TWI519913B - Electrostatic charge developing toner, electrostatic charge developer, toner cartridge, processing cartridge, image forming apparatus, and image forming method - Google Patents
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Description
本發明係有關於一種靜電電荷顯影用調色劑、靜電電荷顯影劑、碳粉匣、處理匣、影像形成裝置及影像形成方法。
電子照相方式的影像形成通常係利用黃色(Y)、品紅色(M)、青色(C)以及黑色(K)4色調色劑使色彩再現。又,為了使僅以上述4色調色劑(YMCK)不易再現的色彩再現,亦可使用YMCK以外的色彩的調色劑。
例如專利文獻1中揭示有一種淺品紅色調色劑,該調色劑含有品紅色著色劑、與以約400nm至約500nm波長,吸收光之色調調整用著色劑的組合。
又,專利文獻2中揭示有一種使用C.I.還原紅41作為色材之紅色調色劑。
此外,專利文獻3中揭示有一種含有C.I.顏料橙38之橙色調色劑。
[專利文獻1]日本專利特開2011-150336號公報
[專利文獻2]日本專利特開2011-242431號公報
[專利文獻3]日本專利特開2012-68581號公報
本發明之課題在於提供一種PANTONE1788C的色彩再現性優異之靜電電荷顯影用調色劑。
上述課題可藉由以下手段解決。即,本發明第1發明係一種靜電電荷顯影用調色劑,含有調色劑粒子,上述調色劑粒子含有黏合樹脂及著色劑,並滿足下述條件(A)。
條件(A):C.I.顏料橙38的含有率為5.7質量%以上且8.1質量%以下,並且,C.I.顏料紅185的含有率為1.7質量%以上且2.9質量%以下。
本發明第2發明為上述第1發明之靜電電荷顯影用調色劑,其中,上述調色劑粒子滿足下述條件(B1)和(B2)中之至少一者。
條件(B1):C.I.顏料橙38的含有率為6.3質量%以上且7.3質量%以下,並且,C.I.顏料紅185的含有率為1.7質量%以上且2.7質量%以下。
條件(B2):C.I.顏料橙38的含有率為6.1質量%以上且7.5質量%以下,且,C.I.顏料紅185的含有率為1.9質量%以上且2.5質量%以下。
本發明第3發明為上述第1發明之靜電電荷顯影用調色劑,其中,上述調色劑粒子滿足下述條件(C)。
條件(C):C.I.顏料橙38的含有率為6.3質量%以上且7.3質量%以下,並且,C.I.顏料紅185的含有率為1.9質量%以上且2.5質量%以下。
本發明第4發明為上述第1發明之靜電電荷顯影用調色劑,其中,上述調色劑粒子中黏合樹脂的含有率為40質量%以上且93質量%以下。
本發明第5發明為上述第1發明之靜電電荷顯影用調色劑,其中,上述黏合樹脂為聚酯樹脂。
本發明第6發明為上述第5發明之靜電電荷顯影用調色劑,其中,上述聚酯樹脂的玻璃轉移溫度(Tg)為50℃以上且80℃以下。
本發明第7發明為上述第5發明之靜電電荷顯影用調色劑,其中,上述聚酯樹脂的分子量分佈Mw/Mn為1.5以上且100以下。
本發明第8發明為上述第1發明之靜電電荷顯影用調色劑,其中,上述調色劑粒子中含有20質量%以下的白色顏料。
本發明第9發明為上述第8發明之靜電電荷顯影用調色劑,其中,C.I.顏料橙38、C.I.顏料紅185以及白色顏料的合計量佔調色劑粒子中的著色劑總量的85質量%以上。
本發明第10發明為上述第1發明之靜電電荷顯影用調色劑,其中,進而包含離型劑,上述離型劑的熔解溫度為50℃以上且110℃以下。
本發明第11發明為上述第10發明之靜電電荷顯影用調色劑,其中,上述離型劑的含有率為1質量%以上且20質量%以下。
本發明第12發明為上述第1發明之靜電電荷顯影用調色劑,其中,上述調色劑粒子的體積平均粒徑(D50v)為2μm以上且10μm以下。
本發明第13發明為上述第1發明之靜電電荷顯影用調色劑,其中,上述調色劑粒子的形狀係數SF1為110以上且150以下。
本發明第14發明係一種靜電電荷顯影劑,包含上述第1發明之靜電電荷顯影用調色劑。
本發明第15發明係一種靜電電荷顯影劑,包含上述第2發明之靜電電荷顯影用調色劑。
本發明第16發明係一種靜電電荷顯影劑,包含上述第3發明之靜電電荷顯影用調色劑。
本發明第17發明係一種碳粉匣,用以容納上述第1發明之靜電電荷顯影用調色劑,並可自影像形成裝置拆卸。
本發明第18發明係一種碳粉匣,用以容納上述第2發明之靜電電荷顯影用調色劑,並可自影像形成裝置拆卸。
本發明第19發明係一種碳粉匣,用以容納上述第3發明之靜電電荷顯影用調色劑,並可自影像形成裝置拆卸。
相較於調色劑粒子未滿足上述條件(A)的情況,根據本發明的第1、4~13發明,係提供一種PANTONE1788C的色彩再現性優異之靜電電荷顯影用調色劑。
相較於調色劑粒子均未滿足上述條件(B1)和條件(B2)中任意一者的情況,根據本發明的第2發明,係提供一種PANTONE1788C的色彩再現性更優異之靜電電荷顯影用調色劑。
相較於調色劑粒子未滿足上述條件(C)的情況,根據本發明的第3發明,係提供一種PANTONE1788C的色彩再現性更優異之靜電電荷顯影用調色劑。
相較於調色劑中所含的調色劑粒子未滿足上述條件(A)的情況,根據本發明的第14發明,係提供一種PANTONE1788C的色彩再現性優異之靜電電荷顯影劑。
相較於調色劑中所含的調色劑粒子未滿足上述條件(B1)和條件(B2)中任意一者的情況,根據本發明的第15發明,係提供一種PANTONE1788C的色彩再現性優異之靜電電荷顯影劑。
相較於調色劑中所含的調色劑粒子未滿足上述條件(C)的情況,根據本發明的第16發明,係提供一種PANTONE1788C的色彩再現性優異之靜電電荷顯影劑。
相較於調色劑中所含的調色劑粒子未滿足上述條件(A)的情況,根據本發明的第17發明,係提供一種PANTONE1788C的色彩再現性優異之碳粉匣。
相較於調色劑中所含的調色劑粒子未滿足上述條件(B1)和條件(B2)中任意一者的情況,根據本發明的第18發明,係提供一種PANTONE1788C的色彩再現性優異之碳粉匣。
相較於調色劑中所含的調色劑粒子未滿足上述條件(C)的情況,根據本發明的第19發明,係提供一種PANTONE1788C的色彩再現性優異之碳粉匣。
1R、1Y、1M、1C、1K‧‧‧感光體(影像保持體的一例)
2R、2Y、2M、2C、2K‧‧‧充電輥(充電手段的一例)
3R、3Y、3M、3C、3K‧‧‧曝光裝置(靜電電荷影像形成手段的一例)
4R、4Y、4M、4C、4K‧‧‧顯影裝置(顯影手段的一例)
5R、5Y、5M、5C、5K‧‧‧一次轉印輥(一次轉印手段的一例)
6R、6Y、6M、6C、6K‧‧‧感光體清潔裝置(清潔手段的一例)
8R、8Y、8M、8C、8K‧‧‧碳粉匣
10R、10Y、10M、10C、10K‧‧‧影像形成單元
20‧‧‧中間轉印帶(中間轉印體的一例)
21‧‧‧中間轉印體清潔裝置
22‧‧‧驅動輥
23‧‧‧支撐輥
24‧‧‧對向輥
26‧‧‧二次轉印輥(二次轉印手段的一例)
28‧‧‧定影裝置(定影手段的一例)
107‧‧‧感光體(影像保持手段的一例)
108‧‧‧充電輥(充電手段的一例)
109‧‧‧曝光裝置(靜電電荷影像形成手段的一例)
111‧‧‧顯影裝置(顯影手段的一例)
112‧‧‧轉印裝置(轉印手段的一例)
113‧‧‧感光體清潔裝置(清潔手段的一例)
115‧‧‧定影裝置(定影手段的一例)
116‧‧‧安裝導軌
117‧‧‧框體
118‧‧‧曝光用開口部
200‧‧‧處理匣
300‧‧‧記錄紙(記錄媒體的一例)
P‧‧‧記錄紙(記錄媒體的一例)
圖1為顯示本實施形態的影像形成裝置一例之概略構成圖。
圖2為顯示本實施形態的處理匣一例之概略構成圖。
以下,說明本發明的實施形態。另外,該等說明及實施例係用以例示本發明,但並非用以限制本發明的範圍。
本說明書中,(甲基)丙烯醯基係指丙烯醯基及甲基丙烯醯基;(甲基)丙烯酸係指丙烯酸及甲基丙烯酸;(甲基)丙烯醯係指丙烯醯及甲基丙烯醯。
本實施形態之靜電電荷顯影用調色劑(亦稱為「調色劑」)包含調色劑粒子,可進一步包含外部添加劑。即,在本實施形態中,可以調色劑粒子作為調色劑,亦可對調色劑粒子另外添加外部添加劑以作為調色劑。
構成本實施形態中的調色劑的調色劑粒子,係含有黏合樹脂及著色劑,其中C.I.顏料橙38的含有率為5.7質量%以上且8.1質量%以下,並且C.I.顏料紅185的含有率為1.7質量%以上且2.9質量%以下。作為調色劑粒子中所含的著色劑,藉由以上述含有率組合C.I.顏料橙38與C.I.顏料紅185,提供PANTONE1788C的色彩再現性優異的調色劑。
相較於藉由調色劑粒子中C.I.顏料橙38的含有率及C.I.顏料紅185的含有率不在上述範圍內的調色劑而形成於記錄媒體的影像,則藉由本實施形態的調色劑而形成於記錄媒體之影像,其PANTONE1788C的色差△E較小。
在此,色差△E是CIE1976L*a*b*顏色系統中用L*值、a*值、b*值表示的色差,由下式定義。
上述式中,L1、a1、b1是PANTONE1788C的L*值、a*值、b*值,係將市售顏色樣本(銅版紙)以反射分光密度計測定而測得的值。L2、a2、b2是由本實施形態的調色劑在銅版紙上所形成的影像的L*值、a*值、b*值,係將該影像以反射分光密度計測定而得到的值。
上式中定義的色差△E越小越好。色差△E的上限值較
佳為未滿9,更佳為未滿5,最佳為未滿4,最佳為未滿3。
調色劑粒子中所含的C.I.顏料橙38和C.I.顏料紅185的含有率藉由以下(1)至(2)的操作而可確認。
(1)從調色劑中除去外部添加劑而獲得調色劑粒子。
將調色劑投入到含有0.1質量%界面活性劑的離子交換水並分散。然後,施加超音波使調色劑表面的外部添加劑自調色劑表面游離,抽吸過濾該分散液。重複進行3次該分散與過濾,然後,藉由使其乾燥而獲得調色劑粒子。(2)利用X射線螢光分析裝置來分析調色劑粒子中所含的元素。
利用X射線螢光分析裝置(島津製作所公司製,XRF-1500),將量為0.130g的調色劑粒子成型為圓盤狀,在X射線輸出為40V-70mA、測定面積為10mmΦ、測定時間為15分鐘的條件下,進行全元素定性定量分析,求出源自C.I.顏料橙38的Cl的淨強度及源自C.I.顏料紅185的S的淨強度。
又,C.I.顏料橙38及C.I.顏料紅185分別與樹脂混合,對於調整為4階段的濃度(C.I.顏料橙38為5質量%、10質量%、15質量%、20質量%;C.I.顏料紅185為1質量%、2質量%、3質量%、4質量%)的試料進行與上述相同的分析,作成校正曲線。
接著,由源自C.I.顏料橙38的Cl的淨強度及源自C.I.顏料紅185的S的淨強度、以及標準曲線,求出調色劑粒子中所含的C.I.顏料橙38及C.I.顏料紅185的含有率。
調色劑粒子含有黏合樹脂及著色劑,更可進而含有離型劑或其他
內部添加劑。
以下,對調色劑粒子中所含的成分進行詳細說明。
作為黏合樹脂,可列舉例如:苯乙烯類(例如,苯乙烯、對氯苯乙烯、α-甲基苯乙烯等);(甲基)丙烯酸酯類(例如,(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸月桂酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯等);烯鍵式不飽和腈類(例如,(甲基)丙烯腈等);乙烯基醚類(例如,乙烯基甲基醚、乙烯基異丁基醚等);乙烯基酮類(例如,乙烯基甲基酮、乙烯基乙基酮、乙烯基異丙烯基酮等);烯烴類(例如,乙烯、丙烯、丁二烯等)等的均聚物或共聚物。
作為代表性的黏合樹脂,可列舉例如:聚酯樹脂、環氧樹脂、聚胺基甲酯樹脂、聚醯胺樹脂、纖維素樹脂、聚醚樹脂、聚苯乙烯、苯乙烯-(甲基)丙烯酸烷基酯共聚物、苯乙烯-(甲基)丙烯腈共聚物、苯乙烯-丁二烯共聚物、苯乙烯-馬來酸酐共聚物。
該等樹脂可單獨使用1種,亦可併用2種以上。
調色劑粒子中黏合樹脂的含有率較佳為40質量%以上且93質量%以下,更佳為50質量%以上且90質量%以下,最佳為60質量%以上且85質量%以下。
作為黏合樹脂,適當為聚酯樹脂。
從PANTONE1788C的色彩再現性更優異的觀點來看,聚酯樹脂亦可併用無定形聚酯樹脂和結晶性聚酯樹脂。
作為聚酯樹脂,可列舉例如,多元羧酸與多元醇的縮聚物。聚酯樹脂可以使用市售商品,亦可使用合成品。
作為多元羧酸,可列舉例如:脂肪族二羧酸(例如,草酸、丙二酸、馬來酸、富馬酸、檸康酸、衣康酸、戊烯二酸、琥珀酸、烯基琥珀酸、己二酸、癸二酸等);脂環式二羧酸(例如,環己烷二甲酸等);芳香族二羧酸(例如,對苯二甲酸、間苯二酸、鄰苯二甲酸、萘二甲酸等),該等的酸酐、或該等的低級(例如,碳數為1以上且5以下)烷基酯。該等當中,作為多元羧酸,例如,以芳香族二羧酸為佳。
對於多元羧酸,可與二元羧酸一起併用具有交聯構造或支鏈構造的三元以上的羧酸。作為三元以上的羧酸,可列舉例如:偏苯三酸、均苯四酸、該等的酸酐、或該等的低級(例如,碳數為1以上且5以下)烷基酯。
多元羧酸可以單獨使用1種,也可以合用2種以上。
作為多元醇,可列舉例如,脂肪族二醇(例如,乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、丙二醇、丁二醇、己二醇、新戊二醇等);脂環式二醇(例如,環己二醇、環己烷二甲醇、氫化雙酚A等);芳香族二醇(例如,雙酚A的環氧乙烷加成物、雙酚A的環氧丙烷加成物等)。其中,作為多元醇,例如,以芳香族二醇、脂環式二醇為佳,且以芳香族二醇更佳。
對於多元醇,可與二元醇一起併用具有交聯構造或支鏈構造的三元以上的醇。作為三元以上的醇,可列舉例如:丙三醇、三羥甲基丙烷、季戊四醇等。
多元醇可以單獨使用1種,亦可併用2種以上。
聚酯樹脂的玻璃轉移溫度(Tg)較佳為50℃以上且80℃
以下,更佳為50℃以上且65℃以下。
另外,玻璃轉移溫度是根據通過示差掃描式量熱法(DSC)所獲得的DSC曲線而求得。更具體而言,根據JIS K7121-1987「塑膠的轉變溫度測定方法」的玻璃轉移溫度求法中所記載之「外插玻璃轉移起始溫度」而求出。
聚酯樹脂的重量平均分子量(Mw)較佳為5,000以上且1,000,000以下,更佳為7,000以上且500,000以下。
聚酯樹脂的數均分子量(Mn)較佳為2,000以上且100,000以下。
聚酯樹脂的分子量分佈Mw/Mn較佳為1.5以上且100以下,更佳為2以上且60以下。
另外,樹脂的重量平均分子量與數量平均分子量係藉由凝膠滲透層析儀(GPC)測定。GPC的分子量測定係使用Tosoh公司製造的HLC-8120作為測定裝置、使用Tosoh公司製造的TSK gel Super HM-M15cm作為色柱並且使用四氫呋喃作為溶劑來進行。重量平均分子量與數量平均分子量係使用由該測定結果藉由單分散聚苯乙烯標準樣品製得的分子量校正曲線來算出。
調色劑粒子係在下述條件(A)範圍內含有C.I.顏料橙38和C.I.顏料紅185。
條件(A):C.I.顏料橙38的含有率為5.7質量%以上且8.1質量%以下,並且C.I.顏料紅185的含有率為1.7質量%以上且2.9質量%以下。
調色劑粒子中C.I.顏料橙38的含有率的下限是5.7質量%以上,從PANTONE1788C的色彩再現性更優異的觀點來看,更佳6.1
質量%以上,進一步更佳6.3質量%以上。
調色劑粒子中C.I.顏料橙38的含有率的上限是8.1質量%以下,從PANTONE1788C的色彩再現性更優異的觀點來看,更佳7.5質量%以下,進一步更佳7.3質量%以下。
調色劑粒子中C.I.顏料紅185的含有率的下限是1.7質量%以上,從PANTONE1788C的色彩再現性更優異的觀點來看,更佳1.9質量%以上。
調色劑粒子中C.I.顏料紅185的含有率的上限是2.9質量%以下,從PANTONE1788C的色彩再現性更優異的觀點來看,更佳2.7質量%以下,進一步更佳2.5質量%以下。
並且,調色劑粒子中C.I.顏料橙38的含有率和C.I.顏料紅185的含有率,從PANTONE1788C的色彩再現性更優異的觀點來看,較佳滿足下述條件(B1)和條件(B2)中的至少一者,更佳滿足以下條件(C),更佳滿足以下條件(D)。
條件(B1):C.I.顏料橙38的含有率為6.3質量%以上且7.3質量%以下,並且C.I.顏料紅185的含有率為1.7質量%以上且2.7質量%以下。
條件(B2):C.I.顏料橙38的含有率為6.1質量%以上且7.5質量%以下,並且C.I.顏料紅185的含有率為1.9質量%以上且2.5質量%以下。
條件(C):C.I.顏料橙38的含有率為6.3質量%以上且7.3質量%以下,並且C.I.顏料紅185的含有率為1.9質量%以上且2.5質量%以下。
條件(D):C.I.顏料橙38的含有率為6.5質量%以上且7.1質量%以下,並且C.I.顏料紅185的含有率為2.1質量%以上且2.3質量%以下。
調色劑粒子亦可含有C.I.顏料橙38和C.I.顏料紅185以外的其他著色劑。作為其他著色劑,可以是顏料也可以是染料,從耐
光性和耐水性的觀點來看,以顏料為佳。
作為其他著色劑,可列舉例如:SiO2(二氧化矽)、TiO2(二氧化鈦)、Al2O3(氧化鋁)等白色顏料;C.I.顏料紅122、C.I.顏料紅48:1、C.I.顏料紅57:1、孟加拉玫瑰紅等紅色的顏料及染料;C.I.顏料黃97、C.I.顏料黃12、喹啉黃、鉻黃等黃色的顏料及染料;孔雀石綠草酸鹽等綠色的顏料及染料;C.I.顏料藍15:1、C.I.顏料藍15:3、苯胺藍、銅油藍、群青、酞菁藍、氯化亞甲基藍等藍色的顏料及染料;碳黑、燈黑、尼格羅黑等黑色的顏料和染料;等。
二氧化矽、二氧化鈦、氧化鋁等白色顏料亦可在著色以外的用途(例如,調色劑的充電控制等用途)而被添加到調色劑粒子中。
調色劑粒子中白色顏料的合計量,從PANTONE1788C的色彩再現容易的觀點來看,較佳為20質量%以下,更佳為15質量%以下,最佳為10質量%以下,再最佳為5質量%以下,特佳為1質量%以下。
從PANTONE1788C的色彩再現容易的觀點來看,關於調色劑粒子中C.I.顏料橙38、C.I.顏料紅185以及白色顏料以外的著色劑的含有率,每種著色劑各自較佳為1質量%以下,更佳為0.5質量%以下,最佳為0.1質量%以下,再最佳為檢測界限以下,最好是實質上可以說是不包含,特佳為0質量%。
從PANTONE1788C的色彩再現更容易的觀點來看,C.I.顏料橙38、C.I.顏料紅185以及白色顏料的合計量佔調色劑粒子中的著色劑總量較佳為85質量%以上,更佳為90質量%以上,最佳為95質量%以上,再最佳為99質量%以上,特佳為100質量%(即,不含C.I.顏料橙38、C.I.顏料紅185以及白色顏料以外的著色劑)。
從PANTONE1788C的色彩再現容易的觀點來看,C.I.
顏料橙38和C.I.顏料紅185的合計量佔調色劑粒子中的著色劑總量較佳為30質量%以上,更佳為40質量%以上,最佳為50質量%以上,再最佳為60質量%以上,再最佳為70質量%以上,再最佳為80質量%以上,再最佳為90質量%以上,特佳為100質量%(即,不含C.I.顏料橙38和C.I.顏料紅185以外的其他著色劑)。
作為離型劑,可列舉例如:烴基蠟;巴西棕櫚蠟、米糠蠟、小燭樹蠟等天然蠟;褐煤蠟等合成或礦物/石油基蠟;脂肪酸酯、褐煤酸酯等酯基蠟;等。離型劑不限於此。
離型劑的熔解溫度較佳為50℃以上且110℃以下,更佳為60℃以上且100℃以下。
另外,離型劑的熔解溫度係藉由示差掃描式量熱法(DSC)所獲得的DSC曲線,根據JIS K7121-1987「塑膠的轉移溫度測定方法」的熔解溫度的求法中所記載之「熔解峰值溫度」而求出。
調色劑粒子中離型劑的含有率較佳為1質量%以上且20質量%以下,更佳為5質量%以上且15質量%以下。
調色劑粒子也可以含有無機氧化物粒子。作為無機氧化物,可列舉例如:SiO2(二氧化矽)、TiO2(二氧化鈦)、Al2O3(氧化鋁)、CuO、ZnO、SnO2、CeO2、Fe2O3、MgO、BaO、CaO、K2O、Na2O、ZrO2、CaO‧SiO2、K2O‧(TiO2)n、Al2O3‧2SiO2、CaCO3、MgCO3、BaSO4、MgSO4等金屬氧化物。
無機氧化物粒子的表面可未預先進行疏水化處理,也可以預先進行疏水化處理。
從不會對調色劑色相產生影響的觀點來看,調色劑粒子中無機氧化物粒子的含有率,較佳為20質量%以下,更佳為15質量%以下,最佳為10質量%以下,再最佳為5質量%以下,特佳為1質量%以下。
作為其他添加劑,可列舉例如:磁性體、電荷控制劑和無機粉體等已知的添加劑。該等添加劑作為內部添加劑而包含於調色劑粒子中。
調色劑粒子可以是單層構造的調色劑粒子,也可以是由芯部(核粒子)與覆蓋芯部之包覆層(殼層)構成的所謂核-殼構造的調色劑粒子。核-殼構造的調色劑粒子亦可例如由芯部與包覆層所構成,其中,上述芯部包含黏合樹脂、著色劑以及視其需要含有離型劑等其他添加劑而構成;上述包覆層係含有黏合樹脂而構成。
調色劑粒子的體積平均粒徑(D50v)較佳為2μm以上且10μm以下,更佳為4μm以上且8μm以下。
使用Coulter Multisizer II(Beckman Coulter公司製造)、並使用ISOTON-II(Beckman Coulter公司製造)作為電解液來測定調色劑粒子的各種平均粒徑及各種粒度分佈指數。
測定時,將0.5mg以上且50mg以下的測定試料添加到2ml之5%界面活性劑(較佳烷基苯磺酸鈉)的水溶液中,以作為分散劑。將該
分散劑添加到100ml以上且150ml以下的電解液中。
將懸浮有試料的電解液係以超音波分散器分散處理1分鐘,藉由Coulter Multisizer II,利用孔隙直徑為100μm的孔隙,對粒徑範圍為2μm以上且60μm以下的粒子的粒徑分佈進行測定。另外,採樣粒子數為50000個。
對基於所測定的粒徑分佈而劃分的粒度範圍(通道),分別從小徑側繪製體積和數量累積分佈,將累積百分數為16%時的粒徑定義為體積粒徑D16v、數量粒徑D16p,將累積百分數為50%時的粒徑定義為體積平均粒徑D50v、數量平均粒徑D50p,將累積百分數為84%時的粒徑定義為體積粒徑D84v、數量粒徑D84p。
使用該等,按照(D84v/D16v)1/2計算體積平均粒度分佈指數(GSDv),按照(D84p/D16p)1/2計算數量平均粒度分佈指數(GSDp)。
調色劑粒子的形狀係數SF1較佳為110以上且150以下,更佳為120以上且140以下。
另外,形狀係數SF1由下式求得。
式:SF1=(ML2/A)×(π/4)×100
上式中,ML表示調色劑的絕對最大長度,A表示調色劑的投影面積。
具體而言,形狀係數SF1主要是藉由使用影像分析裝置對顯微鏡影像或掃描型電子顯微鏡(SEM)影像進行分析從而數值化,並按以下方式算出。即,可藉由下述方式獲得:利用攝像機將散佈在載玻片表面的粒子的光學顯微鏡影像導入Luzex影像分析裝置,求出100個粒子的最大長度和投影面積,利用上式進行計算,並求得其平均值。
作為外部添加劑,可列舉例如無機粒子。作為該無機粒子,可以列舉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等。
作為外部添加劑的無機粒子的表面亦可進行疏水化處理。疏水化處理可例如將無機粒子浸漬在疏水化處理劑中來進行。疏水化處理劑並無特別限制,可列舉例如:矽烷類偶合劑、矽油、鈦酸酯類偶合劑、鋁類偶合劑等。該等可單獨使用1種,也可併用2種以上。
疏水化處理劑的用量,例如,相對於100質量份的無機粒子,為1質量份以上且10質量份以下。
作為外部添加劑,可列舉樹脂粒子(聚苯乙烯、PMMA、三聚氰胺樹脂等樹脂粒子)、清潔活化劑(例如,以硬脂酸鋅為代表的高級脂肪酸的金屬鹽、含氟高分子量聚合物的粒子)等。
外部添加劑的添加量,例如,相對於調色劑粒子,較佳為0.01質量%以上且5質量%以下,更佳為0.01質量%以上且2質量%以下。
本實施形態之調色劑係製造調色劑粒子,並將該調色劑粒子作為調色劑,亦可對該調色劑粒子添加外部添加劑後成為調色劑。
調色劑粒子可藉由乾式製造法(例如,混練粉碎法等)、濕式製造法(例如,凝聚法、懸浮聚合法和溶解懸浮法等)中的任意一種
來製造。該等製造方法並無特別限制,可採用已知的製造方法。其中,較佳是藉由凝聚法獲得調色劑粒子。
具體而言,例如,在藉由凝聚法製造調色劑粒子時,調色劑粒子是經由如下步驟而製造:製備分散有作為黏合樹脂的樹脂粒子的樹脂粒子分散液之步驟(樹脂粒子分散液製備步驟);製備分散有著色劑粒子的著色劑分散液的步驟(著色劑分散液製備步驟);在樹脂粒子分散液和著色劑分散液混合(亦可視其需要與其他的粒子分散液混合)後的分散液中,使樹脂粒子和著色劑(視其需要與其他粒子混合)凝集,從而形成凝集粒子的步驟(凝集粒子形成步驟);以及對分散有凝集粒子的凝集粒子分散液進行加熱,使凝集粒子熔融,而形成調色劑粒子之步驟(熔融步驟)。
以下,說明凝聚法各步驟的詳細情況。
以下的說明中,亦對含有離型劑的調色劑粒子的獲得方法進行說明,但離型劑可視其需要使用。當然,亦可使用離型劑以外的其他添加劑。
首先,製備分散有作為黏合樹脂的樹脂粒子的樹脂粒子分散液。
樹脂粒子分散液係可例如,藉由界面活性劑使樹脂粒子分散在分散介質中來製備。
作為樹脂粒子分散液中所用的分散介質,可列舉例如水性介質。
作為水性介質,可列舉例如:蒸餾水、離子交換水等水;醇類;等。該等可單獨使用1種,也可併用2種以上。
作為界面活性劑,可列舉例如:硫酸酯鹽系、磺酸鹽系、磷酸酯系、皂系等陰離子界面活性劑;胺鹽型、季銨鹽型等陽離子界面活性劑;聚乙二醇系、烷基苯酚環氧乙烷加成物系、多元醇系等非離子系界面活性劑;等。該等當中特別可列舉陰離子界面活性劑、陽離子界面活性劑。非離子系界面活性劑亦可與陰離子界面活性劑或陽離子界面活性劑併用。
界面活性劑可以單獨使用1種,亦可併用2種以上。
作為將樹脂粒子分散至分散介質的方法,可列舉例如使用有旋轉切斷型均質機、具有介質之球磨機、砂磨機、珠粒磨碎機(Dyno-Mill)等的一般分散方法。根據樹脂粒子的種類,例如也可以利用轉相乳化法使樹脂粒子分散到分散介質中。
另外,所謂轉相乳化法係指使欲分散的樹脂溶解在該樹脂可溶的疏水性有機溶劑中,對有機連續相(O相)中加入鹼基中和後,加入水(W相),藉此進行從W/O到O/W的轉相,從而以粒子狀將樹脂分散在水性介質中。
分散在樹脂粒子分散液中的樹脂粒子的體積平均粒徑,例如較佳為0.01μm以上且1μm以下,更佳為0.08μm以上且0.8μm以下,最佳為0.1μm以上且0.6μm以下。
關於樹脂粒子的體積平均粒徑,使用藉由雷射繞射型粒度分佈測定裝置(例如,堀場製作所製造、LA-700)的測定而獲得的粒徑分佈,對於所劃分的粒度性範圍(通道),從小粒徑側開始繪製體積累積分佈,相對於全部粒子,將體積為50%時的粒徑設定為體積平均粒徑D50v。
另外,其他分散液中的粒子的體積平均粒徑亦同樣地測定。
樹脂粒子分散液中所含的樹脂粒子的含量較佳為5質量%以上且50質量%以下,更佳為10質量%以上且40質量%以下。
分散有著色劑粒子的著色劑分散液,係以與樹脂粒子分散液的製備方法相同的方法製備。即,著色劑分散液的分散介質、界面活性劑、分散方法、粒子的體積平均粒徑、以及粒子含量,係與樹脂粒子分散液之該等相同。另外,也可以使用著色劑分散於樹脂粒子中之含有著色劑的樹脂粒子分散液來代替著色劑分散液。
此外,分散有離型劑粒子的離型劑分散液亦以與樹脂粒子分散液的製備方法相同的方法製備。即,離型劑分散液的分散介質、界面活性劑、分散方法、粒子的體積平均粒徑、以及粒子含量係與樹脂粒子分散液之該等相同。另外,亦可使用離型劑分散於樹脂粒子中之含有離型劑的樹脂粒子分散液來代替離型劑分散液。
然後,將樹脂粒子分散液、著色劑分散液、離型劑分散液混合。
接著,在混合分散液中形成凝集粒子,該凝集粒子係使樹脂粒子、著色劑粒子和離型劑粒子異質凝集,具有與目標調色劑粒子的直徑接近的直徑、並且含有樹脂粒子、著色劑粒子和離型劑粒子。
具體而言,例如,一邊對混合分散液添加凝集劑,一邊將混合分散液的pH調整成酸性(例如pH2以上且5以下),視其需要添加分散穩定劑,然後加熱到樹脂粒子的玻璃轉移溫度附近的溫度(具體
而言,例如,樹脂粒子的玻璃轉移溫度的-30℃以上並且玻璃轉移溫度的-10℃以下),使混合分散液中分散的粒子凝集,形成凝集粒子。
在凝集粒子形成步驟中,例如,也可以將混合分散液在旋轉切斷型均質機在攪拌下,室溫(例如25℃)下添加凝集劑,將混合分散液的pH調整成酸性(例如pH2以上且5以下),視其需要添加分散穩定劑後進行加熱。
作為凝集劑,可列舉例如,與混合分散液中所含的界面活性劑呈相反極性的界面活性劑,例如無機金屬鹽、2價以上的金屬錯合物。使用金屬錯合物作為凝集劑時,凝集劑的使用量減少,充電特性提高。
也可以與凝集劑一起使用與該凝集劑的金屬離子形成錯合物或類似結合的添加劑。作為此種添加劑,可適當使用螯合劑。
作為無機金屬鹽,可列舉例如:氯化鈣、硝酸鈣、氯化鋇、氯化鎂、氯化鋅、氯化鋁、硫酸鋁等金屬鹽;聚氯化鋁、聚氫氧化鋁、多硫化鈣等無機金屬鹽聚合物;等。
作為螯合劑,可以用水溶性的螯合劑。作為螯合劑,可列舉例如:酒石酸、檸檬酸、葡萄糖酸等氧化羧酸;亞胺基二乙酸(IDA)、次氮基三乙酸(NTA)、乙二胺四乙酸(EDTA)等胺基羧酸;等。
螯合劑的添加量,例如,相對於100質量份的樹脂粒子,較佳為0.01質量份以上且5.0質量份以下,更佳為0.1質量份以上且未滿3.0質量份。
然後,將分散有凝集粒子的凝集粒子分散液,例如加熱到樹脂粒
子的玻璃轉移溫度以上(例如,高於樹脂粒子的玻璃轉移溫度10℃至30℃以上),使凝集粒子熔融,形成調色劑粒子。
透過以上步驟,得到調色劑粒子。
另外,也可以藉由以下步驟製造調色劑粒子:形成第2凝集粒子的步驟,係在獲得分散有凝集粒子的凝集粒子分散液後,進一步將該凝集粒子分散液與分散有樹脂粒子的樹脂粒子分散液混合,使樹脂粒子進而附著於凝集粒子表面上的方式進行凝集,而形成第2凝集粒子;以及形成核-殼構造的調色劑粒子的步驟,係對分散有第2凝集粒子的第2凝集粒子分散液加熱,使第2凝集粒子熔融,而形成核-殼構造的調色劑粒子。
熔融步驟結束後,對形成於溶液中的調色劑粒子進行公知的清洗步驟、固液分離步驟、乾燥步驟,而得到乾燥狀態的調色劑粒子。
從帶電性的觀點來看,清洗步驟可以充分地進行利用離子交換水的置換洗滌。又,固液分離步驟沒有特別的限制,但是從生產性的觀點來看,可以進行抽吸過濾、加壓過濾等。另外,對乾燥步驟的方法也沒有特別的限制,但是從生產性的觀點來看,可以進行冷凍乾燥、閃噴乾燥、流化床乾燥、振動流化床乾燥等。
另外,本實施形態中的調色劑,可例如藉由對乾燥狀態的調色劑粒子添加外部添加劑並混合而製得。上述混合可例如,利用V型攪拌機、Henschel混合器、Loedige混合器等進行混合。另外,視其需要,也可以使用振動篩分機、風力篩分機等除去調色劑中的粗大粒子。
接著,詳細說明溶解懸浮法之調色劑粒子的製造方法。
溶解懸浮法係藉由下述方法而獲得調色劑粒子之方法:將含有黏合樹脂、著色劑、以及視其需要使用的離型劑等其他成分的材料,以及將使上述黏合樹脂溶解或者分散於可溶解的溶劑中之液體,在含有無機分散劑的水性介質中造粒後,除去上述溶劑從而得到調色劑粒子。
作為溶解懸浮法中所使用的其他成分,除了離型劑,可以列舉內部添加劑、電荷控制劑、無機粉體(無機粒子)、有機粒子等各種成分。
本實施形態中,該等黏合樹脂、著色劑、以及視其需要使用的其他成分係使上述黏合樹脂溶解或者分散於可溶解的溶劑中。黏合樹脂是否可以溶解取決於黏合樹脂的的構成成分、分子鏈長、三維化程度等,因此不能一概而論,但是通常使用甲苯、二甲苯、己烷等烴類;氯甲烷、氯仿、二氯乙烷、二氯乙烯等鹵化烴;乙醇、丁醇、苄醇乙醚、苄醇異丙醚、四氫呋喃、四氫吡喃等醇或醚;乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸異丙酯等酯;丙酮、甲基乙基酮、二異丁基酮、二甲醚、二丙酮醇、環己酮、甲基環己酮等酮或縮醛等。
該等溶劑係用以溶解黏合樹脂,不須溶解著色劑及其他成分。著色劑及其他成分只要能在黏合樹脂溶液中分散即可。對溶劑的使用量沒有限制,只要能在水性介質中造粒的黏度即可。從造粒容易程度和最終調色劑粒子的產率的觀點來看,含有黏合樹脂、著色劑及其他成分的材料(前者)與溶劑(後者)之比,較佳為10/90至50/50(前者/後者的質量比)。
溶解或者分散於溶劑中的黏合樹脂、著色劑及其他成分的液體(調色劑母液),係以在含有無機分散劑的水性介質中形成預定粒徑的方式進行造粒。水性介質主要使用水。水性介質與調色劑母液的混合比較佳為水性介質/母液=90/10至50/50(質量比)。作為無機分散
劑,較佳選自磷酸三鈣、羥基磷灰石、碳酸鈣、氧化鈦和氧化矽粉末。無機分散劑的使用量取決於造粒的粒子的粒徑,但是通常相對於調色劑母液較佳的使用範圍為0.1質量%以上且15質量%以下。使用量為0.1質量%以上則可以良好地造粒,使用量為15質量%以下則可以抑制不必要的微細粒子的產生並且可獲得高產率的目標粒子。
為了讓調色劑母液在含有無機分散劑的水性介質中良好地造粒,可於水性介質中添加助劑。作為該助劑,有公知的陽離子型、陰離子型及非離子型的界面活性劑,特佳陰離子型。例如,有烷基苯磺酸鈉、α-烯烴磺酸鈉、烷基磺酸鈉等,相對於調色劑母液,該等較佳在1×10-4質量%以上且0.1質量%以下的範圍內使用。
在含有無機分散劑的水性介質中調色劑母液的造粒,最好在剪斷下進行。分散在水性介質中的調色劑母液較佳造粒為平均粒徑為15μm以下。特佳為3μm以上且10μm以下。
作為具有剪斷機構的裝置,有各種分散機,其中較佳均質機。藉由使用均質機,使相互間不相溶的物質(本實施形態中為含有無機分散劑的水性介質和調色劑母液)通過套管和旋轉轉子之間的間隙,藉此,可使在某液體中與該液體不相溶的物質呈粒子狀分散。作為該均質機,有TK均質機、線流均質機、自動均質機(以上,特殊機化工業股份有限公司製),Silverson均質機(Silverson公司製),Polytron均質機(KINEMATICA AG公司製)等。
使用均質機的攪拌條件較佳為轉子的葉片的圓周速度為2m/秒以上。若為該速度以上,則粒子化傾向於充分地進行。本實施形態中在含有無機分散劑的水性介質中調色劑母液造粒後除去溶劑。溶劑的除去可以在常溫(25℃)常壓下進行,但是除去需要長的時間,因
此最好是低於溶劑的沸點,並且與沸點的差在80℃以下的範圍的溫度條件下進行。壓力可以是常壓也可以是減壓,但是減壓時較佳在20mmHg以上且150mmHg以下進行。
上述溶解懸浮法所進行的調色劑粒子在除去溶劑後,較佳用鹽酸等洗滌。藉此可除去調色劑粒子表面殘存的無機分散劑,以成為調色劑粒子本來的組成並提高其特性。然後,若進行脫水、乾燥,即可獲得粉體調色劑粒子。
在由溶解懸浮法所獲得的調色劑粒子中,與凝聚法的情況相同,為了調整帶電性、賦予流動性、賦予電荷交換性等目的,可以添加附著氧化矽、氧化鈦、氧化鋁為代表的無機氧化物等作為外部添加劑。又,除了上述無機氧化物等以外,也可以添加電荷控制劑、有機粒體、潤滑劑、研磨劑等其他成分(粒子)作為外部添加劑。
本實施形態的靜電電荷顯影劑至少包含本實施形態的調色劑。
本實施形態的靜電電荷顯影劑可以是僅包含本實施形態的調色劑的單一成分顯影劑,也可以是上述調色劑與載體混合而獲得的二成分顯影劑。
作為載體,沒有特別的限制,可以列舉公知的載體。作為載體,可列舉例如:在由磁性粉末所形成的芯材表面被覆有樹脂的被覆載體;在基體樹脂中分散並摻合有磁性粉末的磁性粉末分散型載體;在多孔磁性粉末中浸漬有樹脂的樹脂浸漬型載體;在基體樹脂中分散並摻合有導電性粒子的導電性粒子分散型載體;等。
磁性粉末分散型載體、樹脂浸漬型載體及導電性粒子分散型載
體,可以該載體的構成粒子作為芯材,並在其表面上被覆有樹脂的載體。
作為磁性粉末,可列舉例如:鐵、鎳、鈷等磁性金屬;鐵氧體、磁鐵礦等磁性氧化物;等。
作為導電性粒子,可以列舉:金、銀、銅等金屬;碳黑、氧化鈦、氧化鋅、氧化錫、硫酸鋇、硼酸鋁、鈦酸鉀等粒子;等。
作為被覆用樹脂和基體樹脂,例如可以列舉:聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚醋酸乙烯酯、聚乙烯醇、聚乙烯醇縮丁醛、聚氯乙烯、聚乙烯基醚、聚乙烯基酮、氯乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、苯乙烯-丙烯酸共聚物、包含有機矽氧烷鍵而構成的直鏈有機矽樹脂或其改質物、氟樹脂、聚酯、聚碳酸酯、酚醛樹脂、環氧樹脂等。在被覆用樹脂和基體樹脂中可含有導電材料等添加劑。
在以樹脂被覆芯材的表面時,可以列舉:將被覆用之樹脂以及各種添加劑(視其需要使用)溶解於適當溶劑中之被覆層形成用溶液,藉此進行被覆的方法等。對於溶劑沒有特別的限定,可以根據使用的樹脂的種類、塗布適應性等進行選擇。
作為具體的樹脂被覆方法,可以列舉:將芯材浸漬在被覆層形成用溶液中的浸漬法;將被覆層形成用溶液噴灑至芯材表面上的噴塗法;藉由流動空氣使芯材處於漂浮狀態下噴灑被覆層形成用溶液的流化床法;在捏合塗佈機中將載體的芯材與被覆層形成用溶液混合,然後除去溶劑的捏合機塗佈法;等。
二成分顯影劑中調色劑與載體的混合比(質量比)較佳為調色劑:載體=1:100至30:100,更佳為3:100至20:100。
以下,對本實施形態的影像形成裝置和影像形成方法進行說明。
本實施形態的影像形成裝置具有:影像保持體;充電手段,對影像保持體的表面充電;靜電電荷影像形成手段,在充電後的影像保持體表面上形成靜電電荷影像;顯影手段,用以容納靜電電荷顯影劑,並藉由該靜電電荷顯影劑使形成於影像保持體表面上的靜電電荷影像顯影作為調色劑影像;轉印手段,將形成於影像保持體表面上的調色劑影像轉印到記錄媒體的表面上;以及定影手段,使轉印至記錄媒體表面上的調色劑影像定影。且,作為靜電電荷顯影劑,可適用本實施形態之靜電電荷顯影劑。
在本實施形態之影像形成裝置中,實施包括如下步驟的影像形成方法(本實施形態的影像形成方法):充電步驟,對影像保持體表面進行充電;靜電電荷影像形成步驟,在充電後的影像保持體表面上形成靜電電荷影像;顯影步驟,利用本實施形態的靜電電荷顯影劑,使形成於影像保持體表面上的靜電電荷影像作為調色劑影像而顯影;轉印步驟,將形成於影像保持體表面上的調色劑影像轉印到記錄媒體表面上;以及定影步驟,使轉印至記錄媒體表面上的調色劑影像定影。
本實施形態的影像形成裝置可適用下述已知的影像形成裝置:直接轉印方式的裝置,其將形成於影像保持體表面上的調色劑影像直接轉印到記錄媒體;中間轉印方式的裝置,其將形成於影像保持體表面上的調色劑影像一次轉印到中間轉印體的表面上,並且將轉印至中間轉印體表面上的調色劑影像二次轉印到記錄媒體的表面上;具有清潔手段的裝置,在調色劑影像轉印後,用以清潔充電前的影像保持體表面;具有除電手段的裝置,在調色劑影像轉印後,在充
電前對影像保持體表面照射除電光以進行除電;等。
在中間轉印方式的裝置的情況下,轉印手段係例如,適用具有如下構成者:中間轉印體,使調色劑影像轉印至表面上;一次轉印手段,係將形成於影像保持體表面上的調色劑影像一次轉印到中間轉印體表面上;以及二次轉印手段,將已轉印到中間轉印體表面上的調色劑影像二次轉印到記錄媒體表面上。
在本實施形態的影像形成裝置中,例如,包括顯影手段的部分亦可為可自影像形成裝置拆卸之匣構造(處理匣)。作為處理匣,例如,可適當使用例如用以容納本實施形態之靜電電荷顯影劑並且具有顯影手段的處理匣。
以下,說明本實施形態之影像形成裝置的一例,但是並不侷限於此。另外,對圖中所示的主要部分進行說明,而省略對其他部分的說明。
圖1為顯示本實施形態的影像形成裝置的概略構成圖,其為顯示5連串聯方式且中間轉印方式的影像形成裝置的圖。
圖1所示之影像形成裝置,具備有第1至第5影像形成單元10R、10Y、10M、10C和10K(影像形成手段),係依據經分色的影像資料而分別輸出紅色(R)、黃色(Y)、品紅色(M)、青色(C)和黑色(K)各色影像。該等影像形成單元(以下,有時稱為「單元」)10R、10Y、10M、10C和10K在水平方向相互以預定距離間隔並列設置。該等單元10R、10Y、10M、10C和10K亦可為可自影像形成裝置拆卸之處理匣。
在各單元10R、10Y、10M、10C和10K的下方,透過各單元而延伸設置中間轉印帶(中間轉印體的一例)20。中間轉印帶20捲繞設置在與中間轉印帶20的內表面接觸的驅動輥22、支撐輥23以
及對向輥24上,並且在從第1單元10R朝向第5單元10K的方向上運行。在中間轉印帶20的影像保持面側,與驅動輥22呈對向設置有中間轉印體清潔裝置21。
將容納在碳粉匣8R、8Y、8M、8C和8K中的紅色、黃色、品紅色、青色和黑色各調色劑分別供給至各單元10R、10Y、10M、10C和10K的顯影裝置(顯影手段的一例)4R、4Y、4M、4C和4K。
由於第1至第5單元10R、10Y、10M、10C和10K具有相同的構成、動作以及作用,因而在此以配設於中間轉印帶運行方向的上游側之用以形成紅色影像之第1單元10R為代表進行說明。
第1單元10R發揮影像保持體作用之感光體1R。在感光體1R的周圍依序配置有:充電輥(充電手段的一例)2R,使感光體1R的表面充電至預定的電位;曝光裝置(靜電電荷影像形成手段的一例)3R,基於經分色的影像信號,藉由雷射光束將帶電後的表面曝光,從而形成靜電電荷影像;顯影裝置(顯影手段的一例)4R,用以將調色劑供給到靜電電荷影像上從而使靜電電荷影像顯影;一次轉印輥(一次轉印手段的一例)5R,將顯影後的調色劑影像轉印至中間轉印帶20上;以及感光體清潔裝置(清潔手段的一例)6R,用以除去在一次轉印後殘留在感光體1R表面上的調色劑。
一次轉印輥5R設置在中間轉印帶20的內側,並且位於與感光體1R呈對向的位置。將用於施加一次轉印偏壓的偏壓電源(未圖示)分別連接至各單元的一次轉印輥5R、5Y、5M、5C和5K。各偏壓電源係藉由未圖示的控制部的控制,改變施加至各一次轉印輥的轉印偏壓之值。
以下,說明第1單元10R中形成紅色影像的動作。
首先,在開始動作前,藉由充電輥2R將感光體1R的表面充電至
-600V至-800V的電位。
感光體1R係由在導電性(例如,20℃下的體積電阻率為1×10-6Ωcm以下)基體上積層感光層而形成者。該感光層通常為高電阻(一般為樹脂的電阻),但具有當照射雷射光束時,雷射光束所照射的部分的比電阻發生變化的性質。因而,根據由圖中未顯示的控制部傳送來的紅色用影像資料,從曝光裝置3R,將雷射光束照射到充電後的感光體1R的表面上。藉此,在感光體1R的表面上形成紅色影像圖案的靜電電荷影像。
靜電電荷影像是藉由充電而形成於感光體1R的表面上的影像,藉由來自曝光裝置3R的雷射光束,感光層的被照射部分的比電阻降低,感光體1R表面上的帶電電荷流動,另一方面,未被雷射光束照射的部分電荷則殘留,藉此形成所謂的負潛像。
感光體1R上所形成的靜電電荷影像,係隨著感光體1R的運行,而旋轉至預定的顯影位置。且,在該顯影位置,藉由顯影裝置4R,使感光體1R上的靜電電荷影像顯影作為調色劑影像從而可視化。
顯影裝置4R內例如,容納有至少含有紅色調色劑和載體的靜電電荷顯影劑。藉由在顯影裝置4R內部攪拌該紅色調色劑,從而使之摩擦帶電,具有與感光體1R上所帶有的電荷相同極性(負極性)的電荷,從而使上述紅色調色劑保持在顯影劑輥(顯影劑保持體的一例)上。且,藉由使感光體1R的表面通過顯影裝置4R,使紅色調色劑以靜電方式附著在感光體1R表面上的除電後的潛像部,潛像係藉由紅色調色劑而顯影。形成有紅色調色劑影像的感光體1R繼續以預定的速度運行,在感光體1R上顯影的調色劑影像被傳送至預定的一次轉印位置。
當感光體1R上的紅色調色劑影像被傳送至一次轉印位置時,將一次轉印偏壓施加至一次轉印輥5R,從感光體1R朝向一次轉印輥5R的靜電力作用於調色劑影像,並使感光體1R上的調色劑影像轉印至中間轉印帶20上。此時所施加的轉印偏壓為與調色劑極性(-)相反的極性(+),並且在第1單元10R中藉由控制部(未圖示)而被控制為例如+10μA。
另一方面,殘留在感光體1R上的調色劑係以感光體清潔裝置6R除去並回收。
施加到第2單元10Y以後的一次轉印輥5Y、5M、5C和5K的一次轉印偏壓,亦以第1單元為基準而進行控制。
如此,以第1單元10R轉印有紅色調色劑影像的中間轉印帶20,係通過第2至第5單元10Y、10M、10C和10K依序傳送,使各色調色劑影像重疊而進行多重轉印。
通過第1至第5單元,使5色調色劑影像經多重轉印之中間轉印帶20到達具備下述構成之二次轉印部,該二次轉印部包含:中間轉印帶20、與中間轉印帶內表面接觸的對向輥24以及配置在中間轉印帶20的影像保持面側之二次轉印輥(二次轉印手段的一例)26。另一方面,記錄紙(記錄媒體的一例)P係透過供給機構,以預定的時間,供紙至二次轉印輥26與中間轉印帶20接觸的間隙,並對對向輥24施加二次轉印偏壓。此時所施加的轉印偏壓為與調色劑的極性(-)相同的(-)極性,從中間轉印帶20朝向記錄紙P的靜電力作用於調色劑影像,從而使中間轉印帶20上的調色劑影像轉印到記錄紙P上。另外,此時的二次轉印偏壓係藉由用以檢測二次轉印部的電阻的電阻檢測手段(未圖示)所檢測出的電阻來決定,並且控制電壓。
之後,將記錄紙P送入到定影裝置(定影手段的一例)28中的一對定影輥之間的壓接部(輥隙部),調色劑影像被定影至記錄紙P上,而形成定影影像。
作為轉印調色劑影像的記錄紙P,可列舉例如,使用於電子照相式影印機、印表機等的普通紙。作為記錄媒體,除了記錄紙P之外,還可列舉OHP片等。
為了進一步提高定影後的影像表面的平滑性,記錄紙P的表面最好是光滑的,例如,適合使用以樹脂等塗覆普通紙的表面而獲得的銅版紙、印刷用藝術紙等。
彩色影像的定影完成後的記錄紙P朝排出部傳送,結束一系列的彩色影像形成動作。
對本實施形態的處理匣進行說明。
本實施形態的處理匣設有顯影手段,該顯影手段係容納本實施形態之靜電電荷顯影劑,並藉由靜電電荷顯影劑,使形成於影像保持體表面上的靜電電荷影像作為調色劑影像而顯影,該處理匣可自影像形成裝置拆卸。
另外,本實施形態的處理匣並不侷限於上述構成,亦可為包含有顯影裝置、以及其他視其需要而選自例如,影像保持體、充電手段、靜電電荷影像形成手段及轉印手段等其他手段中的至少一者。
以下,顯示本實施形態的處理匣之一例,然而,並不侷限於此。另外,對圖中所示的主要部分進行說明,而省略對其他部分的說明。
圖2為顯示本實施形態的處理匣的概略構成圖。
圖2所示的處理匣200係例如,藉由設置有安裝導軌116以及曝光用開口部118的框體117,而將感光體107(影像保持體的一例)、設置在感光體107周圍的充電輥108(充電手段的一例)、顯影裝置111(顯影手段的一例)、以及感光體清潔裝置113(清潔手段的一例)組合成一體化保持而構成,從而形成為匣狀。
另外,在圖2中,109表示曝光裝置(靜電電荷影像形成手段的一例),112表示轉印裝置(轉印手段的一例),115表示定影裝置(定影手段的一例),300表示記錄紙(記錄媒體的一例)。
接著,說明本實施形態的碳粉匣。
本實施形態的碳粉匣係用以容納本實施形態的調色劑,且可自影像形成裝置拆卸。碳粉匣係容納用以供給至安裝在影像形成裝置內的顯影手段之補給用調色劑。
圖1所示的影像形成裝置為具有碳粉匣8R、8Y、8M、8C和8K可拆卸構成之影像形成裝置,顯影裝置4R、4Y、4M、4C和4K係藉由未圖示的調色劑供給管而與各色對應的碳粉匣相連接。又,當容納在碳粉匣中的調色劑變少時,可更換該碳粉匣。
以下,藉由實施例進而具體地說明本發明,但是,只要不超過本發明的主旨範圍,本發明並不限於以下的實施例。
以下,在未特別限定的情況下,「份」為以質量為基準。
又,C.I.顏料橙38稱為「PO38」,C.I.顏料紅185稱「PR185」,C.I.顏料紅122稱為「PR122」。
樹脂的重量平均分子量係由使用以下測定裝置的凝膠滲透層析儀(GPC)進行分子量測定的結果、以及單分散聚苯乙烯標準樣品的分子量校正曲線而算出。
測定裝置:HLC-8120(Tosoh公司製)
色柱:TSK gel Super HM-M(Tosoh公司製)
洗脫液:四氫呋喃
樹脂的酸值是根據JIS K0070-1992採用中和滴定法測定。
樹脂的玻璃轉移溫度是由示差掃描式量熱法(DSC)所得到的DSC曲線,根據前述JIS K7121-1987「塑膠的轉變溫度測定方法」而獲得。
樹脂粒子及調色劑粒子的體積平均粒徑的測定方法如下所述。
測定用試料:在十二烷基苯磺酸鈉(界面活性劑)的5質量%水溶液2mL中加入粒子0.5mg以上且50mg以下,將所得物添加到電解液100ml以上且150ml以下(Beckman Coulter公司製ISOTON-II)中,在超音波分散器中分散處理1分鐘而製得。
測定裝置:Coulter Multisizer II(Beckman Coulter公司製),孔隙直徑為100μm。
利用上述測定用試料及測定裝置,測定2μm以上且60μm以下的粒子50,000個粒徑,由粒度分佈求出體積平均粒度分佈。
對於基於粒度分佈而劃分的粒度範圍(通道),自小徑側開始繪製體積累積分佈,將累積百分數為50%時的粒徑設定為體積平均粒徑。
測定用試料:對粒子分散液添加離子交換水,調整固形份量成為約10質量%。
測定裝置:雷射繞射型粒度分佈測定裝置(Beckman Coulter公司製LS13320)
將上述測定用試料投入到試料槽中直到適當濃度為止,測定散射強度直到達到充分的值。對於基於所獲得的粒度分佈而劃分的粒度範圍(通道),自小徑側開始繪製體積累積分佈,將累積百分數為50%時的粒徑設定為體積平均粒徑。
對具備攪拌裝置、氮氣導入管、溫度感測器及精餾塔的內容量5
升的燒瓶,裝入上述材料,花費1小時將溫度升到220℃,並相對於100份上述材料投入1份鈦酸四乙酯。在餾除所生成的水的同時,花費0.5小時將溫度升到230℃,在該溫度下繼續脫水縮合反應1小時後,冷卻反應物。如此,合成重量平均分子量為18,000、酸值為15mgKOH/g、玻璃轉移溫度為60℃的聚酯樹脂(1)。
對具備溫度調節手段及氮氣置換手段的容器,加入40份乙酸乙酯和25份2-丁醇,形成為混合溶劑後,慢慢加入100份聚酯樹脂(1)使之溶解,對其中加入10質量%氨水溶液(相對於樹脂的酸值以莫耳比計為3倍當量)並攪拌30分鐘。
然後,以乾燥氮氣置換容器內部,將溫度保持在40℃,一邊攪拌混合液一邊以2份/分鐘的速度滴加400份離子交換水進行乳化。滴加結束後,使乳化液回復至室溫(20℃至25℃),在攪拌下同時利用乾燥氮氣鼓泡48小時,藉此,使乙酸乙酯和2-丁醇減少到1,000ppm以下,而獲得分散有體積平均粒徑為200nm的樹脂粒子的樹脂粒子分散液。對該樹脂粒子分散液中加入離子交換水,調整固形份量至20質量%,而製得樹脂粒子分散液(1)。
在燒瓶裡加入將4份陰離子性界面活性劑(Dow Chemical公司製
Dow Fax)溶解於550份離子交換水中而得到的溶液,對其中加入混合有上述原料的混合液並進行乳化。一邊慢慢地攪拌乳化液10分鐘,一邊加入溶解有6份過硫酸銨的50份離子交換水。然後,充分進行系內的氮氣置換後,一邊攪拌燒瓶一邊在油浴中加熱至系內達到75℃,在該狀態下繼續乳化聚合4小時。藉此,獲得分散有重量平均分子量為33,000、玻璃轉移溫度為53℃、體積平均粒徑為250nm的樹脂粒子的樹脂粒子分散液。對該樹脂粒子分散液加入離子交換水,調整固體含量至20質量%,而製得樹脂粒子分散液(2)。
混合上述材料,利用均質機(IKA公司製Ultra Turrax T50)分散10分鐘。加入離子交換水使分散液中的固形份量成為20質量%,而獲得分散有體積平均粒徑為190nm的著色劑粒子之著色劑分散液(1)。
混合上述材料,利用均質機(IKA公司製Ultra Turrax T50)分散10
分鐘。加入離子交換水使分散液中的固形份量成為20質量%,而獲得分散有體積平均粒徑為190nm的著色劑粒子之著色劑分散液(2)。
混合上述材料,利用均質機(IKA公司製Ultra Turrax T50)分散10分鐘。加入離子交換水使分散液中的固形份量成為20質量%,而獲得分散有體積平均粒徑為190nm的著色劑粒子的著色劑分散液(3)。
混合上述材料並加熱至100℃,利用均質機(IKA公司製Ultra Turrax T50)分散後,利用Menton-Gaulin高壓均質機(Gaulin公司製)分散處理,獲得分散有體積平均粒徑為200nm的離型劑粒子之離型劑分散液(1)(固形份量為20質量%)。
將上述材料放入圓形不銹鋼燒瓶中,加入0.1N的硝酸調整pH至3.5後,加入聚氯化鋁濃度為10質量%的硝酸水溶液30份。然後,在30℃下利用均質機(IKA公司製Ultra Turrax T50)分散後,在加熱用油浴中加熱至45℃並保持30分鐘。然後,緩慢地追加100份樹脂粒子分散液(1)並保持1小時,加入0.1N的氫氧化鈉水溶液調整pH至8.5後,一邊繼續攪拌一邊加熱至85℃,保持5小時。然後,以20℃/分鐘的速度冷卻至20℃,過濾,用離子交換水充分洗淨,使其乾燥而獲得體積平均粒徑7.5μm的調色劑粒子(1)。
將100份調色劑粒子(1)和二甲基矽油處理的二氧化矽粒子(日本AEROSIL公司製RY200)0.7份,利用Henschel混合器混合,而獲得調色劑(1)。
上述方法中,從調色劑(1)中除去外部添加劑,測定調色劑粒子中所含的PO38及PR185的含量,PO38的含有率為6.8質量%、PR185的含有率為2.2質量%。
鐵氧體粒子(平均粒徑50μm) 100份
除了鐵氧體粒子以外,將上述成分用砂磨機分散以製備分散液,並將該分散液與鐵氧體粒子一起放入真空脫氣式捏合機中,一邊攪拌一邊減壓乾燥,藉此獲得載體。
相對於100份上述載體,混合5份調色劑(1),而獲得顯影劑(1)。
以下的作業、影像形成及測定,係在溫度25℃/濕度60%的環境下進行。
作為形成評價用影像的影像形成裝置,準備富士全錄公司製DocuCentre Color 400 CP,將顯影劑(1)裝入顯影器中,將調色劑(1)裝入碳粉匣中。
然後,在銅版紙(富士全錄公司製OS銅版紙W)上,形成單色濃度100%的影像(5cm×5cm大小,調色劑量4.5g/m2)。
對於所形成的影像的CIE1976L*a*b*顏色系統中的L*值、a*值和b*值,利用X-Rite公司製的X-Rite939(孔隙直徑4mm)任意測定10處,算出L*值、a*值和b*值的平均值。
對於市售顏色樣本(PANTONE公司製PANTONE FORMULA GUIDE Solid Coated)的PANTONE1788C(銅版紙),也與上述同樣測定L*值、a*值和b*值,算出各自的平均值,結果,L1=54.2,a1=73.3,b1=45.4。
然後,基於下式,算出所形成的影像與PANTONE1788C之間的色
差△E。結果表示於表2。
L1、a1、b1是PANTONE1788C的L*值、a*值、b*值,L2、a2、b2為實施例的影像的L*值、a*值、b*值。
與實施例1同樣地進行,但調整樹脂粒子分散液及著色劑分散液的量,使PO38和PR185各自的含有率如表1中記載般,從而得到調色劑粒子(2)~(72)。
與調色劑(1)的製備同樣地進行,但使用調色劑粒子(2)~(72)代替調色劑粒子(1),而獲得調色劑(2)~(72)。
與顯影劑(1)的製備同樣地進行,但利用調色劑(2)~(72)代替調色劑(1),而獲得顯影劑(2)~(72)。
使用調色劑(2)~(72)及顯影劑(2)~(72)代替調色劑(1)和顯影劑(1),進行與實施例1中的色彩再現性評價相同的評價。結果表示於表2。
實施例1~72中,△E未滿9。
實施例1~31(滿足上述條件(B1)及條件(B2)中至少一者),△E未滿5。
實施例1~15(滿足上述條件(C))中,△E未滿4。
將上述材料放入圓形不銹鋼燒瓶中,利用均質機(IKA公司製Ultra Turrax T50)充分混合分散。然後,加入0.5份聚氯化鋁,利用均質機繼續分散操作。然後,一邊在加熱用油浴中攪拌一邊加熱到50℃,在50℃下保持60分鐘。然後,以0.5N的氫氧化鈉水溶液調整系內的pH值至5.5後,密封燒瓶,使用磁力密封一邊繼續攪拌一邊加熱到95℃,保持5小時。反應結束後,冷卻,過濾,用離子交換水充分洗淨後,藉由吸濾式抽吸過濾進行固液分離。將所得物進一步再分散到40℃的離子交換水3L中,在300rpm下攪拌洗淨15分鐘。重複5次,當濾液的pH值為6.6、電導率為12μS/cm時,藉由吸濾式抽吸過濾用No 5A濾紙進行固液分離。然後繼續真空乾燥12小時。從而得到體積平均粒徑為7.5μm的調色劑粒子(101)。
與調色劑(1)的製備同樣地進行,但使用調色劑粒子(101)代替調色劑粒子(1),而獲得調色劑(101)。
與顯影劑(1)的製備相同,但是,用調色劑(101)代替調色劑(1),得到顯影劑(101)。
用調色劑(101)及顯影劑(101)代替調色劑(1)及顯影劑(1),進行與實施例1中的色彩再現性評價相同的評價。結果表示於表3。
上述材料用擠出機混練,用表面粉碎方式的粉碎機粉碎後,以風力分級機對細粒子和粗粒子進行分級,而獲得體積平均粒徑7.5μm的調色劑粒子(102)。
與調色劑(1)的製備同樣地進行,但使用調色劑粒子(102)代替調色劑粒子(1),而獲得調色劑(102)。
與顯影劑(1)的製備同樣地進行,但使用調色劑(102)代替調色劑
(1),而獲得顯影劑(102)。
用調色劑(102)及顯影劑(102)代替調色劑(1)及顯影劑(1),進行與實施例1中的色彩再現性評價相同的評價。結果表示於表3。
上述材料用砂磨機分散,得到顏料分散液(A)。
上述材料用砂磨機分散,得到顏料分散液(B)。
上述材料用DCP研磨機在冷卻至10℃的狀態下分散,而獲得離型劑分散液(A)。
上述材料混合攪拌,得到C液。
上述材料混合攪拌,得到D液。
C液500份與D液500份混合攪拌得到懸濁液,該懸濁液用螺旋槳式攪拌機攪拌48小時除去溶劑。然後,加入鹽酸,除去碳酸鈣後,水洗、乾燥、分級,得到體積平均粒徑7.5μm的調色劑粒子(103)。
與調色劑(1)的製備同樣地進行,但使用調色劑粒子(103)代替調色劑粒子(1),得到調色劑(103)。
與顯影劑(1)的製備同樣地進行,但使用調色劑(103)代替調色劑(1),得到顯影劑(103)。
用調色劑(103)及顯影劑(103)代替調色劑(1)及顯影劑(1),進行與實施例1中的色彩再現性評價相同的評價。結果表示於表3。
與實施例1同樣地進行,但使用著色劑分散液(3),並且調整樹脂粒子分散液及著色劑分散液的量,使各顏料的含有率如表3記載般,而獲得調色劑粒子(104)。
與調色劑(1)的製備同樣地進行,但使用調色劑粒子(104)代替調色劑粒子(1),而獲得調色劑(104)。
與顯影劑(1)的製備同樣地進行,但使用調色劑(104)代替調色劑(1),而獲得顯影劑(104)。
使用調色劑(104)及顯影劑(104)代替調色劑(1)及顯影劑(1),進行與實施例1中的色彩再現性評價相同的評價。結果表示於表3。
將上述材料以擠出機混練,以表面粉碎方式的粉碎機粉碎後,利用風力分級機對細粒子和粗粒子進行分級,而獲得體積平均粒徑7.5μm的調色劑粒子(105)。
與調色劑(1)的製備同樣地,但使用調色劑粒子(105)代替調
色劑粒子(1),而獲得調色劑(105)。
與顯影劑(1)的製備同樣地進行,但使用調色劑(105)代替調色劑(1),而獲得顯影劑(105)。
使用調色劑(105)及顯影劑(105)代替調色劑(1)及顯影劑(1),進行與實施例1中的色彩再現性評價相同的評價。結果表示於表3。
將上述材料以擠出機混練,以表面粉碎方式的粉碎機粉碎後,利用風力分級機對細粒子和粗粒子進行分級,而獲得體積平均粒徑7.5μm的調色劑粒子(106)。
與調色劑(1)的製備同樣地進行,但使用調色劑粒子(106)代替調色劑粒子(1),而獲得調色劑(106)。
與顯影劑(1)的製備同樣地進行,但使用調色劑(106)代替調色劑(1),而獲得顯影劑(106)。
用調色劑(106)及顯影劑(106)代替調色劑(1)及顯影劑(1),進行與實
施例1中的色彩再現性評價相同的評價。結果表示於表3。
與實施例1同樣地進行,但調整樹脂粒子分散液及著色劑分散液的量,使各顏料的含有率如表3記載般,而獲得調色劑粒子(C1)~(C7)。
與調色劑(1)的製備同樣地進行,但使用調色劑粒子(C1)~(C7)代替調色劑粒子(1),而獲得調色劑(C1)~(C7)。
與顯影劑(1)的製備同樣地進行,但使用調色劑(C1)~(C7)代替調色劑(1),而獲得顯影劑(C1)~(C7)。
使用調色劑(C1)~(C7)及顯影劑(C1)~(C7)代替調色劑(1)及顯影劑(1),進行與實施例1中的色彩再現性評價相同的評價。結果表示於表3。
Claims (18)
- 一種靜電電荷顯影用調色劑,係含有調色劑粒子,該調色劑粒子含有調色劑及著色劑,並滿足以下條件(A),條件(A):C.I.顏料橙38的含有率為5.7質量%以上且8.1質量%以下,並且C.I.顏料紅185的含有率為1.7質量%以上且2.9質量%以下。
- 如申請專利範圍第1項之靜電電荷顯影用調色劑,其中,上述調色劑粒子滿足下述條件(B1)和條件(B2)中的至少一者,條件(B1):C.I.顏料橙38的含有率為6.3質量%以上且7.3質量%以下,並且C.I.顏料紅185的含有率為1.7質量%以上且2.7質量%以下;條件(B2):C.I.顏料橙38的含有率為6.1質量%以上且7.5質量%以下,並且C.I.顏料紅185的含有率為1.9質量%以上且2.5質量%以下。
- 如申請專利範圍第1項之靜電電荷顯影用調色劑,其中,上述調色劑粒子滿足下述條件(C),條件(C):C.I.顏料橙38的含有率為6.3質量%以上且7.3質量%以下,並且C.I.顏料紅185的含有率為1.9質量%以上且2.5質量%以下。
- 如申請專利範圍第1項之靜電電荷顯影用調色劑,其中,上述調色劑粒子中黏合樹脂的含有率為40質量%以上且93質量%以下。
- 如申請專利範圍第1項之靜電電荷顯影用調色劑,其中,上述黏合樹脂為聚酯樹脂。
- 如申請專利範圍第5項之靜電電荷顯影用調色劑,其中,上述聚酯 樹脂依據JIS K7121-1987所求得的玻璃轉移溫度(Tg)為50℃以上且80℃以下。
- 如申請專利範圍第5項之靜電電荷顯影用調色劑,其中,上述聚酯樹脂的分子量分佈Mw/Mn為1.5以上且100以下。
- 如申請專利範圍第1項之靜電電荷顯影用調色劑,其中,上述調色劑粒子中含有20質量%以下的選自二氧化矽、二氧化鈦及氧化鋁中至少一種之白色顏料。
- 如申請專利範圍第8項之靜電電荷顯影用調色劑,其中,C.I.顏料橙38、C.I.顏料紅185以及白色顏料的合計量佔上述調色劑粒子中著色劑總量為85質量%以上。
- 如申請專利範圍第1項之靜電電荷顯影用調色劑,其中,進而包含1質量%以上且20質量%以下之離型劑,上述離型劑係選自烴基蠟、天然蠟、合成或礦物/石油基蠟及酯基蠟,且熔解溫度為50℃以上且110℃以下。
- 如申請專利範圍第1項之靜電電荷顯影用調色劑,其中,上述調色劑粒子的體積平均粒徑(D50v)為2μm以上且10μm以下。
- 如申請專利範圍第1項之靜電電荷顯影用調色劑,其中,上述調色劑粒子以下述式(1)所求得的形狀係數SF1為110以上且150以下;SF1=(ML2/A)×(π/4)×100 (1)上述式(1)中,ML為上述調色劑粒子之絕對最大長度,A表示上述調色劑粒子的投影面積。
- 一種靜電電荷顯影劑,包含申請專利範圍第1項之靜電電荷顯影用調色劑。
- 一種靜電電荷顯影劑,包含申請專利範圍第2項之靜電電荷顯影用 調色劑。
- 一種靜電電荷顯影劑,包含申請專利範圍第3項之靜電電荷顯影用調色劑。
- 一種申請專利範圍第1項之靜電電荷顯影用調色劑用於可自影像形成裝置拆卸之碳粉匣之用途。
- 一種申請專利範圍第2項之靜電電荷顯影用調色劑用於可自影像形成裝置拆卸之碳粉匣之用途。
- 一種申請專利範圍第3項之靜電電荷顯影用調色劑用於可自影像形成裝置拆卸之碳粉匣之用途。
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