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顯影裝置、處理盒以及圖像形成方法

文檔序號:2812477閱讀:493來源:國知局
專利名稱:顯影裝置、處理盒以及圖像形成方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及電子照相裝置、靜電記錄裝置和磁性記錄裝置等中使用的顯影劑以及使用該顯影劑的圖像形成方法和具有該顯影劑的處理盒。
另外,本發(fā)明還涉及預(yù)先在圖像載體上形成調(diào)色劑圖像后、將該調(diào)色劑圖像轉(zhuǎn)印到諸如轉(zhuǎn)印材料的記錄介質(zhì)上形成圖像的復(fù)印機、打印機、傳真機和繪圖儀等圖像形成裝置以及可以在這些圖像形成裝置上任意安裝和拆卸的處理盒。
背景技術(shù)
近年來,在采用電子照相法的圖像形成方法中,作為潛象載體等的被帶電體的帶電裝置,提出了很多種接觸帶電裝置的方案,因為與電暈帶電器相比它具有低臭氧、低耗電等優(yōu)點,而且,正在實用化。
所謂接觸帶電方式,是使圖像載體等的被帶電體與輥型(帶電輥)、毛刷型、磁刷型、刮板型等導(dǎo)電性帶電部件(接觸帶電部件、接觸帶電器)接觸,在該接觸帶電部件上施加一定的偏壓,使被帶電體表面帶電達到規(guī)定的極性和電位。
帶電輥是使用導(dǎo)電或中電阻的橡膠材料或發(fā)泡體制作的,進一步將該橡膠材料或發(fā)泡體疊層以得到所希望的特性。
為了與被帶電體形成一定的接觸狀態(tài),使帶電輥具有彈性,但由此摩擦阻力較大時,多數(shù)情況下,隨被帶電體從動或者以若干速度差被驅(qū)動。因此,即使想要直接注入帶電,也不能避免絕對的帶電能力低下、接觸性不足或由輥的形狀引起的接觸不均勻、因被帶電體上的附著物而引起的帶電不均一。
圖2是表示電子照相法中的接觸帶電的帶電效率的例子的曲線圖。橫軸表示加在接觸帶電部件上的偏壓,縱軸表示此時得到的被帶電體(以下稱之為感光體)的帶電電位。
輥帶電的場合的帶電特性用A表示。即,外加電壓超過約-500V的放電閾值后,感光體的表面電位開始上升,此后,相對于外加電壓,感光體表面電位大致以傾率為1的線性增加。該閾值電壓定義為帶電開始電壓Vth。因此,在帶電-500V的場合,一般采用施加-1000V的直流電壓,或者在-500V直流帶電電壓基礎(chǔ)上,為了經(jīng)常保持放電閾值以上的電位差,例如施加峰間電壓1200V的交流電壓,使感光體電位收斂至帶電電位的方法。
即,為了得到電子照相所需要的感光體表面電位Vd,必須在帶電輥上施加Vd+Vth這一必要值以上的DC電壓。這樣在接觸帶電部件上只施加DC電壓進行帶電的方法被稱為“DC帶電方式”。
但是,在DC帶電中,由于環(huán)境因素的變動,接觸帶電部件的電阻值發(fā)生變化,另外,由于感光體削減致使膜厚變化時,Vth發(fā)生變化,因此難以使感光體的電位達到所希望的值。
另外,為了帶電均一化而進行AC帶電時,較多的臭氧的產(chǎn)生,由于AC電壓的電場而引起接觸帶電部件和感光體產(chǎn)生振動噪音(AC帶電音),另外,因放電而引起的感光體表面劣化等顯著化,產(chǎn)生一系列新的問題。
此外,毛刷帶電是使用具有導(dǎo)電性纖維的刷部的部件(毛刷帶電器)作為接觸帶電部件,使該導(dǎo)電性纖維刷部與作為被帶電體的感光體接觸,在導(dǎo)電性纖維刷部上施加一定的帶電偏壓,使感光體面帶電達到規(guī)定的極性和電位。
這種毛刷帶電器已有固定型和輥型達到實用化。固定型是在基布中織入中電阻的纖維形成絨毛狀,將其粘結(jié)到電極上而形成的帶電器。輥型是將絨毛卷繞在芯軸上而形成的。纖維密度在100根/mm2左右的比較容易得到,但要想采用直接注入帶電進行充分均一的帶電,其接觸性還不充分。要想采用直接注入帶電進行充分均一的帶電,相對于感光體必須使毛刷帶電器具有速度差,但從機械結(jié)構(gòu)角度來講困難較大,因而是不現(xiàn)實的。
圖2的B中示出該毛刷帶電的施加直流電壓時的帶電特性。因此,在毛刷帶電的場合,無論固定型還是輥型,大多是施加較高的帶電偏壓,利用放電現(xiàn)象進行帶電。
與此相對,磁刷帶電是使用具有用磁輥等對導(dǎo)電性磁性粒子進行磁約束、形成刷狀的磁刷部的部件(磁刷帶電器)作為接觸帶電部件,使該磁刷部與作為被帶電體的感光體接觸,施加一定的帶電偏壓,使感光體面帶電形成規(guī)定的極性和電位。在磁刷帶電的場合,其帶電機構(gòu)主要是直接注入帶電機構(gòu)。
作為構(gòu)成磁刷部的導(dǎo)電性磁性粒子,使用粒徑5-50μm的粒子,通過設(shè)置與感光體充分的速度差,可以實現(xiàn)接近于均一的直接注入帶電。
圖2C中示出磁刷帶電的施加直流電壓時的帶電特性。如圖2所示,可以獲得大致與外加偏壓成比例的帶電電位。
但是,在磁刷帶電方式中,機器的結(jié)構(gòu)復(fù)雜,而且還存在構(gòu)成磁刷部的導(dǎo)電性磁性粒子脫落附著在感光體上等弊端。因此,希望開發(fā)研制一種采用直接注入帶電機構(gòu)的、簡易而穩(wěn)定的均一帶電裝置,它基本上不產(chǎn)生臭氧等放電生成物,在較低的外加電壓下就可以獲得均一的帶電。
另一方面,從節(jié)省資源、減少廢棄物和有效利用調(diào)色劑的角度考慮,希望有一種沒有廢調(diào)色劑的圖像形成方法。例如,利用調(diào)色劑使?jié)撚帮@影,形成可視圖像,將調(diào)色劑圖像轉(zhuǎn)印在紙等記錄介質(zhì)上,然后用各種方法清除未轉(zhuǎn)印到記錄介質(zhì)上而殘留在潛影載體上的調(diào)色劑,將該調(diào)色劑循環(huán)到顯影裝置內(nèi)重新利用,這種調(diào)色劑再利用已經(jīng)達到實用化。但是,由于清除部件與潛影載體表面壓接造成潛影載體磨損,導(dǎo)致使用壽命縮短。
另外,從裝置角度考慮,由于具備這樣的調(diào)色劑再利用裝置和清理裝置,圖像形成裝置必然增大,因而要想使裝置緊湊化有很大困難。
針對這一問題,作為無廢調(diào)色劑的系統(tǒng),有人提出了被稱為顯影兼清理或無清理器的技術(shù)方案。以往的與顯影兼清理或無清理器有關(guān)的技術(shù),如特開平5-2287中所述,主要是針對轉(zhuǎn)印殘留的調(diào)色劑對圖像產(chǎn)生影響的正存儲和負存儲。但是,當(dāng)今時代電子照相的應(yīng)用日益廣泛,需要對各種各樣的記錄介質(zhì)轉(zhuǎn)印調(diào)色劑圖像,因而上述技術(shù)還不能滿足對于各種各樣記錄介質(zhì)的應(yīng)用。
此外,特開平2-302772、特開平5-2289、特開平5-53482、特開平5-61383等中也公開了與無清理器有關(guān)的技術(shù),但都沒有關(guān)于所希望的圖像形成方法的描述,也沒有談及調(diào)色劑的構(gòu)成。
作為本質(zhì)上沒有清理裝置、能適用于顯影兼清理或無清理器的顯影方法,以往由于必須用調(diào)色劑和調(diào)色劑載體擦過潛影載體表面,因而大多研究調(diào)色劑或顯影劑與潛影載體接觸的接觸顯影方法。這是因為,在顯影裝置中,為了回收轉(zhuǎn)印殘留調(diào)色劑粒子,調(diào)色劑或顯影劑接觸、擦過潛影載體的結(jié)構(gòu)較為有利。但是,適用接觸顯影方法的顯影兼清理或無清理器方法,經(jīng)過長期使用,引起調(diào)色劑劣化,調(diào)色劑載體表面劣化,感光體表面劣化或磨損等,對于耐久性方面的問題還沒有充分地解決。因此,希望研制開發(fā)采用非接觸顯影方法的顯影兼清理方法。
這種顯影兼清理方法、無清理器圖像形成方法的關(guān)鍵在于,控制感光體上的轉(zhuǎn)印殘留調(diào)色劑粒子的帶電極性和帶電量,在顯影工序中穩(wěn)定地回收轉(zhuǎn)印殘留調(diào)色劑粒子,回收的調(diào)色劑不會使顯影特性惡化。為此,用帶電部件進行轉(zhuǎn)印殘留調(diào)色劑粒子的帶電極性和帶電量的控制。對于這一點,以一般的激光打印機為例具體地加以說明。
在使用施加負極性電壓的帶電部件、帶負電的感光體和帶負電的調(diào)色劑的反轉(zhuǎn)顯影的場合,在轉(zhuǎn)印工序中,將利用施加正極性的電壓的轉(zhuǎn)印部件可視化的影像轉(zhuǎn)印到記錄介質(zhì)上,但由于記錄介質(zhì)的種類(厚度、電阻、介電常數(shù)等不同)和圖像面積等的關(guān)系,轉(zhuǎn)印殘留調(diào)色劑的帶電極性發(fā)生改變,從具有正電荷變成具有負電荷。但是,即使轉(zhuǎn)印殘留調(diào)色劑在轉(zhuǎn)印工序中偏向正極性,利用負極性的帶電部件使感光體帶電時,也可以使轉(zhuǎn)印殘留調(diào)色劑的帶電極性與感光體表面一起同樣轉(zhuǎn)向負側(cè)。作為顯影方法使用反轉(zhuǎn)顯影的場合,在調(diào)色劑應(yīng)當(dāng)顯影的明部電位部殘留帶負電的轉(zhuǎn)印殘留調(diào)色劑,另一方面,在調(diào)色劑不應(yīng)當(dāng)顯影的暗部電位部存在的調(diào)色劑,由于顯影電場的關(guān)系,被拉向調(diào)色劑載體,轉(zhuǎn)印殘留調(diào)色劑粒子沒有殘留在具有暗部電位的感光體上而被回收。即,在利用帶電部件使感光體帶電的同時,通過控制轉(zhuǎn)印殘留調(diào)色劑的帶電極性,可以實現(xiàn)顯影兼清理、無清理器圖像形成方法。
但是,當(dāng)轉(zhuǎn)印殘留調(diào)色劑粒子超過接觸帶電部件的調(diào)色劑帶電極性控制能力而附著或混入接觸帶電部件時,不能使轉(zhuǎn)印殘留調(diào)色劑粒子的帶電極性一致,在顯影工序中難以回收調(diào)色劑。另外,即使轉(zhuǎn)印殘留調(diào)色劑粒子借助于摩擦等機械力而被回收到調(diào)色劑載體上,如果轉(zhuǎn)印殘留調(diào)色劑粒子的帶電不均勻一致,也會對調(diào)色劑載體上的調(diào)色劑的摩擦帶電性產(chǎn)生不利的影響,致使顯影特性降低。即,在顯影兼清理、無清理器圖像形成方法中,轉(zhuǎn)印殘留調(diào)色劑粒子通過帶電部件時的帶電控制特性和附著、混入帶電部件的特性與耐久性和圖像品質(zhì)特性密切相關(guān)。
在顯影兼清理圖像形成方法中,作為通過提高轉(zhuǎn)印殘留調(diào)色劑粒子通過帶電部件時的帶電控制特性而改善顯影兼清理性能的技術(shù),特開平11-15206中提出了使用具有調(diào)色劑粒子和無機微粉末的調(diào)色劑的圖像形成方法,所述的調(diào)色劑粒子含有特定的碳黑和特定的偶氮系鐵化合物。此外,還有人提出,在顯影兼清理的圖像形成方法中,采用規(guī)定了調(diào)色劑形狀系數(shù)的轉(zhuǎn)印效率良好的調(diào)色劑,減少轉(zhuǎn)印殘留調(diào)色劑粒子量,提高顯影兼清理性能的方案。但是,其中所使用的接觸帶電還是采用放電帶電機構(gòu),不是直接注入帶電機構(gòu),因而存在上述由放電帶電引起的問題。另外,這些技術(shù)方案雖然具有抑制接觸帶電部件由于轉(zhuǎn)印殘留調(diào)色劑粒子而引起的帶電性低下的效果,但不可能期待積極提高帶電性的效果。
在市售的電子照相打印機中,還的一種顯影兼清理的圖像形成裝置,它在轉(zhuǎn)印工序和帶電工序之間使用與感光體當(dāng)接的輥部件,幫助或控制顯影時的轉(zhuǎn)印殘留調(diào)色劑粒子回收性。這樣的圖像形成裝置顯示出良好的顯影兼清理性,可以大幅度減少廢調(diào)色劑的量,但其成本高,在小型化方面損害了顯影兼清理的優(yōu)點。
另外,為了防止帶電不均一、進行穩(wěn)定的均一帶電,特公平7-99442中公開了一種在與接觸帶電部件的被帶電體面的接觸面上涂布粉末的方案。但是,接觸帶電部件(帶電輥)隨被帶電體(感光體)從動旋轉(zhuǎn)(沒有速度差驅(qū)動),與scorotron等電暈帶電器相比,雖然臭氧生成物大為減少,但與上述輥帶電的場合同樣,帶電原理仍然是以放電帶電機構(gòu)為主。特別是,為了獲得更穩(wěn)定的帶電均一性,施加在DC電壓上重疊AC電壓的電壓,因而因放電而產(chǎn)生的臭氧生成物增多。長期使用該裝置時,容易出現(xiàn)因臭氧生成物而引起的圖像漂動等弊端。另外,將上述結(jié)構(gòu)用于無清理器的圖像形成裝置時,由于轉(zhuǎn)印殘留調(diào)色劑粒子的混入涂布的粉末難以均一地附著在帶電部件上,進行均一帶電的效果被削弱。
另外,特開平5-150539中公開了一種技術(shù)方案,在使用接觸帶電的圖像形成方法中,長時間反復(fù)進行圖像形成時,為了防止沒有被刮板清除的調(diào)色劑粒子和氧化硅微粒子附著、蓄積在帶電機構(gòu)的表面而引起的帶電障礙,在顯影劑中至少含有顯象粒子和平均粒徑比顯象粒子小的導(dǎo)電性粒子。但是,其中使用的接觸帶電或鄰近帶電是采用放電帶電機構(gòu),不是直接注入帶電機構(gòu),因而仍然存在因放電帶電而引起的上述問題。此外,將該結(jié)構(gòu)用到無清理器的圖像形成裝置上時,與具有清理機構(gòu)的場合相比,對于大量導(dǎo)電性微粒子和轉(zhuǎn)印殘留調(diào)色劑粒子通過帶電工序而引起的對于帶電性的影響、這些大量導(dǎo)電性微粒子和轉(zhuǎn)印殘留調(diào)色劑粒子在顯影工序中的回收性、回收的導(dǎo)電性微粒子和轉(zhuǎn)印殘留調(diào)色劑粒子對于顯影劑的顯影特性的影響等都絲毫沒有加以考慮。此外,將直接注入帶電機構(gòu)用于接觸帶電時,無法向接觸帶電部件供給必要量的導(dǎo)電性微粒子,由于轉(zhuǎn)印殘留調(diào)色劑粒子的影響而產(chǎn)生帶電不良。
在鄰近帶電中,由于通過大量的導(dǎo)電性微粒子和轉(zhuǎn)印殘留調(diào)色劑粒子,難以使感光體均一帶電,不能獲得使轉(zhuǎn)印殘留調(diào)色劑粒子的圖案均勻的效果,因而轉(zhuǎn)印殘留調(diào)色劑粒子遮住圖案圖像曝光,產(chǎn)生重影。另外,圖像形成過程中電源瞬間中斷或卡紙時,由于顯影劑而造成的機內(nèi)污染更嚴(yán)重。
針對這一問題,特開平10-307456中公開了一種將含有調(diào)色劑粒子和具有調(diào)色劑粒徑的1/2以下粒徑的導(dǎo)電性帶電促進粒子的顯影劑用于使用直接注入帶電機構(gòu)的顯影兼清理圖像形成方法中的成象裝置。采用該方案,可以得到不產(chǎn)生放電生成物、能大幅度減少廢調(diào)色劑量、成本低而且有利于小型化的顯影兼清理圖像形成裝置,可以獲得不發(fā)生帶電不良、圖像曝光被遮光或擴散的良好圖像。但該技術(shù)方案還有待進一步改進。
另外,特開平10-307421中公開了一種在使用直接注入帶電機構(gòu)的顯影兼清理圖像形成方法中使用含有具有調(diào)色劑粒徑的1/50-1/2的粒徑的導(dǎo)電性粒子的顯影劑、使導(dǎo)電性粒子具有轉(zhuǎn)印促進效果的圖像形成裝置。
另外,特開平10-307455中記載了,將導(dǎo)電性微粉末的粒徑設(shè)定為構(gòu)成像素的1像素的大小以下,并且,為了得到更好帶電均一性,將導(dǎo)電性微粉末的粒徑設(shè)定為10nm-50μm。
在特開平10-307457中記載了,考慮到人的視覺特點為了使帶電不良部對圖像的影響成為視覺上不易察覺的狀態(tài),將導(dǎo)電性粒子設(shè)定為約5μm以下,優(yōu)選的是20nm-5μm。
另外,特開平10-307458中記載了通過將導(dǎo)電性微粉末的粒徑設(shè)定為調(diào)色劑粒徑以下,可以防止顯影時阻礙調(diào)色劑的顯影和顯影偏壓通過導(dǎo)電性微粉末而漏電,使圖像不產(chǎn)生缺陷。同時,一種使用直接注入帶電機構(gòu)的顯影兼清理圖像形成方法,通過將上述導(dǎo)電性微粉末的粒徑設(shè)定為大于0.1μm,導(dǎo)電性微粉末被埋置在影象載體中,解決了遮住曝光光線的問題,實現(xiàn)良好的圖像記錄。但該方法還有待進一步改進。
特開平10-307456中公開了一種顯影兼清理圖像形成裝置,通過在調(diào)色劑中外部添加導(dǎo)電性微粉末,至少在撓性的接觸帶電部件與影象載體的接觸部上述調(diào)色劑中含有的導(dǎo)電性微粉末在顯影工序中附著在影象載體上,轉(zhuǎn)印工序后仍殘留在影象載體上,從而得到不產(chǎn)生帶電不良和圖像曝光遮光的良好圖像。但是,對于這些技術(shù)方案,為了提高長期反復(fù)使用時的穩(wěn)定性能和解像力,在使用粒徑更小的調(diào)色劑粒子的場合其性能還有待于進一步改進。
另外,還有人提出外部添加規(guī)定平均粒徑的導(dǎo)電性粒子的方案。例如,特開平9-146293中提出了一種調(diào)色劑,它是以平均粒徑5-50nm的微粉末A和平均粒徑0.1-3μm的微粉末B作為外部添加劑,使之在規(guī)定程度以上強力附著在4-12μm的調(diào)色劑母粒子上而形成的調(diào)色劑,其目的是減少微粉末B的游離以及從調(diào)色劑母粒子上脫落的比例。此外,特開平11-95479中提出了含有規(guī)定粒徑的導(dǎo)電性氧化硅粒子和疏水化的無機氧化物的調(diào)色劑,其目的僅僅是在調(diào)色劑上過剩蓄積的電荷的、通過導(dǎo)電性氧化硅粒子向外部的漏電作用。
此外,特開平11-194530中提出了具有0.6-4μm的外添加劑微粒子A和無機微粉末B并且規(guī)定了粒度分布的調(diào)色劑,但其目的是防止由于外添加劑微粒子A的介在無機微粉末B埋入調(diào)色劑母粒子中而引起的調(diào)色劑劣化,并沒有考慮外添加劑微粒子A在調(diào)色劑母粒子上的附著和游離。此外,特開平10-83096中提出了在內(nèi)包著色劑的球型樹脂微粒子表面上添加導(dǎo)電性微粒子和氧化硅微粒子的調(diào)色劑,但其目的在于使調(diào)色劑粒子表面具有導(dǎo)電性,加速調(diào)色劑粒子間的電荷移動和交換,提高調(diào)色劑的摩擦帶電的均一性。
象這樣,在具有注入帶電工序的圖像形成方法、具有顯影兼清理工序的圖像形成方法或無清理器圖像形成方法中使用的顯影劑,對于外部添加劑的研究并沒有充分進行,在已經(jīng)提出的含有外部添加劑的顯影劑的方案中,對于如何適應(yīng)具有注入帶電工序的圖像形成方法、顯影兼清理圖像形成方法或無清理器圖像形成方法也沒有進行充分的研究。
可是,對于圖像形成裝置不斷地要求提高速度和降低成本。例如,目前已普及的采用電子照相方式的激光打印機中,被稱為低端產(chǎn)品的面向個人的普及型機種的打印速度是每1分鐘6-8頁,目前正朝著每1分鐘10-15頁的高速、低價格發(fā)展。如果將打印速度換算成圖像載體的移動速度(處理速度),目前已從50mm/秒提高到接近于100mm/秒,今后還將進一步提高速度。
處理速度加快時,一般地說,顯影兼清理時轉(zhuǎn)印殘留調(diào)色劑粒子的回收性往往會降低。其原因據(jù)認為是,由于處理速度加快,一次帶電的轉(zhuǎn)印殘留調(diào)色劑粒子的帶電控制難以充分進行,由一次帶電排出、向顯影中的回收前進的轉(zhuǎn)印殘留調(diào)色劑粒子的帶電容易不均一,而且難以抑制由于顯影時回收的轉(zhuǎn)印殘留調(diào)色劑粒子的混入而引起的顯影劑對于摩擦帶電性的影響。這種傾向在非接觸顯影法中特別顯著。這是因為,在接觸顯影法的轉(zhuǎn)印殘留調(diào)色劑粒子的回收時,通過顯影劑載體和圖像載體的接觸,靜電力更有效地發(fā)生作用,而且摩擦產(chǎn)生的物理的力也發(fā)揮作用,從而彌補了由于處理速度增大而引起的轉(zhuǎn)印殘留調(diào)色劑粒子的回收性降低。
另外,隨著處理速度增大,直接注入帶電的帶電性趨向于降低。據(jù)推測,這是因為圖像載體通過導(dǎo)電性微粉末與接觸帶電部件的接觸幾率降低,或者注入電荷使圖像載體帶電的帶電時間縮短。此外,如果為了維持上述接觸幾率,與處理速度增大的同時,維持或增大帶電部件相對于圖像載體移動速度的移動速度比,轉(zhuǎn)矩的大幅度提高導(dǎo)致成本增大,而且容易產(chǎn)生圖像載體和帶電部件損傷以及由于附著或混入帶電部件上的轉(zhuǎn)印殘留調(diào)色劑粒子的飛散而引起機內(nèi)污染等問題。因此,要求開發(fā)在更快的處理速度下將帶電部件的移動速度抑制成較低、不發(fā)生圖案回收不良和圖像污染、反復(fù)使用后圖像載體的帶電性降低很小的顯影劑及圖像形成方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于上述問題而完成的,本發(fā)明的目的在于提供可以采用良好的顯影兼清理工序進行調(diào)色劑圖像形成的顯影裝置、處理盒以及圖像形成方法。
本發(fā)明的另一個目的在于提供本質(zhì)上不產(chǎn)生臭氧等放電生成物、可以采用在低的外加電壓下獲得均一帶電的直接注入帶電機構(gòu)、簡易而穩(wěn)定地實現(xiàn)均勻帶電的顯影裝置、處理盒和圖像形成方法。
本發(fā)明的又一個目的在于提供可以大幅度減少廢調(diào)色劑量、可以進行有利于降低成本和小型化的顯影兼清理工序的顯影裝置、處理盒以及圖像形成方法。
本發(fā)明的再一個目的在于提供即使為了提高解像性而使用粒徑更小的調(diào)色劑粒子時也能穩(wěn)定得到良好圖像的、具有顯影兼清理工序的圖像形成方法以及處理盒。
本發(fā)明的另外一個目的在于提供不容易因反復(fù)復(fù)印或耐久而產(chǎn)生顯影劑載體表面的導(dǎo)電性被覆層的劣化、具有高耐久性、可以得到穩(wěn)定的畫質(zhì)的顯影裝置、處理盒以及圖像形成方法。
本發(fā)明的另外一個目的在于提供在不同環(huán)境條件下長時期不會發(fā)生濃度低下、重影和影象模糊等問題、文字線條清晰性良好、可以穩(wěn)定得到圖像濃度高的高品質(zhì)圖像的顯影裝置、處理盒以及圖像形成方法。
本發(fā)明還有一個目的是,提供抑制使用粒徑小的調(diào)色劑時出現(xiàn)的顯影劑載體表面的調(diào)色劑不均一帶電、可以使調(diào)色劑迅速而適當(dāng)?shù)貛щ姷娘@影劑載體、具有該顯影劑載體的顯影裝置、處理盒及圖像形成方法。
附圖的簡要說明

圖1是表示本發(fā)明實施例的圖像形成裝置概略的結(jié)構(gòu)圖。
圖2是表示各帶電部件的帶電特性的曲線圖。
圖3是表示由空間頻率產(chǎn)生的人的視覺特性的曲線圖。
圖4是表示本發(fā)明中使用的顯影劑的帶電量測定裝置的概略的示意圖。
圖5是表示作為本發(fā)明的圖像載體的感光體層結(jié)構(gòu)的示意圖。
圖6是表示本發(fā)明的實施例中使用的調(diào)色劑粒子球型化裝置的示意圖。
圖7是表示本發(fā)明的實施例中使用的調(diào)色劑粒子球形化裝置的處理部的示意圖。
圖8是用于測定樹脂被覆層的帶電極性的表面帶電量測定裝置的說明圖。
發(fā)明的詳細說明上述目的是通過下面所述的本發(fā)明的構(gòu)成方案實現(xiàn)的。
即,本發(fā)明的顯影裝置是至少具有用于收容顯影劑的顯影容器、用于載持收容在該顯影容器中的顯影劑并將其運送到顯影區(qū)域的顯影劑載體、以及用于限制在該顯影劑載體上載持的顯影劑的層厚的顯影劑層厚限制部件,其特征在于,所述的顯影劑至少具有調(diào)色劑粒子和導(dǎo)電性微粒子,該調(diào)色劑粒子含有粘結(jié)樹脂和著色劑,該調(diào)色劑粒子按下列公式求出的球形度a小于0.970,該顯影劑載體至少具有基體和在該基體上形成的樹脂被覆層,該樹脂被覆層至少含有被覆層用粘結(jié)樹脂和正帶電性物質(zhì)。 式中,L0表示具有與粒子像相同投影面積的圓的周長,L表示粒子的投影像的周長。
優(yōu)選的是,上述顯影劑載體的基體上形成的樹脂被覆層中至少含有被覆層用粘結(jié)樹脂和導(dǎo)電性物質(zhì)。
優(yōu)選的是,上述顯影劑載體的基體上形成的樹脂被覆層中至少含有被覆層用粘結(jié)樹脂和潤滑性物質(zhì)。
另外,在上述顯影裝置中,優(yōu)選的是,在上述顯影劑載體的基體上形成的樹脂被覆層中,作為正帶電性物質(zhì)具有含氮雜環(huán)化合物。
上述含氮雜環(huán)化合物優(yōu)選的是咪唑化合物。
上述咪唑化合物優(yōu)選的是由下式(1)或(2)表示的化合物。 式中,R1和R2表示氫原子或選自烷基、芳烷基和芳基的取代基,R1和R2可以是相同的,也可以是不同的,R3和R4表示碳原子數(shù)3-30的直鏈烷基,R3和R4可以是相同的,也可以是不同的。 式中,R5和R6表示氫原子或選自烷基、芳烷基和芳基的取代基,R5和R6可以是相同的,也可以是不同的,R7表示碳原子數(shù)3-30的直鏈烷基。
該樹脂被覆層優(yōu)選的是,除了導(dǎo)電性物質(zhì)和含氮雜環(huán)化合物外,進一步具有數(shù)均粒徑0.3-30μm的球狀粒子。
所述的球狀粒子優(yōu)選的是樹脂粒子。
該球狀粒子優(yōu)選的是真密度3g/cm3或以下的導(dǎo)電性球狀粒子。
另外,在上述顯影裝置中,優(yōu)選的是,在上述顯影劑載體的基體上形成的樹脂被覆層中,作為正帶電性物質(zhì)含有共聚物,該共聚物含有來源于含氮乙烯基單體的單元。
優(yōu)選的是,該含氮乙烯基單體具有乙烯基聚合性單體。
該共聚物優(yōu)選的是具有3000-50000的重均分子量(Mw)。
該共聚物優(yōu)選的是具有重均分子量(Mw)與數(shù)均分子量(Mn)之比(Mw/Mn)3.5或以下。
該含氮乙烯基單體優(yōu)選的是,具有選自具有含氮基團的(甲基)丙烯酸衍生物和含氮雜環(huán)式N-乙烯基化合物的1種或以上的單體。
該含氮乙烯基單體優(yōu)選用同下列通式(3)表示的單體。 式中,R7、R8、R9和R10表示氫原子或碳原子數(shù)1-4的飽和烴基,n表示1-4的整數(shù)。
另外,在上述顯影裝置中,優(yōu)選的是,在上述顯影劑載體的基體上形成的樹脂被覆層中,作為正帶電性物質(zhì)含有粘結(jié)樹脂和乙烯基聚合性單體與含有磺酸基的丙烯酰胺的共聚物。另外,同時優(yōu)選的是,被覆層用粘結(jié)樹脂的一部分或全部,在其分子結(jié)構(gòu)中至少具有-NH2基、=NH基或-NH鍵中的任一種。
優(yōu)選的是上述乙烯基聚合性單體與含有磺酸基的丙烯酰胺系單體的共聚比(質(zhì)量%)是98∶2-80∶20、重均分子量(Mw)2000-50000的共聚物。
上述共聚物優(yōu)選的是乙烯基聚合性單體與2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸的共聚物。
優(yōu)選的是,上述粘結(jié)樹脂中至少含有酚醛樹脂。
上述酚醛樹脂優(yōu)選的是使用含氮化合物作催化劑制造的酚醛樹脂,其結(jié)構(gòu)中具有-NH2基、=NH基或-NH-鍵中的任一種。
優(yōu)選的是,上述粘結(jié)樹脂中至少含有聚酰胺樹脂。
優(yōu)選的是,上述粘結(jié)樹脂中至少含有聚氨酯樹脂。
為了在被覆層表面上形成凹凸,上述樹脂層中最好是含有球狀粒子,該球狀粒子的數(shù)均粒徑最好是0.3-30μm。
優(yōu)選的是,用于在被覆層表面上形成凹凸的粒子是球狀,并且真密度是3g/cm3或以下。
優(yōu)選的是,用于在被覆層表面上形成凹凸的粒子是導(dǎo)電性的球狀粒子。
另外,上述本發(fā)明的顯影裝置具有的顯影劑層厚限制部件優(yōu)選的是磁性刮板或彈性刮板。
上述顯影劑優(yōu)選的是具有磁性調(diào)色劑粒子的磁性顯影劑。
上述顯影劑的重均粒徑(D4)優(yōu)選的是4-10μm。
優(yōu)選的是,上述顯影劑在有關(guān)粒徑0.60-159.21μm的粒子的個數(shù)基準(zhǔn)的粒度分布中,含有粒徑在大于等于1.00μm、小于2.00μm范圍的粒子為15-60個數(shù)%,并且,含有大于等于3.00μm、小于8.96μm粒徑范圍的粒子為15-70個數(shù)%。
上述顯影劑優(yōu)選的是具有體積平均粒徑0.1-10μm的導(dǎo)電性微粒子。
上述顯影劑優(yōu)選的是具有體積電阻值為100-109Ω·cm、更優(yōu)選為101-106Ω·cm的導(dǎo)電性微粒子。
上述導(dǎo)電性微粒子最好是非磁性的。
上述導(dǎo)電性微粒子最好是含有選自氧化鋅、氧化錫、氧化鈦中的至少一種氧化物。
本發(fā)明的處理盒,是用于通過顯影劑將潛象載體上形成的靜電潛象作為顯影劑象可視化,將該可視化的顯影劑象轉(zhuǎn)印在轉(zhuǎn)印材料上而形成圖像的處理盒。
本發(fā)明的處理盒的特征在于,至少具有用于載持靜電潛象的潛象載體、用于使該潛象載體帶電的帶電機構(gòu)、以及用于利用顯影劑將上述潛象載體上形成的靜電潛象顯影而形成顯影劑圖像的顯影裝置,上述顯影裝置和潛象載體形成一體化,形成對于圖像形成裝置本體可以任意安裝拆卸的結(jié)構(gòu),上述顯影劑至少具有調(diào)色劑粒子和導(dǎo)電性微粒子,所述的調(diào)色劑粒子含有粘結(jié)樹脂和著色劑,該調(diào)色劑粒子按下列公式求出的球形度a小于0.970,上述顯影裝置至少具有用于容納顯影劑的顯影容器、用于載持容納在該顯影容器中的顯影劑并將其運送到顯影區(qū)域的顯影劑載體、以及用于限制顯影劑載體上載持的顯影劑層厚的顯影劑層厚限制部件,該顯影劑載體至少具有基體和在該基體上形成的樹脂被覆層,該樹脂被覆層至少含有被覆層用粘結(jié)樹脂和正帶電性物質(zhì)。 式中,L0表示具有與粒子象相同投影面積的圓的周長,L表示粒子的投影象的周長。
另外,本發(fā)明的處理盒的特征在于,上述顯影裝置通過用顯影劑將在潛象載體上形成的靜電潛象顯影作為顯影劑圖像可視化的同時,回收該顯影劑圖像被轉(zhuǎn)印到作為記錄介質(zhì)的轉(zhuǎn)印材料上后殘留在潛象載體上的顯影劑。
上述帶電機構(gòu)優(yōu)選的是通過與上述潛象載體當(dāng)接而在該當(dāng)接部施加電壓、進行潛象載體的帶電的帶電部件。
優(yōu)選的是,至少在帶電機構(gòu)與潛象載體的當(dāng)接部,通過在上述顯影劑具有的導(dǎo)電性微粒子介于之間的狀態(tài)下施加電壓,進行潛象載體的帶電。
在上述處理盒中,可以優(yōu)選使用上述本發(fā)明的顯影裝置。
本發(fā)明的圖像形成方法,至少具有下列工序使?jié)撓筝d體帶電的帶電工序、在該帶電工序中帶電的潛象載體的帶電面上以靜電潛象寫入圖像信息的潛象形成工序、使用具有載持顯影劑并將其運送到與上述潛象載體對向的顯影區(qū)域的顯影劑載體的顯影裝置將上述靜電潛象顯影成為顯影劑圖像而可視化的顯影工序、將上述顯影圖像轉(zhuǎn)印到轉(zhuǎn)印材料上的轉(zhuǎn)印工序、以及利用定影裝置將轉(zhuǎn)印到轉(zhuǎn)印材料上的顯影劑圖像定影的定影工序,反復(fù)進行這些工序而形成圖像,其特征在于,所述的顯影劑至少具有調(diào)色劑粒子和導(dǎo)電性微粒子,所述的調(diào)色劑粒子含有粘結(jié)樹脂和著色劑,該調(diào)色劑粒子按下列公式求出的球形度a小于0.970,上述顯影裝置至少具有用于容納顯影劑的顯影容器、用于載持容納在該顯影容器中的顯影劑并將其運送到顯影區(qū)域的顯影劑載體、以及用于限制顯影劑載體上載持的顯影劑層厚的顯影劑層厚限制部件,該顯影劑載體至少具有基體和在該基體上形成的樹脂被覆層,該樹脂被覆層至少含有被覆層用粘結(jié)樹脂和正帶電性物質(zhì)。 式中,L0表示具有與粒子象相同投影面積的圓的周長,L表示粒子的投影象的周長。
本發(fā)明的圖像形成方法中,其特征在于,所述的顯影工序是在使靜電潛象可視化的同時,回收上述顯影劑象被轉(zhuǎn)印到轉(zhuǎn)印材料上后殘留在潛象載體相的顯影劑。
上述帶電工序優(yōu)選的是將潛象載體與帶電機構(gòu)當(dāng)接,通過在該當(dāng)接部上施加電壓進行潛象載體的帶電。
上述帶電工序優(yōu)選的是在上述顯影劑具有的上述導(dǎo)電性微粒子介于之間的狀態(tài)下,在帶電機構(gòu)與潛象載體的當(dāng)接部施加電壓,進行上述潛象載體的帶電。
另外,在上述圖像形成方法中,可以優(yōu)選使用上述本發(fā)明的顯影裝置。
下面說明本發(fā)明的實施方式。<顯影劑>
作為本發(fā)明中使用的顯影劑,優(yōu)選的是至少具有調(diào)色劑粒子和導(dǎo)電性微粉末的單成分系顯影劑。
本發(fā)明中使用的顯影劑優(yōu)選至少具有調(diào)色劑粒子和導(dǎo)電性微粉末,所述的調(diào)色劑粒子含有粘結(jié)樹脂和著色劑,在大于等于0.60μm、小于159.21μm的粒徑范圍的個數(shù)基準(zhǔn)的粒度分布中,含有粒徑在大于等于1.00μm、小于2.00μm粒徑范圍的粒子為15-60個數(shù)%,并且,含有大于等于3.00μm、小于8.96μm粒徑范圍的粒子15-70個數(shù)%。進一步,作為外添加劑優(yōu)選含有平均一次粒徑為4-80nm的無機微粉末。
通過使用這種顯影劑,可以穩(wěn)定地賦予顯影劑良好的帶電性,即使顯影劑長期反復(fù)使用也不會產(chǎn)生帶電不良,可以得到良好的圖像,并且使具有能大幅度減少廢調(diào)色劑量、有利于低成本、小型化的顯影兼清理工序的圖像形成方法成為可能。
另外,使用這樣的顯影劑,基本上不產(chǎn)生臭氧等放電生成物,可以以簡易的結(jié)構(gòu)良好地進行使用在低外加電壓下能夠得到均一帶電的直接注入帶電機構(gòu)的帶電,使得即使顯影劑長期反復(fù)使用也不會產(chǎn)生帶電不良,可以得到良好的圖像的圖像形成方法成為可能。此外,使用這樣的顯影劑,使得即使大量顯影劑成分附著或混入接觸帶電部件,仍然可以抑制均勻帶電性的低下、可以抑制因圖像載體帶電不良而引起的圖像不良的、采用接觸帶電的圖像形成方法成為可能。
另外,在使用這種顯影劑的顯影兼清理圖像形成方法中,可以得到穩(wěn)定顯示良好摩擦帶電特性的顯影劑,即使顯影劑長期反復(fù)使用,也不會產(chǎn)生轉(zhuǎn)印殘留調(diào)色劑粒子回收不良或者因均勻帶電或潛象形成的阻礙而引起的圖像不良,得到良好的圖像,并且使能大幅度減少廢調(diào)色劑量、有利于低成本和小型化的顯影兼清理圖像形成方法成為可能。
顯影劑具有的導(dǎo)電性微粉末,在圖像載體上形成的靜電潛象被顯影時,與調(diào)色劑粒子一起,有適量從顯影劑載體轉(zhuǎn)移到潛象載體上。通過靜電潛象被顯影在潛象載體上形成的調(diào)色劑圖像,在轉(zhuǎn)印工序中轉(zhuǎn)移到紙等轉(zhuǎn)印材料上。此時,潛象載體上的導(dǎo)電性微粉末有一部分附著在轉(zhuǎn)印材料上,其余的附著、殘留在潛象載體上。在施加與調(diào)色劑粒子的帶電極性相反極性的轉(zhuǎn)印偏壓而進行轉(zhuǎn)印時,調(diào)色劑被吸引而積極地轉(zhuǎn)移到轉(zhuǎn)印材料一側(cè),但由于潛象載體上的導(dǎo)電性微粉末是導(dǎo)電性的,難以轉(zhuǎn)移到轉(zhuǎn)印材料一側(cè)。因此,導(dǎo)電性微粉末的一部分附著在轉(zhuǎn)印材料上,其余部分附著、殘留在潛象載體上。
在不具有象清理工序那樣將潛象載體上附著、殘留的導(dǎo)電性微粉末從潛象載體上除去的工序的圖像形成方法中,轉(zhuǎn)印工序后的潛象載體表面上殘留的調(diào)色劑粒子(以下稱之為“轉(zhuǎn)印殘留調(diào)色劑粒子”)和導(dǎo)電性微粉末,在潛象載體上伴隨著載持圖像的面(以下稱之為“圖像載持面”)的移動而被運送到帶電部。即,在帶電工序中使用接觸帶電部件時,導(dǎo)電性微粉末被運送到潛象載體與接觸帶電部件接觸形成的接觸部,附著、混入接觸帶電部件。因此,潛象載體的接觸帶電是在潛象載體與接觸帶電部件在接觸部上存在導(dǎo)電性微粉末的狀態(tài)下進行的。
在本發(fā)明中,通過將導(dǎo)電性微粉末積極地運送到帶電部,雖然由于轉(zhuǎn)印殘留調(diào)色劑粒子的附著或混入使接觸帶電部件受到污染,但可以維持接觸帶電部件的接觸電阻,因此可以通過接觸帶電部件良好地進行潛象載體的帶電。
但是,在接觸帶電部件的帶電部上不存在足夠量的導(dǎo)電性微粉末時,由于轉(zhuǎn)印殘留調(diào)色劑粒子附著或混入接觸帶電部件容易引起圖像載體的帶電低下,產(chǎn)生圖像污染。
另外,通過將導(dǎo)電性微粉末積極地運送到潛象載體與接觸帶電部件接觸形成的接觸部,可以維持接觸帶電部件與潛象載體的致密的接觸性和接觸電阻,因此可以通過接觸帶電部件良好地進行潛象載體的直接注入帶電。
另外,附著或混入接觸帶電部件上的轉(zhuǎn)印殘留調(diào)色劑粒子,從接觸帶電部件上緩慢地被排出到潛象載體上,隨著圖像載持面的移動到達顯影部,在顯影工序中進行顯影兼清理,即進行轉(zhuǎn)印殘留調(diào)色劑粒子的回收。附著或混入接觸帶電部件上的的導(dǎo)電性微粉末也同樣從接觸帶電部件上緩慢地被排出到圖像載體上,隨著圖像載持面的移動到達顯影部。即,導(dǎo)電性微粉末與轉(zhuǎn)印殘留調(diào)色劑粒子一起存在于潛象載體上,在顯影工序中進行轉(zhuǎn)印殘留調(diào)色劑粒子的回收。在顯影工序中的轉(zhuǎn)印殘留調(diào)色劑粒子的回收是利用顯影偏壓電場的場合下,轉(zhuǎn)印殘留調(diào)色劑粒子是利用顯影偏壓電場進行回收,與此相對潛象載體上的導(dǎo)電性微粉末是導(dǎo)電性的,因而難以回收。因此,導(dǎo)電性微粉末的一部分被回收,其余的附著、殘留在潛象載體上。本發(fā)明人經(jīng)研究發(fā)現(xiàn),象這樣在顯影工序中難以回收的導(dǎo)電性微粉末存在于圖像載體上,具有提高潛象載體上的轉(zhuǎn)印殘留調(diào)色劑粒子的回收性的效果。即,圖像載體上的導(dǎo)電性微粉末起到潛象載體上轉(zhuǎn)印殘留調(diào)色劑粒子的回收助劑的作用,更加確保顯影工序中的轉(zhuǎn)印殘留調(diào)色劑粒子的回收,可以有效地防止因轉(zhuǎn)印殘留調(diào)色劑粒子的回收不良而產(chǎn)生的正象重影和翳影等圖像缺陷。
以往,在顯影劑中外部添加導(dǎo)電性微粉末的目的大多是,通過使導(dǎo)電性微粉末附著在調(diào)色劑粒子表面上來控制調(diào)色劑的摩擦帶電性,從調(diào)色劑粒子上游離或脫離的導(dǎo)電性微粉末,引起顯影劑特性的改變或劣化,因而被看成是一個弊端。與此相對,本發(fā)明的顯影劑在使導(dǎo)電性微粉末積極地從調(diào)色劑粒子表面上游離這一點上與以往所研究的向顯影劑中外部添加導(dǎo)電性微粉末是不同的。通過將導(dǎo)電性微粉末經(jīng)由轉(zhuǎn)印后的潛象載體上運送到圖像載體與接觸帶電部件形成的接觸部的帶電部,通過使之介于其間,積極地提高潛象載體的帶電性,可以穩(wěn)定地實現(xiàn)均一的帶電,防止因潛象載體的低下而引起的圖像不良。另外,由于在顯影工序中潛象載體上存在導(dǎo)電性微粉末,導(dǎo)電性微粉末起到潛象載體上的轉(zhuǎn)印殘留調(diào)色劑粒子的回收助劑的作用,可以進一步確保顯影工序中的轉(zhuǎn)印殘留調(diào)色劑粒子的回收,有效地防止因轉(zhuǎn)印殘留調(diào)色劑粒子回收不良而產(chǎn)生的正象重影和翳影等圖像缺陷。
在本發(fā)明的顯影劑中,附著在調(diào)色劑粒子表面上與調(diào)色劑粒子一起行動的導(dǎo)電性微粉末,對于本發(fā)明顯影劑的效果的潛象載體的帶電性促進和顯影兼清理性能的提高的貢獻并不大,由于調(diào)色劑粒子的顯影性低下、在顯影兼清理工序中的轉(zhuǎn)印殘留調(diào)色劑粒子回收性低下以及轉(zhuǎn)印性的低下,轉(zhuǎn)印殘留調(diào)色劑粒子量增加,有時會產(chǎn)生阻礙均勻帶電等弊端。
本發(fā)明的顯影劑中含有的導(dǎo)電性微粉末,經(jīng)過反復(fù)的圖像形成,經(jīng)帶電工序和顯影工序而轉(zhuǎn)移到圖像載持面上,再伴隨圖像載持面的移動,經(jīng)過轉(zhuǎn)印工序,被運送到帶電部,從而可以逐次不斷地將導(dǎo)電性微粉末供給帶電部。因此,即使帶電部上導(dǎo)電性微粉末脫落而減少或?qū)щ娦晕⒎勰┑木鶆驇щ娦源龠M能力降低,由于連續(xù)不斷地向帶電部供給導(dǎo)電性微粉末,因而即使裝置長期反復(fù)地使用,也可以防止圖像載體的帶電性降低,穩(wěn)定地維持良好的均勻帶電。
根據(jù)本發(fā)明人關(guān)于顯影劑中添加的導(dǎo)電性微粉末粒徑對潛象載體帶電促進效果和顯影兼清理性的影響的研究,導(dǎo)電性微粉末中粒徑非常小的粒子(例如0.1μm左右以下的),容易牢固地附著在調(diào)色劑粒子表面上,在顯影工序中不能充分地將導(dǎo)電性微粉末供給潛象載體上的非圖像部,在轉(zhuǎn)印工序中導(dǎo)電性微粉末也不會從調(diào)色劑粒子表面游離。為此,不能積極地使轉(zhuǎn)印后的潛象載體上殘留導(dǎo)電性微粉末,不能積極地向帶電部供給導(dǎo)電性微粉末。因此,不能得到提高潛象載體帶電性的效果,在轉(zhuǎn)印殘留調(diào)色劑粒子附著或混入接觸帶電部件上的場合,由于潛象載體的帶電性低下而產(chǎn)生圖像不良。
在顯影兼清理工序中,由于不能向潛象載體上供給導(dǎo)電性微粉末,另外,即使能向潛象載體上供給,由于導(dǎo)電性微粉末的粒徑過小,得不到提高轉(zhuǎn)印殘留調(diào)色劑粒子的回收性的效果,不能有效防止因轉(zhuǎn)印殘留調(diào)色劑粒子的回收不良而引起的正象重影和翳影等圖像缺陷。
另外,導(dǎo)電性微粉末中粒徑過大的粒子(例如4μm左右以上的),即使被供給到帶電部,由于粒徑大,導(dǎo)電性微粉末容易從帶電部件上脫落,難以穩(wěn)定、持續(xù)地使帶電部上存在足夠粒子數(shù)的導(dǎo)電性微粉末,不能促進均一的潛象載體的帶電性。此外,由于每單位重量的導(dǎo)電性微粉末的粒子數(shù)減少,為了使帶電部上存在能充分獲得潛象載體的均一帶電促進效果的粒子數(shù)的導(dǎo)電性微粉末(由于通過增加帶電部的潛象載體與導(dǎo)電性微粉末的接觸點數(shù),可促進潛象載體的均勻帶電性的效果提高,所以,要求帶電部上存在的導(dǎo)電性微粉末的粒子數(shù)多),不得不增大導(dǎo)電性微粉末相對于顯影劑的添加量。但是,導(dǎo)電性微粉末的添加量過多時,會使顯影劑整體的摩擦帶電能和顯影性降低,導(dǎo)致圖像濃度低下或調(diào)色劑飛散。另外,由于導(dǎo)電性微粉末的粒徑大,不能充分獲得顯影工序中的轉(zhuǎn)印殘留調(diào)色劑粒子的回收助劑的效果。如果為了提高轉(zhuǎn)印殘留調(diào)色劑粒子的回收,當(dāng)使導(dǎo)電性微粉末在圖像載體上的存在量過大時,由于粒徑大,有時對潛象形成工序產(chǎn)生不利影響,例如由于遮蔽圖像曝光而產(chǎn)生圖像缺陷。
本發(fā)明人由導(dǎo)電性微粉末的粒徑出發(fā),進而對與實際的顯影劑的行為直接有關(guān)的、含有外部添加劑的顯影劑的粒度分布進行了深入的研究,從而完成了本發(fā)明。
即,采用下述顯影劑的組成,可以有效防止因接觸帶電引起的潛象載體的帶電不良,提高直接注入帶電機構(gòu)的潛象載體的均勻帶電性,所述顯影劑的組成為至少具有含有粘結(jié)樹脂和著色劑的調(diào)色劑粒子、一次粒子的數(shù)均粒徑4-80nm的無機微粉末、以及導(dǎo)電性微粉末,在大于等于0.60μm、小于159.21μm粒徑范圍的個數(shù)基準(zhǔn)的粒度分布中,含有大于等于1.00μm、小于2.00μm的粒徑范圍的粒子15-60個數(shù)%,并且含有大于等于3.00μm、小于8.96μm粒徑范圍的粒子15-70個數(shù)%。另外,可以提高顯影兼清理時的轉(zhuǎn)印殘留調(diào)色劑粒子的回收,有效地防止因轉(zhuǎn)印殘留調(diào)色劑粒子的回收不良而引起的正象重影和翳影等圖像出現(xiàn)。
更詳細地說,本發(fā)明的顯影劑具有的一次粒子的數(shù)均粒徑為4-80nm的無機微粉末,通過附著在調(diào)色劑粒子表面上與調(diào)色劑粒子一起行動,改善了顯影劑的流動性,使調(diào)色劑粒子的摩擦帶電特性均一化,因此,可以提高調(diào)色劑粒子的轉(zhuǎn)印性,減少轉(zhuǎn)印殘留調(diào)色劑粒子混入接觸帶電部件的量,防止?jié)撓筝d體的帶電性低下,減小顯影工序中的轉(zhuǎn)印殘留調(diào)色劑粒子的回收負荷。
該無機微粉末,附著在調(diào)色劑粒子表面上與調(diào)色劑粒子一起行動,并且一次粒子的數(shù)均粒徑較小,只有4-80nm,在附著在調(diào)色劑上的狀態(tài)下即使是凝集體粒徑也在0.1μm或以下,對于顯影劑的大于等于0.60μm、小于159.21μm粒徑范圍的個數(shù)基準(zhǔn)的粒度分布基本上沒有影響。
與此相對,本發(fā)明的顯影劑具有的導(dǎo)電性微粉末,對于在顯影劑的大于等于0.60μm、小于159.21μm粒徑范圍的個數(shù)基準(zhǔn)的粒度分布中,含有粒徑大于等于1.00μm、小于2.00μm的粒子15-60個數(shù)%有所貢獻。更具體地說,將本發(fā)明的顯影劑具有的導(dǎo)電性微粉末限定為至少具有大于等于1.00μm、小于2.00μm粒徑范圍的粒子,按照大于等于1.00μm、小于2.00μm粒徑范圍的粒子在顯影劑中有含量為上述范圍那樣使顯影劑中含有該導(dǎo)電性微粉末,可以得到上述本發(fā)明的效果。本發(fā)明人經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)通過使顯影劑中存在大于等于1.00μm、小于2.00μm粒徑范圍的導(dǎo)電性微粉末,可以有效地防止接觸帶電時因轉(zhuǎn)印殘留調(diào)色劑粒子附著或混入接觸帶電部件上而引起的圖像載體的帶電不良,提高直接注入帶電的潛象載體的均勻帶電性,有效地防止在采用顯影兼清理的圖像形成方法中的帶電不良和轉(zhuǎn)印殘留調(diào)色劑粒子的回收不良。另外,導(dǎo)電性微粉末作為顯影工序中的轉(zhuǎn)印殘留調(diào)色劑粒子的回收助劑的效果與導(dǎo)電性微粉末的粒徑有很大關(guān)系,以作為轉(zhuǎn)印殘留調(diào)色劑粒子的回收助劑最適宜的導(dǎo)電性微粉末的粒徑范圍存在時,特別是具有大于等于1.00μm、小于2.00μm粒徑范圍的粒徑的導(dǎo)電性微粉末的含量(個數(shù)%)與作為轉(zhuǎn)印殘留調(diào)色劑粒子的回收助劑的效果有很大關(guān)系。
大于等于1.00μm、小于2.00μm粒徑范圍的導(dǎo)電性微粉末的粒子,不容易牢固地附著在調(diào)色劑粒子表面上,在顯影工序中被充分供給到圖像載體上的非圖像部,在轉(zhuǎn)印工序中積極地從調(diào)色劑粒子表面游離,經(jīng)過轉(zhuǎn)印后的潛象載體面效率良好地被供給帶電部。另外,由于上述導(dǎo)電性微粉末在帶電部均一地分散存在,潛象載體的帶電促進效果高,穩(wěn)定地保持在帶電部上,因而即使圖像形成裝置長期反復(fù)使用,也可以防止?jié)撓筝d體的帶電性低下,穩(wěn)定地維持良好的均勻帶電。此外,即使象帶電工序中使用接觸帶電部件的顯影兼清理圖像形成方法那樣,不能避免由于轉(zhuǎn)印殘留調(diào)色劑粒子引起的帶電部件的污染的場合,也可以防止?jié)撓筝d體的帶電性低下。再有,由于導(dǎo)電性微粉末的粒子被有效地供給轉(zhuǎn)印后的潛象載持面,作為轉(zhuǎn)印殘留調(diào)色劑粒子的回收助劑發(fā)揮特別良好的效果,可以提高顯影兼清理工序中的轉(zhuǎn)印殘留調(diào)色劑粒子的回收性。
如上所述,本發(fā)明顯影劑的特征是,在大于等于0.60μm、小于159.21μm粒徑范圍的個數(shù)基準(zhǔn)的粒度分布中的大于等于1.00μm、小于2.00μm的粒徑范圍的粒子含量是15-60個數(shù)%。通過將上述粒徑范圍內(nèi)的大于等于1.00μm、小于2.00μm粒徑范圍的粒子的含量限定在上述范圍,可以提高帶電工序中的圖像載體的均勻帶電性。另外,由于在帶電部穩(wěn)定地存在適量的導(dǎo)電性微粉末,在后續(xù)的曝光工序中,可以防止因?qū)щ娦晕⒎勰┰趫D像載體上過剩存在而引起的曝光不良。在顯影劑中的大于等于1.00μm、小于2.00μm粒徑范圍的粒子含量與上述范圍相比過少時,不能充分提高由接觸帶電產(chǎn)生的圖像載體的均勻帶電性,有效防止顯影兼清理中的轉(zhuǎn)印殘留調(diào)色劑粒子的回收不良的效果不充分。另外,顯影劑中的大于等于1.00μm、小于2.00μm粒徑范圍的粒子的含量與上述范圍相比過多時,由于過剩的導(dǎo)電性微粉末被供給帶電部,不能保持在帶電部上的導(dǎo)電性微粉末被排出到圖像載體上,遮敝了曝光光線,由于曝光不良而產(chǎn)生圖像缺陷,或者飛散而導(dǎo)致機內(nèi)污染等弊端。
本發(fā)明的顯影劑的大于等于0.60μm、小于159.21μm粒徑范圍的個數(shù)基準(zhǔn)的粒度分布中的粒徑在大于等于1.00μm、小于2.00μm的粒子的含量更優(yōu)選的是20-50個數(shù)%,最好是20-45個數(shù)%。將上述粒子含量限定在這一范圍,可以進一步提高由接觸帶電而產(chǎn)生的顯影載體的均勻帶電性,并且進一步提高有效地防止在使用顯影兼清理的圖像形成方法中的轉(zhuǎn)印殘留調(diào)色劑粒子的回收不良的效果。此外,可以防止向帶電部供給過剩的導(dǎo)電性微粉末,可靠地抑制由于不能保持在帶電部上的導(dǎo)電性微粉末大量排出到潛象載體上而引起的曝光不良造成圖像缺陷。
如上所述,為了使本發(fā)明的顯影劑在大于等于0.60μm、小于159.21μm粒徑范圍的個數(shù)基準(zhǔn)的粒度分布中含有大于等于1.00μm、小于2.00μm的粒子為15-60個數(shù)%,只要按照顯影劑中的大于等于1.00μm、小于2.00μm粒徑范圍的粒子的含量在上述范圍那樣使顯影劑中含有該導(dǎo)電性微粉末即可。但是,顯影劑中的在大于等于0.60μm、小于159.21μm粒徑范圍的個數(shù)基準(zhǔn)的粒度分布中的大于等于1.00μm、小于2.00μm的粒徑范圍粒子不僅僅限于上述導(dǎo)電性微粉末,也可包括調(diào)色劑粒子和添加到顯影劑中的其它粒子。
本發(fā)明的顯影劑中含有的含有粘結(jié)樹脂和著色劑的調(diào)色劑粒子,可以采用公知的制造方法獲得,取決于調(diào)色劑制造方法和制造條件(例如調(diào)色劑的均勻粒徑和采用粉碎法制造時的粉碎條件),生成的大于等于1.00μm、小于2.00μm粒徑范圍的調(diào)色劑粒子的量是不一樣的。但是,在顯影劑的大于等于0.60μm、小于159.21μm粒徑范圍的個數(shù)基準(zhǔn)的粒度分布中,起因于調(diào)色劑粒子的大于等于1.00μm、小于2.00μm粒徑范圍的粒子的含量超過10個數(shù)%時,大于等于1.00μm、小于2.00μm粒徑范圍的調(diào)色劑粒子具有的摩擦帶電性與平均粒徑附近的粒徑的調(diào)色劑粒子具有的摩擦帶電性差別很大,因此有摩擦分布變寬,顯影性降低的傾向。即,在顯影劑的大于等于0.60μm、小于159.21μm粒徑范圍的個數(shù)基準(zhǔn)的粒度分布中,最好是含有起因于導(dǎo)電性微粉末的大于等于1.00μm、小于2.00μm的粒子5-60個數(shù)%。
另外,本發(fā)明顯影劑的特征是,在大于等于0.60μm、小于159.21μm粒徑范圍的個數(shù)基準(zhǔn)的粒度分布中,含有大于等于3.00μm、小于8.96μm粒徑范圍的粒子15-70個數(shù)%。
在本發(fā)明的顯影劑中,為了將潛象載體上形成的靜電潛象顯影,形成調(diào)色劑圖像,將該調(diào)色劑圖像轉(zhuǎn)印到轉(zhuǎn)印材料上在轉(zhuǎn)印材料上形成調(diào)色劑圖像,大于等于3.00μm、小于8.96μm粒徑范圍的粒子必須有一定的量,另外,可以使大于等于3.00μm、小于8.96μm粒徑范圍的粒子具有適合于在潛象載體上形成的靜電潛象上靜電附著、將靜電潛象忠實地顯影成為調(diào)色劑像的摩擦帶電特性。
3.00μm以下粒徑的粒子,保持過剩帶電或者使摩擦帶電電荷過度衰減,難以具有穩(wěn)定的摩擦帶電特性。因此,在顯影載體上沒有靜電潛象的部分(圖像的白色部)上的附著量容易過多,難以將靜電潛象忠實地顯影成為調(diào)色劑像。另外,3.00μm以下粒徑的粒子,對于表面有凹凸的轉(zhuǎn)印材料(例如表面上有纖維引起的凹凸的紙)難以維持良好的轉(zhuǎn)印性,因而轉(zhuǎn)印殘留調(diào)色劑粒子增大。因此,轉(zhuǎn)印殘留調(diào)色劑粒子以大量附著在潛象載體上的狀態(tài)被供給帶電工序,大量的轉(zhuǎn)印殘留調(diào)色劑粒子附著或混入接觸帶電部件上,因而潛象載體的帶電受到阻礙,有損害接觸帶電部件通過導(dǎo)電性微粉末與潛象載體致密接觸而提高潛象載體的帶電性的本發(fā)明效果的傾向。另外,轉(zhuǎn)印殘留調(diào)色劑粒子過小時,在顯影工序中作用于轉(zhuǎn)印殘留調(diào)色劑粒子的機械回收力、靜電回收力、或者磁性調(diào)色劑場合的磁回收力減小,相對地轉(zhuǎn)印殘留調(diào)色劑粒子與潛象載體的附著力增大,顯影工序中的轉(zhuǎn)印殘留調(diào)色劑粒子的回收性降低,由于轉(zhuǎn)印殘留調(diào)色劑粒子的回收不良容易產(chǎn)生正象重影或翳影等圖像缺陷。
另外,8.96μm以上粒徑的粒子難以具有對于將靜電潛象忠實地顯影成為調(diào)色劑像來說足夠高的摩擦帶電性。一般地說,顯影劑的粒徑越大,所得到的調(diào)色劑圖像的解象性越低,按照大于等于1.00μm、小于2.00μm粒徑范圍的粒子在顯影劑中的含量在規(guī)定范圍那樣含有導(dǎo)電性微粉末的本發(fā)明顯影劑,由于顯影劑中含有許多導(dǎo)電性微粉末,特別是粒徑大的調(diào)色劑粒子的摩擦帶電量容易降低,對于8.96μm以上粒徑的粒子來說,難以使之具有對于將靜電潛象忠實地顯影成為調(diào)色劑像足夠高的摩擦帶電特性,獲得具有良好解象性的調(diào)色劑圖像更加困難。
因此,在大于等于0.60μm、小于159.21μm粒徑范圍的個數(shù)基準(zhǔn)的粒度分布中,將大于等于3.00μm、小于8.96μm粒徑范圍的粒子的含量限定在上述范圍,可以確保具有適合于將靜電潛象忠實地顯影成為調(diào)色劑圖像的摩擦帶電特性的調(diào)色劑粒子,使用按照大于等于1.00μm、小于2.00μm粒徑范圍的粒子在顯影劑中的含量為規(guī)定范圍那樣含有導(dǎo)電性微粉末的本發(fā)明的顯影劑,可以以高的圖像濃度獲得解象性良好的圖像。
在本發(fā)明中,顯影劑中的大于等于3.00μm、小于8.96μm粒徑范圍的粒子含量與上述范圍相比過少時,難以確保具有適合于將靜電潛象忠實地顯影成為調(diào)色劑圖像的摩擦帶電特性的調(diào)色劑粒子。因此,所得到的圖像翳影較多,圖像濃度低或者解象性低。
另外,顯影劑中的大于等于3.00μm、小于8.96μm粒徑范圍的粒子含量與上述范圍相比過多時,難以將上述大于等于1.00μm、小于2.00μm粒徑范圍的粒子在顯影劑中的含量限定在本發(fā)明規(guī)定的范圍內(nèi)。即使大于等于1.00μm、小于2.00μm粒徑范圍的粒子在顯影劑中的含量處于本發(fā)明規(guī)定的范圍內(nèi),相對于大于等于3.00μm、小于8.96μm粒徑范圍的粒子的含量,大于等于1.00μm、小于2.00μm粒徑范圍的粒子相對不足。因此,不能充分提高由接觸帶電產(chǎn)生的圖像載體的均勻帶電性,也不能充分得到有效防止顯影兼清理中的轉(zhuǎn)印殘留調(diào)色劑粒子的回收不良的效果。
本發(fā)明的顯影劑中的在大于等于0.60μm、小于159.21μm粒徑范圍的個數(shù)基準(zhǔn)的粒度分布中的粒徑大于等于3.00μm、小于8.96μm粒徑范圍的粒子的含量,更優(yōu)選的是20-65個數(shù)%,最好是25-60個數(shù)%。將上述粒子含量限定在這一范圍,可以進一步提高接觸帶電產(chǎn)生的圖像載體的均勻帶電性,進一步提高有效防止在采用顯影兼清理的圖像形成方法中的轉(zhuǎn)印殘留調(diào)色劑粒子的回收不良的效果,并且可以在高的圖像濃度下得到翳影少、解象性優(yōu)良的圖像。
如上所述,為了確保具有適合于將靜電潛象忠實地顯影成為調(diào)色劑像的摩擦帶電特性的粒子,在高圖像濃度下得到翳影少、解象性優(yōu)良的圖像,本發(fā)明的顯影劑在大于等于0.60μm、小于159.21μm粒徑范圍的個數(shù)基準(zhǔn)的粒度分布中含有大于等于3.00μm、小于8.96μm粒徑范圍的粒子15-70個數(shù)%。因此,大于等于3.00μm、小于8.96μm粒徑范圍的粒子在顯影劑中的含量希望是起因于調(diào)色劑粒子。但是,在顯影劑中的大于等于0.60μm、小于159.21μm粒徑范圍的個數(shù)基準(zhǔn)的粒度分布中,大于等于3.00μm、小于8.96μm粒徑范圍的粒子不僅僅限于調(diào)色劑粒子,也可包括導(dǎo)電性微粉末和顯影劑中添加的其它粒子。
本發(fā)明的顯影劑優(yōu)選含有,在大于等于0.60μm、小于159.21μm粒徑范圍的個數(shù)基準(zhǔn)的粒度分布中,8.96μm以上粒徑的粒子為0-20個數(shù)%。
如上所述,按照大于等于1.00μm、小于2.00μm粒徑范圍的粒子在顯影劑中的含量達到本發(fā)明規(guī)定的范圍那樣含有導(dǎo)電性微粉末的本發(fā)明的顯影劑,由于顯影劑中含有許多導(dǎo)電性微粉末的粒子,難以使8.96μm以上粒徑的粒子具有對于將靜電潛象忠實地顯影成為調(diào)色劑像足夠高的摩擦帶電特性。上述粒徑范圍中的8.96μm以上的粒子在顯影劑中的含量,與上述范圍相比過多時,作為顯影劑整體難以具有對于將靜電潛象忠實地顯影成為調(diào)色劑圖像足夠高的摩擦帶電特性,所得到的圖像的解象性容易比較低。
另外,粒徑8.96μm以上的調(diào)色劑粒子,在調(diào)色劑粒子表面上的局部容易保持高的摩擦帶電電荷,在這樣的部位附著導(dǎo)電性微粉末時,導(dǎo)電性微粉末不從調(diào)色劑粒子游離,與調(diào)色劑粒子一起行動,供給轉(zhuǎn)印后的潛象載體上的導(dǎo)電性微粉末容易減少。
由此,有時不能充分得到在帶電部上存在導(dǎo)電性微粉末而產(chǎn)生的潛象載體的帶電促進效果。另外,供給到轉(zhuǎn)印后的潛象載體上的導(dǎo)電性微粉末容易減少,有時不能得到提高轉(zhuǎn)印殘留調(diào)色劑粒子回收性的效果。
此外,粒徑大的調(diào)色劑粒子,如果作為轉(zhuǎn)印殘留調(diào)色劑粒子被運送到帶電部,會損害接觸帶電部件與潛象載體的接觸性,引起潛象載體帶電不良。即,有時不能得到接觸帶電部件通過導(dǎo)電性微粉末與潛象載體致密接觸而提高潛象載體的均勻帶電性的本發(fā)明效果。另外,要想在顯影工序中回收粒徑大的轉(zhuǎn)印殘留調(diào)色劑粒子的場合,有時不能回收粒徑大的轉(zhuǎn)印殘留調(diào)色劑粒子,產(chǎn)生圖像缺陷,或者在潛象形成工序中遮住曝光,導(dǎo)致圖像缺陷。
因此,本發(fā)明的顯影劑在大于等于0.60μm、小于159.21μm粒徑范圍的個數(shù)基準(zhǔn)的粒度分布中8.96μm以上粒徑的粒子在顯影劑中為0-10個數(shù)%更好,最好是0-7個數(shù)%。上述粒子含量限定在這一范圍,可以在更高圖像濃度下獲得翳影少、解象性優(yōu)良的圖像。另外,通過導(dǎo)電性微粉末使接觸帶電部件與潛象載體具有致密的接觸性,可以更好地提高潛象載體的均勻帶電性,進一步抑制顯影時的轉(zhuǎn)印殘留調(diào)色劑粒子回收不良和潛象形成工序中因曝光遮光而產(chǎn)生的圖像缺陷。
另外,設(shè)本發(fā)明的顯影劑在大于等于0.60μm、小于159.21μm粒徑范圍的個數(shù)基準(zhǔn)的粒度分布中的大于等于1.00μm、小于2.00μm粒徑范圍的粒子的含量為A個數(shù)%,大于等于2.00μm、小于3.00μm粒徑范圍的粒子的含量為B個數(shù)%時,優(yōu)選滿足A>B的關(guān)系,最好滿足A>2B的關(guān)系。
即,大于等于2.00μm、小于3.00μm粒徑范圍的粒子的含量B個數(shù)%最好是比大于等于1.00μm、小于2.00μm粒徑范圍的粒子含量A個數(shù)%少。本發(fā)明顯影劑的大于等于0.60μm、小于159.21μm粒徑范圍的個數(shù)基準(zhǔn)的粒度分布滿足上述關(guān)系時,在帶電部中可以均勻地分散、存在導(dǎo)電性微粉末,得到良好的均勻帶電性。
上述A和B不滿足A>B的關(guān)系時,帶電部上存在的導(dǎo)電性微粉末的均一分散性低下,或者導(dǎo)電性微粉末在接觸帶電部件上的保持性差,潛象載體的帶電均一化效果容易降低。另外,導(dǎo)電性微粉末向帶電部的供給性惡化,長期反復(fù)使用后,潛象載體的帶電促進效果降低,潛象載體的帶電容易變得不穩(wěn)定。此外,上述A>B的關(guān)系不成立時,由于使轉(zhuǎn)印性較低的大于等于2.00μm、小于3.00μm粒徑范圍的調(diào)色劑粒子更多地被供給、保持到帶電部上,使得導(dǎo)電性微粉末在帶電部上的保持性相對低下,圖像形成裝置經(jīng)長期反復(fù)使用后容易阻礙潛象載體的均勻帶電性,轉(zhuǎn)印殘留調(diào)色劑粒子中的調(diào)色劑粒子的微粒子增加,轉(zhuǎn)印殘留調(diào)色劑粒子的回收性降低,容易產(chǎn)生正象重影和翳影。
即,大于等于2.00μm、小于3.00μm粒徑范圍的粒子中的導(dǎo)電性微粉末,與具有大于等于1.00μm、小于2.00μm粒徑范圍的粒徑的導(dǎo)電性微粉末相比,由于帶電部上存在導(dǎo)電性微粉末而得到的帶電促進效果大幅度降低,轉(zhuǎn)印殘留調(diào)色劑粒子在顯影時的回收性提高效果惡化。大于等于2.00μm、小于3.00μm粒徑范圍的粒子中的調(diào)色劑粒子,由于摩擦帶電性不穩(wěn)定,容易產(chǎn)生翳影,轉(zhuǎn)印性也低。因此,更多的轉(zhuǎn)印殘留調(diào)色劑粒子被供給帶電部,容易阻礙潛象載體的均勻帶電。另外,由于轉(zhuǎn)印殘留調(diào)色劑粒子增加以及轉(zhuǎn)印殘留調(diào)色劑的摩擦帶電性不穩(wěn)定,顯影中的轉(zhuǎn)印殘留調(diào)色劑粒子的回收性容易降低。因此,大于等于2.00μm、小于3.00μm粒徑范圍的粒子的含量少一些為好。即,在顯影劑的粒度分布總體中的、具有大于等于2.00μm、小于3.00μm粒徑范圍的粒徑的粒子的含有比率少一些為好。
根據(jù)這些觀點,大于等于1.00μm、小于2.00μm粒徑范圍的粒子的含量A個數(shù)%比大于等于2.00μm、小于3.00μm粒徑范圍的粒子的含量B個數(shù)%多一些為好,最好是大于等于1.00μm、小于2.00μm粒徑范圍的粒子的含量A個數(shù)%比大于等于2.00μm、小于3.00μm粒徑范圍的粒子的含量B個數(shù)%的2倍還要大。
另外,設(shè)大于等于3.00μm、小于8.96μm粒徑范圍的粒子的含量為C個數(shù)%,優(yōu)選的是,C個數(shù)%比大于等于2.00μm、小于3.00μm粒徑范圍的粒子的含量B個數(shù)%的2倍還要大,最好是比其3倍還要大。
在大于等于0.60μm、小于159.21μm粒徑范圍的個數(shù)基準(zhǔn)的粒度分布中,大于等于2.00μm、小于3.00μm粒徑范圍的粒子的含量B個數(shù)%優(yōu)選為20個數(shù)%以下,更優(yōu)選為10個數(shù)%以下,最好是5個數(shù)%以下。
另外,本發(fā)明的顯影劑,在大于等于0.60μm、小于159.21μm粒徑范圍的個數(shù)基準(zhǔn)的粒度分布中,大于等于3.00μm、小于15.04μm粒徑范圍的由下列公式表示的個數(shù)分布的變動系數(shù)Kn優(yōu)選為5-40。
個數(shù)基準(zhǔn)的粒度分布的變動系數(shù)Kn=(Sn/D1)×100式中,Sn表示大于等于3.00μm、小于15.04μm粒徑范圍的個數(shù)分布的標(biāo)準(zhǔn)偏差,D1表示大于等于3.00μm、小于15.04μm粒徑范圍的個數(shù)基準(zhǔn)的平均當(dāng)量圓直徑(μm)。
通過將上述變動系數(shù)Kn限定為5-40,可以得到調(diào)色劑粒子與導(dǎo)電性微粉末的均一的混合性,通過將導(dǎo)電性微粉末更均一地供給到潛象載體上,可以進一步提高潛象載體的帶電均一化效果。另外,調(diào)色劑粒子的帶電量分布更陡峭,產(chǎn)生翳影的調(diào)色劑粒子和轉(zhuǎn)印殘留調(diào)色劑粒子減少,可以更穩(wěn)定地抑制潛象載體的帶電阻礙。另外,可以更穩(wěn)定地進行顯影工序中的轉(zhuǎn)印殘留調(diào)色劑粒子的回收,因而可以更加抑制因回收不良而引起的圖像缺陷。為了使調(diào)色劑粒子的帶電量分布更加陡峭,上述變動系數(shù)Kn更優(yōu)選的是5-30。
另外,本發(fā)明的顯影劑優(yōu)選根據(jù)大于等于0.60μm、小于159.21μm粒徑范圍的體積基準(zhǔn)的粒度分布求出的顯影劑的重量平均粒徑(D4)是4-10μm,在大于等于3.00μm、小于15.04μm粒徑范圍中,由下式表示的體積基準(zhǔn)的粒度分布的變動系數(shù)Kv是10-30。
體積基準(zhǔn)的粒度分布的變動系數(shù)Kv=(Sv/D4)×100式中,Sv表示大于等于3.00μm、小于15.04μm粒徑范圍的體積分布的標(biāo)準(zhǔn)偏差,D4表示大于等于3.00μm、小于15.04μm粒徑范圍的體積基準(zhǔn)的體積平均粒徑(μm)。
由于上述體積基準(zhǔn)的粒度分布的變動系數(shù)Kv是10-30,在顯影劑的大于等于3.00μm、小于15.04μm粒徑范圍的粒子的帶電量分布變得陡峭,引起翳影的調(diào)色劑粒子和轉(zhuǎn)印殘留調(diào)色劑粒子減少,可以更穩(wěn)定地抑制圖像載體的帶電阻礙。另外,由于可以提高在顯影兼清理工序中的轉(zhuǎn)印殘留調(diào)色劑粒子的回收性,可以有效地防止因回收不良而引起的圖像缺陷。因此,上述變動系數(shù)Kv更優(yōu)選的是10-25。
上述變動系數(shù)Kn或Kv與上述范圍相比過小時,調(diào)色劑粒子的制造有困難,上述變動系數(shù)Kn或Kv與上述范圍相比過大時,難以獲得調(diào)色劑粒子與無機微粉末和導(dǎo)電性微粉末的均一的混合性,不容易獲得圖像載體的穩(wěn)定的帶電促進效果。另外,顯影劑總體的帶電量分布變寬,圖像濃度低下,由于翳影增大而引起畫質(zhì)低下。此外,轉(zhuǎn)印殘留調(diào)色劑粒子量增大,阻礙帶電性,在顯影兼清理工序中的轉(zhuǎn)印殘留調(diào)色劑粒子的回收率降低。
通過將上述變動系數(shù)Kv限定為15-30,可以使顯影劑的大于等于3.00μm、小于15.04μm粒徑范圍的粒子的帶電量分布變得陡峭,引起翳影的調(diào)色劑粒子和轉(zhuǎn)印殘留調(diào)色劑粒子減少,可以更穩(wěn)定地抑制圖像載體的帶電阻礙。另外,由于可以提高在顯影兼清理工序中的轉(zhuǎn)印殘留調(diào)色劑粒子的回收性,可以有效地防止因調(diào)色劑粒子回收不良而引起的圖像缺陷。上述變動系數(shù)Kv更優(yōu)選的是15-25。
本發(fā)明的顯影劑,按下式求出的調(diào)色劑的平均球形度在0.970以下為宜。平均球形度在0.970或以上時,外添加劑難以保持在調(diào)色劑表面上,結(jié)果容易使帶電變得不均一,產(chǎn)生翳影。另外,在長期使用中由于顯影劑攪拌或升溫等引起外添加劑的埋置,調(diào)色劑表面的劣化顯著,耐久性等產(chǎn)生問題。
球形度a=L0/L式中,L0表示具有與粒子的投影象相同面積的圓的周長,L表示粒子的投影象的周長。
本發(fā)明的顯影劑優(yōu)選,在大于等于3.00μm、小于15.04μm粒徑范圍內(nèi),由下式求出的球形度分布的標(biāo)準(zhǔn)偏差SD是0.045或以下。
標(biāo)準(zhǔn)偏差SD={∑(ai-am)2/n}1/2式中,ai表示大于等于3.00μm、小于15.04μm粒徑范圍的各粒子的球形度,am表示大于等于3.00μm、小于15.04μm的粒子和平均球形度,n表示粒徑在大于等于3.00μm、小于15.04μm的粒子總數(shù)。
顯影劑的上述球形度分布的標(biāo)準(zhǔn)偏差SD是0.045或以下時,導(dǎo)電性微粉末由調(diào)色劑粒子上的游離性穩(wěn)定,向圖像載體上供給導(dǎo)電性微粉末更加穩(wěn)定,因而可以更穩(wěn)定地抑制圖像載體的帶電阻礙,在進行顯影和清理的工序(即顯影兼清理工序)中的調(diào)色劑粒子的回收性更穩(wěn)定。
在本發(fā)明中,顯影劑的粒徑、粒度分布和球形度分布,是將采用流動式粒子象分析裝置FPIA-1000(東亞醫(yī)用電子公司制造)測定的當(dāng)量圓直徑定義為“粒徑”,使用粒徑大于等于0.60μm、小于159.21μm的個數(shù)基準(zhǔn)的粒度分布和球形度分布求出的數(shù)值。
采用流動式粒子相分析裝置的測定按以下方法進行。通過過濾器除去微細的灰塵,在103cm3中滴加數(shù)滴在測定范圍(例如當(dāng)量圓直徑大于等于0.60μm、小于159.21μm)的粒子數(shù)為20個以下的在10ml水中稀釋的表面活性劑(最好是用除去微細灰塵的水將烷基苯磺酸鹽稀釋10倍左右)。向其中添加適量(例如0.5-20mg)的測定試料,用超聲波均化器(輸出功率50W、直徑6mm、階躍式放電管)進行3分鐘分散處理,將測定試料的粒子濃度調(diào)整為7000-10000個/10-3cm3(以測定當(dāng)量圓直徑范圍的粒子為對象),使用所得到的試料分散液,測定具有大于等于0.60μm、小于159.21μm的當(dāng)量圓直徑的粒子的粒度分布和球形度分布。
測定的大致程序在東亞醫(yī)用電子(株)發(fā)行的FPIA-1000產(chǎn)品目錄(1995年6月版)、測定裝置的操作手冊和特開平8-136439中有記載,具體說明如下。
使試料分散液通過扁平的透明流槽(厚約200μm)的流路(沿流動方向增寬)。相對于流槽在其相反的兩側(cè)安裝閃光燈和CCD攝像機,形成相對于流槽厚度交叉通過的光路。在試料分散液流動過程中,閃光燈以1/30秒的間隔照射光,以得到流過流槽的粒子的圖像。結(jié)果,各個粒子被攝影形成與流槽平行的具有一定范圍的二維圖像。根據(jù)各個粒子的二維圖像的面積,計算出具有與該二維圖像的面積相同面積的圓的直徑作為當(dāng)量圓直徑。
另外,根據(jù)各粒子的二維圖像求出各粒子的周長,再計算出與具有與該二維圖像的面積相同的面積的圓的周長之比,求出球形度分布。
測定結(jié)果(粒度分布和球形度分布的頻度%和累積%)如下面表1所示,將0.06-400μm的范圍分割成226個間隔(相對于1倍頻程分割成30個間隔)。實際測定時,是在當(dāng)量圓直徑大于等于0.60μm、小于159.21μm的范圍進行粒子測定。表1

*)粒徑范圍的上限,不包含該數(shù)值,表示“小于”。
另外本發(fā)明中使用的測定裝置“FPIA-1000”采用下述計算方法,即,計算出各粒子的球形度,然后在計算平均球形度時,根據(jù)所得到的球形度,將球形度0.40-1.00分成61份的等級,使用分割點的中心值和頻度進行平均球形度的計算。但是,用該計算方法算出的平均球形度的值與通過各粒子的球形度的相加平均算出的平均球形度的誤差非常小,基本上可以乎略不計,在本發(fā)明中,出于縮短計算時間和簡化計算等數(shù)據(jù)操作上的原因,也可以使用這樣的計算方法。
另外,本發(fā)明的顯影劑優(yōu)選的是,每100個調(diào)色劑粒子具有5-500個粒徑0.1-10μm的導(dǎo)電性微粉末的粒子。粒徑0.1-10μm的導(dǎo)電性微粉末,容易從調(diào)色劑粒子上游離,均一附著且穩(wěn)定地保持在帶電部件上。因此,顯影劑中每100個調(diào)色劑粒子具有5-500個粒徑0.1-10μm的導(dǎo)電性微粉末的粒子時,可以進一步促進在顯影工序和轉(zhuǎn)印工序中向圖像載體上供給導(dǎo)電性微粉末,使圖像載體的帶電性更穩(wěn)定地均一化。另外,在顯影劑中每100個調(diào)色劑粒子具有5-500個粒徑0.1-10μm的導(dǎo)電性微粉末的粒子時,顯影兼清理工序中的轉(zhuǎn)印殘留調(diào)色劑粒子的回收性更穩(wěn)定。
在本發(fā)明的顯影劑中,每100個調(diào)色劑粒子具有不足5個粒徑0.1-10μm的導(dǎo)電性微粉末的粒子時,要想含有5-60個數(shù)%起因于導(dǎo)電性微粉末的大于等于1.00μm、小于2.00μm粒徑范圍的粒子十分困難,由含有15-60個數(shù)%上述大于等于1.00μm、小于2.00μm粒徑范圍的粒子所帶來的圖像載體的帶電促進效果和顯影兼清理時的轉(zhuǎn)印殘留調(diào)色劑粒子的回收提高效果等本發(fā)明的效果顯著減小。另外,在本發(fā)明的顯影劑,每100個調(diào)色劑粒子具有的粒徑0.1-10μm的導(dǎo)電性微粉末的粒子比500個多很多時,導(dǎo)電性微粉末的粒子相對于調(diào)色劑粒子的比率過高,因而會阻礙調(diào)色劑粒子的摩擦帶電,使得顯影劑的顯影性和轉(zhuǎn)印性低下,圖像濃度降低,翳影增加,由于轉(zhuǎn)印殘留調(diào)色劑粒子的增加引起均勻帶電性低下以及在顯影兼清理時轉(zhuǎn)印殘留調(diào)色劑粒子的回收不良。從這樣的角度考慮,顯影劑中每100個調(diào)色劑粒子具有5-300個粒徑0.1-10μm的導(dǎo)電性微粉末的粒子更好,最好是具有10-200個。
本發(fā)明顯影劑中的每100個調(diào)色劑粒子的0.1-10μm的導(dǎo)電性微粉末的個數(shù)是按下述方法測定得到的值。即,將用掃描電子顯微鏡放大拍攝的顯影劑的照片,與利用掃描電子顯微鏡上附設(shè)的XMA等元素分析裝置按導(dǎo)電性微粉末含有的元素測繪的顯影劑的照片進行對照,對于100個調(diào)色劑粒子,確定在調(diào)色劑粒子表面上附著或游離存在的導(dǎo)電性微粉末,對于確定的導(dǎo)電性微粉末中利用圖像處理裝置(例如將由日立制作所制造的FE-SEMS-800放大3000-10000倍的圖像信息,通過接口導(dǎo)入例如Nireko公司制造的圖像分析裝置LuzexIII中進行分析)求出的當(dāng)量圓直徑0.1-10μm的導(dǎo)電性微粉末粒子數(shù)進行計數(shù),得到上述值。
另外,本發(fā)明的顯影劑優(yōu)選的是,導(dǎo)電性微粉末的含量是顯影劑總量的0.1-10%(質(zhì)量)。將導(dǎo)電性微粉末的含量限定在上述范圍,可以將為促進圖像載體的帶電的適量的導(dǎo)電性微粉末供給帶電部,將在顯影兼清理中為提高轉(zhuǎn)印殘留調(diào)色劑粒子的回收性所必要量的導(dǎo)電性微粉末供給到圖像載體上。顯影劑的導(dǎo)電性微粉末的含量與上述范圍相比過小時,供給帶電部的導(dǎo)電性微粉末量容易不足,難以得到圖像載體的穩(wěn)定的帶電促進效果。這種場合,在使用顯影兼清理的圖像形成中,顯影時與轉(zhuǎn)印殘留調(diào)色劑粒子一起存在于圖像載體上的導(dǎo)電性微粉末量容易不足,有時不能充分提高轉(zhuǎn)印殘留調(diào)色劑粒子的回收性。另外,顯影劑的導(dǎo)電性微粉末的含量與上述范圍相比過大時,容易向帶電部供給過剩的導(dǎo)電性微粉末,因不能保持在帶電部上的導(dǎo)電性微粉末被大量排出到圖像載體上,容易產(chǎn)生曝光不良。此外,有時還引起調(diào)色劑粒子的摩擦帶電性低下,或者圖像混亂、圖像濃度低下及翳影增加等。
從上述觀點考慮,顯影劑的導(dǎo)電性微粉末的含量更優(yōu)選的是0.1-10%(質(zhì)量),最好是0.2-5%(質(zhì)量)。
另外,為了賦予顯影劑以潛象載體的帶電促進效果和轉(zhuǎn)印殘留調(diào)色劑粒子回收性提高效果,導(dǎo)電性微粉末的電阻最好是109Ω·cm或以下。導(dǎo)電性微粉末的電阻與上述范圍相比過大時,即使使導(dǎo)電性微粉末存在于帶電部件與潛象載體的接觸部或其附近的帶電區(qū)域,維持借助導(dǎo)電微粉末的接觸帶電部件與潛象載體的致密接觸性,為了獲得潛象載體的良好的均勻帶電性的帶電促進效果也會減小。在顯影兼清理中,導(dǎo)電性微粉末容易帶上與轉(zhuǎn)印殘留調(diào)色劑粒子相同極性的電荷,如果導(dǎo)電性微粉末的電荷與轉(zhuǎn)印殘留調(diào)色劑粒子的極性相同增大,轉(zhuǎn)印殘留調(diào)色劑粒子回收性的提高效果將大幅度降低。
為了充分發(fā)揮導(dǎo)電性微粉末產(chǎn)生的潛象載體的帶電促進效果,穩(wěn)定地獲得潛象載體的均勻帶電性,導(dǎo)電性微粉末的電阻應(yīng)小于接觸帶電部件的表面部或與潛象載體的接觸部的電阻,最好是該接觸帶電部件的電阻的1/100或以下。
優(yōu)選的是,導(dǎo)電性微粉末的電阻是106Ω·cm或以下,因為這樣可以克服由于絕緣性的轉(zhuǎn)印殘留調(diào)色劑粒子附著或混入接觸帶電部件引起的帶電阻礙,更好地進行圖像載體的均勻帶電,而且可以更穩(wěn)定地獲得在顯影兼清理時的轉(zhuǎn)印殘留調(diào)色劑粒子的回收性提高效果。導(dǎo)電性微粉末的電阻更優(yōu)選的是100-105Ω·cm。
在本發(fā)明中,導(dǎo)電性微粉末的電阻測定可以采用片劑法測定并規(guī)一化求出。即,在底面積2.26cm2的圓筒內(nèi)裝入約0.5g的粉末試料,在配置在粉末試料的上部和下部的上、下電極之間加壓147N(15kg),與此同時施加100V的電壓,測量電阻值,然后規(guī)一化,算出比電阻。
導(dǎo)電性微粉末優(yōu)選的是透明、白色或淺色的導(dǎo)電性微粉末,因為這樣一來,轉(zhuǎn)印到轉(zhuǎn)印材料上的導(dǎo)電性微粉末形成翳影時不容易觀察到。從防止成為潛象形成工序中的曝光光的阻礙的角度考慮,導(dǎo)電性微粉末也最好是透明、白色或淺色的導(dǎo)電性微粉末。另外,導(dǎo)電性微粉末對于形成靜電潛象的圖像曝光光線的透射率在30%或以上較好,該透射率最好是35%或以上。
下面給出本發(fā)明中的導(dǎo)電性微粉末的光透射性測定方法的一個例子。在一側(cè)表面上具有粘結(jié)層的透明薄膜的粘結(jié)層上固定一層導(dǎo)電性微粉末,在這一狀態(tài)下測定透射率。由與該片料垂直的方向照射光,收集透射到薄膜背面的光,測定其光量。根據(jù)只有薄膜時和附著了導(dǎo)電性微粉末時的光量之差,計算出作為凈光量的光透射率。實際測定時可以使用X-Rite公司制造的310T透射型濃度計進行測定。
另外,導(dǎo)電性微粉末最好是非磁性的。導(dǎo)電性微粉末是非磁性時,容易得到透明、白色或淺色的導(dǎo)電性微粉末。反之,具有磁性的導(dǎo)電性材料難以成為透明、白色或淺色。此外,在為了載持顯影劑而利用磁力進行顯影劑的運送和保持的圖像形成方法中,具有磁性的導(dǎo)電性微粉末難以被顯影,由于向圖像載體上供給導(dǎo)電性微粉末不足或?qū)щ娦晕⒎勰┬罘e在顯影劑載體表面上,容易引起妨礙調(diào)色劑粒子顯影等弊端。此外,如果在磁性調(diào)色劑粒子中添加具有磁性的導(dǎo)電性微粉末,由于磁的凝集力,導(dǎo)電性微粉末難以從調(diào)色劑粒子上游離,導(dǎo)電性微粉末向圖像載體上的供給性容易低下。
本發(fā)明中的導(dǎo)電性微粉末例如可以使用碳黑、石墨等碳素微粉末,銅、金、銀、鋁、鎳等金屬微粉末,氧化鋅、氧化鈦、氧化錫、氧化鋁、氧化銦、氧化硅、氧化鎂、氧化鋇、氧化鉬、氧化鐵、氧化鎢等金屬氧化物,硫化鉬、硫化鎘、鈦酸鉀等金屬化合物,或者它們的復(fù)合氧化物,必要時可以調(diào)整粒度和粒度分布后使用。
導(dǎo)電性微粉末最好是含有選自氧化鋅、氧化錫、氧化鈦中的至少一種氧化物。特別優(yōu)選的是至少表面上具有氧化鋅、氧化錫、氧化鈦等無機氧化物的微粒子。這些氧化物可以將作為導(dǎo)電性微粉末的電阻設(shè)定較低,是非磁性的呈白色或淺色,轉(zhuǎn)印到轉(zhuǎn)印材料上的導(dǎo)電性微粉末不容易觀察到翳影。
另外,在導(dǎo)電性微粉末由導(dǎo)電性無機氧化物構(gòu)成或者含有導(dǎo)電性無機氧化物的場合,為了控制電阻值,也可以使用含有與該導(dǎo)電性無機氧化物的主金屬元素不同的銻、鋁等元素的金屬氧化物或?qū)щ娦圆牧?,例如含有鋁的氧化鋅,含有銻的氧化錫微粒子,或者用含有銻氧化錫處理氧化鈦、硫酸鋇或硼酸鋁的表面而得到的微粒子。導(dǎo)電性無機氧化物中含有銻、鋁等元素的量優(yōu)選0.05-20%(質(zhì)量),更優(yōu)選的是0.05-10%(質(zhì)量),最好是0.1-5%(質(zhì)量)。
另外,該無機氧化物還可以使用氧欠缺型的導(dǎo)電性無機氧化物。
作為市售的氧化錫·銻處理過的導(dǎo)電性氧化鈦微粒子,例如可以舉出EC-300(Titan工業(yè)株式會社)、ET-300、HJ-1、HI-2(以上是石原產(chǎn)業(yè)株式會公司制造)、W-P(三菱材料株式會社制)等。
作為市售的摻雜銻的導(dǎo)電性氧化錫,例如可以舉出T-1(三菱材料株式會社)、SN-100P(石原產(chǎn)業(yè)株式會社)等,另外,作為市售的氧化錫(SnO2)可以舉出SH-S(日本化學(xué)產(chǎn)業(yè)株式會社)等。
從獲得高的白度或透光性角度考慮,作為特別優(yōu)選的氧化物可以舉出含有鋁的氧化鋅等金屬氧化物、氧欠缺型的氧化鋅、氧化錫、氧化鈦等金屬氧化物,以及至少表面上含有這些氧化物的微粒子。
另外,粒徑在0.1-10μm為宜。導(dǎo)電性微粉末的體積平均粒徑與上述范圍相比過小時,為了防止顯影性低下,必須將導(dǎo)電性微粉末相對于顯影劑的含量設(shè)定為較小。如果將導(dǎo)電性微粉末的添加量設(shè)定過少,不能確保有效量的導(dǎo)電性微粉末,在帶電工序中,不可能使帶電部件與潛象載體的接觸部或其附近的帶電區(qū)域存在對于克服因絕緣性轉(zhuǎn)印殘留調(diào)色劑粒子附著或混入而引起的接觸帶電部件的帶電阻礙、良好地進行潛象載體的帶電來說足夠量的導(dǎo)電性微粉末,容易產(chǎn)生帶電不良。從這個角度考慮,導(dǎo)電性微粉末的體積平均粒徑應(yīng)在0.1μm或以上,優(yōu)選的是0.15μm或以上,最好是0.2μm或以上。
另外,導(dǎo)電性微粉末的體積平均粒徑與上述范圍相比過大時,由于從帶電部件上脫落的導(dǎo)電性微粉末將形成靜電潛象的曝光光線遮蔽或使之漫射,有時會產(chǎn)生靜電潛象的缺陷,導(dǎo)致圖像品質(zhì)低下,因而不可取。另外,導(dǎo)電性微粉末的體積平均粒徑與上述范圍相比過大時,由于每單位重量的導(dǎo)電性微粉末的粒子數(shù)減少,不能充分得到轉(zhuǎn)印殘留調(diào)色劑粒子的回收性的提高。此外,由于導(dǎo)電性微粉末的粒子數(shù)減少,因?qū)щ娦晕⒎勰膸щ姴考厦撀涠饚щ姴考捌涓浇嬖诘膶?dǎo)電性微粉末減少和劣化,為了向帶電部件與圖像載體的接觸部或其附近的帶電區(qū)域逐次供給導(dǎo)電性微粉末使之連續(xù)不斷地存在,另外,為了使接觸帶電部件通過導(dǎo)電性微粉末保持與圖像載體的致密接觸性,穩(wěn)定地得到良好的均勻帶電性,不得不增大導(dǎo)電性微粉末相對于顯影劑的含量。但是,導(dǎo)電性微粉末的含量如果過大,特別是在高濕環(huán)境下,使得顯影劑整體的帶電能和顯影性低下,產(chǎn)生圖像濃度低下和調(diào)色劑飛散。從這個角度考慮,導(dǎo)電性微粉末的體積平均粒徑在10μm或以下更好,最好是5μm或以下。
下面舉例說明上述導(dǎo)電性微粉末的體積平均粒徑和粒度分布的測定方法。在Coulter Electronics公司制造的LS-230型激光衍射式粒度分布測定裝置上安裝液態(tài)模塊,以0.04-2000μm的粒徑作為測定范圍,根據(jù)所得到的體積基準(zhǔn)的粒度分布計算出導(dǎo)電性微粉末的體積平均粒徑。測定程序是,在10cc純水中添加微量的表面活性劑,再添加10mg導(dǎo)電性微粉末試料,用超聲波分散機(超聲波均化器)分散10分鐘后,按測定時間90秒、測定次數(shù)1次的條件進行測定。
在由調(diào)色劑的測定中,對于100g純水,添加微量的表面活性劑,然后添加2-10g調(diào)色劑,用超聲波分散機(超聲波均化器)分散10分鐘后,利用離心分離機將調(diào)色劑粒子和上述導(dǎo)電性微粉末分離。在磁性調(diào)色劑的場合,也可以利用磁體。按測定時間90秒,測定次數(shù)1次的條件測定分離的分散液。
在本發(fā)明中,作為導(dǎo)電性微粉末的粒徑和粒度分布的調(diào)整方法,除了設(shè)定制造方法和制造條件以使導(dǎo)電性微粉末的一次粒子在制造時得到所希望的粒徑和粒度分布的方法之外,還可以采用使一次粒子的小粒子凝集的方法、將一次粒子的大粒子的粉碎的方法或者進行分級的方法,此外還可以采用將導(dǎo)電性粒子附著或固定在所希望的粒徑和粒度分布的基材粒子的表面和一部分或全部上的方法,所希望的粒度和粒度分布的粒子使用具有分散導(dǎo)電性成分的形態(tài)的導(dǎo)電性微粒子的方法,還可以將這些方法組合,調(diào)整導(dǎo)電性微粉末的粒徑和粒度分布。
在導(dǎo)電性微粉末的粒子以凝集體的形式構(gòu)成的場合,其粒徑被定義為該凝集體的平均粒徑。導(dǎo)電性微粉末不僅可以以一次粒子的狀態(tài)存在,也可以以二次粒子的凝集狀態(tài)存在。無論什么樣的凝集狀態(tài),只要作為凝集體存在于帶電部件與圖像載體的接觸部或其附近的帶電區(qū)域、能夠?qū)崿F(xiàn)帶電補充或促進的作用即可,不管其形態(tài)如何。
本發(fā)明的顯影劑進一步具有一次粒子的數(shù)均粒徑為4-80nm的無機微粉末。無機微粉末的一次粒子的數(shù)均粒徑與上述范圍相比過大場合,或者未添加上述范圍的無機微粉末場合,轉(zhuǎn)印殘留調(diào)色劑粒子附著到帶電部件上時,容易固著在帶電部件上,難以穩(wěn)定地得到潛象載體的良好的均勻帶電性。另外,在顯影劑中使導(dǎo)電性微粉末相對于調(diào)色劑粒子均一分散比較困難,容易產(chǎn)生向潛象載體上供給導(dǎo)電性微粉末不均一,向接觸帶電部件上供給不均一時,產(chǎn)生與導(dǎo)電性微粉末供給不足的部分相對應(yīng)的潛象的潛象載體帶電不良,容易形成圖像缺陷。此外,在顯影兼清理時,如果在潛象載體上的導(dǎo)電性微粉末的存在量出現(xiàn)不均一,由于轉(zhuǎn)印殘留調(diào)色劑粒子的回收性暫時或部分地低下,造成回收不良。而且,由于不能獲得顯影劑的良好流動性,調(diào)色劑粒子的摩擦帶電容易不均一,容易產(chǎn)生翳影增大、圖像濃度低下、調(diào)色劑飛散等問題。無機微粉末的一次粒子的數(shù)均粒徑比4nm小時,無機微粉末的凝集性強,容易以不是一次粒子、而是具有通過破碎處理難以解離的、很強凝集性的粒度分布很寬的凝集體行為,因而由于無機微粉末的凝集體的顯影而產(chǎn)生圖像遺漏,由于損傷圖像載體、顯影劑載體或接觸帶電部件而產(chǎn)生圖像缺陷。從這個角度考慮,無機微粉末的一次粒子的數(shù)均粒徑優(yōu)選為6-50nm,最好是8-35nm。
即,在本發(fā)明中,具有上述一次粒子的平均粒徑的無機微粉末,不僅是為了通過附著在調(diào)色劑粒子表面上而改善顯影劑的流動性、使調(diào)色劑粒子的摩擦帶電均一化而添加的,還同時具有使導(dǎo)電性微粉末在顯影劑中相對于調(diào)色劑粒子均一分散、將導(dǎo)電性微粉末均一地供給潛象載體上的效果。
在本發(fā)明中,無機微粉末的一次粒子的數(shù)均粒徑是采用下述方法測定得到的值。即,將用掃描電子顯微鏡放大攝制的顯影劑的照片,與用掃描電子顯微鏡上附設(shè)的XMA等元素分析裝置按無機微粉末含有的元素繪制的顯影劑的照片進行對照,測定100個以上在調(diào)色劑表面上附著或游離存在的無機微粉末的一次粒子,即可求出數(shù)均粒徑。
在本發(fā)明中,無機微粉末最好是含有選自一次粒子的數(shù)均粒徑為4-80nm的氧化硅、氧化鈦、氧化鋁中的至少一種。例如,作為氧化硅微粉末,可以使用通過鹵化硅的氣相氧化生成的所謂干式法或被稱為熱解法二氧化硅的干式二氧化硅以及由水玻璃制成的所謂濕式二氧化硅兩者,優(yōu)先選用處于表面和二氧化硅微粉末內(nèi)部的硅烷醇基少,并且Na2O、SO3-等制造殘渣少的干式二氧化硅。另外,在干式氧化硅中,通過在制造過程中例如將氯化鋁、氯化鈦等金屬鹵化物與鹵化硅一起使用,可以得到二氧化硅與其它金屬氧化物的復(fù)合氧化物,這些復(fù)合氧化物也包括在本發(fā)明中。
另外,在本發(fā)明中,無機微粉末最好是經(jīng)過疏水化處理。通過對無機微粉末進行疏水化處理,可以防止無機微粉末在高濕環(huán)境中帶電性降低,提高表面上附著有無機微粉末的調(diào)色劑粒子的摩擦帶電量的環(huán)境穩(wěn)定性,進一步提高顯影劑的圖像濃度、翳影等顯影特性的環(huán)境穩(wěn)定性。通過抑制無機微粉末的帶電性和表面上附著有無機微粉末的調(diào)色劑粒子的摩擦帶電量隨環(huán)境而改變,可以防止導(dǎo)電性微粉末從調(diào)色劑粒子上游離的容易程度的變動,使導(dǎo)電性微粉末向圖像載體上的供給量穩(wěn)定化,提高圖像載體的帶電性和轉(zhuǎn)印殘留調(diào)色劑粒子回收性的環(huán)境穩(wěn)定性。
作為疏水化處理的處理劑,可以單獨或組合使用有機硅清漆、各種改性有機硅清漆、硅油、各種改性硅油、硅烷化合物、有機硅烷偶合劑、其它有機硅化合物、有機鈦化合物等處理劑。其中,特別優(yōu)選的是,無機微粉末至少用硅油處理過。
上述硅油優(yōu)先選用25℃下的粘度是10-200000mm2/s的硅油,特別是3000-80000mm2/s的硅油。硅油的粘度與上述范圍相比過小時,無機微粉末的處理沒有穩(wěn)定性,處理過的硅油由于熱和機械應(yīng)力的作用而脫離、轉(zhuǎn)移或劣化,畫質(zhì)往往劣化。反之,粘度與上述范圍相比過大時,無機微粉末的均一的處理常常變得困難。
作為所使用的硅油,例如優(yōu)選二甲基硅油、甲基苯基硅油、α-甲基苯乙烯改性硅油、氯苯基硅油、氟改性硅油等。
硅油處理的方法,例如可以使用享舍爾(Henschel)混合機等混合機將用硅烷化合物處理過的無機微粉末和硅油直接混合,也可以采用將硅油噴霧到無機微粉末上的方法?;蛘哌€可以采用將硅油溶解或分散于適當(dāng)?shù)娜軇┲?,然后添加氧化硅微粉末進行混合,除去溶劑的方法。從無機微粉末的凝集體生成較少的角度考慮,優(yōu)選的是使用噴霧機的方法。
硅油的處理量,相對于100份(質(zhì)量)無機微粉末為1-23份(質(zhì)量),優(yōu)選的是5-20份(質(zhì)量)。硅油的量與上述范圍相比過少時,不能得到良好的疏水性,過多時,有時會產(chǎn)生翳影等弊端。
另外,在本發(fā)明中,無機微粉末優(yōu)選在至少在用硅烷化合物處理的同時或處理之后用硅油進行處理。無機微粉末的處理最好是使用硅烷化合物,這樣可以提高硅油在無機微粉末上的附著性,使無機微粉末的疏水性和帶電性均一化。
作為無機微粉末的處理條件,例如,作為第一段反應(yīng),進行硅烷化反應(yīng),利用化學(xué)鍵使硅烷醇基消失,然后作為第二段反應(yīng),利用硅油在表面上形成疏水性的薄膜。
另外,本發(fā)明的顯影劑優(yōu)選的是,無機微粉末的含量是顯影劑總量的0.1-3.0%(質(zhì)量)。無機微粉末的含量與上述范圍相比過少時,不能充分獲得添加無機微粉末的效果,反之,與上述范圍相比過多時,相對于調(diào)色劑粒子過剩的無機微粉末被覆導(dǎo)電性微粉末,導(dǎo)電性微粉末顯示出與電阻高的場合同樣的行為,導(dǎo)致導(dǎo)電性微粉末向圖像載體的供給性低下,帶電促進效果低下,轉(zhuǎn)印殘留調(diào)色劑粒子的回收性低下,損害了本發(fā)明的效果。無機微粉末的含量更優(yōu)選的是顯影劑總量的0.3-2.0%(質(zhì)量),最好是0.5-1.5%(質(zhì)量)。
本發(fā)明中使用的一次粒子的數(shù)均粒徑4-80nm的無機微粉末,其用BET測定的根據(jù)氮吸附的比表面積在20-250m2/g為宜,優(yōu)選的是40-200m2/g。所述的比表面積,可以采用BET法,使用比表面積測定裝置AUTOSOBE 1(Yuasa Ionics Co.公司制造)使試料表面吸附氮氣,用BET多點法計算出來。
在本發(fā)明中,調(diào)色劑粒子是含有粘結(jié)樹脂和著色劑的著色樹脂粒子。調(diào)色劑粒子的電阻優(yōu)選的是1010Ω·cm或以上,最好是1012Ω.cm或以上。如果調(diào)色劑粒子實質(zhì)上不顯示絕緣性,顯影性和轉(zhuǎn)印性兩者就難以兼顧。另外,容易發(fā)生由于顯影電場引起的電荷向調(diào)色劑粒子的注入,使顯影劑的帶電紊亂,產(chǎn)生翳影。
本發(fā)明中使用的調(diào)色劑粒子所含有的粘結(jié)樹脂的種類,例如可以使用苯乙烯類樹脂、苯乙烯類共聚樹脂、聚酯樹脂、聚氯乙烯樹脂、酚醛樹脂、天然樹脂改性的酚醛樹脂、天然樹脂改性馬來酸樹脂、丙烯酸樹脂、甲基丙烯酸樹脂、聚醋酸乙烯酯樹脂、有機硅樹脂、聚氨酯樹脂、聚酰胺樹脂、呋喃樹脂、環(huán)氧樹脂、二甲苯樹脂、聚乙烯醇縮丁醛、萜烯樹脂、香豆酮茚樹脂、石油類樹脂等。
上述苯乙烯類共聚物中可與苯乙烯單體共聚的共聚用單體例如可以使用下列的乙烯類單體例如乙烯基甲苯等苯乙烯衍生物;例如,丙烯酸或丙烯酸甲酯、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、丙烯酸苯酯等丙烯酸酯類;例如甲基丙烯酸或甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸辛酯等甲基丙烯酸酯類;例如,馬來酸或馬來酸丁酯、馬來酸甲酯、馬來酸二甲基酯等具有雙鍵的二羧酸或其酯類;例如,丙烯酰胺、丙烯腈、甲基丙烯腈、丁二烯;氯乙烯;醋酸乙烯酯、苯甲酸乙烯酯等乙烯基酯類;例如,乙烯、丙烯、丁烯等乙烯系烯烴類;例如,乙烯基甲酮、乙烯基己酮等乙烯基酮類;例如,乙烯基甲基醚、乙烯基乙基醚、乙烯基異丁基醚等乙烯基醚類。這些單體可以單獨使用或者2種或以上組合使用。
其中,作為交聯(lián)劑主要使用具有2個或以上可以聚合的雙鍵的化合物,例如二乙烯基苯、二乙烯基萘等芳香族二乙烯基化合物;例如乙二醇二丙烯酸酯、乙二醇二甲基丙烯酸酯、1,3-丁二醇二甲基丙烯酸酯等具有2個雙鍵的羧酸酯;二乙烯基苯胺、二乙烯基醚、二乙烯基硫醚、二乙烯基砜等二乙烯基化合物;以及具有3個或以上乙烯基的化合物。這些化合物可以單獨使用或者作為混合物使用。
粘結(jié)樹脂的玻璃轉(zhuǎn)化溫度(Tg)在50-70℃為宜。玻璃轉(zhuǎn)化溫度與上述范圍相比過低時,顯影劑的保存性低下,過高時定影性差。
本發(fā)明的顯影劑優(yōu)選的是,在用差示熱分析測定裝置(DSC)測定的DSC圖的吸熱曲線中,最大吸熱峰在高于等于70℃、低于120℃的溫度范圍。為了在這樣的溫度范圍具有最大吸熱峰,最好是使調(diào)色劑粒子中含有蠟成分。
本發(fā)明中使用的調(diào)色劑粒子所含有的蠟可以舉出低分子量聚乙烯、低分子量聚丙烯、聚烯烴、聚烯烴共聚物、微晶蠟、石蠟、費-托(Fischer-Tropsch)蠟等脂肪族烴系蠟;氧化聚乙烯蠟等脂肪族烴系蠟的氧化物;或者它們的嵌段共聚物;巴西棕櫚蠟、褐煤酸酯蠟等以脂肪酸酯為主要成分的蠟類;脫氧巴西棕櫚蠟等將脂肪酸酯類部分或全部脫氧的蠟等。另外,還可以舉出棕櫚酸、硬脂酸、褐煤酸、或者具有更長鏈的烷基的長鏈烷基羧酸類等飽和直鏈脂肪酸類;巴西烯酸、桐酸、十八碳四烯酸等不飽和脂肪酸類;硬脂醇、芳烷基醇、山萮醇、巴西棕櫚醇、鯨蠟醇、蜂花醇、或者具有更長鏈的烷基的長鏈烷基醇類等飽和醇類;山梨糖醇等多元醇類;亞油酸酰胺、油酸酰胺、月桂酸酰胺等脂肪酸酰胺類;亞甲基雙硬脂酸酰胺、亞乙基雙癸酸酰胺、亞乙基雙月桂酸酰胺、六亞甲基雙硬脂酸酰胺等飽和脂肪酸雙酰胺類;亞乙基雙油酸酰胺、六亞甲基雙油酸酰胺、N,N’-二油基己二酸酰胺、N,N’-二油基癸二酸酰胺等不飽和脂肪酸酰胺類;間二甲苯雙硬脂酸酰胺、N,N’-二硬脂基間苯二甲酸酰胺等芳香族系雙酰胺類;硬脂酸鈣、月桂酸鈣、硬脂酸鋅、硬脂酸鎂等脂肪族金屬鹽(一般稱為金屬皂);用苯乙烯或丙烯酸等乙烯基單體在脂肪族烴類蠟上接技的蠟類;甘油單山崳酸酯等脂肪酸與多元醇的部分酯化物;通過植物性油脂加氫得到的具有羥基的甲基酯化合物等。
在本發(fā)明中,相對于100份(質(zhì)量)粘結(jié)樹脂,上述蠟優(yōu)選使用0.5-20份(質(zhì)量),最好是使用0.5-15份(質(zhì)量)。
本發(fā)明中使用的調(diào)色劑粒子所含有的著色劑,可以單獨或混合使用下列以往公知的染料或顏料炭黑、燈黑、氧化鐵黑、群青、尼格染料、苯胺藍、酞菁藍、酞菁綠、漢撒黃G、若丹明6G、焦油藍、鉻黃、喹丫啶酮、聯(lián)苯胺黃、孟加拉玫紅、三芳甲烷類染料、單偶氮類染料、雙偶氮類染料等。
本發(fā)明的顯影劑優(yōu)選的是,在79.6kA/m磁場中的磁化強度為10-40Am2/kg的磁性顯影劑,更優(yōu)選的是,顯影劑的磁化強度是20-35Am2/kg。
在本發(fā)明中規(guī)定在79.6kA/m磁場中的磁化強度的理由如下。通常,作為表示磁性體的磁特性的量使用磁飽和的磁化強度(飽和磁化),但在本發(fā)明中,在圖像形成裝置內(nèi)實際作用于磁性顯影劑的磁場的磁場中的磁性顯影劑的磁化強度是非常重要的。在圖像形成裝置中使用磁性顯影劑時,作用于磁性顯影劑的磁場,為了不使磁場向圖像形成裝置外的泄漏增大或者為了將磁場發(fā)生源的成本降低,在市售的許多圖像形成裝置中該磁場是數(shù)十至數(shù)百kA/m,作為在圖像形成裝置內(nèi)實際作用于磁性顯影劑的磁場的有代表性的值,選擇磁場79.6kA/m(1000奧斯特),規(guī)定在磁場79.6kA/m中的磁化強度。
顯影劑在磁場79.6kA/m中的磁化強度與上述范圍相比過小時,利用磁力運送顯影劑比較困難,不能使顯影劑載體上均一地載持顯影劑。另外,在利用磁力運送顯影劑時,由于不能均一地形成單組分系磁性顯影劑的出穗,導(dǎo)電性微粉末向潛象載體的供給性低下,轉(zhuǎn)印殘留調(diào)色劑粒子的回收性也低下。顯影劑在磁場79.6kA/m中的磁化強度與上述范圍相比過大時,調(diào)色劑粒子的磁凝集性高,導(dǎo)電性微粉末在顯影劑中的均一分散和向潛象載體的供給比較困難,損害了本發(fā)明的效果的圖像載體的帶電促進效果和調(diào)色劑回收性促進效果。
作為獲得樣的磁性顯影劑的方法,可以使調(diào)色劑粒子含有磁性體。在本發(fā)明中,作為為使顯影劑成為磁性顯影劑而在調(diào)色劑粒子中含有的磁性體,可以舉出磁鐵礦、磁赤鐵礦、鐵氧體等磁性氧化鐵、鐵;鈷、鎳等金屬或這些金屬與鋁、鈷、銅、鉛、鎂、錫、鋅、銻、鈹、鉍、鎘、鈣、錳、硒、鈦、鎢、釩等金屬的合金以及混合物。
這些磁性體的磁特性優(yōu)選的是,在磁場795.8kA/m下飽和磁化為10-200Am2/kg,殘留磁化為1-100Am2/kg,矯頑力為1-30kA/m。相對于100份(質(zhì)量)粘結(jié)樹脂,這些磁性體的用量為20-200份(質(zhì)量)。在這樣的磁性體中,特別優(yōu)選的是以磁鐵礦為主的磁性體。
在本發(fā)明中,磁性顯影劑的磁化強度可以使用振動型磁力計VSMP-1-10(東英工業(yè)公司制造),在25℃的室溫和79.6kA/m的外部磁場條件下測定。另外,磁性體的磁特性可以在25℃的室溫和796kA/m外部磁場條件下測定。
此外,在本發(fā)明中,顯影劑對于可以通過網(wǎng)眼大小149μm的篩、不能通過網(wǎng)眼大小74μm的篩(通過149μm篩目-74μm篩目的篩上物)的粒徑的球型鐵粉的摩擦帶電量以絕對值計在20-100mC/kg為宜。顯影劑的摩擦帶電量以絕對值計與上述范圍相比過小時,調(diào)色劑粒子的轉(zhuǎn)印性低下,轉(zhuǎn)印殘留調(diào)色劑粒子增大,因而潛象載體的帶電性容易降低,轉(zhuǎn)印殘留調(diào)色劑粒子的回收負荷增大,容易發(fā)生回收不良。顯影劑的摩擦帶電量以絕對值計與上述范圍相比過大時,顯影劑的靜電凝集性高,導(dǎo)電性微粉末在顯影劑中的均一分散和向圖像載體的供給變得困難,會損害本發(fā)明的效果的圖像載體的帶電促進效果和調(diào)色劑回收性促進效果。特別是在磁性顯影劑的場合,由于顯影劑同時具有磁凝集性,必須更好地抑制靜電凝集性,磁性顯影劑對于可以通過網(wǎng)眼大小149μm的篩、不能通過網(wǎng)眼大小74μm的篩的球型鐵粉的摩擦帶電量以絕對值計最好是25-50mC/kg。
下面使用附圖詳細說明本發(fā)明顯影劑的摩擦帶電量的測定方法。圖4是測定顯影劑的摩擦帶電量的裝置的說明圖。在23℃和60%相對濕度的環(huán)境中,首先,將待測定摩擦帶電量的顯影劑與可以通過網(wǎng)眼大小149μm的篩、不能通過網(wǎng)眼大小74μm的篩的粒徑的球形鐵粉(例如可以使用同和鐵粉公司制造的球形鐵粉DSP138)的質(zhì)量比為5∶95(例如在0.5g顯影劑中混入9.5g鐵粉)的混合物裝入容量50-100ml的聚乙烯制的瓶子中,搖動100次。然后,將約0.5g上述混合物裝入底部帶有網(wǎng)眼大小為31μm的篩23的金屬制的測定容器22中。蓋上金屬制的蓋子24。稱量此時測定容器22的總重量,設(shè)該總重量為W1(g)。然后,在吸引機21(至少與測定裝置22相接的部分是絕緣體)中,由吸引口27吸引,通過調(diào)整風(fēng)量調(diào)節(jié)閥26使真空計25的壓力為2450Pa。在該狀態(tài)下進行充分(約1分鐘)的吸引,吸引除去調(diào)色劑。此時電位計29的電位為V(伏特)。其中,28是電容器,電容為C(μF)。另外,稱量吸引后的測定容器總重量,設(shè)其為W2(g)。按下列公式計算該顯影劑的摩擦帶電量。
顯影劑的摩擦帶電量(mC/kg)=C×V/(W1-W2)在本發(fā)明中,顯影劑最好是含有帶電控制劑。在帶電控制劑中,作為將顯影劑控制成帶電正電荷的控制劑例如有下列物質(zhì)。
苯胺黑和由脂肪酸金屬鹽的改性物,三丁基芐基銨-1-羥基-4-萘磺酸鹽、四丁基銨四氟硼酸鹽等季銨鹽、以及它們的類似物鏻鹽等鎓鹽和它們的色淀顏料、三苯基甲烷染料以及它們的色淀顏料(作為色淀化劑,例如,磷鎢酸、磷鉬酸、磷鎢鉬酸、單寧酸、月桂酸、沒食子酸、氰鐵酸、氰亞鐵酸等)、高級脂肪酸的金屬鹽;氧化二丁錫、氧化二辛錫、氧化二環(huán)己錫等氧化二有機基錫;二丁基硼酸錫、二辛基硼酸錫、二環(huán)己基硼酸錫等二有機基硼酸錫類;胍化合物、咪唑化合物。上述化合物可以單獨使用或者2種或以上組合使用。其中優(yōu)選三苯基甲烷化合物、抗衡離子不是鹵素的季銨鹽。另外,還可以使用通式(4)表示的單體的均聚物;與上述苯乙烯、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯等聚合性單體的共聚物作為帶正電荷性控制劑。在這種場合,這些帶電控制劑還具有作為粘結(jié)樹脂(的全部或一部分)的作用。 式中,R1、R2、R3表示氫原子或碳原子數(shù)1-4的飽和烴基。
在本發(fā)明中,作為帶正電荷控制劑優(yōu)選下列通式(5)所示的化合物。 式中,R1、R2、R3、R4、R5和R6彼此可以是相同的,也可以是不同的,表示氫原子、取代或未取代的烷基、或者取代或未取代的芳基。
R7、R8和R9彼此可以是相同的,也可以是不同的,表示氫原子、鹵原子、烷基、烷氧基。A-表示硫酸根離子、硝酸根離子、硼酸根離子、磷酸根離子、氫負離子、有機硫酸根離子、有機磺酸根離子、有機磷酸根離子、羧酸根離子、有機硼酸根離子、四氟硼酸根離子等陰離子。
另外,作為將顯影劑控制成帶負電性的控制劑可以舉出下列物質(zhì)。例如,有機金屬配位化合物、螯合物是有效的、單偶氮金屬配位化合物、乙酰丙酮金屬配位化合物、芳香族羥基羧酸、芳香族二羧酸系的金屬配位化合物。除此之外還有芳香族羥基羧酸、芳香族一元羧酸和多元羧酸及其金屬鹽、酸酐、酯類、雙酚等酚衍生物類。
優(yōu)選下面所示的通式(6)表示的偶氮類金屬配位化合物。 式中,M表示配位中心金屬,例如可以舉出Sc、Ti、V、Cr、Co、Ni、Mn、Fe。Ar是芳基,例如可以舉出苯基、萘基,也可以具有取代基。所述的取代基可以舉出硝基、鹵基、羧基、酰苯胺基和碳原子數(shù)1-18的烷基、烷氧基。X、X’、Y、Y’是-O-、-CO-、-NH-或-NR-(R表示碳原子數(shù)1-4的烷基)。K表示氫、鈉、鉀、銨、脂肪族銨。
作為中心金屬特別優(yōu)選的是Fe、Cr,作為取代基特別優(yōu)選的是鹵素、烷基、酰苯胺基,作為抗衡離子特別優(yōu)選的是氫、銨、脂肪族銨離子?;蛘撸旅嫱ㄊ?7)所示的堿性有機酸金屬配位化合物鹽也能賦予帶負電性,可以在本發(fā)明中使用。 式中,M表示配位中心金屬,例如可以舉出Cr、Co、Ni、Mn、Fe、Zn、Al、Si、B、Zr。A表示 (也可以具有烷基等取代基) (X表示氫原子、鹵原子、硝基或烷基)和 (R表示氫原子、C1-C18的烷基或C2-C18的鏈烯基)。Y可以舉出氫、鈉、鉀、銨、脂肪族銨或者無。Z是-O-或 在通式(4)中,特別是作為中心金屬優(yōu)選Fe、Al、Zn、Zr、Cr,作為取代基優(yōu)選鹵素、烷基、酰苯胺基,作為抗衡離子優(yōu)選氫、堿金屬、銨、脂肪族銨離子。另外,還可以使用抗衡離子不同的配鹽的混合物。
使顯影劑中含有帶電控制劑的方法有,在調(diào)色劑粒子內(nèi)部添加的方法和外添加的方法。這些帶電控制劑的用量是根據(jù)粘結(jié)樹脂的種類、有無其它添加劑、包括分散方法在內(nèi)的調(diào)色劑制造方法等來確定,不能一概而論,優(yōu)選的是相對于100份(質(zhì)量)粘結(jié)樹脂為0.1-10份(質(zhì)量),更優(yōu)選的是0.1-5份(質(zhì)量)。
在制造本發(fā)明的調(diào)色劑粒子時,用球磨機或其它混合機將上述構(gòu)成材料充分混合,然后使用加熱輥、捏和機、擠壓機等熱混煉機充分混煉,冷卻固化后,進行粉碎、分級,必要時還進行調(diào)色劑形狀調(diào)整等表面處理,得到調(diào)色劑粒子。
用于調(diào)色劑粒子的形狀調(diào)整的處理,可以舉出將用粉碎法得到的調(diào)色劑粒子分散于水中或有機溶液中進行加熱或膨潤的方法,使之通過熱氣流中的熱處理法,施加機械能進行處理的機械沖擊法等。作為施加機械沖擊力的方法,例如可以舉出,象Hosokawa Micron公司制造的機械系統(tǒng)或奈良機械制作所制造的混成系統(tǒng)等裝置那樣,利用高速旋轉(zhuǎn)的葉片通過離心力將調(diào)色劑粒子壓到殼體的內(nèi)側(cè),通過壓縮力和/或摩擦力等向調(diào)色劑粒子施加機械沖擊力的方法。
在本發(fā)明中進行施加機械沖擊的處理時,從防止凝集和提高生產(chǎn)率的角度考慮,最好是將處理時的氣氛溫度設(shè)定為調(diào)色劑粒子的玻璃化轉(zhuǎn)變點Tg附近的溫度(Tg±30℃)。更優(yōu)選的是,處理時的氣氛溫度在調(diào)色劑的玻璃化轉(zhuǎn)變點Tg±20℃范圍的溫度下,利用熱機械的沖擊進行調(diào)色劑粒子的球型化處理,可以有效地使導(dǎo)電性微粉發(fā)揮作用。
下面參照圖6和圖7,詳細地說明通過反復(fù)施加熱機械沖擊力進行調(diào)色劑粒子的球型化處理的方法的一個例子。
圖6是表示下述調(diào)色劑粒子的制造例2-4中使用的調(diào)色劑粒子球型化處理裝置的結(jié)構(gòu)的示意圖,圖7是表示圖6的處理部1的結(jié)構(gòu)的局部剖面圖。
該調(diào)色劑粒子球形化處理裝置,是利用高速旋轉(zhuǎn)的葉片借助于離心力將調(diào)色劑粒子壓到殼體的內(nèi)側(cè),至少利用壓縮力和摩擦力反復(fù)地施加熱機械的沖擊力,對調(diào)色劑粒子進行球形化處理。如圖7所示,在處理部I中,在鉛直方向上設(shè)置4片旋轉(zhuǎn)葉輪72a、72b、72c和72d。這些旋轉(zhuǎn)葉輪72a-72d,利用電動機84使旋轉(zhuǎn)驅(qū)動軸73轉(zhuǎn)動而被驅(qū)動旋轉(zhuǎn),其最外緣部的圓周速度例如達到100m/秒。此時旋轉(zhuǎn)葉輪72a-72d的轉(zhuǎn)速例如是130s-1。然后,開動吸引式風(fēng)機85(參照圖6),抽吸與通過與各旋轉(zhuǎn)葉輪72a-72d設(shè)置成一體的葉片79a-79d的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的氣流量同等或更多的風(fēng)量。調(diào)色劑粒子與空氣一起由送料器86被吸引導(dǎo)入料斗82中,被導(dǎo)入的調(diào)色劑粒子通過粉末供給管81和粉末供給口80被導(dǎo)入第1圓筒狀處理室89a的中央部。該調(diào)色劑粒子在第1圓筒狀處理室89a中借助于葉片79a和側(cè)壁77受到球形化處理,然后受到球形化處理的調(diào)色劑粒子通過設(shè)置在導(dǎo)板78a的中央部的第1粉末排出口90a被導(dǎo)入第2圓筒狀處理室89b的中央部,借助于葉片79b和側(cè)壁77受到球形化處理。
在第2圓筒狀處理室89b中球形化處理后的調(diào)色劑粒子,通過設(shè)置在導(dǎo)板78b的中央部的第2粉末排出口90b被導(dǎo)入第3圓筒狀處理室89c的中央部,再借助于葉片79c和側(cè)壁77受到球形化處理,然后通過設(shè)置在導(dǎo)板78c中央部的第3粉末排出口90c將調(diào)色劑粒子導(dǎo)入第4圓筒狀處理室89d的中央部,借助于葉片79d和側(cè)壁77受到球形化處理,隨后通過設(shè)置在導(dǎo)板78d中央部的第3粉末排出口90d,由排出管93排出。運送調(diào)色劑粒子的空氣,經(jīng)由第1-第4圓筒狀處理室89a-89d,通過排出管93、旋風(fēng)分離器91、袋濾器92和吸引式風(fēng)機85被排出到裝置系統(tǒng)外。
被導(dǎo)入各圓筒狀處理室89a-89d內(nèi)的調(diào)色劑粒子,借助于各葉片79a-79d受到瞬間的機械打擊作用,進而撞擊到側(cè)壁77上,受到機械沖擊力。通過分別設(shè)置在旋轉(zhuǎn)葉輪72a-72d上的規(guī)定大小的葉片79a-79d的旋轉(zhuǎn),在旋轉(zhuǎn)葉輪面的上方空間內(nèi)產(chǎn)生由中央部向外周和由外周向中央部循環(huán)的對流。調(diào)色劑粒子滯留在圓筒狀處理室89a-89d內(nèi),受到球形化處理。由于機械沖擊力產(chǎn)生的熱,調(diào)色劑粒子表面的溫度上升到構(gòu)成調(diào)色劑粒子的粘結(jié)樹脂的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度附近,利用熱機械的沖擊力使調(diào)色劑粒子球形化。由于經(jīng)過各圓筒狀處理室89a-89d,可以連續(xù)、高效地使調(diào)色劑粒子球形化。
調(diào)色劑粒子的球形化程度,可以通過調(diào)色劑粒子在球形化處理部的滯留時間和溫度進行調(diào)整,具體地說,可以通過旋轉(zhuǎn)葉輪的轉(zhuǎn)速、葉片的高度、寬度和片數(shù)、葉片外周與側(cè)壁的間隙、吸引式風(fēng)機的抽風(fēng)量、導(dǎo)入球形化處理部時的調(diào)色劑粒子溫度和運送調(diào)色劑粒子的空氣溫度等進行調(diào)整。
另外,作為分批式的裝置,奈良機械(株)制造的己商品化的混成系統(tǒng)是一個優(yōu)選的例子。
為了控制用粉碎法得到的調(diào)色劑粒子的形狀,可以適當(dāng)選擇粘結(jié)樹脂等調(diào)色劑粒子構(gòu)成材料以及適當(dāng)設(shè)定粉碎時的條件,如果要想用氣流式粉碎機提高調(diào)色劑粒子的球形度,生產(chǎn)率容易降低,最好是使用機械式粉碎機,設(shè)定提高調(diào)色劑粒子的球形度的條件。
在本發(fā)明中,為了將調(diào)色劑粒子粒度分布的變動系統(tǒng)抑制較低,從生產(chǎn)率角度考慮,最好是在分級工序中使用多分割分級機。另外,為了減少大于等于1.00μm、小于2.00μm粒徑范圍的調(diào)色劑粒子的超微粒子,最好是在粉碎工序中使用機械式粉碎機。
在上述得到的調(diào)色劑粒子中添加外部添加劑,用混合機混合,必要時過篩,就可以制成本發(fā)明的顯影劑。
用粉碎法制造調(diào)色劑粒子時使用的制造裝置,作為混合機例如可以舉出享舍爾混合機(三井礦山公司制造)、超級混合機(Kawata公司制造)、Ribocone(大川原制作所制造)、Nauta混合機、Turbulizer、Cyclomix(Hosokawa Micron公司制造)、螺旋銷混合機(太平洋機工公司制造)、Rhedige混合機(Matsubo公司制造),作為混煉機例如可以舉出KRC捏和機(栗本鐵工所制造)、Buss co-kneader(Buss公司制造)、TEM型擠出機(東芝機械公司制造)、TEX雙螺桿混煉機(日本制鋼所制造)、PCM混煉機(池貝鐵工所制造)、三輥磨、輥式混煉機、捏和機(井上制作所制造)、Kneader(三井礦山公司制造)、MS型加壓捏和機、KneaderRuder(森山制作所制造)、班伯里混煉機(神戶制鋼所制造),作為粉碎機例如可以舉出逆噴射式磨機、超細噴咀、Inomizer(Hosokawa Micron公司制造)、IDS型磨機、PJM噴射研磨機(日本Pneumatic工業(yè)公司制造)、橫向噴射磨(栗本鐵工所制造)、Ulmax(Nisso Engineering公司制造)、SK噴射磨(Seishin企業(yè)公司制造)、Criptron(川崎重工業(yè)公司制造)、渦輪研磨機(Turbo工業(yè)公司制造),其中優(yōu)先選用Criptron、渦輪研磨機等機械式粉碎機。作為分級機例如可以舉出Classyl、超細分級機、斯派泰克分級機(Seishin企業(yè)公司制造)、渦輪分級機(日清工程公司制造)、Micron Separator、Turboprex(ATP)、TSP分選機(HosokawaMicron公司制造)、Elbow Jet(日鐵礦業(yè)公司制造)、分散分離機(日本Pneumatic工業(yè)公司制造)、YM Microcut(安川商事公司制造),其中,優(yōu)先選用彎頭噴咀等多分割分級機。作為用于篩分粗粒的篩裝置可以舉出Ultrasonic(晃榮產(chǎn)業(yè)公司制造)、Rezona Sieve、Gyrosifter(德壽工作所制造)、Vibrasonic System(Dulton公司制造)、Soniclean(新東工業(yè)公司制造)、Turbo Screener(Turbo工業(yè)公司制造)、Microsifter(槙野產(chǎn)業(yè)公司制造)、圓型振動篩等。
作為本發(fā)明中使用的、用于賦予各種特性的顯影劑中的添加劑,例如可以使用下列物質(zhì)。
(1)作為研磨劑可以舉出鈦酸鍶、氧化鈰、氧化鋁、氧化鎂、氧化鉻等金屬氧化物;氮化硅等氮化物;碳化硅等碳化物;硫酸鈣、硫酸鋇、碳酸鈣等金屬鹽。
(2)作為潤滑劑可以舉出聚偏氯乙烯、聚四氟乙烯等氟樹脂粉末;有機硅樹脂粉末;硬脂酸鋅、硬脂酸鈣等脂肪酸金屬鹽。
相對于100份(質(zhì)量)調(diào)色劑粒子,這些添加劑使用0.05-10份(質(zhì)量),優(yōu)選的是0.1-5份(質(zhì)量)。這些添加劑可以單獨使用,也可以幾種并用。
<顯影裝置、處理盒及圖像形成方法>
下面說明可以使用本發(fā)明顯影劑的本發(fā)明的顯影裝置和圖像形成方法,另外還要說明本發(fā)明的處理盒。
本發(fā)明的顯影裝置,至少具有(I)用于容納顯影劑的顯影容器、(II)用于載持容納在該顯影容器中的顯影劑并將其運送到顯影區(qū)域的顯影劑載體、以及(III)用于限制載持在顯影劑載體上的顯影劑的層厚的顯影劑層厚限制部件。
本發(fā)明的圖像形成方法是具有下列工序、重復(fù)這些工序而進行圖像形成的方法,所述的工序為(I)使?jié)撓筝d體帶電的帶電工序,(II)在帶電工序中被帶電的潛象載體的帶電面上作為靜電潛象寫入圖像信息的潛象形成工序,(III)使用具有一面載持顯影劑、一面將顯影劑運送到與潛象載體對向的顯影區(qū)域的顯影劑載體的顯影裝置將上述靜電潛象顯影、形成顯影劑圖像而可視化的顯影工序,(IV)將顯影工序中形成的顯影劑圖像轉(zhuǎn)印到轉(zhuǎn)印材料上的轉(zhuǎn)印工序,以及(V)利用定影機構(gòu)將轉(zhuǎn)印到上述轉(zhuǎn)印材料上的顯影劑圖像定影的定影工序。
本發(fā)明的圖像形成方法的第1方案是使用接觸帶電方法,即,上述帶電工序是使?jié)撓筝d體與帶電機構(gòu)接觸進行帶電在工序,通過在帶電機構(gòu)與潛象載體的當(dāng)接部存在上述顯影劑所具有的導(dǎo)電性粒子的狀態(tài)下施加電壓,使圖像載體帶電。
另外,本發(fā)明的圖像形成方法的第2方案是,上述顯影工序是在使靜電潛象可視化的同時,將上述顯影劑圖像轉(zhuǎn)印到轉(zhuǎn)印材料上,然后回收殘留在上述潛象載體上的顯影劑的工序。
即,第2方案的圖像形成方法是采用所謂的顯影兼清理法,即顯影工序兼帶回收將調(diào)色劑圖像轉(zhuǎn)印到轉(zhuǎn)印材料后殘留在圖像載體上的顯影劑的工序。
本發(fā)明的處理盒的結(jié)構(gòu)為,至少具有用于載持靜電潛象的潛象載體、用于使上述潛象載體帶電的帶電機構(gòu)、使用本發(fā)明的顯影劑將上述圖像載體上形成的靜電潛象顯影而形成顯影劑圖像的顯影機構(gòu),所述的顯影裝置和潛象載體形成一體,可以任意裝卸地安裝在圖像形成裝置的本體上。
本發(fā)明的處理盒的第1方案式是采用接觸帶電方法,即,上述帶電機構(gòu)與潛象載體接觸,在該接觸部位存在上述顯影劑所具有的導(dǎo)電性微粒子的狀態(tài)下施加電壓,使?jié)撓筝d體帶電。
本發(fā)明的處理盒的第2方案是,上述顯影裝置在利用顯影劑將上述潛象載體上形成的靜電潛象顯影,形成顯影劑圖像進行可視化的同時,進行在該顯影劑圖像被轉(zhuǎn)印到轉(zhuǎn)印材料上后殘留在潛象載體上的顯影劑的回收。
本發(fā)明的上述顯影機構(gòu)優(yōu)選的是,至少具有與上述潛象載體對向配置的顯影劑載體以及在該顯影劑載體上形成很薄的顯影劑層的顯影劑層厚限制部件,通過使上述顯影劑由顯影劑載體上的顯影劑層轉(zhuǎn)移到上述潛象載體上而形成上述調(diào)色劑圖像。
上述顯影機構(gòu)優(yōu)選的是,至少具有與上述潛象載體對向配置的顯影劑載體以及在該顯影劑載體上形成薄層的顯影劑層的顯影劑層厚限制部件。
下面詳細地說明本發(fā)明的顯影裝置、處理盒和圖像形成方法。
首先,本發(fā)明的圖像形成方法中的帶電工序采用作為帶電機構(gòu)的電暈帶電器等非接觸型帶電裝置或者接觸帶電裝置進行,所述的接觸帶電裝置是,使被帶電體的圖像載體與輥型(帶電輥)、毛刷型、磁刷型、刮板型的導(dǎo)電性帶電部件(接觸帶電部件、接觸帶電器)接觸,在該帶電部件(以下簡稱“接觸帶電部件”)上施加一定的帶電偏壓,使被帶電體面帶電成為規(guī)定的極性和電位。在本發(fā)明中,與電暈帶電器等非接觸型帶電裝置相比,優(yōu)先選用具有低臭氧、低電耗等優(yōu)點的接觸帶電裝置。
另外,潛象載體上的轉(zhuǎn)印殘留調(diào)色劑粒子可以考慮有與形成的圖像的圖案相對應(yīng)的轉(zhuǎn)印殘留調(diào)色劑粒子以及由于沒有形成圖像的部分的所謂翳影調(diào)色劑而引起的轉(zhuǎn)印殘留調(diào)色劑粒子。與形成的圖像的圖案相對應(yīng)的轉(zhuǎn)印殘留調(diào)色劑粒子,在顯影兼清理時難以完全回收,如果回收不充分,回收不良的調(diào)色劑粒子就原封不動地出現(xiàn)在隨后形成的圖像上,產(chǎn)生圖案重影。與圖像的圖案對應(yīng)的轉(zhuǎn)印殘留調(diào)色劑粒子,通過使轉(zhuǎn)印殘留調(diào)色劑粒子的圖案弄平,可以大幅度提高在顯影兼清理時的回收性。例如,如果顯影工序是接觸顯影工藝,通過使載持顯影劑的顯影劑載體的移動速度和與顯影劑載體接觸的潛象載體的移動速度保持相對的速度差,在將轉(zhuǎn)印殘留調(diào)色劑粒子的圖案弄平的同時可以高效率地回收轉(zhuǎn)印殘留調(diào)色劑粒子。但是,在圖像形成過程中電源瞬間中斷或者發(fā)生塞紙時圖像載體上殘留大量轉(zhuǎn)印殘留調(diào)色劑粒子的場合,由于轉(zhuǎn)印殘留調(diào)色劑粒子以殘留在圖像載體上的圖案阻礙圖像曝光等潛象形成,產(chǎn)生圖像重影。與此相對,在使用接觸帶電裝置的場合,利用接觸帶電部件將轉(zhuǎn)印殘留調(diào)色劑粒子的圖案弄平,即使顯影工序是非接觸顯影時,也能高效率地回收轉(zhuǎn)印殘留調(diào)色劑粒子,可以防止因回收不良而產(chǎn)生圖案重影。另外,在潛象載體上殘留大量的轉(zhuǎn)印殘留調(diào)色劑粒子的場合,接觸帶電部件一旦將轉(zhuǎn)印殘留調(diào)色劑粒子攔住,將轉(zhuǎn)印殘留調(diào)色劑粒子的圖案弄平,緩慢地使轉(zhuǎn)印殘留調(diào)色劑粒子噴出到圖像載體上,可以防止因潛象形成阻礙而引起的圖案重影。對于大量的轉(zhuǎn)印殘留調(diào)色劑粒子被接觸帶電部件攔住時由于接觸帶電部件的污染可能會引起潛象載體的帶電性低下的問題,采用本發(fā)明的特定的顯影劑可以將潛象載體的均勻帶電性的低下減小到實用上不存在問題的程度。從這一點考慮,在本發(fā)明中也優(yōu)選接觸帶電裝置。
在本發(fā)明中優(yōu)選的是,在帶電部件表面的移動速度和潛象載體表面的移動速度之間設(shè)置相對的速度差。在帶電部件表面的移動速度和圖像載體表面的移動速度之間設(shè)置相對的速度差時,接觸帶電部件與潛象載體之間的轉(zhuǎn)矩大幅度增大,接觸帶電部件和潛象載體表面產(chǎn)生明顯的切削,但通過在接觸帶電部件和潛象載體的接觸部存在顯影劑所具有的成分,可以獲得潤滑效果(減低摩擦效果),使設(shè)置速度差而不產(chǎn)生大幅度轉(zhuǎn)矩增大和明顯的切削成為可能。
優(yōu)選的是,在潛象載體和與潛象載體接觸的帶電部件的接觸部存在的顯影劑所具有的成分至少含有上述導(dǎo)電性微粉末。更優(yōu)選的是,相對于在該接觸部存在的顯影劑成分全體導(dǎo)電性微粉末的含有比率,比上述本發(fā)明的顯影劑中所含有的導(dǎo)電性微粉末(供給本發(fā)明圖像形成之前的顯影劑中的導(dǎo)電性微粉末)的含有比率高。通過使上述接觸部存在的顯影劑具有的成分至少含有導(dǎo)電性微粉末,可以確保潛象載體和接觸帶電部件之間的導(dǎo)通路,抑制由于轉(zhuǎn)印殘留調(diào)色劑粒子附著或混入接觸帶電部件而引起的潛象載體的均勻帶電性低下。另外,由于相對于上述接觸部存在的顯影劑成分全體導(dǎo)電性微粉末的含有比率,比上述本發(fā)明的顯影劑含有的導(dǎo)電性微粉末的含有比率高,可以更穩(wěn)定地抑制由于轉(zhuǎn)印殘留調(diào)色劑粒子附著或混入接觸帶電部件而引起的潛象載體的均勻帶電性低下。另外,使用本發(fā)明的顯影劑,即使在帶電部上保持較大的接觸帶電部件和潛象載體的相對移動速度,通過向帶電部供給含有許多發(fā)揮良好潤滑性的大于等于1.00μm、小于2.00μm粒徑范圍的粒子的導(dǎo)電性微粉末,仍然可以抑制接觸帶電部件和潛象載體的切削和損傷。
對于接觸帶電部件施加的帶電偏壓是單純的直流電壓時,也能得到潛象載體的良好帶電性,不過也可以在直流電壓上重疊交變電壓(交流電壓)。這樣的交變電壓的波形可以適當(dāng)使用正弦波、矩形波、三角波等。另外,交變電壓也可以是通過周期性開、關(guān)直流電源而形成的脈沖波電壓。作為交變電壓,可以使用具有電壓值周期變化的波形的偏壓。
在本發(fā)明中,對于接觸帶電部件施加的帶電偏壓最好是在不產(chǎn)生放電生成物的范圍內(nèi)施加。即,該放電偏壓最好是比接觸帶電部件與被帶電體(潛象載體)之間的開始放電電壓要低。另外,最好是直接注入帶電機構(gòu)占支配地位的帶電方法。
在顯影兼清理方法中,由于殘留在潛象載體上的絕緣性轉(zhuǎn)印殘留調(diào)色劑粒子與接觸帶電部件接觸,或者附著、混入其中,潛象載體的帶電性降下,在放電帶電機構(gòu)占支配地位的帶電方法的場合,由于附著在接觸帶電部件表面上的調(diào)色劑層形成阻礙放電電壓的電阻時開始,潛象載體的帶電性降下加劇。與此相對,在直接注入帶電機構(gòu)占支配地位的帶電方法的場合,由于附著或混入接觸帶電部件的轉(zhuǎn)印殘留調(diào)色劑粒子降低了接觸帶電部件表面與被帶電體的接觸幾率,被帶電體(潛象載體)的均勻帶電性降低,導(dǎo)致靜電潛象的對比度和均一性低下,圖像濃度降低或翳影增大。根據(jù)放電帶電機構(gòu)和直接注入帶電機構(gòu)的帶電性低下的機理,至少在潛象載體和與潛象載體接觸的帶電部件的接觸部存在導(dǎo)電性微粉末而產(chǎn)生的潛象載體帶電低下的防止效果和帶電促進效果,在直接注入帶電機構(gòu)中更為顯著,在直接注入帶電機構(gòu)中優(yōu)選使用本發(fā)明的顯影劑。即,在放電帶電機構(gòu)中,在潛象載體和與潛象載體接觸的帶電部件的接觸部至少存在導(dǎo)電性微粉末時,為了不使轉(zhuǎn)印殘留調(diào)色劑粒子附著或混入接觸帶電部件而形成的調(diào)色劑層成為阻礙由帶電部件到潛象載體的放電電壓的電阻,必須進一步增大在潛象載體和與潛象載體接觸的帶電部件的接觸部及其附近的帶電區(qū)域存在的、導(dǎo)電性微粉末相對于顯影劑成分總體的含有比率。因此,在大量的轉(zhuǎn)印殘留調(diào)色劑粒子附著或混入接觸帶電部件的場合,為了限制附著或混入的轉(zhuǎn)印殘留調(diào)色劑粒子量,使附著或混入接觸帶電部件上的的調(diào)色劑層成為阻礙放電電壓的電阻,不得不向潛象載體上噴出更多的轉(zhuǎn)印殘留調(diào)色劑粒子,從而容易阻礙潛象形成。與此相對,在直接注入帶電機構(gòu)中,通過至少在潛象載體和與潛象載體接觸的帶電部件的接觸部存在導(dǎo)電性微粉末,可以容易地通過導(dǎo)電性微粉末確保接觸帶電部件與被帶電體的接觸點,防止附著或混入接觸帶電部件的轉(zhuǎn)印殘留調(diào)色劑粒子使接觸帶電部件與被帶電體的接觸幾率降低,抑制潛象載體的帶電性低下。
特別是在接觸帶電部件表面的移動速度和潛象載體表面的移動速度之間設(shè)置相對的速度差的場合,通過接觸帶電部件與潛象載體的滑動摩擦來限制在潛象載體與接觸帶電部件的接觸部存在的顯影劑成分總量,可以更可靠地抑制潛象載體的帶電阻礙,并且通過顯著增加在接觸帶電部件與潛象載體的接觸部導(dǎo)電性微粉末與潛象載體接觸的機會,可獲得接觸帶電部件與潛象載體的更高的接觸性,進一步促進借助于導(dǎo)電性微粉末向潛象載體的直接注入帶電。與此相對,放電帶電不是潛象載體與接觸帶電部件的接觸部,而是在潛象載體與接觸帶電部件非接觸的具有微小間隙的區(qū)域進行放電,因而期待得到通過限制存在于接觸部的顯影劑成分總量達到抑制帶電阻礙的效果。
從這一角度考慮,在本發(fā)明中,優(yōu)選直接注入帶電機構(gòu)占支配地位的帶電方法,即不依賴于放電帶電機構(gòu)的直接注入帶電機構(gòu)點支配地位。
為了實現(xiàn)帶電方法,對于接觸帶電部件施加的帶電偏壓最好是比接觸帶電部件與被帶電體(潛象載體)之間的開始放電電壓要低。
作為在接觸帶電部件表面的移動速度和潛象載體表面的移動速度之間設(shè)置相對的速度差的構(gòu)成方案,最好是通過旋轉(zhuǎn)驅(qū)動接觸帶電部件來設(shè)置速度差。
另外,帶電部件表面的移動方向和潛象載體表面的移動方向最好是彼此相反。即,帶電部件和潛象載體最好是彼此反向移動。為了提高被接觸帶電部件攜帶的潛象載體上的轉(zhuǎn)印殘留調(diào)色劑粒子暫時回收到接觸帶電部件上并將其弄平的效果,接觸帶電部件和潛象載體最好是彼此反向地移動。例如,最好是旋轉(zhuǎn)驅(qū)動接觸帶電部件,使其旋轉(zhuǎn)方向與潛象載體表面的移動方向反向地旋轉(zhuǎn)。也就是說,通過反向旋轉(zhuǎn)使圖像載體上的轉(zhuǎn)印殘留調(diào)色劑粒子離開潛象載體并進行帶電,可以優(yōu)勢地進行直接注入帶電并抑制潛象形成的阻礙。另外,由于將轉(zhuǎn)印殘留調(diào)色劑粒子的圖案弄平的效果,可以提高轉(zhuǎn)印殘留調(diào)色劑粒子的回收性,更可靠地防止因回收不良而產(chǎn)生圖案重影。
也可以使帶電部件與潛象載體表面的移動方向同方向地移動來設(shè)置相對的速度差。但是,由于直接注入帶電的帶電性依賴于潛象載體的移動速度與帶電部件相對于潛象載體的移動速度的相對移動速度之比,為了獲得與反向時相同的相對移動速度比,在同方向時帶電部件的移動速度要比反向時大,因此在移動速度這一點上,使帶電部件反向移動較為有利。另外,在將轉(zhuǎn)印殘留調(diào)色劑粒子的圖案弄平的效果方面,使帶電部件與潛象載體表面的移動方向反向地移動也是有利的。
在本發(fā)明中,潛象載體的移動速度與帶電部件的移動速度之比(相對移動速度比)在10-500%為宜,優(yōu)選的是20-400%。相對移動速度比與上述范圍相比過小時,不能充分增加接觸帶電部件與潛象載體的接觸幾率,難以維持通過直接注入帶電產(chǎn)生的潛象載體的帶電性。另外,通過接觸帶電部件與潛象載體的滑動摩擦限制在潛象載體與接觸帶電部件的接觸部存在的導(dǎo)電性微粉末量而抑制潛象載體的帶電阻礙的效果,以及將轉(zhuǎn)印殘留調(diào)色劑粒子的圖案弄平、提高顯影兼清理時的顯影劑回收性的效果有時也不能充分得到。相對移動速度比與上述范圍相比過大時,為了提高帶電部件的移動速度,會造成潛象載體與接觸帶電部件的接觸部上攜帶的顯影劑成分飛散,容易產(chǎn)生裝置內(nèi)的污染,潛象載體和接觸帶電部件容易產(chǎn)生摩損或損傷,致使工作壽命縮短。
另外,在帶電部件的移動速度是0的場合(帶電部件靜止的狀態(tài)),由于帶電部件與潛象載體的接觸點為定點,帶電部件與圖像載體的接觸部容易產(chǎn)生摩損或劣化,抑制潛象載體的帶電阻礙的效果以及將轉(zhuǎn)印殘留調(diào)色劑粒子的圖案弄平、提高顯影兼清理時的顯影劑回收性的效果容易降低,因而不可取。
表示上述相對的速度差的相對移動速度比可以用下面的公式表示。式中,帶電部件的移動速度為Vc,潛象載體的移動速度為Vp,在接觸部上帶電部件表面與潛象載體表面同方向移動時,帶電部件的移動速度是與潛象載體的移動速度相同符號的值。
相對移動速度比(%)=|[(Vc-Vp)/Vp]×100|在本發(fā)明中,為了在將潛象載體上的轉(zhuǎn)印殘留調(diào)色劑粒子暫時回收到帶電部件上的同時,將導(dǎo)電性微粉末載持帶電部件上,設(shè)置潛象載體與帶電部件的接觸部,優(yōu)勢地進行直接注入帶電,接觸帶電部件最好是具有彈性。另外,為了利用接觸帶電部件將轉(zhuǎn)印殘留調(diào)色劑粒子的圖案弄平,提高轉(zhuǎn)印殘留調(diào)色劑粒子的回收性,接觸帶電部件也最好是具有彈性。
在本發(fā)明中,為了通過對帶電部件施加電壓使?jié)撓筝d體帶電,帶電部件最好是導(dǎo)電性的。因此,帶電部件最好是彈性導(dǎo)電輥、具有磁約束磁性粒子的磁刷部、使該磁刷部與被帶電體接觸的磁刷接觸帶電部件,或者是由導(dǎo)電性纖維構(gòu)成的刷。為了使帶電部件的結(jié)構(gòu)簡化,更優(yōu)選的是,帶電部件是彈性導(dǎo)電輥或者具有導(dǎo)電性的刷輥,為了使附著或混入帶電部件的顯影劑成分(例如轉(zhuǎn)印殘留調(diào)色劑粒子或?qū)щ娦晕⒎勰?不飛散和穩(wěn)定地保持,帶電部件最好是彈性導(dǎo)電輥。
作為輥部件的彈性導(dǎo)電輥的硬度過低時,由于形狀不穩(wěn)定,與被帶電體的接觸性變差,另外,由于在帶電部件與潛象載體的接觸部存在的導(dǎo)電性微粉末會切削或損傷彈性導(dǎo)電輥的表層,不能得到潛象載體的穩(wěn)定的帶電性,反之,其硬度過高時,不僅在與被帶電體之間不能確保帶電接觸部,而且與被帶電體(潛象載體)表面的微接觸性惡化,因而不能得到潛象載體的穩(wěn)定的帶電性。此外,將轉(zhuǎn)印殘留調(diào)色劑粒子的圖案弄平的效果低下,不能提高轉(zhuǎn)印殘留調(diào)色劑粒子的回收性。如果為了充分獲得帶電接觸部和弄平效果而提高彈性導(dǎo)電輥與潛象載體的接觸壓力,則接觸帶電部件或潛象載體容易產(chǎn)生切削或損傷等?;谶@些考慮,作為輥部件的彈性導(dǎo)電輥的アスカ-C硬度在20-50范圍為宜,優(yōu)選的是25-50的范圍,最好是25-40的范圍。アスカ-C硬度是使用JISK6301中規(guī)定的彈簧式硬度計アスカ-C(高分子計器株式會公司制造)測定的硬度。在本發(fā)明中,將載荷設(shè)定為9.8N,以輥的形態(tài)進行測定。
在本發(fā)明中,為了穩(wěn)定地保持導(dǎo)電性微粉末,作為接觸帶電部件的輥部件表面最好是具有微小的穴窩或凹凸。
另外,導(dǎo)電性彈性輥在具有彈性、獲得與潛象載體的充分接觸狀態(tài)的同時,作為具有對于使移動的潛象載體帶電足夠低電阻的電極發(fā)揮作用是十分重要的。另一方面,在潛象載體上存在氣孔等缺陷部位的場合,必須防止電壓的泄漏。在使用電子照相用感光體等潛象載體作為被帶電體的場合,為了獲得足夠的帶電性和耐泄漏,導(dǎo)電性彈性輥的電阻優(yōu)選103-108Ω·cm,更優(yōu)選的是104-107Ω·cm。導(dǎo)電性彈性輥的電阻可以按下面所述測定,即,在該輥上施加49N/m的接觸壓力,將輥壓接到直徑30mm的圓筒狀鋁鼓上,在這一狀態(tài)下,在芯棒與鋁鼓之間施加100V進行測定。
例如,導(dǎo)電性彈性輥可以通過在芯棒上形成作為撓性部件的橡膠或發(fā)泡體的中電阻層來制作。中電阻層是由樹脂(例如氨基甲酸酯)、導(dǎo)電性粒子(例如碳黑)、硫化劑、發(fā)泡劑等配制而成,在芯棒上形成滾筒狀,然后根據(jù)需要進行切削,研磨表面,修整形狀,制成導(dǎo)電性彈性輥。
導(dǎo)電性彈性輥的材質(zhì)不限于彈性發(fā)泡體,作為彈性體的材料還可以舉出乙烯-丙烯-二烯聚合物(EPDM)、聚氨酯、丁腈橡膠(NBR)、硅橡膠和異戊二烯橡膠等橡膠材料,為了調(diào)整電阻,還可以分散碳黑和金屬氧化物等導(dǎo)電性物質(zhì)。此外,還可以舉出將它們發(fā)泡形成的發(fā)泡體。另外,還可以不分散導(dǎo)電性物質(zhì)或者與導(dǎo)電性物質(zhì)并用使用離子導(dǎo)電性的材料來調(diào)整電阻。
導(dǎo)電性彈性輥相對于作為被帶電體的潛象載體、抗拒彈性以規(guī)定的壓力壓接配置,形成導(dǎo)電性彈性輥與潛象載體的接觸部即帶電接觸部。該帶電接觸部的寬度沒有特別的限制,不過為了使導(dǎo)電性彈性輥和潛象載體穩(wěn)定地獲得密切的附著性,其寬度優(yōu)選的是1mm或以上,最好是2mm或以上。
另外,本發(fā)明的帶電工序中使用的帶電部件,也可以通過在由導(dǎo)電性纖維構(gòu)成的刷(刷部件)上施加電壓使?jié)撓筝d體帶電。作為這樣的接觸帶電部件的帶電刷,可以使用在常用的纖維中分散導(dǎo)電材料、調(diào)整電阻而形成的刷。所述的纖維可以使用公知的纖維,例如尼龍、丙烯酸、人造絲、聚碳酸酯和聚酯等。所述的導(dǎo)電材料可以使用公知的導(dǎo)電材料,例如鎳、鐵、鋁、金、銀等導(dǎo)電性金屬,或者氧化鐵、氧化鋅、氧化錫、氧化銻、氧化鈦等導(dǎo)電性金屬氧化物,此外還可以舉出碳黑等導(dǎo)電粉末。這些導(dǎo)電材料可以根據(jù)需要為了疏水化、調(diào)整電阻等目的而進行表面處理。在使用時,考慮到與纖維的分散性和生產(chǎn)率可以適當(dāng)選擇上述導(dǎo)電材料使用。
作為接觸帶電部件的帶電刷有固定型和可以轉(zhuǎn)動的輥狀的帶電刷。所述的輥狀帶電刷例如有將導(dǎo)電性纖維形成絨面的帶呈螺旋形卷繞在金屬制的芯棒上形成輥刷。導(dǎo)電性纖維最好是選用纖維粗細為1-20旦(纖維直徑10-500μm左右)、刷的纖維長度1-15mm、刷密度為每1平方英寸1萬-30萬根(每1平方米1.5×107-4.5×108根)。
帶電電刷最好盡可能使用電刷密度高的,最好也由數(shù)根~數(shù)百根細纖維制作1根纖維。例如,像300旦/50單纖維那樣,也可以將300旦的細纖維50根形成1束作為1根纖維進行植毛。但是,在本發(fā)明中,決定直接注入帶電的帶電電刷,主要取決于帶電部件與潛像載體的帶電接觸部及其附近的導(dǎo)電性微粉末的存在密度,因此擴大帶電部件的選擇范圍。
帶電刷的電阻值和彈性導(dǎo)電性輥的情況相同,為了得到與像載體的充分帶電性和耐泄漏性,優(yōu)選103~108Ω·cm,更優(yōu)選104~107Ω·cm。
作為帶電刷的材質(zhì),有Unichika,Ltd.制的人造纖維REC-B、REC-C、REC-M1、REC-M10,還有東麗(株)制的SA-7、Nihon Sanmo K.K.制的Thunderon、Kanebo,Ltd.制的Belltron、Claray Co.,Ltd.制的Clacarbo、在人造絲中分散碳的纖維、三菱麗陽(株)制的Roabal等,在環(huán)境穩(wěn)定性這點上,特別優(yōu)選使用REC-B、REC-C、REC-M1、REC-M10。
另外,接觸帶電部件具有可撓性,可使在接觸帶電部件和潛像載體的接觸部處,導(dǎo)電性微粉末與潛像載體的接觸機會增加,能夠得到高的接觸性,使直接注入帶電性提高,所以是優(yōu)選的。即,接觸帶電部件通過導(dǎo)電性微粉末緊密地接觸潛像載體,存在于接觸帶電部件和潛像載體的接觸部的導(dǎo)電性微粉末,無間隙地摩擦潛像載體表面,因而由接觸帶電部件產(chǎn)生的潛像載體的帶電,不使用放電現(xiàn)象,通過導(dǎo)電性微粉末的穩(wěn)定而且安全的直接注入帶電占支配地位。因此,通過使用借助于導(dǎo)電性微粉末的直接注入帶電,可得到在利用以往的放電帶電的輥帶電等得不到的高帶電效率,能夠在潛像載體上給予與外加在接觸帶電部件上的電壓大致同等的電位。此外,通過使接觸帶電部件具有可撓性,在向接觸帶電部件供給多量的轉(zhuǎn)印殘留有機調(diào)色劑粒子的場合下,提高暫時阻擋轉(zhuǎn)印殘留有機調(diào)色劑粒子的效果和使轉(zhuǎn)印殘留有機調(diào)色劑粒子的圖形均勻的效果,可以可靠地防止?jié)撓裥纬勺璧K及由轉(zhuǎn)印殘留有機調(diào)色劑粒子的回收不良引起的圖像不良的發(fā)生。
潛像載體和接觸帶電部件的接觸部中的導(dǎo)電性微粉末的存在量,如果過少,就不能充分地得到由導(dǎo)電性微粉末產(chǎn)生的潤滑效果,由于潛像載體和接觸帶電部件的摩擦變大,所以使接觸帶電部件相對潛像載體保持速度差進行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動變得困難。即,如果導(dǎo)電性微粉末的存在量少,驅(qū)動轉(zhuǎn)矩就變得過大,如果過分地使其旋轉(zhuǎn),就容易刮削接觸帶電部件和潛像載體的表面。而且有時也不能充分得到由導(dǎo)電性微粉末產(chǎn)生的接觸機會增加的效果,有時也得不到潛像載體的良好帶電性能。另一方面,如果上述接觸部中的導(dǎo)電性微粉末的存在量過多,導(dǎo)電性微粉末從接觸帶電部件的脫落就會顯著地增加,引起圖像曝光的遮光等潛像形成阻礙,容易對成像產(chǎn)生不良影響。
根據(jù)本發(fā)明人的研究,潛像載體和接觸帶電部件的接觸部中的導(dǎo)電性微粉末的存在量,優(yōu)選103個/mm2或以上,更優(yōu)選為104個/mm2或以上。通過使該導(dǎo)電性微粉末的存在量保持在103個/mm2或以上,驅(qū)動轉(zhuǎn)矩就不會變得過大,可充分地得到由導(dǎo)電性微粉末產(chǎn)生的潤滑效果。如果其存在量遠低于103個/mm2,就不能充分地得到所希望的接觸機會增加的效果,有產(chǎn)生像載體的帶電性降低的傾向。
另外,在以直接注入帶電方式作為在顯影兼清理圖像形成中的潛像載體的均勻帶電方式使用的場合下,擔(dān)心由轉(zhuǎn)印殘留調(diào)色劑粒子向帶電部件附著或混入引起的潛像載體的帶電性降低。為了抑制轉(zhuǎn)印殘留調(diào)色劑粒子向帶電部件附著或混入,或者克服由轉(zhuǎn)印殘留調(diào)色劑粒子向帶電部件附著或混入引起的潛像載體的帶電阻礙,進行良好的直接注入帶電,像載體和接觸帶電部件的接觸部中的導(dǎo)電性微粉末的存在量優(yōu)選為104個/mm2或以上。如果其存在量比遠遠低于104個/mm2,在轉(zhuǎn)印殘留調(diào)色劑粒子多的情況下,潛像載體的帶電性容易變低。
在帶電過程中的潛像載體上的導(dǎo)電性微粉末存在量的合適范圍,也取決于以多大密度將導(dǎo)電性微粉末涂布在潛像載體上,可得到潛像載體的均勻帶電性的效果。
潛像載體的帶電時,必須至少比記錄解像度更均勻地接觸帶電是不言而喻的。但是,如圖3表示的肉眼的視覺特性的曲線那樣,在空間頻率是10循環(huán)/mm或以上時,圖像上的識別諧調(diào)數(shù)無限地接近于1,即不能識別濃度不勻。如果積極地利用該特性,在潛像載體上附著導(dǎo)電性微粉末的場合,至少在像載體上使導(dǎo)電性微粉末以10循環(huán)/mm或以上的密度存在,進行直接注入帶電即可。即使在不存在導(dǎo)電性微粉末處,在潛像載體上發(fā)生微帶電不良,因為該帶電不良發(fā)生的圖像上的濃度不勻,發(fā)生在超過人的視覺特性的空間頻率范圍,所以,在圖像上不會產(chǎn)生任何問題。
在改變導(dǎo)電性微粉末向潛像載體上的涂布密度時,關(guān)于在圖像上作為濃度不勻的帶電不良能否被認知,雖然只要稍微涂布一點導(dǎo)電性微粉末(例如10個/mm2),就可以得到抑制帶電不勻發(fā)生的效果,但圖像上的濃度不勻?qū)θ藖碚f能否容許一點上還是不充分的。如果將其涂布量設(shè)定為102個/mm2或以上,在圖像的客觀評價中就會迅速地得到好的結(jié)果。此外,通過使涂布量增加至103個/mm2或以上,就完全消除起因于帶電不良的圖像上的問題。
利用直接注入帶電方式的帶電和放電帶電方式根本不同,帶電部件通過切實地接觸到被帶電體上進行帶電,但即使在像載體上過剩地涂布導(dǎo)電性微粉末,也一定存在不能接觸的部分。然而,由于本發(fā)明進行積極地利用人的視覺特性的導(dǎo)電性微粉末的涂布,實用上解決了該問題。
另外,導(dǎo)電性微粉末在潛像載體上的存在量的上限值是導(dǎo)電性微粉末在潛像載體上均勻地涂布1層的量,即使進行1層以上涂布,也不一定使效果提高,相反由于在帶電過程后,過剩的導(dǎo)電性微粉末被噴出,產(chǎn)生遮蔽曝光光源,或使其散射等弊端。
涂布密度上限值也隨導(dǎo)電性微粉末的粒徑、接觸帶電部件的導(dǎo)電性微粉末的保持性等不同而變化,因此不能一概而論,但如果非要記載其上限的話,可以將使導(dǎo)電性微粉末在像載體上均勻地涂布1層的量作為其上限。
導(dǎo)電性微粉末在潛像載體上的存在量也取決于導(dǎo)電性微粉末的粒徑等,如果超過5×105個/mm2,就會出現(xiàn)導(dǎo)電性微粉末從潛像載體的脫落顯著地增加的傾向,不僅對圖像形成裝置內(nèi)造成污染,而且還會發(fā)生不管導(dǎo)電性微粉末自身的光透過性如何,向潛像載體的曝光量不足的問題。該存在量如果在5×105個/mm2或以下,可以將脫落的粒子量抑制至較低,減低因?qū)щ娦晕⒎勰┑娘w散引起的裝置內(nèi)的污染的同時,改善曝光的阻礙。
此外,在顯像兼清理過程中,對由潛像載體上的導(dǎo)電性微粉末的存在量產(chǎn)生的轉(zhuǎn)印殘留調(diào)色劑粒子的回收性提高效果也進行了實驗,如果帶電后顯像前的潛像載體上的導(dǎo)電性微粉末存在量超過102個/mm2,與潛像載體上不存在導(dǎo)電性微粉末的情況相比,明顯地提高了轉(zhuǎn)印殘留調(diào)色劑粒子的回收性,直到導(dǎo)電性微粉末在潛像載體上均勻地涂布至1層程度為止、得到了沒有圖像缺陷的由顯像兼清理形成的圖像。與導(dǎo)電性微粉末在轉(zhuǎn)印后帶電前的潛像載體上的存在量的情況相同,從導(dǎo)電性微粉末的存在量超過5×105個/mm2時開始,出現(xiàn)導(dǎo)電性微粉末從潛像載體的脫落變得顯著,對潛像形成造成影響,翳影增加的傾向。即,為使?jié)撓褫d體的帶電性良好,轉(zhuǎn)印殘留調(diào)色劑粒子的回收性良好,形成沒有因裝置內(nèi)污染或曝光阻礙引起的圖像缺陷的圖像,優(yōu)選將潛像載體和接觸帶電部件的接觸部中的導(dǎo)電性微粉末的存在量設(shè)定成103個/mm2或以上,并且將成潛像載體上的導(dǎo)電性微粉末的存在量設(shè)定為102個/mm2或以上、但不遠遠超過5×105個/mm2。更優(yōu)選是將潛像載體和接觸帶電部件的接觸部中的導(dǎo)電性微粉末的存在量設(shè)定為104個/mm2或以上。
由于潛像載體和接觸帶電部件的接觸部中的導(dǎo)電性微粉末的存在量和潛像形成過程中的潛像載體上的導(dǎo)電性微粉末的存在量之間的關(guān)系,取決于①向潛像載體和接觸帶電部件的接觸部的導(dǎo)電性微粉末供給量,②導(dǎo)電性微粉末對潛像載體和接觸帶電部件的附著性,③接觸帶電部件對導(dǎo)電性微粉末的保持性,④潛像載體對導(dǎo)電性微粉末的保持性等因素,所以不能一概決定。在實驗上,潛像載體和接觸帶電部件的接觸部中的導(dǎo)電性微粉末的存在量在103~106個/mm2的范圍內(nèi),測定潛像載體上的脫落的粒子存在量(在潛像形成工序中的潛像載體上的導(dǎo)電性微粉末的存在量)時,為102~105個/mm2。
下面,敘述帶電接觸部中的導(dǎo)電性微粉末的存在量和潛像形成工序中的潛像載體上的導(dǎo)電性微粉末的存在量的測定方法。帶電部中的導(dǎo)電性微粉末的存在量最好直接測定接觸帶電部件和潛像載體的接觸面部中的值,但在形成接觸部的接觸帶電部件表面的移動方向與潛像載體表面的移動方向為反時,由于在接觸接觸帶電部件之前存在于潛像載體上的粒子的大部分向反方向移動的同時,被接觸的帶電部件剝離,因此在本發(fā)明中以到達接觸面部之前的接觸帶電部件表面的粒子量作為存在量。具體地說,在不施加帶電偏壓的狀態(tài)停止像載體和彈性導(dǎo)電性輥的旋轉(zhuǎn),用視頻顯微鏡(0LYMPUS制OVM1000N)和數(shù)字靜態(tài)記錄器(DELTIS制SR-3100)對潛像載體和彈性導(dǎo)電性輥的表面攝影。關(guān)于彈性導(dǎo)電性輥,以和彈性導(dǎo)電性輥接觸像載體相同的條件接觸玻璃載片,從玻璃載片的背面,在視頻顯微鏡上用1000倍的對物鏡對接觸面攝影10處以上。為了從所得到的數(shù)字圖像將各個粒子進行區(qū)域分離,保持某一閥值進行2值化處理,使用所希望的圖像處理軟件計測粒子存在的區(qū)域數(shù)。另外,對于潛像載體上的存在量,也使用同樣的視頻顯微鏡,對像載體上攝影,進行同樣的處理后計測。
潛像載體上的導(dǎo)電性微粉末的存在量,用與上述相同的手段,對轉(zhuǎn)印后帶電前和帶電后顯影前的潛像載體攝影,使用圖像處理軟件進行計測。
在本發(fā)明中,優(yōu)選通過使?jié)撓褫d體的最表面層的體積電阻為1×109~1014Ω·cm,優(yōu)選為1×1010~1014Ω·cm,可提供更良好的潛像載體的帶電性。在利用電荷的直接注入的帶電方式中,通過使被帶電體側(cè)的電阻下降,可以進行更良好的電荷的授受。為此,作為最表面層的體積電阻值優(yōu)選為1×1014Ω·cm或以下。另一方面,作為潛像載體,為了使靜電潛像保持一定的時間,作為最表面層的體積電阻值優(yōu)選為1×109Ω·cm或以上。即使在高濕環(huán)境下,為了實現(xiàn)盡管是微小潛像也沒有亂地保持靜電潛像,作為電阻值優(yōu)選為1×1010Ω·cm或以上。
此外,優(yōu)選的是潛像載體是電子照像感光體,通過使該電子照像感光體的最表面層的體積電阻為1×109~1×1014Ω·cm,即使在處理速度快的裝置中,也可使像載體具有充分的帶電性。
另外,潛像載體優(yōu)選為具有非晶態(tài)硒、CdS、ZnO2、非晶態(tài)硅或者像有機系感光物質(zhì)的光導(dǎo)電絕緣物質(zhì)層的感光鼓或者帶,特別優(yōu)選使用具有非晶態(tài)硅感光層或者有機感光層的感光體。
作為有機感光層,既可以是在同一層中含有電荷發(fā)生物質(zhì)和具有電荷輸送性能的物質(zhì)的單一層型感光層,也可以是具有電荷輸送層和電荷發(fā)生層的機能分離型感光層。在導(dǎo)電性基體上以電荷發(fā)生層、接著電荷輸送層的順序疊層結(jié)構(gòu)的疊層型感光層是優(yōu)選例之一。
通過調(diào)整潛像載體的表面電阻,能夠更穩(wěn)定地進行潛像載體的均勻帶電。
以通過調(diào)整潛像載體的表面電阻,使電荷注入更效率化或者促進電荷注入為目的,也優(yōu)選在電子照像感光體的表面上設(shè)置電荷注入層。電荷注入層優(yōu)選為在樹脂中分散導(dǎo)電性微粒子的形態(tài)。
作為設(shè)置電荷注入層的形態(tài),例如有(i)在硒、非晶態(tài)硅等的無機感光體或者單一層型有機感光體上設(shè)置電荷注入層;(ii)作為機能分離型有機感光體的電荷輸送層,可以使具有電荷輸送劑和樹脂的表面層的構(gòu)成兼具作為電荷注入層的機能(例如,作為電荷輸送層在樹脂中分散電荷輸送劑和導(dǎo)電性粒子,或者電荷輸送劑自身或根據(jù)其存在狀態(tài),使電荷輸送層具有作為電荷注入層的機能);(iii)在機能分離型有機感光體上,作為最表面層設(shè)置電荷注入層等方案,但重要的是最表面層的體積電阻處于優(yōu)選范圍。
作為電荷注入層,例如由金屬蒸鍍膜等無機材料層、或者在粘結(jié)樹脂中分散導(dǎo)電性微粒子的導(dǎo)電粉分散樹脂層等構(gòu)成,蒸鍍膜利用蒸鍍形成,導(dǎo)電粉分散樹脂層利用浸涂涂布法、噴涂法、輥涂法和射束涂布法等適當(dāng)?shù)耐坎挤ㄟM行涂布而形成。
另外,它也可以是在絕緣性的粘合劑中混合或共聚具有光透過性高的離子導(dǎo)電性的樹脂而構(gòu)成,或者由具有中等電阻的光導(dǎo)電性的樹脂單體構(gòu)成。
其中,優(yōu)選潛像載體的最表面層為至少由金屬氧化物構(gòu)成的導(dǎo)電性微粒子(以下,記作“氧化物導(dǎo)電微粒子”)分散的樹脂層。即,通過這樣來構(gòu)成像載體的最表面層,可使電子照像感光體表面的電阻下降,更有效地進行電荷的授受,并且由于使表面的電阻下降,可以抑制由在像載體保持靜電潛像期間潛像電荷擴散引起的潛像的模糊或者流動,因此是優(yōu)選的。
在分散上述氧化物導(dǎo)電微粒子的樹脂層的場合,為了防止由分散的粒子引起的入射光的散射,優(yōu)選氧化物導(dǎo)電微粒子的粒徑比入射光的波長更小。因此,作為分散的氧化物導(dǎo)電微粒子的粒徑,優(yōu)選0.5μm或以下。相對最外層的總質(zhì)量,氧化物導(dǎo)電微粒子的含量優(yōu)選為2~90質(zhì)量%,更優(yōu)選為5~70質(zhì)量%。在氧化物導(dǎo)電微粒子的含量與上述范圍過相比過小時,膜強度降低,難以得到所期望的體積電阻值,另外,在其含量與上述范圍相比太大時,電荷注入層變得容易削損,感光體的壽命有變短的傾向,并且由于電阻變得過低,容易產(chǎn)生由潛像電位變小引起的圖像不良。
另外,電荷注入層的層厚以0.1~10μm為佳,在得到潛像輪廓的清晰度,更優(yōu)選為5μm或以下,從電荷注入層的耐久性方面考慮,更優(yōu)選為1μm或以上。
電荷注入層的粘合劑,也可以使其與下層的粘合劑相同,但此情況下,在電荷注入層的涂布時,存在使下層(例如電荷輸送層)的涂布面混亂的可能性,因此必須特別選擇形成方法。
再者,本發(fā)明中的潛像載體最表面層的體積電阻的測定方法,是通過在表面蒸鍍金的聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜上制作與像載體的最表面層相同組成的層,使用體積電阻測定裝置(惠普公司制4140BpAMATER),在溫度23℃、濕度65%的環(huán)境下,施加100V的電壓進行測定的。
另外,在本發(fā)明中,優(yōu)選賦予潛像載體表面脫模性,優(yōu)選潛像載體表面對水的接觸角在85度或以上。更優(yōu)選潛像載體表面對水的接觸角為90度或以上。
潛像載體表面具有高的接觸角,表示潛像載體表面對調(diào)色劑粒子顯示具有高的脫模性。通過該效果,可提高在顯像兼清理工序中顯影劑的回收效率。另外,由于可顯著地減少轉(zhuǎn)印殘留調(diào)色劑粒子量,所以,也能夠抑制由轉(zhuǎn)印殘留調(diào)色劑粒子引起的潛像載體的導(dǎo)電性降低。
作為賦予潛像載體表面以脫模性的方法,例如可舉出①作為構(gòu)成膜的樹脂本身使用表面能低的物質(zhì)。
②添加可賦予防水、親油性的添加劑。
③將具有高脫模性的材料制成粉狀體而進行分散。
作為①,可通過在樹脂的結(jié)構(gòu)中,導(dǎo)入含氟基團、含硅基團來實現(xiàn)。作為②,將表面活性劑作為添加劑添加即可。作為③,可舉出使用聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯和氟化碳等的含氟原子的化合物,有機硅系樹脂或者聚烯烴系樹脂。
利用這些方法,能夠使?jié)撓褫d體表面對水的接觸角達到85度以上。
其中,潛像載體表面層優(yōu)選分散有由選自氟系樹脂、有機硅系樹脂或者聚烯烴系樹脂中的至少一種或以上的材料組成的潤滑劑微粒的層。特別優(yōu)選使用聚四氟乙烯或聚偏氟乙烯等的氟樹脂。在本發(fā)明中,作為③的粉體,在以含氟樹脂作為脫模性粉體使用時,向最表面層的分散是合適的。
為在表面含有這些粉體,在感光體最表面層設(shè)置在粘合劑樹脂中分散該粉體的層,或者如果本來就是以樹脂作為主體而構(gòu)成的有機感光體的話,不重新設(shè)置表面層,在最表面層中分散該粉體即可。
具有上述的脫模性的粉體向潛像載體表面層的添加量,相對表面層總質(zhì)量,優(yōu)選為1~60質(zhì)量%,更優(yōu)選為2~50質(zhì)量%。如果添加量與上述范圍相比過少,轉(zhuǎn)印殘留調(diào)色劑粒子不能充分地減少,顯像兼清理裝置中的顯影劑的回收率不充分。如果添加量與上述范圍相比過大,會出現(xiàn)膜的強度降低,向感光體的入射光量顯著地降低,有損于像載體的帶電性的問題,所以不可取。關(guān)于該粉體的粒徑,從圖像質(zhì)量方面考慮,優(yōu)選為1μm或以下,更優(yōu)選為0.5μm或以下,如果粒徑與上述范圍相比過大,由于入射光的散射,輪廓的清晰度容易變差,有損于解像度。
在本發(fā)明中,接觸角的測定使用純水,裝置使用協(xié)和界面科學(xué)(株)制接觸角計CA-DS型。
以下,說明作為本發(fā)明中使用的潛像載體的感光體的優(yōu)選形態(tài)之一。作為導(dǎo)電性基體,使用鋁或者不銹鋼等金屬、具有由鋁合金或者氧化銦-氧化錫形成的被膜層的塑料、含浸導(dǎo)電性粒子的紙或者塑料、具有導(dǎo)電性聚合物的塑料的圓筒狀圓筒及薄膜。
在這些導(dǎo)電性基體上,出于提高感光層的粘結(jié)性、改善涂布性、基體的保護、基體上缺陷的覆蓋、改善從基體的電荷注入性或者保護感光層免遭電氣破壞的目的,也可以設(shè)置底層。
底層可由聚乙烯醇、聚N-乙烯基咪唑、聚環(huán)氧乙烷、乙基纖維素、甲基纖維素、硝基纖維素、乙烯-丙烯酸共聚物、聚乙烯醇縮丁醛、酚醛樹脂、酪蛋白、聚酰胺、共聚尼龍、動物膠、明膠、聚氨酯或者氧化鋁等材料形成。底層的膜厚通常為0.1~10μm,優(yōu)選為0.1~3μm。
電荷發(fā)生層可通過將偶氮系顏料、酞菁系顏料、靛藍系顏料、二萘嵌苯系顏料、多環(huán)醌系顏料、squarilium染料、吡喃鎓鹽類、噻喃鎓鹽類、三苯基甲烷系色素或者硒或非晶態(tài)硅等的無機物質(zhì)等的電荷發(fā)生物質(zhì)分散于適當(dāng)?shù)恼澈蟿┲羞M行涂布或者通過蒸鍍來形成。其中,特別酞菁系顏料在感光體感度調(diào)整成適合于本發(fā)明的感度時優(yōu)選。作為粘合劑,例如可舉出聚碳酸酯樹脂、聚酯樹脂、聚乙烯醇縮丁醛樹脂、聚苯乙烯樹脂、丙烯酸樹脂、甲基丙烯酸樹脂、酚醛樹脂、有機硅樹脂、環(huán)氧樹脂、乙酸乙烯酯樹脂。在電荷發(fā)生層中含有的粘合劑的量為80質(zhì)量%或以下,優(yōu)選為0~40質(zhì)量%。電荷發(fā)生層的膜厚優(yōu)選5μm或以下,特別優(yōu)選0.05~2μm。
電荷輸送層具有在電場存在下接收來自電荷發(fā)生層的電荷載體,輸送該電荷載體的機能。電荷輸送層通過根據(jù)需要使電荷輸送物質(zhì)和粘結(jié)樹脂一起溶解于溶劑中,進行涂布來形成,其膜厚一般是5~40μm。作為電荷輸送物質(zhì),可舉出在主鏈或者側(cè)鏈具有聯(lián)苯、蒽、芘和菲等結(jié)構(gòu)的多環(huán)芳香族化合物;像吲哚、咔唑、噁二唑和吡唑啉等的含氮環(huán)式化合物;腙化合物;苯乙烯基化合物;硒;硒-碲;非晶態(tài)硅;硫化鎘。
作為使這些電荷輸送物質(zhì)分散的粘結(jié)樹脂,可舉出聚碳酸酯、聚酯樹脂、聚甲基丙烯酸酯、聚苯乙烯樹脂、丙烯酸酯樹脂和聚酰胺樹脂等的樹脂;聚N-乙烯基咔唑和聚乙烯基蒽的有機光導(dǎo)電性聚合物。
作為表面層,為了使電荷注入更效率化或促進電荷注入,也可以設(shè)置在樹脂中分散導(dǎo)電性微粒子的層。作為表面層的樹脂,可以單獨或組合二種或以上使用聚酯、聚碳酸酯、丙烯酸樹脂、環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂,或者這些樹脂的固化劑。作為導(dǎo)電性微粒子的例子,可舉出金屬或者金屬氧化物。優(yōu)選的有氧化鋅、氧化鈦、氧化錫、氧化銻、氧化銦、氧化鉍、氧化錫被覆氧化鈦、錫被覆氧化銦、銻被覆氧化錫或者氧化鋯的超微粒子。這些可以單獨使用,也可以混合2種或以上使用。
圖5是作為表面層設(shè)置電荷注入層的潛像載體(感光體)的層構(gòu)成模型圖。即感光體是通過在導(dǎo)電性基體(鋁滾筒基體)11上順序地重疊涂布導(dǎo)電層12、正電荷注入防止層13、電荷發(fā)生層14、電荷輸送層15的一般有機感光體鼓上,涂布電荷注入層16,來提高由電荷注入產(chǎn)生的帶電性能的感光體。
作為在潛像載體的最表面層上形成的電荷注入層16,最重要的是表層的體積電阻在1×109~1×1014Ω·cm的范圍內(nèi)。即使在沒有設(shè)置像本構(gòu)成的電荷注入層的場合下,例如作為潛像載體的最表層的電荷輸送層15在上述電阻范圍內(nèi)時,可得到同等效果。例如,使用表層的體積電阻約為1013Ω·cm的非晶態(tài)硅感光體等,也可同樣得到由電荷注入產(chǎn)生的良好的帶電性。
在本發(fā)明中,在潛像載體的帶電面上形成靜電潛像的潛像形成工序和潛像形成機構(gòu),優(yōu)選通過圖像曝光在潛像載體表面寫入作為靜電潛像的圖像信息的工序和圖像曝光機構(gòu)。作為為形成靜電潛像的圖像曝光機構(gòu),并不限于形成數(shù)字潛像的激光掃描曝光機構(gòu),通常的模擬式圖像曝光或LED等的其他發(fā)光元件也可以,熒光燈等發(fā)光元件和液晶快門等的組合等,只要是能夠形成對應(yīng)圖像信息的靜電潛像的機構(gòu)即可。
潛像載體也可以是靜電記錄介電體。在此情況下,使作為像載體的介電體面一次均勻地帶電成規(guī)定的極性、電位后,通過利用消電針頭、電子槍等電機構(gòu)選擇性地進行消電,寫入目的的靜電潛像來形成。
如上所述,本發(fā)明的顯影劑,從為了防止調(diào)色劑的劣化的調(diào)色劑表面上的外添加劑的保持的觀點來考慮,調(diào)色劑的平均圓形度優(yōu)選小于0.970。但是,如果調(diào)色劑的圓形度低,帶電量就變得不充分,容易產(chǎn)生轉(zhuǎn)印效率的降低。另外,即使巧妙地調(diào)整添加在調(diào)色劑粒子中的導(dǎo)電性微粒子的粒徑,在大多數(shù)情況下也不能完全防止調(diào)色劑粒子的摩擦帶電特性的降低。因此,在這樣的平均圓形度不到0.970,并且使用外添加導(dǎo)電性微粒子的調(diào)色劑的場合,有必要提高由顯影劑載體產(chǎn)生的帶電賦予性。
因此,在本發(fā)明中,作為該顯影劑載體,使用具有基體和在該基體上形成的樹脂被覆層、在該樹脂被覆層上含有正帶電性的物質(zhì)。進一步為了防止顯影劑的過剩帶電、使帶電量適當(dāng)化,優(yōu)選在該樹脂被覆層中至少含有導(dǎo)電性物質(zhì),該樹脂被覆層成為導(dǎo)電性樹脂被覆層。
作為在本發(fā)明中使用的顯影劑載體的被覆層用粘結(jié)樹脂,可以使用一般公知的樹脂的任一種。例如可以使用苯乙烯系樹脂、乙烯基系樹脂、苯乙烯-二烯系樹脂、聚醚砜樹脂、聚碳酸酯樹脂、聚苯醚樹脂、聚酰胺樹脂、氟樹脂、纖維素系樹脂、丙烯酸系樹脂等熱塑性樹脂,環(huán)氧樹脂、聚酯樹脂、醇酸樹脂、酚醛樹脂、三聚氰胺樹脂、聚氨酯樹脂、尿素樹脂、有機硅樹脂、聚酰亞胺樹脂等熱固性或者光固化性樹脂等。其中,優(yōu)選使用有機硅樹脂、氟樹脂等的脫模性優(yōu)良的樹脂,或者聚醚砜樹脂、聚碳酸酯樹脂、聚苯醚樹脂、聚酰胺樹脂、酚醛樹脂、聚酯樹脂、聚氨酯樹脂、苯乙烯系樹脂、丙烯酸系樹脂等的機械性能優(yōu)良的樹脂。
也優(yōu)選在這些公知的粘結(jié)樹脂中添加正帶電性物質(zhì)來使用。
所謂正帶電性物質(zhì),只要是單獨與鐵粉混合使其摩擦帶電時,正極性帶電的物質(zhì)即可。另外,在分散的被覆層用粘結(jié)樹脂中,如果顯示正帶電,在與這樣的樹脂組合使用時,并不一定限于在單獨與鐵粉混合摩擦帶電的場合時帶正電的物質(zhì)。
作為這樣的正帶電性物質(zhì),有苯胺黑系染料、三苯基甲烷系染料、季銨鹽、胍衍生物、咪唑衍生物、胺系和多胺系化合物等的作為一般正電荷控制劑使用的物質(zhì),合成二氧化硅、石英粉、氧化鋁粉、水滑石類化合物等的無機粉體,作為構(gòu)成單體具有磺酸基丙烯酸酰胺的共聚物。另外,還有對這些無機粉體進行氨基硅烷偶聯(lián)劑處理后使用的方法。
其中,下面列舉出的化合物,為使顯影劑良好地帶電,優(yōu)選使用。
①作為正帶電性物質(zhì),最好在被覆層中含有含氮雜環(huán)化合物。
作為在此時使用的含氮雜環(huán)化合物,使用數(shù)均粒徑優(yōu)選在20μm或以下的、更優(yōu)選為0.1~15μm的含氮雜環(huán)化合物。即,在含氮雜環(huán)化合物的數(shù)均粒徑超過20μm時,在構(gòu)成顯像套筒的導(dǎo)電性樹脂被覆層中的含氮雜環(huán)化合物產(chǎn)生分散不良,難以充分地得到帶電性能提高的效果,因此不可取。
作為在本發(fā)明中使用的含氮雜環(huán)化合物,可舉出的有咪唑、咪唑啉、咪唑啉酮、吡唑啉、吡唑、吡唑啉酮、噁唑啉、噁唑、噁唑酮、噻唑啉、噻唑、噻唑酮、硒唑啉、硒唑、硒唑酮、噁二唑、噻二唑、四唑、苯并咪唑、苯并三唑、苯并噁唑、苯并噻唑、苯并硒唑、吡嗪、嘧啶、噠嗪、三嗪、噁嗪、噻嗪、四嗪、聚吖嗪(polyazaine)、噠嗪、嘧啶、吡嗪、吲哚、異吲哚、吲唑、咔唑、喹啉、吡啶、異喹啉、噌啉、喹唑啉、喹喔啉、酞嗪、嘌呤、吡咯、三唑、吩嗪等的化合物。在本發(fā)明中,由于咪唑化合物可促進由在本發(fā)明中使用的顯影劑載體和調(diào)色劑的相互作用產(chǎn)生的效果,因此特別優(yōu)選。
在本發(fā)明中,在咪唑化合物中,特別是如果將下述通式(1)或者(2)表示的咪唑化合物,用于顯影劑載體的導(dǎo)電性樹脂被覆層中,可以賦予調(diào)色劑以迅速而且均勻的帶電賦予能,進一步,可提高導(dǎo)電性樹脂被覆層的強度,因此更優(yōu)選。 式中,R1和R2表示氫原子、或者選自烷基、芳烷基和芳基中的取代基,R1和R2可以相同,也可以不同。R3和R4表示碳原子數(shù)3~30的直鏈狀烷基,R3和R4可以相同,也可以不同。 式中,R5和R6表示氫原子、或者選自烷基、芳烷基和芳基中的取代基,R5和R6可以相同,也可以不同。R7表示碳原子數(shù)3~30的直鏈狀烷基。
作為優(yōu)選使用具有上述結(jié)構(gòu)的咪唑化合物的理由,被認為具有上述通式(1)或者(2)表示的結(jié)構(gòu)的咪唑化合物,由于作為取代基具有碳原子數(shù)3~30的直鏈狀烷基,所以,對被覆層用粘結(jié)樹脂的分散性良好,因此與顯像套筒的導(dǎo)電性樹脂被覆層的其他構(gòu)成材料一同被良好地分散,可以形成特別優(yōu)良的分散狀態(tài)的導(dǎo)電性樹脂被覆層表面,結(jié)果使顯像套筒對調(diào)色劑的摩擦帶電特性變得更良好。
適合在本發(fā)明中使用的、具有上述通式(1)或者(2)表示的結(jié)構(gòu)的咪唑化合物等的含氮雜環(huán)化合物,構(gòu)成它的含氮雜環(huán)基可以是單環(huán),也可以與其他基團形成縮環(huán),另外,也可以是被取代的。進而,在適合于本發(fā)明中使用的含氮雜環(huán)化合物的含雜環(huán)基被取代時,作為其取代基,例如可以使用烷基、芳烷基、鏈烯基、炔基、烷氧基、芳基、取代的氨基、脲基、尿烷基、芳氧基、氨磺?;被柞;⑼榛?或者芳硫基、烷硫基、芳基磺酰基、烷基-或者芳基亞磺?;⒘u基、鹵素原子、氰基、磺基、芳氧基羰基、?;?、烷氧羰基、酰氧基、碳酰胺基、磺酰胺基、羧基、磷酸酰胺基、二?;被?、酰亞胺基等的取代基。這些取代基也進一步具有取代基。作為此時的取代基的例子,可以使用作為含氮雜環(huán)的取代基在上述例舉的取代基。
接著,說明導(dǎo)電性樹脂被覆層的含氮雜環(huán)化合物及導(dǎo)電性微粒子的含量。但是,這只是本發(fā)明中的優(yōu)選范圍,本發(fā)明并不受此限定。首先,作為分散在導(dǎo)電性樹脂被覆層中的含氮雜環(huán)化合物的含量,相對100質(zhì)量份的被覆層用粘結(jié)樹脂,在優(yōu)選為0.5~60質(zhì)量份、更優(yōu)選為1~50質(zhì)量份的范圍時,會產(chǎn)生特別好的結(jié)果。即,在含氮雜環(huán)化合物的含量不到0.5質(zhì)量份時,含氮雜環(huán)化合物的添加效果小,在超過60質(zhì)量份時,難以將導(dǎo)電性樹脂被覆層的體積電阻控制在較低的水平,容易發(fā)生過度充電(charge-up)現(xiàn)象。
在導(dǎo)電性樹脂被覆層中作為和含氮雜環(huán)化合物并用、分散含有的導(dǎo)電性微粒子的含量,相對100質(zhì)量份的被覆層用粘結(jié)樹脂,如果在優(yōu)選40質(zhì)量份或以下,更優(yōu)選在2~35質(zhì)量份的范圍使用,可得到特別好的效果。即,在導(dǎo)電性微粒子的含量超過40質(zhì)量份時,因認為導(dǎo)電性樹脂被覆層的被膜強度的降低、以及調(diào)色劑的帶電量的降低,因此不可取。
②在本發(fā)明的顯影劑載體中,作為正帶電性物質(zhì),也優(yōu)選在被覆層中含有含氮雜環(huán)化合物。作為這樣的材料,例如可舉出含有來自含氮乙烯基單體的單元的共聚物。作為形成共聚物的聚合物,優(yōu)選乙烯基聚合性單體。由于樹脂被覆層含有的粘合劑樹脂具有機械強度高的乙烯基聚合性單體和對顯影劑具有高的負摩擦帶電特性的含氮乙烯基單體的共聚物,所以顯影劑載體具有樹脂被覆層的耐磨損性、耐調(diào)色劑附著·熔著性高,多頁耐久后仍具有良好摩擦帶電賦予性。
另外,因為該共聚物具有含氮乙烯基單體,所以提高了碳黑和石墨等的導(dǎo)電性微粉末在樹脂被覆層中的分散性。因此,由于樹脂被覆層的電阻良好地降低,而且樹脂被覆層表面的摩擦帶電賦予特性的均勻性提高,對顯影劑的摩擦帶電賦予特性更高,而且顯影劑的帶電量分布變得陡陡峭,并且樹脂被覆層自身的被膜強度也提高,所以多頁耐久性更優(yōu)良。雖然由于共聚物具有該含氮乙烯基單體,碳黑和石墨等的導(dǎo)電性微粉末在樹脂被覆層中的分散性提高的理由,尚未明確,但認為,由于含有基于含氮乙烯基單體中的氮原子的極性基,對溶劑,尤其對具有極性的溶劑的溶解性良好,因此樹脂溶解的溶解液對導(dǎo)電性微粒子的潤濕性提高,在涂布溶解液中的導(dǎo)電性微粒子而形成樹脂被覆層時,樹脂被覆層中的導(dǎo)電性微粒子的分散性提高。尤其,導(dǎo)電性微粒子在表面上具有碳黑等的極性基的物質(zhì)時,由于基于氮原子的極性基的存在親和性進一步提高,因此是更有效。
在本發(fā)明中,具有乙烯基聚合性單體(M)和含氮乙烯基單體(N)的共聚物的共聚摩爾比優(yōu)選滿足M∶N=4∶1~999∶1。在M的比例超過999∶1時,幾乎沒有含氮乙烯基單體的添加效果,即提高摩擦帶電賦予性的效果極少,幾乎看不到使其共聚的效果。在M的比例不到4∶1時,例如由于Tg(玻璃化溫度)降低,樹脂層不穩(wěn)定,或由于電子照像裝置本身的升溫有可能損害樹脂層的帶電賦予特性、耐磨損性特性,使調(diào)色劑容易固著。另外,即使含氮乙烯基單體的比例提高至上述比例以上,帶電賦予效果也已達到飽和,因此是沒有必要的。
在本發(fā)明中,作為可成為上述共聚物的主成分的乙烯基聚合性單體,例如可舉出苯乙烯、α-甲基苯乙烯、丙烯酸、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸異丁酯、丙烯酸十二烷基酯、丙烯酸辛酯、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸苯基酯、丙烯酸環(huán)己酯、丙烯酸羥乙基酯、丙烯酸二甲基(氨基)乙基酯、丙烯酸二乙基(氨基)乙基酯、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸異丁酯、甲基丙烯酸辛酯、甲基丙烯酸環(huán)己酯、甲基丙烯酸羥乙基酯、甲基丙烯酸二甲基(氨基)乙基酯、甲基丙烯酸二乙基(氨基)乙基酯、丙烯腈、甲基丙烯腈、丙烯酰胺等的具有雙鍵的一元羧酸,或者其酯化合物;例如馬來酸、馬來酸丁酯、馬來酸甲酯、馬來酸二甲酯等的具有雙鍵的二元羧酸,及其酯化合物;這些化合物可以單獨使用,也可以2種或以上混合使用。尤其,使其含有乙烯基的酸單體或者含有酸酯單體時,對顯影劑載體上的顯影劑的帶電穩(wěn)定性有效果。在此情況下,作為摩擦帶電量的穩(wěn)定效果,使用酸單體比酸酯單體稍好些。
在本發(fā)明中,作為乙烯基聚合性單體,優(yōu)選使用甲基丙烯酸甲酯。在甲基丙烯酸甲酯作為聚合物使用時,機械強度優(yōu)良。另外,在含在套筒表面層的粘結(jié)樹脂中使用時,可得到對顯影劑的良好的摩擦帶電賦予性。但是,在作為均聚物使用時,摩擦帶電賦予性往往是不充分的,碳黑、石墨等顏料的分散性也不怎么好。通過像本發(fā)明那樣,使用含有含氮乙烯基單體的共聚物,可提高摩擦帶電賦予性。另外,在本發(fā)明中,由于優(yōu)選以80%或以上的比例含有甲基丙烯酸甲酯成分,因此與甲基丙烯酸甲酯的均聚物相比,也不損害機械強度,例如耐磨損性。進而由于含有含氮乙烯基單體成分,因此在樹脂層中分散導(dǎo)電性微粉末等的顏料成分的情況下,提高分散性,在這點上對耐磨損性等也是優(yōu)選的。
作為含有來自含氮乙烯基單體的單元的共聚物分子量,按重均分子量Mw計優(yōu)選在3000~50000范圍內(nèi)。在重均分子量Mw不到3000時,低分子量成分過多,因此或調(diào)色劑容易附著或者固著在套筒上,樹脂的帶電賦予性降低。另外在Mw超過50000時,分子量過高,并且溶劑中的樹脂粘度高,因此會成為涂布不良或在添加顏料類的情況下,成為分散不良的原因,也會成為樹脂層的組成變得不均勻、調(diào)色劑帶電不穩(wěn)定、表面粗造度不穩(wěn)定、耐磨損性降低等的原因。
另外,表示含有來自含氮乙烯基單體的單元的共聚物的重均分子量和數(shù)均分子量之比的Mw/Mn優(yōu)選為3.5或以下。在Mw/Mn超過3.5時,低分子量成分增加,因此調(diào)色劑的附著性增加或熔著增加,或者容易發(fā)生向調(diào)色劑的摩擦帶電賦予性的降低。
在本發(fā)明中,如下測定由含有來自含氮乙烯基單體的單元的共聚物的GPC(氣相分配色譜法)產(chǎn)生的色譜圖的分子量分布。即在40℃的熱室中使色譜柱穩(wěn)定化,向該溫度下的色譜柱中,作為溶劑以每分鐘1ml的流速使THF(四氫呋喃)流動,注入100μlTHF試樣溶液進行測定。在測定試樣的分子量時,從由數(shù)種的單分散聚苯乙烯標(biāo)準(zhǔn)試樣制成的測量性對數(shù)值和計數(shù)的關(guān)系計算出試樣具有的分子量分布。作為制作測量線用的標(biāo)準(zhǔn)聚苯乙烯試樣,例如使用Toso公司制或者昭和電工公司制的分子量102~107左右的聚苯乙烯試樣,使用至少10點左右的標(biāo)準(zhǔn)聚苯乙烯試樣是合適的。另外,作為檢測器使用RI(折射率)檢測器。另外,作為色譜柱,可以組合數(shù)根市售的聚苯乙烯凝膠柱,例如可舉出昭和電工公司制的ShodexGPCKF-801、802、803、804、805、806、807、800P的組合,或Toso公司制的TSKgelG1000H(HXL)、G2000H(HXL)、G3000H(HXL)、G4000H(HXL)、G5000H(HXL)、G6000H(HXL)、G7000H(HXL)、TSKguardcolumn的組合。
作為含氮乙烯基單體的代表例,例如可舉出對二甲氨基苯乙烯、丙烯酸二甲氨基甲酯、丙烯酸二甲氨基乙酯、丙烯酸二甲氨基丙酯、丙烯酸二乙氨基甲酯、丙烯酸二乙氨基乙酯、甲基丙烯酸二甲氨基甲酯、甲基丙烯酸二乙氨基甲酯、甲基丙烯酸二甲氨基丙酯、甲基丙烯酸二乙氨基甲酯、甲基丙烯酸二乙氨基乙酯,進一步,還可舉出N-乙烯基咪唑、N-乙烯基苯并咪唑、N-乙烯基咔唑、N-乙烯基吡咯、N-乙烯基哌啶、N-乙烯基嗎啉、N-乙烯基吲哚等的含氮雜環(huán)式N-乙烯基化合物。
特別是優(yōu)選使用丙烯酸二甲氨基甲酯、丙烯酸二甲氨基乙酯、丙烯酸二甲氨基丙酯、丙烯酸二乙氨基甲酯、丙烯酸二乙氨基乙酯、甲基丙烯酸二甲氨基甲酯、甲基丙烯酸二乙氨基甲酯、甲基丙烯酸二乙氨基丙酯、甲基丙烯酸二甲氨基甲酯、甲基丙烯酸二乙氨基乙酯等的下述通式表示的含氮乙烯基單體。 式中,R7、R8、R9和R10表示氫原子或者碳原子數(shù)1~4的飽和烴基,n是1~4的整數(shù)。
特別優(yōu)選使用甲基丙烯酸二甲氨基乙酯、丙烯酸二乙氨基乙酯等的下述通式表示的含氮乙烯基單體。 式中,R1、R2、R3表示氫原子或者碳原子數(shù)1~4的飽和烴基。
另外,作為在本發(fā)明中使用的含季銨基的乙烯基單體,可以使用含季銨基的乙烯基單體。所說的含季銨基的乙烯基單體為下述通式(8)表示的含季銨基的乙烯基單體。 式中,R5表示氫原子或甲基,R6表示碳原子數(shù)為1-4的亞烷基,R7-R9表示甲基,乙基或丙基,X1表示-COO-或-CONH-,A-表示Cl-,(1/2)SO42-等的陰離子。
在本發(fā)明中,含有含氮乙烯基單體的共聚物,可以將其單獨作為被覆層用粘結(jié)樹脂使用,也可以將其添加在其他的粘結(jié)樹脂中使用。在將其添加到其他的粘結(jié)樹脂中使用時,可以使用上述的一般公知的樹脂。如果考慮到顯影劑載體所要求的機械強度,熱固化性樹脂更好,但只要是具有足夠的機械強度,熱塑性樹脂也可以使用。
另外,也可以將這樣的樹脂混入比其強度更高的熱固性樹脂等作為電荷控制劑來使用。在這樣的場合,利用起因于該含氮乙烯基單體的效果,套筒的正帶電性變得良好。
③進而,在本發(fā)明的顯影劑載體中,作為正帶電性物質(zhì),優(yōu)選在顯影劑載體表面至少含有乙烯基聚合性單體和含磺酸基的丙烯酰胺單體的共聚物、并且同時,作為被覆層用粘結(jié)樹脂,優(yōu)選使用在其分子結(jié)構(gòu)中至少含有-NH2基、=NH基、或者-NH-鍵的任一種的樹脂。
在本發(fā)明中,雖然所說的顯示正帶電性的理由尚不清楚,但據(jù)認為,當(dāng)將乙烯基聚合性單體和含磺酸基丙烯酰胺單體的共聚物分散在分子結(jié)構(gòu)中至少具有-NH2基、=NH基、或者-NH-鍵的至少任一種的被覆層用粘結(jié)樹脂中使用時,由于均勻地分散,上述共聚物和粘結(jié)樹脂的結(jié)構(gòu)的相互作用,使得樹脂組合物全體的帶電性成為具有均勻而且充分的正帶電性。
本發(fā)明中的上述聚合物,優(yōu)選基于乙烯基聚合性單體和含磺酸基丙烯酰胺單體的質(zhì)量的共聚比為98∶2~80∶20、重均分子量為2000~50000的聚合物。如果含磺酸基丙烯酰胺單體的比例少于2質(zhì)量%,對調(diào)色劑使正電荷感應(yīng)的能力會劣化。如果超過20質(zhì)量%,就發(fā)生耐濕性等的環(huán)境穩(wěn)定性的降低、被覆膜特性的降低,因此不可取。另外,如果重均分子量不到2000,低分子量成分過多,因此調(diào)色劑變得容易附著或者固著在套筒上,或樹脂的帶電賦予性降低。如果重均分子量超過50000,與樹脂的相溶性會降低,得不到耐環(huán)境變化或經(jīng)時穩(wěn)定的帶電性,另外,由于溶劑中的樹脂粘度高,會成為涂布不良或添加顏料類的場合的分散不良的原因,以及成為樹脂被覆層的組成變得不均勻、調(diào)色劑帶電不穩(wěn)定、進而樹脂被覆層的表面粗造度不穩(wěn)定、耐磨損性降低等的原因。
在如上述所示的本發(fā)明中使用的含磺酸基丙烯酰胺單體的添加量,相對100質(zhì)量份的粘結(jié)樹脂,優(yōu)選為1~100質(zhì)量份。在不到1質(zhì)量份時,得不到由添加而產(chǎn)生的帶電賦予性的提高,如果超過100質(zhì)量份,容易導(dǎo)致向粘結(jié)樹脂中的分散不良,被膜強度的降低的問題。
作為可在制造本發(fā)明中的上述共聚物中使用的乙烯基聚合性單體,可舉出苯乙烯、α-甲基苯乙烯、(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸異丁酯、(甲基)丙烯酸環(huán)己酯、(甲基)丙烯酸二甲基(氨基)乙基酯、(甲基)丙烯酸二乙基(氨基)乙酯、(甲基)丙烯酸羥乙基酯、(甲基)丙烯酸、乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯,這些可以單獨使用,也可以2種或以上混合使用。優(yōu)選可舉出苯乙烯與丙烯酸酯或者甲基丙烯酸酯的組合。再者,由于一般調(diào)色劑用粘結(jié)樹脂的玻璃轉(zhuǎn)變溫大多為70℃以下或60℃以下,所以,在使用上述乙烯基聚合性單體時,為避免調(diào)色劑向被覆膜表面附著,優(yōu)選適當(dāng)?shù)剡x擇作為被覆層用粘結(jié)樹脂,以便形成具有65℃以上、優(yōu)選70℃以上、最好90℃以上的玻璃轉(zhuǎn)變溫度的被覆膜。
另外,作為含磺酸基丙烯酰胺單體,可舉出2-丙烯酰胺基丙烷磺酸、2-丙烯酰胺基正丁烷磺酸、2-丙烯酰胺基正己烷磺酸、2-丙烯酰胺基正辛烷磺酸、2-丙烯酰胺基正十二烷磺酸、2-丙烯酰胺基正十四烷磺酸、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙烷磺酸、2-丙烯酰胺基-2-苯基丙烷磺酸、2-丙烯酰胺基-2,2,4-三甲基戊烷磺酸、2-丙烯酰胺基-2-甲基苯基乙烷磺酸、2-丙烯酰胺基-2-(4-氯苯基)丙烷磺酸、2-丙烯酰胺基-2-羧甲基丙烷磺酸、2-丙烯酰胺基-2-(2-吡啶基)丙烷磺酸、2-丙烯酰胺基-1-甲基丙烷磺酸、3-丙烯酰胺基-3-甲基丁烷磺酸、2-甲基丙烯酰胺基-正癸烷磺酸、2-甲基丙烯酰胺基-正十四烷磺酸。優(yōu)選可舉出2-丙烯酰胺基-2-甲基丙烷磺酸。
作為可在使上述乙烯基聚合性單體和含磺酸基丙烯酰胺單體共聚時使用的聚合引發(fā)劑,為過氧化物引發(fā)劑或者偶氮系引發(fā)劑等,但以其分解物具有羧基、對負帶電性有效果的過氧化物引發(fā)劑為佳,優(yōu)選相對單體混合物在0.5~5質(zhì)量%的范圍使用該引發(fā)劑。另外,作為其聚合法,可以使用溶液聚合、懸浮聚合、塊狀聚合等的任一種,并沒有特別的限制,但特別優(yōu)選采用在含有甲醇、異丙醇、丁醇等低級醇的有機溶劑中,使上述單體混合物進行共聚的溶液聚合法。
作為在此場合的顯影劑載體中的被覆層的粘結(jié)樹脂,使用上述乙烯基聚合性單體和含磺酸基丙烯酰胺單體的共聚物、以及在其一部分或者全部,其分子結(jié)構(gòu)中至少具有-NH2基、=NH基、或者-NH-鍵的任一種的粘結(jié)樹脂。
作為具有-NH2基的物質(zhì),可舉出由R-NH2表示的伯胺或者具有該伯胺的多胺、由RCO-NH2表示的伯酰胺或者具有該伯酰胺的聚酰胺等,作為具有=NH基的物質(zhì),可舉出以R=NH表示的仲胺或者具有該仲胺的多胺,由(RCO)2=NH表示的仲酰胺或者具有該仲酰胺的聚酰胺等,作為具有-NH-鍵的物質(zhì),可舉出除上述的多胺、聚酰胺以外具有-NHCO-鍵的聚氨酯等,可適當(dāng)使用1種或者1種以上,或者作為共聚物含有的工業(yè)上合成的樹脂。其中,優(yōu)選以氨作為催化劑的酚醛樹脂、聚酰胺樹脂以及聚氨酯樹脂。作為構(gòu)成本發(fā)明中使用的粘結(jié)樹脂的酚醛樹脂,本發(fā)明人反復(fù)進行深入研究的結(jié)果得知,在其制造工序中,通過使用以含氮化合物作為催化劑使用的酚醛樹脂,在加熱固化時容易引起與上述共聚物的結(jié)構(gòu)的相互作用,使樹脂組合物全體的帶電性成為具有均勻而且充分的正帶電性。
因此,通過作為構(gòu)成本發(fā)明中的顯影劑載體上的被覆層的材料的一種使用這樣的酚醛樹脂,可得到良好的負帶電賦予性。在本發(fā)明中使用的酚醛樹脂的制造工序中,作為催化劑使用的含氮化合物,例如作為酸性催化劑可例舉出硫酸銨、磷酸銨、氨磺酸銨(ammonium sulfamide)、碳酸銨、乙酸銨、馬來酸銨的酸的銨或者胺類,另外,作為堿性催化劑有氨、或者如二甲胺、二乙胺、二異丙胺、二異丁胺、二戊胺、三甲胺、三乙胺、三正丁胺、三戊胺、二甲基芐胺、二乙基芐胺、二甲基苯胺、二乙基苯胺、n,n-二正丁基苯胺、n,n-二戊基苯胺、n,n-二叔戊基苯胺、n-甲基乙醇胺、n-乙基乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、二甲基乙醇胺、二乙基乙醇胺、乙基二乙醇胺、正丁基二乙醇胺、二正丁基乙醇胺、三異丙醇胺、1,2-乙二胺、六亞甲基四胺的氨基化合物,如吡啶、α-甲基吡啶、β-甲基吡啶、γ-甲基吡啶、2,4-盧剔啶、2,6-盧剔啶的吡啶及其衍生物,如喹啉化合物、咪唑、2-甲基咪唑、2,4-二甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、2-苯基咪唑、2-苯基-4-甲基咪唑、2-十七烷基咪唑的含氮雜環(huán)式化合物。
另外,作為構(gòu)成本發(fā)明中使用的粘結(jié)樹脂的聚酰胺樹脂,例如尼龍6、66、610、11、12、9、13、Q2尼龍、或者以它們作為主成分的尼龍的共聚物、或者N-烷基改性尼龍、N-烷氧基烷基改性尼龍中的任一種均可使用。進而,像聚酰胺改性酚醛樹脂等那樣的用聚酰胺改性的各種樹脂,或者作為固化劑使用聚酰胺樹脂的環(huán)氧樹脂,以如上述那樣的,只要是含有聚酰胺樹脂成分的樹脂,均可使用。
另外,作為構(gòu)成本發(fā)明中使用的粘結(jié)樹脂的聚氨酯樹脂,只要是包含尿烷鍵的樹脂,均可良好地使用。該尿烷鍵通過聚異氰酸酯和多元醇的聚合加成反應(yīng)而得到。
作為該聚氨酯樹脂的主原料的聚異氰酸酯,可以使用二亞苯基甲烷-4,4’-二異氰酸酯(MDI)、異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)、聚亞甲基聚苯基聚異氰酸酯、甲苯二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯、1,5-萘二異氰酸酯、4,4’-雙環(huán)己基甲烷二異氰酸酯、碳化二亞胺改性二苯基甲烷-4,4’-二異氰酸酯、三甲基六亞甲基二異氰酸酯、鄰甲苯胺二異氰酸酯、亞萘基二異氰酸酯、二異氰酸二甲苯酯、對苯二異氰酸酯、賴氨酸二異氰酸甲酯、二異氰酸二甲酯。
另外,成為聚氨酯樹脂的主原料的多元醇,可以使用聚己二酸亞乙基酯、聚己二酸亞丁基酯、聚己二酸二甘醇酯、聚己二酸己烯酯、聚己酸內(nèi)酯等的聚酯多元醇,聚1,4-丁二醇、聚丙二醇的的聚醚多元醇。
在本發(fā)明中,優(yōu)選將用上述的材料在顯影劑載體表面形成的樹脂被覆層的體積電阻調(diào)整至103Ω·cm或以下,更好是調(diào)整至103~10-2Ω·cm。即,在樹脂被覆層的體積電阻超過103Ω·cm時,容易發(fā)生過度充電,容易引起重影的惡化或濃度降低。因此,在本發(fā)明的顯影裝置中,為了將顯影劑載體表面的樹脂被覆層的體積電阻調(diào)整至上述那樣的優(yōu)選范圍,在樹脂被覆層的被膜形成材料的粘結(jié)樹脂中分散含有導(dǎo)電性物質(zhì)。作為此時使用的導(dǎo)電性物質(zhì),優(yōu)選使用其粒徑(按數(shù)均粒徑)為20μm或以下的導(dǎo)電性物質(zhì),更優(yōu)選使用其粒徑為100μm或以下的導(dǎo)電性物質(zhì)。進而,為了避免在樹脂被覆層表面形成凹凸,優(yōu)選使用1μm或以下的導(dǎo)電性物質(zhì)。
作為能夠在此時使用的導(dǎo)電性物質(zhì),例如可舉出如爐黑、燈黑、熱碳黑、乙炔黑、槽法碳黑等的碳黑,如氧化鈦、氧化錫、氧化鋅、氧化鉬、鈦酸鉀、氧化銻和氧化銦等的金屬氧化物,如鋁、銅、銀、鎳等的金屬,如石墨、金屬纖維、碳纖維等的無機系填充劑。作為樹脂被覆層表面中的這些導(dǎo)電性物質(zhì)的添加量,相對100質(zhì)量份粘結(jié)樹脂,優(yōu)選100質(zhì)量份或以下的范圍使用。如果添加量超過100質(zhì)量份,容易引起被膜強度的降低,另外,添加多量的導(dǎo)電性物質(zhì),有引起調(diào)色劑的帶電量降低的傾向。
此外,在本發(fā)明的顯影裝置中,作為在所使用的顯影劑載體的表面設(shè)置的樹脂被覆層表面構(gòu)成,優(yōu)選在上述的正帶電性物質(zhì)或?qū)щ娦晕镔|(zhì)的基礎(chǔ)上,進一步在樹脂被覆層中分散粒徑0.3~30μm左右的球狀粒子的構(gòu)成。若采用這樣的構(gòu)成,可以使顯影劑載體的表面粗造度穩(wěn)定化,使影劑載體上的調(diào)色劑涂布量最佳化成為可能。另外,使樹脂被覆層中含有球狀粒子,可以使在顯影劑載體表面保持均勻的表面粗造度的同時,即使在設(shè)置在顯影劑載體表面的樹脂被覆層發(fā)生磨損的情況下,也能夠使該被覆層的表面粗造度的變化變少,因此得到不易發(fā)生調(diào)色劑對顯影劑載體的污染或調(diào)色劑熔著的效果。進而,當(dāng)使其含有這樣的球狀粒子,通過與樹脂被覆層中含有的含氮雜環(huán)化合物的相互作用,含氮雜環(huán)化合物具有的電荷控制的效果進一步提高,從而可以進一步夠提高對調(diào)色劑的迅速且均勻的帶電賦予特性,并且還具有使帶電賦予特性穩(wěn)定化的效果。
作為在本發(fā)明中使用的球狀粒子,數(shù)均粒徑是0.3~30μm,優(yōu)選為2~20μm。即,如果樹脂被覆層中含有的球狀粒子的數(shù)均粒徑不到0.3μm,在顯影劑載體的表面賦予均勻的粗造度的效果及提高帶電賦予性能的效果低,在向顯影劑的迅速且均勻的帶電會變得不充分的同時,存在因樹脂被覆層的磨損而發(fā)生調(diào)色劑的電荷上升或調(diào)色劑污染及調(diào)色劑熔著的傾向,容易產(chǎn)生重影的惡化、圖像濃度降低,因此也不可取。另一方面,在添加數(shù)均粒徑超過30μm的球狀粒子時,存在樹脂被覆層表面的粗造度變得過大的傾向,在不易充分地進行調(diào)色劑的帶電的同時,樹脂被覆層的機械強度也會降低,因此也不可取。
此外,作為在本發(fā)明中使用的球狀粒子,可以使用其真密度為3g/cm3以下、優(yōu)選為2.7g/cm3以下、更優(yōu)選為0.9~2.3g/cm3的球狀粒子。即,在球狀粒子的真密度超過3g/cm3時,樹脂被覆層中的球狀粒子的分散性變得不充分,在被覆層表面難以給予均勻的粗造度的同時,也不能均勻地進行含氮雜環(huán)化合物的分散,向調(diào)色劑的迅速且均勻的帶電賦予能力以及被覆層的強度變得不充分,因此不可取。另一方面,在球狀粒子的真密度小于0.9g/cm3時,被覆層中的球狀粒子的分散性也容易變得不充分,因此不可取。
在本發(fā)明中所說的球狀粒子中的球狀,意味著粒子的長徑/短徑之比在1.0~1.5左右,但優(yōu)選使用長徑/短徑之比更近似于1.0~1.2的真球狀的球狀粒子。即,在球狀粒子的長徑/短徑之比超過1.5時,在導(dǎo)電性樹脂被覆層中的球狀粒子的分散性降低的同時,正帶電性物質(zhì)向該被覆層中的分散性降低,以及發(fā)生被覆層表面的粗造度不均勻,從對調(diào)色劑的迅速且均勻的帶電賦予性以及形成的樹脂被覆層的被膜強度的角度考慮,也是不可取的。
作為在本發(fā)明中使用的球狀粒子,可以使用公知的球狀粒子。例如可舉出球狀的樹脂粒子、球狀的金屬氧化物粒子、球狀的碳化物粒子等。另外,作為球狀的樹脂粒子,例如可舉出具有利用懸浮聚合、分散聚合法等直接得到的具有所希望粒徑的球狀樹脂粒子。在本發(fā)明中,即使在這些之中,特別球狀的樹脂粒子以更少的添加量得到合適的表面粗造度,容易得到更均勻的表面形狀,因此是優(yōu)選的。作為這樣的球狀的樹脂粒子,可舉出如聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯等的丙烯酸系樹脂粒子,如尼龍等的聚酰胺系樹脂粒子,如聚乙烯、聚丙烯等的聚烯烴系樹脂粒子,有機硅系樹脂粒子、酚醛系樹脂粒子、聚氨酯系樹脂粒子、苯乙烯系樹脂粒子、苯并胍胺粒子。這些樹脂粒子,不限于利用先前所述的聚合法得到的樹脂粒子,也可以使用將由粉碎法得到的樹脂粒子進行熱球化或者物理球化處理得到的樹脂粒子。
進而,在本發(fā)明中,使無機微粉末附著或者固著在上述的球狀粒子的表面上,也可以使用。作為此時使用的無機微粉末,例如可舉出的有SiO2、SrTiO3、CeO2、CrO、Al2O3、ZnO、MgO等的氧化物,SiN4等的氮化物,SiC等的碳化物,CaSO4、BaSO4、CaCO3等的硫酸鹽或碳酸鹽。這樣的無機微粉末,也可以使用經(jīng)偶聯(lián)劑處理的無機微粉末。
尤其,以提高與粘結(jié)樹脂的附著力為目的,或者對球狀粒子賦予疏水性等為目的,優(yōu)選使用用偶聯(lián)劑處理的無機微粉末。作為此時使用的偶聯(lián)劑,例如有硅烷偶聯(lián)劑、鈦偶聯(lián)劑、鋯鋁酸鹽偶聯(lián)劑。更具體地說,作為硅烷偶聯(lián)劑,例如可舉出六甲基二硅烷基胺、三甲基硅烷、三甲基氯硅烷、三甲基乙氧基硅烷、二甲基二氯硅烷、甲基三氯硅烷、烯丙基二甲基氯硅烷、烯丙基苯基二氯硅烷、芐基二甲基氯硅烷、溴甲基二甲基氯硅烷、α-氯乙基三氯硅烷、β-氯乙基三氯硅烷、氯甲基二甲基氯硅烷、三有機甲硅烷基硫醇、三甲代甲硅烷基硫醇、丙烯酸三有機甲硅烷基酯、乙烯基二甲基乙酰氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷、二苯基二乙氧基硅烷、六甲基二硅氧烷、1,3-二乙烯基四甲基二硅氧烷、1,3-二苯基四甲基二硅氧烷,以及每1分子中具有2~12個硅氧烷單元、并且在位于末端的單元中具有鍵于各硅原子上的羥基的二甲基聚硅氧烷。
如上所述,優(yōu)選將用偶聯(lián)劑處理的無機微粒子附著或者固著在球狀粒子表面進行處理,可以提高球狀粒子向?qū)щ娦詷渲桓矊又械姆稚⑿?、該被覆層表面的均勻性或耐污染性、向調(diào)色劑的帶電賦予性、導(dǎo)電性樹脂被覆層的耐磨損性等。
此外,在本發(fā)明中,作為上述的球狀粒子優(yōu)選使用導(dǎo)電性的球狀粒子。即,通過使球狀粒子具有導(dǎo)電性,由于該導(dǎo)電性,在球狀粒子表面難以蓄積電荷,因此可以減少調(diào)色劑向顯影劑載體表面的附著,使對調(diào)色劑的帶電賦予能力提高。作為此時使用的球狀粒子,優(yōu)選是具有體積電阻值為106Ω·cm或以下,更優(yōu)選為10-3~106Ω·cm的導(dǎo)電性的球狀粒子。即,在本發(fā)明中使用的球狀粒子的體積電阻如果超過106Ω·cm,就會以由于磨損而露出被覆層表面的球狀粒子為中心容易發(fā)生調(diào)色劑的污染,與此同時,不易進行迅速且均勻的調(diào)色劑的帶電,因此是不可取的。
作為得到具有這樣的體積電阻的導(dǎo)電性球狀粒子的方法,優(yōu)選使用以下方法,但也不一定限于這些方法。即,作為能夠得到適合在本發(fā)明中使用的導(dǎo)電性球狀粒子的方法,例如可舉出將樹脂系球狀粒子或中碳微珠粒燒成,進行碳化和/或石墨化而得到低密度且良好導(dǎo)電性的球狀碳粒子的方法。于是,作為在此時使用的樹脂系球狀粒子,例如可舉出如酚醛樹脂、萘樹脂、呋喃樹脂、二甲苯樹脂、二乙烯基苯聚合物、苯乙烯-二乙烯基苯共聚物、聚丙烯腈等的樹脂。另外,中碳微珠粒通常通過將在加熱燒成中瀝青過程中生成的球狀結(jié)晶,用多量的煤焦油、中油、喹啉等的溶劑進行洗凈來制造。
作為得到能夠在本發(fā)明中使用的更優(yōu)選的導(dǎo)電性球狀粒子的方法,可舉出這樣的方法,該方法利用機械化學(xué)法在如酚醛樹脂、萘樹脂、呋喃樹脂、二甲苯樹脂、二乙烯基苯聚合物、苯乙烯-二乙烯基苯共聚物、聚丙烯腈等的球狀樹脂粒子表面被覆塊狀中階段瀝青,在氧化性氛圍中將被覆的粒子加熱處理后,在惰性氣氛或者真空下燒成進行碳化和/或石墨化,得到導(dǎo)電性球狀碳粒子。用該方法得到的球狀碳粒子,通過石墨化,進行球狀碳粒子的被覆部的結(jié)晶化,成為導(dǎo)電性提高的球狀碳粒子,因此作為在本發(fā)明中使用的球狀粒子是更合適的。
用上述的方法得到的導(dǎo)電性的球狀粒子,無論用哪一種方法制造時,通過改變燒成條件,都能某種程度地控制所得到的球狀碳粒子的導(dǎo)電性,因此容易得到能夠適合在本發(fā)明中使用的球狀碳粒子。并且,用上述的方法得到的球狀碳粒子,根據(jù)情況為了更提高導(dǎo)電性,以導(dǎo)電性球狀粒子的真密度不超過3g/cm3程度的范圍,也可以在其表面實施電鍍導(dǎo)電性的金屬和/或金屬氧化物。
作為得到能夠適合在本發(fā)明中使用的導(dǎo)電性球狀粒子的其他方法,可舉出下述的方法,該方法對由球狀樹脂粒子構(gòu)成的芯粒子,通過以適當(dāng)?shù)呐浜媳葯C械地混合比芯粒子的粒徑小的導(dǎo)電性微粒子,利用范德瓦耳斯力和靜電力的作用,使在芯粒子的周圍均勻地附著導(dǎo)電性微粒子后,例如通過給予機械的撞擊力而產(chǎn)生的局部的溫度上升,使芯粒子表面軟化,使導(dǎo)電性微粒子固著在芯粒子表面,用該粒子被覆芯粒子表面,而得到導(dǎo)電化處理的球狀樹脂粒子。對于上述芯粒子來說,最好使用由有機化合物構(gòu)成的真密度小的球形樹脂粒子。作為樹脂,例如可舉出PMMA、丙烯酸樹脂、聚丁二烯樹脂、聚苯乙烯樹脂、聚乙烯、聚丙烯、聚丁二烯、或者它們的共聚物、苯并胍胺樹脂、酚醛樹脂、聚酰胺樹脂、尼龍、氟樹脂、有機硅樹脂、環(huán)氧樹脂、聚酯樹脂。作為被覆在由這些材料構(gòu)成的芯粒子(母粒子)的表面的導(dǎo)電性微粒子(小粒子),為了做到在芯粒子表面均勻地設(shè)置由導(dǎo)電性微粒子構(gòu)成的被膜,作為小粒子,最好使用相對母粒子,其粒徑是1/8或以下的小粒子。
此外,作為得到能夠適合在本發(fā)明中使用的導(dǎo)電性微粒子的其他方法,可舉出通過在球狀樹脂粒子中均勻地分散導(dǎo)電性微粒子,得到導(dǎo)電性微粒子分散的導(dǎo)電性球狀粒子的方法。作為使導(dǎo)電性微粒子均勻地分散在球狀樹脂粒子的方法,例如可舉出混煉粘結(jié)樹脂和導(dǎo)電性微粒子,使導(dǎo)電性微粒子分散后,進行冷卻固化后,粉碎成規(guī)定的粒徑,通過機械的處理和熱處理,進行球形化,而得到導(dǎo)電性球狀粒子的方法;或者在含有分散穩(wěn)定劑的水相中利用攪拌機等將在聚合性單體中加入聚合引發(fā)劑、導(dǎo)電性微粒子和其他的添加劑,用分散機進行均勻地分散的聚合性單體組合物懸浮并進行聚合,以便形成規(guī)定的粒徑,而得到分散導(dǎo)電性微粒子的球狀粒子的方法等。
即使在用這些方法得到的粘結(jié)樹脂中分散導(dǎo)電性微粒子的導(dǎo)電性球狀樹脂粒子的場合下,也可以以該導(dǎo)電性球狀樹脂粒子作為芯粒子,與上述相同地以適當(dāng)?shù)呐浜媳葯C械地混合粒徑比該芯粒子小的導(dǎo)電性微粒子,利用范德瓦耳斯力和靜電力的作用,使導(dǎo)電性微粒子均勻地附著在導(dǎo)電性球狀粒子的周圍后,例如通過給予機械的撞擊力而產(chǎn)生的局部的溫度上升,使導(dǎo)電性球狀粒子的表面軟化,使導(dǎo)電性微粒子固著在芯粒子表面,用導(dǎo)電性微粒子被覆芯粒子表面,進一步提高導(dǎo)電性來使用。
此外,作為分散在上述導(dǎo)電性樹脂被覆層中的球狀粒子的含量,相對100質(zhì)量份被覆層用粘結(jié)樹脂,在優(yōu)選為2~120質(zhì)量份、更優(yōu)選為2~80質(zhì)量份范圍內(nèi),可得到特別好的結(jié)果。即,在球狀粒子的含量不到2質(zhì)量份時,球狀粒子的添加效果小,在超過120質(zhì)量份時,調(diào)色劑的帶電性有時變得過低。
另外,在本發(fā)明的顯像裝置中,作為顯像載體,在設(shè)置在顯像載體表面的樹脂被覆層中,除上述構(gòu)成外,如果再進一步分散潤滑性物質(zhì),就會進一步促進本發(fā)明的效果,由此為優(yōu)選。作為能夠在此時使用的潤滑性物質(zhì),例如可舉出石墨、二硫化鉬、氮化硼、云母、氟化石墨、銀-硒化鈮、氯化鈣-石墨、滑石、硬脂酸鋅等的脂肪酸金屬鹽。即使在這些之中,特別石墨,因不損害導(dǎo)電性樹脂被覆層的導(dǎo)電性而優(yōu)選使用。另外,作為這些潤滑性物質(zhì),優(yōu)選使用數(shù)均粒徑優(yōu)選為0.2~20μm、更優(yōu)選為0.3~15μm的潤滑性物質(zhì)。
此外,相對100質(zhì)量份被覆層用粘結(jié)樹脂,作為上述潤滑性物質(zhì)的添加量在較好是5~120質(zhì)量份、更優(yōu)選為10~100質(zhì)量份的范圍時,可得到特別好的結(jié)果。即,在潤滑性粒子的含量超過120質(zhì)量份時,會導(dǎo)致被膜強度的降低和調(diào)色劑的帶電量降低,在不到5質(zhì)量份時,使用7μm或以下的小粒徑調(diào)色劑,在長時間使用顯像裝置的情況等下,會出現(xiàn)樹脂被覆層表面容易發(fā)生調(diào)色劑污染的傾向。
在本發(fā)明中使用的顯影劑載體,至少由基體及在其上形成的由上述說明的材料構(gòu)成的導(dǎo)電性樹脂被覆層來構(gòu)成。作為基體,使用金屬圓筒管,但作為金屬圓筒管,例如適合使用不銹鋼和鋁制的圓筒管。
在本發(fā)明中,在利用像上述的構(gòu)成材料形成樹脂被覆層的場合,在以中心線平均粗造度(以下,稱做“Ra”)表示其表面粗造度時,優(yōu)選將Ra值調(diào)整成優(yōu)選為0.3~3.5μm,更優(yōu)選為0.5~3.0μm。即,在導(dǎo)電性樹脂被覆層表面的Ra不到0.3μm時,調(diào)色劑的運送性降低,往往得不到充分的圖像濃度,另一方面,在導(dǎo)電性樹脂被覆層表面的Ra超過3.5μm時,調(diào)色劑的運送量變得過多,往往產(chǎn)生調(diào)色劑不能充分地帶電的問題。
此外,像上述構(gòu)成的樹脂被覆層,將其層厚設(shè)定為優(yōu)選25μm或以下、更優(yōu)選為20μm或以下、最優(yōu)選4~20μm時,可得到均勻的膜厚,所以優(yōu)選。但是,并不不限于該層厚。這樣的層厚的樹脂被覆層,也取決于該樹脂被覆層的形成材料,但作為附著重量,只要達到4000~20000mg/m2左右即可。
以下,敘述有關(guān)本發(fā)明的物性的測定方法。
(1)樹脂被覆層的帶電極性的測定<試樣板的制作方法>使用繞線棒刮涂器(#60),在SUS板上涂布用于形成待測定帶電極性的樹脂被覆層(除碳和石墨等導(dǎo)電性物質(zhì)以外的物質(zhì))的樹脂溶液,通過干燥·加熱等使樹脂溶液成膜(干燥·加熱溫度及時間,在熱塑性樹脂的場合至溶液完全蒸發(fā),在熱固性樹脂的場合進行至樹脂的交聯(lián)完全),制作試樣板。在該試樣板接地的狀態(tài),在23℃、相對濕度60%的環(huán)境下放置一夜。
<粒子的調(diào)整方法>在鐵粉(粒徑約100μm)接地的狀態(tài),在23℃、相對濕度60%的環(huán)境下放置一夜或以上。
<測定方法>在23℃、相對濕度60%的環(huán)境下進行測定。首先,將上述制成的試樣板固定在圖8所示的表面帶電量測定裝置TS-100AS(東芝化學(xué)(株)制)上,將電位計接地使值為0。在滴下器52中裝入以上述調(diào)濕的鐵粉51,按下起動開關(guān),同時20秒將鐵粉51下滴在試樣板53上,用預(yù)先實施接地的接收容器54接收。讀取此時的電位計55顯示的極性,作為樹脂被覆層(僅樹脂部分)對鐵粉的帶電極性。56是電容器。
(2)中心線平均粗造度(Ra)的測定按照JISB0601的表面粗造度的測定方法,使用小坂研究所制Surfcoader SE-300,對軸向3點×圓周方向2點=6點分別進行測定,取其平均值。
(3)粒子的體積電阻的測定將粒狀試料放入直徑40mm的鋁環(huán)中,以2500N進行加壓成形,在電阻率計LOW-RESTAR AP或者HI-RESTAR IP(均為三菱油化公司制)上,使用4端子測頭測定體積電阻值。測定環(huán)境是20~25℃、50~60%相對濕度。
(4)樹脂被覆層的體積電阻的測定在厚100μm的PET板上,形成7~20μm厚的被覆層,制作測定用試樣,根據(jù)ASTM標(biāo)準(zhǔn)(D-991-82)和日本橡膠協(xié)會標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格SRIS(2301-1969),使用設(shè)置導(dǎo)電性橡膠和塑料的體積電阻測定用的4端子結(jié)構(gòu)的電極的電壓下降式數(shù)字歐姆計(川口電機制作所制)對該試樣進行測定。測定環(huán)境是20~25℃、50~60%相對濕度。
(5)球狀粒子的真密度的測定使用干式密度計ACUPIC 1330(島津制作所制)測定在本發(fā)明中使用的球狀粒子的真密度。
(6)球狀粒子的粒徑測定使用激光衍射型粒度分布計的Coulter LS-130型粒度分布計(Coulter公司制),如下所述進行測定。作為測定方法,使用水系模式,作為測定溶劑使用純水。首先,用純水將粒度分布計的測定系內(nèi)洗凈約5分鐘,作為消泡劑,在測定系內(nèi)加入10~25mg亞硫酸鈉,實行背景功能。接著,向10ml純水中加入3~4滴表面活性劑,再添加5~25mg測定試料。用超聲波分散機將懸浮該試料的水溶液進行約1~3分鐘分散處理,而得到測定用的試料,向上述測定裝置的測定系內(nèi)慢慢地加入試料溶液,進行測定。此時,調(diào)整測定系內(nèi)的試料濃度,使裝置的畫面上的PIDS成為45~55%,進行測定,從個數(shù)分布通過計算求出數(shù)均粒徑。
(7)顯影劑中含有的導(dǎo)電性微粒子的粒徑測定使用電子顯微鏡測定導(dǎo)電性微粒子的粒徑。攝影倍率是6萬倍,但在困難的場合,以低倍率攝影后再將照片放大印刷成6萬倍。在照片上測定一次粒子的粒徑。此時,測定長軸和短軸,以平均值作為粒徑。對100個試樣測定粒徑,取50%值作為平均粒徑。
接著,說明本發(fā)明中的合適的顯影條件。
在本發(fā)明中,優(yōu)選在顯影劑載體上形成3~30g/m2的顯影劑層。由于在顯影劑載體上形成3~30g/m2的顯影劑層,因而容易形成均勻的顯影劑層,由于向在像載體上均勻地供給導(dǎo)電性微粉末,因此容易得到像載體的均勻的帶電。在顯影劑載體上的顯影劑量與上述范圍相比過少時,難以得到充分的圖像濃度,顯影劑載體上的顯影劑層的微小不勻,容易作為由圖像濃度不勻和導(dǎo)電性微粉末的供給不勻產(chǎn)生的像載體的帶電不勻而顯現(xiàn)出來。在顯影劑載體上的顯影劑量與上述范圍相比過多時,向調(diào)色劑粒子賦予摩擦帶電就容易變得不充分,容易發(fā)生調(diào)色劑飛散,由于翳影的增大、轉(zhuǎn)印性的降低,容易阻礙像載體的帶電。
另外,在顯影劑載體上優(yōu)選形成5~25g/m2的顯影劑層。通過在顯影劑載體上形成5~25g/m2的顯影劑層,更容易均勻地進行向顯影劑載體上的顯影劑的摩擦帶電賦予,減輕回收的轉(zhuǎn)印殘留調(diào)色劑粒子對顯影劑載體附近的調(diào)色劑粒子的摩擦帶電的影響,可得到更穩(wěn)定的顯影兼清理性。在顯影劑載體上的顯影劑量與上述范圍相比過少時,回收的轉(zhuǎn)印殘留調(diào)色劑粒子容易對顯影劑載體附近的調(diào)色劑粒子的摩擦帶電造成影響,產(chǎn)生由一部分的調(diào)色劑粒子的摩擦帶電過剩而引起的顯影劑層的不勻,轉(zhuǎn)印殘留調(diào)色劑粒子的回收性往往變得不均勻。在顯影劑載體上的顯影劑量與上述范圍相比過多時,回收的轉(zhuǎn)印殘留調(diào)色劑粒子未再次被充分地摩擦帶電,就被再次運送到顯影部而供顯影,所以更容易產(chǎn)生翳影。
另外,在本發(fā)明中,載持顯影劑的顯影劑載體表面,可以與顯影劑載體表面的移動方向相同的方向移動,也可以沿與其相反方向移動。在其移動方向為相同方向時,希望對顯影劑載體的移動速度的比是100%或以上。如果不到100%,圖像品質(zhì)往往惡化。
顯影劑載體表面的移動速度對像載體表面的移動速度的移動速度比如果是100%以上(顯影劑載體表面的移動速度大于像載體表面的移動速度或者相同),由于充分地進行調(diào)色劑粒子從顯影劑載體側(cè)向像載體側(cè)的供給,因此容易得到充分的圖像濃度,也由于充分地進行導(dǎo)電性微粉末的供給,因此可得到像載體的良好的帶電性。
此外,顯影劑載體表面的移動速度相對像載體表面的移動速度,優(yōu)選為1.05~3.0倍的速度。移動速度比越高,供給顯影部的調(diào)色劑的量越多,調(diào)色劑對潛像的著脫頻度變大,通過將不需要部分刮掉、對必要部分賦予這樣的反復(fù)操作,可提高轉(zhuǎn)印殘留調(diào)色劑粒子的回收性,更可靠地抑制由回收不良產(chǎn)生的圖像重影的發(fā)生。進而,可得到忠實于潛像的圖像。另外,在接觸顯影過程中,移動速度比越高,利用像載體和顯影劑載體的摩擦,越能提高轉(zhuǎn)印殘留調(diào)色劑粒子的回收性。但是,如果移動速度比大大超過上述范圍,就容易產(chǎn)生因顯影劑從顯影劑載體上的飛散引起的翳影,圖像污染,在接觸顯影過程中由于像載體或者顯影劑載體由摩擦引起的磨損或削掉,而容易壽命變短。在控制顯影劑載體上的顯影劑量的顯影劑層厚控制部件,通過顯影劑接觸顯影劑載體時,顯影劑層厚控制部件或者顯影劑載體由于摩擦產(chǎn)生的磨損或削掉,而容易壽命變短。從上述角度考慮,顯影劑載體表面的移動速度,相對像載體表面的移動速度,優(yōu)選為1.1~2.5倍的速度。
在本發(fā)明中,為了使用非接觸型顯影方法,優(yōu)選在顯影劑載體上形成比顯影劑載體對像載體的規(guī)定的間隔距離更薄的顯影劑層。按照本發(fā)明,能夠以高圖像品質(zhì)實現(xiàn)使用以往是困難的非接觸型顯影方法的顯影兼清理圖像形成。在顯影工序中,使用使顯影劑層對像載體非接觸,以像載體的靜電潛像作為調(diào)色劑圖像可視化的非接觸型顯影方法,因此即使在顯影劑中多量地添加電阻值低的導(dǎo)電性微粉末,也不發(fā)生由顯影偏壓向像載體注入引起的顯影翳影。因此,能夠得到良好的圖像。
另外,顯影劑載體優(yōu)選相對像載體具有100~1000μm的間隔距離、相對地設(shè)置。如果顯影劑載體對像載體的間隔距離與上述范圍相比過小,顯影劑對間隔距離偏差的顯影特性的變化變大,因此大量生產(chǎn)滿足穩(wěn)定的圖像性的圖像形成裝置變得困難。如果像載體對顯影劑載體的間隔距離與上述范圍相比過大,調(diào)色劑粒子對像載體上的潛像的追隨性降低,因此容易導(dǎo)致解像度的降低、圖像濃度的降低等的圖像品質(zhì)降低。另外,導(dǎo)電性微粉末向像載體上的供給性也容易降低,像載體的帶電性變得容易降低。顯影劑載體相對像載體更優(yōu)選具有100~600μm的間隔距離、相對地設(shè)置。通過使顯影劑載體相對像載體的間隔距離為100~600μm,在顯影兼清理工序中的轉(zhuǎn)印殘留調(diào)色劑粒子的回收性可以優(yōu)勢地進行。如果間隔距離與上述范圍相比過大,轉(zhuǎn)印殘留調(diào)色劑粒子向顯影裝置的回收性就會降低,變得容易產(chǎn)生由回收不良引起的翳影。
在本發(fā)明中,優(yōu)選在顯影劑載體和像載體之間形成交變電場(交流電場),在進行顯影的顯影工序中進行顯影。交變電場可以通過在顯影劑載體和像載體之間施加交流電場來形成。施加的顯影偏壓也可以是在直流電壓上重疊交變電壓(交流電壓)。
作為交變電壓的波形,可以使用正弦波、矩形波、三角形波等。另外,也可以是通過周期地開/關(guān)直流電源而形成的脈沖波。像這樣作為交變電壓的波形,可以使用其電壓值周期地變化的偏壓。
在擔(dān)載顯影劑的顯影劑載體和像載體之間,優(yōu)選通過施加顯像偏壓,形成至少峰間的電場強度為3×106~10×106V/m、頻率100~5000Hz的交流電場(交變電場)。通過施加顯影偏壓形成上述范圍的交流電場,可使添加在顯影劑中的導(dǎo)電性微粉末容易均等地向像載體側(cè)移動,通過得到在帶電部通過導(dǎo)電性微粉末的接觸帶電部件和像載體的均勻而且致密的接觸,可以顯著地促進像載體的均勻帶電(尤其直接注入帶電)。另外,因為通過顯影偏壓形成交流電場,所以即使在顯影劑載體和像載體之間存在高電位差時,也會不發(fā)生向顯影部中的像載體的電荷注入,因此即使在顯影劑中多量地添加導(dǎo)電性微粉末,也不會發(fā)生由顯影偏壓向像載體注入電荷引起的顯影翳影,能夠得到良好的圖像。如果在顯影劑載體和像載體之間通過外加顯影偏壓形成的交流電場的強度與上述范圍相比過小,向像載體供給的導(dǎo)電性微粉末的量就容易不足,像載體的均勻的帶電性容易降低。另外,因為顯影力小,所以容易成為圖像濃度低的圖像。另一方面,如果交流電場的強度與上述范圍相比過大,因為顯影力過大,所以容易產(chǎn)生由細線的崩潰引起的解像度的降低、由翳影增大引起的圖像品質(zhì)降低以及像載體的帶電性降低,容易產(chǎn)生由顯影偏壓向像載體的泄漏而引起的圖像缺陷。另外,如果在顯影劑載體和像載體之間通過施加顯影偏壓形成的交流電場的頻率與上述范圍相比過小,就難以向像載體均勻地供給導(dǎo)電性微粉末,容易產(chǎn)生像載體的均勻帶電的不勻。如果交流電場的頻率與上述范圍相比過大,向像載體供給的導(dǎo)電性微粉末的量就容易不足,像載體的均勻帶電性容易降低。
另外,在擔(dān)載顯影劑的顯影劑載體和潛像載體之間,優(yōu)選通過施加顯影偏壓,形成至少峰間的電場強度為4×106~10×106V/m、頻率500~4000Hz的交流電場(交變電場)。因為通過施加顯影偏壓形成上述范圍的交流電場,所以添加在顯影劑中的導(dǎo)電性微粉末容易均等地向潛像載體側(cè)移動,能夠在轉(zhuǎn)印后的潛像載體上均勻地涂布導(dǎo)電性微粉末,即使在使用非接觸型顯影方法的場合,也能夠維持高的轉(zhuǎn)印殘留調(diào)色劑粒子的回收性。
如果在顯影劑載體和像載體之間通過施加顯影偏壓形成的交流電場的強度與上述范圍相比過小,轉(zhuǎn)印殘留調(diào)色劑粒子向顯影裝置的回收性就會降低,容易產(chǎn)生由回收不良引起的翳影。另外,如果在顯影劑載體和像載體之間通過施加顯影偏壓形成的交流電場的頻率與上述范圍相比過小,調(diào)色劑粒子對潛像的著脫頻度變少,轉(zhuǎn)印殘留調(diào)色劑粒子向顯影裝置的回收性容易降低,圖像品質(zhì)也容易降低。如果交流電場的頻率與上述范圍相比過大,能夠追隨電場變化的調(diào)色劑粒子變少,因此轉(zhuǎn)印殘留調(diào)色劑粒子的回收性降低,容易產(chǎn)生由轉(zhuǎn)印殘留調(diào)色劑粒子的回收不良引起的正重影。
在本發(fā)明中,轉(zhuǎn)印工序也可以是將由顯影工序形成的調(diào)色劑圖像轉(zhuǎn)印到中間轉(zhuǎn)印體上后,再轉(zhuǎn)印在紙等記錄媒體上的工序。即,從潛像載體接受調(diào)色劑圖像的轉(zhuǎn)印的轉(zhuǎn)印材也可以是轉(zhuǎn)印鼓等中間轉(zhuǎn)印體。在以中間轉(zhuǎn)印體作為轉(zhuǎn)印材料的場合,通過從中間轉(zhuǎn)印體再轉(zhuǎn)印在紙等記錄媒體上,可得到調(diào)色劑圖像。通過使用中間轉(zhuǎn)印體,可以不依賴于厚紙等的各種記錄媒體減低潛像載體上的轉(zhuǎn)印殘留調(diào)色劑粒子量。
另外,在本發(fā)明中,在轉(zhuǎn)印時轉(zhuǎn)印部件優(yōu)選借助于轉(zhuǎn)印材料(記錄媒體)接觸潛像載體。
一邊通過借助轉(zhuǎn)印材料使?jié)撓褫d體與轉(zhuǎn)印機構(gòu)接觸,一邊將潛像載體上的調(diào)色劑圖像轉(zhuǎn)印在轉(zhuǎn)印材料上的接觸轉(zhuǎn)印工序中,作為轉(zhuǎn)印機構(gòu)的接觸壓力,線壓優(yōu)選為29.4~980N/m,更優(yōu)選為19.6~490N/m。如果轉(zhuǎn)印機構(gòu)的接觸壓力與上述范圍相比過小時,容易引起產(chǎn)生轉(zhuǎn)印材的運送偏移或轉(zhuǎn)印不良,因此不可取。在接觸壓力與上述范圍相比過大時,會引起潛像載體表面的劣化或調(diào)色劑粒子的附著,其結(jié)果,往往發(fā)生調(diào)色劑向潛像載體表面的熔著。
另外,作為接觸轉(zhuǎn)印工序中的轉(zhuǎn)印機構(gòu),優(yōu)選使用轉(zhuǎn)印輥或者具有轉(zhuǎn)印帶的裝置。轉(zhuǎn)印輥至少具有芯軸和被覆芯軸的導(dǎo)電性彈性層,導(dǎo)電性彈性層最好是在如聚氨酯橡膠、乙烯-丙烯-二烯聚合物(EPDM)的彈性材料中配合分散碳黑、氧化鋅、氧化錫、碳化硅等導(dǎo)電性賦予劑、將電阻值(體積電阻率)調(diào)整成106~1010Ω·cm的中電阻、由密實或者發(fā)泡質(zhì)的層等形成的彈性體。
作為在轉(zhuǎn)印輥下的優(yōu)選的轉(zhuǎn)印工藝條件,轉(zhuǎn)印輥的接觸壓優(yōu)選為29.4~490N/m,更優(yōu)選為19.6~294N/m。在作為接觸壓力的線壓與上述范圍相比過小時,轉(zhuǎn)印殘留調(diào)色劑粒子增加,容易阻礙潛像載體的帶電性。如果轉(zhuǎn)印機構(gòu)的接觸壓力與上述范圍相比過大,由于擠壓力,導(dǎo)電性微粉末容易轉(zhuǎn)印在轉(zhuǎn)印材上,導(dǎo)電性微粉末向潛像載體或者帶電接觸部件的供給量減少,因此潛像載體的帶電促進效果降低,在顯影兼清理中的轉(zhuǎn)印殘留調(diào)色劑粒子的回收性降低。另外,在圖像上的調(diào)色劑的飛散增加。
一邊通過轉(zhuǎn)印材使轉(zhuǎn)印機構(gòu)接觸潛像載體,一邊將調(diào)色劑圖像靜電轉(zhuǎn)印在轉(zhuǎn)印材上的工序中,所施加的直流電壓優(yōu)選是±0.2~±10kV。
另外,本發(fā)明的顯影裝置可特別有效地用于作為潛像載體具有直徑30mm或以下的小直徑的感光體的圖像形成裝置中。即,由于在轉(zhuǎn)印工序后而且?guī)щ姽ば蚯安痪哂歇毩⒌那謇砉ば?,所以帶電、曝光、顯影、轉(zhuǎn)印各工序的配置的自由度提高,通過使其與直徑30mm或以下的小直徑的感光體進行組合,可以實現(xiàn)圖像形成裝置的小型化、節(jié)省空間。即使帶狀感光體,也同樣地可提高各工序的配置自由度,由此實現(xiàn)圖像形成裝置的小型化、節(jié)省空間,因此,對于使用在接觸部的曲率半徑為25mm或以下的感光體帶的圖像形成裝置,也是有效的。
另外,本發(fā)明的圖像形成裝置可以是將上述的至少具有潛像載體和顯影機構(gòu)的可拆裝地裝在圖像形成裝置上的圖像形成裝置。該處理盒也可以進一步具有上述帶電機構(gòu)。
實施例以下,列舉實施例更具體地說明本發(fā)明,但本發(fā)明并不受這些實施例的限制。
首先,敘述作為在本發(fā)明的實施例中使用的潛像載體的感光體制造例。
<感光體制造例>
制造使用負帶電用的有機光導(dǎo)電性物質(zhì)的感光體(以下,記作“OPC感光體”)。對于感光體的基體來說,使用直徑24mm的鋁制的圓筒。在該圓筒上通過浸漬涂布下述的各層,順序地進行疊層,制成如圖5所示構(gòu)成的感光體。
第1層是導(dǎo)電層12,是為了使鋁基體11的缺陷等均勻,并且為了防止由激光曝光的反射產(chǎn)生的干涉條紋的發(fā)生而設(shè)置的厚約20μm的導(dǎo)電性粒子分散樹脂層(以在酚醛樹脂中分散氧化錫和氧化鈦的粉末形成的物質(zhì)為主體)。
第2層是防止正電荷注入層13,起到防止由鋁基體11注入的正電荷抵消在感光體表面帶的負電荷的作用,利用甲氧基甲基化尼龍調(diào)整為106Ω·cm左右的、厚約1μm的中電阻層。
第3層是電荷發(fā)生層14,是在縮丁醛樹脂中分散雙偶氮系的顏料的厚約0.3μm的層,通過接受激光曝光發(fā)生正負的電荷對。
第4層是電荷輸送層15,是在聚碳酸酯樹脂中分散腙化合物的厚約25μm的層,是P型半導(dǎo)體。因此,在感光體表面帶的負電荷不能向該層移動,只有在電荷發(fā)生層發(fā)生的正電荷能夠向感光體表面輸送。
第5層是電荷注入層16,是在光固化性的丙烯酸樹脂中分散導(dǎo)電性氧化錫超微粒子和粒徑約0.25μm的四氟乙烯樹脂粒子的層。具體地說,相對樹脂,分散100質(zhì)量%的摻雜銻而低電阻化的粒徑約0.03μm的氧化錫粒子、20質(zhì)量%的四氟乙烯樹脂粒子、1.2質(zhì)量%的分散劑的層。利用噴涂法將這樣調(diào)制成的涂布液涂布成厚約2.5μm,形成電荷注入層16。
這樣制作而得到的感光體的最表面層中的體積電阻為5×1012Ω·cm、感光體表面對水的接觸角為102度。
接著,敘述在本發(fā)明的實施例中使用的帶電部件的制造例。
<帶電部件的制造例>
以直徑6mm、長264mm的SUS輥作為芯軸,在芯軸上輥狀地形成由聚氨酯樹脂、作為導(dǎo)電性粒子的碳黑、硫化劑、發(fā)泡劑等配制的中電阻的發(fā)泡聚氨酯層,再進行切削研磨來調(diào)整形狀和表面性。這樣制成直徑12mm、長234mm的具有可撓性的發(fā)泡聚氨酯輥的帶電輥。
所得到的帶電輥,發(fā)泡聚氨酯輥的電阻是105Ω·cm、其硬度以AskerC硬度計為30度。
<調(diào)色劑粒子的制造例Ts-1>
·苯乙烯-丙烯酸丁酯-馬來酸單丁酯共聚物(Tg63℃、分子量Mp12000、Mn6500、Mw230000)100質(zhì)量份·磁性氧化鐵(平均粒徑0.2μm、795.5kA/m磁場下的矯頑力(Hc)5.2kA/m、飽和磁化(σs)85Am2/kg、殘留磁化(σr)5.0Am2/kg)90質(zhì)量份·單偶氮鐵配合物(負帶電性控制劑) 2質(zhì)量份·低分子量乙烯-丙烯共聚物 4質(zhì)量份用混合機將上述材料混合,利用加熱至130℃的擠壓機使混合物熔融混煉,將得到的混煉物冷卻后,進行粗粉碎,再使用噴射氣流的微粉碎機進行微粉碎。再在利用附壁效應(yīng)的多分割分級裝置中進行嚴(yán)格地分級,得到從大于等于0.60μm、小于159.21μm的粒徑范圍的體積基準(zhǔn)的粒度分布求出的重量平均粒徑7.9μm的調(diào)色劑粒子Ts-1。調(diào)色劑粒子Ts-1的電阻為1014Ω·cm或以上。
如發(fā)明的實施方案中所述那樣,以使用流動式粒子像分析裝置FPIA-1000(東亞醫(yī)用電子公司制)測定圓形度分布。更詳細地說,在內(nèi)徑30mm、高65mm的硬質(zhì)玻璃制螺紋口瓶(例如,日電理化硝子株式會社制30ml用螺紋口瓶SV-30)中,加入通過過濾器去除微細灰塵的水(最好在圓當(dāng)量徑大于等于0.60μm、小于159.21μm的粒徑范圍的粒子數(shù)為103cm3中規(guī)定為測定20個以下)10ml、稀釋的表面活性劑(最好用去除微細灰塵的水將烷基苯磺酸鹽稀釋至10倍左右的表面活性劑)數(shù)滴。向其中適量(例如,0.5~20mg)加入測定試料,以便以測定圓當(dāng)量徑范圍的粒子作為對象,使測定試料的粒子濃度成為7000~10000個/103cm,使用用超聲波均化器進行3分鐘分散處理(在輸出50W、頻率20kHz的株式會社SMT公司制超聲均化器UH-50上,使用6mm直徑等級型切片,將動力控制電位器的刻度設(shè)定成7,即以使用相同的切片時的最大輸出的一半程度的分散力處理)的試料分散液,測定具有大于等于0.60μm、小于159.21μm的圓當(dāng)量徑的粒子的粒度分布和圓形度分布。
從所得到的粒度分布求出大于等于1.00μm、小于2.00μm的粒徑范圍的粒子含量(個數(shù)%)、圓形度。表2中示出了調(diào)色劑粒子Ts-1的上述各物性值。
<調(diào)色劑粒子的制造例Ts-2>
用機械式分散機將調(diào)色劑粒子的制造例Ts-1中得到的粗粉碎物微粉碎。用多分割分級裝置將得到的微粉碎品分級,得到從大于等于0.60μm、小于159.21μm的粒徑范圍的體積基準(zhǔn)的粒度分布求出的重量平均粒徑6.8μm的調(diào)色劑粒子Ts-2。調(diào)色劑粒子的電阻為1014Ω·cm或以上。
<調(diào)色劑粒子的制造例Ts-3>
使用圖6和圖7所示的調(diào)色劑粒子球形化處理裝置,對粒子反復(fù)給予熱機械的撞擊力,將調(diào)色劑粒子的制造例Ts-2中得到的分級品進行球形化處理,得到從大于等于0.60μm、小于159.21μm的粒徑范圍的體積基準(zhǔn)的粒度分布求出的重量平均粒徑6.5μm的調(diào)色劑粒子Ts-3。
<調(diào)色劑粒子的制造例Ts-4>
將調(diào)色劑粒子的制造例Ts-3中得到的分級品進行瞬時地通過300℃熱風(fēng)中的球形化處理,得到重量平均粒徑6.9μm的磁性的調(diào)色劑粒子Ts-4。磁性的調(diào)色劑粒子Ts-4的電阻為1014Ω·cm。
<調(diào)色劑粒子的制造例Tp-1>
·聚酯樹脂(Tg60℃、酸價20mgKOH/g、羥值30mgKOH/g、分子量Mp7000、Mn3000、Mw550000)100質(zhì)量份·磁性氧化鐵(平均粒徑0.2μm、795.5kA/m磁場下Hc9.2kA/m、σs82Am2/kg、σr11.5Am2/kg)90質(zhì)量份·單偶氮鐵配合物(負帶電性控制劑) 2質(zhì)量份·低分子量乙烯-丙烯共聚物 4質(zhì)量份用和與色劑粒子的制造例Ts-1相同的方法將上述材料熔融混煉·粗粉碎,用利用噴射氣流的微粉碎機進行微粉碎,然后進行分級,得到從大于等于0.60μm、小于159.21μm的粒徑范圍的體積基準(zhǔn)的粒度分布求出的重量平均粒徑8.1μm的調(diào)色劑粒子Tp-1。調(diào)色劑粒子Tp-1的電阻是1014Ω·cm以上。
<調(diào)色劑粒子的制造例Tp-2>
用機械式分散機將調(diào)色劑粒子的制造例Tp-1中得到的粗粉碎物微粉碎。用多分割分級裝置將得到的微粉碎品分級,得到從大于等于0.60μm、小于159.21μm的粒徑范圍的體積基準(zhǔn)的粒度分布求出的重量平均粒徑7.0μm的調(diào)色劑粒子Tp-2。調(diào)色劑粒子的電阻為1014Ω·cm以上。
<調(diào)色劑粒子的制造例Tp-3>
使用圖6和圖7所示的調(diào)色劑粒子球形化處理裝置,對粒子反復(fù)給予熱機械的撞擊力,將調(diào)色劑粒子的制造例Tp-2中得到的分級品進行球形化處理,得到從大于等于0.60μm、小于159.21μm的粒徑范圍的體積基準(zhǔn)的粒度分布求出的重量平均粒徑6.7μm的調(diào)色劑粒子Tp-3。
<調(diào)色劑粒子的制造例Tp-4>
將調(diào)色劑粒子的制造例Tp-3中得到的分級品進行瞬時地通過300℃熱風(fēng)中的球形化處理,得到重量平均粒徑7.2μm的磁性的調(diào)色劑粒子Tp-4。磁性的調(diào)色劑粒子Tp-4的電阻為1014Ω·cm。
上述各調(diào)色劑粒子Ts-1~4和Tp-1~4的代表性的物性值示于表2中。
表2

<無機微粉末的制造例I-1>
以在用六甲基二硅氮烷處理后,用二甲基硅油處理的疏水性干式二氧化硅微粉體作為無機微粉末I-1。該無機微粉末I-1的一次粒子的數(shù)均粒徑為12nm,BET比表面積為120m2/g。
<無機微粉末的制造例I-2>
以在用六甲基二硅氮烷處理的干式二氧化硅微粉體作為無機微粉末I-2。該無機微粉末I-2的一次粒子的數(shù)均粒徑為16nm,BET比表面積為170m2/g。
上述各無機微粉末I-1~I-2的代表性的物性值示于表3中。
表3


<導(dǎo)電性微粒子的例C-1~3>
以體積平均粒徑0.07μm、1.52μm、2.03μm的氧化鋅作為導(dǎo)電性微粒子C-1、C-2、C-3。使用在發(fā)明的實施方案中敘述的片劑法測定的導(dǎo)電性微粒子的電阻分別為1.2×103Ω·cm、8.9×103Ω·cm、2.7×104Ω·cm。
<導(dǎo)電性微粒子的例C-4~6>
以體積平均粒徑0.50μm、1.15μm、5.22μm的氧化錫作為導(dǎo)電性微粒子C-4、C-5、C-6。使用在發(fā)明的實施方案中敘述的片劑法測定的導(dǎo)電性微粒子的電阻分別為7.3×104Ω·cm、1.2×105Ω·cm、1.8×107Ω·cm。
<導(dǎo)電性微粒子的例C-7>
將在粒徑約0.1μm的氧化鈦粉體上,按質(zhì)量比附著50%的氧化錫的導(dǎo)電性微粒子作為導(dǎo)電性微粒子C-7。使用在發(fā)明的實施方式中敘述的片劑法測定的導(dǎo)電性微粒子的電阻為3.1×102Ω·cm。
上述各導(dǎo)電性微粒子C-1~C-7的代表的物性值示于表4中。
表4

<顯影劑的制造例Rs-0>
相對100質(zhì)量份調(diào)色劑粒子的制造例Ts-1中得到的磁性調(diào)色劑粒子Ts-1,添加1.23質(zhì)量份的無機微粉末I-1,用混合機均勻地混合,得到顯影劑Rs-0。
如上述調(diào)色劑粒子制造例中所述,以使用流動式粒子像分析裝置FPIA-1000(東亞醫(yī)用電子公司制)的方法測定得到的磁性顯影劑Rs-0的大于等于0.60μm、小于159.21μm的粒徑范圍的個數(shù)基準(zhǔn)的粒度分布。顯影劑Rs-0的上述各物性值示于表5中。
<顯影劑的制造例Rs-1>
相對100質(zhì)量份的調(diào)色劑粒子的制造例Ts-1中得到的磁性調(diào)色劑粒子Ts-1,添加1.23質(zhì)量份的無機微粉末I-1和1.03質(zhì)量份的導(dǎo)電性微粒子C-4,用混合機均勻地混合,得到顯影劑Rs-1。
<顯影劑的制造例Rs-2~7>
在顯影劑的制造例Rs-1中,除了代替導(dǎo)電性微粒子C-4分別使用C-5、C-2、C-3、C-7、C-6、C-1以外,與顯影劑的制造例Rs-1相同地制作,得到Rs-2、Rs-3、Rs-4、Rs-5、Rs-6、Rs-7。
<顯影劑的制造例Rs-8~10>
在顯影劑的制造例Rs-1中,除了代替調(diào)色劑粒子Ts-1分別使用Ts-2、Ts-3、Ts-4以外,與顯影劑的制造例Rs-1相同地制作,得到顯影劑Rs-8、Rs-9、Rs-10。
<顯影劑的制造例Rp-0>
相對100質(zhì)量份的調(diào)色劑粒子的制造例Tp-1中得到的磁性調(diào)色劑粒子Tp-1,添加1.23質(zhì)量份的無機微粉末I-2,用混合機均勻地混合,得到顯影劑Rp-0。
<顯影劑的制造例Rp-1>
相對100質(zhì)量份調(diào)色劑粒子的制造例Tp-1得到的磁性調(diào)色劑粒子Tp-1,添加1.23質(zhì)量份的無機微粉末I-1和1.03質(zhì)量份的導(dǎo)電性微粒子C-4,用混合機均勻地混合,得到顯影劑Rp-1。
<顯影劑的制造例Rp-2~7>
在顯影劑的制造例Rp-1中,除了代替導(dǎo)電性微粉末C-4分別使用C-5、C-2、C-3、C-7、C-6、C-1以外,與顯影劑的制造例Rp-1相同地制作,得到顯影劑Rp-2、Rp-3、Rp-4、Rp-5、Rp-6、Rp-7。
<顯影劑的制造例Rp-8~10>
在顯影劑的制造例Rp-1中,除了代替調(diào)色劑粒子Tp-1分別使用Tp-2、Tp-3、Tp-4以外,與顯影劑的制造例Rp-1相同地制作,得到顯影劑Rp-8、Rp-9、Rp-10。
上述各顯影劑Rs-0~10和Rp-0~10的重量平均粒徑大于等于1.00μm、小于2.00μm和大于等于3.00μm、小于8.96μm的粒徑范圍的粒子含量(個數(shù)%)分別示于表5中。
表5


<顯影劑載體制造例Dp-I-1>
作為正帶電性物質(zhì)的含氮雜環(huán)化合物,使用通式B-1表示的數(shù)均粒徑3μm的咪唑化合物粒子。

·酚醛樹脂A型酚醛樹脂溶液(含有50%甲醇) 400質(zhì)量份·含氮雜環(huán)化合物B-1(咪唑化合物) 15質(zhì)量份·異丙醇 335質(zhì)量份使用直徑2mm的玻璃粒子將上述材料進行1小時砂磨機分散,此后用篩子分離玻璃粒子,用繞線棒刮涂器(#60)將該樹脂溶液涂布在SUS板上,以150℃/30分將其加熱.固化,制成試樣板。在該試樣板接地的狀態(tài),在23℃、相對濕度60%的環(huán)境下放置一夜,如上所述,測定與鐵粉的摩擦帶電性時,顯示正帶電性。
作為導(dǎo)電性球狀粒子,使用用混砂機(自動乳缽,石川工業(yè)制)在100質(zhì)量份的數(shù)均粒徑7.8μm的球狀酚醛樹脂粒子上均勻地覆蓋14質(zhì)量份的數(shù)均粒徑2μm以下的煤系塊狀中階段瀝青粉末,在空氣中、在280℃進行熱穩(wěn)定化處理后,通過在氮氣氛圍下、在2000℃燒成而石墨化,再進行分級而得到的數(shù)均粒徑7.2μm的球狀導(dǎo)電性碳粒子。
·導(dǎo)電性碳黑 20質(zhì)量份·數(shù)均粒徑3.4μm的石墨 80質(zhì)量份·酚醛樹脂A型酚醛樹脂溶液(含有50%甲醇) 400質(zhì)量份·含氮雜環(huán)化合物B-1(咪唑化合物) 15質(zhì)量份·球狀碳粒子(數(shù)均粒徑7.2μm)10質(zhì)量份·異丙醇125質(zhì)量份使用直徑2mm的氧化鋯粒子將上述材料進行3小時砂磨機分散,此后用篩子分離氧化鋯粒子,得到用異丙醇將固形分調(diào)整成40%的涂布液(c(碳)/GF(石墨)/B(酚醛樹脂)/CA(含氮雜環(huán)化合物B-1)/R(球狀粒子)=0.2/0.8/2.0/0.15/0.1)。用繞線棒刮涂器將該涂布液涂布在絕緣薄板上,并進行干燥,將其切割成規(guī)定形狀,用低電阻率計LOW-RESTAR(三菱化學(xué)公司制)測定時,體積電阻率為3.52Ω·cm。
用噴涂法使該涂料在直徑16mm的A1圓筒體上形成15m的被膜,接著,利用熱風(fēng)干燥器進行150℃/30分鐘加熱·固化,制成顯影劑載體Dp-I-1。使用Surfcoader SE-3300(小坂研究所制)評價該顯影劑載體上的導(dǎo)電性被覆層表面的Ra,在長4mm測定6點,計算出其平均值,Ra=1.21μm。
<顯影劑載體制造例Dp-I-2~4>
作為含氮雜環(huán)化合物使用通式B-2~4表示的數(shù)均粒徑3μm的咪唑化合物粒子。
與顯影劑載體制造例Dp-I-1相同地測定該咪唑化合物粒子與鐵粉的摩擦帶電極性,都顯示正帶電性。
以與顯影劑載體制造例Dp-I-1相同的操作將其分散·涂布,制作顯影劑載體制造例Dp-I-2~4,進行同樣的評價。
<顯影劑載體制造例Dp-n-1>
·酚醛樹脂A型酚醛樹脂溶液(含有50%甲醇) 600質(zhì)量份·含氮雜環(huán)化合物B-1(咪唑化合物) 20質(zhì)量份·異丙醇 447質(zhì)量份使用直徑2mm的玻璃粒子對上述材料進行1小時砂磨機分散,此后用篩子分離玻璃粒子,用繞線棒刮涂器(#60)將該樹脂溶液涂布在SUS板上,以150℃/30分將其加熱·固化,制成試樣板。在該試樣板接地的狀態(tài),在23℃、相對濕度60%的環(huán)境下放置一夜,如發(fā)明實施方案中所述,測定其與鐵粉的摩擦帶電性時,顯示正帶電性。
·導(dǎo)電性碳黑 20質(zhì)量份·數(shù)均粒徑3.4μm的石墨80質(zhì)量份·酚醛樹脂A型酚醛樹脂溶液(含有50%甲醇) 600質(zhì)量份·含氮雜環(huán)化合物B-1(咪唑化合物) 20質(zhì)量份·球狀碳粒子(數(shù)均粒徑3.7μm) 10質(zhì)量份·異丙醇 700質(zhì)量份在上述材料中作為媒介粒子加入直徑2mm的氧化鋯珠粒,使用砂磨機進行2小時分散,使用篩子分離珠粒,得到用異丙醇將固形分調(diào)整成40%的涂布液(c(碳)/GF(石墨)/B(粘結(jié)樹脂)/CA(含氮雜環(huán)化合物B-1)/R(球狀粒子)=0.2/0.8/3.0/0.2/0.1)。
用與顯影劑載體制造例Dp-I-1相同的操作進行分散·涂布該涂布液,制作顯影劑載體制造例Dp-n-1,進行同樣的評價。
<顯影劑載體制造例Dp-n-2-4>
在顯影劑載體制造例Dp-n-1中,除將含氮雜環(huán)化合物改為B-2~4以外,與顯影劑載體制造例Dp-n-1同樣,制作顯影劑載體Dp-n-2~4,進行同樣的評價。
表6

<顯影劑載體制造例Dm-I-1>
·酚醛樹脂A型酚醛樹脂(固形分50%)320質(zhì)量份·甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸二甲氨基乙酯共聚物P-1(固形分50%)(摩爾比90∶10、Mw=10200、Mn=4500、Mw/Mn=2.3)80質(zhì)量份·MEK400質(zhì)量份使用直徑2mm的玻璃粒子對上述材料進行1小時砂磨機分散,此后用篩子分離玻璃粒子,用繞線棒刮涂器(#60)將該樹脂溶液涂布在SUS板上,以150℃/30分將其加熱·固化,制成試樣板。在該試樣板接地的狀態(tài),在23℃、相對濕度60%的環(huán)境下放置一夜,如本發(fā)明的實施方案中所述,測定與鐵粉的摩擦帶電性時,顯示正帶電性。
作為球狀粒子,使用用混砂機(自動乳缽,石川工業(yè)制)在100質(zhì)量份的數(shù)均粒徑7.8μm的球狀酚醛樹脂粒子上均勻地被覆14質(zhì)量份的數(shù)均粒徑2μm以下的煤系塊狀中階段瀝青粉末,在空氣中、在280℃進行熱穩(wěn)定化處理后,通過在氮氣氛圍下、在2000℃燒成進行石墨化,再進行分級而得到的數(shù)均粒徑11.7μm的球狀導(dǎo)電性碳粒子。
·碳黑 20質(zhì)量份·數(shù)均粒徑4.8μm的結(jié)晶性石墨 80質(zhì)量份·酚醛樹脂A型酚醛樹脂(固形分50%)320質(zhì)量份·甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸二甲氨基乙酯共聚物P-1(固形分50%)(摩爾比90∶10、Mw=10200、Mn=4500、Mw/Mn=2.3)80質(zhì)量份·球狀碳粒子(數(shù)均粒徑11.7μm)30質(zhì)量份·MEK130質(zhì)量份使用2mm的氧化鋯粒子對上述材料進行3小時砂磨機分散,此后用篩子分離氧化鋯粒子,用MEK將固形分調(diào)整成40%,得到涂布液(c(碳)/GF(石墨)/B(酚醛樹脂)/D(共聚物P-1)/R(球狀粒子)=0.2/0.8/1.6/0.4/0.3)。用繞線棒刮涂器將該涂布液涂布在絕緣薄板上,進行干燥,將其切割成規(guī)定形狀,用低電阻率計LOW-RESTAR(三菱化學(xué)公司制)測定時,體積電阻率為5.03Ω·cm。
用噴涂法使該涂料在直徑16mm的A1圓筒體上形成15μm的被膜,接著,利用熱風(fēng)干燥器進行150℃/30分鐘加熱·固化,制成顯影劑載體Dm-I-1。使用SurfcoaderSE-3300(小坂研究所制)評價該顯影劑載體上的導(dǎo)電性被覆層表面的Ra,在評價長度4mm上測定6點,計算出其平均值,Ra=1.27μm。
<顯影劑載體制造例Dm-I-2~4>
代替顯影劑載體Dm-I-1中使用的共聚物P-1,使用改變共聚物的分子量和甲基丙烯酸甲酯與甲基丙烯酸二甲氨基乙酯的摩爾比的共聚物P-2-4,與顯影劑載體Dm-I-1相同地制作顯影劑載體Dm-I-2~4,進行和顯影劑載體Dm-I-1相同的評價。
在顯影劑載體Dm-I-2中使用的共聚物甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸二甲氨基乙酯共聚物P-2(固形分40%)(摩爾比90∶10、Mw=40000、Mn=19000、Mw/Mn=2.1)在顯影劑載體Dm-I-3中使用的共聚物甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸二甲氨基乙酯共聚物P-3(固形分40%)(摩爾比90∶10、Mw=3700、Mn=2300、Mw/Mn=1.6)在顯影劑載體Dm-I-4中使用的共聚物甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸二甲氨基乙酯共聚物P-4(固形分40%)(摩爾比70∶30、Mw=8500、Mn=2900、Mw/Mn=2.9)<顯影劑載體制造例Dm-n-1>
·酚醛樹脂A型酚醛樹脂(固形分50%) 460質(zhì)量份·甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸二甲氨基乙酯共聚物P-1(固形分50%) 140質(zhì)量份·MEK 400質(zhì)量份使用直徑2mm的玻璃粒子對上述材料進行1小時砂磨機分散。此后用篩子分離玻璃粒子,用繞線棒刮涂器(#60)將該樹脂溶液涂布在SUS板上,以150℃/30分將其加熱·固化,制成試樣板。在該試樣板接地的狀態(tài),在23℃、相對濕度60%的環(huán)境下放置一夜,如本發(fā)明的實施方案所述,測定與鐵粉的摩擦帶電性時,顯示正帶電性。
·碳黑20質(zhì)量份·數(shù)均粒徑4.8μm的結(jié)晶性石墨 80質(zhì)量份·酚醛樹脂A型酚醛樹脂(固形分50%) 460質(zhì)量份·甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸二甲氨基乙酯共聚物P-1(固形分50%) 140質(zhì)量份·球狀碳粒子(數(shù)均粒徑7.2μm) 30質(zhì)量份·MEK 130質(zhì)量份作為介質(zhì)粒子向述材料中加入直徑2mm的氧化鋯珠粒,使用砂磨機進行2小時分散,用篩子分離珠粒,用MEK將固形分調(diào)整成40%,得到涂布液(c(碳)/GF(石墨)/B(粘結(jié)樹脂)/D(共聚物P-1)/R(球狀粒子)=0.2/0.8/2.3/0.7/0.3)。
與顯影劑制造例Dm-I-1相同操作,分散·涂布該涂布液,制作顯影劑制造例Dm-n-1,進行相同的評價。
<顯影劑制造例Dm-n-2~4>
在顯影劑制造例Dm-n-1中,除了將共聚物替換成P-2~4以外,與顯影劑制造例Dm-n-1相同地制作顯影劑載體Dm-n-2~4,進行相同的評價。
表7

MMA甲基丙烯酸酯單體DM甲基丙烯酸二甲氨基乙酯單體
<顯影劑載體制造例Df-1-1>
<電荷控制樹脂的制造>
·甲醇300質(zhì)量份·甲苯100質(zhì)量份·苯乙烯: 468質(zhì)量份·丙烯酸2-乙基己酯90質(zhì)量份·2-丙烯酰胺基-2-甲基丙烷磺酸 42質(zhì)量份·過氧化月桂酰6質(zhì)量份將上述原料裝入燒瓶中,安裝攪拌裝置、溫度測定裝置、氮氣導(dǎo)入裝置,在氮氣氛圍、65℃下進行溶液聚合,保持10小時,使聚合反應(yīng)結(jié)束。將得到的聚合物減壓干燥、粉碎,得到重均分子量10000的電荷控制樹脂F(xiàn)-1。
以下,通過如表8所示變更組成比,得到電荷控制樹脂F(xiàn)-2、F-3。
將50質(zhì)量份的電荷控制樹脂F(xiàn)-1溶解于50質(zhì)量份的丁酮中,制成電荷控制樹脂溶液F-1。
·酚醛樹脂(含有甲醇50%) 340質(zhì)量份·電荷控制樹脂溶液(含有50%MEK)60質(zhì)量份·異丙醇 267質(zhì)量份將上述材料用直徑2mm的玻璃粒子,進行1小時砂磨機分散,此后用篩子分離玻璃粒子,使用繞線棒刮涂器(#60)將該樹脂溶液涂布在SUS板上,以150℃/30分鐘將其加熱·固化,制作試樣板。在該試樣板接地的狀態(tài),在23℃、相對濕度60%的環(huán)境下放置一夜。如本發(fā)明的實施方案所述,測定與鐵粉的摩擦帶電性,顯示正帶電性。
·碳黑 20質(zhì)量份·數(shù)均粒徑5.5μm的結(jié)晶性石墨 80質(zhì)量份·以氨作為催化劑制成的酚醛樹脂(含有50%甲醇)340質(zhì)量份·電荷控制樹脂溶液F-1(含有50%MEK) 60質(zhì)量份·球狀碳粒子(數(shù)均粒徑11.7μm) 20質(zhì)量份
·異丙醇120質(zhì)量份在上述材料中加入作為介質(zhì)粒子的直徑2mm的氧化鋯珠粒,用砂磨機將上述材料進行2小時分散,用篩子分離珠粒,用異丙醇調(diào)整成固形分40%,得到涂布液(c(碳)/GF(石墨)/B(粘結(jié)樹脂)/CA(電荷控制樹脂F(xiàn)-1)/R(球狀粒子)=0.2/0.8/1.7/0.3/0.2)。使用繞線棒刮涂器(#60)將該涂布液涂布在絕緣薄板上,進行干燥,將其切割成規(guī)定形狀,使用低電阻率計LOW-RESTAR(三菱化學(xué)公司制)進行測定,體積電阻率為2.13Ω·cm。
用噴涂法使該涂料在直徑16mm的A1圓筒體上形成15μm的被膜,接著利用熱風(fēng)干燥器進行150℃/30分鐘加熱·固化,制成顯影劑載體Df-1-1。使用Surfcoader SE-3300(小坂研究所制)評價該顯影劑載體上的導(dǎo)電性被覆層表面的Ra,在評價長度4mm上測定6點,計算出其平均值,Ra=1.07μm。
<顯影劑載體制造例Df-I-2>
在顯影劑載體制造例Df-I-1中,除代替以氨作為催化劑制造的酚醛樹脂使用以六亞甲基四胺作為催化劑制造的酚醛樹脂以外,與顯影劑載體制造例Df-I-1相同地,制作顯影劑載體制造例Df-I-2,進行與顯影劑載體制造例Df-I-1相同的評價。
<顯影劑載體制造例Df-I-3>
在顯影劑載體制造例Df-I-1中,除代替所使用的電荷控制樹脂F(xiàn)-1,使用組成比變更成表8所示而得到的電荷控制樹脂F(xiàn)-2,代替以氨作為催化劑制造的酚醛樹脂使用聚酰胺樹脂以外,與顯影劑載體制造例Df-I-1相同地制作顯影劑載體Df-I-3,進行與顯影劑載體制造例Df-I-1相同的評價。
<顯影劑載體制造例Df-I-4>
在顯影劑載體制造例Df-I-1中,除代替所使用的電荷控制樹脂F(xiàn)-1,使用組成比變更成表8所示而得到的電荷控制樹脂F(xiàn)-3,用聚氨酯樹脂代替以氨作為催化劑制造的酚醛樹脂以外,與顯影劑載體制造例Df-I-1相同地制作顯影劑載體Df-I-4,進行與顯影劑載體制造例Df-I-1相同的評價。
<顯影劑載體制造例Df-n-1>
·酚醛樹脂(含有甲醇50%) 500質(zhì)量份·電荷控制樹脂溶液(含有50%MEK) 100質(zhì)量份·異丙醇 400質(zhì)量份使用直徑2mm的玻璃粒子,對上述材料進行1小時砂磨機分散,此后用篩子分離玻璃粒子,使用繞線棒刮涂器(#60)將該樹脂溶液涂布在SUS板上,以150℃/30分鐘將其加熱·固化,制作試樣板。在該試樣板接地的狀態(tài),在23℃、相對濕度60%的環(huán)境下放置一夜。如本發(fā)明的實施方案所述,測定與鐵粉的摩擦帶電性,顯示正帶電性。
·碳黑 20質(zhì)量份·數(shù)均粒徑5.5μm的結(jié)晶性石墨 80質(zhì)量份·以氨作為催化劑制造的酚醛樹脂(含有50%甲醇)500質(zhì)量份·電荷控制樹脂溶液F-1(含有50%MEK) 100質(zhì)量份·球狀碳粒子(數(shù)均粒徑7.2μm) 20質(zhì)量份·異丙醇 120質(zhì)量份在上述材料中加入作為介質(zhì)粒子的直徑2mm的氧化鋯珠粒,使用砂磨機將上述材料進行2小時分散,用篩子分離珠粒,用異丙醇調(diào)整成固形分40%,得到涂布液(c(碳)/GF(石墨)/B(粘結(jié)樹脂)/CA(電荷控制樹脂F(xiàn)-1)/R(球狀粒子)=0.2/0.8/2.5/0.5/0.2)。
以與顯影劑制造例Df-I-1相同的操作,涂布該涂布液,制作顯影劑載體Df-n-1,進行與顯影劑載體制造例Df-I-1相同的評價。
<顯影劑載體制造例Df-n-2>
在顯影劑載體制造例Df-n-1中,除以六亞甲基四胺作為催化劑制造的酚醛樹脂代替以氨作為催化劑制造的酚醛樹脂此外,與顯影劑載體制造例Df-n-1相同地制作顯影劑載體Df-n-2,進行與顯影劑載體制造例Df-I-1相同的評價。
<顯影劑載體制造例Df-n-3>
在顯影劑載體制造例Df-n-1中,除代替所使用的電荷控制樹脂F(xiàn)-1,使用組成比變更成表8所示而得到的電荷控制樹脂F(xiàn)-2,用聚酰胺酯樹脂代替以氨作為催化劑制造的酚醛樹脂此外,與顯影劑載體制造例Df-n-1相同地制作顯影劑載體Df-n-3,進行與顯影劑載體制造例Df-n-1相同的評價。
<顯影劑載體制造例Df-n-4>
在顯影劑載體制造例Df-n-1中,除代替所使用的電荷控制樹脂F(xiàn)-1,使用組成比變更成表8所示而得到的電荷控制樹脂F(xiàn)-3,用聚氨酯樹脂代替以氨作為催化劑制造的酚醛樹脂此外,與顯影劑載體制造例Df-n-1相同地制作顯影劑載體Df-n-4,進行與顯影劑載體制造例Df-n-1相同的評價。
表2 骨髓肽對小鼠IgM-PFC/脾的影響


與對照組比較**P<0.01表3 骨髓肽對小鼠DTH反應(yīng)的影響(X±S)

與對照組比較*P<0.05表4 骨髓肽對小鼠碳粒廓清的影響(X±S)

結(jié)果小結(jié)小鼠經(jīng)口給予骨髓肽14天后,檢測結(jié)果表明,骨髓肽有明顯增加小鼠胸腺重量,增強體液免疫功能(IgM-PFC)和細胞免疫功能(DTH)的作用,未見對巨噬細胞吞噬功能明顯的影響。
根據(jù)衛(wèi)生部監(jiān)督司1996年頒布的《保健食品功能學(xué)評價和檢驗方法》進行延緩衰老作用中果蠅生存試驗的檢測和評價,現(xiàn)將胎盤肽進行檢測和評價。
實驗動物及受試物黑腹果蠅(Drosophila melanogaster)。按照常規(guī)方法進行繁殖,收集10小時內(nèi)羽化的成蟲,乙醚麻醉喜愛,區(qū)分雌雄。由三盛國際(上海/張家口)生物工程有限公<p>&lt;圖像形成裝置例的說明&gt;
圖1是表示本發(fā)明的圖像形成裝置的構(gòu)成例之一的圖。該圖像形成裝置,是利用轉(zhuǎn)印式電子照像方法的顯影兼清理系統(tǒng)(無清潔器系統(tǒng))的激光打印機(記錄裝置)。它是具有去除清理刮板等清理部件的清理單元的處理盒,作為顯影劑使用磁性1成分系顯影劑(即,具有外添劑和磁性調(diào)色劑粒子的磁性調(diào)色劑),使顯影劑載體上的顯影劑層和像載體非接觸地配置的非接觸顯影的圖像形成裝置的一例。
(1)圖像形成裝置的構(gòu)成1是作為潛像載體的感光體制造例1的旋轉(zhuǎn)鼓式的OPC感光體,沿時針方向(箭頭方向)具有100mm/s的圓周速度(處理速度)被旋轉(zhuǎn)驅(qū)動。
2是作為接觸帶電部件的帶電部件制造例的帶電輥,由芯軸2a和彈性層2b構(gòu)成。帶電輥2相對感光體1彈性地反抗,以規(guī)定的擠壓力壓接而配置。n是感光體1和帶電輥2的接觸部的帶電部。在本實施例中,帶電輥2在是與感光體1的接觸部的帶電部n中,沿相反方向(與感光體表面的移動方向相反的方向),以141mm/s(相對移動速度比250%)的圓周速度被旋轉(zhuǎn)驅(qū)動。另外,在帶電輥2的表面,預(yù)先涂布與加入調(diào)色劑粒子t中導(dǎo)電性微粉末m相同的導(dǎo)電性微粉末m,以便在其表面上形成基本均勻的一層。
另外,在帶電輥2的芯軸2a上作為帶電偏壓,從帶電偏壓施加電源S1施加-700V的直流電壓。在本實施例中,對感光體1的表面在與對帶電輥2的施加電壓大致相等的電位(-680V)以直接注入帶電方式進行一樣地帶電處理。關(guān)于這種帶電處理將在下面敘述。
3是包含激光二極管、多角棱鏡等的激光束掃描器(曝光器)。該激光束掃描器,對應(yīng)于目的圖像信息的時間序貫電數(shù)字像素信號,輸出強度變調(diào)的激光(波長740nm),用該激光對感光體1的均勻帶電面進行掃描曝光。通過該掃描曝光,在感光體1上形成對應(yīng)于目的圖像信息的靜電潛像。
4是顯影裝置。感光體1表面的靜電潛像通過該顯影裝置,作為調(diào)色劑圖像被顯影。本實施例的顯影裝置4是作為顯影劑使用負帶電性1成分絕緣顯影劑的顯影劑1的非接觸型的反轉(zhuǎn)顯影裝置。顯影劑4d具有調(diào)色劑粒子t和導(dǎo)電性微粉末m。
4a是作為顯影劑載體運送部件的內(nèi)包有磁體輥4b的直徑16mm的非磁性顯影套筒。該顯影套筒4a相對感光體1以300μm的間隔距離相對配置,在與感光體1的對置部的顯影部(顯影區(qū)域部)a處,沿與感光體1的旋轉(zhuǎn)方向的相同方向以感光體1的圓周速度的120%的圓周速度(圓周速度120mm/s)被旋轉(zhuǎn)。
在該顯影套筒4a上,由彈性刮板4c將顯影劑4d薄層地涂布。在利用彈性刮板4c控制顯影套筒4上的顯影劑4d的層厚的同時,賦予電荷。
涂布在顯影套筒4a上的顯影劑4d,通過套筒4a的旋轉(zhuǎn),被運送到感光體1與該套筒4a的對置部的顯影部a處。另外,通過顯影偏壓施加電源S2在套筒4a上施加顯影偏壓電壓,。顯影偏壓使用重疊-420V的直流電壓和頻率1600Hz、峰間電壓1500V(電場強度5×106V/m)的矩形交流電壓的重疊電壓,在顯影套筒4a和感光體1之間進行1成分的跳動顯影。
5是作為接觸轉(zhuǎn)印機構(gòu)的中電阻的轉(zhuǎn)印輥,與感光體1以98N/m的線壓壓接形成轉(zhuǎn)印接觸部b。從未圖示的給紙部以規(guī)定的定時向該轉(zhuǎn)印接觸部b供紙給作為記錄煤體的轉(zhuǎn)印材P,而且從轉(zhuǎn)印偏壓施加電源S3對轉(zhuǎn)印輥5施加規(guī)定的轉(zhuǎn)印偏壓電壓,由此感光體1側(cè)的調(diào)色劑像順序地被轉(zhuǎn)印在向轉(zhuǎn)印接觸部b供給的轉(zhuǎn)印材P的表面上。
在本實施例中,轉(zhuǎn)印輥5使用電阻為5×108Ω·cm的轉(zhuǎn)印輥,施加+3000V的直流電壓進行轉(zhuǎn)印。即,向轉(zhuǎn)印接觸部b導(dǎo)入的轉(zhuǎn)印材P被夾持運送至該轉(zhuǎn)印接觸部b,在其表面?zhèn)扔渺o電力和擠壓力順序地轉(zhuǎn)印在感光體1的表面形成載體的調(diào)色劑圖像。
6是熱定影方式等的定影裝置。向轉(zhuǎn)印夾持部b供給的接受感光體1側(cè)的調(diào)色劑像的轉(zhuǎn)印的轉(zhuǎn)印材P,與感光體1的表面分離,被導(dǎo)入該定影裝置6中,使調(diào)色劑像的定影,作為圖像形成物(打印品、復(fù)制品)向裝置外排出。
本例的圖像形成裝置去掉了清理單元,在調(diào)色劑像對轉(zhuǎn)印材P的轉(zhuǎn)印后的感光體1的表面殘留的轉(zhuǎn)印殘留的顯影劑(轉(zhuǎn)印殘留調(diào)色劑粒子),不是用清理機構(gòu)去除,而是伴隨感光體1的旋轉(zhuǎn),經(jīng)由帶電部n到達顯影部a,在顯影裝置4中被顯影兼清理(回收)。
本例的圖像形成裝置,以感光體1、帶電輥2、顯影裝置4的3個處理機器作為一體,對圖像形成裝置本體可自由拆裝的處理盒7而構(gòu)成。在本發(fā)明中,處理盒化的處理機器的組合等不限于上述,而是任意的。8是處理盒著脫導(dǎo)向·保持部件。
(2)導(dǎo)電性微粉末的行為顯影裝置4的顯影劑4d中含有的導(dǎo)電性微粉末m,在由感光體1側(cè)的靜電潛像的顯影裝置4進行調(diào)色劑顯影時,與調(diào)色劑粒子t一起以適當(dāng)量向感光體1側(cè)移動。
感光體1上的調(diào)色劑圖像(即調(diào)色劑粒子),在轉(zhuǎn)印部b由于轉(zhuǎn)印偏壓的影響,被引向記錄媒體的轉(zhuǎn)印P側(cè)積極地轉(zhuǎn)移。但是,由于感光體1上的導(dǎo)電性微粉末是導(dǎo)電性的,因此不積極地向轉(zhuǎn)印材P側(cè)轉(zhuǎn)移,在感光體1上實質(zhì)上被附著保持而殘留。
在本實施例中,圖像形成裝置由于具有清理工序,因此在轉(zhuǎn)移后的感光體1的表面殘存的轉(zhuǎn)印殘留調(diào)色劑粒子和導(dǎo)電性微粉末,伴隨感光體1的旋轉(zhuǎn),被運送到與感光體1接觸帶電部件的帶電輥2的接觸部的帶電部n,附著在帶電輥2上。因此,以在感光體1和帶電輥2的接觸部n上存在導(dǎo)電性微粉末m的狀態(tài)進行感光體1的直接注入帶電。
由于存在該導(dǎo)電性微粉末,即使在帶電輥2上附著轉(zhuǎn)印殘留調(diào)色劑粒子的場合,也能夠維持帶電輥2向感光體1的致密的接觸性和接觸電阻,因此能夠利用該帶電輥2進行感光體1的直接注入帶電。
也就是說,帶電輥2通過導(dǎo)電性微粉末m緊密地接觸感光體1,該導(dǎo)電性微粉末m無間隙地摩擦感光體1表面。由此,使由帶電輥2產(chǎn)生的感光體1的帶電,不使用放電現(xiàn)象、穩(wěn)定而且安全的直線注入帶電起支配作用成為可能,得到用以往的帶電輥帶電等得不到的高帶電效率。由此,可以給予感光體1以與施加在帶電輥2上的電壓大致同等的電位。
另外,在帶電輥2上附著或者混入的轉(zhuǎn)印殘留調(diào)色劑粒子,被從帶電輥2逐漸地吐出到感光體1上,伴隨感光體1表面的移動到達顯影部a,在顯影裝置4中被顯影兼清理(回收)。
顯影兼清理是在圖像形成工序的下次或以后的顯影時(顯影后,通過再次帶電工序、曝光工序后的潛像的顯影時),利用顯影裝置的翳影消除偏壓(施加在顯影裝置上的直流電壓與感光體的表面電位間的電位差的翳影消除電位差Vback)回收在轉(zhuǎn)移后殘留在感光體1上的殘留調(diào)色劑粒子。像本實施例中的圖像形成裝置那樣,在反轉(zhuǎn)顯影時,該顯影兼清理,是通過從利用顯影偏壓的感光體的暗部將調(diào)色劑粒子回收到顯影套筒上的電場和從顯影套筒向感光體的明部附著調(diào)色劑粒子(進行顯影)的電場作用來實現(xiàn)的。
另外,通過圖像形成裝置運轉(zhuǎn),在顯影裝置4的顯影劑中含有的導(dǎo)電性微粉末m,在顯影部a向感光體1表面移動,伴隨感光體1表面的移動,經(jīng)過轉(zhuǎn)印部b被運送到帶電部n,由此持續(xù)向帶電部n供給新的導(dǎo)電性微粉末m,因此在帶電部n上減少導(dǎo)電性微粉末的脫落等,或即使帶電部n的導(dǎo)電性微粉末m發(fā)生劣化,也可防止帶電性降低的發(fā)生,穩(wěn)定地維持感光體1的良好的帶電性。
這樣,在接觸帶電方式、轉(zhuǎn)印方式、調(diào)色劑再循環(huán)工藝的圖像形成裝置中,作為接觸帶電部件使用簡易的帶電輥2,能夠用施加電壓對作為像載體的感光體1賦予均勻的帶電性。而且,即使在轉(zhuǎn)印殘留調(diào)色劑粒子到達帶電部的場合下,可是時間穩(wěn)定地維持無臭氧的直接注入帶電,能夠賦予均勻的帶電性。因此,可以得到?jīng)]有由臭氧生成物引起的障礙、由帶電不良引起的障礙等,構(gòu)成簡易、低成本的圖像形成裝置。
如上所述,為了不損害帶電性,導(dǎo)電性微粉末的電阻值必須在1×109Ω·cm或以下。如果導(dǎo)電性微粉末的電阻值大于1×109Ω·cm,帶電輥2通過導(dǎo)電性微粉末就緊密地接觸感光體1,即使導(dǎo)電性微粉末摩擦感光體1表面,也不能充分地進行向感光體1的電荷注入,難以使感光體1帶電達到所希望的電位。另外,在使用顯影劑直接接觸感光體1的接觸顯影裝置的場合,在顯影部a通過顯影劑中的導(dǎo)電性微粉末,利用顯影偏壓向感光體1中注入電荷,發(fā)生圖像翳影或者圖像的缺陷、濃度低。
在本實施例中,由于顯影裝置為非接觸顯影裝置,所以不用向感光體1注入顯影偏壓,即可得到良好的圖像。另外,在顯影部a不發(fā)生向感光體1注入電荷,通過交流偏壓等使顯影套筒4a與感光體1之間維持高電位差成為可能。由此導(dǎo)電性微粉末m容易被均等地顯影,可在感光體1表面均勻地涂布導(dǎo)電性微粉末m,在帶電部進行均勻的接觸,得到良好的帶電性,使得得到良好的圖像成為可能。
利用介于帶電輥2和感光體1的接觸面之間的導(dǎo)電性微粉末的潤滑效果(減低摩擦效果),在帶電輥2和感光體之間能夠容易有效地設(shè)置速度差成為可能。利用該潤滑效果,減低帶電輥2和感光體1的摩擦,減低驅(qū)動轉(zhuǎn)矩,可以防止帶電輥2或感光體1的表面的磨削或者損傷。另外,通過設(shè)置該速度差,在帶電輥2感光體1的相互接觸部(帶電部)n,導(dǎo)電性微粉末接觸感光體1的機會顯著增加,由此可得到高接觸性。因此,可進行良好的直接注入帶電。
在本實施例中,通過旋轉(zhuǎn)驅(qū)動帶電輥2,使其旋轉(zhuǎn)方向與感光體1表面的移動方向相反,得到了被運送到帶電部n的感光體1上的轉(zhuǎn)印殘留調(diào)色劑粒子暫時地回收到帶電輥2上,使存在于帶電部n上的轉(zhuǎn)印殘留調(diào)色劑粒子的存在量均勻的效果。因此,可防止由轉(zhuǎn)印殘留調(diào)色劑粒子在帶電部n的偏在產(chǎn)生的帶電不良的發(fā)生,可得到更穩(wěn)定的帶電性。
此外,由于使帶電輥2沿相反方向旋轉(zhuǎn),一旦使感光體1上的轉(zhuǎn)印殘留調(diào)色劑粒子離開感光體1,便進行帶電,使得優(yōu)勢地進行直接注入帶電成為可能。另外,不引起由導(dǎo)電性微粉末從帶電輥2過度的脫落產(chǎn)生的帶電性的降低。
實施例L-1使用顯影劑Rs-1、顯影劑載體Dp-I-1的組合。在處理盒內(nèi)填充120g的顯影劑Rs-1,在評價環(huán)境23℃/60%,通過連續(xù)印刷5%覆蓋率的圖像3500張,使用至處理盒內(nèi)顯影劑量變得很少。作為轉(zhuǎn)印材使用90g/m2的A4復(fù)印紙。其結(jié)果,即使在初期和3500張的連續(xù)印刷后,圖像濃度也十分高、翳影少,并且看不到顯影性的降低。
另外,在3500張的連續(xù)印刷后,觀察在帶電輥上對應(yīng)于與感光體的接觸部n的部分,雖然確認有微量的轉(zhuǎn)印殘留調(diào)色劑粒子,但幾乎全部被導(dǎo)電性微粒子C-4覆蓋。
另外,在導(dǎo)電性微粒子C-4存在于感光體和帶電輥的接觸部n的狀態(tài),而且導(dǎo)電性微粒子C-4的電阻十分低,因此從初期至連續(xù)印刷3500張后,未發(fā)生起因于帶電不良的圖像缺陷,得到了良好的直接注入帶電性。
另外,通過作為潛像載體使用感光體的最表面層的體積電阻為5×1012Ω·cm的感光體,可以維持靜電潛像,得到清晰輪廓的文字圖像,實現(xiàn)了在連續(xù)印刷35000張后也可得到充分的帶電性的直接注入帶電。連續(xù)印刷3500張后的直接注入帶電后,相對施加帶電偏壓-700V,感光體電位是-690V,未出現(xiàn)從初期的帶電性降低,也未能確認到由帶電性的降低引起的圖像品質(zhì)的降低。
進而,與使用潛像載體對水的表面的接觸角為102度的感光體相結(jié)合,在初期和連續(xù)印刷35000張后轉(zhuǎn)印效率都非常優(yōu)良。即使考慮在轉(zhuǎn)印后的感光體上轉(zhuǎn)印殘留調(diào)色劑粒子量少,在連續(xù)印刷3500張后的帶電輥上的轉(zhuǎn)印殘留調(diào)色劑粒子也是微量的以及非圖像部的翳影少,因此理解為顯影下的轉(zhuǎn)印殘留調(diào)色劑粒子的回收性良好。
以下,敘述印刷圖像的評價法。
(a)圖像濃度初期及結(jié)束3500張連續(xù)印刷結(jié)束后,放置2天,再根據(jù)接通電源的第1張圖像濃度進行評價。圖像濃度使用“Macbeth反射濃度計”(Macbeth公司制),測定原稿濃度對0.00空白部分印刷輸出圖像的相對濃度。在表11中示出評價結(jié)果。表11中的各符號分別意味著以下的評價。
A非常良好,為高品位地表現(xiàn)直至圖形的圖像的充分的圖像濃度(1.40或以上)。
B良好,為得到非圖形得到高品位的圖像品質(zhì)的充分的圖像濃度(大于等于1.35、小于1.40)。
C普通,在識別文字上是充分的、可被允許的圖像濃度(大于等于1.20、小于1.35)。
D差。非常低的圖像濃度(不到1.20)。
(b)圖像翳影初期及3500張連續(xù)印刷輸出結(jié)束后,進行印刷輸出圖像抽樣,從印刷輸出圖像的空白部分的白色度和轉(zhuǎn)印紙的白色度的差,計算出翳影濃度(%),評價圖像翳影。使用“反射計”(東京電色公司制)測定白色度。在表11中示出評價結(jié)果。表11中的各符號分別意味著以下的評價。
A非常良好,用肉眼一般不能識別的翳影(不到1.5%)。
B良好,不特別注意看不能識別的翳影(大于等于1.5%、小于2.5%)。
C普通。容易識別的翳影,但被允許的翳影(大于等于2.5%、小于4.0%)D差。被認為是圖像污染的翳影(4.0%以上)。
(c)重影在進行實心白部和實心黑部鄰接的圖像顯影后,進行中間色調(diào)圖像顯影,用目視觀察起因于在中間色調(diào)圖像上出現(xiàn)的實心白部和實心黑部的邊界的濃淡差,按以下的基準(zhǔn)進行評價。
A完全看不到濃淡差。
B看到輕微的濃淡差C看到輕微濃淡差,可實用。
D看到顯著的濃淡差。
(d)轉(zhuǎn)印性在初期和3500張印刷輸出終了后,進行轉(zhuǎn)印性的評價。利用Mylar帶進行帶卷繞,將實心黑圖像形成時的感光體上的轉(zhuǎn)印殘留調(diào)色劑粒子剝出,從將剝出的Mylar帶貼在紙上的麥克貝斯?jié)舛?,減去僅將Mylar帶貼在紙上的麥克貝斯?jié)舛鹊臄?shù)值來評價轉(zhuǎn)印性。在表11中示出評價結(jié)果。表11中的各符號分別意味著以下的評價。
A非常良好(不到0.05)B良好(大于等于0.05、小于0.01)C普通(大于等于0.10、小于0.20)D差(大于等于0.20)(e)像載體的帶電性在約40~50張印刷輸出后,以及3500張的連續(xù)印刷輸出終了后,與通常一樣使感光體帶電,在顯影器位置配置傳感器測定此時的感光體表面電位,根據(jù)兩時點的電位差別評價像載體的帶電性。評價結(jié)果示于表11中。差值負的越大,就顯示潛像載體的帶電性的降低越大。
(f)圖形回收不良將縱線的同一圖形(2點98間隔的縱線重復(fù))連續(xù)印刷輸出后,進行中間色調(diào)圖像(2點3間隔的縱線重復(fù))的印刷輸出試驗,用目視評價在中間色調(diào)圖像上是否發(fā)生對應(yīng)于縱線的圖形的濃淡。評價結(jié)果示于表11中。表11中的各符號分別意味著以下的評價。
A非常良好(未發(fā)生)B良好(稍微看到濃淡的發(fā)生)C普通(發(fā)生濃淡不勻,但在實用允許范圍內(nèi))D差(顯著地發(fā)生濃淡不勻)(g)圖像污染用目視觀察定影后的圖像,基于以下的評價基準(zhǔn)進行圖像污染的評價。評價結(jié)果示于表11中。
A未發(fā)生。
B略微發(fā)生。對圖像的影響是極輕微的。
C某種程度發(fā)生。是在實用上能夠允許的水平。
D圖像污染顯著。
以上述結(jié)果作為實施例L-1的評價,示于表11中。
實施例L-2~60、85~108用如表9和10所示的顯影劑與顯影劑載體的組合,與實施例L-1相同地進行評價。結(jié)果示于表11~13、14~15中。
實施例L-61~72用如表10所示的顯影劑與顯影劑載體的組合,與實施例L-1相同地進行評價。結(jié)果示于表13中。從初期翳影就稍多。圖形回收不良稍微惡化。3500張連續(xù)印刷輸出終了后的像載體的帶電性的降低稍大,但是仍在實用上能夠允許的范圍。
實施例L-73~84用如表10所示的顯影劑與顯影劑載體的組合,與實施例L-1相同地進行評價。結(jié)果示于表14中。從初期開始圖像濃度稍低,有圖像回收不良發(fā)生,但仍在實用允許的范圍內(nèi)。
比較例L-0組合未外添導(dǎo)電性微粉末的顯影劑制造例Rs-0、顯影劑載體Dp-I-1,進行評價,像載體的帶電性的降低大,翳影惡化。
比較例L-1~9、22用80#非晶態(tài)氧化鋁粒子將直徑16mm的A1圓筒體進行噴砂,使用Ra=0.32的顯影劑載體。顯影劑為表9和10所示的組合,與實施例L-1相同地進行評價。結(jié)果示于表11~15中。圖像濃度低。
比較例L-10~21用如表10所示的顯影劑與顯影劑載體的組合,與實施例L-1相同地進行評價。結(jié)果示于表15中。調(diào)色劑粒子表面的導(dǎo)電性微粉末變得容易脫落,因此像載體的帶電性降低大,翳影和圖像污染也明顯。表9

表10

表11

表12

表13

表14

表15

實施例N-1~60、85~108用表16和17所示的顯影劑與顯影劑載體的組合,與實施例L-1相同地進行評價。結(jié)果示于表18~21中。
實施例N-61~72用表17所示的顯影劑與顯影劑載體的組合,與實施例L-1相同地進行評價。結(jié)果示于表20中。從初期翳影就稍多,圖形回收不良稍微惡化。3500張連續(xù)印刷終了后的像載體的帶電性的降低也稍大,但是實用上能夠允許的范圍。
實施例N-73~84用表17所示的顯影劑與顯影劑載體的組合,與實施例L-1相同地進行評價。結(jié)果示于表21中。從初圖像濃度就稍微降低,也看到發(fā)生圖形回收不良,但是實用上能夠允許的范圍。
比較例N-0用未外添導(dǎo)電性微粉末的顯影劑制造例Rp-0與顯影劑載體Dp-n-1的組合,進行評價,像載體的帶電性的降低大,翳影惡化。
比較例N-1~9、22使用比較例L-1~9、22的A1噴砂顯影劑載體,顯影劑為表16和17所示的組合,與實施例L-1相同地進行評價。結(jié)果示于表18~22中。圖像濃度降低。
比較例N-10~21用表17所示的顯影劑與顯影劑載體的組合,與實施例L-1相同地進行評價。結(jié)果示于表22中。調(diào)色劑粒子表面的導(dǎo)電性微粉末變得容易脫落,因此像載體的帶電性降低變大,翳影和圖像污染也明顯。表16

表17

表18

表18、表19

表20

表21

表22

如以上所述,按照本發(fā)明,可以使實現(xiàn)轉(zhuǎn)印殘留調(diào)色劑粒子的回收性優(yōu)良的顯影兼清理圖像形成方法成為可能,尤其,即使在使用在以往是困難的非接觸型顯影方法的場合下,也得到了圖像品位優(yōu)良的顯影兼清理圖像形成方法成為可能的顯影劑。
另外,在接觸帶電方式、轉(zhuǎn)印方式、調(diào)色劑粒子再循環(huán)處理的圖像形成裝置中,對潛像形成的阻礙被抑制、轉(zhuǎn)印殘留調(diào)色劑粒子的回收性優(yōu)良、圖形重影被充分地抑制的顯影兼清理圖像形成裝置成為可能。
此外,控制導(dǎo)電性微粉末向接觸帶電部件的供給性,得到克服由轉(zhuǎn)印殘留調(diào)色劑粒子的附著·混入產(chǎn)生的帶電阻礙、能夠良好地進行像載體的帶電的顯影劑。并且,可得到顯示良好的顯影兼清理性,能夠大幅度地減少廢調(diào)色劑量,在低成本、小型化方面都有優(yōu)勢的處理盒。
另外,作為接觸帶電部件能夠使用簡易的部件,盡管由接觸帶電部件的轉(zhuǎn)印殘留調(diào)色劑粒子引起污染,但能夠用施加電壓,長期穩(wěn)定地維持無臭氧的直接注入帶電,而且能夠給予像載體的均勻的帶電性。因此,能夠得到?jīng)]有由臭氧生成物產(chǎn)生的障礙及由帶電不良產(chǎn)生的障礙、構(gòu)成簡易、低成本的處理盒。
此外,在利用介于帶電部件和像載體的接觸部的導(dǎo)電性微粉末的長期重復(fù)使用的情況下,能夠大幅度地減少像載體上的損傷,能夠抑制圖像上的圖像缺陷。
按照本發(fā)明,與以往使用的顯影劑載體相比,均勻而且迅速向調(diào)色劑賦予帶電能提高的同時,耐久性進一步提高,因此可以保持在能夠長期提供良好的圖像的狀態(tài)。
因此,按照本發(fā)明,使用不產(chǎn)生由重復(fù)復(fù)制或者耐久引起的顯影劑載體表面的被覆層的磨損及像調(diào)色劑污染的劣化的高耐久性而且?guī)щ娰x予能力良好的顯影劑載體,能夠長期提供即使在不同的環(huán)境下,也不發(fā)生圖像濃度降低或套筒重影、翳影惡化,文字的清晰性良好、圖像濃度高的高品位的圖像。
另外,按照本發(fā)明能夠長期提供,即使在不同的環(huán)境下,使對調(diào)色劑的負帶電賦予性長期穩(wěn)定化,而且使調(diào)色劑涂布均勻化,使用不產(chǎn)生由重復(fù)復(fù)制或者耐久引起的顯影劑載體表面的被覆層的磨損和由調(diào)色劑引起的套筒的污染以及由套筒熔著等的高耐久性顯影劑載體,能夠長期提供沒有圖像濃度降低或重影發(fā)生、翳影的惡化的高品位的圖像。
權(quán)利要求
1.一種顯影裝置,該裝置為至少具有用于容納顯影劑的顯影容器、用于載持容納在該顯影容器中的顯影劑并將其運送到顯影區(qū)域的顯影劑載體、以及用于限制在該顯影劑載體上載持的顯影劑的層厚的顯影劑層厚限制部件的顯影裝置,其特征在于,上述顯影劑至少具有調(diào)色劑粒子和導(dǎo)電性微粒子,所述的調(diào)色劑粒子含有粘結(jié)樹脂和著色劑,該調(diào)色劑粒子按下列公式求出的球形度a小于0.970,該顯影劑載體至少具有基體和在該基體上形成的樹脂被覆層,該樹脂被覆層至少含有被覆層用粘結(jié)樹脂和正帶電性物質(zhì), 式中,L0表示具有與粒子像相同投影面積的圓的周長,L表示粒子的投影像的周長。
2.如權(quán)利要求1所述的顯影裝置,其特征在于,所述的樹脂被覆層含有導(dǎo)電性物質(zhì)。
3.如權(quán)利要求1所述的顯影裝置,其特征在于,所述的樹脂被覆層含有潤滑性物質(zhì)。
4.如權(quán)利要求1所述的顯影裝置,其特征在于,所述的樹脂被覆層含有導(dǎo)電性物質(zhì)和潤滑性物質(zhì)。
5.如權(quán)利要求1所述的顯影裝置,其特征在于,所述的正帶電性物質(zhì)是含氮雜環(huán)化合物。
6.如權(quán)利要求5所述的顯影裝置,其特征在于,所述的含氮雜環(huán)化合物是咪唑化合物。
7.如權(quán)利要求6所述的顯影裝置,其特征在于,所述的咪唑化合物是由下式(1)或(2)表示的化合物, 式中,R1和R2表示氫原子或選自烷基、芳烷基和芳基的取代基,R1和R2可以是相同的,也可以是不同的,R3和R4表示碳原子數(shù)3-30的直鏈烷基,R3和R4可以是相同的,也可以是不同的。 式中,R5和R6表示氫原子或選自烷基、芳烷基和芳基的取代基,R5和R6也可以是相同的,R7表示碳原子數(shù)3-30的直鏈烷基。
8.如權(quán)利要求1所述的顯影裝置,其特征在于,所述的樹脂被覆層作為正帶電性物質(zhì)含有含氮雜環(huán)化合物,并且含有導(dǎo)電性物質(zhì)和數(shù)均粒徑0.3-30μm的球狀粒子。
9.如權(quán)利要求8所述的顯影裝置,其特征在于,所述的球狀粒子是樹脂粒子。
10.如權(quán)利要求8所述的顯影裝置,其特征在于,所述的球狀粒子是真密度為3g/cm3或以下的導(dǎo)電性球狀粒子。
11.如權(quán)利要求1所述的顯影裝置,其特征在于,所述的正帶電性物質(zhì)是至少含有來源于含氮乙烯基單體的單元的共聚物。
12.如權(quán)利要求11所述的顯影裝置,其特征在于,所述的共聚物的重均分子量(Mw)為3000-50000。
13.如權(quán)利要求11所述的顯影裝置,其特征在于,所述的共聚物的重均分子量(Mw)與數(shù)均分子量(Mn)之比(Mw/Mn)為3.5或以下。
14.如權(quán)利要求11所述的顯影裝置,其特征在于,所述的含氮乙烯基單體選自具有含氮基團的(甲基)丙烯酸衍生物和含氮雜環(huán)式N-乙烯基化合物中的1種或以上的單體。
15.如權(quán)利要求11所述的顯影裝置,其特征在于,所述的含氮乙烯基單體由下式(3)表示, 式中,R7、R8、R9和R10表示氫原子或碳原子數(shù)1-4的飽和烴基,n表示1-4的整數(shù)。
16.如權(quán)利要求1所述的顯影裝置,其特征在于,所述的正帶電性物質(zhì)是乙烯基聚合性單體與含有磺酸基的丙烯酰胺單體的共聚物,并且,上述被覆層用粘結(jié)樹脂在其分子結(jié)構(gòu)中至少具有-NH2基、=NH基或-NH-鍵中的任一種。
17.如權(quán)利要求16所述的顯影裝置,其特征在于,所述的共聚物其乙烯基聚合性單體與含有磺酸基的丙烯酰胺單體的共聚比(質(zhì)量%)是98∶2-80∶20,重均分子量(Mw)為2000-50000。
18.如權(quán)利要求16所述的顯影裝置,其特征在于,所述的共聚物是乙烯基聚合性單體與2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸的共聚物。
19.如權(quán)利要求16所述的顯影裝置,其特征在于,所述的被覆層用粘結(jié)樹脂至少含有酚醛樹脂。
20.如權(quán)利要求19所述的顯影裝置,其特征在于,所述的酚醛樹脂是使用含氮化合物作催化劑制造的酚醛樹脂,在其結(jié)構(gòu)中具有-NH2基、=NH基或-NH-鍵中的任一種。
21.如權(quán)利要求16所述的顯影裝置,其特征在于,所述的被覆層用粘結(jié)樹脂中至少含有聚酰胺樹脂。
22.如權(quán)利要求16所述的顯影裝置,其特征在于,所述的被覆層用粘結(jié)樹脂中至少含有聚氨酯樹脂。
23.如權(quán)利要求1所述的顯影裝置,其特征在于,所述的被覆樹脂層含有數(shù)均粒徑為0.3-30μm的粒子。
24.如權(quán)利要求23所述的顯影裝置,其特征在于,所述的粒子是球狀的,并且真密度為3g/cm3或以下。
25.如權(quán)利要求24所述的顯影裝置,其特征在于,所述的粒子是導(dǎo)電性的球狀粒子。
26.如權(quán)利要求1所述的顯影裝置,其特征在于,所述的顯影劑在有關(guān)粒徑0.60-159.21μm的粒子的個數(shù)基準(zhǔn)的粒度分布中,含有大于等于1.00μm、小于2.00μm粒徑范圍的粒子15-60個數(shù)%,并且,含有大于等于3.00μm、小于8.96μm粒徑范圍的粒子15-70個數(shù)%。
27.如權(quán)利要求1所述的顯影裝置,其特征在于,所述的導(dǎo)電性微粒子的體積平均粒徑為0.1-10μm。
28.如權(quán)利要求27所述的顯影裝置,其特征在于,所述的導(dǎo)電性微粒子的體積電阻系數(shù)為100-109Ω·cm。
29.如權(quán)利要求1所述的顯影裝置,其特征在于,所述的導(dǎo)電性微粒子是非磁性的。
30.如權(quán)利要求1所述的顯影裝置,其特征在于,所述的導(dǎo)電性微粒子含有選自氧化鋅、氧化錫、氧化鈦中的至少一種氧化物。
31.一種處理盒,其特征在于,至少具有用于載持靜電潛象的潛象載體、用于使?jié)撓筝d體帶電的帶電機構(gòu)、以及用于利用顯影劑將上述潛象載體上形成的靜電潛象顯影而形成顯影劑圖像的顯影裝置,上述顯影裝置和潛象載體形成一體化,可以任意拆卸地安裝在圖像形成裝置本體上,上述顯影劑至少具有調(diào)色劑粒子和導(dǎo)電性微粒子,所述的調(diào)色劑粒子含有粘結(jié)樹脂和著色劑,該調(diào)色劑粒子按下列公式求出的球形度a小于0.970,上述顯影裝置至少具有用于容納顯影劑的顯影容器、用于載持容納在該顯影容器中的顯影劑并將其運送到顯影區(qū)域的顯影劑載體、以及用于限制顯影劑載體上載持的顯影劑層厚的顯影劑層厚限制部件,該顯影劑載體至少具有基體和在該基體上形成的樹脂被覆層,該樹脂被覆層至少含有被覆層用粘結(jié)樹脂和正帶電性物質(zhì), 式中,L0表示具有與粒子象相同投影面積的圓的周長,L表示粒子的投影象的周長。
32.如權(quán)利要求31所述的處理盒,其特征在于,所述的顯影裝置利用顯影劑將在潛象載體上形成的靜電潛象顯影形成顯影劑圖像進行可視化的同時,回收該顯影劑圖像被轉(zhuǎn)印到作為記錄介質(zhì)的轉(zhuǎn)印材料上后殘留在上述潛象載體上的顯影劑。
33.如權(quán)利要求31所述的處理盒,其特征在于,所述的帶電機構(gòu)通過與上述潛象載體接觸,在該接觸部存在上述顯影劑所具有的上述導(dǎo)電性微粒子的狀態(tài)下施加電壓、進行上述潛象載體的帶電。
34.如權(quán)利要求31所述的處理盒,其特征在于,所述的顯影裝置是如權(quán)利要求2-30中任一項所述的顯影裝置。
35.一種圖像形成方法,至少具有下列工序使?jié)撓筝d體帶電的帶電工序、在該帶電工序中帶電的潛象載體的帶電面上寫入圖像信息形成靜電潛象的潛象形成工序、使用具有載持顯影劑并將其運送到與上述潛象載體對向的顯影區(qū)域的顯影劑載體的顯影裝置將上述靜電潛象顯影成為顯影劑圖像進行可視化的顯影工序、將上述顯影劑圖像轉(zhuǎn)印到轉(zhuǎn)印材料上的轉(zhuǎn)印工序、以及利用定影裝置將轉(zhuǎn)印到轉(zhuǎn)印材料上的顯影劑圖像定影的定影工序,反復(fù)進行這些工序進行成象,其特征在于,所述的顯影劑至少具有調(diào)色劑粒子和導(dǎo)電性微粒子,所述的調(diào)色劑粒子含有粘結(jié)樹脂和著色劑,該調(diào)色劑粒子按下列公式求出的球形度a小于0.970,上述顯影裝置至少具有用于容納顯影劑的顯影容器、用于載持容納在該顯影容器中的顯影劑并將其運送到顯影區(qū)域的顯影劑載體、以及用于限制顯影劑載體上載持的顯影劑層厚的顯影劑層厚限制部件,該顯影劑載體至少具有基體和在該基體上形成的樹脂被覆層,該樹脂被覆層至少含有被覆層用粘結(jié)樹脂和正帶電性物質(zhì), 式中,L0表示具有與粒子象相同投影面積的圓的周長,L表示粒子的投影象的周長。
36.如權(quán)利要求35所述的圖像形成方法,其特征在于,所述的顯影工序是在使靜電潛象可視化的同時,回收上述顯影劑圖像被轉(zhuǎn)印到轉(zhuǎn)印材料上后殘留在上述潛象載體上的顯影劑的工序。
37.如權(quán)利要求35所述的圖像形成方法,其特征在于,所述的帶電工序是使?jié)撓筝d體與帶電機構(gòu)接觸進行帶電的工序,在帶電機構(gòu)與潛象載體的接觸部、在上述顯影劑具有的上述導(dǎo)電性微粒子介于之間的狀態(tài)下施加電壓,進行上述潛象載體的帶電。
38.如權(quán)利要求35所述的圖像形成方法,其特征在于,所述的顯影裝置是如權(quán)利要求2-30中任一項所述的顯影裝置。
全文摘要
本發(fā)明提供一種顯影裝置,該裝置為至少具有用于容納顯影劑的顯影容器、用于載持容納在該顯影容器中的顯影劑并將其運送到顯影區(qū)域的顯影劑載體、以及用于限制在該顯影劑載體上載持的顯影劑的層厚的顯影劑層厚限制部件的顯影裝置,其特征在于,上述顯影劑至少具有調(diào)色劑粒子和導(dǎo)電性微粒子,所述的調(diào)色劑粒子含有粘結(jié)樹脂和著色劑,該調(diào)色劑粒子按下列公式求出的球形度a小于0.970,該顯影劑載體至少具有基體和在該基體上形成的樹脂被覆層,該樹脂被覆層至少含有被覆層用粘結(jié)樹脂和正帶電性物質(zhì),球形度a=L
文檔編號G03G9/08GK1403879SQ02129899
公開日2003年3月19日 申請日期2002年8月20日 優(yōu)先權(quán)日2001年8月20日
發(fā)明者齊木一紀(jì), 後関康秀, 嶋村正良, 明石恭尚, 藤島健司, 大竹智, 岡本直樹 申請人:佳能株式會社
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