CN1119706C - 带正电单组分调色剂及其显象方法 - Google Patents

带正电单组分调色剂及其显象方法 Download PDF

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Abstract

至少由粘合剂树脂和着色剂组成的调色剂,其粘合剂树脂为酸值在5mgKOH/g以下的聚酯树脂,而且调色剂最大正带电量是在30μc/g以下的带正电单组分非磁性调色剂。而且至少由粘合剂树脂和着色剂组成的调色剂,是上述调色剂的表面能γS在30-40mN/m的带正电单组分调色剂。带正电单组分调色剂的显象方法是具有如下特征的显象方法,即,使用表面能γS在30-40mN/m范围的调色剂作为带正电单组分调色剂,而且使静电潜象显象化时的调色剂总带电量在2μc/g以上,或者使静电潜象显象化时的反极性带电总电荷是正规极性带电总电荷的绝对值20%以下。

Description

带正电单组分调色剂及其显象方法
本发明涉及带正电单组分调色剂及这种带正电单组分调色剂的显象方法,更具体地说,涉及适于形成高质量图象的带正电非磁性单组分调色剂及静电潜象的显象方法。
用所谓显象剂(调色剂)使形成·保持在静电潜象保持体,例如感光体磁鼓的面上的静电潜象显象·可视象化的图象形成方式正广泛地应用在各种领域。而且,用这种图象形成方式,因即使在连续的形成图象或显象处理中也不会发生因调色剂组分变化引起图象质量下降等,因而单组分非磁性系列调色剂正受青睐。
图1是以剖面的形式示出在上述显象法中使用的图象形成装置的主要部分的结构。这里,1是静电潜象保持体,2是具有弹性显象滚轮3等的使用接触型单组分非磁性调色剂的显象装置,4是复印装置(复印手段),5是使复印残留的调色剂均匀分散的均匀化装置,6是在上述静电潜象保持体1上进行所要求的正极性起电的起电器、7是通过曝光形成静电潜象的曝光手段(例如激光束)。
在上述图象形成装置的结构中,静电潜象保持体1是配置有例如有机感光体,非晶硒系感光体,或非晶硅感光体等的带正电型感光体磁鼓。而显象装置2是使用具有弹性显象滚轮3的接触型单组分非磁性调色剂的显象装置。上述显象滚轮3(调色剂担持体),可列举出例如在弹性体层表面上用氟系合成橡胶、氯基甲酸乙酯系合成橡胶等形成一层导电性合成橡胶、只用导电橡胶构成、用柔软的导电性管包覆等。而且上述显象装置2还配备有:调色剂供给体(显象剂供给滚轮)8、搅拌调色剂9的调色剂搅拌器10、限制显像滚轮3表面上的调色剂层的调色剂层厚度限制部件11。在此,调色剂供给体8是由氟系橡胶、氯基甲酸乙酯橡胶等泡沫材料构成,调色剂层厚度限制部件11也由硅橡胶、氟橡胶、氯基甲酸乙酯橡胶等构成叶片形。此调色剂层厚度限制部件11采用这样的结构,用例如弹簧11a弹性地压在加有20-1000V直流偏压、交流偏压或交直流重叠偏压而旋转的显象滚轮3的面上,显象滚轮3的表面上形成几乎一样厚度的调色剂层,通过接触或非接触此调色剂层,对静电潜象保持体1的潜象进行显象。在此显象过程中,显象滚轮3表面上的调色剂9的粒子通过与调色剂供给滚轮8、显象滚轮3、调色剂层厚度限制部件11的接触,预先带上正电。
复印装置4是负极型导电滚轮或导电刷,在将已在上述静电潜象保持体1的表面上显象的图象复印到用复印带12传送的被记录媒体(复印载体记录纸)的表面上时,有助于该复印作用。在用此复印装置4复印时,被记录媒气借助图中未绘出的导电刷、导电滚轮等吸着手段吸着置放在复印带12上。在此,复印装置4使用的导电性复印滚轮或复印刷等,与使用负极性电晕起电器的情况相比,有将臭氧产生量降低到1/10以下,复印特性随温度变化小,可将复印电压的绝对值设定得低等优点。当然,用电晕起电器复印也是可能的。
用以除去复印剩余调色剂9′的清洗机5是借助弹性叶片的滑动摩擦作用,使剩余调色剂9′从静电潜象保持体1的表面分离并进行回收,然而,采取一面通过静止型导电刷或旋转型导电刷加上电压,一面将复印剩余的调色剂9′均匀地分散到静电潜象保持体1的表面上的方式(无除垢器)也是可能的。另一方面,在用起电器6起电时,一旦将5KV左右的正电压加到起电器6的电晕线上,就产生电晕放电,使静电潜象保持体1的表面带400-800V左右的电。在下面的曝光定影中,对上述已带电的静电潜象保持体1的表面进行所要求的曝光,显象滚轮3表面上的调色剂9′利用电场转移到静电潜象保持体1的潜象面上,进行所要求的显象。
然而,用于单组分非磁性显象方式的调色剂通常以粘合树脂、着色剂、带电控制材料和石蜡作为组成部分制成。使用苯乙烯-丙烯基共聚体或聚酯树脂作为这种单组分非磁性系调色剂的粘合树脂。
已知苯乙烯一丙烯基共聚体作为粘合树脂时为正或负带电极性的调色剂,聚酯树脂作为粘合树脂时为负带电极性的调色剂。但是,苯乙烯-丙烯基共聚体树脂通常融点高,不适合低温定影,使用融点低分子量小的粘合树脂后又有粘结到显象系列的起电部件上等缺陷,不能得到高质量的图象。
另一方面,将聚酯树脂作为粘合树脂时,非常容易带负电,由于有快速熔化所带来的定影性、透明性、光亮性等优点,作为彩色用带负电调色剂已被实际使用。但是,将易带负电的聚酯树脂用作粘合树脂时,由于在与载体(磁性粉)混合的系列中使用的二组分显象方式,表面的带电时间长,容易造成饱和带电,树脂呈强的负电,难以用于带正电的调色剂。
对这点进一步详细说明可知,在单组分非磁性显象方式时,与二组分系列调色剂不同,起电的机会少。也就是说,通过在用显象装置中的调色剂传送体,显象滚轮等的传送过程中的接触摩擦或者调色剂粒子之间的接触摩擦等,使单组分非磁性调色剂起电。总之,由于调色剂不会达到饱和带电,所以在使用一般的聚酯树脂时,其负带电性也不会变得太强。但是,在使用非常容易带负电的高酸值聚酯树脂时,不能用作带正电调色剂的粘合剂。
上述聚酯树脂如所周知由于是多元酸和多元醇的缩聚物,所以残存未反应的羧酸。而且,表示上述未反应羧酸残存量的酸值高则负带电性强,在聚酯树脂的情况下,即使是低酸值,饱和带电性也呈负带电性。因而,借助与载体等磁性粉的混合系列化,在视在带电时间长的二组分系列的调色剂中,调色剂容易达到饱和带电,因而没有作为带电调色剂的功能。
在这种情况下,将氨基等官能团导入分子中,也尝试使带正电调色剂用的粘合剂树脂化。然而,用将已导入(变性)带正电倾向的官能团的聚酯树脂作为粘合剂树脂制成的单组分非磁性调色剂显象所需要的静电潜象时,存在下面这样的不适当的问题。也就是说,认为上述聚酯树脂变性用的残留成分(官能团导入成分)将使图象质量变坏,特别是高温多湿时有翳影增加的倾向。换句话说,用已导入(变性)带正电倾向的官能团的聚酯树脂作为粘合剂树脂制成的带正电单组分非磁性调色剂,存在翳影等造成的不清晰或者不能再现高品质图象这样的问题,因而不能实用。
本发明的目的是鉴于上述缺点提供一种带正电单组分非磁性调色剂和静电潜象的显象方法,它包括将聚酯树脂作为粘合剂树脂而能均匀带电,静电潜象保持体上无翳影,在高浓度下能得到光泽性优良的高品质图象,同时能防止与起电部件的粘结和发生结膜等。
本发明的第一带正电单组分非磁性调色剂是至少包括粘合剂树脂和着色剂的调色剂,是具有以下特征的带正电单组分非磁性调色剂即:上述粘合剂树脂是酸值在5mg KOH/g以下的聚酯树脂,而且上述调色剂最大正带电量在30μc/g以下。
本发明的第一带正电单组分非磁性调色剂具有含有按重量计0.2-10%的,酸值在20mgKOH/g以下的石蜡类材料的特征。
本发明的第二带正电单组分非磁性调色剂是至少包括作为粘合剂树脂的聚酯树脂如着色剂的调色剂,是以上述调色剂的表面能rs/在30mN/m-40mN/m范围内为特征的带正电单组分非磁性调色剂。
本发明的第一静电潜象的显象方法在含有聚酯树脂作为粘合剂树脂的带正电单组分调色剂的显象方法中,是以上述带正电单组分调色剂的表面能γs在30mN/m-40mN/m范围内而且将静电潜象显象化的总带电量在2μc/g以上为特征的显象方法。
本发明的第二静电潜象的显象方法在含有聚酯树脂作为粘合剂树脂的带正电单组分调色剂的显象方法中,是以上述带正电单组分调色剂的表面能γs在30mN/m-40mN/m范围内而且静电潜象现象时的逆极性带电总电荷在正规极性带电总电荷的绝对值的20%以下为特征的显象方法。
下面进一步对本发明的第一和第二带正电单组分非磁性调色剂以及第一和第二静电潜象的显象方法进行说明。
首先,本发明的第一带正电单组分非磁性调色剂是按照下面这样的知识制成的。也就是说,作为带正电单组分非磁性调色剂的特征着眼于如下方面:
(A)使静电潜象保持体(感光体)带电时,在利用印相机等的翻转显影的显象器中,为使其带正电而产生的臭氧非常少;
(B)由于其带电稳定能得到高的图象质量;
(C)从氟系树脂,氟系树脂与其它树脂的组合物、聚氨酯系树脂等材料中(电阻值调整到109Ω·cm以下)选择获得调色剂担持体(显象滚轮)的表面材料;
(D)即使纸粉混入调色剂中也不影响图象。
而且本发明的发明者们把带正电单组分非磁性调色剂中的聚酯树脂作为粘合剂树脂利用时、对聚酯树脂的性质等进行专心研究的结果,找到了选择酸值在5(mgKOH/g)以下的聚酯树脂作为粘合剂,而且所制成的调色剂的最大带电量在30μc/g以下,最好在3-30μc/g时,能容易地提供均匀稳定的带电特性,能以清晰、高浓度获得光泽性和透过性优良的无翳影图象的带正电调色剂。
更进一步来说,本来含有以聚酯树脂作为粘合剂树脂的调色剂由于容易带负电,认为不适合成为带正电调色剂。但是,在带电时间短的单组分非磁性调色剂中,由于聚酯树脂未充分带电(带负电),确认调色剂自身会带正电。
进一步研究的结果、在单组分非磁性调色剂中,对带电特性有贡献的酸值超过5(mgKOH/g)的聚酯树脂呈现强的负带电性,即使使用正带电控制剂调整,不但仍呈负带电性,而且影响酸值大小主要原因的羧酸残基容易吸收水分,会使多湿条件下的图象质量显著变坏,所以酸值要限制在5以下。
在将酸值在5(mgKOH/g)以下的聚酯树脂作为粘合剂树脂的带正电单组分非磁性调色剂中,调色剂的最大带电量要选择在30μc/g以下。
在此,调色剂的带电量可用如下方法测量。
首先准备表面状态稳定的铁氧体载体(例如商品名:F-10C、パワダ-テツク社),调色剂与载体质量比为97∶3,全部为50g。然后,将制得的调色剂—载体系列收存在聚乙烯制的容器中,用转速调到70rpm的球磨机分别搅拌10分钟、30分钟、60分钟、120分钟后,用放气(ブロ-オワ)法分别测定每单位质量的带电量,将其中正带电量的最大值作为最大带电量。
而且,本发明的发明人对于最大带电量大的调色剂、在单组分非磁性调色剂中,注意到要求达到最大带电量后不再带电,而不会使带电的偏差变大,通过将与带负电的聚酯树脂混入带正电的调色剂中来抑制最大带电量,进而抑制带电的偏差。这里,最大带电量一旦超过30μc/g,带电的偏差变大,作为要求短带电时间的带正电单组分非磁性调色剂,损害了其形成均匀稳定图象的功能。带电量最好在3μc/g-30μc/g范围内。
在本发明中,为提高定影时的抗偏移性,作为添加配合的石蜡类材料,最好选择其酸值在20(mg KOH/g)以下,设定其含量在0.2-10质量%范围内。
这里,酸值超过20(mg KOH/g)时,其吸湿性增加,对在高温多湿下图象的形成会有恶劣的影响。在含量不到0.2质量%时,无起模性或抗偏移性等效果,含量超过10质量%后,调色剂粒子相互间产生凝集,破坏了流动性。
作为上述石蜡类材料,列举出氧化型或非氧化型聚烷撑、苯乙烯系列衍生物、用不饱和脂肪酸系列衍生物接枝改进的聚烷撑、其它天然石蜡等,也能将它们中的一种或二种以上混合使用。
本发明的第二种带正电单组分调色剂,与第一种带正电单组分调色剂的情况一样,着眼于带正电单组分非磁性调色剂的上述特征,对利用带正电单组分非磁性调色剂中的聚酯树脂作为粘合粘树脂的成分和对有关聚酯树脂的性质的专心研究结果,发现在进行调色剂化时,其表面能γs在40mN/m以下有效。
进一步来说,本来聚酯树脂对带正电单组分非磁性调色剂是不合适的,在进行调色剂化时,表面能γs一旦不是30mN/m,很容易带负电,反之由于导入氨基等,表面能γs一旦超过40mN/m,图象易产生翳影。
本发明的发明人找到在研制表面能γs在30mN/m-40mN/m范围内的带正电单组分非磁性调色剂时,即使在高温多湿时也能抑制翳影的产生,具有形成高品质图象的功能的方法。表面能最好在31mN/m-34mN/m范围。
这里,为制造表面能γs在30mN/m-40mN/m范围内的带正电单组分非磁性调色剂,通常为条形,只要是其数均分子量和重均分子量的比接近1,分支多,分支比大,或者一部分交联,在溶剂中有不溶解部分的聚酯树脂,任何一种都可使用。
上述调色剂的表面能γs通过使调色剂熔制成叶片形的厚0.5mm,表面粗糙度0.3s以下的试料以下述方法测定。即:
             γs=γL(1+Cosθ)这里γL是测定的液体的表面张力,θ是接触角。进而按照扩展的Fowkes式
   γL(1+Cosθ)=2(γLaγSa)1/2
       +2(γLbγSb)1/2+2(γLcγSc)1/2
这里,γLa、γLb、γLc分别是液体张力中的非极性成分、极性成分、氢结合性成分。
          γL=γLa+γLb+γLc
而γSa、γSb、γSc是固体面能中的成份。
而且,首先用只有γLa的液体,例如苯、甲苯、碳氢化合物系列的液体测定接触角θ,因这些液体是γL=γLa、γLb=γLc=0,所以能很容易求得γSa。按以下顺序能由与只有γLb的液体的接触角θ求出γsb由与具有全部γLa、γLb和γLc的液体的接触角θ求出γsc
固体表面能γS用它们的和表示:
             γS=γSa+γSb+γSc
关于此表面能的测定,在日本粘接协会志VO1.8、NO.3(1972)第131页-141页中详细说明。
而且,上述聚酯树脂通常在分子中有羧酸基、羟基等残基,用酸值或羟基值表示。这些残基数量与带电极性有关,酸值高呈负带电性,低呈正带电性。即使在本发明的第二带正电单组分非磁性调色剂中,也与第一带正电单组分非磁性调色剂一样,聚酯树脂的酸值要尽可能地低,最好选在5以下。
另一方面,调色剂中除粘合剂树脂以外的组分,通过与上述聚酯树脂的残基相互作用,以及其自身作用,使所制造的带正电单组分非磁性调色剂的临界表面张力变化,所以最好选择能控制相互作用的带电控制剂。二氧化硅粉末等外添加剂对它们的表面物理性质影响小。
本发明的第一和第二带正电单组分非磁性调色剂借助选择着色剂成分、粘合剂树脂、带电控制剂、石蜡等惯用方法,通过进行熔融搅拌、微细粉碎、分等级等来制造。也就是说,将二氧化硅粉末等流动化剂添加到将上述各组分经熔融搅拌、微细粉碎、分等级等形成的细粉末中而制成。
作为其它的制造方法,首先将聚酯树脂以适当的浓度溶解在良好溶剂中,然后将此树脂溶液滴入不与上述溶剂混合的不良溶剂中,使之悬浊或乳化。这时,为使悬浊或乳化稳定化,也可添加界面活性剂。然后将所需要的着色剂、带电控制剂、石蜡等溶解或分散到悬浊或乳化液中,使其附着到聚酯树脂液滴上,并将其干燥,成为调色剂。也可以在进行上述悬浊或乳化时,使其干燥一次,将微粒子作为固体离析,再重新制备悬浊或乳化液,使着色剂、带电控制剂、石蜡等溶液或分散,附着到聚酯树脂液滴上,再将其干燥成为调色剂。
本发明的第一和第二带正电单组分非磁性调色剂的粒度分布和平均粒径可以用TA2型-コ-ルタ-计算机(日科机制)来测定。而且,体积平均粒径(D50)小,使析象力提高,这对提高图象质量有利。但是,体积平均粒径过小时,使调色剂表面积变大,存在与由测定表面能和接触角得到的临界表面张力的值大不一样的倾向。在此,本发明的发明人发现,调色剂粒径小,表面能等的差显著。总之,此带正电单组分非磁性调色剂的粒径要在3μm-14μm范围,最好在6μm-11μm范围。
在制造上述带正电单组分非磁性调色剂时,作为制造一般的黑色调色剂时的着色剂,通常使用碳黑,也可以将黑色染料或其它颜色染料合并使用,或者只使用黑色染料。
另一方面,对彩色调色剂来说,颜料或染料的选择是很重要的。就是说,由于不但要求对显象形成的图象要有接近理想的着色,而且也存在表面能、带电性受到影响的情况,所以必须慎重选择包括着色剂表面处理工艺等工艺方法。
首先,是黄色调色剂的情况下,可选择联苯胺系列、偶氮基系列、苯酰亚胺基佐龙系列等作为染料,这时借助松香酯(ロジネ-ト)处理等进行表面处理也是可能的。理想的可以是染料目录(C.I)PY(黄颜料)17号附近的黄色,而且可以把黄色系列的染料添加到这些颜料中,有时也能只用黄色染料着色。
其次,深红调色剂的情况下可以选择偶氮系列、萘酚系列、二萘嵌苯系列、胭脂红系列等。最好的情况可以是染料目录(C.1)PR(红色颜料)122号附近的红色,而且可以把深红系列的染料添加到这些颜料中,或者只用深红染料来着色也是可能的。
在氰基调色剂的情况下,可以使用酞菁染料系列、酞花青兰与酞花青绿混合的系列。在此也可以使用在兰附近的PB15-3或15-4,在绿附近的PG-7。还可以在这些颜料中添加兰、绿或氰基系列的染料,只用兰染料与绿染料的混合、氰基染料来着色也是可能的。
更进一步,在全彩色用调色剂情况下,上述黄色、深红色、氰基色的三色(由于三色都理想显色的情况很少,所以通常都用含黑色的4色进行)是必要的,不需要全彩色图象时,可将红、兰、绿等色组合,调制成红色系列,绿色系列的调色剂。
在本发明中,为稳定调色剂的带电特性,可以添加对调色剂的色调无影响的无色或浅色的带电控制剂予以配合。
而且,作为流动性调色剂,可以将Al2O3、TiO2、GeO2、ZrO2、Sc2O3等金属氧化物粉末或SiO2粉末等不进行处理或进行表面处理后使用。特别是,进行铝硅烷处理,最好添加0.1-2质量%左右具有正带电性的SiO2粉末,添加0.1-2质量%左右的疏水率不同的SiO2粉末的混合体后,大大地有助于耐湿性、带电性、流动性等的提高。
如上所述,本发明的第一静电潜象的显象方法,在含有聚酯树脂作为粘合剂树脂的带正电单组分调色剂的显象方法中,是具有其上述带正电单组分调色剂的表面能γs在30mN/m-40mN/m的范围,而且进行静电潜象显象时的总带电量在2μc/g以上等特征的显象方法。
本发明的第二静电潜象显象方法,在含有聚酯树脂作为粘合剂树脂的带正电单组分调色剂的显象方法中,是具有其上述带正电单组分调色剂的表面能γs在30mN/m-40mN/m范围内而且使静电潜象显象时的逆极性带电总电荷在正规极性带电总电荷的绝对值的20%以下等特征的显象方法。
关于上述第一和第二显象方法中的表面能,与本发明第二带正电单组分调色剂的说明一样。
另一方面,使静电潜象显象时的总带电量和逆极性带电的调色剂的总电荷量(不是每单位重量的总电荷量,单位库仑(C))分别用下述方法测定。
首先,吸引构成显象机构的显象滚轮上一圈的调色剂,由剩余电荷量和所吸引的调色剂量来测定带正电单组分非磁性调色剂的总带电量。它将调色剂投入图1所示的单组分非磁性显象器,吸引显象滚轮上一圈的调色剂,未使显象滚轮、供给滚轮上产生偏差。此值与形成显象的图象品质有密切的关系,一旦不能保持足够的带电量,就不能得到高品质的图象,在单组分非磁性显象方式下使用带正电调色剂的实用值,应在2μc/g以上。
如上所述,显象滚轮上的调色剂的总带电量能用吸引法测定,但达到带反极性电调色剂的含有比率就不能测了。而且要想知道带反极性电调色剂的含有比率,就要一个一个地测定调色剂的带电量,作为测定手段,イ-スパ-トアナライザ(ホカワミクロン制)是适用的。上述イ-スパ-トアナライザ是测定带电量分布的适合的装置。
按照本发明人的试验,用带正电性调色剂时,只要反极性带电的调色剂的总电荷量在正规极性电荷量的20%以下,确认能获得质量很高的图象。这里,イ-スパ-トアナライザ能分别测定正规极性带电的调色剂的带电量和反极性带电的调色剂的带电量。而且,用正规极性带电的调色剂的电荷量的绝对值除反极性电荷量的绝对值能求出反极性电荷量的比率。
在带正电单组分非磁性显象方式的情况下,形成显象的图象质量在很大程度上取决于带反极性电的调色剂的量,特别是,一旦超过20%,翳影就急剧增加,整个图象后半的模糊变得很明显。因而,有必要使带反极性电调色剂的总电荷量保持在带正电单组分非磁性调色剂的总电荷量的20%以下。
上述带电量的分布与测定环境有关,特别是在高温多湿下(温度在30℃以上,湿度在75%RH的环境),反极性调色剂的量增加。但是,在本发明带正电单组分非磁性调色剂的情况下,在整个环境中,能不超过上述比率而保持高品质。
以上说明了本发明显象方法中的带正电单组分非磁性调色剂的表面能有关的规定、显象时的总带电量如带电的调色剂的总电荷量的选择。
但是,与上述表面能的规定有关,最好也考虑调色剂的临界表面能力。
这里,带正电单组分非磁性调色剂的临界表面能力可用下述方法测定。首先,将包括粘合剂树脂成分、着色剂、带电控制剂、石蜡等的调色剂熔融,制成表面粗糙度在0.3S以下的平板。在带正电单组分非磁性调色剂中添加0.2-5质量%的硅石作为添加剂,也有进一步添加其它添加剂的情况,它们对临界表面张力和表面能并无影响。然而,由于上述调色剂表面非极性成分、极性成分、氢结合性成分等全都存在,所以表面张力借助兼有这些成分的溶剂来测定。该溶剂能列举出水、甘油、聚丙烯(分子量200,在室温下是液体,缩记成PEG200)等。如果具有非极性成分和氢结合性成分,即使不具有三种成分也能与上述溶剂同样使用,能获得一种Zisman图表以供使用。
作为具有上述非极性成分和氢结合性成分的溶剂,可列举出乙二醇、二甘醇、二丙烯等。而且,用协和界面科学社制的CA-DTA型接触角计测定这些溶剂中的接触角θ,将各溶剂的表面张力和COSθ图表化(Zisman图表)后,得到一直线,外插在COSθ=1时的横轴的值是该调色剂的临界表面张力。但是在水、甘油等表面张力大的液体中,由于也存在因氢结合的影响而离开直线,那时可以不要图表。
本发明的带正电单组分非磁性调色剂与传统的调色剂一样,含有1-5质量%的着色剂,1-8质量%的带电控制剂、必要量的石蜡、1质量%左右添加剂,其余部分由粘合剂树脂构成。这里调色剂的表面能在很大程度上取决于粘合剂树脂的表面能。而且在带负电调色剂中使用的,作为粘合剂树脂的聚酯树脂的表面能是20mN/m左右。
这里,考虑到按照聚酯树脂的官能基数量、种类的表面能(上述γLb、γLc)的变化,更进一步由于聚酯树脂中的官能基和带电控制剂的相互作用,表面能也变化。因而,对调色剂来说,由于将表面能设定在30mN/m-40mN/m,有必要使用酸值较低,官能基数量小的聚酯树脂,根据需要来选择带电控制剂的种类和数量。
表面能也有呈现与临界表面张力相近值的情况,发生氢结合后,虽然临界表面张力小,但表面能变大。本发明的第二带正电单组分非磁性调色剂,已发现其表面能与图象质量具有密切相关性,并做出这种调色剂。
如上所述,本发明的第一调色剂在将聚酯树脂作为粘合剂树脂的带正电单组分非磁性调色剂中,通过选择酸值小于5的聚酯树脂作为粘合剂树脂,选择调色剂的最大带电量在30μc/g以下,能确保稳定的正带电性。换句话说,带正电单组分非磁性调色剂的特征是能在产生臭氧小的具有稳定的带电性的显象装置中使用,不会发生粘结显象滚轮、起膜等现象,能容易地提供克服了翳影等的有光泽的高品质图象。
本发明的第二调色剂,在将聚酯树脂作为粘合剂树脂的带正电单组分非磁性调色剂的调制中,考虑到将聚酯树脂作为粘合剂树脂与其它调色剂成分的相互作用,因为将作为调色剂时的表面能选择在一定的范围,带正电单组分非磁性调色剂的特征是能在产生臭氧小的具有稳定的带电性的显象装置中使用,几乎不受环境等的影响,常常能容易地提供克服了翳影现象等的高品质的图象。
本发明的第一、第二显象方法是使用上述本发明的第二带正电单组分非磁性调色剂的静电潜象图象化(显象处理)的方法,由于将总带电量或负极性带电的总电荷与正规极性带电总电荷的关系控制在一定范围,能进一步提高上述带正电单组分非磁性调色剂的特性,从而能形成高品质的图象。
图1是表示图象形成装置主要部分的结构实例的剖视图。
下面说明本发明的实施例。
实施例1
按重量比(质量比)的酸值为3mgKOH/g的94份聚酯树脂中加进作为石蜡成分的二份低分子聚丙烯、一份作为带电控制剂的四烷基季铵盐、和三份作为着色染料的酞菁兰,进行混合后,再用双轴搅拌挤压机将其熔融搅拌后,用气流式粉碎机进行微细粉碎,用风力分级器分级,得到质量平均粒径7.6μm的粉末。在此粉末中加进按质量计0.5份已进行过氨基硅烷处理的疏水性硅石粉末,进行干式混合,制成氰基调色剂。
对这种调色剂测定出其最大带电量是15μc/g。
最大带电量的测定,首先准备表面状态稳定的铁氧体载体(例如商品名:F-10C,パワダ-テツク社,调色剂与载体的质量比为97∶3,使总体调制为50g。然后,将调色剂—载体系列收存到聚乙烯容器中,用转数调整到70rpm的球磨机分别搅拌10分钟、30分钟、60分钟、120分钟后,用放气法分别测定每单位质量的带电量,将其中正带电量的最大值作为最大带电量。
接着,借助图象形成装置,使用这种氰基调色剂进行显象(图象形成)。
准备采用在图1中已剖示出其主要部分结构的图象形成装置作为图象形成装置。这里,1是静电潜象保持体、2是使用配备了弹性显象滚轮3的接触式单组分非磁性调色剂的显象装置、4是复印装置、5是将复印剩余调色剂均匀分散化的均匀化装置、6是使上述静电潜象保持体1带上所要求的正极性电的带电器、7是通过曝光形成静电潜象的曝光装置。这里,将直径30mm的有机感光体磁鼓作为静电潜象保持体1,使用直径18mm的导电性氨基甲酸乙酯作为显象滚轮3。将与有机感光体磁鼓1相对的导电性氨基甲酸乙酯滚轮3设定调整成夹持宽度1.5mm,进而使有机感光体磁鼓1的带电极性为正,调色剂也是相同极性,通过反转显象形成图象,对所形成的图象进行评价。
结果,获得清晰的线性图象和整个图象的均匀的高浓度(用麦克贝思浓度计1.35)的无翳影的有光泽的图象。而且在输出印字率5%的试验图片一万张后,仍能得到像最初一样清晰的图象,即使在30℃,85%的高温多湿环境下,所输出的图象也不会变坏。
而且在上述氰基调色剂的制造中,除了二份与石蜡成分相当的低分子聚戊烯以外,用同样的组分和操作制成的氰基调色剂,其最大带电量是13μc/g,整个图象的显象得到同等的结果。
(实施例2)
按重量比(质量比)在92份酸值为1mgKOH/g的聚酯树脂中添加进2份酸值为10mgKOH/g的低分子氧化型聚乙烯、三份四烷基季铵盐、和三份C.1颜料黄17(黄色颜料),进行混合后,经过与实施例1同样的操作,得到质量平均粒径7.6μm的粉末。在此粉末中加进按质量计0.5份进行过氨基硅烷处理的疏水性硅石粉末,进行干式混合。制成黄色调色剂。
此黄色调色剂的最大带电量是24μc/g。
与实施例1相同,使用这种黄色调色剂进行图象输出(形成图象)时,能获得清晰的图象,以及整个图象均匀的高浓度(用麦克贝思浓度计,1.25)的无翳影,有光泽的图象。而且在输出印字率5%的试验图片一万张后,仍能获得像最初一样清晰的图象,即使在30℃,85%的高温多湿环境下,输出的图象也不会变坏。
进而在上述黄色调色剂的制造中,除了二份与石蜡成分相当的低分子量氧化型聚乙烯(酸值10mgKOH/g)以外,用同样的组分和操作制成的黄色调色剂,其最大带电量是26μc/g,整个图象的显象能得到同等的结果。
实施例3
按重量比(质量比)在94份酸值为5mgKOH/g的聚酯树脂中,加进二份酸值为10mgKOH/g的低分子氧化型聚乙烯、一份四烷基季铵盐、和三份C.1颜料红122(深红颜料),进行混合后,经过与实施例1同样的操作,制成质量平均粒径7.6μm的深红调色剂。
此深红调色剂最大带电量是11μc/g。
与实施例1一样,使用这种深红调色剂进行图象输出(形成图象)时,能得到清晰的图象和整个图象有均匀的高浓度(用麦克贝思浓度计,1.30)而无翳影的有光泽的图象。而且输出一万张印字率5%的试验图片后,仍能得到和最初一样的清晰的图象,即使在30℃、85%这样高温多湿的环境下,所输出的图象也不会变坏。
在上述深红调色剂的制造中,除了二份与石蜡成份相当的低分子量氧化型聚乙烯外,用同样的组分和操作,制成的深红调色剂,其最大带电量是11μc/g,整个图象的显象也能得到同等的结果。
(实施例4)
按重量比(质量比)在92.25份酸值为1mgKOH/g的聚酯树脂中,添加进一份苯乙烯接枝变性聚乙烯(无酸值)、三份苯乙烯·丙烯酸·甲基丙烯酸酯共聚体(一部分烷基铵砜酸盐置换)、和3.75份C.1.颜料红122(深红颜料),进行混合后,经过与实施例1相同的步骤,制成质量平均粒径7.6μm的深红调色剂。
这种深红调色剂最大带电量是10μc/g,进一步测定表面能是33mN/m。
与实施例1相同,使用这种深红调色剂进行图象输出(形成图象)时,能获得清晰的线性图象,以及整个图象有均匀的高浓度(用麦克贝思浓度计,1.40)而无翳影的有光泽的图象。而且在输出一万张印字率5%的试验图片后,仍能得到像最初一样清晰的图象,即使在30℃,85%这样高温多湿的环境中,所输出的图象也不会变坏。
比较例1
在实施例1的情况下,除了使用苯乙烯丙烯树脂代替酸值为3mgKOH/g的聚酯树脂之外,按同样条件制造氰基调色剂。
此氰基调色剂,其最大带电量是46μc/g。
与实施例1相同,使用这种氰基调色剂进行图象输出(形成图象)时,虽然线性图象清晰但无光泽,整个图象色度也稍微有些不均匀。而且在输出一万张印字率5%的试验图片后,图象显著变坏,在显象滚轮上发生调色剂粘结。
比较例2
在实施例1的情况下,除了使用酸值为20mgKOH/g的聚酯树脂代替酸值为3mgKOH/g的聚酯树脂外,用相同条件制造氰基调色剂。
此氰基调色剂的最大带电量是2μc/g。
与实施例1相同,使用这种氰基调色剂进行图象输出(形成图象)时,虽然线性图象清晰,但整个图象是不均匀的低浓度(用麦克贝思浓度计,0.7),是翳影多的图象。而且在30℃,85%的高温多湿环境下,发现在输出的图象上翳影增加。
比较例3
在实施例2的情况下,除了使用酸值30mgKOH/g的低分子氧化型聚乙烯代替酸值10mgKOH/g的低分子氧化型聚乙烯(石蜡)之外,按照相同条件制成黄调色剂。
这种黄调色剂的最大带电量是18μc/g。
与实施例1相同,使用这种黄调色剂进行图象输出(形成图象)时,线性图象清晰,整个图象也是均匀的高浓度(用麦克贝思浓度计,1.30),是无翳影有光泽的图象。虽然输出一万张印字率5%的试验图片后仍能维持初期状态时的图象质量不变,但在30℃,85%高温多温环境下,发现所输出的图象严重劣化,翳影也增加。
比较例4
按重量比(质量比),在85份苯乙烯丙烯基树脂(无酸值)中添加进二份低分子聚丙烯(无酸值)、10份四烷基季铵盐、和三份酞花青兰,进行混合后,经过与实施例1的情况相同的操作,得到质量平均粒径7.6μm的粉末。在这种粉末中加进按质量计0.5份进行过氨基硅烷处理的疏水性硅石粉末,进行干式混合,制成氰基调色剂。
这种氰基调色剂其最大带电量是61μc/g。
与实施例1相同,使用这种氰基调色剂进行图象输出(形成图象)时,虽然翳影少,线性图象清晰,但无光泽,在整个图象上能看到浓度不均匀,得到整体低浓度(用麦克贝思浓度计0.8)的图象。输出一万张印字率5%的试验图片后,图象显著变坏,在显象滚轮上发生调色剂粘结。
实施例5
按质量比将100份酸值1.0mgKOH/g、表面能31.6mN/m的含支链聚酯树脂、三份碳黑、三份作为带电控制剂的将三烷基氨乙基甲基丙烯酸盐的砜酸盐与苯乙烯—丙烯酸丁酯共聚体进行共聚后的产物、和一份聚丙烯系列的石蜡进行熔融搅拌,冷却后再进行粉碎、制成体积平均粒径(D50)7.0μm的带正电单组分非磁性调色剂。上述含支链聚酯树脂由于未进行氨改性,所以氨值是0。
将上述制成的带正电单组分非磁性调色剂在玻璃板上熔融形成板状,冷却固化后,分别测定与水、甘油、乙二醇、二甘醇、PEG200和二丙烯的接触角,求出的表面能是33mN/m。
使用这种带正电单组分非磁性调色剂进行通常进行的带正电单组分非磁性显象时,几乎不受使用环境的湿度等(10℃,40%-32℃,80%)的影响,能得到无翳影的整个图象浓度高的高品质图象。
这里所说的通常显象法是用东京电气(株)制造的1305型激光印刷机的改进型进行的。而且带电极性为正,复印极性为负,剥离级性为正,使感光体设定在+600V,显象滚轮偏压+400V,调色剂供给滚轮偏压+500V,每分钟输出6张A4规格的图片。
下面对图1所示的图象形成装置进一步进行说明,首先,静电潜象保持体1是配备在有电子传输功能的粘合剂层上,将光导电粉末分散成厚约25μm的单层感光体的正带电型有机感光体磁鼓。这里,使用非晶硒系列感光体、非晶硅系列感光体等来代替正带电型有机感光体磁鼓1也是可能的。
显象装置2是使用配备有弹性显象滚轮3的接触型单组分非磁性调色剂的显象装置。而且上述显象滚轮(调色剂担持体)3其弹性体表面可以是:用氟系列合成橡胶或尿烷系列合成橡胶等形成一层导电性弹性体,只用导电性橡胶、用弹性的导电管包覆,还可以将带正电疏水性硅石粉末附着在它们的表面上。上述疏水性硅石粉末的附着是使其对着辅助滚轮配置,将疏水性硅石粉末插放在二个滚轮之间,使两滚轮的外周面相互摩擦并旋转,这时通过对滚轮面进行辅助加热,能使其容易附着。
显象装置2配备有:调色剂供给体(调色剂供给滚轮)8、搅拌调色剂9的搅拌器10、限制调色剂担持3表面上的调色剂层的调色剂层厚限制部件11。这里,调色剂供给体(调色剂供给滚轮)8是用负带电性的材料,例如氟橡胶、尿烷橡胶等或者将负极性带电控制剂、金属混入这些层中而构成。
另一方面,调色剂层厚限制部件11是用负带电性材料,例如氟橡胶、尿烷橡胶、或将金属混入它们中而成的材料,或者用金属板等加工成叶片状而制成。硅橡胶虽非负带电性,也能使用。
这种调色剂层厚限制部件11是采用这样的结构,即调色剂担持体3通过电源被加上20-400V的直流偏压、交流偏压或交直流重叠偏压而旋转,调色剂层厚限制部件11压在旋转的调色剂担持体的表面上,使调色剂担持体3的表面上形成大体一样厚度的调色剂层,通过使此调色剂层与静电潜象保持体1的潜象接触或非接触而进行反转显象。在此显象过程中,显象滚轮3由于与调色剂层厚限制部件11接触而预先带上正电。
复印装置4是负极性型的导电滚轮或导电刷,它将已在上述静电潜象保持体1的表面上显象出的象复印到用复印带传送的被记录媒体(复印支持体·记录纸)上时,有助于这种复印作用。在用此复印装置4复印时,被记录媒体借助图中未绘出的导电滚轮或导电刷等吸着装置被吸附并载置在复印带上。这里,复印装置4使用的导电滚轮、导电刷等与使用负极性电晕起电器时的情况相比具有:臭氧产生量减少到1/10以下,复印特性随温度变化小,复印电压的绝对值可设定得低等优点。当然,用电晕起电器使之带电也是可能的。
将复印剩余调色剂9′均匀分散化的剩余调色剂均匀化部件5是静止型导电刷或旋转型导电刷,通过加上直流电压或在直流电压上叠加上交流电压的电压,使上述复印剩余调色剂9′均匀分散,再借助下一个起电器6,与静电潜象保持体1一起带上正电。
这里,加到剩余调色剂均匀化部件5上的电压最好是-100~-800V的直流电压,频率300Hz~10KHz,峰间值500-2000V的负交流电压或者将它们重叠而成的电压,而且这样的剩余调色剂均匀化部件5可以设置多个。当加到剩余调色剂均匀化部件5上的电压的绝对值低于上述范围时,由于作用在剩余调色剂上的库仑力减弱,就不能充分地均匀化。与此相反,当加到剩余调色剂均匀化部件5上电压的绝对值超过上述范围时,电场强度变得过大,由于绝缘破坏,会使静电潜象保持体1(感光体)被破坏。即使不是这样的无除垢器结构,也可以设置传统的借助弹性叶片的除垢器。
另一方面,在用起电器6起电器,将5KV左右的正电压加到起电器6的电晕丝上后,产生电晕放电,使静电潜象保持体1的表面带上400-800V左右的电。在下一步的曝光工序中,由于未曝光而通过的复印剩余调色剂9′附着在与潜象背景部分相应的区域,在显象工艺中借助电场的作用转移到显象滚轮3的表面,在回收到显象装置2内的同时,在曝光部分显象滚轮3表面上的调色剂9转移到静电潜象保持体1的潜象面上,进行所要求的显象。
在上述显象处理中,用吸引法测定出显象滚轮3上的带电量是+3.2μc/g。
实施例6
按质量比将100份酸值2.0mgKOH/g,表面能33.0mN/m的合支链聚酯树脂、三份碳黑、三份使三烷基氨乙基甲基丙烯酸盐的砜酸盐与苯乙烯—丙烯酸丁酯共聚体进行共聚后的产物、和一份聚丙烯系列的石蜡进行熔融搅拌,冷却后再进行粉碎,制成体积平均粒径(D50)7.0μm的带正电单组分非磁性调色剂。上述含支链聚酯树脂由于未进行氨改性、所以氨值是0。
将上述已制成的带正电单组分非磁性调色剂在玻璃板上熔融形成板状,冷却固化后,分别测定与水、甘油、乙二醇、二甘醇、PEG200和二丙烯的接触角,求出的表面能是31.5mN/m。
采用这种带正电单组分非磁性调色剂,进行与实施例5相同的正带电接触式单组分非磁性显象时,使用环境的湿度等(10℃,40%-32℃,80%)几乎无影响,能获得无翳影的整个图象浓度高的高品质图象。
在这种显象处理中,用吸引法测得显象滚轮3上的带电量是+4.2μc/g,进而测定出这时的带电量分布的结果是反极性总电荷为正规极性总电荷的13%。
实施例17
按质量比将100份酸值1.0mgKOH/g、表面能31.5mN/m的含支链聚酯树脂、三份黄颜料(苯咪唑酮系列颜料)、三份带电控制剂(将三烷基氨乙基甲基丙烯酸盐的砜酸盐与苯乙烯—丙烯酸丁酯共聚体进行共聚后的产物)、和一份聚丙烯系列的石蜡进行熔融搅拌,冷却后再进行粉碎,制成体积平均粒径(D50)为6-5μm的带正电单组分非磁性调色剂。上述含支链聚酯树脂由于未进行氨改性,所以氨值是0。
将上述已制成的带正电单组分非磁性调色剂在玻璃板上熔融,使成形为平板状,冷却固化后,分别测定与水、甘油、乙二醇、二甘醇PEG200和二丙烯的接触角,求出的表面能是30.4mN/m。
使用这种带正电单组分非磁性调色剂进行与实施例5一样的正带电接触式单组分非磁性显象时,几乎不受使用环境的湿度等(10℃、40%~32℃、85%)的影响,能得到无翳影、整个图象浓度高的高品质图象。
在该显象处理中,用吸引法测出显象滚轮3上的带电量是+4.0μc/g,进一步测定这时的带电分布量的结果是反极性总电荷为正规极性总电荷的11%。
实施例8
按质量比将100份酸值1.0mgKOH/g,表面能32.5mN/m的含支链聚酯树脂、三份深红颜料(表库呐道啉颜料)、一份带电控制剂(四烷季铵过氯化物)和一份聚丙烯系列的石蜡进行熔融搅拌,冷却后再进行粉碎,制成体积平均粒径(D50)7.5μm的带正电单组分非磁性调色剂。上述含支链聚酯树脂由于未进行氨改性,所以氨值是0。作为带电控制剂的四烷季铵过氯化物是四条烷基链有碳原子数1-18饱和或一部分有双键的化合物、芳烷基、萘基、芳基,按这种情况是有取代基的化合物。
将上述已制成的带正电单组分非磁性调色剂在玻璃板上熔融,形成板状,冷却固化后,分别测定与水、甘油、乙二醇、二甘醇、PEG200和二丙烯的接触角,求出表面能是31.0mN/m。
使用这种带正电单组分非磁性调色剂,进行与实施例5同样的正带电接触式单组分非磁性显象时,使用环境的湿度等(10℃,40%~32℃,80%)几乎对其无影响,能得到无翳影,整个图象浓度高的高品质的图象。
在该显象处理中,用吸引法测得的显象滚轮3上的带电量是+4.2μc/g,进而测定这时的带电分布量的结果是反极性总电荷为正规极性总电荷的14%。
实施例9
按质量比将100份酸值1.0mgKOH/g,表面能31.5mN/m的含支链聚酯树脂,三份氰基颜料(酞花青兰和酞花青绿的混合系列)、一份带电控制剂(四烷基季铵过氯化物)、和一份聚丙烯系列石蜡,进行熔融搅拌,冷却后再进行粉碎,制成体积平均粒径(D50)6.2μm的带正电单组分非磁性调色剂。上述含支链聚酯树脂由于未进行氨改性,所以氨值是0。作为带电控制剂的四烷基季铵过氯化物是四条烷基链,有碳原子数1-18饱和或一部分有双键的化合物、芳烷基、萘基、芳基,按这种情况是有取代基的化合物。
将上述已制成的带正电单组分非磁性调色剂在玻璃板上熔融,使其形成板状,冷却固化后,分别测定与水、甘油、乙二醇、二甘醇、PEG200、和二丙烯的接触角,求出表面能是34.6mN/m。
使用这种带正电单组分非磁性调色剂进行与实施例5一样的正带电接触式单组分非磁性显象时,使用环境的湿度等(10℃,40%~32℃,80%)几乎对其无影响,能得到无翳影的整个图象浓度高的高品质图象。
在该显象处理中,用吸引法测定现象滚轮3上的带电量是+3.2μc/g,进而测出这时的带电分布量的结果是反极性总电荷为正规极性总电荷的12%。
实施例10
使用在实施例5中作为粘合剂树脂的酸值1.0mgKOH/g的含支链聚酯树脂,如表1所示,与表面能γS为30.0-40.0mN/m相应,制成9种带正电单组分非磁性调色剂。
使用这些带正电单组分非磁性调色剂与实施例5同样进行正带电性接触式单组分非磁性显象时,能得到无翳影的整个图象浓度高的高质量的图象。
在这种显象处理中,将用吸引法测得的显象滚轮3上的带电量的结果和测得的这时的带电分布量的结果(反极性总电荷与正规极性总电荷的比),分别示于表1中。
由表1可见,调色剂表面能在31-34mN/m时,其总带电量、带电极性都有良好的倾向。试料   调色剂表面能   总带电量   反极性总电荷/正规极性总电荷
    γS(mN/m)     (μc/g)              (%)1         38.9         2.7                16.22         33.1         3.0                11.03         31.6         4.0                8.54         39.0         2.7                17.35         35.2         3.8                16.26         36.0         3.1                15.87         34.0         4.0                9.58         36.2         3.8                10.39         35.0         3.6                8.5
比较例5
按质量比将100份酸值1.0mgKOH/g,表面能39.6mN/m的含支链聚酯树脂,三份氰基颜料(酞花青兰和酞花青绿的混合系列)、一份带电控制剂(四烷基季铵过氧化物),和一份聚丙烯系列的石蜡,进行熔融搅拌,冷却后再进行粉碎,制成体积平均粒径(D50)6.2μm的带正电单组分非磁性调色剂。上述含支链聚酯树脂由于未进行氨改性,所以氨值是0。作为带电控制剂的四烷基季铵过氯化物是四条烷基链,有碳原子数1-18饱和或者一部分有双链的化合物、芳烷基、萘基、芳基,在这种情况是有取代基的化合物。
将上述已制成的带正电单组分非磁性调色剂在玻璃板上熔融,形成板状,冷却固化后,分别测定与水、甘油、乙二醇、二甘醇、PEG200、二丙烯的接触角,求出表面能是43.8mN/m。
使用这种带正电单组分非磁性调色剂与实施例5一样进行正带电接触式单组分非磁性显象时,所得到的是翳影多、整个浓度不均匀的图象。
在该显明处理中,用吸引法测出显象滚轮3上的带电量是+1.2μc/g,进一步测出这时的带电分布量的结果是反极性总电荷为正规极性总电荷的25%。
比较例6
按质量比将100份酸值6.3mgKOH/g,表面能42.5mN/m的线形聚酯树脂、三份深红颜料(喹啉化物系列颜料)、三份带电控制剂(四烷基季铵过氯化物)、和一份聚丙烯系列的石蜡,进行熔融搅拌冷却后再进行粉碎,制成体积平均粒径(D50)6.2μm的带正电单组分非磁性调色剂。作为带电控制剂的四烷基季铵过氧化物是四条烷基链,有碳原子数1-18饱和或一部分有两键的化合物、芳烷基、萘基、芳基,按这种情况是有取代基的化合物。
将上述已制成的带正电单组分非磁性调色剂在玻璃板上熔融,使其形成板状,冷却固化后,分别测定与水、甘油、乙二醇、二甘醇、PEG200、和二丙烯的接触角,求出表面能是44.1mN/m。
使用这种带正电单组分非磁性调色剂与实施例5同样进行正带电接触式单组分非磁性显象时,得到的是翳影多,整个浓度不均匀的图象。
在该显象处理中,用吸引法测出显象滚轮3上的带电量是+0.8μc/g,进而测得这时的带电分布量的结果是反极性总电荷为正规极性总电荷的27%。
以上只是对本发明实施例的说明,本发明不限于上述实施例。在不超出本发明宗旨的范围内能采用各种各样的变形。例如粘合剂树脂的组分比、石蜡的种类和组分比、带电控制剂的种类和组分比、更进一步是调色剂制造手段等以及用途和所用的图象形成装置的功能等等,都能适当地选择实施例组合以外的组合。
由上述说明和实施例可知,本发明的带正电单组分非磁性调色剂由于将聚酯树脂用作粘合剂树脂,在希望产生的臭氧小、带电性稳定的带正电单组分非磁性调色剂中,在第一调色剂中因为将上述聚酯树脂的酸值和调色剂的最大带电量限定在规定值以下,而在第二调色剂中因为将调色剂的表面能限制在一定的范围,所以都能稳定地得到清晰的高浓度的有良好光泽性和透过性等的高品质的图象。也就是说本发明的带正电单组分非磁性调色剂在单组分显象方式中,能容易而可靠地进行均匀带电,克服了在静电潜象保持体表面产生的翳影,形成浓度高有光泽的图象。而且此带正电单组分非磁性调色剂由于几乎无凝集性,也避免了与显象滚轮和调色剂层厚限制部件等的粘结、成膜,所以有助于结合上述带电的均匀性,形成再现性良好的品质高的图象。
在本发明的显象方法中,使用将表面能限制在一定范围的调色剂进行静电潜象的显象化,由于将总带电量或者反极性带电总电荷与正规极性带电总电荷的关系控制在一定范围,能够进一步突出,提高本发明的带正电单组分非磁性调色剂的特征,使形成高品质图象成为可能。

Claims (6)

1.一种带正电单组分非磁性调色剂是至少由粘合剂树脂、石蜡和着色剂组成的,其特征在于,上述粘合剂树脂是由酸值在5mgKOH/g以下的聚酯树脂制成,上述石蜡的酸值在20mgKOH/g以下,且在上述调色剂中含有0.2-10重量%,而且上述调色剂最大正带电量在30uc/g以下。
2.根据权利要求1所述的带正电单组分非磁性调色剂,其特征在于,上述调色剂的最大正带电量是3-30uc/g。
3.根据权利要求1所述的带正电单组分非磁性调色剂其特征在于,所述调色剂具有一个为30-40mN/m的表面能rs。
4.根据权利要求3的带正电单组分非磁性调色剂,其特征在于,所述调色剂主要包含按重量1-5%的着色剂,不大于8%的带电剂,不大于10%的石蜡,不大于2%的强化流态剂,和余量的包含聚酯树脂的粘合剂树脂。
5.按照权利要求4所述的带正电单组分非磁性调色剂,其特征在于上述调色剂的表面能rs是31-34mN/m。
6.按照权利要求4所述的带正电单组分非磁性调色剂,其特征在于上述调色剂的体积平均粒径(D50)是3-14um。
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5804347A (en) * 1995-06-07 1998-09-08 Mita Industrial Co., Ltd. Electrophotographic toner and contact development method using the toner
JPH08334922A (ja) * 1995-06-07 1996-12-17 Mita Ind Co Ltd 電子写真用トナー
US7402370B2 (en) * 2005-08-30 2008-07-22 Xerox Corporation Single component developer of emulsion aggregation toner
JP6965875B2 (ja) * 2016-03-31 2021-11-10 日本ゼオン株式会社 正帯電性ブラックトナー
CN106241834B (zh) * 2016-08-30 2017-09-29 云南磷化集团有限公司 采用磷化工副产物氟硅酸制备氟化氢钠技术

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4833059A (en) * 1986-03-18 1989-05-23 Kabushiki Kaisha Toshiba Developing method using one-component non-magnetic toner with positive frictional charge
JPH079546B2 (ja) * 1986-11-17 1995-02-01 日本合成化学工業株式会社 トナ−用のバインダ−
US4968575A (en) * 1987-07-23 1990-11-06 Nippon Gohsei Kagaku Kogyo Kabushiki Kaisha A toner composition comprising a rosin-containing polyester
CA1331070C (en) * 1988-03-17 1994-07-26 Noriyuki Tajiri Crosslinked polyester for toner and process for preparation thereof
WO1990010893A1 (en) * 1989-03-10 1990-09-20 Arakawa Kagaku Kogyo Kabushiki Kaisha Electrophotographic toner composition
JP2968616B2 (ja) * 1990-06-21 1999-10-25 三菱レイヨン株式会社 トナー用樹脂組成物
AU619708B1 (en) * 1990-06-22 1992-01-30 Fujitsu Limited Toner

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