CN107015448A - 色调剂、显影剂、色调剂盒、处理盒、图像形成装置和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种静电荷图像显影用色调剂、静电荷图像显影剂、色调剂盒、处理盒、图像形成装置和图像形成方法。本发明的静电荷图像显影用色调剂包含:含有粘合剂树脂和防粘剂的色调剂颗粒;和含有脂肪酸金属盐颗粒和研磨剂颗粒的外添剂,其中,超声游离处理后从色调剂颗粒游离的研磨剂颗粒的游离量B与超声游离处理后从色调剂颗粒游离的脂肪酸金属盐颗粒的游离量A之比(B/A)为0.3~2.0。
Description
技术领域
本发明涉及一种静电荷图像显影用色调剂、静电荷图像显影剂、色调剂盒、处理盒、图像形成装置和图像形成方法。
背景技术
通过电子照相法等经静电荷图像而使图像信息可视化的方法目前正用于各种领域中。在电子照相法中,在图像保持体表面通过充电步骤和曝光步骤将图像信息形成为静电荷图像,并使用包含色调剂的显影剂在图像保持体表面上形成色调剂图像。通过将色调剂图像转印至记录介质上的转印步骤和使色调剂图像在记录介质表面上定影的定影步骤而使色调剂图像可视化。
例如,专利文献1公开了一种包含色调剂基材和附着至色调剂基材表面上的外添剂的色调剂,其中,色调剂基材包含结晶性树脂、非晶性树脂、防粘剂和着色剂,外添剂含有脂肪酸金属盐颗粒和一种或多种无机颗粒,并且脂肪酸金属盐颗粒的游离率为30%~90%。
专利文献2公开了一种包含色调剂母粒和外添剂的色调剂,色调剂母粒至少包含粘合剂树脂和着色剂,外添剂包含无机颗粒和脂肪酸金属盐颗粒,其中,无机颗粒至少包含疏水性二氧化硅颗粒,并且疏水性二氧化硅颗粒与色调剂的游离率Ya为1重量%~20重量%,并且脂肪酸金属盐颗粒从色调剂的游离率Yb为30重量%~90重量%。
专利文献1:日本特开2013-156489号公报
专利文献2:日本特开2013-156430号公报
发明内容
本发明的目的在于提供一种静电荷图像显影用色调剂,与静电荷图像显影用色调剂具有色调剂颗粒和包含脂肪酸金属盐颗粒和研磨剂颗粒的外添剂、且超声游离处理后从色调剂颗粒游离的研磨剂颗粒的游离量B与超声游离处理后从色调剂颗粒游离的脂肪酸金属盐颗粒的游离量A之比(B/A)小于0.3或大于2.0的情况相比,该静电荷图像显影用色调剂可防止在前一图像形成循环中作为非图像部的区域中形成的图像浓度的减小。
上述目的通过下述构成实现。
根据本发明的第一方面,提供了一种静电荷图像显影用色调剂,其包含:
含有粘合剂树脂和防粘剂的色调剂颗粒;和
含有脂肪酸金属盐颗粒和研磨剂颗粒的外添剂,
其中,超声游离处理后从色调剂颗粒游离的研磨剂颗粒的游离量B与超声游离处理后从色调剂颗粒游离的脂肪酸金属盐颗粒的游离量A之比(B/A)为0.3~2.0。
根据本发明的第二方面,在第一方面所述的静电荷图像显影用色调剂中,所述研磨剂颗粒的总量D与所述脂肪酸金属盐颗粒的总量C之比(D/C)为0.25~0.9。
根据本发明的第三方面,在第一方面所述的静电荷图像显影用色调剂中,所述色调剂颗粒的体积平均粒径Da与所述脂肪酸金属盐颗粒的数均粒径Db之比(Da/Db)为2.5~7。
根据本发明的第四方面,在第一方面所述的静电荷图像显影用色调剂中,所述研磨剂颗粒的数均粒径Dc与所述脂肪酸金属盐颗粒的数均粒径Db之比(Dc/Db)为1.5~6.0。
根据本发明的第五方面,在第一方面所述的静电荷图像显影用色调剂中,所述脂肪酸金属盐颗粒的游离量A为3.0mg~20mg,所述研磨剂颗粒的游离量B为3.0mg~20mg。
根据本发明的第六方面,在第一方面所述的静电荷图像显影用色调剂中,所述色调剂具有包含粘合剂树脂的海部和包含防粘剂的岛部的海-岛结构,
包含防粘剂的岛部的下述偏心度B的分布中的最频值为0.71~1.00,并且
下述偏心度B的分布中的偏度为-1.10~-0.50,
所述偏心度B由以下表达式(1)表示:
偏心度B=2d/D (1)
其中,D表示在观察所述色调剂颗粒的截面时所述色调剂颗粒的等效圆直径(μm),d表示在观察所述色调剂颗粒的截面时所述色调剂颗粒的重心与包含防粘剂的所述岛部的重心的距离(μm)。
根据本发明的第七方面,在第一方面所述的静电荷图像显影用色调剂中,所述色调剂颗粒包含聚酯树脂作为粘合剂树脂。
根据本发明的第八方面,在第七方面所述的静电荷图像显影用色调剂中,所述聚酯树脂的玻璃化转变温度为50℃~65℃。
根据本发明的第九方面,在第一方面所述的静电荷图像显影用色调剂中,所述色调剂颗粒包含脲改性聚酯树脂作为粘合剂树脂。
根据本发明的第十方面,在第九方面所述的静电荷图像显影用色调剂中,所述脲改性聚酯树脂的玻璃化转变温度为45℃~60℃。
根据本发明的第十一方面,在第一方面所述的静电荷图像显影用色调剂中,所述色调剂颗粒的平均圆形度为0.90~0.97。
根据本发明的第十二方面,在第一方面所述的静电荷图像显影用色调剂中,所述研磨剂颗粒为钛酸锶颗粒。
根据本发明的第十三方面,在第一方面所述的静电荷图像显影用色调剂中,所述脂肪酸金属盐颗粒为硬脂酸锌颗粒。
根据本发明的第十四方面,在第一方面所述的静电荷图像显影用色调剂中,超声游离处理后从色调剂颗粒游离的脂肪酸金属盐颗粒的量相对于超声游离处理前从色调剂颗粒游离的脂肪酸金属盐颗粒的量的游离率为35%~小于90%。
根据本发明的第十五方面,提供了一种静电荷图像显影剂,其包含:
第一至第十四方面中任一方面所述的静电荷图像显影用色调剂。
根据本发明的第十六方面,提供了一种色调剂盒,其包含:
容纳有第一至第十四方面中任一方面所述的静电荷图像显影用色调剂的容器,
所述色调剂盒可在图像形成装置上装卸。
根据本发明的第十七方面,提供了一种处理盒,其可在图像形成装置上装卸,并包含:
显影单元,其容纳有第十五方面所述的静电荷图像显影剂,并使用所述静电荷图像显影剂将图像保持体表面上形成的静电荷图像显影从而形成色调剂图像。
根据本发明的第十八方面,提供了一种图像形成装置,其包括:
图像保持体;
对所述图像保持体的表面充电的充电单元;
在所述图像保持体的充电表面上形成静电荷图像的静电荷图像形成单元;
容纳有第十五方面所述的静电荷图像显影剂并使用所述静电荷图像显影剂将所述图像保持体表面上形成的静电荷图像显影从而形成色调剂图像的显影单元;
将所述图像保持体表面上形成的所述色调剂图像转印至记录介质表面上的转印单元;
具有清洁所述图像保持体表面的清洁刮板的清洁单元;和
使转印至所述记录介质表面上的色调剂图像定影的定影单元。
根据本发明的第十九方面,提供了一种图像形成方法,其包括:
对图像保持体的表面充电;
在所述图像保持体的充电表面上形成静电荷图像;
使用第十五方面所述的静电荷图像显影剂将所述图像保持体表面上形成的静电荷图像显影从而形成色调剂图像;
将所述图像保持体表面上形成的色调剂图像转印至记录介质表面上;
通过清洁刮板清洁所述图像保持体的表面;和
使转印至所述记录介质表面上的色调剂图像定影。
本发明的第一方面至第五方面、第七方面、第八方面和第十一方面各自提供了一种静电荷图像显影用色调剂,其中,与静电荷图像显影用色调剂具有色调剂颗粒和包含脂肪酸金属盐颗粒和研磨剂颗粒的外添剂、且超声游离处理后从色调剂颗粒游离的研磨剂颗粒的游离量B与超声游离处理后从色调剂颗粒游离的脂肪酸金属盐颗粒的游离量A之比(B/A)小于0.3或大于2.0的情况相比,可防止在前一图像形成循环中作为非图像部的区域中形成的图像浓度的减小。
本发明的第六方面提供了一种静电荷图像显影用色调剂,其中,与色调剂颗粒的包含防粘剂的岛部的偏心度B的分布的众数小于0.71或大于1.00或偏心度B分布的偏度小于-1.10或大于-0.50的情况相比,可防止在前一图像形成循环中作为非图像部的区域中形成的图像浓度的减小。
本发明的第九或第十方面提供了一种静电荷图像显影用色调剂,其中,与色调剂颗粒仅包含未改性聚酯树脂作为粘合剂树脂的情况相比,可防止在前一图像形成循环中作为非图像部的区域中形成的图像浓度的减小。
本发明的第十二方面提供了一种静电荷图像显影用色调剂,其中,与超声游离处理后从色调剂颗粒游离的研磨剂颗粒的游离量B与超声游离处理后从色调剂颗粒游离的脂肪酸金属盐颗粒的游离量A之比(B/A)小于0.3或大于2.0的情况相比,研磨剂颗粒是钛酸锶颗粒,并可防止在前一图像形成循环中作为非图像部的区域中形成的图像浓度的减小。
本发明的第十三方面提供了一种静电荷图像显影用色调剂,其中,与脂肪酸金属盐颗粒为月桂酸锌颗粒的情况相比,可防止在前一图像形成循环中作为非图像部的区域中形成的图像浓度的减小。
本发明的第十四方面提供了一种静电荷图像显影用色调剂,其中,与超声游离处理后从色调剂颗粒游离的脂肪酸金属盐颗粒相对于超声游离处理前的色调剂的游离率为90%以上的情况相比,可防止在前一图像形成循环中作为非图像部的区域中形成的图像浓度的减小。
本发明第十五至第十九方面中的任一方面提供了静电荷图像显影剂、色调剂盒、处理盒、图像形成装置或图像形成方法,其中,与采用的静电荷图像显影用色调剂具有色调剂颗粒和包含脂肪酸金属盐颗粒的外添剂且超声游离处理后从色调剂颗粒游离的研磨剂颗粒的游离量B与超声游离处理后从色调剂颗粒游离的脂肪酸金属盐颗粒的游离量A之比(B/A)小于0.3或大于2.0的情况相比,可防止在前一图像形成循环中作为非图像部的区域中形成的图像浓度的减小。
附图说明
现将基于附图详细描述本发明的示例性实施方式,其中:
图1是示例性实施方式的图像形成装置的实例的构造图;
图2是示例性实施方式的处理盒的实例的构造图;
图3是用于描绘自动进料添加方法的示意图;和
图4是示出了示例性实施方式的色调剂中的防粘剂域的偏心度B的分布的图。
具体实施方式
下面,将详细描述作为本发明实例的示例性实施方式。
静电荷图像显影用色调剂
示例性实施方式的静电荷图像显影用色调剂(下文还简称为“色调剂”)具有含有粘合剂树脂和防粘剂的色调剂颗粒和含有脂肪酸金属盐颗粒和研磨剂颗粒的外添剂。超声游离处理后从色调剂颗粒游离的研磨剂颗粒的游离量B与超声游离处理后从色调剂颗粒游离的脂肪酸金属盐颗粒的游离量A之比(B/A)(下面还称为游离量比(B/A))为0.3~2.0。
由于本示例性实施方式的色调剂具有上述构造,可防止在前一图像形成循环中作为非图像部的区域中(即,在前一图像形成循环中形成的图像中作为非图像部的区域中,在下一图像形成循环中形成的作为图像部的另一图像)形成的图像浓度的减小。尽管其原因尚不清楚,不过据认为由于以下原因。
当使用配备了具有清洁刮板的清洁单元的电子照相图像形成装置形成图像时,在图像保持体上的色调剂图像转印后,色调剂残留在图像保持体上。当残余色调剂到达清洁刮板时,将形成色调剂堆积物(色调剂坝),并由此改善清洁性。通过清洁刮板刮除残余色调剂,并清洁图像保持体表面。
例如,为了保持稳定的清洁性,可使用具有色调剂颗粒和含有脂肪酸金属盐颗粒的外添剂的色调剂形成图像。在使用此种色调剂形成图像的情况中,由于外添剂包含脂肪酸金属盐,因而色调剂堆积物的内聚力增大且色调剂坝强化。另外,由于外添剂包含脂肪酸金属盐颗粒,清洁刮板的润滑性提高。
此处,脂肪酸金属盐颗粒可能存在于图像保持体上的非图像部。当图像保持体上的非图像部中存在过量的脂肪酸金属盐颗粒时,非图像部可能具有过高的润滑性。当非图像部的润滑性过高时,清洁刮板的姿势容易改变,因而清洁性容易降低。为了防止这一现象,可以使用具有除了脂肪酸金属盐颗粒以外还包含研磨剂颗粒的外添剂的色调剂。在使用具有包含脂肪酸金属盐颗粒和研磨剂颗粒的外添剂的色调剂形成图像的情况下,因为脂肪酸金属盐颗粒和研磨剂颗粒将一起行进,脂肪酸金属盐颗粒和研磨剂颗粒还起到调节例如转印介质(例如,中间转印带:中间转印体的实例)上的润滑性的作用。
不过,发现在通过使用具有包含脂肪酸金属盐颗粒和研磨剂颗粒的外添剂的色调剂的设置有中间转印体的图像装置形成图像的情况下,容易引起由缺陷转印造成的缺陷图像(在前一图像形成循环中作为非图像部的区域中形成的图像)。关于这一现象,在低温低湿环境(例如,温度为10℃,湿度为15%RH)下连续形成图像时,由缺陷转印造成的缺陷图像的发生尤其明显。
在具有包含脂肪酸金属盐颗粒和研磨剂颗粒的外添剂的色调剂中,在脂肪酸金属盐颗粒的游离量比研磨剂颗粒的游离量大得多的情况下,图像保持体上的非图像部中存在的脂肪酸金属盐颗粒的量容易增大。另外,在图像保持体上的色调剂图像转印至中间转印体上时图像保持体上的非图像部接触中间转印体的情况下,非图像部中存在的脂肪酸金属盐颗粒移动至中间转印体上对应于非图像部的区域。因此,中间转印体上对应于非图像部的区域中存在的脂肪酸金属盐颗粒的量增大,因此中间转印体上对应于非图像部的区域中的防粘性增大。随后,在作为非图像部的区域中形成下一图像形成循环中作为图像部的另一图像的情况下,当将图像保持体上的色调剂图像转印至中间转印体上时(一次转印),由于中间转印体上对应于非图像部的区域中的防粘性增大,色调剂图像将很难转印,由此容易出现色调剂图像的缺陷转印。结果,在前一图像形成循环中作为非图像部的区域中,在下一图像形成循环中形成的作为图像部的另一图像的浓度容易降低。
在研磨剂颗粒的游离量比脂肪酸金属盐颗粒的游离量大得多的情况下,图像保持体上的非图像部中存在的研磨剂颗粒的量增大。另外,在图像保持体上的色调剂图像转印至中间转印体上时图像保持体上的非图像部接触中间转印体的情况下,非图像部中存在的研磨剂颗粒移动至中间转印体上对应于非图像部的区域。因此,中间转印体上对应于非图像部的区域中存在的研磨剂颗粒的量增大,因此中间转印体上对应于非图像部的区域中的中间转印体与色调剂图像之间的粘附性增大。随后,在作为非图像部的区域中形成下一图像形成循环中作为图像部的另一图像的情况下,在图像保持体上的色调剂图像转印至中间转印体上后的色调剂图像在转印至记录介质上时(二次转印),由于与中间转印体的粘附性增大而很难转印,由此容易出现缺陷转印。结果,在前一图像形成循环中作为非图像部的区域中,在下一图像形成循环中形成的作为图像部的另一图像的浓度容易降低。
由于本示例性实施方式的游离量比(B/A)为0.3~2.0,因此据认为容易防止从图像保持体上对应于非图像部的区域移动至中间转印体的脂肪酸金属盐颗粒或研磨剂颗粒的量的过度增大。因此,在中间保持体上对应于非图像部的区域中容易保持适当的防粘性。在中间转印体上作为非图像部的区域中在下一图像形成循环中形成作为图像部的另一图像的情况下,可以防止在将图像保持体上的色调剂图像转印至中间转印体上时缺陷转印的发生和在将转印带上的色调剂图像转印至记录介质上时缺陷转印的发生。结果,据认为可以防止伴随缺陷转印发生的在前一图像形成循环中作为非图像部的区域中形成的图像浓度的减小。
由于本示例性实施方式的色调剂具有上述构造,可防止在前一图像形成循环中作为非图像部的区域中形成的图像浓度的减小。另外,即使在低温低湿环境(例如,温度为10℃,湿度为15%RH)下连续形成图像时,也容易防止在前一图像形成循环中作为非图像部的区域中形成的图像浓度的减小。
下面,将详细描述本示例性实施方式的色调剂。
本示例性实施方式的色调剂具有色调剂颗粒和含有脂肪酸金属盐颗粒和研磨剂颗粒的外添剂。必要时,外添剂包含脂肪酸金属盐颗粒和研磨剂颗粒以外的外添剂。
色调剂颗粒
色调剂颗粒包含例如粘合剂树脂、防粘剂和必要时的着色剂和其他添加剂。
粘合剂树脂
粘合剂树脂的实例包括乙烯基树脂:其由如苯乙烯(例如,苯乙烯、对氯苯乙烯和α-甲基苯乙烯)、(甲基)丙烯酸酯(例如,丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸月桂酯、丙烯酸2-乙基己酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸正丙酯、甲基丙烯酸月桂酯和甲基丙烯酸2-乙基己酯)、烯键式不饱和腈(例如,丙烯腈和甲基丙烯腈)、乙烯基醚(例如,乙烯基甲醚和乙烯基异丁醚)、乙烯基酮(例如,乙烯基甲基酮、乙烯基乙基酮和乙烯基异丙烯基酮)和烯烃(例如,乙烯、丙烯和丁二烯)等单体的均聚物形成,或由通过将两种以上这些单体组合而获得的共聚物形成。
作为粘合剂树脂,还可以举出非乙烯基树脂,如环氧树脂、聚酯树脂、聚氨酯树脂、聚酰胺树脂、纤维素树脂、聚醚树脂、改性松香;其与以上乙烯基树脂的混合物;和通过在此种非乙烯基树脂共存下聚合以上乙烯基单体获得的接枝共聚物。
这些粘合剂树脂可以单独使用,或者两种以上类型组合使用。
聚酯树脂适合作为粘合剂树脂。
聚酯树脂的实例包括已知的聚酯树脂。
聚酯树脂的实例包括多元羧酸和多元醇的缩聚物。可以使用市售品或合成产物作为聚酯树脂。
多元羧酸的实例包括:脂肪族二羧酸(如草酸、丙二酸、马来酸、富马酸、柠康酸、衣康酸、戊烯二酸、琥珀酸、烯基琥珀酸、己二酸和癸二酸)、脂环族二羧酸(如环己烷二羧酸)、芳香族二羧酸(如对苯二甲酸、间苯二甲酸、邻苯二甲酸和萘二羧酸)以及它们的酸酐和低级烷基酯(例如,具有1~5个碳原子)。在这些多元羧酸中,例如,芳香族二羧酸优选作为多元羧酸。
多元羧酸可以组合使用二羧酸和采用交联结构或支化结构的三元以上的羧酸。三元以上的羧酸的实例包括偏苯三酸、均苯四酸以及它们的酸酐和低级烷基酯(例如,具有1~5个碳原子)。
上述多元羧酸可以单独使用,或两种以上类型组合使用。
多元醇的实例包括:脂肪族二醇(如乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、丙二醇、丁二醇、己二醇和新戊二醇)、脂环族二醇(如环己烷二醇、环己二甲醇和氢化双酚A)和芳香族二醇(如双酚A的氧化乙烯加合物和双酚A的氧化丙烯加合物)。在这些醇中,例如,芳香族二醇和脂环族二醇优选作为所述多元醇,更优选的是芳香族二醇。
多元醇可以组合使用二醇与采用交联结构或支化结构的三元以上的多元醇。三元以上的多元醇的实例包括丙三醇、三羟甲基丙烷和季戊四醇。
上述多元醇可以单独使用,或两种以上类型组合使用。
聚酯树脂的玻璃化转变温度(Tg)优选为50℃~80℃,更优选为50℃~65℃。
玻璃化转变温度从差示扫描量热法(DSC)获得的DSC曲线确定。更具体来说,玻璃化转变温度根据JIS K 7121-1987的“塑料转变温度的测试方法”中的获得玻璃化转变温度的方法中描述的“外推玻璃化转变开始温度”获得。
聚酯树脂的重均分子量(Mw)优选为5,000~1,000,000,更优选为7,000~500,000。
聚酯树脂的数均分子量(Mn)优选为2,000~100,000。
聚酯树脂的分子量分布Mw/Mn优选为1.5~100,更优选为2~60。
通过凝胶渗透色谱法(GPC)来测定重均分子量和数均分子量。利用THF溶剂和作为测定设备的GPC HLC-8120GPC(Tosoh Corporation制造)以及作为柱的TSK gel Super HM-M(15cm)(Tosoh Corporation制造),来进行通过GPC的分子量测定。从上述测定结果采用由单分散聚苯乙烯标样绘制的分子量校准曲线计算出重均分子量和数均分子量。
可以使用已知制备方法制备聚酯树脂。其具体实例包括下述方法:通过在设定为180℃~230℃的聚合温度下且必要时在反应体系中减压下进行反应,同时除去缩合过程中生成的水和醇。
当原材料单体在反应温度下不溶或不相容时,可以添加高沸点溶剂作为增溶剂来溶解单体。在这种情况下,在蒸除增溶剂的同时进行缩聚反应。当缩聚反应中存在相容性较差的单体时,可以先使相容性较差的单体和要与该单体缩聚的酸或醇缩聚,再与主成分进行缩聚。
此处,作为聚酯树脂,除上述未改性聚酯树脂以外还可以举出改性聚酯树脂。改性聚酯树脂是以下聚酯树脂,其中具有酯键以外的键合基团的聚酯树脂与不同于该聚酯树脂的树脂成分经共价键或离子键键合。改性聚酯树脂的实例包括具有通过活性氢化合物与聚酯树脂的反应而改性的端部的树脂,其中,将与酸基或羟基反应的诸如异氰酸酯基等官能团引入至端部。
作为改性聚酯树脂,特别优选的是脲改性聚酯树脂。当包含脲改性聚酯树脂作为粘合剂树脂时,容易防止在前一图像形成循环中作为非图像部的区域中形成的图像浓度的减小。据认为,其原因是由于脲改性聚酯树脂的交联和化学结构(具体而言,因脲改性聚酯树脂的交联所致的树脂的物理特性和具有极性的键合基团与具有极性的脂肪酸金属盐颗粒之间的亲和性的化学特性),因而容易改善色调剂颗粒与脂肪酸金属盐颗粒和研磨剂颗粒之间的粘附,并且容易控制研磨剂颗粒的游离量与脂肪酸金属盐颗粒的游离量之比的范围。出于此原因,相对于全部粘合剂树脂,脲改性聚酯树脂的含量优选为5重量%~50重量%,更优选为7重量%~20重量%。
脲改性聚酯树脂优选通过具有异氰酸酯基的聚酯树脂(聚酯预聚物)和胺化合物的反应(交联反应和伸长反应中的至少一种)获得。脲改性聚酯树脂可以包含氨基甲酸酯键和脲键。
具有异氰酸酯基的聚酯预聚物的实例包括通过多元异氰酸酯化合物与下述聚酯的反应而获得的预聚物,所述聚酯为多元羧酸和多元醇的缩聚物并具有活性氢。聚酯的具有活性氢的基团的实例包括羟基(醇羟基和酚羟基)、氨基、羧基和巯基。优选的是醇羟基。
在具有异氰酸酯基的聚酯预聚物中,作为多元羧酸和多元醇,可举出与上述聚酯树脂的描述中的多元羧酸和多元醇相似的化合物。
多元异氰酸酯化合物的实例包括:脂肪族多异氰酸酯(四亚甲基二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、2,6-二异氰酸酯基己酸甲酯等);脂环族多异氰酸酯(异佛尔酮二异氰酸酯、环己基甲烷二异氰酸酯等);芳香族二异氰酸酯(甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯等);芳香族脂肪族二异氰酸酯(α,α,α’,α’-四甲基苯二甲基二异氰酸酯等);异氰脲酸酯;和上述多异氰酸酯用诸如苯酚衍生物、肟或己内酰胺等封端剂进行封端的封端多异氰酸酯。
上述多元异氰酸酯可以单独使用,或两种以上类型组合使用。
关于多元异氰酸酯化合物的比例,异氰酸酯基[NCO]与具有羟基的聚酯预聚物的羟基[OH]的当量比([NCO]/[OH])优选为1/1~5/1,更优选为1.2/1~4/1,还更优选为1.5/1~2.5/1。当[NCO]/[OH]为1/1~5/1时,更容易防止在前一图像形成循环中作为非图像部的区域中形成的图像浓度的减小。当[NCO]/[OH]为5以下时,容易防止低温定影性的降低。
相对于全部的具有异氰酸酯基的聚酯预聚物,具有异氰酸酯基的聚酯预聚物中来源于多元异氰酸酯化合物的成分的含量优选为0.5重量%~40重量%,更优选为1重量%~30重量%,还更优选为2重量%~20重量%。当来源于多元异氰酸酯的成分的含量为0.5重量%~40重量%时,更容易防止在前一图像形成循环中作为非图像部的区域中形成的图像浓度的减小。当来源于多元异氰酸酯化合物的成分的含量为40重量%以下时,容易防止低温定影性的降低。
具有异氰酸酯基的聚酯预聚物的分子中包含的异氰酸酯基的个数优选为平均1个以上,更优选为平均1.5~3个,还更优选为平均1.8~2.5个。当分子中的异氰酸酯基的个数为1以上时,脲改性聚酯树脂在反应后的分子量增大,并且更容易防止在前一图像形成循环中作为非图像部的区域中形成的图像浓度的减小。
与具有异氰酸酯基的聚酯预聚物反应的胺化合物的实例包括:二胺、三元以上的多胺;氨基醇、氨基硫醇、氨基酸和将这些胺的氨基封端的化合物。
二胺的实例包括:芳香族二胺(苯二胺、二乙基甲苯二胺、4,4’-二氨基二苯基甲烷等);脂环族二胺(4,4’-二氨基-3,3’-二甲基二环己基甲烷、二氨基环己烷、异佛尔酮二胺等);和脂肪族二胺(乙二胺、四亚甲基二胺、六亚甲基二胺等)。
三元以上的多胺的实例包括二乙三胺和三乙四胺。
氨基醇的实例包括乙醇胺和羟基乙基苯胺。
氨基硫醇的实例包括氨基乙基硫醇和氨基丙基硫醇。
氨基酸的实例包括氨基丙酸和氨基己酸。
将这些胺的氨基封端的化合物的实例包括由诸如二胺、三元以上的多胺、氨基醇、氨基硫醇和氨基酸等胺化合物与酮化合物(丙酮、甲基乙基酮、甲基异丁基酮等)获得的酮亚胺化合物和噁唑啉化合物。
在这些胺化合物中,优选的是酮亚胺化合物。
上述胺化合物可以单独使用或两种以上类型组合使用。
脲改性聚酯树脂可以是下述树脂:反应后的分子量通过用使交联反应和伸长反应中的至少一种停止的停止剂(下文也称为“交联/伸长反应停止剂”)调节具有异氰酸酯基的聚酯树脂(聚酯预聚物)和胺化合物的反应(交联反应和伸长反应中的至少一种)而进行调节。
交联/伸长反应停止剂的实例包括一元胺(二乙胺、二丁胺、丁胺、月桂胺等)和通过封端一元胺制备的封端胺(酮亚胺化合物)。
关于胺化合物的比例,具有异氰酸酯基的聚酯预聚物中的异氰酸酯基[NCO]与胺中的氨基[NHx]的当量比([NCO]/[NHx])优选为1/2~2/1,更优选为1/1.5~1.5/1,还更优选为1/1.2~1.2/1。当[NCO]/[NHx]处于上述范围时,反应后脲改性聚酯树脂的分子量增大,并且更容易防止在前一图像形成循环中作为非图像部的区域中形成的图像浓度的减小。
脲改性聚酯树脂的玻璃化转变温度优选为40℃~65℃,更优选为45℃~60℃。数均分子量优选为2,500~50,000,更优选为2,500~30,000。重均分子量优选为10,000~500,000,更优选为30,000~100,000。
相对于全部色调剂颗粒,粘合剂树脂的含量例如优选为40重量%~95重量%,更优选为50重量%~90重量%,还更优选为60重量%~85重量%。
着色剂
着色剂的实例包括:各种颜料,例如,炭黑、铬黄、汉撒黄、联苯胺黄、还原黄、喹啉黄、颜料黄、永久橙GTR、吡唑啉酮橙、弗尔肯橙、色淀红(Watchung Red)、永久红、亮洋红3B、亮洋红6B、杜邦油红、吡唑啉酮红、立索红、若丹明B色淀、色淀红C、颜料红、玫瑰红、苯胺蓝、群青蓝、Calco油蓝、亚甲蓝氯化物、酞菁蓝、颜料蓝、酞菁绿和孔雀绿草酸盐;以及各种染料,例如,吖啶染料、呫吨染料、偶氮染料、苯醌染料、吖嗪染料、蒽醌染料、硫靛染料、二噁嗪染料、噻嗪染料、偶氮甲碱染料、靛蓝染料、酞菁染料、苯胺黑染料、聚甲炔染料、三苯甲烷染料、二苯甲烷染料和噻唑染料。
着色剂可以单独使用,或两种以上类型组合使用。
作为着色剂,在必要时可以使用经表面处理的着色剂,并可以与分散剂组合使用。另外,着色剂可以多种类型组合使用。
相对于全部色调剂颗粒,着色剂的含量例如优选为1重量%~30重量%,更优选为3重量%~15重量%。
防粘剂
防粘剂的实例包括:烃蜡,如巴西棕榈蜡、米糠蜡和小烛树蜡等天然蜡,如褐煤蜡等合成或矿物/石油蜡,如脂肪酸酯、褐煤酸酯等酯类蜡。防粘剂不限于此。
防粘剂的熔融温度优选为50℃~110℃,更优选为60℃~100℃。
熔融温度从差示扫描量热法(DSC)获得的DSC曲线根据JIS K 7121-1987的“塑料转变温度的测试方法”中获得熔融温度的方法中描述的“熔融峰温度”确定。
相对于全部色调剂颗粒,防粘剂的含量例如优选为1重量%~20重量%,更优选为5重量%~15重量%。
其他添加剂
其他添加剂的实例包括已知的添加剂,如磁性材料、充电控制剂和无机粉末。色调剂颗粒包含这些添加剂作为内添剂。
色调剂颗粒的特性
色调剂颗粒可以具有单层结构或由芯部(芯颗粒)和被覆在芯部上的涂层(壳层)构成的所谓的芯-壳结构。
此处,具有芯-壳结构的色调剂颗粒优选由例如配置为包含粘合剂树脂和必要时的其他添加剂(如着色剂和防粘剂)的芯部和配置为包含粘合剂树脂的涂层构成。
色调剂颗粒的体积平均粒径(D50v)优选为2μm~10μm,更优选为4μm~8μm。
色调剂颗粒的各种平均粒径和各种粒径分布指数使用COULTER MULTISIZER II(由Beckman Coulter,Inc.制造)和作为电解液的ISOTON-II(由Beckman Coulter,Inc.制造)来测量。
在测量中,将0.5mg~50mg测量样品添加于2ml作为分散剂的5%表面活性剂(优选烷基苯磺酸钠)水溶液中。将所获得的材料添加至100ml~150ml电解液中。
使用超声分散器对悬浮有样品的电解液进行分散处理1分钟,并利用孔径为100μm的孔通过COULTER MULTISIZER II测量粒径为2μm~60μm的颗粒的粒径分布。取样50000个颗粒。
相对于基于所测得的粒径分布划分的粒径范围(区段),从最小直径侧起绘制体积和个数的累积分布。将累积百分比变为16%时的粒径定义为对应于体积粒径D16v和数量粒径D16p,而将累积百分比变为50%时的粒径定义为对应体积平均粒径D50v和累积数均粒径D50p。另外,将累积百分比变为84%时的粒径定义为对应于体积粒径D84v和数量粒径D84p。
利用这些值,将体积粒径分布指数(GSDv)计算为(D84v/D16v)1/2,而将数量粒径分布指数(GSDp)计算为(D84p/D16p)1/2。
色调剂的平均圆形度优选为0.88~0.98,更优选为0.90~0.97。
色调剂的平均圆形度通过Sysmex Corporation制造的FPIA-3000测量。在该设备中,采用将分散在水等中的色调剂颗粒通过流动图像分析法进行测量的系统。将浸泡的颗粒的悬浮液引入平鞘流动池中,并通过鞘液形成样品流。通过用闪光灯照射样品流,利用CCD相机经物镜对流动过程中的颗粒进行静态图像的拍摄。将拍摄的颗粒图像进行二维图像处理,并由此从投影面积和周长计算出圆形度。关于圆形度,对至少4,000个颗粒进行图像分析,并进行统计处理以获得平均圆形度。
式:圆形度=等效圆直径周长/周长=[2×(Aπ)1/2]/PM
在上式中,A表示投影面积,且PM表示周长。
在测量中,使用HPF(高分辨率)模式,且稀释比为1.0。在数据分析中,为了除去测量噪声,圆形度分析范围为0.40~1.00。
从更容易防止在前一图像形成循环中作为非图像部的区域中形成的图像浓度的减小的观点来看,色调剂颗粒具有含有包含粘合剂树脂的海部和包含防粘剂的岛部的海-岛结构(即,色调剂颗粒具有防粘剂以岛状存在于粘合剂树脂的连续相中的海-岛结构),岛部的下述偏心度B的分布中的最频值优选为0.71~1.00,且偏心度B的分布中的偏度优选为-1.10~-0.50。
此处,将说明具有上述特性的色调剂。包含防粘剂的岛部(下面还称为“防粘剂域”)的偏心度B是指示防粘剂域的重心偏离色调剂颗粒的重心有多远的指标。偏心度B显示,随着其值变得越大,防粘剂域离色调剂表面越近存在,并且随着其值变得越小,防粘剂域离色调剂的中心越近存在。偏心度B的分布中的最频值是指在色调剂颗粒的径向上存在最大数量的防粘剂域的部分。偏心度B的分布的偏度指示分布的对称性。具体而言,偏心度B的分布的偏度是指从最频值起的分布的裙边程度。也就是说,偏心度B的分布的偏度是指防粘剂域以何种程度从存在最大数目的防粘剂域的部分起在色调剂颗粒的径向上分布。
也就是说,当防粘剂域的偏心度B的分布中的最频值处于0.71~1.00的范围内时,这表明色调剂颗粒的表层部分中存在最大数目的防粘剂域。当防粘剂域的偏心度B的分布中的偏度处于-1.10~-0.50的范围内时,这表明防粘剂域从色调剂颗粒的表层部分向内部以梯度分布(见图4)。
防粘剂域的偏心度B的分布的最频值和偏度满足上述范围的色调剂是下述色调剂,其中,在表层部分中存在最大数目的防粘剂域,并且同时防粘剂域从色调剂颗粒的内部向表层部分以梯度分布。
在具有上述特性的色调剂中,表层部分具有最大量的防粘剂。
因此,当色调剂颗粒具有上述特性时,更容易防止在前一图像形成循环中作为非图像部的区域中形成的图像浓度的减小。尽管其原因尚不清楚,不过据推测如下。由于防粘剂存在于色调剂颗粒的表层部分,色调剂颗粒与脂肪酸金属盐颗粒之间的亲和性增大,因而脂肪酸金属盐颗粒容易附着至色调剂颗粒的表面。结果,据认为容易将研磨剂颗粒的游离量与脂肪酸金属盐颗粒的游离量之比控制在上述范围内。
在具有海-岛结构的色调剂中,从更容易防止在前一图像形成循环中作为非图像部的区域中形成的图像浓度的减小的观点来看,防粘剂域(包含防粘剂的岛部)的下述偏心度B的分布中的最频值优选为0.75~0.95,更优选为0.80~0.95,甚至还更优选为0.85~0.90。
防粘剂域(包含防粘剂的岛部)的偏心度B的分布的偏度为-1.10~-0.50,从更容易防止在前一图像形成循环中作为非图像部的区域中形成的图像浓度的减小的观点来看,优选为-1.00~-0.60,更优选为-0.95~-0.65。
此处,将描述色调剂颗粒的海-岛结构的确认方法。
色调剂颗粒的海-岛结构通过例如下述方法确认:通过透射电子显微镜观察色调剂颗粒的界面的方法,或用四氧化钌对色调剂颗粒的截面染色并通过扫描电子显微镜观察截面的方法。从可以更清楚地观察色调剂颗粒的截面中的防粘剂域的观点来看,优选的是通过扫描电子显微镜观察截面的方法。扫描电子显微镜优选为本领域技术人员公知的型号,其实例包括Hitachi High-Technologies Corporation制造的SU8020和JEOL Ltd制造的JSM-7500F。
具体而言,观察方法如下。首先,将作为测量目标的色调剂颗粒埋入环氧树脂中,并使环氧树脂固化。使用配备有金刚石刀片的微切片机对固化产物进行切片,以获得露出色调剂颗粒的截面的观察样品。对观察样品切片施用四氧化钌染色,并用扫描电子显微镜观察色调剂颗粒的截面。通过该观察方法,可在色调剂颗粒的截面中观察到海-岛结构,其中,由于染色度差异,具有亮度差(对比度)的防粘剂以岛状存在于粘合剂树脂的连续相中。
现将描述防粘剂域的偏心度B的测量方法。
防粘剂域的偏心度B的测量如下。首先,使用海-岛确认方法,在高至足以在视场中捕获一个色调剂颗粒的截面的倍率下记录图像。所记录的图像在0.010000μm/像素的条件下通过使用图像分析软件(WinROOF,Mitani Corporation制造)进行分析。通过此种图像分析,借助于用于包埋的环氧树脂和色调剂颗粒的粘合剂树脂之间的亮度差(对比度)提取色调剂颗粒的截面形状。基于所提取的色调剂颗粒的截面形状获得投影面积。从该投影面积获得等效圆直径。等效圆直径通过下式算出:将所得的等效圆直径定义为色调剂颗粒截面的观察中的色调剂颗粒的等效圆直径D。
基于所提取的色调剂颗粒截面形状获得重心位置。随后,借助于粘合剂树脂和防粘剂之间的亮度差(对比度)提取防粘剂域的形状,并获得防粘剂域的重心位置。具体而言,这些重心位置各自作为通过以下假设获得的值得到:相对于色调剂颗粒或防粘剂域的提取区域,该区域中的像素数目为n,且各像素的xy坐标为xi和yi(i=1,2,…,n),且将各自的xi坐标值之和除以n得到重心的x坐标,或将各自的yi坐标值之和除以n得到重心的y坐标。然后获得色调剂颗粒截面的重心位置与防粘剂域的重心位置之间的距离。将所得的距离定义为在色调剂颗粒截面的观察中从色调剂颗粒的重心至包含防粘剂的岛部的重心的距离d。
最后,由等效圆直径D和距离d,利用表达式(1):偏心度B=2d/D来获得防粘剂域的偏心度B。对一个色调剂颗粒截面中存在的多个防粘剂域各自进行上述相同的操作,由此获得防粘剂域的偏心度B。
接下来,将描述防粘剂域的偏心度B的分布中的最频值的计算方法。
首先,对200个色调剂颗粒进行上述的防粘剂域的偏心度B的测量。对各防粘剂域的偏心度B获得的数据以0.01的步进从0开始对数据段进行统计分析处理,以获得偏心度B的分布。获得所得分布中的最频值,即防粘剂域的偏心度B的分布中最为频繁出现的数据段的值。将该数据段值定义为防粘剂域的偏心度B分布中的最频值。
接下来,将描述防粘剂域的偏心度B的分布的偏度。
首先,如上所述获得防粘剂域的偏心度B的分布。根据下述表达式获得偏心度B的分布的偏度。在下式中,偏度为Sk,防粘剂域的偏心度B的数据个数为n,各防粘剂域的偏心度B的数据值为xi(i=1,2,…,n),防粘剂域的偏心度B的全部数据的平均值为(上方有横线的x),并且防粘剂域的偏心度B的全部数据的标准偏差为s。
在色调剂制备方法中将描述满足色调剂颗粒中的防粘剂域的偏心度B的分布特性的方法。
外添剂
脂肪酸金属盐颗粒
在本实施方式中,色调剂具有作为外添剂的脂肪酸金属盐颗粒。脂肪酸金属盐颗粒为包含脂肪酸和金属的盐的颗粒。
脂肪酸可以是饱和脂肪酸或不饱和脂肪酸。关于脂肪酸的碳原子数,可举出具有10~25个碳原子(优选为12~22个碳原子)的脂肪酸。脂肪酸的碳原子数包括羧基的碳原子。
脂肪酸的具体实例包括:饱和脂肪酸,如山嵛酸、硬脂酸、棕榈酸、肉豆蔻酸和月桂酸;和不饱和脂肪酸,如油酸、亚油酸和蓖麻油酸。在这些脂肪酸中,优选的是硬脂酸和月桂酸,更优选的是硬脂酸。
作为金属,可以使用二价金属。金属的特定实例包括镁、钙、铝、钡和锌。其中,优选的是锌。
脂肪酸金属盐颗粒的具体实例包括:硬脂酸的金属盐,如硬脂酸铝、硬脂酸钙、硬脂酸钾、硬脂酸镁、硬脂酸钡、硬脂酸锂、硬脂酸锌、硬脂酸铜、硬脂酸铅、硬脂酸镍、硬脂酸锶、硬脂酸钴和硬脂酸钠;棕榈酸的金属盐,如棕榈酸锌、棕榈酸钴、棕榈酸铜、棕榈酸镁、棕榈酸铝和棕榈酸钙;月桂酸的金属盐,如月桂酸锌、月桂酸锰、月桂酸钙、月桂酸铁、月桂酸镁和月桂酸铝;油酸的金属盐,如油酸锌、油酸锰、油酸铁、油酸铝、油酸铜、油酸镁和油酸钙;亚油酸的金属盐,亚油酸锌、亚油酸钴和亚油酸钙;和蓖麻油酸的金属盐,如蓖麻油酸锌和蓖麻油酸铝。
其中,从清洁性和材料可用性来看,作为脂肪酸金属盐颗粒,优选的是硬脂酸的金属盐或月桂酸的金属盐的颗粒,更优选的是硬脂酸锌或月桂酸锌的颗粒,还更优选的是硬脂酸锌颗粒。
脂肪酸金属盐颗粒的制备方法没有特别限制,其实例包括:对脂肪酸碱金属盐进行阳离子取代的方法;和使脂肪酸和金属氢氧化物直接反应的方法。
例如,作为脂肪酸金属盐颗粒的硬脂酸锌颗粒的制备方法的实例包括:对硬脂酸钠进行阳离子取代的方法;和使硬脂酸与氢氧化锌反应的方法。
相对于100重量份色调剂颗粒,脂肪酸金属盐颗粒的外添量可以是,例如0.02重量份~5重量份,优选为0.05重量份~3.0重量份,更优选为0.08重量份~1.0重量份。
脂肪酸金属盐颗粒的数均粒径
出于同样的原因,脂肪酸金属盐颗粒的数均粒径可以是例如0.1μm~10μm(优选为0.3μm~6μm)。
脂肪酸金属盐颗粒的数均粒径是通过下述方法测量的值。
首先,通过扫描电子显微镜(SEM)观察作为测量目标的色调剂。通过图像分析获得作为测量目标的100个脂肪酸金属盐颗粒的等效圆直径,并将基于个数的分布中从最小直径侧起的个数累积为50%(第50个颗粒)的等效圆直径定义为数均粒径。
在获得作为测量目标的100个脂肪酸金属盐颗粒的等效圆直径的图像分析中,使用分析仪(ERA-8900:Elionix Inc.制造)拍摄放大倍率为10,000倍的二维图像,并通过使用图像分析软件WinROOF(Mitani Corporation制造)在0.010000μm/像素的条件下获得投影面积,并通过下式得到等效圆直径:
色调剂颗粒和脂肪酸金属盐颗粒之间的粒径比
在本示例性实施方式的色调剂中,当将色调剂颗粒的体积平均粒径表示为Da,将脂肪酸金属盐颗粒的数均粒径表示为Db时,色调剂颗粒的体积平均粒径Da与脂肪酸金属盐颗粒的数均粒径Db之比(Da/Db)优选满足2.5≤Da/Db≤7(优选3.0≤Da/Db≤6.0)。
当该比例(Da/Db)处于上述范围时,更容易防止在前一图像形成循环中作为非图像部的区域中形成的图像浓度的减小。
研磨剂颗粒
研磨剂颗粒没有特别限制。
从更容易防止在前一图像形成循环中作为非图像部的区域中形成的图像浓度的减小的观点来看,研磨剂颗粒的比重可以是4.0以上(优选为6.0~7.0)。
研磨剂颗粒的具体实例包括:无机颗粒,如金属氧化物(如氧化铈、氧化镁、氧化铝(钒土)、氧化锌和氧化锆)、碳化物(如碳化硅)、氮化物(如氮化硼)、焦磷酸盐(焦磷酸钙颗粒)、碳酸盐(如碳酸钙和碳酸钡)和金属钛酸盐颗粒(如钛酸钡、钛酸镁、钛酸钙和钛酸锶)。研磨剂颗粒可以单独使用或两种以上类型组合使用。其中,优选的是金属钛酸盐颗粒作为研磨剂颗粒,并且从发挥研磨剂功能、可用性和成本来看,更优选的是钛酸锶颗粒。
研磨剂颗粒的表面可以用疏水化剂进行疏水化处理。疏水化剂的实例包括已知的具有烷基(如甲基、乙基、丙基和丁基)的有机硅化合物,且其具体实例包括硅氮烷化合物(如硅烷化合物,例如甲基三甲氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷、三甲基氯硅烷和三甲基甲氧基硅烷,以及六甲基二硅氮烷和四甲基二硅氮烷)。疏水化剂可以单独使用,或两种以上类型组合使用。
从更容易防止在前一图像形成循环中作为非图像部的区域中形成的图像浓度的减小的观点来看,研磨剂颗粒的数均粒径优选为2μm~10μm,更优选为3μm~7μm,还更优选为4μm~6μm。
研磨剂的数均粒径是通过以下方法测得的值。
首先,将作为测量目标的色调剂添加至甲醇中,分散并搅拌。然后,将所得材料在超声浴中处理,由此可以使脂肪酸金属盐颗粒和研磨剂颗粒与色调剂分离。分离的容易性由外添剂的粒径和比重确定,并且由于具有大直径和高比重的许多研磨剂颗粒容易分离,因而研磨剂颗粒可以通过设定弱超声处理条件或通过使如色调剂等树脂颗粒组合物不会下沉的程度的弱离心分离进行沉降而分离。所分离的研磨剂颗粒进行干燥,然后通过扫描电子显微镜(SEM)观察。通过图像分析获得作为测量目标的100个研磨剂颗粒的等效圆直径,并将基于个数的分布中从最小直径侧起的个数累积为50%(第50个颗粒)的等效圆直径定义为数均粒径。
在获得作为测量目标的100个研磨剂颗粒的等效圆直径的图像分析中,使用分析仪(ERA-8900:Elionix Inc.制造)拍摄放大倍率为10,000倍的二维图像,并通过使用图像分析软件WinROOF(Mitani Corporation制造)在0.010000μm/像素的条件下获得投影面积,并通过下式得到等效圆直径:
脂肪酸金属盐颗粒和研磨剂颗粒可以彼此区分。研磨剂颗粒通过经分离方法收集的样品而区分,并且脂肪酸金属盐可以作为通过下述方法观察的颗粒而进行观察:对在分离研磨剂颗粒后的上清液中包含的色调剂组合物进行干燥而获得的收集材料中的脂肪酸金属盐粒径进行观察。区分方法包括通过元素分布像进行区分,并且没有特别限制,只要可以进行区分即可。
从更容易防止在前一图像形成循环中作为非图像部的区域中形成的图像浓度的减小的观点来看,相对于色调剂颗粒,研磨剂颗粒的外添量可以是0.01重量%~5重量%,优选为0.02重量%~2重量%,更优选为0.05重量%~1.5重量%,还更优选为0.1重量%~1重量%。
研磨剂颗粒与脂肪酸金属盐颗粒的含量的总量比
从更容易防止在前一图像形成循环中作为非图像部的区域中形成的图像浓度的减小的观点来看,外添剂中的研磨剂颗粒的总量D与脂肪酸金属盐颗粒的总量C之比(D/C)可以是0.25≤D/C≤0.9(优选0.30≤D/C≤0.80,更优选0.35≤D/C≤0.75)。
脂肪酸金属盐颗粒与研磨剂颗粒的粒径比
在本示例性实施方式的色调剂中,当将脂肪酸金属盐颗粒的数均粒径表示为Db,将研磨剂颗粒的数均粒径表示为Dc时,研磨剂颗粒的数均粒径Dc与脂肪酸金属盐颗粒的数均粒径Db之比(Dc/Db)满足0.1≤Dc/Db≤16.7。该比例(Dc/Db)更优选满足1.0≤Dc/Db≤8.0,还更优选满足1.5≤Dc/Db≤6.0。
当该比例(Dc/Db)处于上述范围时,更容易防止在前一图像形成循环中作为非图像部的区域中形成的图像浓度的减小。
研磨剂颗粒与脂肪酸金属盐颗粒的游离量比
在本示例性实施方式的色调剂中,该游离量比(B/A)为0.3≤B/A≤2.0。当该游离量比(B/A)处于上述范围时,可防止在前一图像形成循环中作为非图像部的区域中形成的图像浓度的减小。
从更容易防止在前一图像形成循环中作为非图像部的区域中形成的图像浓度的减小的观点来看,游离量比(B/A)优选满足0.3≤B/A≤1.5,更优选满足0.32≤B/A≤1.2,还更优选满足0.35≤B/A≤1.0。
游离量比(B/A)是通过下述方法获得的值:测量经下述方法获得的脂肪酸金属盐颗粒的游离量和研磨剂颗粒的游离量,并将研磨剂颗粒的游离量B除以脂肪酸金属盐颗粒的游离量A。
脂肪酸金属盐颗粒的游离量和研磨剂颗粒的游离量是通过对色调剂进行游离处理获得的值,该游离处理通过施加超声波进行。具体而言,游离量是通过以下描述的方法获得的值。
脂肪酸金属盐颗粒的游离量包括在超声处理前(未处理)在色调剂中从色调剂颗粒游离的脂肪酸金属盐颗粒,和通过下文描述的超声游离处理而游离的脂肪酸金属盐颗粒。这在研磨剂颗粒的游离量的情况中也相同。
从更容易防止在前一图像形成循环中作为非图像部的区域中形成的图像浓度的减小的观点来看,脂肪酸金属盐颗粒的游离量A可以是3.0mg~20mg。出于相同的原因,研磨剂颗粒的游离量B可以是3.0mg~20mg。
脂肪酸金属盐颗粒的游离率可以是30%~小于90%(优选35%~小于90%,更优选35%~80%,还更优选40%~70%)。
当脂肪酸金属盐颗粒的游离率为30%以上时,容易防止图像保持体上图像部中存在的脂肪酸金属盐颗粒的量的过度增大。因此,容易防止图像保持体上的色调剂图像和转印介质(例如,中间转印带)之间的粘附性的减小(也就是,容易防止色调剂图像至转印介质的转印性的减小)。另外,容易防止在图像保持体的色调剂图像转印至转印介质上时缺陷转印的发生。结果,容易防止图像部的浓度减小。
当脂肪酸金属盐颗粒的游离率小于90%时,容易防止图像保持体上的非图像部中存在的脂肪酸金属盐颗粒的量的过度增大。因此,容易防止图像保持体上的非图像部存在的脂肪酸金属盐颗粒的量移动至转印介质上。因此,在对应于转印介质上的非图像部的区域中容易防止与色调剂图像的粘附性的减小。另外,在作为非图像部的区域中形成下一图像形成循环中作为图像部的图像的情况下,更容易防止在色调剂图像从图像保持体转印至转印介质上时色调剂图像的缺陷转印的发生。结果,更容易防止在前一图像形成循环中作为非图像部的区域中形成的图像浓度的减小。
脂肪酸金属盐颗粒的超声游离处理
将作为测量目标的2g色调剂添加并分散在40ml 0.2%表面活性剂(聚氧乙烯聚合度为10的聚氧乙烯(10)辛基苯基醚)的水溶液中。在分散后,使用超声均化器(US300T,Nissei Corporation制造)施加输出为20W且频率为20kHz的超声振动1分钟,以使外添剂与色调剂颗粒分离。随后,将分散液放入50ml的连接有沉降管的高速离心分离器(型号:M160IV,Sakuma Seisakusho制造)中,以在3,000rpm下通过沉降分离色调剂颗粒7分钟,使用孔径分别为5μm和0.22μm的膜过滤器(FHLP02500和GSEP047S0,Millipore Corporation制造)依次过滤上清液,并干燥滤液。通过重复上述操作获得干燥样品。使用压片机将3g所获得的干燥样品在10t/cm2的压力下形成为40mmφ丸粒,并定义为样品1(脂肪酸金属盐颗粒在超声游离处理后的样品)。
研磨剂颗粒的超声游离处理
将作为测量目标的2g色调剂添加并分散在40ml 0.2%表面活性剂(聚氧乙烯聚合度为10的聚氧乙烯(10)辛基苯基醚)的水溶液中,从而用水溶液润湿色调剂。在这种状态下,使用超声均化器(US300T,Nissei Corporation制造)施加输出为20W且频率为20kHz的超声振动1分钟,以使外添剂与色调剂颗粒分离。将多钨酸钠添加至该分散液中,并将所得材料的比重调节为1.5~2.0。随后,将该材料放入50ml的连接有沉降管的高速离心分离器(型号:M160IV,Sakuma Seisakusho制造)中,以在3,000rpm下进行离心分离7分钟。然后,将60mL纯净水添加至上层的色调剂中,以获得分散浆液,并进行抽滤(KIRIYAMA FUNNEL滤纸,5C号,60φm/m,Kiriyama Glass Co.制造)。将60mL纯净水添加至滤纸上残留的色调剂以获得分散浆液,并对分散浆液进行抽滤并洗涤。收集滤纸上残留的色调剂,并在40℃的恒温浴中干燥8小时。通过重复上述操作获得干燥样品。使用压片机将3g所获得的干燥样品在10t/cm2的压力下形成为40mmφ丸粒,并定义为样品2(研磨剂颗粒在超声游离处理后的样品)。
使用压片机将3g未经超声游离处理的色调剂在10t/cm2的压力下形成为40mmφ丸粒,并定义为未处理样品。
各游离量的测量
通过荧光X射线设备测量各个样品的金属元素含量。通过预先绘制的校准曲线获得来源于脂肪酸金属盐颗粒的金属元素含量和来源于研磨剂颗粒的金属元素含量。
随后,从所得的脂肪酸金属盐颗粒包含的金属含量的结果,通过下式(A)获得脂肪酸金属盐颗粒的游离量。
式(A):脂肪酸金属盐颗粒的游离量(A)=C01–C1
其中,C01表示未处理样品的脂肪酸金属盐颗粒的金属元素含量,且C1表示样品1的脂肪酸金属盐颗粒的金属元素含量。
从所得的研磨剂颗粒中包含的金属含量,通过下式(B)获得研磨剂颗粒的游离量。
式(B):研磨剂颗粒的游离量(B)=C02–C2
其中,C02表示未处理样品的研磨剂颗粒的金属元素含量,且C2表示样品2的研磨剂颗粒的金属元素含量。
通过下式(C)获得脂肪酸金属盐的游离率。
式(C):脂肪酸金属盐颗粒的游离率={(C01–C1)/C01}×100
其他外添剂
可以在色调剂中外部添加除脂肪酸金属盐颗粒以外的外添剂。该外添剂的实例包括无机颗粒。无机颗粒的实例包括SiO2、TiO2、CuO、SnO2、Fe2O3、BaO、CaO、K2O、Na2O、CaO·SiO2、Al2O3·2SiO2、BaSO4和MgSO4。
优选对用作外添剂的无机颗粒的表面进行疏水化处理。例如,疏水化处理通过将无机颗粒浸入疏水化处理剂中进行。疏水化处理剂不受特别限制,其实例包括硅烷偶联剂、硅油、钛酸盐偶联剂和铝偶联剂。这些疏水化处理剂可以单独使用,或者两种以上类型组合使用。
通常,例如,相对于100重量份无机颗粒,疏水化处理剂的量通常为1重量份~10重量份。
外添剂的实例还包括树脂颗粒(如聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)和三聚氰胺树脂等树脂颗粒)和清洁助剂(例如,氟聚合物颗粒)。
相对于色调剂颗粒,外添剂的外添量例如优选为0.01重量%~5重量%,且更优选为0.01重量%~约2.0重量%。
色调剂制备方法
下面将描述本示例性实施方式的色调剂制备方法。
本示例性实施方式的色调剂通过在制备色调剂颗粒之后将包含脂肪酸金属盐颗粒和研磨剂颗粒的外添剂经外部添加至色调剂颗粒而获得。
色调剂颗粒可以通过干法(例如,混炼粉碎法)和湿法(例如,凝集聚并法、悬浮聚合法和溶解悬浮法)中的任一种来制备。色调剂颗粒制备方法不限于这些方法,可以采用已知的制备方法。
其中,优选使用凝集聚并法获得色调剂颗粒。
具体而言,例如,在使用凝集聚并法制备色调剂颗粒的情况下,色调剂颗粒通过以下步骤制造:制备其中分散有作为粘合剂树脂的树脂颗粒的树脂颗粒分散液(树脂颗粒分散液制备步骤),使树脂颗粒分散液中(必要时在混合其他颗粒分散液之后的分散液中)的树脂颗粒(必要时,有其他颗粒)凝集而形成凝集颗粒(凝集颗粒形成步骤),和加热分散有凝集颗粒的凝集颗粒分散液以使凝集颗粒聚并由此形成色调剂颗粒(聚并步骤)。
特别是,在制备满足上述的防粘剂的偏心度B的分布特性的色调剂(色调剂颗粒)的情况中,色调剂颗粒优选通过下述凝集聚并法制得。
在下述凝集聚并法中,将描述获得还含有着色剂的色调剂(色调剂颗粒)的方法。不过,着色剂在必要时才包含在色调剂颗粒中。
具体而言,色调剂颗粒优选通过以下步骤制备:
制备分散液(分散液制备步骤);
通过混合其中分散有作为粘合剂树脂的第一树脂颗粒的第一树脂颗粒分散液与其中分散有着色剂的颗粒(下文还称为“着色剂颗粒”)的着色剂颗粒分散液而获得分散液,通过使该分散液中的颗粒凝集而形成第一凝集颗粒(第一凝集颗粒形成步骤);
在获得其中分散有第一凝集颗粒的第一凝集颗粒分散液后,继续向第一凝集颗粒分散液中添加其中分散有作为粘合剂树脂的第二树脂颗粒和防粘剂的颗粒(下文还称为“防粘剂颗粒”)的混合分散液,同时缓慢增大混合分散液中的防粘剂的浓度,以在第一凝集颗粒的表面上进一步凝集第二树脂颗粒和防粘剂颗粒,从而形成第二凝集颗粒(第二凝集颗粒形成步骤);
在获得其中分散有第二凝集颗粒的第二凝集颗粒分散液后,进一步混合第二凝集颗粒分散液与其中分散有作为粘合剂树脂的第三树脂颗粒的第三树脂颗粒分散液,以在第二凝集颗粒表面上进一步凝集第三树脂颗粒从而附着于其上,由此形成第三凝集颗粒(第三凝集颗粒形成步骤);和
加热其中分散有第三凝集颗粒的第三凝集颗粒分散液,从而使第三凝集颗粒聚并,由此形成色调剂颗粒(聚并步骤)。
色调剂颗粒制备方法不限于上述方法。例如,可以在通过混合树脂颗粒分散液与着色剂颗粒分散液而获得的混合分散液中使颗粒凝集。接下来,在凝集的过程中,向混合分散液中添加防粘剂颗粒分散液,同时缓慢增大添加速率或增大防粘剂颗粒的浓度,并使各颗粒的凝集进一步进行以形成凝集颗粒。可以通过凝集颗粒的聚并而形成色调剂颗粒。
下面,将详细描述各步骤。
制备分散液的步骤
首先,制备凝集聚并法中使用的分散液。具体而言,制备如下分散液:其中分散有作为粘合剂树脂的第一树脂颗粒的第一树脂颗粒分散液,其中分散有着色剂颗粒的着色剂颗粒分散液,其中分散有作为粘合剂树脂的第二树脂颗粒的第二树脂颗粒分散液,其中分散有作为粘合剂树脂的第三树脂颗粒的第三树脂颗粒分散液,和其中分散有防粘剂颗粒的防粘剂颗粒分散液。
在制备分散液的步骤中,将第一树脂颗粒、第二树脂颗粒和第三树脂颗粒称为“树脂颗粒”以便说明。
此处,树脂颗粒分散液例如用表面活性剂将树脂颗粒分散在分散介质中而制备。
用于树脂颗粒分散液中的分散介质的实例包括水性介质。
水性介质的实例包括如蒸馏水和离子交换水等水,和醇等。这些介质可以单独使用,或者两种以上类型组合使用。
表面活性剂的实例包括:阴离子表面活性剂,如硫酸盐、磺酸盐、磷酸盐和皂类表面活性剂;阳离子表面活性剂,如胺盐和季铵盐阳离子表面活性剂;和非离子表面活性剂,如聚乙二醇、烷基酚的氧化乙烯加合物和多元醇非离子表面活性剂。其中,特别优选的是阴离子表面活性剂和阳离子表面活性剂。非离子表面活性剂可以与阴离子表面活性剂或阳离子表面活性剂组合使用。
表面活性剂可以单独使用,或者两种以上类型组合使用。
关于树脂颗粒分散液,作为将树脂颗粒分散于分散介质中的方法,例如,可以举出例如使用旋转剪切型均化器或者具有介质的球磨机、砂磨机或戴诺磨的常规分散法。取决于树脂颗粒的种类,可以例如通过转相乳化法将树脂颗粒分散在树脂颗粒分散液中。
转相乳化法包括:将要分散的树脂溶解在能够溶解该树脂的疏水性有机溶剂中;通过向有机连续相(O相)添加碱进行中和;通过添加水性介质(W相)以将树脂由W/O转化为O/W(所谓的转相)以形成非连续相,以使树脂以颗粒状分散在水性介质中。
分散在树脂颗粒分散液中的树脂颗粒的体积平均粒径例如优选为0.01μm~1μm,更优选为0.08μm~0.8μm,还更优选为0.1μm~0.6μm。
关于树脂颗粒的体积平均粒径,相对于使用通过激光衍射型粒径分布测量装置(如LA-700,由Horiba,Ltd.制造)测量获得的粒径分布划分的粒径范围(区段)从最小直径侧起绘制体积累积分布,并将累积百分比变为总颗粒的50%时的粒径测量为体积平均粒径D50v。其他分散液中颗粒的体积平均粒径也以同样的方式测量。
例如,包含于树脂颗粒分散液中的树脂颗粒的含量优选为5重量%~50重量%,且更优选为10重量%~40重量%。
例如,可以以与树脂颗粒分散液的情况中相同的方式,制备着色剂颗粒分散液和防粘剂颗粒分散液。也就是,在体积平均粒径、分散介质、分散方法和颗粒含量方面,树脂颗粒分散液中的颗粒与着色剂颗粒分散液中分散的着色剂颗粒和防粘剂分颗粒散体中分散的防粘剂颗粒相同。
第一凝集颗粒形成步骤
接下来,将第一树脂颗粒分散液与着色剂颗粒分散液混合在一起。
在该混合分散液中,第一树脂颗粒和着色剂颗粒异质凝集而形成包含第一树脂颗粒和着色剂颗粒的第一凝集颗粒。
具体而言,例如,将凝集剂添加至混合分散液,并将混合分散液的pH调节至酸性(例如,pH为2~5)。必要时,添加分散稳定剂。随后,将混合分散液在树脂颗粒的玻璃化转变温度(具体而言,例如,从比第一树脂颗粒的玻璃化转变温度低30℃的温度至比玻璃化转变温度低10℃的温度)加热以使分散于混合分散液中的颗粒凝集,由此形成第一凝集颗粒。
在第一凝集颗粒形成步骤中,例如,可以在使用旋转剪切型均化器搅拌混合分散液下于室温(例如,25℃)添加凝集剂,并将混合分散液的pH调节至酸性(例如,pH为2~5),可以在必要时添加分散稳定剂,随后可进行加热。
凝集剂的实例包括极性与添加至混合分散液的用作分散剂的表面活性剂的极性相反的表面活性剂,例如无机金属盐和二价以上金属络合物。特别是,在使用金属络合物作为凝集剂的情况下,表面活性剂的使用量降低,并且改善了充电特性。
必要时,可以使用与凝集剂的金属离子形成络合物或类似键的添加剂。作为该添加剂,优选使用螯合剂。
无机金属盐的实例包括:金属盐,如氯化钙、硝酸钙、氯化钡、氯化镁、氯化锌、氯化铝和硫酸铝;和无机金属盐聚合物,如聚氯化铝、聚氢氧化铝和多硫化钙。
可以使用水溶性螯合剂作为螯合剂。螯合剂的实例包括:羟基羧酸,如酒石酸、柠檬酸和葡糖酸;亚氨基二乙酸(IDA);次氮基三乙酸(NTA);和乙二胺四乙酸(EDTA)。
相对于100重量份第一树脂颗粒,螯合剂的添加量例如优选为0.01重量份~5.0重量份,且更优选为0.1重量份至小于3.0重量份。
第二凝集颗粒形成步骤
接下来,在获得其中分散有第一凝集颗粒的第一凝集颗粒分散液后,将其中分散有第二树脂颗粒和防粘剂颗粒的混合分散液继续添加至第一凝集颗粒分散液中,同时缓慢增大混合分散液中防粘剂颗粒的浓度。
第二树脂颗粒可以与第一树脂颗粒是相同类型或不同类型。
第二树脂颗粒和防粘剂颗粒在其中分散有第一凝集颗粒、第二树脂颗粒和防粘剂颗粒的分散液中在第一凝集颗粒表面上凝集。具体而言,例如,在第一凝集颗粒形成步骤中,当第一凝集颗粒达到目标粒径时,将其中分散有第二树脂颗粒和防粘剂颗粒的混合分散液添加到第一凝集颗粒分散液中,同时缓慢增大防粘剂颗粒的浓度,并且将该分散液在等于或低于第二树脂颗粒的玻璃化转变温度的温度下加热。
通过该步骤形成凝集颗粒,其中第二树脂颗粒和防粘剂颗粒粘附在第一凝集颗粒的表面上。也就是说,形成了其中第二树脂颗粒和防粘剂颗粒的凝集体粘附在第一凝集颗粒表面上的第二凝集颗粒。此时,由于将其中分散有第二树脂颗粒和防粘剂颗粒的混合分散液继续添加至第一凝集颗粒分散液,同时缓慢增大防粘剂颗粒的浓度,因而第二树脂颗粒和防粘剂颗粒的凝集体粘附在第一凝集颗粒的表面上,使得防粘剂颗粒的浓度(存在率)在颗粒的径向上向外缓慢增大。
此处,优选使用自动进料添加法作为添加混合分散液的添加方法。使用该自动进料添加方法,可以向第一凝集颗粒分散液中添加混合分散液,同时缓慢增大混合分散液中的防粘剂颗粒的浓度。
下面,将参照附图描述使用自动进料添加方法添加混合分散液的方法。
图3显示了自动进料添加方法中使用的装置。在图3中,附图标记311表示第一凝集颗粒分散液,附图标记312表示第二树脂颗粒分散液,附图标记313表示防粘剂颗粒分散液。
图3中显示的装置具有:容纳其中分散有第一分散颗粒的第一分散颗粒分散液的第一收容槽321,容纳其中分散有第二树脂颗粒的第二树脂颗粒分散液的第二收容槽322,和容纳其中分散有防粘剂颗粒的防粘剂颗粒分散液的第三收容槽323。
第一收容槽321和第二收容槽322通过第一液体供给管331连接。第一液体供给泵341存在于第一液体供给管331路径中间。通过驱动第一液体供给泵341,通过第一液体供给管331将第二收容槽322中包含的分散液供给至第一收容槽321中容纳的分散液。
第一搅拌器351设置在第一收容槽321中。通过驱动第一搅拌器351,在将第二收容槽322中容纳的分散液供给至第一收容槽321中容纳的分散液时,搅拌并混合第一收容槽321中的分散液。
第二收容槽322和第三收容槽323通过第二液体供给管332连接。第二液体供给泵342存在于第二液体供给管332路径中间。通过驱动第二液体供给泵342,通过第二液体供给管332将第三收容槽323中包含的分散液供给至第二收容槽322中容纳的分散液。
第二搅拌器352设置在第二收容槽322中。通过驱动第二搅拌器352,在将第三收容槽323中容纳的分散液供给至第二收容槽322中容纳的分散液时,搅拌并混合第二收容槽322中的分散液。
在图3所示的装置中,首先,在第一收容槽321中进行第一凝集颗粒形成步骤,以制备第一凝集颗粒分散液,并将第一凝集颗粒分散液容纳在第一收容槽321中。第一凝集颗粒形成步骤可以在另一槽中进行来制备第一凝集颗粒分散液,并可以将第一凝集颗粒分散液容纳在第一收容槽321中。
在此状态下,驱动第一液体供给泵341和第二液体供给泵342。通过此种驱动,将第二收容槽322中容纳的第二树脂颗粒分散液供给至第一收容槽321中容纳的第一凝集颗粒分散液中。另外,通过驱动第一搅拌器351,在第一收容槽321中搅拌并混合分散液。
将第三收容槽323中容纳的防粘剂颗粒分散液供给至第二收容槽322中容纳的第二树脂颗粒分散液。另外,通过驱动第二搅拌器352,在第二收容槽322中搅拌并混合分散液。
此时,将防粘剂颗粒分散液继续供给至第二收容槽322中容纳的第二树脂颗粒分散液,并缓慢增大防粘剂颗粒的浓度。因此,在第二收容槽322中,容纳其中分散有第二树脂颗粒和防粘剂颗粒的混合分散液,并将该混合分散液供给至第一收容槽321中容纳的第一凝集颗粒分散液中。连续进行混合分散液的供给,同时增大混合分散液中的防粘剂颗粒分散液的浓度。
使用自动进料添加法,可以向第一凝集颗粒分散液中添加其中分散有第二树脂颗粒和防粘剂颗粒的混合分散液,同时缓慢增大防粘剂颗粒的浓度。
在自动进料添加法中,通过调节第二收容槽322和第三收容槽323中容纳的分散液的液体供给开始时间和液体供给速率,来调节色调剂的防粘剂域的分布特性。另外,在自动进料添加法中,还通过在第二收容槽322和第三收容槽323中容纳的分散液的供给中调节液体供给速率,来调节色调剂的防粘剂域的分布特性。
具体而言,例如,根据防粘剂颗粒分散液从第三收容槽323向第二收容槽322的供给结束的时刻调节防粘剂域的偏心度B的分布中的最频值。更具体而言,例如,当防粘剂颗粒分散液从第三收容槽323向第二收容槽322的供给在从第二收容槽322向第一收容槽321的供给结束之前结束时,第二收容槽322中混合分散液中的防粘剂颗粒的浓度在该时刻后不会增大。因此,可以减小防粘剂域的偏心度B的分布中的最频值。
防粘剂域的偏心度B的分布的偏度根据第二收容槽322和第三收容槽323的分散液的液体供给时间和分散液从第二收容槽322至第一收容槽321的液体供给速率来调节。更具体而言,例如,当通过加快第三收容槽323的防粘剂颗粒分散液的液体供给开始时间和第二收容槽322的分散液的液体供给开始时间来降低第二收容槽322的分散液的液体供给速率时,防粘剂颗粒从颗粒的内侧至要形成的凝集颗粒的外部排列。由此,防粘剂域的偏心度B的分布的偏度增大。
上述自动进料添加法不限于以上方法。例如,可以采用各种方法,例如:1)分别提供容纳第二树脂颗粒分散液的收容槽和容纳其中分散有第二树脂颗粒和防粘剂颗粒的混合分散液的收容槽,并将各个分散液从各收容槽供给至第一收容槽321,同时改变液体供给速率的方法;和2)分别提供容纳防粘剂颗粒分散液的收容槽和容纳其中分散有第二树脂颗粒和防粘剂颗粒的混合分散液的收容槽,并将各个分散液从各收容槽供给至第一收容槽321,同时改变液体供给速率的方法。
由此,获得第二凝集颗粒,其中第二树脂颗粒和防粘剂颗粒凝集在第一凝集颗粒的表面上从而附着于其上。
第三凝集颗粒形成步骤
接下来,在获得其中分散有第二凝集颗粒的第二凝集颗粒分散液后,将第二凝集颗粒分散液进一步与其中分散有作为粘合剂树脂的第三树脂颗粒的第三树脂颗粒分散液混合。
第三树脂颗粒可以与第一或第二树脂颗粒是相同类型或不同类型。
在其中分散有第二凝集颗粒和第三凝集颗粒的分散液中,第三凝集颗粒将凝集在第二凝集颗粒表面上。具体而言,例如,在第二凝集颗粒形成步骤中,当第二凝集颗粒达到目标粒径时,将第三树脂颗粒分散液添加至第二凝集颗粒分散液中,并将该分散液在等于或低于第三树脂颗粒的玻璃化转变温度的温度下加热。
通过将分散液的pH从例如约6.5调节至8.5来使凝集的进行停止。
聚并步骤
接下来,通过将其中分散有第三凝集颗粒的第三凝集颗粒分散液在等于或高于第一、第二和第三树脂颗粒的玻璃化转变温度的温度(例如,比第一、第二和第三树脂颗粒的玻璃化转变温度高10℃~30℃的温度)下加热,以使第三凝集颗粒聚并并形成色调剂颗粒。
通过上述步骤获得色调剂颗粒。
由于上述步骤,在所得色调剂颗粒(色调剂)中防粘剂域的偏心度B的分布特性处于上述范围内。
此处,在聚并步骤结束之后,对形成于溶液中的色调剂颗粒进行公知的洗涤步骤、固液分离步骤和干燥步骤,由此获得干燥的色调剂颗粒。
考虑到充电性,在洗涤步骤中,优选进行通过使用离子交换水的充分置换洗涤。此外,固液分离步骤没有特别限制,不过考虑到生产率,可以优选进行抽滤或压滤等。此外,干燥步骤的方法没有特别限制,不过考虑到生产率,可以优选进行冷冻干燥、闪速喷射干燥、流化干燥或振动式流化干燥等。
接下来,将描述制备具有包含脲改性聚酯树脂的色调剂颗粒的色调剂的情况。
包含脲改性聚酯树脂作为粘合剂树脂的色调剂颗粒优选通过以下溶解悬浮法获得。现将示出获得包含未改性聚酯树脂和脲改性聚酯树脂作为粘合剂树脂的色调剂颗粒的方法。不过,色调剂颗粒可以仅包含脲改性聚酯树脂作为粘合剂树脂。
油相液体制备步骤
制备如下的油相液体,其中包含未改性聚酯树脂、具有异氰酸酯基的聚酯预聚物、胺化合物、光亮性颜料和防粘剂的色调剂颗粒材料溶解或分散在有机溶剂中(油相液体制备步骤)。该油相液体制备步骤是通过将色调剂颗粒材料溶解或分散在有机溶剂中而获得色调剂材料的混合液的步骤。
油相液体的制备方法的实例包括:1)包括将色调剂材料共同溶解或分散在有机溶剂中的制备方法;2)包括预先混炼色调剂材料并将混炼材料溶解或分散在有机溶剂中的制备方法;3)包括使未改性聚酯树脂、具有异氰酸酯基的聚酯预聚物和胺化合物溶解在有机溶剂中并反应,并将光亮性颜料和防粘剂分散在有机溶剂中的制备方法;4)包括将光亮性颜料和防粘剂分散在有机溶剂中,使未改性聚酯树脂、具有异氰酸酯基的聚酯预聚物和胺化合物溶解在有机溶剂中的制备方法;5)包括将具有异氰酸酯基的聚酯预聚物和胺化合物以外的色调剂颗粒材料(未改性聚酯树脂、光亮性颜料和防粘剂)溶解或分散在有机溶剂中,并将具有异氰酸酯基的聚酯预聚物和胺化合物溶解在有机溶剂中的制备方法;和6)包括将具有异氰酸酯基的聚酯预聚物和胺化合物以外的色调剂颗粒材料(未改性聚酯树脂、光亮性颜料和防粘剂)溶解或分散在有机溶剂中,并将具有异氰酸酯基的聚酯预聚物或胺化合物溶解在有机溶剂中的制备方法。油相液体制备方法不限于此。
油相液体的有机溶剂的实例包括:酯类溶剂,如乙酸甲酯和乙酸乙酯;酮类溶剂,如甲基乙基酮和甲基异丁基酮;脂肪族烃类溶剂,如己烷和环己烷;和卤代烃类溶剂,如二氯甲烷、氯仿和三氯乙烷。这些有机溶剂可溶解粘合剂树脂。其在水中的溶解比为约0重量%~30重量%,并且其沸点优选为100℃以下。在这些有机溶剂中,优选乙酸乙酯。
悬浮液制备步骤
接下来,通过将所得的油相液体分散在水相液体中而制备悬浮液(悬浮液制备步骤)。
在制备悬浮液的同时使具有异氰酸酯基的聚酯预聚物和胺化合物反应。由于该反应形成脲改性聚酯树脂。该反应与分子链的交联反应和伸长反应的至少一种相关联。具有异氰酸酯基的聚酯预聚物和胺化合物之间的反应还可以与下述的有机溶剂除去步骤一起进行。
此处,反应条件根据聚酯预聚物的异氰酸酯基结构和与胺化合物的反应性而选择。例如,反应时间优选为10分钟~40小时,更优选为2小时~24小时。反应温度优选为0℃~150℃,更优选为40℃~98℃。为了形成脲改性聚酯树脂,必要时可以使用已知的催化剂(月桂酸二丁基锡、月桂酸二辛基锡等)。也就是说,可以在油相液体或悬浮液中添加催化剂。
作为水相液体,可举出将诸如有机颗粒分散剂或无机颗粒分散剂等颗粒分散剂分散在水性溶剂中的水相液体。作为水相液体,还可举出在颗粒分散剂分散在水性溶剂中时将聚合物分散剂溶解在水性溶剂中的水相液体。可以在水相液体中添加诸如表面活性剂等已知添加剂。
水性溶剂的实例包括水(如通常为离子交换水、蒸馏水和纯净水)。除了水,水性溶剂还可以含有有机溶剂,如醇(甲醇、异丙醇、乙二醇等)、二甲基甲酰胺、四氢呋喃、溶纤剂(甲基溶纤剂等)和低级酮(丙酮、甲基乙基酮等)。
可举出亲水性有机颗粒分散剂作为有机颗粒分散剂。有机颗粒分散剂的实例包括:聚(甲基)丙烯酸烷基酯树脂(如聚甲基丙烯酸甲酯)、聚苯乙烯树脂和聚(苯乙烯-丙烯腈)树脂的颗粒。有机颗粒分散剂的实例还包括苯乙烯-丙烯酸类树脂的颗粒。
可举出亲水性无机颗粒分散剂作为无机颗粒分散剂。无机颗粒分散剂的具体实例包括以下颗粒:二氧化硅、氧化铝、二氧化钛、碳酸钙、碳酸镁、磷酸三钙、粘土、硅藻土和膨润土,并且优选的是碳酸钙颗粒。无机颗粒分散剂可以单独使用,或者两种以上类型组合使用。
颗粒分散剂可以用具有羧基的聚合物进行表面处理。
作为具有羧基的聚合物,可举出α,β-单烯键式不饱和羧酸酯与选自通过用碱金属、碱土金属、铵和胺等中和α,β-单烯键式不饱和羧酸或α,β-单烯键式不饱和羧酸的羧基而获得的盐(碱金属盐、碱土金属盐、铵盐和胺盐等)中的至少一种的共聚物。作为具有羧基的聚合物,还可举出通过用碱金属、碱土金属、铵和胺等中和α,β-单烯键式不饱和羧酸和α,β-单烯键式不饱和羧酸酯的共聚物的羧基而获得的盐(碱金属盐、碱土金属盐、铵盐和胺盐等)。具有羧基的聚合物可以单独使用,或两种以上类型组合使用。
α,β-单烯键式不饱和羧酸的代表性实例包括:α,β-不饱和单羧酸(丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆酸等)和α,β-不饱和二羧酸(马来酸、富马酸、衣康酸等)。α,β-单烯键式不饱和羧酸酯的代表性实例包括:(甲基)丙烯酸的烷基酯、具有烷氧基的(甲基)丙烯酸酯、具有环己基的(甲基)丙烯酸酯、具有羟基的(甲基)丙烯酸酯和聚亚烷基二醇单(甲基)丙烯酸酯。
可举出亲水性聚合物分散剂作为聚合物分散剂。聚合物分散剂的具体实例包括具有羧基但不具有亲油基(羟基丙氧基、甲氧基等)的聚合物分散剂(水溶性纤维素醚,如羧甲基纤维素和羧乙基纤维素)。
溶剂除去步骤
接下来,通过从所得悬浮液中除去有机溶剂而获得色调剂颗粒分散液(溶剂除去步骤)。在该溶剂除去步骤中,将悬浮液中分散的水相液体的液滴中包含的有机溶剂除去以获得色调剂颗粒。从悬浮液中除去有机溶剂的过程可以在悬浮液制备步骤后即刻进行。在悬浮液制备步骤结束起1分钟以上之后,可以除去有机溶剂。
在溶剂除去步骤中,有机溶剂可通过在0℃~100℃的温度下冷却或加热所得悬浮液来从悬浮液中除去。
具体的有机溶剂的除去方法如下。
(1)通过向悬浮液吹送气体而使悬浮液的液体表面上的气相强制更新的方法。在这种情况中,气体可以吹入悬浮液中。
(2)降低压力的方法。在这种情况中,可通过气体填充而使悬浮液的液体表面上的气相强制更新,或可将气体吹入悬浮液中。
通过以上步骤获得色调剂颗粒。
此处,在溶剂除去步骤结束之后,对形成于色调剂颗粒分散液中的色调剂颗粒进行公知的洗涤步骤、固液分离步骤和干燥步骤,由此获得干燥的色调剂颗粒。
考虑到充电性,在洗涤步骤中,优选进行通过使用离子交换水的充分置换洗涤。
固液分离步骤没有特别限制,不过考虑到生产率,可以优选进行抽滤或压滤等。此外,干燥步骤的方法也没有特别限制,不过考虑到生产率,可以优选进行冷冻干燥、闪速喷射干燥、流化干燥或振动式流化干燥等。
本示例性实施方式的色调剂通过将外添剂添加到已经获得的干燥色调剂颗粒并将其混合而制得。
将色调剂颗粒与外添剂混合的方法没有特别限制,只要可获得本示例性实施方式的色调剂即可。
不过,例如,当色调剂颗粒与同时包含脂肪酸金属盐颗粒和研磨剂颗粒的外添剂混合时,研磨剂颗粒具有较高比重,由此脂肪酸金属盐颗粒与色调剂颗粒之间的附着可能因研磨剂颗粒而过强。
因此,例如,色调剂颗粒优选与包含脂肪酸金属盐颗粒和研磨剂颗粒的外添剂通过以下说明中举出的方法进行混合。当色调剂颗粒与包含脂肪酸金属盐颗粒和研磨剂颗粒的外添剂通过此种方法进行混合时,容易获得满足研磨剂颗粒的游离量与脂肪酸金属盐颗粒的游离量的上述比例的色调剂。
具体而言,首先,通过使用混合器(V型混合器、亨舍尔混合器和混合器)混合色调剂颗粒、脂肪酸金属盐颗粒和其他添加剂获得混合物。该混合物使用风力分级器(如HI-BOLTER)进行筛分,然后,筛分后的混合物通过收集器(如CYCLONE)收集。当筛分后的混合物通过收集器进行收集时,添加研磨剂颗粒以获得具有色调剂颗粒和包含脂肪酸金属盐颗粒和研磨剂颗粒的外添剂的色调剂。
研磨剂颗粒的游离量与脂肪酸金属盐颗粒的游离量之比的调节方法的实例包括:改变从向收集器中添加研磨剂颗粒至开始收集器的停止操作的时长的方法。
静电荷图像显影剂
本示例性实施方式的静电荷图像显影剂至少包含本示例性实施方式的色调剂。
本示例性实施方式的静电荷图像显影剂可以是仅包含本示例性实施方式的色调剂的单组分显影剂,也可以是通过混合色调剂和载体而获得的双组分显影剂。
载体没有具体限制,可以使用公知的载体。载体的实例包括由磁性颗粒制成的芯材的表面被覆有被覆层树脂的被覆型载体;磁性颗粒分散并混合在基质树脂中的磁性颗粒分散型载体;和磁性颗粒用树脂浸渍的树脂浸渍型载体。
磁性颗粒分散型载体和树脂浸渍型载体可以是载体的构成颗粒为芯材并被覆有被覆树脂的载体。
磁性颗粒的实例包括磁性金属,如氧化铁、镍或钴;以及磁性氧化物,如铁氧体和磁铁矿。
被覆树脂和基质树脂的实例包括聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚乙酸乙烯酯、聚乙烯醇、聚乙烯缩丁醛、聚氯乙烯、聚乙烯基醚、聚乙烯基酮、氯乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、苯乙烯-丙烯酸共聚物、含有有机硅氧烷键的纯硅酮树脂或其改性产物、氟树脂、聚酯、聚碳酸酯、酚醛树脂和环氧树脂。
被覆树脂和基质树脂可以包含如导电颗粒等其他添加剂。
导电颗粒的实例包括金、银或铜等金属、炭黑、二氧化钛、氧化锌、氧化锡、氧化钡、硼酸铝或钛酸钾的颗粒。
此处,为了用被覆树脂被覆芯材的表面,可以使用下述方法:利用被覆层形成用溶液(在合适的溶剂中溶解有被覆树脂和必要时的各种添加剂)的被覆方法。所述溶剂没有具体限制,可以根据待用的被覆树脂和涂布适用性来选择。
树脂被覆方法的具体实例包括:浸渍法(将芯材浸渍在被覆层形成用溶液中)、喷雾法(将被覆层形成用溶液喷至芯材的表面)、流化床法(通过用流动空气使芯材悬浮的状态下喷射被覆层形成用溶液)、混炼涂布机法(使载体的芯材与被覆层形成用溶液在混炼涂布机中相互混合并除去溶剂)。
在双组分显影剂中,色调剂与载体的混合比(重量比)优选为1:100~30:100(色调剂:载体),更优选为3:100~20:100。
图像形成装置和形成图像的方法
现将描述本示例性实施方式的图像形成装置和图像形成方法。
本示例性实施方式的图像形成装置设置有:图像保持体,对所述图像保持体的表面充电的充电单元,在所述图像保持体的充电表面形成静电荷图像的静电荷图像形成单元;容纳有静电荷图像显影剂并使用静电荷图像显影剂将图像保持体表面上形成的静电荷图像显影从而形成色调剂图像的显影单元;将图像保持体表面上形成的色调剂图像转印至记录介质表面的转印单元;具有清洁所述图像保持体表面的清洁刮板的清洁单元;和使转印至记录介质表面的色调剂图像定影的定影单元。作为静电荷图像显影剂,采用本示例性实施方式的静电荷图像显影剂。
在本示例性实施方式的图像形成装置中,图像形成方法(本示例性实施方式的图像形成方法)包括以下步骤:对图像保持体的表面充电;在图像保持体的充电表面上形成静电荷图像;使用本示例性实施方式的静电荷图像显影剂将图像保持体表面上形成的静电荷图像显影从而形成色调剂图像;将图像保持体表面上形成的色调剂图像转印至记录介质表面;使用清洁刮板清洁图像保持体的表面;和使转印至记录介质表面的色调剂图像定影。
作为本示例性实施方式的图像形成装置,可以使用已知图像形成装置,如直接转印型装置,所述装置将形成于图像保持体表面上的色调剂图像直接转印至记录介质上;中间转印型装置,所述装置将形成于图像保持体表面上的色调剂图像一次转印至中间转印体表面上,并将转印至中间转印体表面上的色调剂图像二次转印至记录介质的表面上;或设置有擦除单元的装置,所述擦除单元在色调剂图像转印后且充电前使用擦除光照射图像保持体表面以进行擦除。
在中间转印型装置的情形中,例如,转印单元被配置为具有:例如,中间转印体,其具有待转印色调剂图像的表面;一次转印单元,其将形成于图像保持体表面上的色调剂图像一次转印至中间转印体的表面上;和二次转印单元,其将转印至中间转印体表面上的色调剂图像二次转印至记录介质的表面上。
在本示例性实施方式的图像形成装置中,例如,包括显影单元的部分可以具有可在图像形成装置上装卸的盒结构(处理盒)。作为处理盒,例如,优选使用的是设置有容纳有本示例性实施方式的静电荷图像显影剂的显影单元的处理盒。
下面,将示出本示例性实施方式的图像形成装置的一个实例。但是,图像形成装置并不限于此。将描述附图中所示的主要部分,而省略对于其他部分的描述。
图1是本示例性实施方式的图像形成装置的构造图。
图1所示的图像形成装置设置有分别基于分色图像数据输出黄色(Y)、品红色(M)、青色(C)和黑色(K)图像的第一至第四电子照相图像形成单元(图像形成单元)10Y、10M、10C和10K。这些图像形成单元(下文中,可简称为“单元”)10Y、10M、10C和10K在水平方向以预定的间隔并列排布。这些单元10Y、10M、10C和10K可以是可在图像形成装置上装卸的处理盒。
图中在各单元10Y、10M、10C和10K的上方安装有中间转印带20作为中间转印体延伸通过各单元。中间转印带20卷绕在与中间转印带20内表面接触的驱动辊22和支持辊24上,驱动辊22和支持辊24在附图中的左侧和右侧彼此分开,并沿从第一单元10Y向第四单元10K的方向行进。支持辊24通过弹簧等(未示出)沿与驱动辊22分离的方向加压,并对卷绕在上述两个辊上的中间转印带20施加张力。此外,在中间转印带20的位于图像保持体侧的表面上,设置与驱动辊22相对的中间转印体清洁装置30。
分别容纳于色调剂盒8Y、8M、8C和8K中的包括四种颜色的色调剂(即黄色色调剂、品红色色调剂、青色色调剂和黑色色调剂)供给至上述单元10Y、10M、10C和10K的显影装置(显影单元)4Y、4M、4C和4K。
第一至第四单元10Y、10M、10C和10K具有相同的构造。此处,将以设置在中间转印带行进方向上游侧以形成黄色图像的第一单元10Y作为代表描述。与第一单元10Y相同的部件将由用代替黄色(Y)而附加的品红色(M)、青色(C)和黑色(K)的附图标记表示,并将省略对于第二至第四单元10M、10C和10K的描述。
第一单元10Y包括充当图像保持体的感光体1Y。在感光体1Y周围依次配置有:充电辊(充电单元的实例)2Y,其将感光体1Y的表面充电至预定电位;曝光装置(静电荷图像形成单元的实例)3,其基于分色图像信号利用激光束3Y将经充电的表面曝光以形成静电荷图像;显影装置(显影单元的实例)4Y,其将带电的色调剂供给至静电荷图像以使静电荷图像显影;一次转印辊(一次转印单元的实例)5Y,其将显影的色调剂图像转印至中间转印带20上;和具有清洁刮板6Y-1的感光体清洁装置(清洁单元的实例)6Y,其除去一次转印后残留在感光体1Y表面上的色调剂。
一次转印辊5Y设置在中间转印带20内侧从而设置在与感光体1Y相对的位置。此外,将施加一次转印偏压的偏压电源(未示出)分别连接于一次转印辊5Y、5M、5C和5K。各偏压电源在控制器(未示出)控制下改变供给至各一次转印辊的一次转印偏压。
下面描述第一单元10Y中形成黄色图像的操作。
首先,在操作之前,先通过充电辊2Y将感光体1Y的表面充电至-600V~-800V的电位。
感光体1Y通过在导电性基材(例如,20℃时的体积电阻率:1×10-6Ωcm以下)上层积感光层而形成。通常,该感光层具有高电阻(与普通树脂相似的电阻),但具有在施加激光束3Y时由激光束照射的部分的比电阻改变的性质。因此,根据从控制器(未示出)送出的黄色图像数据,通过曝光装置3,激光束3Y输出至感光体1Y的充电表面。激光束3Y施加在感光体1Y的表面上的感光层,由此在感光体1Y的表面上形成具有黄色图像图案的静电荷图像。
静电荷图像是通过充电形成在感光体1Y表面上的图像,并且是所谓的负潜像,即通过将激光束3Y施加至感光层从而使照射的部分的比电阻降低从而使电荷在感光体1Y的表面上流动同时使电荷停留在未施加激光束3Y的部分而形成。
伴随着感光体1Y的行进,形成于感光体1Y上的静电荷图像将旋转至预定的显影位置。在该显影位置,通过显影装置4Y使感光体1Y上的静电荷图像可视化(显影)为色调剂图像。
显影装置4Y容纳有例如至少含有黄色色调剂和载体的静电荷图像显影剂。黄色色调剂在显影装置4Y中通过搅拌而摩擦带电,从而具有与感光体1Y上的电荷相同极性(负极性)的电荷,并由此保持在显影剂辊(作为显影剂保持体的实例)上。当使感光体1Y的表面通过显影装置4Y时,黄色色调剂静电附着于感光体1Y表面上的擦除潜像部分,由此用黄色色调剂使潜像显影。接下来,其上形成有黄色色调剂图像的感光体1Y以预定速率行进,将感光体1Y上显影的色调剂图像输送至预定的一次转印位置。
当感光体1Y上的黄色色调剂图像输送至一次转印位置时,对一次转印辊5Y施加一次转印偏压,由感光体1Y指向一次转印辊5Y的静电力作用于色调剂图像上,并将感光体1Y上的色调剂图像转印至中间转印带20上。此时施加的转印偏压具有与色调剂极性(-)相反的极性(+),并由第一单元10Y的控制器(未示出)控制为+10μA。
另一方面,通过感光体清洁装置6Y的清洁刮板6Y-1除去残留在感光体1Y上的色调剂并将其收集。
还与第一单元的情况相同的方式控制施加于第二单元10M和后续单元的一次转印辊5M、5C和5K的一次转印偏压。
以此方式,在第一单元10Y中已经转印有黄色色调剂图像的中间转印带20依次输送通过第二至第四单元10M、10C和10K,并使各颜色的色调剂图像以叠加方式多次转印。
通过第一至第四单元而多次转印上四种色调剂图像的中间转印带20到达二次转印部分,所述二次转印部分由中间转印带20、与中间转印带内表面接触的支持辊24和位于中间转印带20的图像保持表面侧上的二次转印辊(二次转印单元的实例)26构成。同时,通过供纸机构,在预定时机,将记录纸P(记录介质的实例)供给至彼此压力接触的二次转印辊26与中间转印带20之间的间隙,并对支持辊24施加二次转印偏压。此时施加的转印偏压具有与色调剂的极性(-)相同的极性(-),并且从中间转印带20指向记录纸P的静电力作用在色调剂图像上,由此将中间转印带20上的色调剂图像转印至记录纸P上。在此情形中,二次转印偏压根据通过检测二次转印部分的电阻的电阻检测器(未示出)所检测的电阻而确定,并且是电压受控的。
之后,将记录纸P送至定影装置(定影单元的实例)28中的一对定影辊之间的压力接触部分(辊隙部分),将色调剂图像定影至记录纸P上,由此形成定影图像。
其上要转印色调剂图像的记录纸P的实例包括用于电子照相复印机和打印机等的普通纸。作为记录介质,除了记录纸P以外,可以举出OHP纸等。
记录纸P的表面优选是光滑的,从而进一步改善定影后图像表面的光滑度。例如,优选使用通过用树脂等涂布普通纸的表面而获得的涂布纸、用于打印的美术纸等。
将已结束彩色图像的定影的记录纸P向排出部排出,由此一系列彩色图像形成操作结束。
处理盒和色调剂盒
下面将描述本示例性实施方式的处理盒。
本示例性实施方式的处理盒设置有显影单元并且可在图像形成装置上装卸,所述显影单元容纳本示例性实施方式的静电荷图像显影剂,并使用静电荷图像显影剂使形成于图像保持体表面上的静电荷图像显影从而形成色调剂图像。
本示例性实施方式的处理盒并不限于上述构造,可以被配置为包括显影装置以及必要时的选自如图像保持体、充电单元、静电荷图像形成单元和转印单元等其他单元中的至少一种。
下面,将显示本示例性实施方式的处理盒的一个实例。不过,处理盒并不限于此。将描述附图中所示的主要部分,而省略其他部分的描述。
图2是本示例性实施方式的处理盒的构造图。
图2所示的处理盒200被形成为具有以下构造的处理盒:其中,感光体107(图像保持体的实例)、设置在感光体107周围的充电辊108(充电单元的实例)、显影装置111(显影单元的实例)和具有清洁刮板113-1的感光体清洁装置113(清洁单元的实例)由例如设置有安装轨116和曝光用开口118的壳体117一体化结合并保持。
图2中,附图标记109表示曝光装置(静电荷图像形成单元的实例),附图标记112表示转印装置(转印单元的实例),附图标记115表示定影装置(定影单元的实例),且附图标记300表示记录纸(记录介质的实例)。
接下来,将描述本示例性实施方式的色调剂盒。
本示例性实施方式的色调剂盒是容纳本示例性实施方式的色调剂并可在图像形成装置上装卸的色调剂盒。色调剂盒可以包括容纳色调剂的容器。色调剂盒容纳用于供给至设置于图像形成装置中的显影单元的补充用色调剂。
图1所示的图像形成装置具有下述构造,其中色调剂盒8Y、8M、8C和8K可在其上装卸,并且显影装置4Y、4M、4C和4K通过色调剂供给管(未示出)分别与对应于各显影装置(颜色)的色调剂盒相连。此外,在容纳于色调剂盒中的色调剂快用完的情况下,可以更换色调剂盒。
实施例
下面将使用实施例和比较例更详细地描述本示例性实施方式,但本示例性实施方式不限于以下实施例。除非另有说明,否则“份”和“%”分别为“重量份”和“重量%”。
脂肪酸金属盐颗粒的制备
硬脂酸锌颗粒(ZnSt1)的制备
将1,422份硬脂酸添加至10,000份液体温度为75℃的乙醇中并与其混合。然后,向其中逐渐少量添加507份氢氧化锌,并在添加结束后搅拌并混合1小时。随后,将混合物冷却至液体温度为20℃。通过过滤分离产物,以除去乙醇和反应残余物,由此获得固体材料。使用加热型真空干燥器,将所得固体材料在150℃干燥3小时。将固体材料从干燥器中取出并冷却,由此获得硬脂酸锌的固体材料。
所得的固体材料进行粉碎,然后通过ELBOW-JET CLASSIFIER(MatsuboCorporation制造)分级,由此获得硬脂酸锌颗粒(ZnSt1)。
经上述方法测得的所得硬脂酸锌(ZnSt1)的数均粒径如下。
硬脂酸锌颗粒(ZnSt1):1.2μm。
月桂酸锌颗粒(Znla1)的制备
将1,001份月桂酸添加至10,000份液体温度为75℃的乙醇中并与其混合。然后,向其中逐渐少量添加507份氢氧化锌,并在添加结束后搅拌并混合1小时。随后,将混合物冷却至液体温度为20℃。通过过滤分离产物,以除去乙醇和反应残余物,并且使用加热型真空干燥器,将所得固体材料在150℃干燥3小时。将固体材料从干燥器中取出并冷却,由此获得月桂酸锌的固体材料。所得的固体材料进行粉碎并以硬脂酸锌颗粒(ZnSt1)的情况相同的方式进行分级,由此获得月桂酸锌颗粒。
经上述方法测得的所得月桂酸锌的数均粒径如下。
硬脂酸锌颗粒(ZnSt1):1.5μm。
研磨剂颗粒的制备
将相对于二氧化钛等摩尔量的氯化锶添加至偏钛酸浆液中。然后,使摩尔数为二氧化钛摩尔数的2倍的二氧化碳以1L/分钟的流速流动,同时添加氨水。此时,pH值为8。对沉淀物进行水洗,然后在110℃干燥24小时。所得材料在800℃烧结,机械粉碎并分级,由此制得钛酸锶的研磨剂颗粒(a)。另外,通过调节粉碎条件和分级条件,制得钛酸锶的研磨剂颗粒(b)和(c)。所得研磨剂颗粒(a)~(c)的数均粒径如下。
研磨剂颗粒(a):钛酸锶颗粒(数均粒径:5.0μm)
研磨剂颗粒(b):钛酸锶颗粒(数均粒径:3.2μm)
研磨剂颗粒(c):钛酸锶颗粒(数均粒径:6.9μm)
除了上述研磨剂颗粒(a)~(c)以外,还制备了以下研磨剂颗粒作为研磨剂颗粒。
研磨剂颗粒(d):钛酸钙颗粒(数均粒径:4.3μm)
研磨剂颗粒(e):氧化铈颗粒(数均粒径:5.0μm)
色调剂颗粒A的制备
聚酯树脂分散液(1)的制备
1,9-壬二醇: 45摩尔份
十二烷二羧酸: 55摩尔份
将上述成分放入经加热干燥的三颈烧瓶中。向其中放入0.05摩尔份的氧化二丁基锡作为催化剂。然后,通过减压操作供给氮气,使得容器中的空气处于惰性气氛下,并在180℃进行机械搅拌和再循环2小时。然后,在减压下将温度缓慢增大至230℃,并进行搅拌5小时。在所得材料变粘的时刻,进行空冷以使反应停止,由此合成聚酯树脂。通过凝胶渗透色谱法(以聚苯乙烯计)测得的所得聚酯树脂的重均分子量(Mw)为25,000。
接下来,将3,000份所得聚酯树脂、10,000份离子交换水和90份表面活性剂十二烷基苯磺酸钠放入高温/高压乳化装置(CAVITRON CD1010,狭缝:0.4mm)的乳化槽中,然后通过在130℃加热而熔化。然后,将所得材料在110℃和3L/m的流速下进行10,000rpm的分散30分钟,并通过冷却槽收集结晶性聚酯树脂分散液(高温/高压乳化装置(CAVITRON CD1010,狭缝:0.4mm),Eurotec,Ltd.制造),由此获得固体含量为20%的聚酯树脂分散液(1)。
聚酯树脂分散液(2)的制备
将上述成分放入经加热干燥的三颈烧瓶中。向其中放入相对于酸成分(对苯二甲酸、正十二碳烯基琥珀酸、偏苯三酸和富马酸的总摩尔数)为0.05摩尔份的氧化二丁基锡。然后,将氮气充入容器中,使得容器中的空气保持在惰性气氛下,并增大温度。然后,在150℃~230℃进行共缩聚反应12小时~20小时。随后,在210℃~250℃缓慢降低压力,以合成聚酯树脂。该树脂的重均分子量(Mw)为65,000。
接下来,将3,000份所得聚酯树脂、10,000份离子交换水和90份表面活性剂十二烷基苯磺酸钠放入高温/高压乳化装置(CAVITRON CD1010,狭缝:0.4mm)的乳化槽中,然后通过在130℃加热而熔化。然后,所得材料在110℃和3L/m的流速下进行10,000rpm的分散30分钟,并通过冷却槽收集聚酯树脂分散液(高温/高压乳化装置(CAVITRON CD1010,狭缝:0.4mm),Eurotec,Ltd.制造),由此获得固体含量为20%的聚酯树脂分散液(2)。
着色剂颗粒分散液(1)的制备
青色颜料(酞菁铜,C.I.颜料蓝15:3,Dainichiseika Color&Chemicals Mfg.Co.,Ltd.制造): 100份
阴离子表面活性剂NEOGEN RK(DKS Co.Ltd.制造): 10份
离子交换水: 400份
混合上述材料,并使用均化器(ULTRA-TURRAX T50,IKA制造)分散10分钟,然后添加离子交换水,由此获得具有体积平均粒径为190nm且固体含量为20重量%的着色剂颗粒分散液(1)。
防粘剂颗粒分散液(1)的制备
固体石蜡(HNP-9,Nippon Seiro Co.,Ltd.制造,熔化温度75℃): 46份
阴离子表面活性剂NEOGEN RK(DKS Co.,Ltd.制造): 5份
离子交换水: 200份
混合上述材料,在100℃加热,并使用均化器(ULTRA-TURRAX T50,IKA制造)充分分散。然后,使用压力排出型GORLIN均化器(Gorlin Co.,Ltd.制造)进行分散处理,由此获得具有体积平均粒径为200nm且固体含量为20重量%的防粘剂颗粒分散液(1)。
色调剂颗粒(A-1)的制备
将上述成分放入不锈钢烧瓶中,使用均化器(ULTRA-TURRAX T50,IKA制造)进行混合分散。向其中加入0.20份聚氯化铝,并使用该均化器继续分散操作。将烧瓶中的分散液在加热油浴中于搅拌下加热至48℃。在48℃保持60分钟后,另外添加70份聚酯树脂分散液(2)。随后,利用0.5N氢氧化钠水溶液将系统的pH调节至8.0,然后密封不锈钢烧瓶。使用磁性密封,在继续搅拌的同时将分散液加热至96℃,并保持3小时。在反应结束时,进行冷却、过滤和用离子交换水清洗,然后通过Nutsche型抽滤进行固液分离。将所得材料重新分散在1,000份30℃离子交换水中,在300rpm搅拌15分钟并清洗。该操作重复5次,并且当滤液的pH为7.5且导电率为7.0μS/cm时,使用5号滤纸通过Nutsche型抽滤进行固液分离。接下来,继续进行真空干燥12小时,由此获得色调剂颗粒(A-1)。
通过上述方法测得的所得色调剂颗粒(A-1)的体积平均粒径为5.8μm。
通过上述方法测得的防粘剂域的偏心度B的分布的最频值和偏度分别为0.65和-0.50。
色调剂颗粒B的制备
聚酯树脂分散液(3)的制备
将上述成分放入内容积为5L且设置有搅拌器、氮气引入管、温度传感器和回流柱的烧瓶中。然后,用1小时将温度增大至210℃,并放入相对于100份材料为1份的四氧化钛。用0.5小时将温度增大至230℃,同时馏除生成的水,并在230℃继续进行脱水缩合反应1小时。然后,冷却反应物,由此获得聚酯树脂。通过凝胶渗透色谱法(以聚苯乙烯换算)测得的所得聚酯树脂的重均分子量(Mw)为18,500。
接下来,放入40份乙酸乙酯和25份2-丁醇以获得混合溶剂。然后,缓慢放入100份聚酯树脂并溶解,并向其中添加10重量%氨水溶液(以摩尔比计相当于树脂的酸值的3倍)并搅拌30分钟。
接下来,将容器的气氛用干燥氮气置换,并将温度保持在40℃。在搅拌混合液的同时,以2份/分钟的速率滴加400份离子交换水以进行乳化。在滴加结束时,将乳液返回室温(20℃~25℃),并在搅拌中用干燥氮气进行鼓泡48小时,以将乙酸乙酯和2-丁醇的含量降低至1,000ppm以下,由此获得其中分散有体积平均粒径为200nm的树脂颗粒的树脂颗粒分散液。向树脂颗粒分散液中添加离子交换水,由此获得固体含量为20重量%的聚酯树脂分散液(3)。
色调剂颗粒(B-1)的制备
准备下述装置(见图3),其中,圆底不锈钢烧瓶和容器A通过管泵A彼此连接,以通过管泵的驱动将容器A中容纳的液体供给至烧瓶中,并且容器A和容器B通过管泵B彼此连接,以通过管泵B的驱动将容器B中容纳的液体供给至容器A。使用该装置,进行下述操作。
聚酯树脂分散液(3): 500份
着色剂颗粒分散液(1): 40份
阴离子表面活性剂(TaycaPower): 2份
将上述材料放入圆底不锈钢烧瓶中,并向其中添加0.1N硝酸以调节pH至3.5。然后,添加30份聚氯化铝浓度为10重量%的硝酸水溶液。接下来,在30℃使用均化器(ULTRATURRAX T50,IKA制造)对混合物进行分散,然后在加热油浴中将温度以1℃/30分钟的速率升高的同时,增大凝集颗粒的粒径。
将150份聚酯树脂分散液(3)放入作为聚酯瓶的容器A中,相似地,将25份防粘剂颗粒分散液(1)放入容器B中。接下来,将管泵A的液体供给速率设定为0.70份/分钟,将管泵B的液体供给速率设定为0.14份/分钟。从在凝集颗粒的形成过程中圆底不锈钢烧瓶中的温度达到37℃的时刻起,驱动管泵A和B以开始分散液的供给。因此,在缓慢增大防粘剂颗粒的浓度时,在凝集颗粒形成的过程中将其中分散有树脂颗粒和防粘剂颗粒的混合分散液从容器A供给至圆底不锈钢烧瓶。
从向烧瓶供给分散液结束且烧瓶中的温度达到48℃开始,将分散液保持30分钟,并形成第二凝集颗粒。
随后,将50份聚酯树脂分散液(3)缓慢添加并保持1小时,并添加0.1N氢氧化钠水溶液以调节pH至8.5。然后,在继续搅拌的同时将所得材料加热至85℃,并保持5小时。随后,其以20℃/分钟的速率冷却至20℃,过滤,用离子交换水充分清洗,干燥,由此获得色调剂颗粒(B-1)。
通过上述方法测得的所得色调剂颗粒(B-1)的体积平均粒径为6.0μm。
通过上述方法测得的防粘剂域的偏心度B的分布的最频值和偏度分别为0.88和-0.80。
色调剂颗粒(B-2)的制备
以与色调剂颗粒(B-1)的情况相同的方式获得色调剂颗粒(B-2),不同之处在于,在制备色调剂颗粒(B-1)时,将管泵A的液体供给速率设定为0.70份/分钟,将管泵B的液体供给速率设定为0.14份/分钟,并从烧瓶中的温度达到40.0℃的时刻起驱动管泵A和B。
通过上述方法测得的所得色调剂颗粒(B-2)的体积平均粒径为6.0μm。
通过上述方法测得的防粘剂域的偏心度B的分布的最频值和偏度分别为0.97和-0.79。
色调剂颗粒(B-3)
以与色调剂颗粒(B-1)的情况相同的方式获得色调剂颗粒(B-3),不同之处在于,在制备色调剂颗粒(B-1)时,将管泵A的液体供给速率设定为0.85份/分钟,将管泵B的液体供给速率设定为0.14份/分钟,并从烧瓶中的温度达到37.0℃的时刻起驱动管泵A和B。
通过上述方法测得的所得色调剂颗粒(B-3)的体积平均粒径为6.0μm。
通过上述方法测得的防粘剂域的偏心度B的分布的最频值和偏度分别为0.85和-0.52。
色调剂C的制备
未改性聚酯树脂(1)的制备
对苯二甲酸: 1,243份
双酚A的氧化乙烯加合物: 1,830份
双酚A的氧化丙烯加合物: 840份
将上述成分在180℃加热并混合,然后向其中添加3份氧化二丁基锡。混合物在220℃加热的同时馏除水,由此获得聚酯树脂。向所得聚酯树脂中,添加1,500份环己酮以溶解该聚酯树脂,并向该环已酮溶液中添加250份乙酸酐并在130℃加热。此外,将该溶液在减压下加热以除去溶剂和未反应的酸,并获得未改性聚酯树脂(1)。所得未改性聚酯树脂(1)的玻璃化转变温度为60℃。
聚酯预聚物(1)的制备
对苯二甲酸: 1,243份
双酚A的氧化乙烯加合物: 1,830份
双酚A的氧化丙烯加合物: 840份
将上述成分在180℃加热并混合,然后向其中添加3份氧化二丁基锡。混合物在220℃加热的同时馏除水,由此获得聚酯预聚物。将350份所得聚酯预聚物、50份甲苯二异氰酸酯和450份乙酸乙酯放入容器中。通过将该混合物在130℃加热3小时,获得具有异氰酸酯基的聚酯预聚物(1)(下文为“异氰酸酯改性聚酯预聚物”(1))。
酮亚胺化合物(1)的制备
将50份甲基乙基酮和150份六亚甲基二胺放入容器中,并在60℃搅拌,由此获得酮亚胺化合物(1)。
防粘剂分散液(2)的制备
固体石蜡(熔化温度:89℃): 30份
乙酸乙酯: 270份
在将上述成分在10℃冷却的状态下,使用微珠型分散器(DCP磨)对该成分进行湿式粉碎,由此获得防粘剂分散液(2)。
油相液体(1)的制备
未改性聚酯树脂(1): 136份
乙酸乙酯: 56份
上述成分进行搅拌混合,并且向所得混合物中,添加75份防粘剂颗粒分散液(2)并搅拌。由此,获得油相液体(1)。
苯乙烯-丙烯酸类树脂颗粒分散液(1)的制备
将通过混合并溶解上述成分获得的混合物在水溶液中分散乳化,该水溶液是在烧瓶中通过将6份非离子表面活性剂(Sanyo Chemical Industries,Ltd.制造:NONIPOL 400)和10份阴离子表面活性剂(DKS Co.,Ltd.制造:NEOGEN SC)溶解在560份离子交换水中获得的。然后,在将上述成分混合10分钟的同时,向其中添加通过将4份过硫酸铵溶解在50份离子交换水中获得的水溶液,并进行氮气置换。然后,在搅拌的同时,在油浴中加热烧瓶中的内容物,直至其温度升高至70℃,并继续进行乳化聚合5小时。以此方式,获得其中分散有平均粒径为180nm且重均分子量(Mw)为15,500的树脂颗粒的苯乙烯-丙烯酸类树脂颗粒分散液(1)(树脂颗粒浓度:40重量%)。苯乙烯-丙烯酸树脂颗粒的玻璃化转变温度为59℃。
水相液体(1)的制备
苯乙烯-丙烯酸树脂颗粒分散液(1): 60份
2%SEROGEN BS-H水溶液(DKS Co.,Ltd.制造): 200份
离子交换水: 200份
将上述成分搅拌混合以获得水相液体(1)。
色调剂颗粒(C-1)的制备
油相液体(1): 300份
异氰酸酯改性聚酯预聚物(1): 25份
酮亚胺化合物(1): 0.5份
将上述成分放入容器中并使用均化器(ULTRA-TURRAX,IKA制造)搅拌2分钟,以获得油相液体(1P)。然后,将1,000份油相液体(1)添加至容器中,并使用该均化器搅拌20分钟。接下来,该混合物使用桨式搅拌器在常压(1atm)室温(25℃)下搅拌48小时,并使异氰酸酯改性聚酯预聚物(1)和酮亚胺化合物(1)反应来制备脲改性聚酯树脂,将有机溶剂除去并形成粒状材料。接下来,对该粒状材料进行水洗、干燥和分级,由此获得色调剂颗粒(C-1)。
通过上述方法测得的所得色调剂颗粒(C-1)的体积平均粒径为6.1μm。
通过上述方法测得的防粘剂域的偏心度B的分布的最频值和偏度分别为0.66和-0.60。
色调剂的制备
实施例1
相对于100份色调剂颗粒(A-1),使用亨舍尔混合机将1.0份二氧化钛颗粒(体积平均粒径:15nm,JMT-150IB,Tayca制造)、1.5份二氧化硅颗粒(体积平均粒径:40nm,AEROSILRY50,Nippon Aerosil Co.,Ltd.制造)和0.5份硬脂酸锌颗粒(Znst1)以40m/s的圆周速度搅拌10分钟。
接下来,混合物用风力分级机(如HI-BOLTER 300,Shin Tokyo Kikai KK制造)进行筛分。随后,从CYCLONE收集器的收集槽上部添加0.2份钛酸锶(研磨剂颗粒(a)),并在5分钟后,停止CYCLONE收集器的操作以制得实施例1的色调剂。
比较例1
相对于100份色调剂颗粒(A-1),添加1.0份二氧化钛颗粒(体积平均粒径:15nm,JMT-150IB,Tayca制造)、1.5份二氧化硅颗粒(体积平均粒径:40nm,AEROSIL RY50,NipponAerosil Co.,Ltd.制造)、0.5份硬脂酸锌颗粒(Znst1)和0.5份钛酸锶(研磨剂颗粒(a))并使用亨舍尔混合机以40m/s的圆周速度搅拌10分钟。因此,使用开口为45μm的振动筛分机对所得材料进行筛分,由此制得比较例1的色调剂。
比较例2
以与比较例1的色调剂制备中相同的方式制备比较例2的色调剂,不同之处在于,将钛酸锶(研磨剂颗粒(a))的添加量改变为0.3份。
比较例3
相对于100份色调剂颗粒(A-1),添加1.0份二氧化钛颗粒(体积平均粒径:15nm,JMT-150IB,Tayca制造)、1.5份二氧化硅颗粒(体积平均粒径:40nm,AEROSIL RY50,NipponAerosil Co.,Ltd.制造)和0.5份钛酸锶(研磨剂颗粒(a))并使用亨舍尔混合机以40m/s的圆周速度搅拌10分钟。在混合结束后,向亨舍尔混合机添加0.5份硬脂酸锌颗粒(Znst1),并以30m/s的圆周速度搅拌混合物2分钟。然后,使用开口为45μm的振动筛分机对所得材料进行筛分,由此制得比较例3的色调剂。
比较例4
相对于100份色调剂颗粒(A-1),添加1.0份二氧化钛颗粒(体积平均粒径:15nm,JMT-150IB,Tayca制造)、1.5份二氧化硅颗粒(体积平均粒径:40nm,AEROSIL RY50,NipponAerosil Co.,Ltd.制造)和0.5份钛酸锶(研磨剂颗粒(a))并使用亨舍尔混合机以40m/s的圆周速度搅拌10分钟。在混合结束后,向亨舍尔混合机添加0.5份硬脂酸锌颗粒(Znst1),并以40m/s的圆周速度搅拌混合物2分钟。然后,使用开口为45μm的振动筛分机对所得材料进行筛分,由此制得比较例4的色调剂。
实施例2~8
以与实施例1中相同的程序制备实施例2~8的色调剂,不同之处在于,改变从CYCLONE收集器的收集槽上部添加的钛酸锶的量和CYCLONE收集器的操作停止前的时间。CYCLONE收集器的操作停止前的时间如下。
实施例2:0.2份,12分钟
实施例3:0.2份,8分钟
实施例4:0.45份,5分钟
实施例5:0.45份,12分钟
实施例6:0.45份,8分钟
实施例7:0.2份,1分钟
实施例8:0.2份,15分钟
实施例9~21
以与实施例1中相同的程序制备实施例9~21的色调剂,不同之处在于,根据表1改变色调剂颗粒的类型、脂肪酸金属盐颗粒的类型和含量和研磨剂颗粒的类型和含量。
载体的制备
在上述成分中,将除铁氧体颗粒以外的成分用搅拌器分散10分钟,以制备涂层形成液。将该涂层形成液和铁氧体颗粒放入真空脱气型混炼机中,在60℃搅拌30分钟。然后,减压除去甲苯,由此在铁氧体颗粒表面形成树脂涂层,并制得载体。所得载体的体积平均粒径为51μm。
显影剂的制备
相对于100份如上制得的载体,混合8份各实施例和比较例中获得的色调剂,并利用V型混合器将所得混合物搅拌20分钟,以获得显影剂。
评价
将所制备的显影剂容纳在富士施乐株式会社制造的“DOCUCENTRE COLOR450”的改装装置的显影机中,并在低温低湿环境(温度10℃,湿度15%RH)下保持1天。随后,将面积覆盖率(图像浓度)为50%的图像在供纸方向上距纸端部3cm的位置连续输出在100张纸上。将这些图像定义为图像1。
接下来,在100张纸上连续输出全实地图像。将这些图像定义为图像2。
在100,000张纸上连续输出与图像1相同的图像,并将最后100个图像定义为图像3。
在100张纸上连续输出与图像2相同的图像。将这些图像定义为图像4。
图像1的图像部的图像浓度差的评价
使用图像浓度计(X-RITE 938,X-rite Inc.制造)测量图像1和图像3的图像部的图像浓度,以获得图像1和图像3之间的图像浓度差(图像1的图像浓度-图像3的图像浓度)。使用以下评价标准进行测定。G1~G3为可接受水平。
评价标准
G1:0<图像浓度差(图像1–图像3)≤0.1
G2:0.1<图像浓度差(图像1–图像3)≤0.2
G3:0.2<图像浓度差(图像1–图像3)≤0.3
G4:0.3<图像浓度差(图像1–图像3)≤0.5
G5:0.5<图像浓度差(图像1–图像3)
形成在图像1的非图像部中的图像中的图像浓度差的评价
使用图像浓度计(X-RITE 938,X-rite Inc.制造)测量图像2和图像4的图像部的图像浓度,以获得图像2和图像4之间的图像浓度差(图像2的图像浓度-图像4的图像浓度)。使用以下评价标准进行测定。G1~G3为可接受水平。
评价标准
G1:0<图像浓度差(图像2–图像4)≤0.1
G2:0.1<图像浓度差(图像2–图像4)≤0.2
G3:0.2<图像浓度差(图像2–图像4)≤0.3
G4:0.3<图像浓度差(图像2–图像4)≤0.5
G5:0.5<图像浓度差(图像2–图像4)
在表1中,“Znst”表示硬脂酸锌,且“Znla”表示月桂酸锌。
“B/A”表示“研磨剂颗粒的游离量B与脂肪酸金属盐颗粒的游离量A”之比。
“D/C”表示“研磨剂颗粒的总量D与脂肪酸金属盐颗粒的总量C”之比。
从上述结果发现,实施例中的图像评价结果优于比较例。
提供对本发明的示例性实施方式的以上描述是为了说明和描述的目的。它的意图不在于穷举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。选择并描述这些示例性实施方式是为了能够最大限度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所期望的特定用途的本发明的各种实施方式和各种改进方案。本发明的范围由下述权利要求及其等同物所限定。
Claims (19)
1.一种静电荷图像显影用色调剂,其包含:
含有粘合剂树脂和防粘剂的色调剂颗粒;和
含有脂肪酸金属盐颗粒和研磨剂颗粒的外添剂,
其中,超声游离处理后从所述色调剂颗粒游离的所述研磨剂颗粒的游离量B与超声游离处理后从所述色调剂颗粒游离的所述脂肪酸金属盐颗粒的游离量A之比(B/A)为0.3~2.0。
2.如权利要求1所述的静电荷图像显影用色调剂,
其中,所述研磨剂颗粒的总量D与所述脂肪酸金属盐颗粒的总量C之比(D/C)为0.25~0.9。
3.如权利要求1所述的静电荷图像显影用色调剂,
其中,所述色调剂颗粒的体积平均粒径Da与所述脂肪酸金属盐颗粒的数均粒径Db之比(Da/Db)为2.5~7。
4.如权利要求1所述的静电荷图像显影用色调剂,
其中,所述研磨剂颗粒的数均粒径Dc与所述脂肪酸金属盐颗粒的数均粒径Db之比(Dc/Db)为1.5~6.0。
5.如权利要求1所述的静电荷图像显影用色调剂,
其中,所述脂肪酸金属盐颗粒的游离量A为3.0mg~20mg,并且
所述研磨剂颗粒的游离量B为3.0mg~20mg。
6.如权利要求1所述的静电荷图像显影用色调剂,
其中,所述色调剂具有包含所述粘合剂树脂的海部和包含所述防粘剂的岛部的海-岛结构,
包含所述防粘剂的所述岛部的下述偏心度B的分布的最频值为0.71~1.00,并且
下述偏心度B的分布的偏度为-1.10~-0.50,
所述偏心度B由以下表达式(1)表示:
偏心度B=2d/D (1)
其中,D表示在观察所述色调剂颗粒的截面时所述色调剂颗粒的等效圆直径(μm),d表示在观察所述色调剂颗粒的截面时所述色调剂颗粒的重心与包含所述防粘剂的所述岛部的重心的距离(μm)。
7.如权利要求1所述的静电荷图像显影用色调剂,
其中,所述色调剂颗粒包含聚酯树脂作为粘合剂树脂。
8.如权利要求7所述的静电荷图像显影用色调剂,
其中,所述聚酯树脂的玻璃化转变温度(Tg)为50℃~65℃。
9.如权利要求1所述的静电荷图像显影用色调剂,
其中,所述色调剂颗粒包含脲改性聚酯树脂作为粘合剂树脂。
10.如权利要求9所述的静电荷图像显影用色调剂,
其中,所述脲改性聚酯树脂的玻璃化转变温度为45℃~60℃。
11.如权利要求1所述的静电荷图像显影用色调剂,
其中,所述色调剂颗粒的平均圆形度为0.90~0.97。
12.如权利要求1所述的静电荷图像显影用色调剂,
其中,所述研磨剂颗粒为钛酸锶颗粒。
13.如权利要求1所述的静电荷图像显影用色调剂,
其中,所述脂肪酸金属盐颗粒为硬脂酸锌颗粒。
14.如权利要求1所述的静电荷图像显影用色调剂,
其中,超声游离处理后从所述色调剂颗粒游离的脂肪酸金属盐颗粒的量相对于超声游离处理前从所述色调剂颗粒游离的脂肪酸金属盐颗粒的量的游离率为35%~小于90%。
15.一种静电荷图像显影剂,其包含:
权利要求1~14中任一项所述的静电荷图像显影用色调剂。
16.一种色调剂盒,其包含:
容纳有权利要求1~14中任一项所述的静电荷图像显影用色调剂的容器,
其中,所述色调剂盒可在图像形成装置上装卸。
17.一种处理盒,其可在图像形成装置上装卸,其包含:
显影单元,所述显影单元容纳有权利要求15所述的静电荷图像显影剂,并使用所述静电荷图像显影剂将图像保持体的表面上形成的静电荷图像显影从而形成色调剂图像。
18.一种图像形成装置,其包括:
图像保持体;
充电单元,所述充电单元对所述图像保持体的表面充电;
静电荷图像形成单元,所述静电荷图像形成单元在所述图像保持体的充电表面形成静电荷图像;
显影单元,所述显影单元容纳有权利要求15所述的静电荷图像显影剂并使用所述静电荷图像显影剂将所述图像保持体的表面上形成的静电荷图像显影从而形成色调剂图像;
转印单元,所述转印单元将所述图像保持体的表面上形成的所述色调剂图像转印至记录介质表面上;
清洁单元,所述清洁单元具有清洁所述图像保持体的表面的清洁刮板;和
定影单元,所述定影单元使转印至所述记录介质表面上的所述色调剂图像定影。
19.一种图像形成方法,其包括:
对图像保持体的表面充电;
在所述图像保持体的充电表面上形成静电荷图像;
使用权利要求15所述的静电荷图像显影剂将所述图像保持体的表面上形成的静电荷图像显影从而形成色调剂图像;
将所述图像保持体的表面上形成的所述色调剂图像转印至记录介质表面上;
通过清洁刮板清洁所述图像保持体的表面;和
使转印至所述记录介质表面上的所述色调剂图像定影。
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