,并运行超声波分散器。然后,调整在高度方向烧杯的位置以致烧杯中含水电解溶液的液位的共振状态为最大。
(5)在步骤(4)的烧杯中的含水电解溶液暴露于超声波的状态下,将大约10mg调色剂逐渐添加至含水电解溶液并使其分散。借助暴露于超声波,该分散处理另外延续60秒。
(6)于用于步骤(1)且放入样品架的的圆底烧杯中,用吸管逐滴地添加在步骤(5)中已分散调色剂的含水电解溶液从而调整测定浓度至大约5%。进行测定直至50000个颗粒进行测定。
(7)获得的数据用包含于分析仪的专用软件分析从而计算重均粒径(D4)和数均粒径(D1)。当配置专用软件以示出图表/体积%时,重均粒径(D4)为分析/体积统计值(算术平均)屏幕上的"平均尺寸",当配置专用软件以示出图表/数目%时,数均粒径(D1)为分析/数目统计值(算术平均)屏幕上的"平均尺寸"。
细粉量的计算
如下测定基于数目的调色剂中细粉的量(数目%)。
如下可以测定调色剂中具有例如4.0μm以下尺寸的颗粒的数目%。用Multisizer3进行上述分析,(1)然后在上述专用软件中,设置图表/数目%以使测定结果在图表中基于数目%的示出。然后,(2)在"关于粒径的格式/粒径/统计值"屏幕上选择粒径设定部分的"<",并在其下的粒径输入部分输入"4"。(3)当显示"分析/数目统计值(算术平均)"屏幕时,在"<4μm"部分示出的值为调色剂中具有4.0μm以下尺寸的颗粒的数目%。
粗粉量的计算
如下测定基于体积调色剂中粗粉的量(vol%)。
如下可以测定调色剂中具有例如10.0μm以上尺寸的颗粒的体积%。用Multisizer3进行上述分析,然后(1)在上述专用软件中,设置图表/体积%以使测定结果在图表中基于体积%示出。然后,(2)在"关于粒径的格式/粒径/统计值"屏幕上选择粒径设定部分的">",并在其下的粒径输入部分输入"10"。(3)当显示"分析/体积统计值(算术平均)"屏幕时,在">10μm"部分示出的值为调色剂中具有10.0μm以上尺寸的颗粒的体积%。
实施例
参考实施例,现将进一步具体地描述本发明;然而本发明并不局限于此。多孔磁性颗粒1的制造例
工艺1:称重和混合工艺
制备铁素体的以下原料,将20质量份水添加至80质量份铁素体的原料,然后使用具有10mm直径的氧化锆将产物在球磨机中进行湿式混合3小时从而制备浆料。该浆料具有80质量%的固相含量。
工艺2:预煅烧工艺
用喷雾干燥器(由OHKAWARA KAKOHKI CO.,LTD.制造)使制得的浆料干燥,然后在分批型电炉中在氮气气氛(氧浓度:1.0体积%)、1050℃下将产物煅烧3.0小时从而制造预煅烧铁素体。
工艺3:粉碎工艺
将预煅烧铁素体用粉碎机粉碎成大约0.5mm的尺寸,然后向其中添加水以制备浆料。如此制备浆料以便具有70质量%的固体含量。为了制备该浆料,用湿式球磨机使用1/8英寸不锈钢珠进行粉碎3小时。在使用具有1mm直径的氧化锆的湿式珠磨机中,将浆料进一步进行粉碎4小时从而制造基于体积的50%粒径(D50)为1.3μm的预煅烧铁素体的浆料。
工艺4:造粒工艺
向100质量份预煅烧铁素体的浆料中,添加1.0质量份作为分散剂的聚羧酸铵和1.5质量份作为粘结剂的聚乙烯醇,并用喷雾干燥器(由OHKAWARAKAKOHKI CO.,LTD.制造)使该产物造粒为球状颗粒,然后干燥。将造粒产物进行粒度控制,并在旋转电炉中在700℃下将所得产物加热2小时从而除去有机物质例如分散剂和粘结剂。
工艺5:煅烧工艺
在氮气气氛(氧浓度:1.0体积%)下,经2小时使温度从室温增加至煅烧温度(1100℃),并维持1100℃的温度4小时以煅烧产物。然后,经8小时使温度降低至60℃,将氮气气氛改变至空气气氛,并在40℃以下取出煅烧产物。
工艺6:分离工艺
将凝聚的颗粒粉碎,然后通过具有150μm筛孔径的筛子过滤以除去粗颗粒。然后,进行风力分级以除去细粉,并进行磁性分级以除去低磁性成分,从而制造多孔磁性颗粒1。多孔磁性颗粒1具有空孔。表1示出制造多孔磁性颗粒1工艺中的条件,且表2示出其物理属性。
多孔磁性颗粒2至18的制造例
除了如表1所示改变制造多孔磁性颗粒1的工艺条件之外,与制造多孔磁性颗粒1相同来制造多孔磁性颗粒2至18。表1示出制造多孔磁性颗粒2至18的工艺条件,且表2示出其物理属性。
表1
表2
磁性载体1至22的制造例
工艺1:树脂导入工艺
向混合搅拌器(由DALTON CORPORATION制造的通用搅拌器NDMV)的搅拌容器中,放入100质量份的多孔磁性颗粒1,使温度维持在60℃,将氮气导入其中同时减压至2.3kPa,并将表3所示树脂溶液1滴至多孔磁性颗粒1。相对于100质量份的多孔磁性颗粒,将滴加的树脂溶液1的的量(基于树脂溶液1中的固体树脂含量)调整至5.0质量份。
在滴加树脂溶液1之后,进行搅拌2小时,然后使温度增加至70℃,借助减压使溶剂除去从而使源自树脂溶液1的树脂组合物导入至多孔磁性颗粒1中。
随后使温度降低至室温,回收已固化的容纳树脂的铁素体颗粒,并通过使用磁分离设备除去非磁性物质。然后,用振动筛除去粗颗粒从而制造已容纳树脂的树脂填充型磁性核颗粒。
工艺2:树脂涂布工艺
然后,在减压(1.5kPa)下,将表3所示树脂溶液2放入维持在60℃下的行星式螺旋混合器(由Hosokawa Micron Corporation制造的诺塔混合器VN);相对于100质量份的多孔磁性颗粒,树脂溶液2的量基于树脂溶液2中固体树脂含量为2.0质量份。特别地,将树脂溶液2总量的三分之一放入,并除去溶剂且进行涂布操作20分钟;然后,将树脂溶液初始量的另外三分之一放入,并除去溶剂且进行涂布操作20分钟;并将树脂溶液初始量的剩余三分之一放入,并除去溶剂且进行涂布操作20分钟。
将用涂布树脂组合物涂布之后的磁性载体转移至具有配备有螺旋桨叶的可旋转混合容器的混合器(由Sugiyama heavy industrial制造的鼓式混合器UD-AT)。在通过使混合容器每分钟旋转10次的搅动下,在氮气气氛、120℃下加热磁性载体2小时。通过磁分离使低磁性组分从所得磁性载体除去,并通过具有150μm筛孔径的筛子将磁性载体过滤,然后用空气分级器进行分级。以这种方式,制造基于体积分布具有39.5μm50%粒径(D50)的磁性载体1。
表4和5示出制造磁性载体1的工艺条件,并且表6示出其物理属性。
在表4和5示出的条件下制造磁性载体2至22,并且表6示出其物理属性。制造磁性载体22的涂布工艺如下进行。
制造磁性载体22的干式涂布工艺
将树脂溶液2的溶剂除去从而仅获得树脂固成分,然后将树脂固成分粉碎成50μm的重均粒径;将100质量份的多孔磁性核18和5.0质量份的树脂固成分放入搅拌器Nobilta(由Hosokawa Micron Corporation制造)中。以搅拌构件的最外周每秒旋转1m的速度预搅拌将内容物搅拌2分钟。然后,使速度改变为10m/s,并以该速度进行涂布处理15分钟从而制造磁性载体颗粒。通过磁分离使低磁性组分从磁性载体颗粒除去,并通过具有150μm筛孔径的筛子将所得磁性载体颗粒过滤,然后用空气分级器进行分级。以这种方式,制造基于体积分布具有43.0μm50%粒径(D50)的磁性载体22。表4和5示出制造磁性载体22的工艺条件,并且表6示出其物理属性。
表3
表4
表5
表6
调色剂1的制造例
将以下材料在亨舍尔混合器(由Mitsui Mining Co.,Ltd.,制造的FM-75J)中互相彻底地混合。
然后,在130℃下以10kg/h的供给速度将混合产物在双螺杆捏合机(由IkegaiIronworks Corp制造的PCM-30)中揉捏(捏合后排出的产物的温度为大约150℃)。使捏合产物冷却,用锤磨机粗略地粉碎,然后以15kg/hr的供给速度用机械粉碎机(由Turbo Kogyo Co.,Ltd.制造的T-250)精细地粉碎。经过该处理,制造具有以下特性的颗粒:重均粒径:5.5μm、具有4.0μm以下粒径的颗粒的比例:55.6个数%和具有10.0μm以上粒径的颗粒的比例:0.8体积%。
将所得颗粒用旋转式分粒器(由Hosokawa Micron Corporation制造的TTSP100)进行分级从而除去细粉和粗粉。以这种方式,制造具有以下特性的青色调色剂颗粒1:重均粒径:6.4μm、具有4.0μm以下粒径的颗粒的比例:25.8个数%和具有10.0μm以上粒径的颗粒的比例:2.5体积%。
将以下材料放入亨舍尔混合器(由NIPPON COKE ENGINEERINGCOMPANY,LIMITED制造的FM-75J)中并以35.0(m/s)的转动桨叶的圆周速度使其互相混合3分钟,从而制造青色调色剂1,其中二氧化硅和氧化钛附着于青色调色剂颗粒1的表面上。
青色调色剂颗粒1 100质量份
二氧化硅 3.5质量份
(通过用1.5质量%的六甲基二硅氮烷表面处理然后进行分级为预定的粒径分布来制备二氧化硅细颗粒)
氧化钛 0.5质量份
(用辛基硅烷化合物表面处理具有锐钛矿晶形的偏钛酸)
所得调色剂具有特性:重均粒径:6.4μm、具有4.0μm以下粒径的颗粒的比例:25.8个数%和具有10.0μm以上粒径的颗粒的比例:2.5体积%。
实施例1
将9质量份的调色剂1添加至91质量份的磁性载体1中,并将这些材料用振荡器(由YAYOI CO.,LTD.制造的YS-8D)振动从而制备双组分显影剂。振荡器在200rpm下振荡2分钟。
另外,将90质量份的调色剂1添加至10质量份的磁性载体1,并将这些材料用V形混合器在23℃/50%RH的常温和湿度下互相混合5分钟,从而制造补充用显影剂。
双组分显影剂和补充用显影剂进行以下评价。
改造由CANON KABUSHIKI KAISHA制造的彩色复印件imageRUNNER ADVANCE C9075PRO并用作图像形成设备。
将双组分显影剂放入显影装置,并安装已放入补充用显影剂的容器。形成用于耐久试验前后评价的图像。
在耐久试验中,显影装置在温度:23℃/湿度:5%RH(以下称作"N/L")的印刷环境下空转10小时。在温度:30℃/湿度:80%RH(以下称作"H/H")的印刷环境下,将以FFH的彩色输出和40%的图像比率形成图表的十万张纸输出。术语"FFH"指十六进制中的256色调;00h指256色调的第一个色调(白色部分),且FFH指256色调的第256个色调(实心部分)。
用于耐久试验的图像形成的输出张数为十万。
条件如下。
纸张:激光束打印机CS-814用纸(81.4g/m2)(由Canon Marketing Japan Inc.制造)
图像形成速度:将打印机改造为打印机能够每分钟输出80张A4大小的纸。
显影:将打印机改造为显色对比度能根据需要改变并因此打印机不进行自动补偿。
输出:将打印机改造为打印机能输出单色图像。
显影装置的空转:将打印机改造为打印机显影装置的套筒的圆周速度自由改变从而使显影装置空转。
进行以下评价。
(1)泄漏(白点)
在N/L环境(23℃和5%RH)下评价初始图像。然后,使显影装置空转10小时,且随后评价泄漏。特别地,连续输出5张已充分印刷实心图像(FFH)的A-4大小的普通纸,在各图像上计算具有1mm以上直径的白点的数量,计算出五张纸上白点的总数,从而基于以下标准进行评价。
A:0个
B:1个或2个
C:3个或4个
D:5个以上
(2)空白点
在N/L环境(23℃和5%RH)下评价初始图像。然后,使显影装置空转10小时,然后沿与转印纸输送的方向相交的方向,输出包括半色调部分(30H、宽度:10mm)与实心黑部分(FFH、宽度:10mm)交替形成的条纹图表。将该图表用扫描仪读取并二值化。在二值化图像中,选择转印纸输送方向的任意线,并获得线上的亮度分布(256色调)。在从实黑部分到半色调部分的变化区域中,将半色调部分的原始亮度和测量的亮度之差的和认作空白点水平。半色调部分的原始亮度等于半色调部分的末端的亮度。基于以下标准评价空白点的程度。
A:小于20
B:20以上且小于30
C:30以上且小于50
D:50以上
(3)复印机损坏构件的评价
在耐久试验中,在输出每1000张纸之后,在H/H环境(30℃、80%RH)下输出已完全形成FFH图像的A4大小的纸,从而评价飞散的载体是否引起复印机构件的损坏,例如白条纹和斑点。
在输出每1000张纸之后,在完打印在A4大小纸上的FFH图像上发现两个以上图像缺陷例如白条纹和斑点时,计算已用于耐久试验的纸的数量,并在这种情况下将纸的数量用作评价标准。仅青色显影剂用于评价。
A:即使在输出100000张纸之后未发现图像缺陷
B:在输出80000张纸以上之后观察到图像缺陷
C:在输出50000张纸以上之后观察到图像缺陷
D:在输出50000张纸之前观察到图像缺陷
(4)载体附着
在H/H环境(30℃、80%RH)下,进行耐久试验打印,然后评价载体附着。特别地,在打印00H图像和FFH图像时,在打印中间关掉打印机,并且在清洁静电潜像承载构件之前将透明胶带附着至静电潜像承载构件,从而获得样品。计算已残留在静电潜像承载构件的3cm平方面积的磁性载体颗粒的数量,并计算每1cm2面积残留的载体颗粒的数量。基于以下标准评价获得的数量。仅青色显影剂用于评价。
A:2个以下
B:3至5个
C:6至9个
D:10个以上
(5)图像浓度
在H/H环境(30℃、80%RH)下,评价初始图像,进行耐久试验打印,然后打印实心图像(FFH)。用密度计X-Rite404A(由X-Rite Inc.制造)测定图像的浓度,并且计算在图像上的6个点获得的结果的平均值且定义为图像浓度。基于以下标准评价初始形成的图像与在耐久试验打印之后形成的图像之间的图像浓度差。
A:浓度差为小于0.10
B:浓度差为0.10以上且小于0.15
C:浓度差为0.15以上且小于0.20
D:浓度差为0.20以上
(6)雾化
在H/H环境(30℃、80%RH)下,评价初始图像,进行耐久试验打印,然后在A4大小的纸上完全地打印白色实心图像。在进行印刷之前用反射计(由TokyoDenshoku.co.,Ltd co.,Ltd.制造)测定纸的白色度,并且测定来自实心图像的白色度之差从而计算雾化浓度(%)。基于以下标准评价雾化浓度。
A:小于1.0%
B:1.0以上且小于1.5%
C:1.5%以上且小于2.0%
D:2.0%以上
(7)半色调图像的耐粗糙度性(resistance to roughness)
在H/H环境(30℃、80%RH)下,评价初始图像,进行耐久试验打印(100000张),并将半色调图像(30H)打印在一张A4大小的纸上。在半色调图像中,用数字显微镜VHX-500(由KEYENCE CORPORATION制造的宽范围变焦透镜VHZ100)测定1000个点的面积。计算点的数均面积(S)和点的面积的标准偏差(σ),并且由下列等式计算点再现性的指数。基于点再现性的指数(I)评价半色调图像的粗糙度。
点再现性的指数(I)=(σ/S)×100
仅青色调色剂用于评价粗糙度,并采用以下评价标准。
A:指数I为小于3.0
B:指数I为3.0以上且小于5.0
C:指数I为5.0以上且小于8.0
D:指数I为8.0以上
(8)调色剂飞散
在H/H环境(30℃、80%RH)下,评价初始图像,进行耐久试验打印(在A4大小的纸上打印风景、图像比:40%),然后从打印机移去显影装置。视觉观察显影装置和打印机的内部与外部以发现调色剂飞散,基于以下标准评价观察结果。
A:未观察到调色剂飞散
B:观察到轻微的调色剂飞散
C:观察到有些调色剂飞散
D:观察到明显的调色剂飞散
(9)综合评价
将上述评价结果(1)至(9)转变为数值(A=5、B=3、C=2且D0),并基于以下标准评价数值之和。
A:36以上
B:26至35
C:16至25
D:15以下
在全部评价中实施例1显示非常良好的结果。表7和8示出评价结果。
实施例2至13和比较例1至9
除了使用磁性载体2至22之外,如实施例1那样制备双组分显影剂和补充用显影剂。除了使用所制备的显影剂之外,如实施例1那样进行评价。表7和8示出评价结果。
表7
表8
虽然本发明已描述关于示例性实施方案,但本发明并不局限于公开的示例性实施方案。以下权利要求的范围符合最宽的解释以便包括所有此类改良和等同结构与功能。
Claims (9)
1.一种磁性载体,其包括:
含多孔磁性颗粒和容纳于所述多孔磁性颗粒的空孔中的树脂的树脂填充型磁性核颗粒;和
形成在各所述树脂填充型磁性核颗粒表面上的树脂涂层,其中
(i)所述多孔磁性颗粒的表面粗糙度Ra在0.180μm至0.250μm的范围内,
(ii)在所述多孔磁性颗粒的孔径分布中在0.1μm至3.0μm范围的孔径中,微分孔容积最大的峰孔径在0.40μm至1.00μm的范围内,
(iii)相对于100质量份的所述多孔磁性颗粒,容纳于所述空孔的树脂的量在3.0质量份至5.5质量份的范围内,
(iv)相对于100质量份的所述多孔磁性颗粒,用于形成所述树脂涂层的树脂的量在1.0质量份至3.0质量份的范围内,和
(v)所述磁性载体的表面粗糙度Ra在0.160μm至0.220μm的范围内。
2.根据权利要求1所述的磁性载体,其中所述多孔磁性颗粒的孔容积在20mm3/g至100mm3/g的范围内。
3.根据权利要求1所述的磁性载体,其中所述磁性载体的所述树脂涂层由丙烯酸类树脂形成,并且所述丙烯酸类树脂为具有包含环状烃基的分子结构的丙烯酸类单体与另外单体的共聚物。
4.根据权利要求1所述的磁性载体,其中容纳于所述多孔磁性颗粒的空孔中的树脂为硅酮树脂。
5.根据权利要求1所述的磁性载体,其中在2000V/cm的电场强度下所述磁性载体的比电阻在1.0×107Ω·cm至1.0×1010Ω·cm的范围内。
6.一种双组分显影剂,其包括:
含有粘结剂树脂、着色剂和脱模剂的调色剂;和
磁性载体,其中
所述磁性载体为根据权利要求1至5任一项所述的磁性载体。
7.一种图像形成方法,其包括:
使静电潜像承载构件充电的充电步骤;
在所述静电潜像承载构件的表面上形成静电潜像的静电潜像形成步骤;
用容纳于显影装置中的双组分显影剂使所述静电潜像显影以形成调色剂图像的显影步骤;
任选地用中间转印体,使所述调色剂图像转印至转印介质的转印步骤;和
使所述转印的调色剂图像定影至所述转印介质的定影步骤,其中
所述双组分显影剂为根据权利要求6所述的双组分显影剂。
8.一种在图像形成方法中使用的补充用显影剂,所述图像形成方法包括:
使静电潜像承载构件充电的充电步骤;
在所述静电潜像承载构件的表面上形成静电潜像的静电潜像形成步骤;
用容纳于显影装置中的双组分显影剂使所述静电潜像显影以形成调色剂图像的显影步骤;
任选地用中间转印体,使所述调色剂图像转印至转印介质的转印步骤;和
使所述转印的调色剂图像定影至所述转印介质的定影步骤,其中
当在所述显影装置中容纳的所述双组分显影剂中的调色剂浓度降低时,将所述补充用显影剂供给到所述显影装置,
任选地从所述显影装置排出所述显影装置中多余的磁性载体,其中
所述补充用显影剂包含补充用磁性载体以及含有粘结剂树脂、着色剂和脱模剂的调色剂,
相对于1质量份的所述补充用磁性载体,所述调色剂的量在2质量份至50质量份的范围内,和
所述补充用磁性载体为根据权利要求1-5任一项所述的磁性载体。
9.一种图像形成方法,其包括:
使静电潜像承载构件充电的充电步骤;
在所述静电潜像承载构件的表面上形成静电潜像的静电潜像形成步骤;
用容纳于显影装置中的双组分显影剂使静电潜像显影以形成调色剂图像的显影步骤;
任选地用中间转印体,使所述调色剂图像转印至转印介质的转印步骤;和
使所述转印的调色剂图像定影至所述转印介质的定影步骤,其中
当容纳于所述显影装置中的双组分显影剂中的调色剂浓度降低时,将补充用显影剂供给至所述显影装置,
任选地从所述显影装置排出所述显影装置中多余的磁性载体,其中
所述补充用显影剂包含补充用磁性载体以及含有粘结剂树脂、着色剂和脱模剂的调色剂,
相对于1质量份的所述补充用磁性载体,所述调色剂的量在2质量份至50质量份的范围内,和
所述补充用磁性载体为根据权利要求1至5任一项所述的磁性载体。
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