CN113495440A - 静电图像显影用色调剂、静电图像显影剂、色调剂盒、处理盒、成像装置和成像方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及静电图像显影用色调剂、静电图像显影剂、色调剂盒、处理盒、成像装置和成像方法。本发明的静电图像显影用色调剂包含:含有粘结性树脂和离型剂的色调剂颗粒、外添剂A以及外添剂B,在上述色调剂颗粒的表面至少具有上述外添剂A,在上述外添剂A上至少具有上述外添剂B,上述外添剂B为2个以上颗粒的凝集体,上述色调剂颗粒的平均圆度为0.8以上0.94以下,上述色调剂颗粒表面的离型剂存在量相对于色调剂颗粒的整体表面积为5面积%以上30面积%以下。
Description
技术领域
本发明涉及静电图像显影用色调剂、静电图像显影剂、色调剂盒、处理盒、图像形成装置和图像形成方法。
背景技术
电子照相法等经静电图像而将图像信息可视化的方法目前被用于各种领域中。
以往,在电子照相法中,通常使用下述方法:使用各种机构在感光体或静电记录体上形成静电潜像,使被称为色调剂的检电性颗粒附着于该静电潜像而将静电潜像(色调剂像)进行显影,转印至被转印体表面,通过加热等进行定影,经过这样的多个步骤来进行可视化。
另外,作为现有的显影剂或色调剂,日本特开2010-117617号公报或日本特开2018-72694号公报中所记载的色调剂或显影剂是众所公知的。
日本特开2010-117617号公报中公开了一种显影剂,其是具备至少含有树脂和着色剂的色调剂的显影剂,其特征在于,上述色调剂中,相对于色调剂颗粒100(质量份)添加1.5~3.0(质量份)的外添剂,体积平均粒径为6.5~8.0(μm),并且在扫描型探针显微镜观察下的表面粗糙度Rzjis为75.3~236.9(nm)。
日本特开2018-72694号公报中公开了一种静电图像显影用色调剂,其是含有在表面具有外添剂的色调剂母体颗粒的静电图像显影用色调剂,其特征在于,作为上述外添剂,至少含有二氧化硅颗粒组A和二氧化硅颗粒组B,上述二氧化硅颗粒组A的个数平均一次粒径为40~100nm的范围内,平均圆度为0.50~0.90的范围内,并且利用硅油进行了表面修饰,上述二氧化硅颗粒组B的个数平均一次粒径为25nm以上且小于上述二氧化硅颗粒组A的个数平均一次粒径,并且利用具有下述通式(1)所表示的结构的烷基烷氧基硅烷或者硅氮烷进行了表面修饰。
通式(1):R1-Si(OR2)3
[R1表示具有或不具有取代基的碳原子数为1~10的直链烷基。R2表示甲基或乙基。]
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种静电图像显影用色调剂,与在色调剂颗粒的平均圆度为0.8以上0.94以下且包含两种以上外添剂的静电图像显影用色调剂中色调剂颗粒表面的离型剂存在量相对于色调剂颗粒的整体表面积小于5面积%或大于30面积%的情况相比,低温定影性优异。
根据本发明的第1方案,提供一种静电图像显影用色调剂,其包含含有粘结性树脂和离型剂的色调剂颗粒、外添剂A以及外添剂B,在上述色调剂颗粒的表面至少具有上述外添剂A,在上述外添剂A上至少具有上述外添剂B,上述外添剂B为2个以上颗粒的凝集体,上述色调剂颗粒的平均圆度为0.8以上0.94以下,上述色调剂颗粒表面的离型剂存在量相对于色调剂颗粒的整体表面积为5面积%以上30面积%以下。
根据本发明的第2方案,上述外添剂A包含分子量200以上600以下的硅氧烷化合物。
根据本发明的第3方案,上述硅氧烷化合物为仅由硅氧烷键和烷基构成的化合物。
根据本发明的第4方案,上述硅氧烷化合物包括具有四分枝结构的硅氧烷化合物。
根据本发明的第5方案,上述硅氧烷化合物的含量相对于上述外添剂A的总质量为5ppm以上1,000ppm以下。
根据本发明的第6方案,上述外添剂B的平均圆度为0.5以上0.95以下。
根据本发明的第7方案,上述外添剂B的平均圆度为0.5以上0.85以下。
根据本发明的第8方案,相对于上述色调剂颗粒的整体表面积,上述色调剂颗粒的外添剂的被覆率为40面积%以上,所述外添剂包括上述外添剂A和上述外添剂B。
根据本发明的第9方案,上述色调剂颗粒为粉碎色调剂颗粒。
根据本发明的第10方案,提供一种静电图像显影剂,其包含上述静电图像显影用色调剂。
根据本发明的第11方案,提供一种在图像形成装置中装卸的色调剂盒,其存储上述静电图像显影用色调剂。
根据本发明的第12方案,提供一种在图像形成装置中装卸的处理盒,其具备显影机构,该显影机构存储上述静电图像显影剂,利用上述静电图像显影剂将形成在图像保持体表面的静电图像显影为色调剂图像。
根据本发明的第13方案,提供一种图像形成装置,其具备:图像保持体;充电机构,其对上述图像保持体表面进行充电;静电图像形成机构,其在经充电的上述图像保持体表面形成静电图像;显影机构,其存储上述静电图像显影剂,利用上述静电图像显影剂将形成在上述图像保持体表面的静电图像显影为色调剂图像;转印机构,其将形成在上述图像保持体表面的色调剂图像转印至记录介质表面;以及定影机构,其将转印至上述记录介质表面的色调剂图像进行定影。
根据本发明的第14方案,提供一种图像形成方法,其具有下述步骤:充电步骤,对图像保持体表面进行充电;静电图像形成步骤,在经充电的上述图像保持体表面形成静电图像;显影步骤,利用上述静电图像显影剂将形成在上述图像保持体表面的静电图像显影为色调剂图像;转印步骤,将形成在上述图像保持体表面的色调剂图像转印至记录介质表面;以及定影步骤,将转印至上述记录介质表面的色调剂图像进行定影。
发明效果
根据上述第1或第9方案,提供静电图像显影用色调剂,与在色调剂颗粒的平均圆度为0.8以上0.94以下且包含两种以上外添剂的静电图像显影用色调剂中色调剂颗粒表面的离型剂存在量相对于色调剂颗粒的整体表面积小于5面积%或大于30面积%的情况相比,上述方案的静电图像显影用色调剂低温定影性优异。
根据上述第2方案,提供一种静电图像显影用色调剂,与上述外添剂A仅包含分子量小于200或大于600的硅氧烷化合物的情况相比,该方案的静电图像显影用色调剂低温定影性更为优异。
根据上述第3方案,提供一种静电图像显影用色调剂,与上述硅氧烷化合物为具有酯键或芳香环结构的化合物的情况相比,该方案的静电图像显影用色调剂低温定影性更为优异。
根据上述第4方案,提供一种静电图像显影用色调剂,与上述硅氧烷化合物仅包含直链硅氧烷化合物的情况相比,该方案的静电图像显影用色调剂低温定影性更为优异。
根据上述第5方案,提供一种静电图像显影用色调剂,与上述硅氧烷化合物的含量相对于上述外添剂A的总质量小于5ppm或大于1,000ppm的情况相比,该方案的静电图像显影用色调剂低温定影性更为优异。
根据上述第6方案,提供一种静电图像显影用色调剂,与上述外添剂B的平均圆度小于0.5或大于0.95的情况相比,该方案的静电图像显影用色调剂低温定影性更为优异。
根据上述第7方案,提供一种静电图像显影用色调剂,与上述外添剂B的平均圆度小于0.5或大于0.85的情况相比,该方案的静电图像显影用色调剂低温定影性更为优异。
根据上述第8方案,提供一种静电图像显影用色调剂,与上述色调剂颗粒的包括上述外添剂A和上述外添剂B的外添剂的被覆率相对于上述色调剂颗粒的整体表面积小于40面积%的情况相比,该方案的静电图像显影用色调剂低温定影性更为优异。
根据上述第10~14的方案,提供静电图像显影剂、色调剂盒、处理盒、图像形成装置或图像形成方法,与色调剂为色调剂颗粒的平均圆度为0.8以上0.94以下且包含两种以上外添剂的静电图像显影用色调剂、并且色调剂颗粒表面的离型剂存在量相对于色调剂颗粒的整体表面积小于5面积%或大于30面积%的情况相比,上述方案的静电图像显影剂、色调剂盒、处理盒、图像形成装置或图像形成方法的低温定影性优异。
附图说明
图1是示出本实施方式的图像形成装置的示意性构成图。
图2是示出本实施方式的处理盒的示意性构成图。
具体实施方式
本说明书中,在提及组合物中的各成分的量的情况下,在组合物中与各成分相应的物质存在两种以上的情况下,只要不特别声明,是指组合物中所存在的该两种以上的物质的总量。
本说明书中,“静电图像显影用色调剂”也被简称为“色调剂”,“静电图像显影剂”也被简称为“显影剂”。
下面对作为本发明一例的实施方式进行说明。
<静电图像显影用色调剂>
本实施方式的静电图像显影用色调剂包含含有粘结性树脂和离型剂的色调剂颗粒、外添剂A以及外添剂B,在上述色调剂颗粒的表面至少具有上述外添剂A,在上述外添剂A上至少具有上述外添剂B,上述外添剂B为2个以上颗粒的凝集体,上述色调剂颗粒的平均圆度为0.8以上0.94以下,上述色调剂颗粒表面的离型剂存在量相对于色调剂颗粒的整体表面积为5面积%以上30面积%以下。
现有的色调剂使用外添剂,在色调剂颗粒表面形成凹凸,推定可通过该凹凸来改善转印性。但是,本发明人发现,仅利用色调剂颗粒表面的凹凸难以降低色调剂整体上的电阻,因此低温定影性可能会不充分。
另外,本发明人发现,现有的色调剂中,外添剂在定影时会抑制离型剂的渗出,可能会阻碍低温定影性。
此外,本发明人发现,越是如下情况,在定影时离型剂越不容易渗出,所述情况为色调剂颗粒呈异形且包含两种以上的外添剂、外添剂与色调剂颗粒之间存在距离的情况。
本实施方式的静电图像显影用色调剂通过采用上述方案,低温定影性优异。其理由尚不确定,然而据推测基于以下所示的原因。
通过使色调剂颗粒的平均圆度为0.8以上0.94以下并且使色调剂颗粒表面的离型剂存在量相对于色调剂颗粒的整体表面积为5面积%以上30面积%以下,在色调剂颗粒表面存在大量离型剂;并且通过在色调剂颗粒的表面至少具有外添剂A、在上述外添剂A上至少具有外添剂B、进而外添剂B为2个以上颗粒的凝集体,附着于外添剂A上的外添剂B容易发生游离,因此不容易阻碍离型剂的渗出,即使在低温定影时也可发生离型剂的充分渗出,由此使低温定影性优异。
下面对本实施方式的静电图像显影用色调剂进行详细说明。
(外添剂)
本实施方式的色调剂包含色调剂颗粒以及必要外添剂而构成。
另外,本实施方式的色调剂中,作为外添剂,包括外添剂A和外添剂B。
-外添剂A-
本实施方式的静电图像显影用色调剂包含色调剂颗粒、外添剂A以及外添剂B,在上述色调剂颗粒的表面至少具有上述外添剂A。
外添剂A优选为无机颗粒。
作为上述无机颗粒,可以举出SiO2、TiO2、Al2O3、CuO、ZnO、SnO2、CeO2、Fe2O3、MgO、BaO、CaO、K2O、Na2O、ZrO2、CaO·SiO2、K2O·(TiO2)n、Al2O3·2SiO2、CaCO3、MgCO3、BaSO4、MgSO4、SrTiO3等。
其中优选二氧化硅颗粒。
作为外添剂A,优选湿式法二氧化硅颗粒,更优选溶胶凝胶二氧化硅颗粒。溶胶凝胶二氧化硅颗粒适度地包含水,由此,外添有溶胶凝胶二氧化硅颗粒的色调剂容易通过在显影器内的搅拌而达到所期望的带电量。
溶胶凝胶二氧化硅颗粒所含有的水量可以通过加热后的质量减少比例来评价。溶胶凝胶二氧化硅颗粒中,以升温速度30℃/分钟从30℃加热至250℃后的质量减少比例优选为1质量%以上10质量%以下。
该质量减少比例为1质量%以上时,可抑制溶胶凝胶二氧化硅颗粒在色调剂颗粒表面的流动,溶胶凝胶二氧化硅颗粒可在色调剂颗粒表面维持均匀性高的分散状态,因此色调剂容易通过显影器内的搅拌而达到所期望的带电量。从这方面出发,该质量减少比例更优选为2质量%以上、进一步优选为3质量%以上。
该质量减少比例为10质量%以下时,可抑制经由溶胶凝胶二氧化硅颗粒的电荷泄漏,因此色调剂容易通过显影器内的搅拌而达到所期望的带电量。从这方面出发,该质量减少比例更优选为9质量%以下、进一步优选为8质量%以下。
本实施方式中,溶胶凝胶二氧化硅颗粒经加热后的质量减少比例通过下述测定方法求出。
将约30mg的溶胶凝胶二氧化硅颗粒装入热重测定装置(株式会社岛津制作所制、型号DTG-60AH)的试样室中,以升温速度30℃/分钟从30℃升温至250℃,根据与初期质量的差量计算出质量减少比例。
供于热重测定装置中的试样是作为色调剂材料的溶胶凝胶二氧化硅颗粒或者从色调剂中分离出的溶胶凝胶二氧化硅颗粒。从色调剂中分离出溶胶凝胶二氧化硅颗粒的方法没有限制,例如,将色调剂分散在包含表面活性剂的水中,并对所得到的分散液施加超声波,之后将分散液高速离心,将上层清液在常温(23℃±2℃)干燥,得到溶胶凝胶二氧化硅颗粒。
经疏水化处理的溶胶凝胶二氧化硅颗粒为外添剂的情况下,将经疏水化处理的溶胶凝胶二氧化硅颗粒作为试样,进行上述测定。
溶胶凝胶二氧化硅颗粒例如按下述方式得到。
向包含醇化合物和氨水的碱性催化剂溶液中滴加四烷氧基硅烷,使四烷氧基硅烷水解和缩合,得到包含溶胶凝胶二氧化硅颗粒的悬浮液。接着从悬浮液中除去溶剂,得到粒状物。接着将粒状物干燥,由此得到溶胶凝胶二氧化硅颗粒。溶胶凝胶二氧化硅颗粒的平均一次粒径可以通过相对于碱性催化剂溶液量的四烷氧基硅烷滴加量来进行控制。溶胶凝胶二氧化硅颗粒所含有的水量、即以升温速度30℃/分钟从30℃加热至250℃后的质量减少比例可以通过将粒状物干燥时的干燥条件进行控制。
从抑制图像不均的方面出发,外添剂A的平均圆度优选为0.85以上、更优选为0.88以上、进一步优选为0.90以上、特别优选为0.92以上0.995以下。
使外添剂A中的平均圆度为上述范围内的方法没有特别限定,例如可以举出:在溶胶凝胶二氧化硅颗粒的制造中,对于将碱性催化剂与四烷氧基硅烷混合时的温度或反应时间进行调整的方法;对于上述碱性催化剂的浓度进行调整的方法;等等。
本实施方式中,外添剂A和外添剂B的平均圆度如下求出。
将色调剂包埋在环氧树脂等中,通过利用金刚石刀等进行切削而制作出薄切片。将该薄切片利用透射型电子显微镜(TEM)等进行观察,拍摄2个以上载体颗粒的断面图像。在与色调剂颗粒相接的外添剂A或者外添剂A上存在的外添剂B的断面图像中,对于100个外添剂A或外添剂B通过下述式(1)计算出各圆度。将所得到的圆度从小圆度值侧累积的频度50%圆度作为外添剂的平均圆度。
式(1):圆度=4π×(A/I2)
式(1)中,I表示图像上的外添剂的周长,A表示外添剂的投影面积。
外添剂A的个数平均粒径优选为20nm以上120nm以下。
外添剂A的个数平均粒径为20nm以上时,不容易被埋没在色调剂颗粒中。从这方面出发,外添剂A的个数平均粒径更优选为25nm以上、更优选为30nm以上。
外添剂A的个数平均粒径为120nm以下时,容易留在色调剂颗粒的表面。从这方面出发,外添剂A的个数平均粒径更优选为100nm以下、进一步优选为90nm以下。
本实施方式中的外添剂的个数平均粒径是具有与颗粒图像相同面积的圆的直径(所谓的等效圆直径),拍摄外添有外添剂的色调剂的电子显微镜图像,对于色调剂颗粒上的外添剂中的至少300个进行图像分析而求出。外添剂的个数平均粒径是个数基准粒径分布中的从小径侧起累积50%点的粒径。
外添剂A可以为被施以疏水化表面处理后的疏水性颗粒。疏水化处理剂没有特别限制,优选含硅有机化合物。作为含硅有机化合物,可以举出烷氧基硅烷化合物、硅氮烷化合物、硅油。这些化合物可以单独使用一种,也可以合用两种以上。
作为外添剂A的疏水化处理剂,优选硅氮烷化合物(例如二甲基二硅氮烷、三甲基二硅氮烷、四甲基二硅氮烷、五甲基二硅氮烷、六甲基二硅氮烷等),特别优选1,1,1,3,3,3-六甲基二硅氮烷(HMDS)。
相对于外添剂A 100质量份,疏水化处理剂的量优选为1质量份以上10质量份以下。
外添剂A为被施以疏水化表面处理后的疏水性颗粒的情况下,加热后的质量减少比例也优选为上述范围,并且个数平均粒径也优选为上述范围。
本实施方式中,从抑制图像不均的方面出发,外添剂A优选包含分子量200以上600以下的硅氧烷化合物,更优选在外添剂A的表面的一部分或全部附着有分子量200以上600以下的硅氧烷化合物。
无机颗粒为被施以疏水化表面处理后的疏水性无机颗粒的情况下,分子量200以上600以下的硅氧烷化合物优选附着于经疏水化处理的无机颗粒的表面。
相对于色调剂颗粒的总质量,外添剂A的含量优选为0.1质量%以上10质量%以下、更优选为0.5质量%以上8质量%以下、进一步优选为1质量%以上5质量%以下。
[分子量200以上600以下的硅氧烷化合物]
本实施方式中,从抑制图像不均的方面出发,外添剂A优选包含分子量200以上600以下的硅氧烷化合物,更优选在外添剂A的表面的一部分或全部附着有分子量200以上600以下的硅氧烷化合物。
从抑制图像不均的方面出发,硅氧烷化合物优选为仅由硅氧烷键和烷基构成的化合物。
从相对提高硅氧烷化合物的运动粘度并因此提高作用于无机颗粒之间的摩擦力的方面出发,硅氧烷化合物的分子量为200以上、优选为250以上、更优选为280以上、进一步优选为300以上。
从相对提高硅氧烷化合物的导电性并因此相对提高色调剂的介电常数的方面出发,硅氧烷化合物的分子量为600以下,优选为550以下、更优选为500以下、进一步优选为450以下。
分子量200以上600以下的硅氧烷化合物中,1分子中的Si原子的个数最少为2个。
分子量200以上600以下的硅氧烷化合物中,从相对提高硅氧烷化合物的运动粘度并因此提高作用于无机颗粒之间的摩擦力的方面出发,1分子中的Si原子的个数优选为3个以上、更优选为4个以上、进一步优选为5个以上。
分子量200以上600以下的硅氧烷化合物中,从相对提高硅氧烷化合物的导电性并因此相对提高色调剂的介电常数的方面出发,1分子中的Si原子的个数优选为7个以下、更优选为6个以下、进一步优选为5个以下。
分子量200以上600以下的硅氧烷化合物中,从上述两个方面出发,1分子中的Si原子的个数特别优选为5个。
从适度地提高作用于无机颗粒之间的摩擦力的方面出发,分子量200以上600以下的硅氧烷化合物在25℃的运动粘度优选为2mm2/s以上5mm2/s以下。
本实施方式中的硅氧烷的运动粘度(mm2/s)是将使用奥斯特瓦尔德粘度计(毛细管粘度计的一种)测定的25℃时的粘度除以密度而得到的值。
作为分子量200以上600以下的硅氧烷化合物的一例,可以举出硅氧烷键未支化的直链状硅氧烷化合物。
作为分子量200以上600以下的直链状硅氧烷化合物,例如可以举出六烷基二硅氧烷、八烷基三硅氧烷、十烷基四硅氧烷、十二烷基五硅氧烷、十四烷基六硅氧烷、十六烷基七硅氧烷(其中分子量为200以上600以下)。
作为这些直链状硅氧烷化合物所具有的烷基,例如可以举出碳原子数1~10(优选碳原子数1~6、更优选碳原子数1~3、进一步优选碳原子数1或2)的直链状烷基、碳原子数3以上10以下(优选碳原子数3以上6以下、更优选碳原子数3或4)的支链状烷基、碳原子数3以上10以下(优选碳原子数3以上6以下、更优选碳原子数3或4)的环状烷基。其中优选碳原子数1~3的烷基,优选甲基和乙基中的至少一者,更优选甲基。在1分子直链状硅氧烷化合物中具有2个以上的烷基可以相同,也可以相互不同。
作为分子量200以上600以下的直链状硅氧烷化合物的具体例,可以举出八甲基三硅氧烷、十甲基四硅氧烷、十二甲基五硅氧烷、十四甲基六硅氧烷、十六甲基七硅氧烷。
作为分子量200以上600以下的硅氧烷化合物的一例,可以举出硅氧烷键支化的支链状硅氧烷。
作为分子量200以上600以下的支链状硅氧烷化合物,例如可以举出1,1,1,3,5,5,5-七烷基-3-(三烷基硅氧基)三硅氧烷、四(三烷基硅氧基)硅烷、1,1,1,3,5,5,7,7,7-九烷基-3-(三烷基硅氧基)四硅氧烷等支链状硅氧烷化合物(其中分子量为200以上600以下)。
作为这些支链状硅氧烷化合物所具有的烷基,例如可以举出碳原子数1~10(优选碳原子数1~6、更优选碳原子数1~3、进一步优选碳原子数1或2)的直链状烷基、碳原子数3以上10以下(优选碳原子数3以上6以下、更优选碳原子数3或4)的支链状烷基、碳原子数3以上10以下(优选碳原子数3以上6以下、更优选碳原子数3或4)的环状烷基。其中优选碳原子数1~3的烷基,优选甲基和乙基中的至少一者,更优选甲基。在1分子支链状硅氧烷化合物中具有2个以上的烷基可以相同,也可以相互不同。
作为分子量200以上600以下的支链状硅氧烷化合物的具体例,可以举出甲基三(三甲基硅氧基)硅烷(分子式C10H30O3Si4)、四(三甲基硅氧基)硅烷(分子式C12H36O4Si5)、1,1,1,3,5,5,7,7,7-九甲基-3-(三甲基硅氧基)四硅氧烷(分子式C12H36O4Si5)。
作为分子量200以上600以下的硅氧烷化合物的一例,可以举出具有仅由硅氧烷键构成的环状结构的环状硅氧烷化合物。
作为分子量200以上600以下的环状硅氧烷化合物,例如可以举出六烷基环三硅氧烷、八烷基环四硅氧烷、十烷基环五硅氧烷、十二烷基环六硅氧烷、十四烷基环七硅氧烷、十六烷基环八硅氧烷(其中分子量为200以上600以下)。
作为这些环状硅氧烷化合物所具有的烷基,例如可以举出碳原子数1~10(优选碳原子数1~6、更优选碳原子数1~3、进一步优选碳原子数1或2)的直链状烷基、碳原子数3以上10以下(优选碳原子数3以上6以下、更优选碳原子数3或4)的支链状烷基、碳原子数3以上10以下(优选碳原子数3以上6以下、更优选碳原子数3或4)的环状烷基。其中优选碳原子数1~3的烷基,优选甲基和乙基中的至少一者,更优选甲基。在1分子低分子环状硅氧烷中具有2个以上的烷基可以相同,也可以相互不同。
作为分子量200以上600以下的环状硅氧烷化合物的具体例,可以举出六甲基环三硅氧烷、八甲基环四硅氧烷、十甲基环五硅氧烷、十二甲基环六硅氧烷、十四甲基环七硅氧烷、十六甲基环八硅氧烷。
作为分子量200以上600以下的硅氧烷化合物,从包含硅氧烷化合物的色调剂容易通过显影器内的搅拌而达到所期望的带电量的方面出发,优选为选自由直链状硅氧烷化合物和支链状硅氧烷化合物组成的组中的至少一种,更优选支链状硅氧烷化合物,进一步优选具有四分枝结构的硅氧烷化合物。具有四分枝结构的硅氧烷是指在分子中具有至少1个下述结构(即四硅氧基硅烷结构)的硅氧烷。
作为具有四分枝结构的分子量200以上600以下的硅氧烷化合物,可以举出四(三烷基硅氧基)硅烷,此处,作为烷基,例如可以举出碳原子数1~10(优选碳原子数1~6、更优选碳原子数1~3、进一步优选碳原子数1或2)的直链状烷基、碳原子数3以上10以下(优选碳原子数3以上6以下、更优选碳原子数3或4)的支链状烷基、碳原子数3以上10以下(优选碳原子数3以上6以下、更优选碳原子数3或4)的环状烷基。其中优选碳原子数1~3的烷基,优选甲基和乙基中的至少一者,更优选甲基。在1分子具有四分枝结构的硅氧烷化合物中的烷基可以相同,也可以相互不同。
作为分子量200以上600以下的硅氧烷化合物,从包含硅氧烷化合物的色调剂容易通过显影器内的搅拌而达到所期望的带电量的方面出发,特别优选四(三甲基硅氧基)硅烷。
色调剂中包含的分子量200以上600以下的硅氧烷化合物的总含量使用气相色谱质谱仪(株式会社岛津制作所制、GCMS-QP2020)和无极性柱(Restek公司制造、Rtx-1、10157、膜厚1.00μm、长度60m、内径0.32mm)通过顶部空间法进行测定。具体的确定方法如下。
将色调剂称量在小药瓶中,将小药瓶加盖密封,以加热时间3分钟升温至190℃。接着,将小药瓶内的挥发成分导入柱中,在下述条件下进行分子量200以上600以下的硅氧烷化合物的检测。
·载气种:氦
·载气压:120kPa(压力一定)
·烘箱温度:40℃(5分钟)→(15℃/分钟)→250℃(6分钟)(合计25分钟)
·离子源温度:260℃
·接口温度:260℃
将基准物质(四(三甲基硅氧基)硅烷1)用乙醇稀释,使用不同浓度的标准液来制作校正曲线。根据试样在色谱中表现出的分子量200以上600以下的硅氧烷化合物的峰面积以及基准物质的校正曲线,求出该硅氧烷化合物的量。在试样的色谱中具有2个以上的与分子量200以上600以下的硅氧烷化合物相应的峰时,根据这些峰面积的合计面积以及基准物质的校正曲线求出该硅氧烷化合物的总量。进一步计算出相对于色调剂总量的分子量200以上600以下的硅氧烷化合物的总含量(ppm)。
从提高作用于无机颗粒之间的摩擦力的方面出发,相对于外添剂A的总质量,外添剂A中包含的分子量200以上600以下的硅氧烷化合物的总含量优选为1ppm以上、更优选为5ppm以上、进一步优选为10ppm以上、进而优选为15ppm以上、再进而优选为20ppm以上。
从不降低色调剂的介电常数的方面出发,相对于外添剂A的总质量,外添剂A中包含的分子量200以上600以下的硅氧烷化合物的总含量优选为1000ppm以下、更优选为500ppm以下、进一步优选为200ppm以下、进而优选为100ppm以下、再进而优选为50ppm以下。
上述的质量比例是将{外添剂A中包含的分子量200以上600以下的硅氧烷化合物的总含量÷色调剂中包含的外添剂A的总质量}换算成百万分数而得到的值。
外添剂A为经疏水化处理的无机颗粒的情况下,外添剂A的质量是指经疏水化处理的外添剂A的质量,是包括来自疏水化处理剂的成分的质量。
分子量200以上600以下的硅氧烷化合物例如可以通过外添在色调剂颗粒中;作为外添剂A(特别是溶胶凝胶二氧化硅颗粒)的表面处理剂使用;等方法而包含在外添剂A中。
-外添剂B-
本实施方式的静电图像显影用色调剂包含色调剂颗粒、外添剂A以及外添剂B,在上述色调剂颗粒的表面至少具有上述外添剂A,在上述外添剂A上至少具有上述外添剂B。
色调剂中包含的外添剂B可以全部存在于上述外添剂A上,也可以并非全部存在于上述外添剂A上,从低温定影性以及彩色条纹发生抑制性的方面出发,优选色调剂中包含的外添剂B的30个数%以上存在于上述外添剂A上,更优选色调剂中包含的外添剂B的50个数%以上存在于上述外添剂A上,特别优选色调剂中包含的外添剂B的70个数%以上存在于上述外添剂A上。
外添剂B优选为2个以上颗粒的凝集体。即,外添剂B优选为2个以上的一次颗粒凝集而成的凝集颗粒(也称为“二次颗粒”)。
另外,外添剂B更优选为2个以上10个以下的颗粒的凝集体,进一步优选为2个以上8个以下的凝集体,特别优选为2个以上6个以下的凝集体。
外添剂B优选为无机颗粒。
作为上述无机颗粒,可以举出SiO2、TiO2、Al2O3、CuO、ZnO、SnO2、CeO2、Fe2O3、MgO、BaO、CaO、K2O、Na2O、ZrO2、CaO·SiO2、K2O·(TiO2)n、Al2O3·2SiO2、CaCO3、MgCO3、BaSO4、MgSO4、SrTiO3等。
其中,优选二氧化硅颗粒、二氧化钛颗粒或二氧化硅二氧化钛复合颗粒,特别优选二氧化硅颗粒。
此外,从细线再现性的方面出发,外添剂B优选为通过气相法制作的颗粒(气相法颗粒),更优选为通过气相法制作的二氧化硅颗粒(气相法二氧化硅颗粒)。
进而,从细线再现性的方面出发,优选外添剂A为湿式法二氧化硅颗粒,外添剂B为气相法二氧化硅颗粒。
本实施方式的静电图像显影用色调剂中,关于上述外添剂B的被覆率,从低温定影性以及彩色条纹发生抑制性的方面出发,相对于上述色调剂颗粒的整体表面积,优选为5面积%以上、更优选为5面积%以上80面积%以下、进一步优选为5面积%以上60面积%以下、特别优选为10面积%以上30面积%以下。
另外,本实施方式的静电图像显影用色调剂中,关于上述外添剂A的被覆率,从低温定影性以及彩色条纹发生抑制性的方面出发,相对于上述色调剂颗粒的整体表面积,优选为20面积%以上、更优选为40面积%以上、特别优选为40面积%以上100面积%以下。
此外,本实施方式的静电图像显影用色调剂中,关于包括上述外添剂A和上述外添剂B的外添剂的被覆率,从低温定影性以及彩色条纹发生抑制性的方面出发,相对于上述色调剂颗粒的整体表面积,优选为50面积%以上、更优选为60面积%以上、特别优选为70面积%以上100面积%以下。
本实施方式中,各外添剂相对于色调剂颗粒的整体表面积的被覆率通过下述测定方法进行测定。
色调剂利用扫描型电子显微镜SEM装置(株式会社日立制作所制:S-4700)观察并拍摄图像。根据所拍摄的图像测定色调剂颗粒的整体表面积、附着有外添剂A的区域的面积、附着有外添剂B的区域的面积。
接着按照下式计算出各外添剂的被覆率。
式(2):外添剂B被覆率[%]=(外添剂B附着区域的面积)/(色调剂颗粒的整体表面积)×100
式(3):外添剂A被覆率[%]=(外添剂A附着区域的面积)/(色调剂颗粒的整体表面积)×100
从低温定影性以及彩色条纹发生抑制性的方面出发,外添剂B的平均圆度优选为0.5以上0.95以下、更优选为0.5以上0.90以下、特别优选为0.6以上0.90以下。
从低温定影性以及彩色条纹发生抑制性的方面出发,外添剂B的平均一次粒径优选为5nm以上100nm以下、更优选为10nm以上80nm以下、特别优选为10nm以上60nm以下。
另外,从低温定影性以及彩色条纹发生抑制性的方面出发,外添剂B的个数平均粒径(二次粒径)优选为50nm以上300nm以下、更优选为100nm以上250nm以下、特别优选为120nm以上200nm以下。
从低温定影性以及彩色条纹发生抑制性的方面出发,相对于色调剂颗粒的总质量,外添剂B的含量优选为0.1质量%以上10质量%以下、更优选为0.25质量%以上5质量%以下、进一步优选为0.5质量%以上3质量%以下。
另外,本实施方式中,将上述外添剂A相对于上述色调剂颗粒的整体表面积的被覆率设为CA、将上述外添剂B相对于上述色调剂颗粒的整体表面积的被覆率设为CB的情况下,从低温定影性以及彩色条纹发生抑制性的方面出发,CB/CA的值优选为0.03以上0.50以下、更优选为0.05以上0.30以下、特别优选为0.10以上0.25以下。
此外,本实施方式中,从低温定影性以及彩色条纹发生抑制性的方面出发,优选上述外添剂B的二次颗粒的个数平均粒径比上述外添剂A的个数平均粒径大,更优选上述外添剂B的二次颗粒的个数平均粒径-上述外添剂A的个数平均粒径的差值为10nm以上200nm以下,特别优选上述外添剂B的二次颗粒的个数平均粒径-上述外添剂A的个数平均粒径的差值为30nm以上150nm以下。
此外,本实施方式中,从低温定影性以及彩色条纹发生抑制性的方面出发,优选上述外添剂A的含量比上述外添剂B的含量多,上述外添剂A的含量/上述外添剂B的含量的值更优选大于1且为3以下、进一步优选大于1且为2以下、特别优选大于1且为1.5以下。
另外,作为外添剂,也可以包含除外添剂A和外添剂B以外的颗粒。
另外,作为除外添剂A和外添剂B以外的外添剂使用的颗粒的个数平均粒径各自独立地优选为10nm以上400nm以下、更优选为20nm以上200nm以下、特别优选为30nm以上100nm以下。
除外添剂A和外添剂B以外的外添剂没有特别限制,可以举出无机颗粒或有机颗粒。
作为无机颗粒,可以举出SiO2、TiO2、Al2O3、CuO、ZnO、SnO2、CeO2、Fe2O3、MgO、BaO、CaO、K2O、Na2O、ZrO2、CaO·SiO2、K2O·(TiO2)n、Al2O3·2SiO2、CaCO3、MgCO3、BaSO4、MgSO4、SrTiO3等。
作为有机颗粒,可以举出树脂颗粒(有机硅树脂、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、三聚氰胺树脂等树脂颗粒)、清洁活化剂(例如以硬脂酸锌为代表的高级脂肪酸的金属盐、氟系高分子量体的颗粒)等。
作为除外添剂A和外添剂B以外的外添剂的含量,从低温定影性以及彩色条纹发生抑制性的方面出发,优选比外添剂A的含量以及外添剂B的含量少。
(色调剂颗粒)
本实施方式的静电图像显影用色调剂包含含有粘结性树脂和离型剂的色调剂颗粒,上述色调剂颗粒的平均圆度为0.8以上0.94以下,上述色调剂颗粒表面的离型剂存在量相对于色调剂颗粒的整体表面积为5面积%以上30面积%以下。
色调剂颗粒例如含有粘结性树脂、离型剂以及必要时的着色剂和其他添加剂,优选含有粘结性树脂、着色剂以及离型剂。
色调剂颗粒的平均圆度为0.8以上0.94以下,从低温定影性以及彩色条纹发生抑制性的方面出发,优选为0.82以上0.94以下、更优选为0.85以上0.94以下。
色调剂颗粒优选为粉碎色调剂颗粒。
另外,本实施方式的静电图像显影用色调剂优选为粉碎色调剂。
需要说明的是,色调剂颗粒的平均圆度表示单独的色调剂颗粒的平均圆度。
色调剂颗粒的平均圆度利用(等效圆周长)/(周长)[(与颗粒图像具有相同的投影面积的圆的周长)/(颗粒投影图像的周长)]来求出。具体地说,为通过下述方法测定的值。
首先使作为测定对象的色调剂(显影剂)分散在包含表面活性剂的水中,然后实施超声波处理,得到除去了外添剂的色调剂颗粒。
吸引采集所得到的色调剂颗粒,使其形成扁平流,通过使其瞬时频闪发光而获取作为静止图像的颗粒图像,利用对该颗粒图像进行图像分析的流式颗粒像分析装置(Sysmex公司制造的FPIA-3000)来求出平均圆度。并且,设求出平均圆度时的采样数为3,500个。
另外,色调剂颗粒表面的离型剂存在量相对于色调剂颗粒的整体表面积为5面积%以上30面积%以下,从低温定影性以及彩色条纹发生抑制性的方面出发,优选为5面积%以上20面积%以下、特别优选为10面积%以上15面积%以下。
需要说明的是,通常在聚合色调剂的色调剂颗粒表面的离型剂存在量多数情况下为2面积%左右。
本实施方式中,色调剂颗粒表面的离型剂存在量的测定通过下述方法进行。
色调剂颗粒表面的离型剂存在量(表面离型剂量)为通过XPS(X射线光电子分光)测定求出的值。作为XPS测定装置,使用日本电子株式会社制JPS-9000MX,测定中,作为X射线源使用MgKα射线,使加速电压为10kV、放射电流为30mA。此处,通过C1s光谱的峰分离法对色调剂表面的离型剂量进行定量。峰分离法中,将测定得到的C1s光谱使用基于最小二乘法的曲线拟合分离成各成分。作为分离基础的成分光谱使用如下C1s光谱,该C1s光谱是对色调剂颗粒制作中使用的离型剂、粘结性树脂单独进行测定而得到的。
-粘结性树脂-
作为粘结性树脂,例如可以举出下述单体的均聚物或者将这些单体2种以上组合而成的共聚物形成的乙烯基系树脂,所述单体为:苯乙烯类(例如苯乙烯、对氯苯乙烯、α-甲基苯乙烯等)、(甲基)丙烯酸酯类(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、甲基丙烯酸-2-乙基己酯等)、烯键式不饱和腈类(例如丙烯腈、甲基丙烯腈等)、乙烯基醚类(例如乙烯基甲醚、乙烯基异丁醚等)、乙烯基酮类(例如乙烯基甲基酮、乙烯基乙基酮、乙烯基异丙烯基酮等)、烯烃类(例如乙烯、丙烯、丁二烯等)等。
作为粘结性树脂,还可以举出例如环氧树脂、聚酯树脂、聚氨酯树脂、聚酰胺树脂、纤维素树脂、聚醚树脂、改性松香等非乙烯基系树脂、这些树脂与上述乙烯基系树脂的混合物或者在它们的共存下将乙烯基系单体聚合得到的接枝聚合物等。
其中适于使用苯乙烯丙烯酸类树脂或聚酯树脂,更适于使用聚酯树脂。
这些粘结性树脂可以单独使用一种,也可以合用两种以上。
作为粘结性树脂,可以举出非晶性(也称为“非结晶性”)树脂以及结晶性树脂。
从细线的图像强度的方面出发,粘结性树脂优选包含结晶性树脂,更优选包含非晶性树脂以及结晶性树脂。
相对于粘结性树脂的总质量,结晶性树脂的含量优选为2质量%以上30质量%以下、更优选为5质量%以上20质量%以下。
需要说明的是,树脂的“结晶性”是指,在差示扫描热量测定(DSC)中不存在阶梯状的吸热量变化、具有明确的吸热峰,具体地说,是指以升温速度10(℃/min)进行测定时的吸热峰的半峰宽为15℃以内。
另一方面,树脂的“非晶性”是指半峰宽大于15℃、显示出阶梯状的吸热量变化或者未发现明确的吸热峰。
作为聚酯树脂,例如可以举出公知的聚酯树脂。
聚酯树脂可以将非晶性聚酯树脂与结晶性聚酯树脂合用。相对于粘结性树脂的总质量,结晶性聚酯树脂的含量优选为2质量%以上30质量%以下、更优选为5质量%以上20质量%以下。
·非晶性聚酯树脂
作为非晶性聚酯树脂,例如可以举出多元羧酸与多元醇的缩聚物。需要说明的是,作为非晶性聚酯树脂,可以使用市售品,也可以使用合成物。
作为多元羧酸,例如可以举出脂肪族二羧酸(例如草酸、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、癸二酸等)、脂环式二羧酸(例如环己烷二羧酸等)、芳香族二羧酸(例如对苯二甲酸、间苯二甲酸、邻苯二甲酸、萘二羧酸等)、它们的酸酐或者它们的低级(例如碳原子数1~5)烷基酯。这些之中,作为多元羧酸,例如优选芳香族二羧酸。
多元羧酸中,也可以将二羧酸与采取交联结构或支链结构的3元以上羧酸合用。作为3元以上羧酸,例如可以举出偏苯三酸、苯均四酸、它们的酸酐或者它们的低级(例如碳原子数1~5)烷基酯等。
多元羧酸可以单独使用一种,也可以合用两种以上。
作为多元醇,例如可以举出脂肪族二醇(例如乙二醇、二甘醇、三甘醇、丙二醇、丁二醇、己二醇、新戊二醇等)、脂环式二醇(例如环己二醇、环己烷二甲醇、氢化双酚A等)、芳香族二醇(例如双酚A的环氧乙烷加成物、双酚A的环氧丙烷加成物等)。这些之中,作为多元醇,例如优选芳香族二醇、脂环式二醇,更优选芳香族二醇。
作为多元醇,也可以将二醇与采取交联结构或支链结构的3元以上多元醇合用。作为3元以上多元醇,例如可以举出甘油、三羟甲基丙烷、季戊四醇。
多元醇可以单独使用一种,也可以合用两种以上。
非晶性聚酯树脂的玻璃化转变温度(Tg)优选为50℃以上80℃以下、更优选为50℃以上65℃以下。
需要说明的是,玻璃化转变温度由通过差示扫描量热测定(DSC)得到的DSC曲线求出,更具体地说,按照JIS K 7121-1987“塑料的转变温度测定方法”的玻璃化转变温度的测定方法中记载的“外推玻璃化转变起始温度”来求出。
非晶性聚酯树脂的重均分子量(Mw)优选为5,000以上1,000,000以下、更优选为7,000以上500,000以下。
非晶性聚酯树脂的数均分子量(Mn)优选为2,000以上100,000以下。
非晶性聚酯树脂的分子量分布Mw/Mn优选为1.5以上100以下、更优选为2以上60以下。
需要说明的是,重均分子量和数均分子量通过凝胶渗透色谱(GPC)测定。利用GPC的分子量测定中,作为测定装置使用东曹株式会社制GPC·HLC-8120GPC,使用东曹株式会社制柱·TSKgel SuperHM-M(15cm),利用THF溶剂进行测定。重均分子量和数均分子量使用由单分散聚苯乙烯标准试样制作的分子量校正曲线根据该测定结果计算出。
非晶性聚酯树脂通过公知的制造方法得到。具体地说,例如,通过下述方法得到:使聚合温度为180℃以上230℃以下,根据需要对反应体系内进行减压,一边除去缩合时生成的水或醇一边进行反应。
需要说明的是,原料单体在反应温度下不溶解或不相容的情况下,可以加入高沸点的溶剂作为溶解辅助剂使其溶解。这种情况下,一边蒸馏除去溶解辅助剂一边进行缩聚反应。在存在相容性差的单体的情况下,可以预先使相容性差的单体与准备与该单体缩聚的酸或醇进行缩合,之后与主成分一起进行缩聚。
·结晶性聚酯树脂
结晶性聚酯树脂例如可以举出多元羧酸与多元醇的缩聚体。需要说明的是,作为结晶性聚酯树脂,可以使用市售品,也可以使用合成物。
此处,为了使结晶性聚酯树脂容易形成晶体结构,与使用具有芳香族的聚合性单体得到的缩聚体相比,结晶性聚酯优选使用具有直链状脂肪族的聚合性单体得到的缩聚体。
作为多元羧酸,例如可以举出脂肪族二羧酸(例如草酸、琥珀酸、戊二酸、己二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、1,9-壬烷二甲酸、1,10-癸烷二羧酸、1,12-十二烷二羧酸、1,14-十四烷二羧酸、1,18-十八烷二羧酸等)、芳香族二羧酸(例如邻苯二甲酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸、萘-2,6-二羧酸等二元酸等)、它们的酸酐或者它们的低级(例如碳原子数1~5)烷基酯。
多元羧酸中,也可以将二羧酸与采取交联结构或支链结构的3元以上羧酸合用。作为3元羧酸,例如可以举出芳香族羧酸(例如1,2,3-苯三甲酸、1,2,4-苯三甲酸、1,2,4-萘三甲酸等)、它们的酸酐或者它们的低级(例如碳原子数1~5)烷基酯。
作为多元羧酸,也可以将这些二羧酸与具有磺酸基的二羧酸、具有烯键式双键的二羧酸合用。
多元羧酸可以单独使用一种,也可以合用两种以上。
作为多元醇,例如可以举出脂肪族二醇(例如主链部分的碳原子数为7以上20以下直链型脂肪族二醇)。作为脂肪族二醇,例如可以举出乙二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇、1,7-庚二醇、1,8-辛二醇、1,9-壬二醇、1,10-癸二醇、1,11-十一烷二醇、1,12-十二烷二醇、1,13-十三烷二醇、1,14-十四烷二醇、1,18-十八烷二醇、1,14-二十烷二醇等。这些之中,作为脂肪族二醇,优选1,8-辛二醇、1,9-壬二醇、1,10-癸二醇。
多元醇中,也可以将二醇与采取交联结构或支链结构的3元以上醇合用。作为3元以上醇,例如可以举出甘油、三羟甲基乙烷、三羟甲基丙烷、季戊四醇等。
多元醇可以单独使用一种,也可以合用两种以上。
此处,多元醇中,脂肪族二醇的含量适宜为80摩尔%以上,优选为90摩尔%以上。
结晶性聚酯树脂的熔解温度优选为50℃以上100℃以下、更优选为55℃以上90℃以下、进一步优选为60℃以上85℃以下。
需要说明的是,熔解温度根据由差示扫描量热测定(DSC)得到的DSC曲线按照JISK7121:1987“塑料的转变温度测定方法”的熔解温度的测定方法中记载的“熔解峰温度”求出。
结晶性聚酯树脂的重均分子量(Mw)优选为6,000以上35,000以下。
结晶性聚酯树脂例如与非晶性聚酯同样地通过公知的制造方法得到。
从图像的耐摩擦性的方面出发,粘结性树脂的重均分子量(Mw)优选为5,000以上1,000,000以下、更优选为7,000以上500,000以下、特别优选为25,000以上60,000以下。粘结性树脂的数均分子量(Mn)优选为2,000以上100,000以下。粘结性树脂的分子量分布Mw/Mn优选为1.5以上100以下、更优选为2以上60以下。
粘结性树脂的重均分子量和数均分子量通过凝胶渗透色谱(GPC)测定。利用GPC的分子量测定中,作为测定装置使用东曹株式会社制GPC·HLC-8120GPC,使用东曹株式会社制柱·TSKgel SuperHM-M(15cm),利用四氢呋喃(THF)溶剂进行测定。重均分子量和数均分子量使用由单分散聚苯乙烯标准试样制作的分子量校正曲线根据该测定结果计算出。
粘结性树脂的含量相对于色调剂颗粒整体优选为40质量%以上95质量%以下、更优选为50质量%以上90质量%以下、进一步优选为60质量%以上85质量%以下。
-离型剂-
作为离型剂,例如可以举出:烃类蜡;巴西棕榈蜡、米糠蜡、小烛树蜡等天然蜡;褐煤蜡等合成或矿物·石油系蜡;脂肪酸酯、褐煤酸酯等酯系蜡;等等。离型剂并不限于此。
离型剂的熔解温度优选为50℃以上110℃以下、更优选为60℃以上100℃以下。
熔解温度根据由差示扫描量热测定(DSC)得到的DSC曲线按照JIS K7121:1987“塑料的转变温度测定方法”的熔解温度的测定方法中记载的“熔解峰温度”求出。
从低温定影性以及彩色条纹发生抑制性的方面出发,上述色调剂颗粒中的离型剂的域径(ドメイン径)优选为200nm以上2,000nm以下、更优选为400nm以上1,500nm以下、进一步优选为500nm以上1,300nm以下、特别优选为600nm以上1,200nm以下。
离型剂的域径(域的平均径)为通过下述方法测定得到的值。
将色调剂颗粒(或色调剂)混合在环氧树脂中,进行包埋,将环氧树脂固化。将所得到的固化物利用超薄切片机装置(Leica公司制造UltracutUCT)切断,制作厚度80nm以上130nm以下的薄片试样。接着,将所得到的薄片试样在30℃的干燥器内利用四氧化钌染色3小时。之后利用超高分辨率场发射型扫描电子显微镜(FE-SEM、株式会社Hitachi High-Technologies制S-4800)得到经染色的薄片试样的SEM图像。
需要说明的是,在色调剂颗粒的截面处,着色剂的域小于离型剂的域,因此可根据大小进行区分。另外,着色剂的域也可通过离型剂的域的染色浓淡进行区分。
上述SEM图像中,选择30个最大长度为色调剂颗粒的体积平均粒径的85%以上的色调剂颗粒截面,合计观察100个经染色的离型剂的域。测定域各自的最大长度,将该最大长度作为域的长径,将其算术平均作为℃面的平均径(域径)。
离型剂的含量相对于色调剂颗粒整体优选为1质量%以上20质量%以下、更优选为5质量%以上15质量%以下。
-着色剂-
作为着色剂,例如可以举出炭黑、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、耐硫化橙、沃丘格红、永固红、亮胭脂3B、亮胭脂6B、杜邦油红、吡唑啉酮红、立索红、罗丹明B色淀、色淀红C、颜料红、玟瑰红、苯胺蓝、佛青蓝、油溶蓝、亚甲基蓝氯化物、酞菁蓝、颜料蓝、酞菁绿、孔雀石绿草酸盐等各种颜料;或者吖啶系、呫吨系、偶氮系、苯醌系、吖嗪系、蒽醌系、硫靛系、二噁嗪系、噻嗪系、偶氮甲碱系、靛蓝系、酞菁系、苯胺黑系、聚甲炔系、三苯甲烷系、二苯基甲烷系、噻唑系等各种染料等。
着色剂可以单独使用一种,也可以合用两种以上。
着色剂可以使用根据需要进行了表面处理的着色剂,也可以与分散剂合用。另外,着色剂可以将两种以上合用。
作为着色剂的含量,例如相对于色调剂颗粒整体优选为1质量%以上30质量%以下、更优选为3质量%以上15质量%以下。
-其他添加剂-
作为其他添加剂,例如可以举出磁性体、电荷控制剂、无机粉体等公知的添加剂。这些添加剂作为内添剂包含在色调剂颗粒中。
-色调剂颗粒的特性等-
色调剂颗粒可以为单层结构的色调剂颗粒,也可以为由芯部(核颗粒)和被覆芯部的被覆层(壳层)构成的所谓核壳结构的色调剂颗粒(核壳型颗粒)。核壳结构的色调剂颗粒例如可以由芯部和被覆层构成,该芯部包含粘结性树脂以及必要时的着色剂和离型剂等,该被覆层包含粘结性树脂。
其中,从低温定影性以及彩色条纹发生抑制性的方面出发,色调剂颗粒优选为核壳型颗粒。
作为色调剂颗粒的体积平均粒径(D50v),优选为2μm以上10μm以下、更优选为4μm以上8μm以下。
色调剂颗粒的体积平均粒径使用Coulter Multisizer II(Beckman Coulter公司制造),电解液使用ISOTON-II(Beckman Coulter公司制造)来进行测定。
在测定时,在作为分散剂的表面活性剂(优选烷基苯磺酸钠)的5质量%水溶液2ml中加入0.5mg以上50mg以下的测定试样。将其添加到100ml以上150ml以下的电解液中。
将悬浮有试样的电解液利用超声波分散器进行1分钟分散处理,利用CoulterMultisizer II使用孔径100μm的孔对于粒径2μm以上60μm以下范围的颗粒测定各个粒径。采样的颗粒数为50,000个。
对于所测定的粒径,从小径侧起描绘体积基准的累积分布,累积50%点的粒径定义为体积平均粒径D50v。
本实施方式中的色调剂颗粒的平均圆度没有特别限制,从优化色调剂从图像保持体的清洁性的方面出发,优选为0.91以上0.98以下、更优选为0.94以上0.98以下、进一步优选为0.95以上0.97以下。
本实施方式中,色调剂颗粒的圆度为(具有与颗粒投影像相同面积的圆的周长)÷(颗粒投影像的周长),色调剂颗粒的平均圆度是指在圆度的分布中从小圆度值侧起累积50%点的圆度。色调剂颗粒的平均圆度利用流式颗粒像分析装置对至少3,000个色调剂颗粒进行分析而求出。
关于色调剂颗粒的平均圆度,例如在通过凝集合并法(凝集合一法)制造色调剂颗粒的情况下,可以通过调整融合/合并步骤中的分散液的搅拌速度、分散液的温度或保持时间来进行控制。
另外,色调剂颗粒表面的离型剂量例如可以通过离型剂的投料量、离型剂的种类、熔融混炼时的温度调整、粉碎后实施基于热风的表面处理等来进行控制。
[色调剂的制造方法]
接着对本实施方式的色调剂的制造方法进行说明。
本实施方式的色调剂通过在制造色调剂颗粒后针对色调剂颗粒进行外添剂的外添而得到。
色调剂颗粒可以通过干式制法(例如混炼粉碎法等)、湿式制法(例如凝集合并法、悬浮聚合法、溶解悬浮法等)中的任一种进行制造。这些制法没有特别限制,可采用公知的制法。这些之中,通过混炼粉碎法法得到色调剂颗粒为宜。
在混炼粉碎法中,在将包含粘结性树脂和离型剂、任选地包含着色剂的色调剂形成材料混炼而得到混炼物后,将上述混炼物粉碎,由此适宜地制作色调剂颗粒。
本实施方式的色调剂例如通过向所得到的干燥状态的色调剂颗粒中添加外添剂并进行混合而制造。混合例如可以利用V型搅拌机、亨舍尔混合机、Loedige混合机等来进行。进而可以根据需要使用振动筛分机、风力筛分机等除去色调剂的粗大颗粒。
<静电图像显影剂>
本实施方式的静电图像显影剂至少包含本实施方式的色调剂。本实施方式的静电图像显影剂可以为仅包含本实施方式的色调剂的单组分显影剂,也可以为该色调剂与载体混合而成的双组分显影剂。
作为载体没有特别限制,可以举出公知的载体。作为载体,例如可以举出:在由磁性粉形成的芯材的表面被覆有树脂的被覆载体;在基体树脂中分散混配有磁性粉的磁性粉分散型载体;树脂浸渗在多孔质的磁性粉中而成的树脂浸渗型载体;等等。磁性粉分散型载体和树脂浸渗型载体可以是将该载体的构成颗粒作为芯材并利用树脂被覆其表面的载体。
作为磁性粉,例如可以举出:铁、镍、钴等磁性金属;铁素体、磁铁矿等磁性氧化物;等等。
作为被覆用的树脂和基体树脂,例如可以举出聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚乙酸乙烯酯、聚乙烯醇、聚乙烯醇缩丁醛、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-丙烯酸酯共聚物、包含有机硅氧烷键而构成的纯有机硅树脂或其改性物、氟树脂、聚酯、聚碳酸酯、酚树脂、环氧树脂等。被覆用的树脂和基体树脂中可以包含导电性颗粒等添加剂。作为导电性颗粒,可以举出金、银、铜等金属、炭黑、氧化钛、氧化锌、氧化锡、硫酸钡、硼酸铝、钛酸钾等的颗粒。
在利用树脂被覆芯材的表面时,可以举出:利用将被覆用树脂以及各种添加剂(根据需要进行使用)溶解在适当的溶剂中而成的被覆层形成用溶液进行被覆的方法等。作为溶剂没有特别限定,考虑所使用的树脂的种类、涂布适性等进行选择即可。作为具体的树脂被覆方法,可以举出: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雾至芯材表面;流化床法,在利用流动空气使芯材悬浮的状态下喷雾被覆层形成用溶液;捏合涂布机法,在捏合涂布机中将载体的芯材与被覆层形成用溶液混合,之后除去溶剂;等等。
双组分显影剂中的色调剂与载体的混合比(质量比)优选为色调剂:载体=1:100~30:100,更优选为3:100~15:100。
<图像形成装置、图像形成方法>
对本实施方式的图像形成装置/图像形成方法进行说明。
本实施方式的图像形成装置具备:图像保持体;充电机构,对图像保持体表面进行充电;静电图像形成机构,在经充电的图像保持体表面形成静电图像;显影机构,存储静电图像显影剂并利用静电图像显影剂将形成在图像保持体表面的静电图像显影为色调剂图像;转印机构,将形成在图像保持体表面的色调剂图像转印至记录介质表面;以及定影机构,将转印至记录介质表面的色调剂图像进行定影。并且应用本实施方式的静电图像显影剂作为静电图像显影剂。
利用本实施方式的图像形成装置实施图像形成方法(本实施方式的图像形成方法),该方法具有下述步骤:充电步骤,对图像保持体表面进行充电;静电图像形成步骤,在经充电的图像保持体表面形成静电图像;显影步骤,利用本实施方式的静电图像显影剂将形成在图像保持体表面的静电图像显影为色调剂图像;转印步骤,将形成在图像保持体表面的色调剂图像转印至记录介质表面;以及定影步骤,将转印至记录介质表面的色调剂图像进行定影。
本实施方式的图像形成装置适用下述公知的图像形成装置:将形成在图像保持体表面的色调剂图像直接转印至记录介质的直接转印方式的装置;将形成在图像保持体表面的色调剂图像一次转印至中间转印体表面,将转印至中间转印体表面的色调剂图像二次转印至记录介质表面的中间转印方式的装置;具备对于色调剂图像转印后、充电前的图像保持体表面进行清洁的清洁机构的装置;具备在色调剂图像转印后、充电前对图像保持体表面照射除电光而进行除电的除电机构的装置;等等。
本实施方式的图像形成装置为中间转印方式的装置的情况下,转印机构例如应用具有下述部件的构成:将色调剂图像转印至表面的中间转印体;将形成在图像保持体表面的色调剂图像一次转印至中间转印体表面的一次转印机构;以及将转印至中间转印体表面的色调剂图像二次转印至记录介质表面的二次转印机构。
本实施方式的图像形成装置中,例如包含显影机构的部分也可以为在图像形成装置中装卸的盒结构(处理盒)。作为处理盒,例如适于使用如下处理盒,该处理盒具备存储有本实施方式的静电图像显影剂的显影机构。
下面对本实施方式的图像形成装置的一例进行说明,但并不限定于此。以下的说明中,对图中示出的主要部分进行说明,对于其他部分,省略其说明。
图1为示出本实施方式的图像形成装置的示意性构成图。
图1所示的图像形成装置具备基于分色图像数据输出黄色(Y)、品红色(M)、青色(C)、黑色(K)的各色图像的电子照相法的第1~第4图像形成单元10Y、10M、10C、10K(图像形成机构)。这些图像形成单元(下文中也简称为“单元”)10Y、10M、10C、10K在水平方向上相互间隔开预先设定的距离并列排布。这些单元10Y、10M、10C、10K可以为在图像形成装置中装卸的处理盒。
在各单元10Y、10M、10C、10K的上方,中间转印带(中间转印体的一例)20经过各单元而延伸设置。中间转印带20卷绕设置在与中间转印带20的内面相接的驱动辊22和支持辊24上,使其沿着从第1单元10Y向着第4单元10K的方向运转。支持辊24通过未图示的弹簧等沿着与驱动辊22分离的方向被施加力,对于卷绕在这两者上的中间转印带20施加张力。在中间转印带20的图像保持面侧与驱动辊22对置地具备中间转印带清洁装置30。
向各单元10Y、10M、10C、10K的显影装置(显影机构的一例)4Y、4M、4C、4K中分别进行储存在色调剂盒8Y、8M、8C、8K中的黄色、品红、蓝色、黑色的各色调剂的供给。
第1~第4单元10Y、10M、10C、10K具有相同的构成和动作,因此,此处以配设在中间转印带运转方向的上游侧的形成黄色图像的第1单元10Y为代表进行说明。
第1单元10Y具有起到图像保持体的作用的感光体1Y。在感光体1Y的周围依次配置有:充电辊(充电机构的一例)2Y,其将感光体1Y表面充电至预先设定的电位;曝光装置(静电图像形成机构的一例)3,其基于分色图像信号利用激光线3Y将充电后的表面曝光而形成静电图像;显影装置(显影机构的一例)4Y,其将充电后的色调剂供给至静电图像以使静电图像进行显影;一次转印辊(一次转印机构的一例)5Y,其将显影后的色调剂图像转印至中间转印带20上;以及感光体清洁装置(图像保持体清洁机构的一例)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配置在中间转印带20的内侧,被设于与感光体1Y对置的位置。各单元的一次转印辊5Y、5M、5C、5K分别与施加一次转印偏压的偏压电源(未图示)连接。各偏压电源通过利用未图示的控制部的控制而改变施加至各一次转印辊的转印偏压的值。
下面对第1单元10Y中的形成黄色图像的动作进行说明。
首先,在动作之前,利用充电辊2Y将感光体1Y表面充电至-600V~-800V的电位。
感光体1Y在导电性(例如20℃的体积电阻率1×10-6Ωcm以下)的基体上层积感光层而形成。该感光层通常具有高电阻(常见的树脂的电阻),但具有在照射激光线时被照射了激光线的部分的电阻率发生变化的性质。因此,根据从未图示的控制部送出的黄色用图像数据,将激光线3Y由曝光装置3照射至充电后的感光体1Y表面。由此在感光体1Y表面形成黄色图像图案的静电图像。
静电图像是通过充电而形成在感光体1Y表面的图像,其是所谓的负潜像,该负潜像是如下形成的:利用激光线3Y降低感光层的被照射部分的电阻率,使感光体1Y表面的充电后的电荷流动;另一方面,未照射激光线3Y的部分的电荷发生残留,由此形成该负潜像。
在感光体1Y上形成的静电图像随着感光体1Y的运转而旋转至预先设定的显影位置。并且,在该显影位置,通过显影装置4Y使感光体1Y上的静电图像显影为色调剂图像而进行可视化。
在显影装置4Y内存储有例如至少包含黄色色调剂和载体的静电图像显影剂。黄色色调剂在显影装置4Y的内部通过被搅拌而摩擦带电,具有与在感光体1Y上充电的充电电荷相同极性(负极性)的电荷,而被保持在显影剂辊(显影剂保持体的一例)上。之后,感光体1Y表面经过显影装置4Y,由此黄色色调剂静电附着于感光体1Y表面上的经除电的潜像部,利用黄色色调剂使潜像进行显影。形成有黄色色调剂图像的感光体1Y继续以预先设定的速度运转,将在感光体1Y上显影的色调剂图像传送至预先设定的一次转印位置。
感光体1Y上的黄色色调剂图像被传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朝向一次转印辊5Y的静电力作用于色调剂图像,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的极性(-)相反的(+)极性,在第1单元10Y中利用控制部(未图示)控制为例如+10μA。利用感光体清洁装置6Y除去并回收残留在感光体1Y上的色调剂。
施加至第2单元10M以后的一次转印辊5M、5C、5K的一次转印偏压也按照第1单元进行控制。
这样,利用第1单元10Y转印了黄色色调剂图像的中间转印带20经第2~第4单元10M、10C、10K依次被传送,使各颜色的色调剂图像以叠加方式进行多重转印。
通过第1~第4单元而多重转印了4色的色调剂图像的中间转印带20到达二次转印部,该二次转印部由中间转印带20、与中间转印带内面相接的支持辊24、以及配置在中间转印带20的图像保持面侧的二次转印辊(二次转印机构的一例)26构成。另一方面,记录纸(记录介质的一例)P藉由供给构件在预先设定的时机送至二次转印辊26与中间转印带20接触的间隙,并对支持辊24施加二次转印偏压。此时所施加的转印偏压与色调剂的极性(-)具有相同的(-)极性,从中间转印带20朝向记录纸P的静电力作用于色调剂图像,将中间转印带20上的色调剂图像转印至记录纸P上。此时的二次转印偏压根据通过检测二次转印部的电阻的电阻检测机构(未图示)所检测出的电阻来确定,并且被控制着电压。
将转印了色调剂图像的记录纸P送入定影装置(定影机构的一例)28中的一对定影辊的压接部(咬合部),将色调剂图像定影在记录纸P上,形成定影图像。将已完成彩色图像的定影的记录纸P向排出部送出,结束一系列的彩色成像动作。
作为转印色调剂图像的记录纸P,例如可以举出电子照相法的复印机、打印机等中使用的普通纸。作为记录介质,除了记录纸P以外,还可以举出OHP透明胶片等。为了进一步提高定影后的图像表面的平滑性,优选记录纸P的表面也是平滑的,例如适于使用将普通纸的表面利用树脂等进行涂布而得到的铜版纸、印刷用的美术纸等。
<处理盒、色调剂盒>
本实施方式的处理盒是在图像形成装置中装卸的处理盒,其具备显影机构,该显影机构存储本实施方式的静电图像显影剂并利用静电图像显影剂将形成在图像保持体表面的静电图像显影为色调剂图像。
本实施方式的处理盒可以为具备显影机构、以及必要时的例如选自图像保持体、充电机构、静电图像形成机构和转印机构等其他机构中的至少一者的构成。
以下示出本实施方式的处理盒的一例,但并不限定于此。以下的说明中,对图中示出的主要部分进行说明,对于其他部分,省略其说明。
图2为示出本实施方式的处理盒的一例的示意性构成图。
图2所示的处理盒200例如利用具备安装导轨116和用于曝光的开口部118的壳体117将感光体107(图像保持体的一例)和感光体107的周围所具备的充电辊108(充电机构的一例)、显影装置111(显影机构的一例)以及感光体清洁装置113(清洁机构的一例)一体地组合并进行保持来构成,制成墨盒。
图2中,109表示曝光装置(静电图像形成机构的一例),112表示转印装置(转印机构的一例),115表示定影装置(定影机构的一例),300表示记录纸(记录介质的一例)。
接着对本实施方式的色调剂盒进行说明。
本实施方式的色调剂盒为存储本实施方式的色调剂且在图像形成装置中装卸的色调剂盒。色调剂盒存储用于供给至设于图像形成装置内的显影机构的补给用色调剂。
图1所示的图像形成装置是具有装卸色调剂盒8Y、8M、8C、8K的构成的图像形成装置,显影装置4Y、4M、4C、4K与对应于各个颜色的色调剂盒利用未图示的色调剂供给管进行连接。在存储在色调剂盒内的色调剂不足的情况下,更换该色调剂盒。
实施例
下面对于本发明的实施例进行说明,但本发明并不限于以下实施例。需要说明的是,在以下的说明中,只要不特别声明,“份”和“%”全部为质量基准。
另外,实施例中的各外添剂的被覆率、色调剂颗粒和各外添剂的平均圆度以及色调剂颗粒表面的离型剂存在量通过上述方法测定。
<溶胶凝胶二氧化硅颗粒ZG1的制作>
-二氧化硅颗粒的造粒步骤-
在具备搅拌机、滴头和温度计的玻璃制反应容器中加入甲醇320份和10%氨水70份并进行混合,得到碱性催化剂溶液。将碱性催化剂溶液调整至30℃后,一边对碱性催化剂溶液进行搅拌一边滴加四甲氧基硅烷(TMOS)45份和10%氨水14份,得到二氧化硅颗粒分散液。同时开始滴加TMOS和10%氨水,用时6分钟滴加各总量。接着,将二氧化硅颗粒分散液使用旋转过滤器(寿工业株式会社制R-Fine)浓缩至固体成分浓度40质量%。将浓缩后的二氧化硅颗粒分散液作为二氧化硅颗粒分散液(1)。
-二氧化硅颗粒的表面处理步骤-
向二氧化硅颗粒分散液(1)250份中添加作为疏水化处理剂的六甲基二硅氮烷(HMDS)100份,加热至130℃使其反应2小时后,在150℃干燥2分钟,得到疏水性二氧化硅颗粒(1)。接着准备相对于二氧化硅颗粒分散液(1)的量为0.0010质量%的四(三甲基硅氧基)硅烷,用甲醇稀释5倍后,添加至疏水性二氧化硅颗粒(1)中,将反应体系内在80℃搅拌并同时干燥,得到溶胶凝胶二氧化硅颗粒ZG1。需要说明的是,溶胶凝胶二氧化硅颗粒ZG1的个数平均粒径为75nm。另外,溶胶凝胶二氧化硅颗粒ZG1中的硅氧烷化合物的含量为30ppm。
<溶胶凝胶二氧化硅颗粒ZG2的制作>
在具备搅拌机、滴头和温度计的玻璃制反应容器中加入甲醇320份和10%氨水70份并进行混合,得到碱性催化剂溶液。将碱性催化剂溶液调整至30℃后,一边对碱性催化剂溶液进行搅拌一边滴加四甲氧基硅烷(TMOS)30份和10%氨水9份,得到二氧化硅颗粒分散液。同时开始滴加TMOS和10%氨水,用时3分钟滴加各总量。接着,将二氧化硅颗粒分散液使用旋转过滤器(寿工业株式会社制R-Fine)浓缩至固体成分浓度40质量%。将浓缩后的二氧化硅颗粒分散液作为二氧化硅颗粒分散液(2)。
-二氧化硅颗粒的表面处理步骤-
向二氧化硅颗粒分散液(2)250份中添加作为疏水化处理剂的六甲基二硅氮烷(HMDS)100份,在130℃加热使其反应2小时,之后在150℃干燥2分钟,得到疏水性二氧化硅颗粒(2)。接着准备相对于二氧化硅颗粒分散液(2)的量为0.010质量%的四(三甲基硅氧基)硅烷,用甲醇稀释5倍后,添加至疏水性二氧化硅颗粒(1)中,将反应体系内在80℃搅拌并同时干燥,得到溶胶凝胶二氧化硅颗粒ZG2。需要说明的是,溶胶凝胶二氧化硅颗粒ZG2的个数平均粒径为55nm。另外,溶胶凝胶二氧化硅颗粒ZG2中的硅氧烷化合物的含量为30ppm。
<溶胶凝胶二氧化硅颗粒ZG3的制作>
在具备搅拌机、滴头和温度计的玻璃制反应容器中加入甲醇320份和10%氨水70份并进行混合,得到碱性催化剂溶液。将碱性催化剂溶液调整至30℃后,一边对碱性催化剂溶液进行搅拌一边滴加四甲氧基硅烷(TMOS)180份和50%氨水9份,得到二氧化硅颗粒分散液。同时开始滴加TMOS和10%氨水,用时30分钟滴加各总量。接着,将二氧化硅颗粒分散液使用旋转过滤器(寿工业株式会社制R-Fine)浓缩至固体成分浓度40质量%。将浓缩后的二氧化硅颗粒分散液作为二氧化硅颗粒分散液(3)。
-二氧化硅颗粒的表面处理步骤-
向二氧化硅颗粒分散液(3)250份中添加作为疏水化处理剂的六甲基二硅氮烷(HMDS)100份,在130℃加热使其反应2小时,之后在150℃干燥2分钟,得到疏水性二氧化硅颗粒(3)。接着准备相对于二氧化硅颗粒分散液(3)的量为0.010质量%的四(三甲基硅氧基)硅烷,用甲醇稀释5倍后,添加至疏水性二氧化硅颗粒(1)中,将反应体系内在80℃搅拌并同时干燥,得到溶胶凝胶二氧化硅颗粒ZG3。需要说明的是,溶胶凝胶二氧化硅颗粒ZG3的个数平均粒径为120nm。另外,溶胶凝胶二氧化硅颗粒ZG3中的硅氧烷化合物的含量为30ppm。
<溶胶凝胶二氧化硅颗粒ZG4的制作>
除了在溶胶凝胶二氧化硅颗粒ZG1的表面处理步骤中不添加四(三甲基硅氧基)硅烷以外,与溶胶凝胶二氧化硅颗粒ZG1的制作同样地得到溶胶凝胶二氧化硅颗粒ZG4。需要说明的是,溶胶凝胶二氧化硅颗粒ZG4的个数平均粒径为75nm。
<溶胶凝胶二氧化硅颗粒ZG5的制作>
除了在溶胶凝胶二氧化硅颗粒ZG1的表面处理步骤中添加0.01质量%的四(三甲基硅氧基)硅烷以外,与溶胶凝胶二氧化硅颗粒ZG1的制作同样地得到溶胶凝胶二氧化硅颗粒ZG5。需要说明的是,溶胶凝胶二氧化硅颗粒ZG5的个数平均粒径为75nm。另外,溶胶凝胶二氧化硅颗粒ZG5中的硅氧烷化合物的含量为300ppm。
<色调剂颗粒1的制作>
·苯乙烯-丙烯酸丁酯共聚物(共聚比(质量比)=80:20、重均分子量Mw=13万、玻璃化转变温度Tg=59℃):88份
·青色颜料(C.I.颜料蓝15:3):6份
·固体石蜡(熔点90℃):7份
将上述材料利用亨舍尔混合机混合,将其利用挤出机进行热混炼。冷却后,将混炼物进行粗粉碎/微粉碎,进一步将粉碎物分级,得到体积平均粒径6.5μm的色调剂颗粒1。
色调剂颗粒1的表面离型剂量为13%。色调剂颗粒1的平均圆度为0.93。
<色调剂颗粒2的制作>
在色调剂颗粒1的制作中,除了减弱粉碎强度以外,与色调剂颗粒1同样地制作色调剂颗粒2。
色调剂颗粒2的表面离型剂量为13%。色调剂颗粒2的平均圆度为0.93。
<色调剂颗粒3的制作>
在色调剂颗粒1的制作中,除了将固体石蜡的量变更为3份以外,与色调剂颗粒1同样地制造色调剂颗粒3。
色调剂颗粒3的表面离型剂量为6%。色调剂颗粒3的平均圆度为0.93。
<色调剂颗粒4的制作>
在色调剂颗粒1的制作中,除了将固体石蜡的量变更为12份以外,与色调剂颗粒1同样地制作色调剂颗粒4。
色调剂颗粒4的表面离型剂量为22%。色调剂颗粒4的平均圆度为0.93。
<色调剂颗粒5的制作>
在色调剂颗粒1的制作中,将固体石蜡的量变更为2份,在将粉碎物分级后实施热风处理,除此以外与色调剂颗粒1同样地制作色调剂颗粒5。
色调剂颗粒5的表面离型剂量为3%。色调剂颗粒5的平均圆度为0.97。
<色调剂颗粒6的制作>
在色调剂颗粒1的制作中,将固体石蜡的量变更为15份,在将粉碎物分级后实施热风处理,除此以外与色调剂颗粒1同样地制作色调剂颗粒6。
色调剂颗粒6的表面离型剂量为35%。色调剂颗粒6的平均圆度为0.97。
(实施例1)
<外添色调剂1>
加入色调剂颗粒1(60份)、溶胶凝胶二氧化硅颗粒ZG1(1.2份),利用样品磨以10,000rpm(转/分钟)进行30秒搅拌后,进一步添加RY50(NIPPON AEROSIL株式会社制、个数平均粒径140nm)1.0份,以16,000rpm实施50秒搅拌,制作外添色调剂1。
<静电图像显影剂的制作>
将所得到的外添色调剂1(8质量份)与经树脂被覆的铁素体载体(平均粒径35μm)100质量份混合,制备双组分显影剂,得到显影剂(静电图像显影剂)。
(实施例2~12以及比较例1和2)
关于实施例2~12以及比较例1和2,使用表1中记载的树脂颗粒分散液以及离型剂颗粒分散液,除此以外与实施例1同样地分别制作实施例2~12以及比较例1和2的色调剂。其后对于各色调剂使用表1中记载的外添剂,除此以外与实施例1同样地分别得到静电图像显影剂。
<低温定影性评价>
将所得到的各显影剂填充至富士施乐株式会社制Apeosport6-C7771改造机(将定影机按照定影温度可变的方式进行改造)的显影器中,将定影器的定影辊表面温度设为160℃,以处理速度60m/s在OS铜版纸(王子造纸株式会社制、商品名)上输出图像密度为100%的实地图像(solid image)(色调剂加载量为3.8g/m2的图像)。
对于在纸张的前端部和后端部形成的实地图像进行目视观察,评价图像缺陷的状况。需要说明的是,评价基准如下。在以下的评价基准中,A、B和C的评价为合格,D的评价为不合格。
A:完全未确认到图像缺陷
B:确认到非常轻微的图像缺陷,但使用上没问题
C:稍微确认到图像缺陷
D:确认到图像缺陷
<彩色条纹发生抑制性评价>
将显影剂在28℃85%RH的环境下放置24小时后,在28℃85%RH的环境下使用富士施乐株式会社制700Digital Color Press改造机在A4尺寸的纸上连续输出10万张低图像密度(图像密度1%)的图像。对最后100张进行目视观察,按下述基准对彩色条纹的发生分等级。A和B为实际使用上没有问题的等级。
A:无彩色条纹发生
B:1张以上5张以下发生彩色条纹
C:6张以上10张以下发生彩色条纹
D:11张以上发生彩色条纹
将评价结果汇总示于表1。
需要说明的是,表1中的“表面离型剂量(面积%)”是“相对于色调剂颗粒的整体表面积的、色调剂颗粒表面的离型剂存在量(面积%)”,“到最外层为止的高度(nm)”表示“到最远离色调剂颗粒的最外层为止的高度(从色调剂颗粒表面到最外层的外侧表面的长度)(nm)”。
根据上述表1所示的结果可知,与比较例的静电图像显影用色调剂相比,本实施例的静电图像显影用色调剂的低温定影性优异。
另外,根据上述表1所示的结果可知,本实施例的静电图像显影用色调剂的彩色条纹发生抑制性也优异。
Claims (14)
1.一种静电图像显影用色调剂,其中,
该色调剂包含:外添剂A、外添剂B以及含有粘结性树脂和离型剂的色调剂颗粒,
在上述色调剂颗粒的表面至少具有上述外添剂A,
在上述外添剂A上至少具有上述外添剂B,
上述外添剂B为2个以上颗粒的凝集体,
上述色调剂颗粒的平均圆度为0.8以上0.94以下,
上述色调剂颗粒表面的离型剂存在量相对于色调剂颗粒的整体表面积为5面积%以上30面积%以下。
2.如权利要求1所述的静电图像显影用色调剂,其中,上述外添剂A包含分子量200以上600以下的硅氧烷化合物。
3.如权利要求2所述的静电图像显影用色调剂,其中,上述硅氧烷化合物为仅由硅氧烷键和烷基构成的化合物。
4.如权利要求2或3所述的静电图像显影用色调剂,其中,上述硅氧烷化合物包括具有四分枝结构的硅氧烷化合物。
5.如权利要求2~4中任一项所述的静电图像显影用色调剂,其中,上述硅氧烷化合物的含量相对于上述外添剂A的总质量为5ppm以上1,000ppm以下。
6.如权利要求1~5中任一项所述的静电图像显影用色调剂,其中,上述外添剂B的平均圆度为0.5以上0.95以下。
7.如权利要求6所述的静电图像显影用色调剂,其中,上述外添剂B的平均圆度为0.5以上0.85以下。
8.如权利要求1~7中任一项所述的静电图像显影用色调剂,其中,相对于上述色调剂颗粒的整体表面积,上述色调剂颗粒的外添剂的被覆率为40面积%以上,所述外添剂包括上述外添剂A和上述外添剂B。
9.如权利要求1~8中任一项所述的静电图像显影用色调剂,其中,上述色调剂颗粒为粉碎色调剂颗粒。
10.一种静电图像显影剂,其包含权利要求1~9中任一项所述的静电图像显影用色调剂。
11.一种在图像形成装置中装卸的色调剂盒,其存储权利要求1~9中任一项所述的静电图像显影用色调剂。
12.一种在图像形成装置中装卸的处理盒,其具备显影机构,该显影机构存储权利要求10所述的静电图像显影剂,利用上述静电图像显影剂将形成在图像保持体表面的静电图像显影为色调剂图像。
13.一种图像形成装置,其具备:
图像保持体;
充电机构,其对上述图像保持体表面进行充电;
静电图像形成机构,其在经充电的上述图像保持体表面形成静电图像;
显影机构,其存储权利要求10所述的静电图像显影剂,利用上述静电图像显影剂将形成在上述图像保持体表面的静电图像显影为色调剂图像;
转印机构,其将形成在上述图像保持体表面的色调剂图像转印至记录介质表面;以及
定影机构,其将转印至上述记录介质表面的色调剂图像进行定影。
14.一种图像形成方法,其具有下述步骤:
充电步骤,对图像保持体表面进行充电;
静电图像形成步骤,在经充电的上述图像保持体表面形成静电图像;
显影步骤,利用权利要求10所述的静电图像显影剂将形成在上述图像保持体表面的静电图像显影为色调剂图像;
转印步骤,将形成在上述图像保持体表面的色调剂图像转印至记录介质表面;以及
定影步骤,将转印至上述记录介质表面的色调剂图像进行定影。
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