CN1577117A - 调色剂 - Google Patents

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Abstract

调色剂粒子,含有着色剂、脱模剂以及极性树脂。该极性树脂含有使用钛螯合物作为催化剂聚合的、在特定范围被氧化的聚酯树脂。该调色剂粒子在含水介质中造粒,具有特定范围的重均粒径。

Description

调色剂
技术领域
本发明涉及用于电摄影、静电记录、静电印刷或调色剂喷射记录(电磁记录)法的调色剂。
目前已知有很多关于电摄影的方法(参照美国专利第2,297,691号说明书)。一般的方法是采用光导材料并通过各种方式在感光体上形成静电潜像,随后通过使用调色剂将该潜像显影形成调色剂像,然后根据需要将调色剂像转印至转印材料如纸,并随后通过热、压力的作用将调色剂像定影到转印材料上,得到复印品。没有被转印而残留在感光体上的调色剂用各种方法清洁,重复进行所述步骤。
近年来随着使用者的要求不断提高,这种转印装置向高画质、小型、轻型、高速、可信赖化的方向改进,产品的性能不断提高。另外,期待不仅可以用于复印原稿的事务处理用复印机,还可用于作为电脑输出设备的数字打印或用于图像设计等高精密图像的复印。另外,近年来数码相机的爆发性普及使得对作为摄影照片输出用的高精度打印机的期待也不断提高。另外,对环境的影响以及对于节能等也越发需要考虑。
电摄影的图像形成步骤例如显影步骤,难以满足使用者所要求的图像高品质化、高精细化、高安定化。
在电摄影法中,静电荷像的显影步骤是将带电的调色剂粒子与静电荷像利用静电荷间相互作用在静电荷像上形成图像。使用调色剂将静电荷像显影的显影剂,有使用将磁性体分散在树脂中得到的磁性调色剂的磁性单成分体系显影剂、通过弹性刮板等带电赋予部件使非磁性调色剂带电显影的非磁性单成分显影剂、非磁性调色剂和磁性载体混合的双成分显影剂。
现在小直径激光束等的使用使感光体曝光的技术得到了发展,静电潜像不断精细化。为了忠实的将静电潜像显影,得到更高画质的输出效果,也可以在上述的各显影方法中同时减小调色剂粒子以及载体粒子的直径。特别是减小调色剂的平均粒径,可以不断改善图像的质量。
减小调色剂的平均粒径是改良画质特性,特别是粒度及文字再现性的有效方法,但对于特定的画质项目,特别是耐久印刷时的灰雾、感光体熔结、调色剂飞散等存在问题需要改进。
该原因第一是由于调色剂中添加的外添加剂经长期使用产生劣化,以及用于保证套筒或载体等带电付与部件、或保证套筒上调色剂的被覆性为规定量的限制部件被调色剂或外添加剂污染,即引发调色剂浪费。由于这两点原因导致调色剂的带电量降低。减小调色剂的直径容易引发这种现象。具体来说,由于单成分系显影剂中调色剂与套筒之间、二成分系显影剂中调色剂与载体之间因为接触、冲击等物理外力产生了摩擦带电,对调色剂与带电付与部件(套筒.载体)或限制部件等全体造成损害。例如对调色剂来说,其表面添加的外添加剂被埋入调色剂中,或调色剂成分脱落。对带电付与部件或限制部件来说,被含有外添加剂的调色剂成分污染,或用于使带电稳定化的带电付与部件上被覆的被覆成分被磨损消耗或被破坏。这种损害随着复印次数增多,使得显影剂不能维持初期时的特性,成为引起灰雾或机内污染、图像浓度变化的原因。这种现象特别是在静电潜像的像素单元越精密时越明显。
第二个原因是,在使用图像面积比率高的原稿时,需大量向带电付与部件上提供调色剂,到调色剂均匀带电为止需要花费一定的时间,由于未带电的调色剂作用于显影中,产生了上述问题。该现象在调色剂小粒径化、流动性降低时显著发生。这种图像的缺陷在形成全色的多种颜色重合的图像时容易发生,特别需要改善。针对这种问题的对策是以探讨带电付与部剂的带电系列、电阻等相关问题为中心。另外,对调色剂来说,也需要探讨改良各种带电控制剂使调色剂迅速带电。
作为二成分系显影剂中使用的磁性载体,例如铁粉载体、铁素体载体或将磁性体微粒分散在粘合树脂中形成的树脂被覆载体。其中由于使用载体芯材表面被覆树脂的载体的显影剂具有适当的电阻性、优良的带电控制性,可以比较容易的改善环境依赖性或经时稳定性,所以优选使用。
为了解决上述的针对小粒径化调色剂带电不充分的问题,将特别是二成分系显影剂中的载体小粒径化是适当的方法,但伴随载体的比表面积增大,容易引起耐消耗性恶化。
对于这些问题,增加使用载体量有违复印机或打印机机体小型化的趋势,所以不实用。
另外,在满足使用者需求以外,最重要且技术上最困难的步骤中包括定影步骤。
关于定影步骤,提供了各种方法和装置,现在最通用的方法是使用加热辊、膜或带的压接加热方式。
压接加热方式是使具有加热源的定影体的表面(由相对于调色剂具有脱模性的材料(硅橡胶或氟树脂)形成的表面)与被定影片的调色剂像在加压体的加压下,一边接触一边通过,进行定影。由于加热体的表面与被定影片的调色剂像在加压下接触,调色剂像在被定影片上熔结时热效率极好,可以迅速定影,所以该方法在高速电摄影复印机中非常有效。但是,在上述方法中,因为加热体表面与调色剂像在熔融状态下加压接触,部分调色剂像向加热体表面粘着、转移,会污染下一次被定影片(所谓的偏移现象)。所以必须条件之一就是不能使调色剂附着在加热体上。
所以为防止偏移现象,可以向定影体上供给例如硅油等油类并将其在定影体上均匀被覆,这种方法也用于彩色复印机中。
但虽然该方法在防止调色剂的偏移上极为有用,但由于有必要使用装置用来提供防止偏移用的液体,定影装置变得更复杂,由此成为设计小型且价廉的系统时的阻碍因素。另外用于演示的悬空投影机用幻灯片膜(OHT膜)的使用性不断增加,由于其油吸收能力与纸不同,出现定影后OHT膜表面发粘的问题。另外,在使用纸的时候,存在与被吸收的油相比,水性油墨等无法书写的问题。在这种背景下,迫切需要一种在无油或油涂布量少的体系中可以定影的全色调色剂。
在此状况下,通过在调色剂中混合脱模剂,可以在彩色调色剂中实现无油定影或油少量涂布定影。
已知调色剂粒子中含有脱模剂的报告(例如参照特公昭52-3304号公报、特开昭57-52574号公报)。
还有许多公开了调色剂粒子中含有脱模剂的报告(例如参照特开平3-50559号公报,特开平2-79860号公报)。
脱模剂用于提高调色剂在低温定影时或高温定影时的耐偏移性,或低温定影时的定影性。另一方面,可以使调色剂的耐结块性降低,或由于机内升温使得调色剂的显影性降低,或由于调色剂经长期放置使得脱模剂从调色剂粒子表面渗出等,降低了显影性。
另外,有关于通过规定含有脱模剂的调色剂的弹性率,使无油定影成为可能的申请。该公报的发明通过规定150℃、170℃的定影设定温度附近的粘弹性,可以使OHT同时兼有透明性和耐高温偏移性(特开平6-59502号公报、特开平8-54750号公报)。但是针对连续走纸时加热体温度急剧降低的高速定影,出现低温下定影不良,即所谓的低温偏移,或存在与出纸、装载不良等定影相关的问题,以及在提供长期稳定的显影性方面出现问题。
对上述的出纸、运载不良加以说明。作为无油或油少量涂布定影时的研究课题,转印纸的出纸一侧的前端在定影单元通过后向定影体方向拉伸。这种现象是由于调色剂熔融面与定影体之间的脱模性不足而引起的。大量出纸时会产生运载不良的问题。另外上述现象的程度更恶劣的情况下,会引起转印纸向定影体方向卷曲,引起出纸不良。为了防止这种出纸不良,可以将分离爪等部件接触或非接触的与定影体接触。但是接触时,滞留在分离爪等上的偏移调色剂会使分离爪与定影体间的接触压增大,将定影体表面划伤,造成该部分的定影性降低并与其他部分之间产生光泽差异,使得仅该部分的定影画质不同。另外,滞留在分离爪部分的调色剂经时剥落,转移至加压体,会将输出图像的内面污染发生所谓的内污染现象。为了减少这种现象,尝试与含浸了硅油等的网相接触,但这种做法违背了上述的定影仪器小型化、低成本化的原则。这种缠辊的现象在调色剂与定影体间的亲和性越高时越容易出现,作为定影构成,定影速度越高,定影温度越低,越呈恶化的倾向。
定影步骤的要求是适应打印机或复印机机体的省电或高速化,并且可以在低温下定影的调色剂。特别是在使用形成全色图像的三原色色料,即黄色、品红、青3色调色剂或在其中加入黑色调色剂的4色调色剂进行颜色重现时,多种颜色的图像可以在纸上定影,并且在幻灯片膜(OHT)上定影时,由于必须满足颜色再现、透过性,所以其技术难度非常高。
为了解决这些问题,优选使用具有熔流温度窄的树脂,特别是使调色剂中混有聚酯树脂。
在聚酯树脂具有优良的低温定影性的另一面,由于其具有的酸值以及羟基值,作为调色剂时难以控制其带电量。具体来说,低温下过量带电(所谓的带电),和高温下带电量不足的环境特性大,并且带电量上升的速度慢。
作为用于制造调色剂用聚酯树脂的聚合催化剂,一般可以使用二丁基锡氧化物等锡系催化剂或三氧化锑等锑系催化剂。这些技术近年来在满足全色用复印机所需要的低温定影性、耐高温偏移性等定影性、混色性或透明性等颜色再现性,以及带电量上升特性、控制调色剂稳定带电等方面应用,有很多的研究课题。
其中有使用二醇的钛酸酯作为聚合催化剂的发明(特开2002-148867号公报)。另外使用固体钛化合物作为催化剂的发明(特开2001-64378号公报)。这些发明通过使用钛化合物作为聚合催化剂,可以抑制调色剂的带电现象,但不能充分满足带电量上升特性。
另外,作为常用的具有熔流温度窄的树脂,是在加热加压定影步骤中调色剂熔融时,由于粘合树脂自身的凝集力降低,容易产生耐高温偏移的问题。为此,为了提高定影时耐高温偏移性,可以使用以聚乙烯蜡或聚丙烯蜡为代表的具有较高结晶性的蜡作为脱模剂。
但是在全色图像用调色剂中,由于该脱模剂自身的高结晶性或OHT用膜的材质之间的弯曲率不同,在使用OHP透映时,透明性受到阻碍,投影图像的彩度以及光亮度降低。
为了解决这些问题,有关于使用低结晶度的蜡的提案(例如参照特开平4-301853号公报、特开平5-61238号公报)。作为透明性比较良好且融点低的蜡,例如褐煤蜡,使用该蜡的提案有很多(例如参照特开平1-185660号公报、特开平1-185661号公报、特开平1-185662号公报、特开平1-185663号公报、特开平1-238672号公报)。但是,这些蜡在完全充分满足OHP的透明性和加热加压定影时的低温定影性以及耐高温偏移性方面还存在若干问题。
另外,由于调色剂表面存在脱模剂,上述含有脱模剂的各种调色剂都没有提供更好的显影特性,特别是带电量上升特性经时稳定性。
如上所述,在目前的条件下,还不能提供同时具有低成本、小型、高速化定影性,以及画质长期经时稳定的调色剂。
发明内容
本发明的目的是提供可以克服上述问题的、低温定影性、耐高温偏移性优良的调色剂。
本发明的另一目的是提供在彩色调色剂中混色性及透明性等颜色再现性优良的调色剂。
本发明的另一目的是提供在各种环境中带电速度快、带电量稳定的,可以得到高画质图像的调色剂。
为了满足上述要求,本发明人进行了深入的研究,通过使用在特定的聚合催化剂作用下合成的粘合树脂,结果完成了本发明。
即,本发明的目的是提供一种调色剂,该调色剂含有调色剂粒子和无机微粉,所说的调色剂粒子中至少含有着色剂、脱模剂以及极性树脂,其特征是所述极性树脂中至少含有使用钛螯合物作为催化剂聚合得到的聚酯树脂,酸值为3~35(mgKOH/g),该调色剂粒子是在含水介质中造粒得到的,该调色剂的重均粒径为4~10μm。
附图说明
图1是适用本发明调色剂之一例的图像形成装置的部分示意图。
图2是实施例1使用的交变电场的示意图。
图3是适用本发明调色剂的全色图像形成装置例的概略图。
图4是使用本发明调色剂的接触单成分显影方法的图像形成装置例的概略说明图。
图5是使用本发明调色剂的非接触单成分显影方法的图像形成装置的其他例的概略说明图。
图6是适用本发明调色剂的图像形成装置的其他例的概略说明图。
具体实施方式
本发明的调色剂的特征是含有调色剂粒子和无机微粉,该调色剂粒子中至少含有着色剂、脱模剂以及极性树脂;
该极性树脂中至少含有使用钛螯合物作为催化剂聚合得到的聚酯树脂,酸值为3~35(mgKOH/g),
该调色剂粒子是在含水介质中造粒得到的,
该调色剂的重均粒径为4~10μm。
本发明人通过深入的研究,结果发现,本发明使用的调色剂的重要特征是在调色剂含有的带聚酯单元的极性树脂是用钛螯合物作为催化剂合成得到的。
本发明的调色剂的性能以及各种组成的关联性概述如下。
通过使用含有聚酯单元的极性树脂,可以提高低温定影性,并且在彩色调色剂中使混色性、透明性等颜色再现性效果优良。另外,使用钛螯合物作为聚酯的聚合催化剂,可以在保持树脂适度的酸值的条件下,通过它们之间的相互作用,提高调色剂的带电速度和饱和带电量,由此使得抑制带电称为可能。另外,带有聚酯单元的极性树脂通过与脱模剂适度的亲和性,可以满足低温定影性以及耐高温偏移性,确保调色剂有可能在广泛的定影领域中使用。也就是说,与极性树脂相溶的脱模剂具有增塑性的效果,可以提高低温定影性。相反,不相溶的部分在定影时发挥脱模剂本来的从定影体上脱膜的效果。悬浮聚合法可以使极性树脂更多的存在于调色剂表面,由此得到的调色剂使得这种效果更为显著。通过使用该钛螯合物催化剂,可以将无机粉末长期稳定地保持在调色剂表面,所述无机粉末是用来保证调色剂的流动性和带电稳定性的。适用于本发明的4~10μm的小粒径调色剂能够提供高品质的图像。
下面详细描述。在调色剂的带电特性中,考虑到聚酯树脂带有的羧基基团具有可以使带电速度提高,聚酯树脂的羟基具有使饱和带电量降低的作用。
由于羧基是极性极强的官能团,羧基之间缔合时,聚合链从缔合的部位向周围扩散。例如当2个羧基缔合时,会出现下面所示的状态,从而形成稳定的缔合形态。所以,如本发明所示,在控制酸值的条件下,提高带电速度和饱和带电量,可以抑制带电。这样,在任何环境中,都可以从初期开始使高图像浓度稳定并得以维持。
Figure A20031012073900131
然后,考虑到C-O间的键角时,认为4个或4个以上的羧基在缔合时可以形成聚集体。由于这样形成的羧基缔合的聚集体成球状,容易接受电子,由此推测具有提高调色剂带电速度的作用。在保持这种缔合状态的情况下,当外部的攻击力强,特别是当水分子要配位时也是不可能的。所以能够保证调色剂的环境稳定性。
OH基与羧基相反,例如2个OH基缔合时,
极性要比1个时强,不能得到如羧基缔合时产生的电荷稳定的状态,容易受到外部的攻击。结果推测容易受到水分子的影响。
将表现出这种带电特性的聚酯树脂在钛螯合物催化剂作用下聚合,由于聚酯树脂中残存的钛化合物与聚酯的OH基的相互作用,可以得到电荷的稳定存在状态,难以受到水分的影响,可以抑制饱和带电量的降低。
通过带有适度酸值、羟基值的聚酯树脂与作为催化剂的钛螯合物的残存物之间的相互作用,可以提高带电速度以及带电量,并且抑制低湿度环境下的带电以及高湿度环境下的带电量降低的问题。
另外,本发明的调色剂含有脱模剂,但优选在使用彩色调色剂时含有低结晶性的脱模剂。特别是在使调色剂中含有酯蜡时,至少可以通过与聚酯树脂之间适度的相溶性来保持调色剂形状。这样不仅可以提高彩色调色剂的混色性、透明性,还可以在不妨碍显影的水平下使得调色剂的表面附近存在脱模剂,由此解决上述的出纸、装载的问题。
本发明的调色剂中含有无机微粒,从调色剂的流动性和带电稳定性的方面考虑,优选使用二氧化硅、氧化铝、二氧化钛。在本发明的使用钛螯合物催化剂的调色剂中,得到了意想不到的效果。原因还不能确定,推测是在含有使用钛螯合物催化剂的聚酯树脂的调色剂粒子中添加了上述无机微粉的调色剂,其吸附状态高,即使连续印刷,从调色剂中游离出的无机微粉的比例小,可以提供长期经时稳定的高品质的图像。该高吸附状态估计是由于聚酯树脂的高带电速度以及高饱和带电性造成的,或者是由于无机微粉表面带有的羟基与树脂中的钛螯合物催化剂残存物之间相互作用造成的。
本发明使用的钛螯合物优选的配合基为二醇、二羧酸、羟基羧酸中的任一个。其中,特别优选的配合基是脂肪族二醇、二羧酸、羟基羧酸中的任一个。与芳香族系的配合基相比,脂肪族的配合基在催化活性强、反应时间短、温度控制方面优选,作为树脂物性的分子量分布容易变窄。
配合基的具体例,作为二醇例如1,2-乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇。作为二羧酸例如草酸、丙二酸、丁二酸、戊二酸、己二酸、马来酸。作为羟基羧酸例如羟基乙酸、乳酸、羟基丙烯酸、α-羟基丁酸、甘油酸、羟基丙二酸、苹果酸、酒石酸、柠檬酸。
另外,钛螯合物优选下面通式(I)至(VIII)或其水合物。
Figure A20031012073900151
在通式(I)中,R1表示可以带有取代基的碳原子数2至10的亚烷基、亚烯基。M表示抗衡阳离子,m表示阳离子数,n表示阳离子价数,m=1时n=2,m=2时n=1。当n=1时,M表示氢离子、碱金属离子、铵离子、有机铵离子。当n=2时M表示碱土金属离子。
Figure A20031012073900152
在通式(II)中,R2表示可以带有取代基的碳原子数1至10的亚烷基、亚烯基。M表示抗衡阳离子,m表示阳离子数,n表示阳离子价数,m=1时n=2,m=2时n=1。当n=1时,M表示氢离子、碱金属离子、铵离子、有机铵离子。当n=2时M表示碱土金属离子。
在通式(III)中,M表示抗衡阳离子,m表示阳离子数,n表示阳离子价数,m=1时n=2,m=2时n=1。当n=1时,M表示氢离子、碱金属离子、铵离子、有机铵离子。当n=2时M表示碱土金属离子。
在通式(IV)中,R3表示可以带有取代基的碳原子数1至10的亚烷基、亚烯基。M表示抗衡阳离子,m表示阳离子数,n表示阳离子价数,m=1时n=2,m=2时n=1。当n=1时,M表示氢离子、碱金属离子、铵离子、有机铵离子。当n=2时M表示碱土金属离子。
Figure A20031012073900163
在通式(V)中,R4表示可以带有取代基的碳原子数2至10的亚烷基、亚烯基。M表示抗衡阳离子,m表示阳离子数,n表示阳离子价数,m=1时n=2,m=2时n=1。当n=1时,M表示氢离子、碱金属离子、铵离子、有机铵离子。当n=2时M表示碱土金属离子。
Figure A20031012073900171
在通式(VI)中,R5表示可以带有取代基的碳原子数1至10的亚烷基、亚烯基。M表示抗衡阳离子,m表示阳离子数,n表示阳离子价数,m=1时n=2,m=2时n=1。当n=1时,M表示氢离子、碱金属离子、铵离子、有机铵离子。当n=2时M表示碱土金属离子。
在通式(VII)中,M表示抗衡阳离子,m表示阳离子数,n表示阳离子价数,m=1时n=2,m=2时n=1。当n=1时,M表示氢离子、碱金属离子、铵离子、有机铵离子。当n=2时M表示碱土金属离子。
在通式(VIII)中,R6表示可以带有取代基的碳原子数1至10的亚烷基、亚烯基。M表示抗衡阳离子,m表示阳离子数,n表示阳离子价数,m=1时n=2,m=2时n=1。当n=1时,M表示氢离子、碱金属离子、铵离子、有机铵离子。当n=2时M表示碱土金属离子。
为了得到带电性耐久稳定性优良,可以维持高品质的图像的调色剂,该钛螯合物优选上述通式(II)或通式(III)或通式(VI)或通式(VII)或它们的水合物。
通式(I)至(VIII)中的抗衡阳离子M优选碱金属,作为碱金属例如锂、钠、钾、铷、铯。其中优选锂、钠、钾,特别优选钠、钾。这些钛螯合物2种以上并用作为催化剂使用,也可以得到本发明的良好形态。
另外,本发明的聚酯树脂在聚合时,该钛螯合物的添加量占总聚酯单元成分量的0.01质量%~2质量%,优选0.05质量%~1质量%,更优选0.1质量%~0.7质量%。当低于0.01质量%时,聚酯聚合时反应时间变长,同时分子量分布变宽,难以达到作为调色剂时所需要的良好的定影性。当超过2质量%时,会对调色剂的带电特性产生影响,带电量容易随环境改变发生较大变化。
本发明的调色剂中含有的极性树脂,只要是至少有含有聚酯单元的树脂即可,全部树脂中含有的聚酯单元成分在3质量%以上时,可以实现本发明的效果,所以优选。当低于3质量%时,难以得到本发明的效果,特别是难以得到良好的带电特性。
本发明中使用的极性树脂的酸值(mgKOH/g)为3以上、35以下时,可以发挥本发明的效果。优选酸值为5以上、30以下,更优选为7以上、20以下。
当酸值低于3时,调色剂带电速度缓慢,至带电完成时图像会产生灰雾或飞散的缺陷。
当酸值大于35时,特别是在湿度低的环境中会产生显著带电现象,出现图像浓度降低或文字飞散的现象。
另外,本发明使用的极性树脂的羟基值(mgKOH/g)在5以上、40以下时可以发挥本发明的效果。优选10以上、35以下,更优选15以上、30以下。
当羟基值低于5时,调色剂带电速度缓慢,至带电完成时图像会产生灰雾或飞散的缺陷。
当羟基值大于40时,特别是在湿度高的环境中带电量显著降低,图像会产生灰雾或飞散的缺陷。
本发明的调色剂粒子可以通过悬浮聚合、乳液聚合、悬浮造粒法等方法在含水体系中造粒,发挥本发明的效果。常用的粉碎法是将大量的脱模剂添加至调色剂粒子中,在显影性方面技术难度要求非常高。在含水介质中将调色剂粒子造粒时,即使大量使用脱模剂,也可以采用不使其存在于调色剂表面的方法。其中从将脱模剂内包于调色剂中以及不使用溶剂等制造成本方面考虑,悬浮聚合法是最优选的方案之一。
本发明调色剂的重均粒径为4~10μm时可以发挥本发明的效果。优选5~9μm,更优选6~7.5μm。
当调色剂的重均粒径低于4μm时,容易引发带电,并容易由此引发灰雾及飞散、图形浓度变浅等问题。另外长期用于图像输出设备上的带电付与部件容易被污染,难以提供稳定的高品质的图像。再有,不仅感光体上残留的转印剩余的调色剂难以清洁,也容易发生熔结等现象。
相反,当大于10μm时,微小文字等的细线再现性差,并且引起图像飞散,不能期待长期提供高品质的图像。
在本发明的调色剂粒子的水/甲醇润湿性试验中,透过率达到初期的50%时的甲醇质量%(TA)为10以上、70以下,优选15以上、60以下,更优选20以上、50以下。
同样在调色剂的水/甲醇润湿性试验中,透过率达到初期的50%时的甲醇质量%(TB)为30以上、90以下,优选35以上、80以下,更优选40以上、70以下。
当TA低于10、TB低于30时,表现出对水的高亲和性,在高湿度环境下带电性降低。在外添加剂劣化的图像印刷耐久的后半程特别容易出现这种现象。
相反,由脱模剂在调色剂表面露出或改性导致TA高于70时,或由无机微粉的疏水性升高以及添加量多导致TB高于90时,因为防水性过高,所以特别是在低湿环境下,会产生因带电现象导致的显影套筒的涂布均匀性恶化或图像浓度浅、调色剂附着在带电付与部件或感光体上等弊端。另外,添加大量的无机微粉使定影性能恶化,或污染感光体或感光体的带电部件、以及显影步骤的调色剂带电付与部件等,所以不优选。
调色剂粒子与调色剂的水/甲醇润湿性试验值的差,即所谓的TB-TA的值为0以上、60以下,优选5以上、45以下,更优选10以上、30以下。
调色剂粒子容易被水润湿的调色剂,有必要通过无机微粉等添加剂种类、量来抑制调色剂对水的润湿性。当过量时,即(TB-TA)大于60时,即使可以得到初期不出现问题的图像,也会存在耐久稳定性的问题。具体来说,就是在耐久性的后半程会产生灰雾、飞散等问题。另外,显影性变化变大,难以控制调色剂在纸上的载带量。特别是对彩色图像来说,容易产生输出同一图像时初期的图像与连续走纸时的图像颜色差别过大的问题。
相反在添加亲水性高的无机微粒时,(TB-TA)小于0。这时在高湿环境下会引起带电性降低,产生灰雾或飞散等图像缺陷。
本发明的调色剂包含至少含有着色剂和脱模剂以及极性树脂的调色剂粒子和无机微粒,在差示热分析(DSC)测定的吸热曲线中,温度30至200℃范围内最大吸热峰的峰温度优选在50至120℃范围内,更优选在55至100℃范围内,最优选在60至75℃范围内。
该最大吸热峰是由调色剂中脱模剂的种类决定的。通过使该峰值在上述范围内,可以兼具定影性以及显影性。使用2种以上脱模剂也是用于实现本发明的适合采用的方法,但必要条件是峰值温度范围在上述范围内。
但峰值温度低于50℃时,调色剂的保存性以及灰雾或飞散等显影性恶化。
相反,当峰值温度高于120℃时,给予调色剂的可塑效果减少,低温定影性出现少许劣化。另外当定影器的温度调节在连续走纸时降低的情况下,良好的定影体与调色剂之间不能很好地存在脱模剂,容易发生转印纸向定影体卷曲(所谓的定影卷曲)现象。
另外,吸热峰的半值宽优选在15℃以下,更优选在7℃以下。
当半值宽超过15℃时,由于脱模剂的结晶性不高,脱模剂的硬度也变软,会促进对感光体或带电部件的污染。
调色剂中含有的脱模剂的总量优选在脱模剂100质量份中含有2.5~25质量份,更优选4~20质量份,最优选含有6~18质量份。
当含有的脱模剂的总量小于2.5质量份时,定影时脱模性效果不能充分发挥,定影体在低温时不仅难以满足转印纸的出纸、装载性,也容易发生转印纸的卷纸。相反当大于25质量份时,脱模剂容易显著污染带电付与部件或感光体,产生灰雾或熔结等弊端。
本发明的调色剂的数均分子量(Mn)优选为2000~5万,更优选5000~4万,最优选1万~2.5万。当数均分子量(Mn)小于2000时,调色剂粒子自身的弹性过低,容易产生高温偏移。相反当数均分子量(Mn)高于5万时,调色剂粒子自身的弹性呈现过高倾向,定影时脱模剂不能在定影面被很好地涂布,低温时容易产生卷纸。
另外,本发明的调色剂的重均分子量(Mw)优选1万~150万,更优选5万~100万,最优选10万~75万。当重均分子量(Mw)小于1万时,调色剂母体自身的弹性过低,容易产生高温偏移。相反当重均分子量(Mw)高于150万时,调色剂母体自身的弹性呈现过高倾向,定影时脱模剂不能在定影面被良好的涂布,低温时容易产生卷纸。另外定影色泽极低。
为了控制上述的物性,可以控制制造树脂或聚合调色剂时的反应温度或聚合引发剂、交联剂、链转移剂、脱模剂的种类及用量。
另外,为了使本发明的调色剂达到适当的色泽,优选125℃时熔体指数(MI)值为1~50,更优选3~40。当MI值小于1时色泽过低,大于50时会成为耀眼的高光泽图像。
本发明的调色剂的玻璃化温度(Tg)优选50~75℃,更优选52~70℃,最优选54~65℃。当Tg低于50℃时,调色剂的保存性恶化。相反当大于75℃时低温定影性恶化。
作为本发明使用的脱模剂,例如石蜡蜡、聚链烯烃蜡、微晶蜡、费-托蜡等聚亚甲基蜡,酰胺蜡,高级脂肪酸,长链醇,酮蜡,酯蜡以及它们的接枝化合物、嵌段化合物等衍生物,根据需要也可以进行蒸馏等。
在上述各蜡中,特别优选在调色剂中含有下面通式所示的酯蜡。
酯化合物A
(式中,a以及b表示0~4的整数,a+b为4,R1以及R2表示碳原子数1~40的有机基团,并且R1和R2之间碳原子数的差为3以上,n以及m表示0~40的整数,n和m不能同时为0。)
酯化合物B
(式中,a以及b表示0~4的整数,a+b为4,R1表示碳原子数1~40的有机基团,n以及m表示0~40的整数,n和m不能同时为0。)
酯化合物C
(式中,a以及b表示0~3的整数,a+b小于3,R1以及R2表示碳原子数1~40的有机基团,并且R1和R2之间碳原子数的差为3以上,R3表示碳原子数1以上的有机基团,k表示1至3的整数,n以及m表示0~4的整数,n和m不能同时为0。)
脱模剂的重均分子量(Mw)优选300~1500,更优选400~1250。当重均分子量低于300时,脱模剂容易从调色剂粒子表面露出,易污染感光体或带电辊、带电付与部件,产生灰雾或熔结等图像缺陷。相反当重均分子量超过1500时,发生定影卷纸性恶化,低温定影性恶化,OHT透明性恶化等弊端。
另外当脱模剂的重均分子量/数均分子量的比(Mw/Mn)在1.5以下时,脱模剂的DSC吸热曲线的极大峰变陡,室温时调色剂粒子的机械强度升高,由于定影时较窄的熔融特性,所以优选。
该脱模剂的针入度优选在15度以下,优选在8度以下。当针入度超过15度时,与脱模剂的吸热峰的半值宽超过15度时一样,容易污染感光体、带电部件、带电付与部件,易产生灰雾或熔结等图像缺陷。
下面是本发明使用的钛螯合物的具体例。
化合物例1
Figure A20031012073900241
化合物例2
化合物例3
Figure A20031012073900243
化合物例4
化合物例5
Figure A20031012073900251
化合物例6
Figure A20031012073900252
化合物例7
Figure A20031012073900253
化合物例8
化合物例9
Figure A20031012073900261
化合物例10
化合物例11
Figure A20031012073900263
本发明中使用的『聚酯单元』是指从聚酯由来的部分,作为聚酯单元的构成成分,具体是指2元以上的醇单体成分和2元以上的羧酸、2元以上的羧酸酐及2元以上的羧酸酯等酸单体成分。
本发明调色剂的特征在于使用以构成聚酯单元的成分作为原料的一部分,并具有缩聚部分的树脂。
作为聚酯单元成分的2元以上的醇单体成分,具体例如聚氧丙烯(2.2)-2,2-双(4-羟基苯基)丙烷、聚氧丙烯(3.3)-2,2-双(4-羟基苯基)丙烷、聚氧乙烯(2.0)-2,2-双(4-羟基苯基)丙烷、聚氧丙烯(2.0)-聚氧乙烯(2.0)-2,2-双(4-羟基苯基)丙烷、聚氧丙烯(6)-2,2-双(4-羟基苯基)丙烷等双酚A的烯烃氧化物加成物、乙二醇、二甘醇、三甘醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、新戊二醇、1,4-丁烯二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇、1,4-环己烷二甲醇、一缩二丙二醇、聚乙二醇、聚丙二醇、聚四亚甲基二醇、双酚A、氢化双酚A等。
作为3价以上的醇单体成分,例如山梨糖醇、1,2,3,6-己烷呋喃、1,4-山梨糖醇酐、季戊四醇、二季戊四醇、三季戊四醇、1,2,4-丁烷三醇、1,2,5-戊烷三醇、甘油、2-甲基丙烷三醇、2-甲基-1,2,4-丁烷三醇、三羟甲基乙烷、三羟甲基丙烷、1,3,5-三羟基甲基苯等。
作为2元以上的羧酸单体成分,例如邻苯二酸、间苯二酸以及对苯二酸等芳香族二羧酸类或其酸酐;丁二酸、己二酸、癸二酸以及壬二酸等烷基二羧酸类或其酸酐;被碳原子数6~18的烷基或链烯基取代的丁二酸或其酸酐;富马酸、马来酸以及柠嗪酸等不饱和二羧酸类或其酸酐等。特别优选使用反应性高的间苯二酸。
另外作为其他的单体,例如甘油、山梨糖醇、山梨糖醇酐、以及例如酚醛清漆型酚醛树脂的氧亚烷基醚等多元醇类;偏苯三酸、均苯四甲酸、二苯甲酮四羧酸或其酸酐等多元羧酸类等。
其中,特别是以下述通式(1)表示的双酚衍生物作为2元醇单体成分,以构成2元以上的羧酸或其酸酐、或其低级烷基酯的羧酸成分(例如富马酸、马来酸、马来酸酐、邻苯二酸、对苯二酸、偏苯三酸、均苯四甲酸等)作为酸单体成分,由于这些聚酯单元成分缩聚得到的树脂具有良好的带电特性,所以优选。
(1)
(式中,R表示亚乙基或亚丙基,x,y分别表示1以上的整数,并且x+y的平均值为2~10。)
作为调色剂的粘合树脂,例如可以使用聚苯乙烯;聚-对氯苯乙烯、聚乙烯甲苯等苯乙烯取代体的均聚物;苯乙烯-对氯苯乙烯共聚物、苯乙烯-丙烯酸酯共聚物、苯乙烯-甲基丙烯酸酯共聚物、苯乙烯-α-氯甲基丙烯酸甲酯共聚物、苯乙烯-丙烯腈共聚物、苯乙烯-乙烯基甲基醚共聚物、苯乙烯-乙烯基乙基醚共聚物、苯乙烯-乙烯基甲基酮共聚物、苯乙烯-丁二烯共聚物、苯乙烯-异戊二烯共聚物、苯乙烯-丙烯腈-茚共聚物等苯乙烯类共聚物;丙烯酸树脂;甲基丙烯酸树脂;聚乙酸乙烯酯;硅树脂;聚酯树脂;聚酰胺树脂;呋喃树脂;环氧树脂;二甲苯树脂等。这些树脂可以单独或混合使用。
作为粘合树脂主要成分的由聚酯树脂以及/或苯乙烯与其他的乙烯基单体形成的苯乙烯类共聚物在显影性、定影性方面优选。
作为对应于苯乙烯类共聚物的苯乙烯单体的共聚单体,例如有丙烯酸、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸十二烷基酯、丙烯酸辛酯、丙烯酸-2-乙基己基酯、丙烯酸苯酯、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸辛酯、丙烯腈、甲基丙烯腈、丙烯酰胺等具有双键的单羧酸或其取代物;马来酸、马来酸丁酯、马来酸甲酯、马来酸二甲酯等具有双键的二羧酸及其取代物;氯乙烯、乙酸乙烯酯、苯甲酸乙烯酯等乙烯酯;乙烯、丙烯、丁烯等乙烯类烯烃;乙烯基甲基酮、乙烯基己基酮等乙烯基酮;乙烯基甲基醚、乙烯基乙基醚、乙烯基异丁基醚等乙烯基醚。这些乙烯基单体可以单独或2种以上合用。
上述苯乙烯类共聚物通过二乙烯基苯等交联剂交联,可以拓宽调色剂的定义温度范围,提高耐偏移性,所以优选。
以本发明的在含水介质中制造调色剂粒子的方法中最适合的悬浮聚合法为例,说明通过聚合法制造调色剂粒子的方法。将聚合性单体、着色剂、脱模剂以及根据需要使用的其他添加剂等用匀化器、球磨机、胶体磨、超声波分散机等分散机均匀溶解或分散,将得到的单体体系悬浮在含有分散稳定剂的含水介质中。聚合引发剂可以在与向聚合性单体中添加其他添加剂的同时添加,也可以在悬浮在含水介质中之前进行混合。另外,也可以在造粒之后、聚合反应开始之前加入聚合性单体或溶于溶剂中的聚合引发剂。
作为用聚合法制造本发明的调色剂时使用的聚合性单体,使用可以进行自由基聚合的乙烯类聚合性单体。作为该乙烯类聚合性当量体,可以使用单官能性聚合性单体或多官能性聚合性单体。作为单官能性聚合性单体,例如苯乙烯;α-甲基苯乙烯、β-甲基苯乙烯、邻甲基苯乙烯、间甲基苯乙烯、对甲基苯乙烯、2,4-二甲基苯乙烯、对正丁基苯乙烯、对叔丁基苯乙烯、对正己基苯乙烯、对正辛基苯乙烯、对正壬基苯乙烯、对正癸基苯乙烯、对正十二基苯乙烯、对甲氧基苯乙烯、对苯基苯乙烯等苯乙烯衍生物;丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丙酯、丙烯酸异丙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸叔丁酯、丙烯酸正戊酯、丙烯酸正己酯、2-乙基己基丙烯酸酯、丙烯酸正辛酯、丙烯酸正壬酯、环己基丙烯酸酯、丙烯酸苄基酯、磷酸二甲酯丙烯酸乙酯、磷酸二乙酯丙烯酸乙酯、磷酸二丁酯丙烯酸乙酯、2-苯甲酰氧基乙基丙烯酸酯等丙烯酸类聚合性单体;甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸正丙酯、甲基丙烯酸异丙酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸叔丁酯、甲基丙烯酸正戊酯、甲基丙烯酸正己酯、2-乙基己基甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸正辛酯、甲基丙烯酸正壬酯、磷酸二乙酯甲基丙烯酸乙酯、磷酸二丁酯甲基丙烯酸乙酯等甲基丙烯酸类聚合性单体;亚甲基脂肪族单羧酸酯;乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、丁酸乙烯酯、苯甲酸乙烯酯、甲酸乙烯酯等乙烯酯;乙烯基甲基醚、乙烯基乙基醚、乙烯基异丁基醚等乙烯基醚;乙烯基甲基酮、乙烯基己基酮、乙烯基异丙基酮等乙烯基酮。
作为多官能性聚合性单体,例如有二甘醇二丙烯酸酯、三甘醇二丙烯酸酯、四甘醇二丙烯酸酯、聚乙二醇二丙烯酸酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯、新戊二醇二丙烯酸酯、三丙二醇二丙烯酸酯、聚丙二醇二丙烯酸酯、2,2’-双(4-(丙烯酰氧基·二乙氧基)苯基)丙烷、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、四羟甲基甲烷四丙烯酸酯、乙二醇二甲基丙烯酸酯、二甘醇二甲基丙烯酸酯、三甘醇二甲基丙烯酸酯、四甘醇二甲基丙烯酸酯、聚乙二醇二甲基丙烯酸酯、1,3-丁二醇二甲基丙烯酸酯、1,6-己二醇二甲基丙烯酸酯、新戊二醇二甲基丙烯酸酯、聚丙二醇二甲基丙烯酸酯、2,2’-双(4-(甲基丙烯酰氧基·二乙氧基)苯基)丙烷、2,2’-双(4-(甲基丙烯酰氧基·聚乙氧基)苯基)丙烷、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、四羟甲基甲烷四甲基丙烯酸酯、二乙烯基苯、二乙烯基萘、二乙烯基醚等。
本发明中上述单官能性聚合性单体可以单独使用,也可以2种以上组合使用。另外,可以将上述单官能性聚合性单体和多官能性聚合性单体组合使用。多官能性聚合性单体也可以作为交联剂使用。
作为上述聚合性单体聚合时使用的聚合引发剂,可以使用油溶性引发剂及/或水溶性引发剂。作为油溶性引发剂例如2,2’-偶氮二异丁腈、2,2’-偶氮二-2,4-二甲基戊腈、1,1’-偶氮二(环己烷-1-甲腈)、2,2’-偶氮二-4-甲氧基-2,4-二甲基戊腈等偶氮化合物;乙酰基环己基磺酰基过氧化物、二异丙基过氧化碳酸酯、过氧化二癸酰、过氧化月桂酰、过氧化硬脂酰、过氧化丙酰、过氧化乙酰、叔丁基过氧化-2-乙基正己酸酯,过氧化苯甲酰、叔丁基过氧化异丁酸酯、环己酮过氧化物、甲基乙基酮过氧化物、过氧化二枯基、叔丁基氢过氧化物、二叔丁基过氧化物、枯烯氢过氧化物等过氧化物类引发剂。
作为水溶性引发剂,例如过硫酸铵、过硫酸钾、2,2’-偶氮二(N,N’-二亚甲基异丁脒)盐酸盐、2,2’-偶氮二(2-氨基二丙烷)盐酸盐、偶氮二(异丁基脒)盐酸盐、2,2’-偶氮二异丁腈磺酸钠、硫酸亚铁或过氧化氢等。
在本发明中,为了控制聚合性单体的聚合度,可以添加链转移剂、聚合抑制剂等。
作为本发明调色剂使用的交联剂,可以使用含有双键的可以进行2个以上聚合的化合物。例如二乙烯苯、二乙烯萘等芳香族二乙烯类化合物;乙二醇二丙烯酸酯、乙二醇二甲基丙烯酸酯、1,3-丁二醇二甲基丙烯酸酯等含有2个双键的羧酸酯;二乙烯基苯胺、二乙烯基醚、二乙烯基硫化物、二乙烯基砜等二乙烯基化合物;以及含有3个以上乙烯基的化合物。这些化合物可以单独或作为混合物使用。
本发明的调色剂使用的着色剂,可以使用以下的黄色/品红/青着色剂。使用炭黑作为黑色着色剂,磁性体作为主着色剂,与下述的色料混合调整颜色以及调色剂电阻,也是一种较好的形式。
黄着色剂,作为颜料类例如可以使用以缩合偶氮化合物、异吲哚满酮化合物、蒽醌化合物、偶氮金属配位化合物次甲基化合物、烯丙基酰胺化合物为代表的化合物。具体例如可以使用C.I.颜料黄3.7.10.12.13.14.15.17.23.24.60.62.74.75.83.93.94.95.99.100.101.104.108.109.110.111.117.123.128.129.138.139.147.148.150.155.166.168.169.177.179.180.181.183.185.191:1.191.192.193.199等。作为染料系,例如C.I.溶剂黄42.64.201.211等。通过使调色剂中含有这些黄色着色剂,可以得到黄色调色剂。
作为品红着色剂,可以使用缩合偶氮化合物、二氧代吡咯并吡咯化合物、蒽醌、喹丫酮化合物、碱性染料色淀化合物、萘酚化合物、苯并咪唑酮化合物、硫靛蓝化合物、苝化合物。特别优选具体例如C.I.颜料红2、3、5、6、7、23、48;2、48;3、48;4、57;1、81;1、122、146、166、169、177、184、185、202、206、220、221、238、254、269、C.I.颜料紫19。通过使调色剂中含有这些品红着色剂,可以得到品红调色剂。
作为青着色剂,可以使用酞菁化合物及其衍生物、蒽醌化合物、碱性染料色淀化合物等。特别优选例如C.I.颜料蓝1、7、15、15:1、15:2、15:3、15:4、60、62、66等。通过使调色剂中含有这些青着色剂,可以得到青调色剂。
将上述的黑色调色剂、黄色调色剂、品红调色剂以及青色调色剂组合,得到可以形成全色图像的全色调色剂。
这些着色剂可以单独或混合使用,更可以以固溶体的状态使用。本发明的着色剂从色相角、彩度、光亮度、耐灰雾性、OHT透明性、在调色剂中的分散性几点来考虑。该着色剂的添加量相对于粘合树脂100质量份,添加1~20质量份。
本发明的调色剂中使用带电控制剂,优选使用能保证调色剂的带电性稳定的形态。可以控制调色剂带负电荷的物质如下。
例如有机金属化合物、对螯合物有效的单偶氮金属化合物、乙酰基丙酮金属化合物、芳香族羟基羧酸、芳香族二羧酸、羟基羧酸以及二羧酸类金属化合物。其他例如芳香族羟基羧酸、芳香族单以及多羧酸及其金属盐、酸酐、酯类、双酚等苯酚衍生物等。
另外,例如尿素衍生物、含金属水杨酸类化合物、含金属萘酸类化合物、硼化合物、季铵盐、carixarene、树脂类带电控制剂等。
作为控制调色剂带正电荷的物质如下。
由苯胺黑以及脂肪酸金属盐等得到的苯胺黑改性物;胍化合物;咪唑化合物;三丁基苄基铵-1-羟基-4-萘磺酸盐、四丁基铵四氟硼酸酯等的季铵盐、以及它们的类似物如鏻盐等鎓盐以及它们的色淀颜料;三苯基甲烷染料以及它们的色淀颜料(作为色淀化剂,例如磷钨酸、磷钼酸、磷钨钼酸、丹宁酸、月桂酸、没食子酸、铁氰化物、亚铁氰化物等);高级脂肪酸的金属盐;二丁基锡氧化物、二辛基锡氧化物、二环己基锡氧化物等二有机基锡氧化物;二丁基锡硼酸盐、二辛基锡硼酸盐、二环己基锡硼酸盐等二有机基硼酸盐类;树脂类带电控制剂等。这些物质可以单独使用或2种以上组合使用。
其中,为充分发挥本发明的效果,优选含金属水杨酸类化合物,特别优选金属为铝或锆的化合物。最优选的控制剂为铝化合物。
相对于粘合树脂100质量份,带电控制剂的使用量为0.01-20质量份,优选为0.5-10质量份。
本发明中,为减轻部件污染,也可以使用润滑剂。润滑剂例如有含氟树脂粉末(聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯等)、脂肪酸金属盐(硬脂酸锌、硬脂酸钙等)等。其中优选使用聚偏氟乙烯。
本发明的调色剂种,含有用于提高带电稳定性、显影性、流动性、部件附着抑制、耐久性的无机微粒。
作为上述无机微粒中的带电控制性粒子,例如有金属氧化物(氧化锡、氧化钛、氧化锌、二氧化硅、氧化铝等)、炭黑等。
研磨剂例如有金属氧化物(钛酸锶、氧化铈、氧化镁、氧化铬等)、氮化物(氮化硅等)、碳化物(碳化硅等)、金属盐(硫酸钙、硫酸钡、碳酸钙等)。其中优选的研磨剂使用钛酸锶。
作为流动性赋予剂,例如有金属氧化物(二氧化硅、氧化铝、二氧化钛等)、氟化碳等。优选经过疏水处理的物质。特别是,从良好维持调色剂的流动性和带电性方面考虑,以及从与本发明的调色剂粒子的吸附性能高等方面考虑,优选使用二氧化硅、氧化铝、二氧化钛等,优选并用2种或2种以上。其中,从与本发明的钛螯合物的适应性方面考虑,最优选含有氧化钛。
添加到本发明的调色剂中的无机微粉的总添加量,相对于调色剂粒子100质量份,优选为0.5-4.5质量份,更优选为0.8-3.5质量份。如果无机微粉的总添加量低于0.5质量份,则调色剂的流动性不充分,导致伴随带电性降低的灰雾恶化、调色剂飞散,无法充分发挥本发明效果。相反,如果总添加量超过4.5质量份,则因为发生调色剂飞散、定影性恶化、感光体熔结、带电赋予部件污染等,导致调色剂带电量降低等弊端。
优选添加的上述无机微粒二氧化钛、二氧化硅、氧化铝,利用BET法测定的氮吸附比表面积为20-400m2/g,更优选为35-300m2/g,最优选为50-230m2/g的范围内。如果低于20m2/g,则难以确保充分的流动性。反之,如果高于400m2/g,则连续过纸时调色剂上的无机微粒的存在状态的变化比例变大,调色剂粒子的凝集度增大。另外,本发明规定的TB-TA容易变得大于60,容易发生灰雾、飞散、彩色图像的色调变化等弊端。
作为上述流动性赋予剂的无机微粒,出于提高疏水性、带电性、转印性的目的,优选用聚硅氧烷清漆、硅油、各种改性硅油、硅烷偶合剂、其他的有机硅化合物等处理剂进行处理,这些处理剂可以单独使用或并用。
作为其他的无机微粒,例如有防结块剂;氧化锌、氧化锑、氧化锡等导电性赋予剂;显影性提高剂。这些添加剂的添加量,相对于调色剂100质量份,优选为0.01-2质量份,更优选为0.1-1质量份。
调色剂粒子的形状优选近似于球形,具体而言,调色剂粒子的形状系数SF-1为100-150,更优选为100-140,最优选为100-130。SF-2为100-140,优选为100-130,最优选为100-120。
调色剂的形状系数SF-1超过150时或SF-2超过140时,调色剂的转印效率降低,调色剂的再转印增大,潜像承载体表面的磨耗量增大等问题容易发生,所以不优选。
本发明的调色剂可以与载体混合后作为二成分显影剂使用。用于本发明的载体优选将由磁性材料、或磁性材料与非磁性材料的混合物组成的芯材粒子用树脂和/或硅烷化合物被覆形成的载体。其中,在芯材粒子中使用磁性体分散型树脂载体的载体从图像特性、长期耐久性等方面考虑较为优选。特别是,与负带电性调色剂混合使用时,优选在芯材粒子上被覆含有氨基硅烷化合物的被覆层。应予说明,本发明的10μm以下的微粒径调色剂有容易污染载体粒子表面的倾向,为预防该问题的发生,优选用树脂被覆芯材粒子表面的载体。
表面用树脂被覆的载体,在适用于高速机时的耐久性方面有利,在控制调色剂电荷方面也很优良。
用于被覆载体表面形成被覆层的树脂,例如优选使用含氟树脂、硅树脂、硅化合物。
作为形成载体被覆层的含氟树脂,例如有聚氟乙烯、聚偏氟乙烯、聚三氟乙烯、聚三氟氯乙烯等含氟聚合物;聚四氟乙烯、聚全氟丙烯、偏氟乙烯与丙烯酸单体的共聚物、偏氟乙烯与三氟氯乙烯的共聚物、四氟乙烯与六氟丙烯的共聚物、氟乙烯与偏氟乙烯的共聚物、偏氟乙烯与四氟乙烯的共聚物、偏氟乙烯与六氟丙烯的共聚物、四氟乙烯与偏氟乙烯及不含氟单体的三元共聚物等含氟三元共聚物。
上述含氟树脂的重均分子量优选为50000-400000(更优选为100000-250000)。
作为形成载体被覆层的树脂,可以分别单独使用上述的含氟树脂,也可以将其混合使用。还可以在含氟树脂中混合不含氟聚合物使用。
作为不含氟聚合物,可以使用以下列举的单体的均聚物或共聚物。
苯乙烯、α-甲基苯乙烯、对甲基苯乙烯、对叔丁基苯乙烯、对氯苯乙烯等苯乙烯衍生物、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸戊酯、甲基丙烯酸己酯、甲基丙烯酸庚酯、甲基丙烯酸辛酯、甲基丙烯酸壬酯、甲基丙烯酸癸酯、甲基丙烯酸十一烷基酯、甲基丙烯酸十二烷基酯、甲基丙烯酸环氧丙基酯、甲基丙烯酸甲氧基乙酯、甲基丙烯酸丙氧基乙酯、甲基丙烯酸丁氧基乙酯、甲基丙烯酸甲氧基二甘醇、甲基丙烯酸乙氧基乙二醇、甲基丙烯酸甲氧基乙二醇、甲基丙烯酸丁氧基三甘醇、甲基丙烯酸甲氧基一缩二丙二醇、甲基丙烯酸苯氧基乙酯、甲基丙烯酸苯氧基二甘醇、甲基丙烯酸苯氧基四甘醇、甲基丙烯酸苄基酯、甲基丙烯酸环己基酯、甲基丙烯酸四氢糠基酯、甲基丙烯酸二环戊烯酯、甲基丙烯酸二环戊烯氧基乙酯、甲基丙烯酸N-乙烯基-2-吡咯烷酮、甲基丙烯腈、甲基丙烯酰胺、N-羟甲基甲基丙烯酰胺、甲基丙烯酸乙基吗啉、双丙酮丙烯酰胺、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸戊酯、丙烯酸己酯、丙烯酸庚酯、丙烯酸辛酯、丙烯酸壬酯、丙烯酸癸酯、丙烯酸十一烷基酯、丙烯酸十二烷基酯、丙烯酸环氧丙基酯、丙烯酸甲氧基乙酯、丙烯酸丙氧基乙酯、丙烯酸丁氧基乙酯、丙烯酸甲氧基二甘醇、丙烯酸乙氧基二甘醇、丙烯酸甲氧基乙二醇、丙烯酸丁氧基三甘醇、丙烯酸甲氧基一缩二丙二醇、丙烯酸苯氧基乙酯、丙烯酸苯氧基二甘醇、丙烯酸苯氧基四甘醇、丙烯酸苄基酯、丙烯酸环己基酯、丙烯酸四氢糠基酯、丙烯酸二环戊烯基酯、丙烯酸二环戊烯氧基乙酯、丙烯酸N-乙烯基-2-吡咯烷酮、丙烯酸环氧丙基酯、丙烯腈、丙烯酰胺、N-羟甲基丙烯酰胺、双丙酮丙烯酰胺、丙烯酸乙基吗琳及乙烯基吡啶等1分子中含有1个乙烯基的乙烯基类单体;二乙烯基苯;乙二醇和甲基丙烯酸或丙烯酸的反应生成物如乙二醇二甲基丙烯酸酯、1,3-丁二醇二甲基丙烯酸酯、1,4-丁二醇二甲基丙烯酸酯、1,5-戊二醇二甲基丙烯酸酯、1,6-己二醇二甲基丙烯酸酯、新戊二醇二甲基丙烯酸酯、二甘醇二甲基丙烯酸酯、三甘醇二甲基丙烯酸酯、聚乙二醇二甲基丙烯酸酯、三丙二醇二甲基丙烯酸酯、羟基三甲基乙酸新戊二醇酯二甲基丙烯酸酯、三羟甲基乙烷三甲基丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、季戊四醇四甲基丙烯酸酯、三甲基丙烯酰氧基磷酸、三(甲基丙烯酰氧基乙基)三聚异氰酸酯、乙二醇二丙烯酸酯、1,3-丁二醇二丙烯酸酯、1,4-丁二醇二丙烯酸酯、1,5-戊二醇二丙烯酸酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯、新戊二醇二丙烯酸酯、二甘醇二丙烯酸酯、三甘醇二丙烯酸酯、聚乙二醇二丙烯酸酯、三丙二醇二丙烯酸酯、羟基三甲基乙酸新戊二醇二丙烯酸酯、三羟甲基乙烷三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、三丙烯酰氧基乙基磷酸酯、三(丙烯酰氧基乙基)三聚异氰酸酯、甲基丙烯酸缩水甘油基酯和甲基丙烯酸或丙烯酸的半酯化物、双酚型环氧树脂和甲基丙烯酸或丙烯酸的半酯化物、丙烯酸缩水甘油基酯和甲基丙烯酸或丙烯酸的半酯化物等1分子中含有2个以上的乙烯基的乙烯基类单体;丙烯酸2-羟基乙酯、丙烯酸2-羟基丙酯、丙烯酸羟基丁酯、丙烯酸2-羟基-3-苯氧基丙酯、甲基丙烯酸2-羟基乙酯、甲基丙烯酸2-羟基丙酯、甲基丙烯酸羟基丁酯、甲基丙烯酸2-羟基-3-苯氧基丙酯等含有羟基的乙烯基类单体。
这些单体可以采用悬浮聚合、乳液聚合、溶液聚合等公知的方法。这些共聚物优选重均分子量为10000~70000范围内。也可以将这些共聚物进行三聚氰胺甲醛交联或异氰酸酯交联。
含氟树脂和其他聚合物按质量基准的混合比优选为20~80∶80~20,更优选为40~60∶60~40。
用于形成载体的被覆层的硅树脂或硅化合物,例如可以使用二甲基聚硅氧烷、苯基甲基聚硅氧烷等聚硅氧烷。另外也可以使用醇酸改性硅树脂、环氧改性硅树脂、聚酯改性硅树脂、聚氨酯改性硅树脂、丙烯酸改性硅树脂等改性硅树脂。改性的形态例如有嵌段共聚物、接枝共聚物、梳型接枝共聚物。
在芯材粒子表面涂布被覆层时,可以采用以下方法:将含氟树脂、硅树脂或硅化合物(固形甲基聚硅氧烷清漆、固形苯基聚硅氧烷清漆、固形甲基苯基聚硅氧烷清漆、固形乙基聚硅氧烷清漆、各种改性聚硅氧烷清漆等、硅树脂)形成清漆状后,将磁性粒子分散于其中;或是在磁性粒子上喷雾清漆的方法。
上述被覆层的树脂处理量,从被覆材料的成膜性或耐久性方面考虑,优选相对于载体芯材为0.1~30质量%(优选为0.5~20质量%)。
用于本发明的载体的体积平均粒径为25~55μm(优选为30~50μm),在与小粒径调色剂的匹配方面较为理想。载体的体积平均粒径低于25μm时,在显影步骤中,载体与调色剂容易变得一起在潜像承载体上显影,易对潜像承载体或清洁刮板造成损伤。另一方面,如果载体的体积平均粒径大于55μm,则载体的调色剂承载能力降低,实心图像变得不均匀,容易发生调色剂飞散、灰雾等现象。
本发明中,通过混合载体与调色剂,使调色剂浓度达到3~12质量%(更优选为5~10质量%),这样在很好地满足图像浓度、图像特性方面较为理想。
本发明中,载体的电阻率优选为1×108~1×1016Ω·cm,更优选为1×109~1×1015Ω·cm。如果载体的电阻率低于1×108Ω·cm,则容易在潜像承载体表面发生载体附着,对潜像承载体容易造成损伤,直接转印到纸上引起图像缺陷。另外,显影偏压通过载体泄漏,潜像承载体上写入的静电潜像发生紊乱。
另外,载体的电阻率如果高于1×1016Ω·cm,则容易形成强调边缘的不良图像,进而,载体表面的电荷变得难以泄漏,所以因带电现象引起图像浓度降低或无法对新补给的调色剂进行带电,进而引发灰雾或飞散等现象。另外,有时显影器的内壁等物质带电,使本来应该赋予的调色剂的带电量变得不均匀。另外,还容易引起静电性外添加剂的附着等图像缺陷。
载体的磁特性,在1000/4π(kA/m)下的磁化强度为30~60(Am2/kg),优选为35~55(Am2/kg)的低磁力。
载体的磁化强度如果高于60(Am2/kg),则在显影剂承载体上的限制刮板部分的压缩增强,即使在使用本发明调色剂的情况下,也会发生因脱模剂引起的载体的消耗。因此,因套筒上的载体传送性恶化会导致涂覆不良、对调色剂的带电赋予性能降低,进而在耐久的后半程发生灰雾、调色剂飞散等现象。另外,虽然与载体的粒径有关,但在显影极处的显影套筒上形成的磁刷密度减少,穗长变长,且变得又直又硬,容易在复印图像上发生扫痕。
载体的磁化强度如果低于30(Am2/kg),则即使除去载体微粉,载体的磁力也降低,容易发生载体附着,调色剂的传送性降低。
载体的表观密度优选为2.3g/cm3以下,更优选为2.1g/cm3以下。表观密度如果高于2.3g/cm3,在显影器内发生因脱模剂引起的载体的消耗,因显影套筒上的载体传送性恶化导致涂覆不良或对调色剂的带电赋予性能降低,进而引发耐久后半程的灰雾、调色剂飞散等现象。
载体的形状系数SF-1优选为100~130,更优选为100~120。SF-1如果高于130,则调色剂粒子或无机微粉对载体的污染变得显著,长期耐久使用过程中对调色剂的带电赋予性能降低,发生调色剂飞散、灰雾等弊端。
从能够满足上述各种物性方面考虑,优选使用磁体分散型树脂载体。
以下就本发明的各种测定方法进行说明。
(1)调色剂的树脂成分分子量分布测定
调色剂树脂成分的具体GPC测定方法如下所示。使用索氏萃取器,预先将调色剂用甲苯溶剂进行20小时萃取后,用旋转蒸发器蒸馏除去甲苯。然后,根据需要溶解含在调色剂中的蜡,加入不能溶解树脂成分的有机溶剂例如氯仿,进行充分的洗涤。之后,将进行了该洗涤的调色剂成分溶于THF(四氢呋喃)中,将得到的溶液用孔径0.3微米的耐溶剂性膜过滤器过滤,以过滤出的物质作为测定样品。用Waters公司制的150C,以连接昭和电工制的A-801、802、803、804、805、806、807而成的柱构成,采用标准聚苯乙烯树脂的检量线,测定上述样品的分子量分布。由得到的分子量分布算出重均分子量(Mw)和数均分子量(Mn)。
(2)调色剂的DSC吸热曲线中的吸热峰温度及吸热峰的半值宽、玻璃化温度的测定
按照ASTMD3418-82进行测定。本发明中,使用DSC-7(Perkin-Elmer公司制)。装置检测部的温度补正使用铟和锌的熔点,热量的补正使用铟的熔解热。测定试样在10mg的范围内准确称量。将测定样品加入到铝制盘中,对照只用铝制盘(空盘)以升温速度10℃/min在30~200℃的测定区域内进行升温,得到DSC曲线,由该曲线求出主体吸热峰值,作为本发明中使用的脱模剂的吸热峰值。吸热峰值的半幅宽是指,由吸热峰中的基线开始至峰高度的2分之1处的部分的吸热曲线的温度范围。应予说明,只测定蜡成分时,在与测定时同一条件下,进行升温-降温,去除前履历后,开始测定。另外,测定处于包含在调色剂中的状态下的蜡成分时,不进行去除前履历的操作,直接在该状态下进行测定。
(3)脱模剂的分子量测定
利用GPC法按以下条件进行测定。
装置:GPC-150C(Waters公司制)
柱:GMH-MT30cm,2个串连(Tosho公司制)
温度:135℃
溶剂:邻二氯苯(添加0.1%的紫罗兰醇)
流速:1.0ml/min
试样:注入0.15%的试样0.4ml
在以上条件下进行测定。在算出试样的分子量时,由单分散聚苯乙烯标准试样制成分子量校正曲线,使用该曲线。再由Mark-Houwink粘度式导出换算式,利用该换算式进行聚苯乙烯换算,求出。
(4)水/甲醇润湿性试验方法
使用Resuka公司制的粉体润湿性试验机WET-100P,以下述条件和顺序测定,得到甲醇滴加透过率曲线,并利用该曲线。
首先,将50ml甲醇/水混合溶剂(甲醇浓度为0%)加入到烧瓶中,测定透过率。以此时的透过率作为100%,以完全没有光透过的状态设为透过率0%,进行透过率测定。即,将测定时的透过光强度达到使甲醇/水混合溶剂(甲醇浓度0%)透过时的透过光强度的一半时的甲醇质量%作为本发明的TA、TB。
透过率的测定如下进行。
在加入了50ml甲醇/水混合溶剂(甲醇浓度0%)的烧瓶中,加入磁性搅拌棒。然后以网眼大小150微米的筛子精密称取调色剂或调色剂粒子0.1g,加入到上述烧瓶中。然后,以300rpm的搅拌速度(5转/秒)利用磁性搅拌棒开始搅拌,在此测定用样品溶液中利用玻璃管以1.3ml/min的添加速度一边连续加入甲醇,一边测定波长780nm的光的透过率,制成甲醇滴加透过率曲线。此时,以甲醇作为滴定溶剂,是因为可以减少调色剂中含有的染料、颜料、带电控制剂等的溶出的影响,可以准确地观察调色剂的表面状态。
另外,在该测定中,烧瓶使用直径5cm的玻璃制烧瓶,磁性搅拌棒使用长25mm、最大直径8mm的纺锤形的经Teflon(注册商标)涂覆处理的搅拌棒。
(5)脱模剂的针入度测定
脱模剂的针入度按照JISK2235进行测定。测定温度为25℃。
(6)调色剂的熔体指数(MI)的测定
使用JISK7210中记载的装置,采用手动切取法进行测定。测定条件是:测定温度135℃,荷重1.75kg,试样填充量5~10g。将测定值换算为10分值。
(7)调色剂的重均粒径(D4)和调色剂的粒度分布的测定
调色剂的平均粒径和粒径分布可以采用Coulter Counter TA-II或Coulter Multisizer(II)(Coulter公司制)进行测定,在本发明中采用Coulter Multisizer II(Couler公司制),连接输出个数分布、体积分布的Interface(日科机制)和PC9801个人计算机(NEC制)进行测定。电解液使用1级氯化钠,调制为1%的NaCl水溶液。例如,可以使用ISOTONR-II(Coulter Scientific Japan公司制)。测定方法是,在上述电解水溶液100~150ml中加入作为分散剂的表面活性剂,优选烷基苯磺酸盐0.1~5ml,再加入测定试样2~20mg。将悬浮有试样的电解液用超声波分散器进行约1~3分钟的分散处理,利用上述的Coulter Multisizer,使用100微米的孔径,测定粒径为2微米以上的调色剂体积、个数,算出体积分布和个数分布。使用这些值,求出重量基准(以各通道的代表值作为各通道的代表值)的重均平均粒径(D4)、粒径4.0微米以下的调色剂个数%和粒径12.7微米以上的调色剂体积%。
(8)调色剂和粘合树脂的酸值及羟基值的测定
(酸值)
酸值可以如下求出。基本操作按照JIS-K0070进行。
(A)试剂
(a)溶剂使用乙醚-乙醇混合液(1+1或2+1)或苯-乙醇混合液(1+1或2+1),这些溶液在使用之前可以用酚酞为指示剂以0.1mol/升的氢氧化钾乙醇溶液进行中和。
(b)酚酞溶液:将1g酚酞溶于100ml乙醇(95vol%)得到。
(c)0.1mol/升氢氧化钾-乙醇溶液:将7.0g氢氧化钾溶于尽可能少的水中,加入乙醇(95vol%)1升,放置2~3天后过滤。按照JISK8006(有关试剂含量试验中滴定的基本事项)进行标定。
(B)操作:准确称量试样(调色剂或粘合树脂)1~20g,向其中加入100ml溶剂和作为指示剂的酚酞溶液数滴,充分振荡至试样完全溶解。在固体试样的情况下,在水浴中加温溶解。冷却后用0.1mol/升的氢氧化钾乙醇溶液滴定,指示剂的微红色持续30秒时为滴定终点。
(C)按下式算出酸值
A = B × f × 5.611 S
A:酸值(mgKOH/g)
B:0.1mol/升氢氧化钾乙醇溶液的使用量(ml)
f:0.1mol/升氢氧化钾乙醇溶液的系数S:试样(g)
<羟基值>
如下求出羟基值。基本操作按JIS-K0070进行。
(A)试剂
(a)乙酰化试剂:在100ml刻度烧瓶中加入乙酸酐25g,加入吡啶至总量为100ml,充分振荡混合。乙酰化试剂保存在褐色瓶中,以避免和湿气、二氧化碳、酸的蒸气接触。
(b)酚酞溶液:将1g酚酞溶于100ml乙醇(95vol%)中。
(c)N/2氢氧化钾-乙醇溶液:将35g氢氧化钾用尽可能少的水溶解,加入乙醇(95vol%),成为1升,放置2~3天后,过滤。按照JIS K8006进行标定。
(B)操作:在圆底烧瓶中准确称量0.5~2.0g试样,向其中准确加入5ml的乙酰化试剂。在烧瓶口上安装小漏斗,浸于95~100℃的甘油浴中,瓶底浸入约1cm,进行加热。此时为防止烧瓶瓶口部受到甘油浴加热而温度上升,在烧瓶的瓶颈下部设置中间开有圆孔的厚纸制的圆盘。1小时后从浴中取出烧瓶,放冷后从漏斗加入1ml水,振动,分解醋酸酐。为完全溶解,再次将烧瓶在甘油浴中加热10分钟,放冷后用5ml的乙醇洗涤漏斗和烧瓶内壁,以酚酞溶液为指示剂,用N/2氢氧化钾乙醇溶液进行滴定。与本试验并行地进行空白试验。
(C)由下式算出羟基值。
A = ( B - C ) &times; f &times; 28.05 S + D
其中:
A:羟基值(mgKOH/g)
B:空白试验的N/2氢氧化钾乙醇溶液的使用量(ml)
C:本试验的N/2氢氧化钾乙醇溶液的使用量(ml)
f:N/2氢氧化钾乙醇溶液的系数
S:试样(g)
D:酸值(mgKOH/g)
(9)调色剂和载体的形状系数(SF-1、SF-2)的测定
使用日立制作所FE-SEM(S-800),以放大倍率3000倍随机选取100个调色剂像,通过Interface将该图像信息导入Nireco公司制的图像解析装置(Luzex 3)中,进行解析,由下式算出。
SF-1={(MXLNG)2/AREA}×(π/4)×100
SF-2={(PERI)2/AREA}×(1/4π)×100
(MXLNG:绝对最大长度、AREA:调色剂投影面积、PERI:周长)
形状系数SF-1表示球形度,随着从100开始逐渐变大,逐渐成为不定形的。SF-2表示凹凸程度,随着从100开始逐渐变大,调色剂的表面凹凸变得显著。
(10)载体的粒径测定
载体的粒径测定使用激光衍射式粒度分布测定装置(HELOS),在进气压力3bar、吸引压力0.1bar的条件下进行测定。载体的平均粒径是指,基于载体粒子的体积基准的50%粒径。
(11)载体的磁特性的测定
载体的磁特性的测定使用理研电子(株)制的振动磁场型磁特性自动记录装置BHV-35进行。测定时制成1000/4π(kA/m)的外部磁场,求出此时的磁化强度。将载体粒子装入圆筒状的塑料容器中,充分压实,以使载体粒子不发生移动,在此状态下测定磁化力矩,测定加入试样时的实际重量,求出磁化强度(Am2/kg)。
由显影剂测定载体物性时,用含有1%Contaminon N(表面活性剂)的去离子水洗涤显影剂,分离调色剂和载体后,进行上述测定。
(12)载体的电阻率的测定方法
使用真空理工(株)制的粉体用绝缘电阻测定器测定载体的电阻率。测定条件如下:将在23℃、相对湿度60%的条件下放置24小时以上的载体置于直径20mm(0.283cm2)、的测定池中,以120g/cm2的荷重电极夹持,将池厚度设定为2mm,施加500V电压,进行测定。
(13)载体的表观密度测定方法
按照JIS-Z02504进行。
<本发明的图像形成方法>
以下详细叙述本发明的图像形成方法。
如上所述,本发明的图像形成方法采用上述本发明的调色剂进行图像形成,包括以下步骤:使感光体表面带电的带电步骤;在带电的感光体表面形成静电潜像的潜像形成步骤;通过显影单元中的承载含有调色剂的显影剂的显影剂承载体与承载静电潜像的感光体之间的电场的作用,向静电潜像上供给调色剂使静电潜像可视化,形成调色剂像的步骤;将调色剂像通过中间转印体或不通过中间转印体转印到转印材料上的转印步骤;在由定影体和压接在该定影体上的加压体形成的辊隙部处,使上述转印材料通过,使上述调色剂像加热接触压合在上述转印材料上的定影步骤。
本发明的调色剂优选用于佳能制的IR6000、IR3000等黑白复印机、LBP720、LBP950等激光打印机、其二成分改造机、LBP2040、LBP2810、LBP2710、LBP2410、CLC500、CLC700、CLC1000、CP2150、CP660、IRC3200等全色机。
以下参照附图说明使用本发明的调色剂的本发明图像形成方法之优选的一例。
图1是适用本发明图像形成方法的图像形成装置之一例的部分示意图。详细内容在以下说明,该图像形成装置具有作为承载静电潜像的感光体的感光鼓1;使该感光鼓1表面带电的带电装置2;在带电的感光鼓1表面形成静电潜像的信息写入装置24;利用调色剂使形成于感光鼓1表面上的静电潜像可视化,将形成的调色剂像显影的显影装置4;作为利用显影装置4将形成的调色剂像转印到转印材料25上的转印装置的转印刮板27。
作为使用本发明调色剂的显影方法,例如使用图1所示的二成分显影装置进行显影。本发明中,显影步骤中对显影剂承载体施加直流成分和交流成分重叠的电压,由此在显影剂承载体与感光体表面之间形成振动电场,进行显影,这是优选的。具体而言,如图1所示,在显影剂承载体上施加交流电压,在显影剂承载体上由载体形成的磁刷与作为潜像承载体的感光体接触,在此状态下进行显影。
从防止载体附着在感光体上及提高点的再现性方面考虑,显影剂承载体(显影套筒)11与感光鼓1之间的距离(S-D间距离)B优选为100~800微米。如果S-D间距离小于100微米,则磁极S1发出的磁力线扩展,磁刷的密度降低,点再现性变差,或约束磁性涂覆载体的力减弱,容易发生载体附着。
交变电场的峰间电压优选为300~3000V,频率为500~10000Hz,优选1000~7000Hz,可以根据不同情况适当选择使用。此时,波形可以选择使用三角波、矩形波、正弦波、改变Duty比的波形、断续交变重叠电场等。施加电压如果低于300V,则难以得到充分的图像浓度,有时无法充分回收非图像部的灰雾调色剂。另外,如果高于3000V,则因为磁刷的作用使潜像紊乱,导致画质降低。
通过使用含有良好带电的调色剂的二成分显影剂,可以降低去除灰雾电压(Vback),可以降低感光体的一次带电,所以可以实现感光体寿命的长寿命化。Vback因显影体系而异,一般为350V以下,更优选为300V以下。
作为对比度电位,优选使用100~500V,这样可以保证输出充分的图像浓度。
频率如果低于500Hz,则虽然与处理速度有关,但在接触过感光体的调色剂返回显影套筒时,无法产生足够的振动,容易发生灰雾。如果高于10000Hz,则相对于电场而言,调色剂无法追随,容易导致画质降低。
本发明显影方法中重要的一点,为了输出足够的图像浓度,实现优良的点再现性,且进行无载体附着的显影,优选将显影套筒11上磁刷与感光鼓1的接触宽度(显影辊隙C)设定为3~8mm。如果显影辊隙部C小于3mm,则难以满足充分的图像浓度和点再现性,如果大于8mm,则发生显影剂的堆积,导致机械动作停止或难以充分抑制载体附着。作为显影辊隙部的调整方法,例如调整作为显影剂规制部件的规制刮板15和显影套筒11之间的距离A,或调整显影套筒11与感光鼓1之间的距离B,由此可以适当调整辊隙宽度。
本发明的图像形成方法,特别是在重视中间色调的图像输出中,使用本发明的显影剂和显影方法,特别是通过组合形成有数字潜像的显影体系,可以消除因调色剂引起的对电荷注入的影响,不会使潜像发生紊乱,对于点潜像可以忠实地进行显影。在转印步骤中也可以通过使用切碎成细粉的粒度分布窄的调色剂来实现高转印率,因此,可以同时在中间色调部和实心图像部实现高画质。
除了初期的高画质外,通过使用上述的二成分显影剂,可以减小显影装置内的调色剂带电量变化,即使在大量复印中也不会出现画质降低问题,可以充分发挥本发明的效果。
优选具有品红用、青色用、黄色用、黑色用的显影器,通过在最后进行黑色显影,可以呈现更致密的图像。
以下参照附图说明本发明的图像形成方法。
图1中,通过磁性辊21具有的磁力,在传送套筒22的表面上形成由磁性粒子23组成的磁刷,使该磁刷与感光鼓1表面接触,将感光鼓1带电。对传送套筒22由图中未示出的偏压施加装置施加带电偏压。
被带电的感光鼓1,由图中未示出的作为潜像形成装置的曝光装置照射激光24,由此形成数字静电潜像。在感光鼓1上形成的静电潜像,利用内含磁性辊12的图中未示出的偏压施加装置施加显影偏压,利用载带在显影套筒11上的显影剂19中的调色剂19a进行显影。
显影装置4由隔壁17分成显影剂室R1、搅拌室R2,分别设置显影剂传送螺杆13、14。在搅拌室R2上方设置收容补给用调色剂18的调色剂贮藏室R3,在贮藏室R3的下部设有补给口20。
通过显影剂传送螺杆13的旋转,边搅拌显影剂室R1内的显影剂,边沿显影套筒11的长度方向在一个方向上运送。在隔壁17中在靠近图一侧和里侧设有开口(图中未示出),利用螺杆13被运送至显影剂室R1一侧的显影剂,通过另一侧的隔壁17的开口被送入搅拌室R2,在显影剂传送螺杆14处交汇。螺杆14的转动方向与螺杆13相反,边搅拌、混合搅拌室R2内的显影剂、由显影剂室R1传送来的显影剂以及由调色剂贮藏室R3补给的调色剂,一边按与螺杆13相反的方向运送至搅拌室R2内,通过隔壁17的另一个开口送入显影剂室R1内。
为显影形成于感光鼓1上的静电潜像,显影剂室R1内的显影剂19被磁性辊12的磁力所吸引,载带在显影套筒11的表面上。载带在显影套筒11上的显影剂,随着显影套筒11的旋转被传送至限制刮板15,被限制成为适当层厚的显影剂薄层后,到达显影套筒11与感光鼓1对向的显影区域。在对应于磁性辊12的显影区域的部位,存在磁极(显影极)N1,显影极N1在显影区域形成显影磁场,利用该显影磁场使显影剂起穗,在显影区域内生成显影剂的磁刷。然后使磁刷与感光鼓1接触,利用反转显影法将附着在磁刷上的调色剂和附着在显影套筒11表面上的调色剂转移到感光鼓1上的静电荷像的区域内进行附着,静电潜像被显影,形成调色剂像。
通过显影区域的显影剂,随着显影套筒11的旋转被返送至显影装置4内,利用磁极S1、S2间的相斥磁场由显影套筒11被剥取,落下到显影剂室R1和搅拌室R2内被回收。
利用上述的显影步骤,使显影装置4内的显影剂19的T/C比(调色剂与载体的混合比,即显影剂中的调色剂浓度)减小,相应于显影所消耗的量,从调色剂贮藏室R3向搅拌室R2供给补给用调色剂18,将显影剂19的T/C保持在规定量。在检测容器4内的显影剂19的T/C比时,使用利用线圈的感应测定显影剂导磁率变化的调色剂浓度检测传感器。该调色剂浓度检测传感器28在内部具有图中未示出的线圈。
限制刮板配置在显影套筒11的下方,限制显影套筒11上的显影剂19的层厚,是由铝或SUS316等非磁性材料制成的非磁性刮板。其端部与显影套筒11面之间的距离为150~1000μm,优选为250~900μm。该距离如果低于150μm,则磁性载体19b阻塞其间,容易在显影剂层上发生不均,同时难以涂布进行良好显影所必须的显影剂,容易形成浓度浅的、不均匀部分多的显影图像。为防止在显影剂中混合存在的不需要的粒子导致的不均匀涂布(所谓的刮板阻塞),该距离优选为250μm以上。如果大于1000μm,则显影套筒11上涂布的显影剂量增加,难以进行规定的显影剂层厚限制,磁性粒子向感光鼓1上的附着增多,同时显影剂的循环因限制刮板15进行的显影剂限制作用而减弱,调色剂的摩擦带电降低,容易发生灰雾。
另外,被显影的调色剂像由转印刮板27转印至被运送来的转印材料(记录材料)25上,所述转印刮板27由偏压施加装置26施加了转印偏压,转印至转印材料上的调色剂像由图中未示出的定影装置定影在转印材料上。在转印步骤中,未转印至转印材料而残留在感光鼓1上的转印残留调色剂,在带电步骤中调整带电状态,在显影时被回收。
另外,边参照图6,边说明具有带电极性控制步骤的本发明图像形成方法的具体例。
如图6所示,由电源S1在带电辊2上施加规定的带电偏压,使感光鼓带电。此时,偏压电压可以为重叠直流电压(Vdc)和交流电压(Vac)获得的振动电压。然后,由激光组3进行图像曝光,形成潜像。
显影套筒4b接近感光鼓1配置在此潜像的对向位置。此感光鼓1和显影套筒4b的对向部为显影部c。显影套筒4b优选在显影部c朝与感光鼓1的转动方向相反的方向被旋转驱动。由所述套筒中磁性辊4c的磁力,使显影容器4a内二成分显影剂4e的一部分作为磁刷层被吸附并保持在此显影套筒4b的外周面,伴随所述套筒的旋转被旋转运送,由显影剂涂布刮板4d调整为规定的薄层,在显影部c接触感光鼓1的表面,适度地滑擦感光鼓表面。
由电压S2对显影套筒4b施加规定的显影偏压。在本例中,对显影套筒4b施加的显影偏压电压为重叠直流电压(Vdc)和交流电压(Vac)的振动电压。由此,由显影剂4e中的调色剂对感光鼓的潜像进行显影。被显影的调色剂由转印辊5在转印部d转印至转印材料或中间转印体等。残留在感光鼓上的调色剂进入接下来的电量极性控制步骤。总之,通过使感光鼓上的残留调色剂接触由电源S4施加了规定电压的带电量控制部件7上的刷接触部e,而将其调整为正极性。负带电调色剂的情况下,在感光鼓上施加负电压;正带电调色剂的情况下,在感光鼓上施加正电压。经过这一过程,使用清洁系统的情况下,能够良好地回收显影时的转印残留调色剂。另外,虽然图6没有明示,但是在转印步骤和带电量控制步骤之间,出于除去感光鼓上的残留电荷、改善鼓重影的目的,使用与带电量控制步骤同样的部件,将与带电步骤中施加的反极性电位差赋予感光鼓也是有效的方法。
图3示出本发明的图像形成方法适用于全色图像形成装置的简图。
在全色图像形成装置本体中,并列设置第1图像形成单元Pa、第2图像形成单元Pb、第3图像形成单元Pc及第4图像形成单元Pd,经由潜像形成、显影、转印的过程,在转印材料上形成不同颜色的图像。
以第1图像形成单元Pa为例,说明图像形成装置中并列设置的各图像形成单元的构成。
第1图像形成单元Pa具有作为感光体的直径30mm的电摄影感光体鼓61a,所述感光体是静电潜像承载体,此感光体鼓61a沿箭头a方向旋转移动。62a是作为带电装置的一次带电器,配置形成在直径16mm套筒表面的磁刷,以使其接触感光鼓61a的表面。67a为用于在感光体鼓61a上形成静电潜像的激光光,所述感光体鼓61a由一次带电器62a将表面均匀带电,所述激光光由图中未示出的曝光装置照射。63a为显影装置,所述显影装置用于将承载在感光体鼓61a上的静电潜像显影,形成彩色调色剂像,并承载此彩色调色剂。64a是作为转印装置的转印刮板,所述转印装置用于将形成在感光体鼓61a表面上的彩色调色剂像转印至由带状转印材料承载体68运送来的转印材料(记录材料)表面,此转印刮板64a接触转印材料承载体68的反面,施加转印偏压。
第1图像形成单元Pa由一次带电器62a将感光体鼓61a均匀地一次带电后,由曝光装置67a在感光体上形成静电荷像,在显影装置63a,由彩色调色剂显影静电潜像,被显影的调色剂像在第1转印部(感光体鼓61a与转印材料的接触位置)通过由转印刮板64a施加转印偏压,被转印至转印材料表面,所述转印刮板64a接触承载并运送转印材料的带状转印材料承载体68的反面侧。
因显影而消耗调色剂,如果T/C比降低,则由调色剂浓度检测感应器85检测此降低程度,所述调色剂浓度检测感应器85利用线圈的感应测定显影剂导磁率变化,对应于被消耗的调色剂量,补充补给用调色剂65a。需要说明的是调色剂浓度检测感应器85在内部具有图中未示出的线圈。
本图像形成装置并列设置与第1图像形成单元Pa同样构成的、与显影装置中保有的彩色调色剂颜色不同的第2图像形成单元Pb、第3图像形成单元Pc、第4图像形成单元Pd。例如,第1图像形成单元Pa中使用黄色、第2图像形成单元Pb中使用品红色、第3图像形成单元中使用青色、及第4图像形成单元中使用黑色,在各色调色剂上设置的感光体上形成图像,在各图像形成单元的转印部依次转印至各彩色调色剂的转印材料上。在此过程中,边配合调节,边在同一转印材料上由一次转印材料的移动使各彩色调色剂重合,最后由分离带电器69将转印材料从转印材料承载体68上分离,由运送带等运送装置运送至定影器70,由一次定影即可获得最终的全色图像。
定影器70具有一对直径40mm的定影辊70和直径30mm的加压辊72,定影辊71在内部具有加热装置75及76。
转印至转印材料上的未定影彩色调色剂像通过此定影器70的定影辊71和加压辊72的接触部,通过热及压力的作用将其定影在转印材料上。
在图3中,转印材料承载体68为循环带状部件,此带状部件由80的驱动辊向箭头e方向移动。79为转印带清洁装置,81为带从动辊,82为带消电器,83是用于将转印材料支架中的转印材料运送至转印材料承载体68的一对调节辊。
作为转印装置,除了接触转印材料承载体反面侧的转印刮板之外,也可以使用接触转印辊、能够直接施加转印偏压的接触转印装置。
而且,除了所述接触转印装置之外,也可以使用非接触转印装置,所述非接触转印装置是由非接触地配置在通常使用的转印材料承载体反面侧的电晕带电器施加转印偏压进行转印。
但是,从控制施加转印偏压时臭氧发生量方面考虑,更优选使用接触转印装置。
作为接触单成分显影方法,可以使用非磁性调色剂,用例如图4所示的显影装置90进行显影。
显影装置90具有如下部件:收容具有磁性或非磁性调色剂的单成分显影剂98(以下简称为“显影剂”)的显影容器91,用于承载收纳在显影容器91中的单成分显影剂98、并将其运送至显影区域的显影剂承载体92,用于向显影剂承载体上供给显影剂的供给辊95,作为用于控制显影剂承载体上显影剂层厚的显影剂层厚限制部件的弹性刮板96,用于搅拌显影容器91内的显影剂98的搅拌部件97。
显影剂承载体92优选使用在辊基体93上具有弹性层94的弹性辊,所述弹性层由发泡硅橡胶等具有弹性的橡胶或树脂等弹性部件形成。
此弹性辊(92)压接在作为感光体的感光体鼓99表面,所述感光体是潜像承载体,由涂布在弹性辊表面上的单成分显影剂98将形成在感光体上的静电潜像显影,同时回收转印后存在于感光体上的残留单成分显影剂98。
在本发明中,显影剂承载体92实际上接触感光体鼓99的表面。这就意味着由显影剂承载体上清除单成分显影剂时显影剂承载体接触感光体。此时,经由显影剂,由感光体与显影剂承载体间的电场,获得无边缘效应的图像,同时进行清洁。作为显影剂承载体的弹性辊表面或表面附近具有电位,感光体表面与弹性辊表面间具有电场是必要的。因此,将弹性辊的弹性橡胶控制在中电阻区域,边防止与感光体表面的导通,边保持电场,或也可以利用在导电性辊的表面层设置薄层介电层的方法。而且,也可以为在导电性鼓上由绝缘性物质覆盖与感光体表面接触一侧的表面形成的导电性树脂套筒或在绝缘性套筒上与感光体不接触侧的表面上设置导电层。
承载此单成分显影剂的弹性辊也可以与感光体鼓同方向旋转,也可以反方向旋转。同方向旋转的情况下,相对于感光体鼓的周速,周速比优选大于100%。如果周速比为100%或100%以下,则容易发生线条鲜明性差等图像品质方面的问题。周速比越高,对显影部位供给的调色剂量越多,相对于静电潜像,显影剂的脱离频率变大,通过反复进行不需要部分显影剂的剥离和必要部分显影剂的赋予,能够获得忠实于静电潜像的图像。周速比更优选为100%或100%以上。
显影剂层厚限制部件96只要是以弹力压接在显影剂承载体92表面的部件,不限定于弹性刮板,也可以使用弹性辊。
作为弹性刮板或弹性辊可以使用硅橡胶、聚氨酯橡胶、NBR等橡胶弹性体;聚对苯二甲酸乙二醇酯等合成树脂弹性体;不锈钢、钢等金属弹性体。而且,也可以使用上述物质的复合体。
在弹性刮板的情况下,作为弹性刮板上边的基部固定并保持在显影剂容器侧,下边克服刮板的弹性,在朝显影刮板的同方向或反方向弯曲的状态下,以适度的弹性压力使刮板内表面(反方向的情况下为外面侧)接触套筒表面。
供给辊95由聚氨酯泡沫等发泡材料构成,向与显影剂承载体相同或相反的方向,以非0的相对速度旋转,供给单成分显影剂的同时,剥离显影剂承载体上显影后的显影剂(未显影显影剂)。
在显影区域,由显影剂承载体上的单成分显影剂显影感光体的静电潜像时,优选在显影剂承载体和感光体鼓之间施加直流及/或交流的显影偏压,进行显影。
下面说明非接触跳动显影方式。
作为非接触跳动显影方式,可以举出使用具有非磁性调色剂的单成分磁性显影剂的显影方法。此处,基于图5所示的简要构成图,说明具有非磁性调色剂的单成分非磁性显影剂的显影方法。
显影装置170具有如下部件:收容具有非磁性调色剂的单成分非磁性显影剂176(以下简称为“显影剂”)的显影容器171,用于承载收纳在显影容器171中的单成分非磁性显影剂176、并将其运送至显影区域的显影剂承载体172,用于向显影剂承载体172上供给单成分磁性显影剂的供给辊173,作为用于控制显影剂承载体172上显影剂层厚的显影剂层厚限制部件的弹性刮板174,用于搅拌显影容器171内的非磁性显影剂176的搅拌部件175。
169是作为静电潜像承载体的感光体,潜像形成由图中未示出的电摄影处理装置或静电记录装置完成。172是作为显影剂承载体的显影套筒,由铝或不锈钢构成的非磁性套筒构成。
显影套筒可以直接使用铝、不锈钢的粗管,优选在其表面喷涂玻璃珠使其表面均匀地变粗糙、或进行镜面处理、或涂布树脂。
单成分非磁性显影剂176储存在显影容器171中,由供给辊173供给至显影剂承载体172。显影辊173由聚氨酯泡沫塑料之类发泡材料构成,朝与显影剂承载体172相同或相反的方向,以非0的相对速度旋转,供给显影剂的同时,剥离显影剂承载体172上显影后的显影剂(未显影显影剂)。供给至显影剂承载体172的单成分非磁性显影剂176由作为显影剂层厚限制部件的弹性刮板174均匀地涂布为薄层。
弹性涂布刮板与显影剂承载体的接触压力作为显影套筒母线方向的线压为0.3~25kg/m,优选为0.5~12kg/m。接触压力小于0.3kg/m的情况下,单成分非磁性显影剂难以均匀地涂布,单成分非磁性显影剂的带电量分布变宽,成为灰雾或飞扬的原因。如果接触压力超过25kg/m,则由于单成分非磁性显影剂上施加了较大的压力,单成分非磁性显影剂劣化,因此发生单成分非磁性显影剂凝集,不是优选的。另外,为了驱动显影剂承载体,需要较大转距,也不是优选的。即,通过将接触压力调整为0.3~25kg/m,能够有效地分散使用本发明调色剂的单成分非磁性显影剂的凝集,而且能够瞬间提高单成分非磁性显影剂的带电量。
显影剂层厚限制部件可以使用弹性刮板、弹性辊,这些部件是优选使用的作为适于将显影剂带电为所希望极性的摩擦带电材料。
本发明中,作为显影剂层厚限制部件优选使用硅橡胶、聚氨酯橡胶、乙烯-丁二烯橡胶。而且,也可以设置聚酰胺、聚酰亚胺、尼龙、蜜胺、蜜胺交联尼龙、酚醛树脂、氟树脂、有机硅树脂、聚酯树脂、聚氨酯树脂、乙烯树脂等的有机树脂层。也优选使用导电性橡胶、导电性树脂,将金属氧化物、炭黑、无机晶须、无机纤维等填充物或带电控制剂分散在刮板的橡胶中·树脂中,由显影剂层厚限制部件赋予适度的导电性、带电赋予性,使单成分非磁性显影剂适当带电。
在非磁性单成分显影方法中,由显影刮板174将单成分非磁性显影剂覆盖在显影套筒172上形成薄层的体系中,为了获得充分的图像浓度,优选使显影套筒172上单成分非磁性显影剂层的厚度小于显影套筒与潜像承载体间的对抗空隙长度β,在此空隙施加交变电场。即,由图5所示的偏压电源177,通过在显影套筒172与感光体169间施加交变电场或交变电场上重叠直流电场获得的显影偏压,能够使单成分非磁性显影剂从显影套筒172向感光体169的移动变得容易,能够获得更优良的图像。
作为本发明的处理条件,供给常用的转印纸(105g/m2或105g/m2以下)的情况下的定影速度,黑白机的情况下优选为100~700mm/s,彩色机的情况下优选为100~400mm/s。
而且,定影辊隙的宽度优选为3~20mm,更优选为5~15mm。
实施例
以下说明本发明的具体实施例,但本发明不受这些实施例的限定。其中的“份”是指“质量份”。
(极性树脂制造例1)
量取聚氧丙烯(2.2)-2,2-双(4-羟基苯基)丙烷3.65mol、间苯二酸6.21mol、偏苯三酸酐0.14mol。将这些酸和醇100份与上述的钛螯合物4 0.3份装入安装了温度计、搅拌棒、冷凝器以及氮气导入管的4升四颈玻璃制烧瓶中,置于覆套式电阻加热器内。使其在氮气氛围220℃下反应,当酸值达到12时停止加热,缓慢冷却,得到含有聚酯单元成分的树脂1。该树脂的羟基值为20、Mw1.2万、Mn5200、Tg:65.7℃。
(极性树脂制造例2)
将苯乙烯1.1mol、2-乙基己基丙烯酸酯0.14mol、丙烯酸0.1mol、过氧化二枯基0.05mol作为制备乙烯类共聚物的原料置于滴液漏斗中。另外量取聚氧丙烯(2.2)-2,2-双(4-羟基苯基)丙烷2.3mol、聚氧乙烯(2.2)-2,2-双(4-羟基苯基)丙烷2.8mol、对苯二甲酸1.6mol、偏苯三酸酐0.2mol。将100份上述物质与0.27份上述的钛螯合物4装入安装了温度计、搅拌棒、冷凝器以及氮气导入管的4升四颈玻璃制烧瓶中,置于覆套式电阻加热器内。然后用氮气将烧瓶内置换后,边搅拌边缓慢升温,在145℃下持续搅拌,通过上述的滴液漏斗用4小时滴加乙烯类树脂的单体、交联剂以及聚合引发剂。然后升温至220℃反应5小时,得到含有聚酯单元成分的树脂2。该树脂的酸值为11、羟基值为19、Mw7万、Mn5400、Tg:66.7℃。
(极性树脂制造例3)
量取聚氧丙烯(2.2)-2,2-双(4-羟基苯基)丙烷2.75mol、聚氧乙烯(2.2)-2,2-双(4-羟基苯基)丙烷1.0mol、对苯二甲酸6.1mol、偏苯三酸酐0.15mol。将这些酸和醇100份与0.27份钛螯合物1(上述)装入安装了温度计、搅拌棒、冷凝器以及氮气导入管的4升四颈玻璃制烧瓶中,置于覆套式电阻加热器内。使其在氮气氛围220℃下反应,当酸值达到13时停止加热,缓慢冷却,得到含有聚酯单元成分的树脂3。该树脂的羟基值为20、Mw1.3万、Mn5300、Tg:65.9℃。
(极性树脂制造例4)
用上述的钛螯合物3代替钛螯合物1,其他按树脂制造例3同样进行,得到含有聚酯单元成分的树脂4。该树脂中的聚酯单元成分为100质量%。该树脂的酸值为13、羟基值为20、Mw1.2万、Mn5200、Tg:66.9℃。
(极性树脂制造例5)
量取聚氧丙烯(2.2)-2,2-双(4-羟基苯基)丙烷2.61mol、聚氧乙烯(2.2)-2,2-双(4-羟基苯基)丙烷1.74mol、富马酸3.91mol、偏苯三酸酐1.74mol。将这些酸和醇100份与0.3份钛螯合物2(上述)装入安装了温度计、搅拌棒、冷凝器以及氮气导入管的4升四颈玻璃制烧瓶中,置于覆套式电阻加热器内。使其在氮气氛围235℃下反应5小时,得到含有聚酯单元成分的树脂5。该树脂的酸值为10、羟基值为18、Mw3.4万、Mn3200、Tg:64.7℃。
(极性树脂制造例6)
除反应在酸值达到4时使反应停止以外,其他按极性树脂制造例1同样进行,得到含有聚酯单元成分的极性树脂6。该树脂的羟基值为15、Mw1.9万、Mn6700、Tg:65.7℃。
(极性树脂制造例7)
除反应在酸值达到22时使反应停止以外,其他按极性树脂制造例1同样进行,得到含有聚酯单元成分的极性树脂7。该树脂的羟基值为28、Mw1.1万、Mn3700、Tg:66.3℃。
(极性树脂制造例8)
用0.15份的上述钛螯合物3以及0.15份的钛螯合物4代替钛螯合物1,其他按树脂制造例3同样进行,得到含有聚酯单元成分的树脂8。该树脂中的聚酯单元成分为100质量%。该树脂的酸值为12、羟基值为20、Mw1.2万、Mn5200、Tg:66.7℃。
(极性树脂制造例9)
量取聚氧丙烯(2.2)-2,2-双(4-羟基苯基)丙烷2.75mol、聚氧乙烯(2.2)-2,2-双(4-羟基苯基)丙烷1.0mol、间苯二酸6.1mol、偏苯三酸酐0.15mol。将这些酸和醇100份与0.27份的钛螯合物9(上述)的二水合物装入安装了温度计、搅拌棒、冷凝器以及氮气导入管的4升的四颈玻璃制烧瓶中,置于覆套式电阻加热器内。使其在氮气氛围220℃下反应,当酸值达到12时停止加热,缓慢冷却,得到含有聚酯单元成分的树脂9。该树脂的羟基值为23、Mw1.2万、Mn5200、Tg:68.0℃。
(极性树脂比较制造例1)
用四甲基钛酸酯代替钛螯合物1,其他按树脂制造例3同样进行,得到含有聚酯单元成分的比较树脂1。该树脂中的聚酯单元成分为100质量%。该树脂的酸值为21、羟基值为29、Mw1.3万、Mn5200、Tg:65.7℃。
(极性树脂比较制造例2)
用二丁基锡氧化物代替钛螯合物1,其他按树脂制造例3同样进行,得到含有聚酯单元成分的比较树脂2。该树脂中的聚酯单元成分为100质量%。该树脂的酸值为21、羟基值为29、Mw1.4万、Mn5800、Tg:67.6℃。
(极性树脂比较制造例3)
当酸值达到1时使反应停止,其他按极性树脂制造例1同样进行,得到含有聚酯单元成分的比较树脂3。该树脂的羟基值为9、Mw2.1万、Mn7700、Tg:66.7℃。
(极性树脂比较制造例4)
当酸值达到38时使反应停止,其他按极性树脂制造例1同样进行,得到含有聚酯单元成分的比较树脂4。该树脂的羟基值为42、Mw1.1万、Mn3700、Tg:66.7℃。
(调色剂的制造例1)
相对于苯乙烯单体100份,使用青色着色剂铜酞菁15份、二叔丁基水杨酸铝化合物[BONTRON E101(Orient化学工业公司制)]2.0份。将这些物质导入超微磨碎机中,用1.25mm的氧化锆珠粒以200rpm在25℃下搅拌180分钟,调制得到母炼胶分散液1。
另外在去离子水710份中加入0.1M-Na3PO4水溶液450份,加温至60℃后,缓慢添加1.0M-CaCl2水溶液67.7份,得到含有磷酸钙化合物的含水介质。
然后将下述组成的物质
母炼胶分散液1                  53份
苯乙烯单体                     12份
正丁基丙烯酸酯单体             35份
酯蜡                           20份
(碳原子总数:34、半值宽:4℃、DSC吸热峰:70℃、Mw:800、Mn:600、针入度:6度)
极性树脂1                      7份
(Mw:1.2万、Mn:5200、Tg:65.7℃、酸值:12.0、羟基值:20)
二乙烯基苯                     0.075份
加温至60℃,搅拌使其均匀溶解、分散。在其中溶解聚合引发剂2,2’-偶氮二(2,4-二甲基戊腈)3份,调制得到聚合性单体组合物。
然后,维持上述水性溶剂的pH为6,在其中加入上述聚合性单体组合物,在60℃氮气氛围下用匀浆机在10000转下搅拌10分钟,将聚合性单体组合物造粒。然后转移至反应容器中,维持水性溶剂的pH为6,持续用叶轮式搅拌叶片搅拌,升温至63℃,反应5小时。聚合反应结束后真空充分干燥后冷却,然后加入盐酸,使磷酸钙化合物溶解后,过滤,水洗,真空干燥,用多级分割式分级机进行分级,得到青色调色剂粒子。
相对于所得到的青色调色剂粒子100份,用Henschel混合器外添加由BET法得到的比表面积为200m2/g的硅油处理过的疏水性二氧化硅1.2份、比表面积为100m2/g的异丁基三甲氧基硅烷处理过的锐钛矿型氧化钛0.2份后,用400目的Turbo筛除去粗颗粒,得到青色非磁性调色剂No.1。该调色剂的质量平均粒径为6.9μm、TA值为42、TB值为61。所得到的调色剂No.1的组成、物性如表1所示。
(调色剂的制造例2)
将调色剂制造例1中使用的极性树脂变更为添加10份极性树脂2,然后用上述制造例1同样的方法,得到青色调色剂No.2。所得到的调色剂No.2的组成、物性如表1所示。
(调色剂的制造例3)
将调色剂的制造例1中使用的极性树脂变更为添加10份极性树脂3,然后用上述制造例1同样的方法,得到青色调色剂No.3。所得到的调色剂No.3的组成、物性如表1所示。
(调色剂的制造例4)
将调色剂的制造例1中使用的极性树脂变更为极性树脂4,然后用上述制造例1同样的方法,得到青色调色剂No.4。所得到的调色剂No.4的组成、物性如表1所示。
(调色剂的制造例5)
将调色剂的制造例1中使用的极性树脂变更为极性树脂2,添加份数变更为23份,添加脱模剂20份,然后用上述制造例1同样的方法,得到青色调色剂No.5。所得到的调色剂No.5的组成、物性如表1所示。
(调色剂的制造例6)
将调色剂的制造例1中使用的极性树脂变更为极性树脂6,然后用上述制造例1同样的方法,得到青色调色剂No.6。所得到的调色剂No.6的组成、物性如表1所示。
(调色剂的制造例7)
将调色剂的制造例1中使用的极性树脂变更为极性树脂7,然后用上述制造例1同样的方法,得到青色调色剂No.7。所得到的调色剂No.7的组成、物性如表1所示。
(调色剂的比较制造例1~4)
在调色剂的制造例1中,用比较极性树脂1~4代替极性树脂,添加2.5份的聚丙烯蜡代替酯蜡作为脱模剂(半值宽:22℃、DSC吸热峰:129℃、Mw:1.7万、Mn:1350、针入度:0.5度),无机微粉仅使用二氧化硅0.9质量%,其他同样,得到比较调色剂No.1~No.4。所得到的调色剂No.1~4的组成、物性如表1所示。
(调色剂的比较制造例5)
在调色剂的制造例1中,用树脂6作为极性树脂,分别改变0.1M-Na3PO4水溶液的使用量为600份、匀浆机的转数为13000rmp等多级分割式分级机的分级条件,使用疏水性二氧化硅1.1份,其他按上述制造例1同样的方法进行,得到质量平均粒径为3.4lμm(4μm以下:62.0个数%、12.7μm以上:0体积%)的青色比较调色剂No.5。所得到的比较调色剂No.5的组成、物性如表1所示。
(调色剂的比较制造例6)
在调色剂的制造例l中,用树脂7作为极性树脂,分别改变0.1M-Na3PO4水溶液的使用量为190份、匀浆机的转数为4300rmp等多级分割式分级机的分级条件,使用疏水性二氧化硅0.7份,其他按上述制造例l同样的方法进行,得到质量平均粒径为10.9μm(4μm以下:2.7个数%、12.74μm以上:3.4体积%)的青色比较调色剂No.6。所得到的比较调色剂No.6的组成、物性如表l所示。
(调色剂的比较制造例7)
在调色剂的制造例15中,除不使用极性树脂以外,用同样方法进行反应,得到青色比较调色剂No.7。所得到的比较调色剂No.7的组成如表3、物性如表4所示。
(调色剂的制造例8)
在调色剂的制造例6中,用树脂6作为极性树脂,分别改变0.1M-Na3PO4水溶液的使用量为520份、匀浆机的转数为11500rmp等多级分割式分级机的分级条件,使用疏水性二氧化硅1.5份,疏水性氧化钛0.3份,其他按上述制造例6同样的方法进行,得到质量平均粒径为4.9μm(4μm以下:49.0个数%、12.74μm以上:0体积%)的青色调色剂No.8。所得到的调色剂No.8的组成、物性如表1所示。
(调色剂的制造例9)
在调色剂的制造例7中,用树脂7作为极性树脂,使用疏水性二氧化硅0.5份,疏水性氧化钛0.1份,其他按上述制造例7同样的方法进行,得到质量平均粒径为9.2μm(4μm以下:8.0个数%、12.7μm以上:2.1体积%)的青色调色剂No.9。所得到的调色剂No.9的组成、物性如表l所示。
(调色剂的制造例10)
在调色剂的制造例6中,添加酯蜡40份,疏水性二氧化硅1.8份,疏水性氧化钛0.5份,其他按上述制造例6同样的方法进行,得到质量平均粒径为6.7μm的青色调色剂No.10。所得到的调色剂No.10的组成、物性如表1所示。
(调色剂的制造例11)
在调色剂的制造例9中,添加酯蜡3份,疏水性二氧化硅1.2份,疏水性氧化钛0.2份,其他按上述制造例9同样的方法进行,得到质量平均粒径为6.8μm的青色调色剂No.11。所得到的调色剂No.11的组成、物性如表1所示。
(调色剂的制造例12)
在调色剂的制造例11中,疏水性二氧化硅为1.5份,疏水性氧化钛0.3份,其他按上述制造例11同样的方法进行,得到质量平均粒径为6.7μm的青色调色剂No.12。所得到的调色剂No.12的组成、物性如表1所示。
(调色剂的制造例13)
在调色剂的制造例11中,疏水性二氧化硅为1.8份,疏水性氧化钛为0.4份,其他按上述制造例11同样的方法进行,得到质量平均粒径为6.8μm的青色调色剂No.13。所得到的调色剂No.13的组成、物性如表1所示。
(磁性体1的制造)
在硫酸亚铁水溶液中,将相对于铁离子为1.0~1.1当量的苛性钠以及硅酸钠混合,调制成含有氢氧化亚铁的水溶液。
维持水溶液的pH在9左右,吹入空气,在80~90℃下进行氧化反应生成晶种,调制成浆液。然后,在该浆液中加入相对于最初碱量(苛性钠中的钠成分)为0.9~1.2当量的硫酸亚铁水溶液后,维持浆液的pH为8,吹入空气促进氧化反应的进行。将氧化反应后生成的磁性氧化铁粒子洗涤,过滤取出。此时,取少量含水的样品测定含水量。然后在不干燥下将该含水样品再分散至其他的水性溶剂中,调整再分散液的pH为6,边充分搅拌边添加相对于磁性氧化铁1.2份的硅烷偶合剂(n-C10H21Si(OCH3)3)(磁性氧化铁的量是从含水样品中减去含水量计算得到的),进行偶合处理。然后,用沉淀分离用的湿式分级法进行分级,除掉微粒成分,得到的疏水性氧化铁粒子用常法洗涤、过滤、干燥,然后将若干凝集的粒子进行粉碎处理,得到磁性体1。
(调色剂的制造例14)
在去离子水710份中加入0.1M-Na3PO4水溶液450份,加温至60℃后,缓慢添加1.0M-CaCl2水溶液67.7份,得到含有磷酸钙化合物的含水介质。
然后将下列组成的物质
苯乙烯                      77份
正丁基丙烯酸酯              23份
酯蜡                        17份
(碳原子总数:34、半值宽:4℃、DSC吸热峰:70℃、Mw:800、Mn:600、针入度:6度)
极性树脂1                   7份
(Mw:1.2万、Mn:5200、Tg:65.7℃、酸值:12.0、羟基值:20)
二乙烯基苯                  0.075份
二叔丁基水杨酸铝化合物[BONTRON E101
(Orient化学工业公司制)]              1份
磁性体1                              100份
添加至上述加温至60℃的含水介质中,搅拌使其均匀溶解、分散。在其中溶解聚合引发剂2,2’-偶氮二(2,4-二甲基戊腈)3份,调制得到聚合性单体组合物。其他与调色剂制造例1同样进行反应,得到调色剂粒子。在该调色剂粒子中加入调色剂制造例1中使用的疏水性二氧化硅1.2份、疏水性氧化钛0.05份后,得到调色剂No.14。该调色剂No.14的组成、物性如表1所示。
(调色剂的制造例15)
分散液(A)的调制
极性树脂5                             50g
二氯甲烷                              100g
将上述物质用球磨机混合,溶解,分散至含有10%聚乙二醇以及0.7%的阳离子性表面活性剂(花王(株)制:SANIZOLE B50)的纯水155g中,用Rotor-stator型匀浆机(IKA公司制,ULTRATARAX)施加强力剪切力分散,在62℃下加热,保持1小时,调制成分散液(A)。
着色剂分散液(B)的调制
铜酞菁颜料
(BASF公司制:PV FAST BLUE)             90g
阴离子性表面活性剂
(第一工业制药(株)制:NEOGEN SC)        5g
去离子水                               200g
二叔丁基水杨酸铝化合物[BONTRON E101
(Orient化学工业公司制)]                10g
将以上物质混合,溶解,用Rotor-stator型匀浆机(IKA公司制,ULTRATARAX)分散10分钟,再用超声波匀浆机分散5分钟,调制成着色剂分散液(B)。
脱模剂分散液(C)的调制
聚丙烯蜡(半值宽:22℃、DSC吸热峰:129℃、Mw:1.7万、5gMn:1350、针入度:0.5度
阳离子性表面活性剂(花王(株)制):SANIZOLE B50)       5g
去离子水                                            200g
将上述物质在95℃下加热,用匀浆机(IKA公司制:ULTRATARAX T50)分散后,用压力喷出型匀浆机分散,调制成脱模剂分散液(C)。
凝集粒子的调制
分散液(A)                                           200g
着色剂分散液(B)                                     10g
脱模剂分散液(C)                                     10g
阳离子性表面活性剂(花王(株)制):SANIZOLE B50)       2g
将上述物质在圆形不锈钢制烧瓶中用匀浆机(IKA公司制:ULTRATARAX T50)混合分散后,在烧瓶内边搅拌边用加热用油浴加热至48℃。在48℃下保持30分钟,得到凝集粒子。
<第二步骤>
附着粒子的调制
将作为着色剂微粒分散液的着色剂分散液(B)5g缓慢追加至凝集粒子中,再用加热用油浴加热至50℃,保持30分钟。升温至52℃保持1小时。
<第三步骤>
此后,追加阴离子性表面活性剂(第一工业制药(株)制:NEOGENSC)2g后,将不锈钢制烧瓶密封,用磁力密封,继续搅拌。然后加热至110℃,保持3小时。冷却后,过滤反应生成物,用去离子水充分洗涤,得到静电荷像显影用调色剂粒子。此外与制造例1同样进行反应,得到调色剂No.15。所得到的调色剂No.15的组成、物性如表1所示。
(调色剂的制造例16)
[混合步骤]
用球磨机将下面组成分散24小时,得到溶解极性树脂5的调色剂组合物混合液200份。
极性树脂5                                                85份
C.I.颜料兰(15:3)                                         6.5份
聚丙烯蜡(半值宽:22℃、DSC吸热峰:129℃、Mw:1.7万、Mn:1350、针入度:0.5度                                    7.5份
二叔丁基水杨酸铝化合物[BONTRON E101(Orient化学工业       1份公司制)]
乙酸乙酯(溶剂)                                           100份
[分散悬浮步骤]
用球磨机将下列组成分散24小时,溶解在羧甲基纤维素中,得到水性溶剂。
碳酸钙(被覆丙烯酸类共聚物)                               20份
羧甲基纤维素(商品名:CELLOGEN BS-H,第一工业(株)制)      0.5份
去离子水                                                 99.5份
将上面得到的含水介质1200g装入TK匀浆机中,在转动叶片的圆周速度为20m/sec下边搅拌边投入上述调色剂组合物混合液1000g,维持在25℃下搅拌1分钟,得到悬浮液。
[溶剂除去步骤]
将分散悬浮步骤中得到的悬浮液2200g用Full-zone叶片(ShinkoPantekku公司制)在圆周速度为45m/min下边搅拌边保持在40℃温度下,用鼓风机强制更新上述悬浮液面上的气体,开始除去溶剂。此时,从溶剂开始除去起15分钟后,添加作为离子性物质的稀释到1%的氨水75g,然后在溶剂开始除去起1小时后添加该氨水25g,在溶剂开始除去起2小时后添加该氨水25g,最后在溶剂开始除去起3小时后添加该氨水25g,总添加量为150g。再从溶剂开始除去开始保持40℃温度17小时,得到从悬浮粒子中除去溶剂(乙酸乙酯)的调色剂分散液。
[洗涤·脱水步骤]
在溶剂除去步骤中得到的调色剂分散液300份中,加入10mol/l盐酸80份,在用0.1mol/l氢氧化钠水溶液中和处理后,真空过滤,重复用去离子水洗涤4次,得到调色剂滤饼。
[干燥·筛分步骤]
将上面得到的调色剂滤饼用真空干燥机干燥,用45μm筛眼进行筛分,得到调色剂粒子。此外,按与制造例1同样进行反应,得到调色剂No.16。所得到的调色剂No.16的组成、物性如表1所示。
(调色剂的制造例17)
用14份颜料黄93代替调色剂制造例1中使用的C.I.颜料兰15:3,按与调色剂制造例1同样反应,得到黄调色剂No.17。所得到的调色剂No.17的组成、物性如表1所示。
(调色剂的制造例18)
用14份二甲基喹丫酮代替调色剂制造例1中使用的C.I.颜料兰15:3,按与调色剂制造例1同样反应,得到品红调色剂No.18。所得到的调色剂No.18的组成、物性如表1所示。
(调色剂的制造例19)
用20份炭黑代替调色剂制造例1中使用的C.I.颜料兰15:3,按与调色剂制造例1同样反应,得到黑调色剂No.19。所得到的调色剂No.19的组成、物性如表1所示。
(调色剂的制造例20)
在调色剂制造例1中,用1.0份疏水性二氧化硅,0.4份疏水性氧化钛,其他同样进行,得到质量平均粒径为6.9μm的青色调色剂No.20。所得到的调色剂No.20的组成、物性如表1所示。另外,该调色剂与下述磁性载体1按8%调色剂质量%混合,得到显影剂20。
(调色剂的制造例21)
在调色剂制造例17中,用1.0份疏水性二氧化硅,0.4份疏水性氧化钛,其他按同样的方法进行,得到质量平均粒径为6.8μm的黄色调色剂No.21。所得到的调色剂No.21的组成、物性如表1所示。另外,该调色剂与下述磁性载体1以8%调色剂质量%混合,得到显影剂21。
(调色剂的制造例22)
在调色剂制造例18中,用1.0份疏水性二氧化硅,0.4份疏水性氧化钛,其他按同样的方法进行,得到质量平均粒径为6.8μm的品红调色剂No.22。所得到的调色剂No.22的组成、物性如表1所示。另外,该调色剂与下述磁性载体1以8%调色剂质量%混合,得到显影剂22。
(调色剂的制造例23)
在调色剂制造例19中,用1.0份疏水性二氧化硅,0.4份疏水性氧化钛,其他按同样的方法进行,得到质量平均粒径为6.8μm的黑调色剂No.23。所得到的调色剂No.23的组成、物性如表1所示。另外,该调色剂与下述磁性载体1以8%调色剂质量%混合,得到显影剂23。
(调色剂的制造例24)
在调色剂制造例3中,用吸热峰温度在48℃的酯蜡作为脱模剂,其他按同样的方法进行,得到调色剂No.24。所得到的调色剂No.24的组成、物性如表1所示。
(调色剂的制造例25)
在调色剂制造例3中,用吸热峰温度在124℃的聚乙烯蜡作为脱模剂,其他按同样的方法进行,得到调色剂No.25。所得到的调色剂No.25的组成、物性如表1所示。
(调色剂的制造例26)
在调色剂制造例1中,除不使用二叔丁基水杨酸铝化合物以外,其他按同样的方法进行,得到调色剂No.26。所得到的调色剂No.26的组成、物性如表1所示。
(调色剂的制造例27)
在调色剂制造例1中,用二叔丁基水杨酸的锆化合物[TN105(保土谷化学工业社制)]代替二叔丁基水杨酸铝化合物,其他按同样的方法进行,得到调色剂No.27。所得到的调色剂No.27的组成、物性如表1所示。
(调色剂的制造例28)
在调色剂制造例1中,用二叔丁基水杨酸的锌化合物[BONTRONE84(Orient化学工业社制)]代替二叔丁基水杨酸铝化合物,其他按同样的方法进行,得到调色剂No.28。所得到的调色剂No.28的组成、物性如表1所示。
(调色剂的制造例29)
在调色剂制造例1中,用极性树脂8作为极性树脂,其他按制造例1同样的方法进行,得到青色的调色剂No.29。所得到的调色剂No.29的组成、物性如表1所示。
(调色剂的制造例30)
在调色剂制造例1中,用极性树脂9作为极性树脂,其他按制造例1同样的方法进行,得到青色调色剂No.30。所得到的调色剂No.30的组成、物性如表1所示。
(磁性载体的制造例1)
苯酚(羟基苯)                                   50份
37质量%的甲醛水溶液                           80份
水                                             50份
经含有环氧基的硅烷类偶合剂KBM403(越信化学工业
(株)制)进行过表面处理的含有氧化铝的磁铁矿微粒1
(个数平均粒径0.22μm、电阻率4×105Ω.cm)      280份
经KBM403表面处理过的α-Fe2O3微粒1
(个数平均粒径0.40μm、电阻率8×109Ω·cm)     120份
25质量%的氨水                                 15份
将上述材料置于四颈烧瓶中,边搅拌混合边用60分钟升温至85℃,保持在此温度下反应120分钟使之固化。然后冷却至30℃,添加500份水后,除去上清液,用水洗涤沉淀物,风干。然后将其真空干燥24小时,得到以酚醛树脂作为粘合树脂的磁性载体(A)。30℃/相对湿度80%下放置24小时后,在磁性载体(A)中存在0.4质量%的吸附水。
在所得到的磁性载体(A)的表面涂布下式所示的γ-氨基丙基三甲氧基硅烷的5质量%甲苯溶液。
NH2-CH2CH2CH2-Si-(OCH3)3
磁性载体(A)的表面用0.3质量%的γ-氨基丙基三甲氧基硅烷处理。涂布中,边在磁性载体(A)上连续施加剪切应力,边使涂布的甲苯挥发。确认磁性载体(A)的表面存在以下基团。
Figure A20031012073900691
将上述处理机内的用硅烷偶合剂处理的磁性载体(A)在70℃下搅拌,添加相对于硅酮树脂KR-221(越信化学工业(株)制)中的硅酮树脂固型成分4%的γ-氨基丙基三甲氧基硅烷,用甲苯稀释使硅酮树脂固型成分达25%后,减压下添加进行树脂被覆。然后搅拌2小时后,在氮气氛围140℃下进行热处理2小时,解开凝集后,除去200目以上的粗颗粒,得到磁性载体1。
所得到的磁性载体1的平均粒径为35μm、电阻率1×1013Ω·cm,1K奥斯特的磁化强度(σ1000)为40Am2/kg、表观密度为1.9g/cm3、SF-1为107。
(磁性载体的制造例2)
将Li2CO314.0mol%、Fe2O377.0mol%、Mg(OH)226.8mol%以及CaCO32.2mol用湿式球磨机粉碎5小时,混合干燥后,在900℃下保持1小时进行煅烧。用湿式球磨机粉碎7小时使颗粒成为3μm以下。该料浆中加入适量的分散剂以及粘合剂,然后用喷雾式干燥机造粒、干燥,在电炉中1240℃下保持4小时进行煅烧。然后粉碎,再分级,得到平均粒径为40μm的铁素体粒子的磁性载体2。
(实施例1)
改造市售的彩色激光打印机CP2810(佳能公司制)作为图像形成装置,打印机定影速度为150mm/s,输出为20张/分。
使用由调色剂No.1组成的显影剂,将设有5个直径为20mm的圆的、印刷率为10%的图案(用X-Rite公司制的504型反射光密度计测定的图像浓度为1.5),在23℃/相对湿度5%(N/L)、32.5℃/相对湿度92%(H/H)的各环境下,分别进行10000张的走纸试验。以下面的评价方法为基准进行评价。评价结果如表5所示。从表5中可知,所有的评价项目均得到良好的结果。
(1)低温定影性
在L/L(15℃,10%RH)环境下用Xx64g纸进行评价。在A4纸上9点输出5cm见方的实心图像。此时的未定影图像的调色剂涂覆量为0.6mmg/cm2。将该图像在4.9kPa荷重下在silbon纸上往返5次,将浓度降低率达20%以上时的温度作为定影的下限温度进行评价。
(2)OHT透明性的评价
用CP2810的专用幻灯片,在N/N环境下输出实心图像(转印纸上0.6mmg/cm2)。将其用于透过型OHT投影仪,按下述5个等级进行目测评价。
A:透明性显著提高,良好。
B:透明性良好。
C:少许发暗,但在实际使用时没有问题。
D:非常暗,存在一些问题。
E:不能耐受实际应用。
(3)耐高温偏移性
在N/N(23.5℃,60%RH)环境下用Xx64g纸进行评价。将实心白图像在A4纸上纵向走纸50张后,将A4横向放置时距边缘5cm的整个区域中图像浓度为0.5的中间色调,其他区域两面复印实心白的图像。目视确认此时空白地方出现的偏移的水平。
A:完全不发生偏移
B:A4纵向放置走纸部分以外的边缘部发生很少的偏移,但使用时不会发生问题。
C:A4纵向放置走纸部分以外的边缘部发生稍许偏移,勉强能够使用,但一般复印时不会发生问题。
D:纵向整个区域发生偏移,实际使用时有问题。
E:在纵向整个区域内从第一面开始即发生偏移,无法耐受实际应用。
(4)灰雾
在N/L和H/H环境下的1万张耐久试验中,测定灰雾。测定方法如下:将图像输出前普通纸的平均反射率设为Dr(%),利用装载有测定色补色滤光片的反射仪(东京电色株式会社制REFLECTOMETERODELTC-6DS)进行测定。另一方面,在普通纸上打印实心白色图像,测定实心白色图像的反射率Ds(%)。灰雾(%)由下式算出。
Fog(%)=Dr(%)-Ds(%)
(5)图像浓度
用X-Rite公司制的504型反射浓度计测定图像浓度。
(6)鼓熔结
在H/H环境中进行1万张的耐久性试验,根据鼓上是否产生熔结物,按照下述评价标准通过目测分六阶段进行评价。
A:完全不存在熔结物。
B:鼓上存在数个直径0.1mm以下的熔结物的点,但图像完全没有问题。
C:鼓上存在数个直径0.1~0.4mm的熔结物的点,在图像上稍微有一些反映,但实际使用时没有问题。
D:鼓上存在10个以上直径大于0.4mm的熔结物,图像上也有,实际使用时有问题。
E:鼓上存在10~20个直径0.4mm~1mm的熔结物,图像上也有,实际使用时有问题。
F:在鼓的整个面上存在直径1mm以上的熔结物,图像上也多有发生,无法耐受实际应用。
(7)感光体清洁不良的评价
A:完全不存在清洁不良的问题。
B:鼓上存在数个长度1mm以下的清洁不良的点,但图像完全没有问题。
C:鼓上存在数个长度1~4mm的清洁不良的点,在图像上也稍有反映,但在实际使用时没有问题。
D:鼓上存在10个以上长度4mm以上的清洁不良的点,图像上也有,实际使用时有问题。
E:鼓上存在10~20个长度4mm~10mm的清洁不良的点,图像上也有,实际使用时有问题。
F:在鼓的整个面上存在长度1mm以上的清洁不良的点,图像上也多有发生,无法耐受实际应用。
(8)画质评价
在H/H环境下进行耐久性试验后,用目测以及放大镜评价画质(5点的文字、线形图像、实心图像综合进行评价)。评价标准如下。
A:无飞散、线形图像以及文字图像鲜明,实心图像也均匀良好。
B:用放大镜确认时出现少许飞散,目测确认时完全没有问题,实心图像也均匀良好。
C:用目测确认线形图像以及文字图像出现少许飞散,实际使用时没有问题。
D:用目测确认线形图像以及文字图像出现许多飞散,勉强可以使用。
E:目测确认线形图像以及文字图像飞散,出现问题。
F:目测确认线形图像以及文字图像多有飞散,无法耐受实际应用。
G:不只是线形图像和文字图像,与实心图像相关的均匀性也减弱,无法耐受实际应用。
(9)调色剂飞散评价
在H/H环境下进行耐久性试验后,通过对显影套筒以及机内积存的调色剂量来评价调色剂的飞散。
A:显影套筒以及机内完全不存在调色剂,良好。
B:显影套筒内确认出现调色剂薄层,但机内没有调色剂飞散,良好。
C:显影套筒以及机内有少许调色剂飞散,但不成为问题。
D:显影套筒以及机内有调色剂飞散,已成为问题。
E:显影套筒以及机内有调色剂飞散的部分很多,无法耐受实际使用。
F:机内被调色剂颜色污染,图像多有缺陷,无法耐受实际应用。
(10)定影辊缠辊试验
在H/H环境下,对耐久性试验初期确认有无定影棍缠辊现象。在EN100(64g纸)完全调湿的纸上,从转印纸前端1mm的位置开始以1.1mg/cm2的量载带实心图像,得到未定影图像。将其用IRC3200定影机进行定影。使定影温度每次降低5℃,将转印纸卷绕在定影鼓上时的温度作为定影辊缠辊温度。
(11)结块试验
在500cc塑料杯内装入10g调色剂。将其在53℃的恒温层放置3天(72小时),按下述标准目测判断调色剂状态。
A:完全没有结块,状态与初期大致相同。
B:有少许凝集,但随塑料杯的旋转崩解,没有特别的问题。
C:有凝集,但用手即可使凝集状态崩解,实际中仍可使用。
D:凝集强烈,实际使用时有问题。
E:固结,不能使用。
(12)转印效率测定
在H/H环境下进行耐久性试验的末期进行转印效率的确认。将图像调色剂载带量0.65mg/cm2的实心图像在鼓上显影后,转印至EN100(64g纸)上得到未定影图像。由鼓上调色剂量与转印纸上调色剂的重量变化求出转印效率(鼓上的调色剂全量转印至转印纸上时的转印效率为100%)。
A:转印效率95%以上
B:转印效率90%以上、低于95%
C:转印效率80%以上、低于90%
D:转印效率70%以上、低于80%
E:转印效率低于70%
(13)色调变化试验
将含有Y,M,C一次色和R,G,B二次色的照片图像的初期以及1万张耐久后的各10张作为样品。目测初期与耐久后的色调,按下述进行评价。
A:色调完全没有变化。
B:色调基本没有变化。
C:色调稍有变化,会被要求严格的使用者指出
D:色调有变化,会被指出
E:色调变化大,在实际使用时问题很大
(实施例2~26)
用表1所示的调色剂和载体组合,制成显影剂2~31。显影剂按表2变更,按与实施例1同样的方法进行评价。其结果如表2所示。另外,实施例17、18、21中,对输出全色图像时的青色进行评价。仅在实施例31中在二种环境下打印1.5万张。
另外,使用二成分显影剂时,使用按下面方法调制的显影剂和装置。首先用磁性载体92份与调色剂8份用V型混合机混合,得到二成分显影剂。
将市售的数字复印机CP2150(佳能公司制)改造成定影速度为150mm/s,输出35枚/分的复印装置作为图像形成装置,评价二成分显影剂。另外将上述复印装置改造为可以装入图1所示的显影装置以及带电装置中,使用图2的显影偏压,将定影装置与加热辊、加压辊一起用PFA被覆1.2μm的表层,改装成除去油涂布机构等加压辊以外的全部接触部件的机型。
(比较例1~7)
用表1的比较调色剂1~7,按实施例1的同样试验方法进行评价。结果如表2所示。
表1-1显影剂一览
显影剂No. 调色剂No. 载体No.                                             调色剂粒子                    无机微粒
       极性树脂           脱模剂   着色剂          带电控制剂   第1种   添加量(质量份) 第2种   添加量(质量份)
极性树脂No.   酸值    种类 调色剂脱模剂含量(质量份)   种类       种类 调色剂粒子制造方法
1 1 *** 1 12 酯蜡 15.7 铜酞菁 水杨酸Al化合物 悬浮聚合法   疏水性二氧化硅 1.2 疏水性氧化钛 0.2
2 2 *** 2 11 酯蜡 15.4 铜酞菁 水杨酸Al化合物 悬浮聚合法   疏水性二氧化硅 1.2 疏水性氧化钛 0.2
3 3 *** 3 13 酯蜡 15.4 铜酞菁 水杨酸Al化合物 悬浮聚合法   疏水性二氧化硅 1.2 疏水性氧化钛 0.2
4 4 *** 4 13 酯蜡 15.7 铜酞菁 水杨酸Al化合物 悬浮聚合法   疏水性二氧化硅 1.2 疏水性氧化钛 0.2
5 5 *** 5 10 酯蜡 14.0 铜酞菁 水杨酸Al化合物 悬浮聚合法   疏水性二氧化硅 1.2 疏水性氧化钛 0.2
6 6 *** 6 4 酯蜡 15.7 铜酞菁 水杨酸Al化合物 悬浮聚合法   疏水性二氧化硅 1.2 疏水性氧化钛 0.2
7 7 *** 7 22 酯蜡 15.7 铜酞菁 水杨酸Al化合物 悬浮聚合法   疏水性二氧化硅 1.2 疏水性氧化钛 0.2
8 8 *** 6 4 酯蜡 15.7 铜酞菁 水杨酸Al化合物 悬浮聚合法   疏水性二氧化硅 1.5 疏水性氧化钛 0.3
9 9 *** 7 22 酯蜡 15.7 铜酞菁 水杨酸Al化合物 悬浮聚合法   疏水性二氧化硅 0.7 疏水性氧化钛 0.1
10 10 *** 6 4 酯蜡 27.2 铜酞菁 水杨酸Al化合物 悬浮聚合法   疏水性二氧化硅 1.8 疏水性氧化钛 0.5
11 11 *** 7 22 酯蜡 2.7 铜酞菁 水杨酸Al化合物 悬浮聚合法   疏水性二氧化硅 1.2 疏水性氧化钛 0.2
12 12 *** 7 22 酯蜡 2.7 铜酞菁 水杨酸Al化合物 悬浮聚合法   疏水性二氧化硅 1.5 疏水性氧化钛 0.3
13 13 *** 7 22 酯蜡 2.7 铜酞菁 水杨酸Al化合物 悬浮聚合法   疏水性二氧化硅 1.8 疏水性氧化钛 0.4
14 14 *** 1 12 酯蜡 7.6   四氧化三铁 水杨酸Al化合物 悬浮聚合法   疏水性二氧化硅 1.2 疏水性氧化钛 0.05
15 15 *** 7 22 酯蜡 8.3 铜酞菁 水杨酸Al化合物 乳液聚合法   疏水性二氧化硅 1.2 疏水性氧化钛 0.2
16 16 *** 5 10 酯蜡 7.5 铜酞菁 水杨酸Al化合物 悬浮聚合法   疏水性二氧化硅 1.2 疏水性氧化钛 0.2
17 17 *** 1 12 酯蜡 15.9 PY93 水杨酸Al化合物 悬浮聚合法   疏水性二氧化硅 1.2 疏水性氧化钛 0.2
18 18 *** 1 12 酯蜡 15.9 喹吖酮 水杨酸Al化合物 悬浮聚合法   疏水性二氧化硅 1.2 疏水性氧化钛 0.2
19 19 *** 1 12 酯蜡 15.9 炭黑 水杨酸Al化合物 悬浮聚合法   疏水性二氧化硅 1.2 疏水性氧化钛 0.2
20 20 载体1 1 12 酯蜡 15.9 铜酞菁 水杨酸Al化合物 悬浮聚合法   疏水性二氧化硅 1 疏水性氧化钛 0.4
21 21 载体1 1 12 酯蜡 15.9 PY93 水杨酸Al化合物 悬浮聚合法   疏水性二氧化硅 1 疏水性氧化钛 0.4
22 22 载体1 1 12 酯蜡 15.9 喹吖酮 水杨酸Al化合物 悬浮聚合法   疏水性二氧化硅 1 疏水性氧化钛 0.4
23 23 载体1 1 12 酯蜡 15.9 炎黑 水杨酸Al化合物 悬浮聚合法   疏水性二氧化硅 1 疏水性氧化钛 0.4
24 24 *** 3 13 酯蜡 15.9 铜酞菁 水杨酸Al化合物 悬浮聚合法   疏水性二氧化硅 1.2 疏水性氧化钛 0.2
    25     25    ***     3     13   聚乙烯蜡     15.9   铜酞菁 水杨酸Al化合物   悬浮聚合法   疏水性二氧化硅 1.2 疏水性氧化钛 0.2
26 26 *** 1 12 酯蜡 15.7 铜酞菁 ***** 悬浮聚合法   疏水性二氧化硅 1.2 疏水性氧化钛 0.2
27 27 *** 1 12 酯蜡 15.7 铜酞菁 水杨酸Zr化合物 悬浮聚合法   疏水性二氧化硅 1.2 疏水性氧化钛 0.2
28 28 *** 1 12 酯蜡 15.7 铜酞菁 水杨酸Zn化合物 悬浮聚合法   疏水性二氧化硅 1.2 疏水性氧化钛 0.2
29 20 载体2 1 12 酯蜡 15.9 铜酞菁 水杨酸Al化合物 悬浮聚合法   疏水性二氧化硅 1 疏水性氧化钛 0.4
30 29 *** 8 12 酯蜡 15.4 铜酞菁 水杨酸Al化合物 悬浮聚合法   疏水性二氧化硅 1.2 疏水性氧化钛 0.2
31 30 *** 9 12 酯蜡 15.4 铜酞菁 水杨酸Al化合物 悬浮聚合法   疏水性二氧化硅 1.2 疏水性氧化钛 0.2
比1 比1 *** 比1 21 聚丙烯蜡 2.3 铜酞菁 水杨酸Al化合物 悬浮聚合法   疏水性二氧化硅 0.9 疏水性氧化钛 0
比2 比2 *** 比2 21 聚丙烯蜡 2.3 铜酞菁 水杨酸Al化合物 悬浮聚合法   疏水性二氧化硅 0.9 疏水性氧化钛 0
比3 比3 *** 比3 1 聚丙烯蜡 2.3 铜酞菁 水杨酸Al化合物 悬浮聚合法   疏水性二氧化硅 0.9 疏水性氧化钛 0
比4 比4 *** 比4 38 聚丙烯蜡 2.3 铜酞菁 水杨酸Al化合物 悬浮聚合法   疏水性二氧化硅 0.9 疏水性氧化钛 0
比5 比5 *** 6 4 聚丙烯蜡 2.3 铜酞菁 水杨酸Al化合物 悬浮聚合法   疏水性二氧化硅 1.1 疏水性氧化钛 0
比6 比6 *** 7 22 聚丙烯蜡 2.3 铜酞菁 水杨酸Al化合物 悬浮聚合法   疏水性二氧化硅 0.7 疏水性氧化钛 0
比7 比7 *** **** ***** 聚丙烯蜡 2.4 铜酞菁 水杨酸Al化合物 乳液聚合法   疏水性二氧化硅 0.9 疏水性氧化钛 0
表1-2显影剂一览
显影剂No. 调色剂No. 载体No.                                                                          调色剂物性
  调色剂质量平均粒径(μm)   水/甲醇润湿性试验中的TA值   水/甲醇润湿性试验中的TB值 TB-TA   吸热峰温度(℃)   吸热峰半值宽度 Mn(万) Mw(万) MI Tg(℃) SF-1 SF-2
    1     1     ***     6.9     42     61     19     70     4     1.7     11.0   12     59.7     111   106
    2     2     ***     6.8     43     60     17     70     4     2.5     13.2   7     59.4     112   107
    3     3     ***     6.9     42     62     20     70     4     1.8     11.6   11     60.3     109   106
    4     4     ***     6.8     42     63     21     70     4     1.7     11.3   12     59.6     112   107
    5     5     ***     6.9     44     62     18     70     4     2.2     12.4   9     59.4     112   107
6 6 *** 6.8 48 68 20 70 4 2.0 12.0 10 58.9 114 107
    7     7     ***     6.7     38     57     19     70     4     1.3     9.7   14     59.3     112   108
    8     8     ***     4.9     41     63     22     70     4     1.4     10.1   15     58.9     114   107
    9     9     ***     9.2     38     56     18     70     4     1.6     11.5   14     59.3     112   108
    10     10     ***     6.7     70     91     21     70     4     1.2     9.2   18     58.1     115   110
    11     11     ***     6.8     7     38     31     70     4     1.8     11.8   12     59.7     111   107
    12     12     ***     6.7     7     55     48     70     4     1.8     11.8   12     59.7     111   107
    13     13     ***     6.8     7     69     62     70     4     1.8     11.8   12     59.7     111   107
    14     14     ***     6.5     28     42     14     70     4     2.0     15.6   23     60.3     111   109
    15     15     ***     5.8     41     54     13     70     4     2.2     12.5   15     60.2     131   138
    16     16     ***     6.8     37     59     22     70     4     2.2     12.4   14     60.2     106   108
    17     17     ***     6.8     43     60     17     70     4     1.6     11.3   12     60.2     112   108
    18     18     ***     6.8     42     63     21     70     4     1.6     11.2   12     59.8     110   108
    19     19     ***     6.8     37     54     17     70     4     1.8     11.4   12     60.1     112   109
    20     20     载体1     6.9     42     61     19     70     4     1.7     11.0   12     59.7     111   106
    21     21     载体1     6.8     42     59     17     70     4     1.6     11.3   12     60.2     112   108
    22     22     载体1     6.8     47     62     15     70     4     1.6     11.2   12     59.8     110   108
    23     23     载体1     6.7     37     54     17     70     4     1.8     11.4   12     60.1     112   109
    24     24     ***     6.9     42     62     20     48     4     1.2     8.7   21     57.6     114   109
25 25 *** 6.9 42 62 20 122 17 2.0 13.4 10 59.8 112 108
26 26 *** 6.8 41 60 19 70 4 1.7 11.0 12 59.7 111 106
27 27 *** 6.9 40 60 20 70 4 1.6 10.9 12 59.7 112 105
28 28 *** 6.8 40 59 19 70 4 1.6 10.9 12 59.7 110 105
    29     20     载体2     6.9     42     61     19     70     4     1.7     11.0   12     59.7     111   106
30 29 *** 6.8 41 61 20 70 4 1.7 11.3 12 60.4 108 106
    31     30     ***     6.9     42     63     21     70     4     1.8     11.6   11     60.4     107   105
    比1     比1     ***     6.9     32     37     5     129     22     1.9     12.8   10     59.8     111   108
    比2     比2     ***     6.9     32     35     3     129     22     1.8     12.7   11     59.7     112   108
    比3     比3     ***     6.9     34     37     3     129     22     2.1     13.2   10     59.8     111   108
    比4     比4     ***     6.9     29     34     5     129     22     1.3     9.8   16     57.9     114   109
    比5     比5     ***     3.4     21     36     15     129     22     1.4     10.1   15     58.9     115   108
    比6     比6     ***     10.9     41     46     5     129     22     1.6     11.5   14     59.2     109   106
    比7     比7     ***     6.8     41     48     7     129     22     1.2     11.1   15     58.1     131   138
表2-1实施例及比较例
  实施例及比较例 显影剂 OHT透明性 定影(℃)   低温定影性  高温偏移                               灰雾
    初期15℃/10%RH环境 初期NN        初期(第3张)      初期(第30张)         1万张后
    N/L     H/H     N/L     H/H     N/L     H/H
  实施例1     1     B     160     155     B     0.8     1     0.6     0.8     1     1.2
  实施例2     2     C     165     165     A     0.6     0.8     0.4     0.7     0.8     0.9
  实施例3     3     B     160     155     B     0.8     0.8     0.6     0.6     1     1
  实施例4     4     B     160     155     B     1     0.7     0.8     0.5     1.2     0.9
  实施例5     5     B     165     160     A     0.6     0.7     0.5     0.8     0.8     0.9
  实施例6     6     B     160     155     B     1.2     1.3     1.1     1.2     1.4     1.5
  实施例7     7     B     155     150     B     1.2     0.6     1.1     0.6     1.3     0.6
  实施例8     8     B     160     155     B     1.3     1.3     1.2     1.2     1.5     1.5
  实施例9     9     B     160     150     B     0.8     0.6     0.9     0.6     1.1     1
  实施例10     10     B     150     150     A     1     1.3     0.8     1.1     1.4     1.7
  实施例11     11     A     170     165     C     1.1     1.8     0.9     1.1     1.3     1.8
  实施例12     12     A     170     165     C     0.7     1.1     0.5     1.1     1.4     1.9
  实施例13     13     A     170     165     C     0.8     2     0.6     1.2     1.5     1.9
  实施例14     14     未实施     170     170     B     1.1     1.1     0.9     0.9     1.3     1.3
  实施例15     15     A     170     160     C     1.5     1.6     1.3     1.4     1.7     1.8
  实施例16     16     A     170     160     C     1.3     1.3     0.9     0.9     1.3     1.3
  实施例17     1,17,18,19     B     160     155     B     0.9     1.1     0.7     0.9     1.1     1.3
  实施例18     20,21,22,23     B     160     155     B     0.7     0.7     0.5     0.5     0.9     0.9
  实施例19     24     B     160     160     B     1.3     1.4     1.5     1.6     2.3     2.4
  实施例20     25     B     175     170     A     0.8     0.8     0.6     0.6     1     1
  实施例21     29.21.22.23     B     160     155     B     0.7     0.7     1.3     1.4     2.8     2.6
  实施例22     26     B     160     155     B     1.5     1.6     1.5     1.8     1.4     1.6
  实施例23     27     B     160     155     B     0.8     1     0.6     0.8     1     1.2
  实施例24     28     B     160     155     B     1.3     1.2     1.1     1.2     1     1.2
  实施例25     30     B     160     155     B     0.7     0.8     0.6     0.6     0.9     1.1
  实施例26     31     B     160     155     B     0.5     0.4     0.2     0.2     0.4     0.4
  比较例1     比1     C     185     175     D     1.9     2.9     1.1     2.1     1.2     1.1
  比较例2     比2     C     185     175     D     1.8     2.8     1.0     2.0     1.2     1.0
  比较例3     比3     C     185     175     D     3.2     3.7     3.1     3.3     3.4     3.9
  比较例4     比4     C     185     175     D     1.8     1.9     1     1.1     4.4     1.6
  比较例5     比5     C     185     175     D     4.7     4.2     3.9     3.4     2.9     2.4
  比较例6     比6     C     185     175     D     2.1     2.6     1.3     1.8     1     1.5
  比较例7     比7     E     195     190     E     3.7     3.4     2.9     2.6     1.9     1.6
表2-2实施例及比较例
实施例及比较例                                图像温度  色调变化  画质  感光体清洁不良N/L初期  调色剂飞散H/H1万张后   转印效率H/H1万张后  结块   鼓熔结H/H1万张后
     初期第3张      初期第30张          1万张后
  N/L   H/H    N/L    H/H   N/L   H/H
  实施例1   1.51   1.49   1.5   1.51   1.53   1.51     A     B     A     A     A     A     A
  实施例2   1.51   1.5   1.5   1.52   1.53   1.52     A     B     A     A     A     A     A
  实施例3   1.49   1.51   1.48   1.53   1.51   1.53     A     B     A     A     A     A     A
  实施例4   1.51   1.5   1.5   1.52   1.53   1.52     A     B     A     A     A     A     A
实施例5 1.52 1.51 1.51 1.53 1.54 1.53 A B A A A A A
  实施例6   1.45   1.44   1.44   1.46   1.51   1.5     A     B     A     B     A     A     A
  实施例7   1.5   1.51   1.48   1.53   1.46   1.53     A     B     A     B     A     A     A
  实施例8   1.46   1.46   1.48   1.49   1.44   1.48     A     B     C     C     A     A     B
  实施例9   1.49   1.52   1.48   1.54   1.47   1.54     A     C     A     A     A     A     A
  实施例10   1.49   1.47   1.46   1.52   1.44   1.52     B     B     B     B     B     B     B
  实施例11   1.51   1.51   1.5   1.56   1.53   1.56     A     C     A     A     B     A     A
  实施例12   1.52   1.49   1.51   1.51   1.54   1.54     B     B     A     B     A     A     A
  实施例13   1.51   1.51   1.5   1.53   1.53   1.56     C     B     A     B     A     A     A
  实施例14   1.45   1.47   1.44   1.47   1.47   1.47     未实施     B     A     A     B     A     A
  实施例15   1.45   1.47   1.44   1.49   1.47   1.49     A     B     A     A     C     B     A
  实施例16   1.49   1.51   1.48   1.53   1.51   1.53     A     B     A     A     A     B     A
  实施例17   1.49   1.52   1.48   1.54   1.51   1.54     A     B     A     A     A     A     A
  实施例18   1.51   1.51   1.5   1.53   1.53   1.53     A     B     A     A     A     A     A
  实施例19   1.49   1.51   1.48   1.53   1.51   1.53     A     B     A     C     B     C     A
  实施例20   1.49   1.51   1.48   1.53   1.51   1.53     A     B     A     A     A     A     A
  实施例21   1.51   1.51   1.57   1.54   1.64   1.64     C     C     A     B     C     A     B
实施例22 1.41 1.41 1.45 1.45 1.53 1.51 C B A C A A A
  实施例23   1.51   1.49   1.5   1.51   1.53   1.51     A     B     A     A     A     A     A
  实施例24   1.45   1.45   1.5   1.51   1.53   1.51     B     C     A     B     A   A     A
  实施例25   1.48   1.51   1.48   1.53   1.49   1.53     A     B     A     A     A   A     A
  实施例26   1.55   1.45   1.55   1.55   1.55   1.55     A     A     A     A     A   A     A
  比较例1   1.34   1.33   1.45   1.39   1.49   1.45     B     C     A     C     B   A     A
  比较例2   1.36   1.34   1.46   1.41   1.48   1.46     B     C     A     C     B   A     A
  比较例3   1.31   1.21   1.35   1.36   1.48   1.46     B     C     A     E     C   A     A
  比较例4   1.41   1.37   1.48   1.47   1.31   1.43     B     D     A     C     B   A     A
  比较例5   1.35   1.28   1.48   1.41   1.49   1.45     C     C     E     E     D   A     D
  比较例6   1.34   1.28   1.46   1.41   1.49   1.43     C     E     A     B     B   B     A
  比较例7   1.35   1.26   1.43   1.42   1.49   1.45     D     C     A     D     D   B     A
本发明的调色剂通过使用了用钛螯合物作为催化剂聚合的、具有适度酸值的聚酯树脂,可以提高带电速度,即使进行多张连续印刷,也能得到图像浓度稳定、无灰雾、具有优良耐久稳定性的图像。另外,通过该极性树脂与脱模剂的相互作用,可以提供不会导致显影性恶化的、具有宽的定影区域的调色剂。
通过本发明,可以提供长期稳定的图像。

Claims (10)

1、调色剂,含有调色剂粒子和无机微粉,所说的调色剂粒子至少含有着色剂、脱模剂以及极性树脂,其特征在于,
所述极性树脂(i)至少含有使用钛螯合物作为催化剂进行聚合得到的聚酯树脂;(ii)酸值为3~35(mgKOH/g),
所述调色剂粒子是在含水介质中造粒得到的,
所述调色剂的重均粒径为4~10μm。
2、如权利要求1所述的调色剂,其特征是在该钛螯合物中螯合化合物为二醇、二羧酸、羟基羧酸。
3、如权利要求1所述的调色剂,其特征是所述钛螯合物是以下通式(I)至通式(VIII)表示的化合物或它们的水合物,
在通式(I)中,R1表示可以带有取代基的碳原子数2至10的亚烷基、亚烯基,M表示抗衡阳离子,m表示阳离子数,n表示阳离子价数,m=1时n=2,m=2时n=1,当n=1时,M表示氢离子、碱金属离子、铵离子、有机铵离子,当n=2时M表示碱土金属离子;
在通式(II)中,R2表示可以带有取代基的碳原子数1至10的亚烷基、亚烯基,M表示抗衡阳离子,m表示阳离子数,n表示阳离子价数,m=1时n=2,m=2时n=1,当n=1时,M表示氢离子、碱金属离子、铵离子、有机铵离子,当n=2时M表示碱土金属离子;
在通式(III)中,M表示抗衡阳离子,m表示阳离子数,n表示阳离子价数,m=1时n=2,m=2时n=1,当n=1时,M表示氢离子、碱金属离子、铵离子、有机铵离子,当n=2时M表示碱土金属离子;
在通式(IV)中,R3表示可以带有取代基的碳原子数1至10的亚烷基、亚烯基,M表示抗衡阳离子,m表示阳离子数,n表示阳离子价数,m=1时n=2,m=2时n=1,当n=1时,M表示氢离子、碱金属离子、铵离子、有机铵离子,当n=2时M表示碱土金属离子;
在通式(V)中,R4表示可以带有取代基的碳原子数2至10的亚烷基、亚烯基,M表示抗衡阳离子,m表示阳离子数,n表示阳离子价数,m=1时n=2,m=2时n=1,当n=1时,M表示氢离子、碱金属离子、铵离子、有机铵离子,当n=2时M表示碱土金属离子;
在通式(VI)中,R5表示可以带有取代基的碳原子数1至10的亚烷基、亚烯基,M表示抗衡阳离子,m表示阳离子数,n表示阳离子价数,m=1时n=2,m=2时n=1,当n=1时,M表示氢离子、碱金属离子、铵离子、有机铵离子,当n=2时M表示碱土金属离子;
在通式(VII)中,M表示抗衡阳离子,m表示阳离子数,n表示阳离子价数,m=1时n=2,m=2时n=1,当n=1时,M表示氢离子、碱金属离子、铵离子、有机铵离子,当n=2时M表示碱土金属离子;
在通式(VIII)中,R6表示可以带有取代基的碳原子数1至10的亚烷基、亚烯基,M表示抗衡阳离子,m表示阳离子数,n表示阳离子价数,m=1时n=2,m=2时n=1,当n=1时,M表示氢离子、碱金属离子、铵离子、有机铵离子,当n=2时M表示碱土金属离子。
4、如权利要求3所述的调色剂,其特征是所述钛螯合物为上述通式(II)、(III)、(VI)以及(VII)表示的化合物或它们的水合物。
5、如权利要求1所述的调色剂,其特征是在水/甲醇润湿性试验中,所述调色剂粒子以及所述调色剂的透过率达到初期的50%时的甲醇质量%满足以下关系式:
10≤TA≤70
30≤TB≤90
0≤TB-TA≤60
TA:调色剂粒子的甲醇质量%,TB:调色剂的甲醇质量%。
6、如权利要求1所述的调色剂,其特征是在差示热分析(DSC)测定中的吸热曲线中,所述调色剂在温度30至200℃范围内的最大吸热峰的峰值温度在50至120℃范围内。
7、权利要求1所述的调色剂,其特征是所述调色剂含有水杨酸类金属化合物作为带电控制剂。
8、如权利要求7所述的调色剂,其特征是作为所述带电控制剂使用的水杨酸类金属化合物的金属为铝或锆。
9、如权利要求1所述的调色剂,其特征是所述极性树脂的羟基值为5~40(mgKOH/g)。
10、如权利要求1所述的调色剂,其中的调色剂粒子是将至少含有聚合性单体、着色剂、极性树脂、脱模剂、带电控制剂以及聚合引发剂的聚合性单体组合物在含水介质中分散、造粒,聚合聚合性单体而生成的调色剂粒子。
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