專利名稱：磁性單組分調(diào)色劑及圖像形成方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于靜電潛像顯影用磁性單組分調(diào)色劑及使用該調(diào)色劑的圖像形成方法。
特別是關(guān)于在采用跳動顯影方式的圖像形成裝置中使用具有規(guī)定范圍內(nèi)的粗粉分布度(S)的調(diào)色劑，來抑制潛像載持體上的選擇顯影，能夠連續(xù)長時間維持良好的圖像特性的靜電潛像顯影用磁性單組分調(diào)色劑及使用該調(diào)色劑的圖像形成方法。
背景技術(shù)：
一般在電子照相法、靜電記錄法等中，利用電暈帶電等使由光導(dǎo)電性感光體、電介質(zhì)等構(gòu)成的潛像載持體上帶電，使用調(diào)色劑等的顯影劑使利用激光、LED等進行曝光而形成的靜電潛像可見化，或者通過反轉(zhuǎn)顯影使靜電潛像可見化，而得到高品質(zhì)的圖像。
通常，就適用于這些顯影法的調(diào)色劑而言，使用的是，在作為粘結(jié)劑的熱塑性樹脂(粘結(jié)樹脂)中混合作為著色劑或帶電控制劑的染料、顏料、混合作為脫模劑的石蠟以及磁性材料等進行混煉、粉碎、分級而形成的平均粒徑5～15μm的調(diào)色劑粒子。而且，為了對調(diào)色劑賦予流動性、進行調(diào)色劑的帶電控制或者提高潔凈性，在調(diào)色劑中添加二氧化硅或氧化鈦等無機粉末、無機金屬微粉末。另外，作為顯影方式，已知有使用調(diào)色劑和鐵粉等的載體的雙組分顯影方式和不使用載體而在調(diào)色劑內(nèi)部含有磁性體的磁性單組分顯影方式。
更具體地說，例如在專利文獻(xiàn)1中記載的磁刷法、在專利文獻(xiàn)2中記載的瀑布顯影法和粉霧法、毛刷顯影法等許多顯影法是已知的。使用這些雙組分顯影劑的方法，在初期比較穩(wěn)定，能夠提供品質(zhì)良好的圖像，但在連續(xù)長時間使用的情況下，發(fā)生載體的劣化，即發(fā)生失去效力的現(xiàn)象，載體的帶電賦予能力降低，連續(xù)長時間得不到品質(zhì)良好的圖像等問題，或調(diào)色劑和載體的混合比難以保持一定，因此具有缺乏長期耐久性這樣的共同的缺點。
因此，提出了各種使用僅由調(diào)色劑構(gòu)成的單組分顯影劑的顯影方法，其中一般采用的是，使用磁性調(diào)色劑的磁性單組分顯影方式(參照專利文獻(xiàn)3～5)。
美國專利第2874063號說明書[專利文獻(xiàn)2]美國專利第2618552號說明書[專利文獻(xiàn)3]美國專利第3909258號說明書[專利文獻(xiàn)4]特開昭55-18656號公報[專利文獻(xiàn)5]特開2003-162089號公報發(fā)明內(nèi)容但是，在專利文獻(xiàn)3中公開了，在內(nèi)部具備磁性體的導(dǎo)電性顯影劑載持體上保持導(dǎo)電性磁性調(diào)色劑，使導(dǎo)電性磁性調(diào)色劑接觸靜電潛像而進行顯影的顯影方法，但在該方法中使用的調(diào)色劑是導(dǎo)電性的，因此在將潛像載持體上的調(diào)色劑像轉(zhuǎn)印在印刷紙上時，看到難以利用電場靜電地進行的問題。
另外，由于來自各過程中的導(dǎo)電性調(diào)色劑的不合適現(xiàn)象，因此也看到難以連續(xù)長時間得到高圖像品質(zhì)的問題，或看到對潛像載持體的電泄漏破壞的問題。
另外，在專利文獻(xiàn)4中采用了使用磁性單組分跳動方式的顯影方法，因此雖然解決了雙組分顯影劑的長期耐久性欠缺的問題，但伴隨印刷速度的高速化，已不能充分地適應(yīng)圖像特性和耐久性的變化。
另外，在專利文獻(xiàn)5中，作為不損害圖像濃度而控制調(diào)色劑的帶電量的方法，公開了將重均粒徑控制在特定的范圍內(nèi)的磁性調(diào)色劑。但是，該調(diào)色劑必須控制調(diào)色劑的圓形度并使用特定的磁性粉，因此看到生產(chǎn)率降低的問題。另外，關(guān)于高耐久化和高圖像品質(zhì)化，也有進一步改進的必要。
另外，作為利用磁性單組分跳動方式的顯影方法的本質(zhì)問題，可舉出被稱作選擇顯影的現(xiàn)象。所謂選擇顯影是，因為調(diào)色劑利用電力進行顯影，因此在對各調(diào)色劑起作用的電場相等的情況下，從摩擦帶電量更大的調(diào)色劑選擇性地向潛像載持體上轉(zhuǎn)移的現(xiàn)象，單組分顯影方式并不像雙組分顯影方式那樣存在賦予帶電的載體，因此顯著地發(fā)生選擇顯影。另外，調(diào)色劑的帶電量和粒度相關(guān)，粒徑大的、即重量越多的調(diào)色劑，帶電量越小，另外，粒徑小的調(diào)色劑則相反。
因此，在反復(fù)進行顯影中，發(fā)生粒徑大的調(diào)色劑進入顯影器內(nèi)而殘留的問題。如果進行該選擇顯影，耐久后的圖像與初期相比，圖像濃度降低，或產(chǎn)生模糊圖像。
因此，本發(fā)明的發(fā)明人進行了銳意研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，通過在跳動顯影方式中使用具有規(guī)定范圍內(nèi)的粗粉分布度(S)的靜電潛像顯影用磁性單組分調(diào)色劑，來控制合適的帶電區(qū)域以外的粗粉的含量，從而抑制選擇顯影，就能夠連續(xù)長時間維持良好的圖像特性。
即，以提供即使在反復(fù)進行圖像形成的情況下，通過將顯影過程中的調(diào)色劑的粗粉量控制在規(guī)定范圍內(nèi)，也可以使?jié)撓褫d持體上的調(diào)色劑的粒徑分布均勻化，能夠維持圖像特性的靜電潛像顯影用磁性單組分調(diào)色劑及使用該調(diào)色劑的圖像形成方法為目的。
按照本發(fā)明的靜電潛像顯影用磁性單組分調(diào)色劑，是在利用顯影劑載持體使?jié)撓褫d持體上形成的靜電潛像進行顯影的跳動顯影方式中使用的靜電潛像顯影用磁性單組分調(diào)色劑，所提供的靜電潛像顯影用磁性單組分調(diào)色劑包含至少含有粘結(jié)樹脂、磁性粉的調(diào)色劑粒子，與此同時，該調(diào)色劑粒子的粗粉分布度(S)滿足下述關(guān)系式(1)，如此能夠解決上述的問題。
A比體積基準(zhǔn)D50大2μm或更大的粗粉的體積％，也就是指包括所有比體積基準(zhǔn)D50大2μm或更大的粗粉在內(nèi)的累積的體積％。
即，由于使用具有規(guī)定范圍的粗粉分布度的調(diào)色劑，已經(jīng)能夠控制合適的帶電區(qū)域以外的粗粉的含量，從而抑制選擇顯影，能夠連續(xù)長時間維持良好的圖像特性。
另外，在構(gòu)成本發(fā)明的靜電潛像顯影用磁性單組分調(diào)色劑方面，優(yōu)選將粗粉分布度(S)規(guī)定為18～24(體積％/μm)的范圍的值。
由于像這樣地構(gòu)成，即使是使用含有規(guī)定量粗粉的調(diào)色劑粒子的情況下，也能夠維持所要求的圖像特性。
另外，在構(gòu)成本發(fā)明的靜電潛像顯影用磁性單組分調(diào)色劑的方面，優(yōu)選將體積基準(zhǔn)D50規(guī)定為5～10(μm)的范圍的值。
由于像這樣地構(gòu)成，已經(jīng)能夠控制調(diào)色劑粒子全體的粒徑分布，能夠均衡良好地含有微粉量和粗粉量。
另外，在構(gòu)成本發(fā)明的靜電潛像顯影用磁性單組分調(diào)色劑方面，在設(shè)調(diào)色劑粒子的印刷前的體積基準(zhǔn)D50為D1、15萬頁A4尺寸紙印刷后的體積基準(zhǔn)D50為D2時，以(D2-D1)表示的值優(yōu)選小于或等于1.0(μm)。
由于像這樣地構(gòu)成，已經(jīng)能夠控制調(diào)色劑粒子的粒徑分布，能夠以體積基準(zhǔn)D50的值作為防止選擇顯影的標(biāo)準(zhǔn)。
另外，在構(gòu)成本發(fā)明的靜電潛像顯影用磁性單組分調(diào)色劑方面，優(yōu)選將顯影劑載持體的套筒表面的十點平均粗糙度(Rz)規(guī)定為2～8(μm)的范圍的值。
由于像這樣地構(gòu)成，不管隨時間推移的變化或環(huán)境變化如何，也能夠更均勻地在顯影套筒上保持形成調(diào)色劑薄層。
另外，在構(gòu)成本發(fā)明的靜電潛像顯影用磁性單組分調(diào)色劑方面，調(diào)色劑粒子優(yōu)選以小于或等于30(個數(shù)％)的范圍含有粒徑為小于或等于4.0(μm)的調(diào)色劑粒子。
由于像這樣地構(gòu)成，就將微粉量控制在規(guī)定范圍，已經(jīng)能夠有效地抑制選擇顯影。
另外，在構(gòu)成本發(fā)明的靜電潛像顯影用磁性單組分調(diào)色劑方面，優(yōu)選將調(diào)色劑粒子的平均圓形度規(guī)定為0.92～0.96范圍的值。
由于像這樣地構(gòu)成，在得到良好的流動性的同時，能夠容易地進行帶電調(diào)整。
此外，在構(gòu)成本發(fā)明的靜電潛像顯影用磁性單組分調(diào)色劑方面，在潛像載持體是非晶態(tài)硅感光體的同時，優(yōu)選該非晶態(tài)硅感光體的最表面的維氏硬度為小于或等于300。
由于像這樣地構(gòu)成，已經(jīng)能夠精度良好地規(guī)定潛像載持體上的調(diào)色劑附著量，能夠穩(wěn)定地維持圖像品質(zhì)。
另外，本發(fā)明的其他方式，是上述的任一種的靜電潛像顯影用磁性單組分調(diào)色劑應(yīng)用于具備跳動顯影方式的圖像形成裝置的圖像形成方法。
即，通過使粗粉分布度規(guī)定在規(guī)定范圍的調(diào)色劑使用于特定的圖像形成裝置，來抑制潛像載持體上的選擇顯影，就能夠連續(xù)長時間得到穩(wěn)定的圖像品質(zhì)。


圖1是表示粒徑分布和累積頻率曲線的特性圖。
圖2是表示粗粉分布度和圖像濃度的關(guān)系的特性圖。
圖3是表示粗粉分布度和體積基準(zhǔn)D50的關(guān)系的特性圖。
圖4是表示粗粉分布度和累積頻率曲線的關(guān)系的特性圖。
圖5是表示潛像載持體的層疊結(jié)構(gòu)的斷面圖。
圖6是表示有關(guān)本發(fā)明的圖像形成裝置的一例的概略圖。
符號說明11感光鼓、12scorotron帶電器、13曝光體、14顯影器、15轉(zhuǎn)印輥、16清除刀片、17除電燈、18表面保護層、19感光層、20、載體阻擋層、21導(dǎo)電性基體具體實施方式
第1實施方式本發(fā)明中的第1實施方式，是在利用顯影劑載持體使?jié)撓褫d持體上形成的靜電潛像進行顯影的跳動顯影方式中使用的靜電潛像顯影用磁性單組分調(diào)色劑，由至少含有粘結(jié)樹脂、磁性粉的調(diào)色劑粒子構(gòu)成，與此同時該調(diào)色劑粒子的粗粉分布度(S)滿足上述關(guān)系式(1)。
(1)磁性單組分調(diào)色劑本發(fā)明的靜電潛像顯影用磁性單組分調(diào)色劑，由至少含有粘結(jié)樹脂、磁性粉的調(diào)色劑粒子構(gòu)成，配合該方式，可以含有蠟、著色劑、電荷控制劑等各種添加劑。
(1)-1粘結(jié)樹脂(1)-1-1種類在本發(fā)明的調(diào)色劑中使用的粘結(jié)樹脂的種類雖然沒有特別的限制，但例如優(yōu)選使用苯乙烯類樹脂、丙烯酸類樹脂、苯乙烯-丙烯酸類共聚物、聚乙烯類樹脂、聚丙烯類樹脂、氯乙烯類樹脂、聚酯類樹脂、聚酰胺類樹脂、聚氨酯類樹脂、聚乙烯醇類樹脂、乙烯基醚類樹脂、N-乙烯基類樹脂、苯乙烯-丁二烯樹脂等熱塑性樹脂。
更具體地說，作為聚苯乙烯類樹脂，可以是苯乙烯的單獨聚合物，也可以是苯乙烯和能夠共聚的其他單體的共聚物。
作為共聚單體，可舉出對氯苯乙烯；乙烯基萘；乙烯、丙烯、丁烯、異丁烯等乙烯不飽和單烯烴類；氯乙烯、溴乙烯、氟乙烯等鹵乙烯；乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、苯甲酸乙烯酯、丁酸乙烯酯等乙烯酯類；丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸異丁酯、丙烯酸十二烷基酯、丙烯酸正辛酯、丙烯酸2-氯乙酯、丙烯酸苯酯、α-氯丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯等(甲基)丙烯酸酯；丙烯腈、甲基丙烯腈、丙烯酰胺等其他的丙烯酸衍生物；乙烯基甲基醚、乙烯基異丁基醚等乙烯基醚類；乙烯基甲基酮、乙烯基乙基酮、甲基異丙烯基酮等乙烯基酮類；N-乙烯基吡咯、N-乙烯基咔唑、N-乙烯基吲哚、N-乙烯基吡咯烷酮等N-乙烯基化合物等。這些可以單獨使用，或者也可以組合2種或更多種與苯乙烯單體進行共聚。
另外，作為聚酯類樹脂，如果是通過醇成分和羧酸成分縮聚或者共縮聚而得到的，就可以使用。
作為在合成聚酯類樹脂時使用的成分，可舉出以下的成分。
首先，作為2價或者更多價的醇成分，可例示出乙二醇、二甘醇、三甘醇、1，2-丙二醇、1，3-丙二醇、1，4-丁二醇、新戊二醇、1，4-丁烯二醇、1，5-戊烷二醇、1，6-己烷二醇、1，4-環(huán)己烷二甲醇、二丙二醇、聚乙二醇、聚丙二醇、聚丁二醇等二醇類；雙酚A、加氫雙酚A、聚氧乙烯化雙酚A、聚氧丙烯化雙酚A等雙酚類；山梨糖醇、1，2，3，6-己烷呋喃、1，4-脫水山梨糖醇、季戊四醇、二季戊四醇、三季戊四醇、1，2，4-丁三醇、1，2，5-戊三醇、甘油、雙甘油、2-甲基丙三醇、2-甲基-1，2-4-丁三醇、三羥甲基乙烷、三羥甲基丙烷、1，3，5-三羥甲基苯等3價或更多價的醇類。
另外，作為2價或者更多價的羧酸成分，可以使用2價或者3價的羧酸、其酸酐或者其低級烷基酯，可例示出馬來酸、富馬酸、檸康酸、衣康酸、戊烯二酸、鄰苯二甲酸酯、間苯二甲酸、對苯二甲酸、環(huán)己烷二羧酸、琥珀酸、己二酸、癸二酸、壬二酸、丙二酸或者正丁基琥珀酸、正丁烯基琥珀酸、異丁基琥珀酸、異丁烯基琥珀酸、正辛基琥珀酸、正辛烯基琥珀酸、正十二烷基琥珀酸、正十二碳烯基琥珀酸、異十二烷基琥珀酸、異十二碳烯基琥珀酸等烷基或烯基琥珀酸等2價羧酸；1，2，4-苯三羧酸(偏苯三酸)、1，2，5-苯三羧酸、2，5，7-萘三羧酸、1，2，4-萘三羧酸、1，2，4-丁烷三羧酸、1，2，5-己烷三羧酸、1，3-二羧基-2-甲基-2-亞甲基羧基丙烷、1，2，4-環(huán)己烷三羧酸、四(亞甲基羧基)甲烷、1，2，7，8-辛烷四羧酸、均苯四羧酸、Enpol三聚物酸等3價或更多價的羧酸等。
另外，聚酯系樹脂的軟化點，優(yōu)選是80～150℃，更優(yōu)選是90～140℃。
另外，粘結(jié)樹脂，也可以是熱固性樹脂。像這樣通過導(dǎo)入一部分交聯(lián)結(jié)構(gòu)，使粘結(jié)性不降低，能夠進一步提高調(diào)色劑的保存穩(wěn)定性或形態(tài)保持性或者耐久性。因此，作為粘結(jié)樹脂，不必要使用100重量份的熱塑性樹脂，或添加交聯(lián)劑，或者部分使用熱固性樹脂，也是可取的。
因此，作為熱固性樹脂，可以使用環(huán)氧系樹脂或氰酸酯系樹脂等。更具體地說，可舉出雙酚A型環(huán)氧樹脂、氫化雙酚A型環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂型環(huán)氧樹脂、聚亞烷基醚型環(huán)氧樹脂、環(huán)狀脂肪族型環(huán)氧樹脂、氰酸酯樹脂等的1種或者2種或更多種的組合。
(1)-1-2玻璃化溫度在本發(fā)明中，粘結(jié)樹脂的玻璃化溫度(Tg)，優(yōu)選是50～65℃，更優(yōu)選是50～60℃。
該玻璃化溫度如果低于上述范圍，所得到的調(diào)色劑在顯影器內(nèi)會相互熔粘，保存穩(wěn)定性就降低。并且，樹脂強度降低，因此有發(fā)生調(diào)色劑向感光體附著的傾向。再有，玻璃化溫度如果高于上述范圍，調(diào)色劑的低溫附著性就會降低。
再者，粘結(jié)樹脂的玻璃化溫度，可以使用示差掃描熱量計(DSC)從比熱的變化點求出。更具體地說，作為測定裝置，使用Seiko InstrumentsInc.制的示差掃描量熱計DSC-6200，可以通過測定吸熱曲線求出。更具體地說，在鋁盤中放入10mg測定試料，使用空的鋁盤作為對照，在測定溫度范圍25～200℃，以升溫速度10℃/min，在常溫常濕下進行測定，可以從所得到的吸熱曲線求出玻璃化溫度。
(1)-2磁性粉本發(fā)明的靜電潛像顯影用磁性單組分調(diào)色劑，在粘結(jié)樹脂中含有磁性粉。作為這樣的磁性粉，可舉出其本身公知的磁性粉，例如鐵素體、四氧化三鐵為代表的鐵、鈷、鎳等顯示強磁性的金屬，或者合金或者含有這些元素的化合物，或者不含強磁性元素但通過適當(dāng)?shù)臒崽幚矶@示強磁性的合金，或者二氧化鉻等。
這些磁性粉以平均粒徑為0.1～1.0μm，特別是0.1～0.5μm的微粉末的形態(tài)均勻地分散在上述的粘結(jié)樹脂中。另外，磁性粉也可以經(jīng)鈦類偶合劑、硅烷類偶合劑等表面處理劑實施表面處理而使用。
另外，磁性粉，在調(diào)色劑中可以以30～60重量份，優(yōu)選以40～50重量份的比例含有。如果比上述范圍多的量使用磁性粉，圖像濃度的耐久性就變差，并且有粘結(jié)性極度地降低的傾向，在比上述范圍量少時，圖像濃度耐久性中的翳影會惡化。
(1)-3蠟作為為了提高粘結(jié)性或膠印性而使用的蠟類，雖然沒有特別的限制，但例如優(yōu)選使用聚乙烯蠟、聚丙烯蠟、氟樹脂類蠟、費托蠟、石蠟、酯蠟、褐煤蠟、米蠟等。另外，這些蠟即使并用2種或更多種也沒關(guān)系。通過添加這樣的蠟，能夠更有效地提高膠印性和防止圖像蹭臟(擦圖像時的圖像周圍的污染)。
另外，蠟類的添加量，在調(diào)色劑(以調(diào)色劑全體量作為100重量份)中優(yōu)選以1～5重量份的量配合。是因為，在添加量不到1重量份時，有不能有效地提高膠印性和防止圖像蹭臟的傾向，另一方面，如果超過5重量份，調(diào)色劑就相互發(fā)生熔著，有保存穩(wěn)定性降低的傾向。
(1)-4著色劑在本發(fā)明的調(diào)色劑中，為了調(diào)整色調(diào)，可以以像碳黑那樣的顏料或像酸性紫那樣的染料作為著色劑分散在粘結(jié)樹脂中。
這樣的著色劑，相對100重量份上述粘結(jié)樹脂，通常以1～10重量份的比例配合。
(1)-5電荷控制劑另外，在本發(fā)明中使用的電荷控制劑，是為了使帶電水平或帶電提升特性(在短時間是否帶電至一定的電荷水平的指標(biāo))顯著地提高、得到耐久性或穩(wěn)定性優(yōu)良的特性等而配合的。即，在使調(diào)色劑正帶電而供給顯影時，可以添加正帶電性的電荷控制劑，在使調(diào)色劑負(fù)帶電而供給顯影時，可以添加負(fù)帶電性的荷控制劑。
(1)-5-1正帶電性電荷控制劑作為正帶電性的電荷控制劑的具體例子，可以是噠嗪、嘧啶、吡嗪、鄰噁嗪、間噁嗪、對噁嗪、鄰噻嗪、間噻嗪、對噻嗪、1，2，3-三嗪、1，2，4-三嗪、1，3，5-三嗪、1，2，4-噁二嗪、1，3，4-噁二嗪、1，2，6-噁二嗪、1，3，4-噻二嗪、1，3，5-噻二嗪、1，2，3，4-四嗪、1，2，4，5-四嗪、1，2，3，5-四嗪、1，2，4，6-噁三嗪、1，3，4，5-噁三嗪、酞嗪、喹唑啉、喹喔啉等吖嗪化合物；由吖嗪堅牢紅FC、吖嗪堅牢紅12BK、吖嗪紫BO、吖嗪棕3G、吖嗪淺棕GR、吖嗪暗綠BH/C、吖嗪深黑EW和吖嗪深黑3RL等吖嗪化合物構(gòu)成的直接染料；苯胺黑、苯胺黑鹽、苯胺黑衍生物等苯胺黑化合物；由苯胺黑BK、苯胺黑NB、苯胺黑Z等苯胺黑構(gòu)成的酸性染料；環(huán)烷酸或者高級脂肪酸的金屬鹽類；烷氧基化胺；烷基酰胺；芐基甲基己基癸基銨、十二烷基三甲基氯化銨等季銨鹽。
這些可以單獨使用，并且也可以同時使用2種或更多種。
特別，從得到更迅速提升性的觀點出發(fā)，苯胺黑化合物在正帶電性調(diào)色劑中使用是最合適的。
另外，具有季銨鹽、羧酸鹽或者羧基作為官能團的樹脂或者低聚物等都能夠作為正帶電性電荷控制劑使用。
更具體地說，可舉出具有季銨鹽的苯乙烯類樹脂、具有季銨鹽的丙烯酸類樹脂、具有季銨鹽的苯乙烯-丙烯酸類樹脂、具有季銨鹽的聚酯類樹脂、具有羧酸鹽的苯乙烯類樹脂、具有羧酸鹽的丙烯酸類樹脂、具有羧酸鹽的苯乙烯-丙烯酸類樹脂、具有羧酸鹽的聚酯類樹脂、具有羧基的聚苯乙烯類樹脂、具有羧基的丙烯酸類樹脂、具有羧基的苯乙烯-丙烯酸類樹脂、具有羧基的聚酯類樹脂等的1種或者更多種。
特別，從能夠容易將帶電量調(diào)節(jié)在所要求的范圍的值的觀點出發(fā)，具有季銨鹽作為官能團的苯乙烯-丙烯酸類樹脂是最合適的。
在此情況下，作為和上述苯乙烯單元發(fā)生共聚的優(yōu)選的丙烯酸類共聚單體，可舉出丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丙酯、丙烯酸異丙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸異丁酯、丙烯酸2-乙基己酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸異丁酯等(甲基)丙烯酸烷基酯。
另外，作為季銨鹽，使用從(甲基)丙烯酸二烷基氨基烷基酯經(jīng)過第四基化的工序衍生的單元。作為衍生的(甲基)丙烯酸二烷基氨基烷基酯，例如(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、(甲基)丙烯酸二丙基氨基乙基酯等的(甲基)丙烯酸二(低級烷基)氨基乙基酯；二甲基甲基丙烯酰胺、二甲氨基丙基甲基丙烯酰胺是合適的。另外，在聚合時也可以并用(甲基)丙烯酸羥乙基酯、(甲基)丙烯酸羥丙基酯、(甲基)丙烯酸2-羥丁基酯、(甲基)丙烯酸N-羥甲基酯等的含羥基的聚合性單體。
(1)-5-2負(fù)帶電性電荷控制劑作為顯示負(fù)帶電性的電荷控制劑，例如有機金屬絡(luò)合物、螯形化合物是有效的，作為其例子，有乙酰丙酮鋁、乙酰丙酮亞鐵、3，5-二叔丁基水楊酸鉻等，特別優(yōu)先選擇乙酰丙酮金屬絡(luò)合物、水楊酸類金屬絡(luò)合物或者鹽，最優(yōu)先選擇水楊酸類金屬絡(luò)合物或者水楊酸類金屬鹽。
(1)-5-3添加量上述的正帶電性或者負(fù)帶電性的電荷控制劑，在調(diào)色劑(以調(diào)色劑全體量作為100重量份)中以1.5～15重量份、優(yōu)選以2.0～8.0重量份、更優(yōu)選以3.0～7.0重量份的比例含有。
其理由是因為，在電荷控制劑的添加量是比上述范圍量少時，存在使調(diào)色劑穩(wěn)定地帶電成規(guī)定極性變得困難的傾向。另外是因為，在使用該調(diào)色劑進行靜電潛像的顯影而進行圖像形成時，存在圖像濃度降低，或耐久性降低的傾向。再有是因為，容易發(fā)生電荷控制劑的分散不良，成為所謂的翳影的原因，或存在感光體污染變得劇烈等傾向。
另一方面是因為，在電荷控制劑的添加量是比上述范圍量多時，耐環(huán)境性、特別高溫高濕下的帶電不良、圖像不良，存在容易發(fā)生感光體污染等缺點的傾向。
(1)-6外添加劑另外，在本發(fā)明的調(diào)色劑中作為外添加劑，例如可以外添加膠態(tài)二氧化硅、疏水性二氧化硅、氧化鋁、氧化鈦等微粒子(通常，平均粒徑是小于或等于1.0μm)。
該外添加劑是為了通過調(diào)色劑的表面處理，提高流動性、保存穩(wěn)定性、清潔性而使用的，相對調(diào)色劑全體量，通常以0.2～10.0重量份的比例使用。這些微粒子的外添加，利用以干式攪拌混合磁性調(diào)色劑進行，但該攪拌混合，為了上述外添加劑不埋入調(diào)色劑中，也可以使用亨舍爾混合機或諾塔混合機等進行。
(2)粗粉分布度(2)-1關(guān)系式(1)另外，本發(fā)明中的調(diào)色劑以粗粉分布度(S)滿足上述關(guān)系式(1)為特征。在此，粗粉分布度(S)可以作為調(diào)色劑粒子中的粒徑的變化量和對應(yīng)于該變化量的累積頻率的變化量之比來定義。
更具體地說，如圖1所示，在由粒徑分布(P)和從粗粉側(cè)累積該粒徑分布(P)的累積頻率曲線(D)構(gòu)成的特性圖中，作為累積頻率的變化量△Y(體積％)對粒徑的變化量△X(μm)的比例(△Y/△X)，能夠定義粗粉分布度(S)。在此，變化量△X和△Y分別作為正值求出。
即，該粗粉分布度(S)，作為連接累積頻率曲線(D)上的任意的點G1(X1、Y1)和點G2(X2、Y2)的線部分(L)的傾斜度量，一般可以像下述的關(guān)系式(2)那樣表示。
所謂在此使用的累積頻率曲線(D)，如上所述，是從粗粉側(cè)累積得到的曲線，其和一般使用的所謂的累積頻率(從微粉側(cè)累積時的累積頻率)的關(guān)系為存在(D)＝100-(累積頻率)(％)的關(guān)系。
另外，圖1中所示的調(diào)色劑粒子的粒徑，可以用后述的粒徑測定器(Coulter Counter公司制Coul Counter TA-II型)，使用100μm孔徑進行測定。
如果像這樣定義粗粉分布度(S)，則可以理解為，上述的關(guān)系式(1)在上述式(2)中，相當(dāng)于設(shè)點G1(X1、Y1)為(D50、50)、點G2(X2、Y2)為(D50+2、A)。在此，A表示比體積基準(zhǔn)D50大2μm或更大的粗粉的體積％。
另外，在本發(fā)明中，以關(guān)系式(1)中的粗粉分布度(S)控制為大于或等于17的值為特征。該理由是因為，由于像這樣地構(gòu)成，已經(jīng)能夠有效地控制合適的帶電領(lǐng)域以外的粗粉的含量，其結(jié)果，能夠連續(xù)長時間維持圖像特性。
另一方面，在這樣的粗粉分布度(S)控制為不到17時，未達(dá)到合適的帶電領(lǐng)域的粗粉側(cè)的粒子在顯影過程中不發(fā)生顯影，有滯留在顯影器內(nèi)的危險。因此，隨著帶電不良的調(diào)色劑增加、反復(fù)進行印刷，就有圖像濃度降低這樣的問題。另外，容易發(fā)生電荷控制劑的分散不良，而成為所謂的翳影的原因，也往往發(fā)生感光體污染。
在此，在圖2中，表示對各個粗粉分布度(S)不同的調(diào)色劑粒子進行15萬頁A4尺寸紙連續(xù)印刷后的整體圖像濃度進行評價的特性圖。如從這樣的特性圖能夠理解的那樣，在粗粉分布度(S)是大于或等于17時，圖像濃度維持在高值，在不到17時，圖像濃度的降低變得顯著。
另外，這樣的粗粉分布度(S)優(yōu)選是控制為18～24范圍的值，更優(yōu)選是控制為19～21范圍的值。通過像這樣地規(guī)定，即使是使用具有規(guī)定量的粗粉的調(diào)色劑的情況下，也維持調(diào)色劑的流動性，能夠防止由帶電性的波動引起的初期的濃度降低。
另外，在圖3中，表示對于各個粗粉分布度(S)不同的調(diào)色劑粒子，設(shè)調(diào)色劑粒子的印刷前的體積基準(zhǔn)D50為D1、15萬頁A4尺寸紙印刷后的體積基準(zhǔn)D50為D2時，對以(D2-D1)表示的值(體積基準(zhǔn)D50變化量)進行評價的特性圖。
在此，如從這樣的特性圖能夠理解的那樣，已知在粗粉分布度(S)是大于或等于17時，體積基準(zhǔn)D50變化量少，即使是15萬頁印刷后，也維持初期的粒徑分布。其另一方面已知，在粗粉分布度(S)不到17時，體積基準(zhǔn)D50變化量大，粗粉量增加。即，由于粗粉分布度(S)控制在大于或等于17的值，即使是進行反轉(zhuǎn)印刷的情況下，也可連續(xù)長時間維持粒徑分布，維持圖像特性。因此，這樣的粗粉分布度(S)優(yōu)選是控制為18～24范圍的值，更優(yōu)選是控制為19～21范圍的值。
另外，圖4是表示上述的調(diào)色劑粒子中粗粉分布度(S)不同的累積頻率曲線(Da)～(Dc)的特性圖。該(Da)～(Dc)表示各個粗粉分布度(S)的值成為20.7、17.7、15.9的累積頻率曲線。也就是說在此表示的累積頻率曲線之中的(Da)和(Db)是滿足本發(fā)明的粗粉分布度范圍的累積頻率曲線。
另外，累積頻率曲線(Da)～(Dc)上表示的點(Ga1)～(Gc1)相當(dāng)于各個曲線中的累積頻率50％，即相當(dāng)于D50，點(Ga2)～(Gc2)相當(dāng)于比D50大2μm的粒徑。
即，可以說連接點(Ga1)～(Gc1)和點(Ga2)～(Gc2)的直線(La)～(Lc)的傾斜度量表示對應(yīng)于各自的累積頻率曲線的粗粉分布度(S)。
(2)-2體積基準(zhǔn)D50另外，在圖4中，優(yōu)選將體積基準(zhǔn)D50的范圍控制為5～10(μm)。
在此，所謂體積基準(zhǔn)Dx意味著，關(guān)于體積從粒徑小的粒子依次地進行累積時，其累積值達(dá)到全體的X(％)時的粒徑。即，所謂體積基準(zhǔn)D50是體積平均粒徑，通過將這樣的值控制在規(guī)定的范圍，就能夠控制調(diào)色劑粒子全體的粒徑分布，能夠均衡良好地含有微粉量和粗粉量。因此，優(yōu)選該體積基準(zhǔn)D50控制為5～10(μm)范圍的值，更優(yōu)選控制為7～9(μm)范圍的值。
(2)-3微粉量另外，優(yōu)選以小于或等于30(個數(shù)％)的范圍含有粒徑小于或等于4.0(μm)的調(diào)色劑粒子。
由于像這樣地構(gòu)成，調(diào)色劑粒子中的微粉量能夠控制在規(guī)定范圍，能夠有效地抑制選擇顯影。即，這樣的累積個數(shù)％的范圍優(yōu)選控制為小于或等于30(個數(shù)％)，更優(yōu)選控制為10～25(個數(shù)％)。
(2)-4平均圓形度另外，本發(fā)明中的調(diào)色劑，平均圓形度優(yōu)選是0.92～0.96。
該理由是因為，如果平均圓形度小于0.92，流動性就惡化，轉(zhuǎn)印效率也低，圖像濃度變得容易降低。另一方面是因為，如果平均圓形度大于0.96，與流動性和轉(zhuǎn)印效率變得良好的同時，也容易維持圖像濃度，但帶電調(diào)整變得困難。再者，例如可以使用流動式粒子圖像分析裝置(Sysmex公司制“FPIA-1000型”)求出平均圓形度。
(3)潛像載持體(3)-1基本的構(gòu)成圖5是將作為本發(fā)明中使用的潛像載持體的感光鼓11的一部分放大的放大剖面圖。如圖5所示，作為感光鼓11，優(yōu)選使用在導(dǎo)電性基體21上層疊載體阻擋層20、感光層19和表面保護層18而構(gòu)成的疊層型感光體。
另外，感光鼓11的膜厚為30μm或更少，優(yōu)選是10～30μm。這里，在本實施方式中，所謂感光鼓11的膜厚是指，從作為基體的導(dǎo)電性基體21的表面至感光鼓11的表面的厚度，即載體阻擋層20、感光層19和表面保護層18的合計厚度。
該理由是因為，感光鼓11的膜厚如果超過30μm，熱載體的移動速度變快，因而暗衰減特性(相當(dāng)于暗處中的感光層每小時的電荷保持能)降低，結(jié)果在感光體表面容易發(fā)生潛像向感光體旋轉(zhuǎn)方向的流動，成為分辨率降低的原因。
另外已知，與感光體的種類的關(guān)系不限于a-Si感光體，即使在有機感光體(OPC)中，感光體的膜厚越薄，分辨率越提高。另外，在成本方面，感光體的膜厚越厚，成膜時間變得越長，異物等的附著概率變得越高，制造合格率越低，因此感光體的總膜厚越薄，成本越低廉，品質(zhì)也越穩(wěn)定。
另一方面，在感光鼓11的膜厚不到10μm時，作為感光體的帶電能力降低，有得到規(guī)定的表面電位變得困難的危險。另外，由于在導(dǎo)電性基體21的表面進行激光漫反射，也存在在半圖案中發(fā)生干涉條紋的不良情況的危險。因此，感光鼓11的膜厚，從帶電能力、耐壓、暗衰減特性、制造成本和品質(zhì)的方面考慮，優(yōu)選是10～30μm的范圍。
另外，作為更優(yōu)選的感光鼓11的形式，表面保護層18的厚度為20000或更少，優(yōu)選為5000～15000。表面保護層18的厚度如果不到5000，所謂來自轉(zhuǎn)印輥15的帶電極性對反極性的負(fù)電流的流入的耐壓性降低，其結(jié)果，在小于或等于15000頁的快速階段存在表面保護層18劣化的危險。另一方面，表面保護層18的厚度如果超過20000，成膜時間就變長，在成本上變得不利。因此，表面保護層18的厚度，從帶電能力、耐磨損性、耐環(huán)境性和成膜時間的平衡來看，以5000～15000為好。
(3)-2材料和硬度構(gòu)成感光層19的材料(感光層材料)，沒有特別的限制，但在本申請發(fā)明中，優(yōu)先選擇是非晶態(tài)硅(a-Si)感光體，該非晶態(tài)硅感光體的最表面的維氏硬度優(yōu)選小于或等于300。
由于像這樣地構(gòu)成，能夠利用上述的其他添加劑有效地得到對感光體表面的研磨效果，能夠連續(xù)長時間維持穩(wěn)定的圖像特性。
另外，作為其他的合適的材料，可舉出a-SiC、a-SiO、a-SiON等無機材料。這些材料中，特別是高電阻，在得到更高帶電能力、耐磨損性和耐環(huán)境性方面，也優(yōu)選使用a-SiC。
另外，在作為感光體材料使用a-SiC時，以使用Si和C(碳)的比率是規(guī)定范圍的為好。作為這樣的a-SiC，可以是a-Si1-xCx(X的值等于或大于0.3且小于1)，優(yōu)選是a-Si1-xCx(X的值為0.5～0.95)。Si和C的比率是上述范圍的a-SiC，具有1012～1013Ωcm這樣的特別高的電阻，感光體表面的感光體方向的潛像電荷的流動少，靜電潛像的維持能力和耐濕性也優(yōu)良。
再者，本發(fā)明中的感光鼓，不特別限于a-Si感光鼓，代替上述的a-Si感光鼓11，也可以使用各種的有機感光鼓(OPC)。
(3)-3表面電位感光鼓11的表面電位(帶電電位)以在+200～+500V的范圍為好，優(yōu)選在+200～+300V的范圍。該理由是因為，表面電位如果不到+200，顯影電場就變得不充分，確保圖像濃度變得困難。
另一方面，表面電位如果超過+500，根據(jù)感光鼓11的膜厚，或帶電能力不足，或容易產(chǎn)生作為感光層的絕緣破壞的結(jié)果的圖像上的黑點，或存在臭氧的發(fā)生量增加這樣的問題。特別，在使感光體11的膜厚變薄的情況下，與此對應(yīng)存在感光鼓11的帶電能力降低的傾向。
因此，從顯影性和感光體的帶電能力的平衡的觀點出發(fā)，感光鼓11的表面的表面電位優(yōu)選是上述范圍。
(4)制造方法接著，說明有關(guān)本發(fā)明的調(diào)色劑的制造方法。
首先，使用公知的方法將上述的粘結(jié)樹脂和磁性粉以及根據(jù)需要的蠟類、著色劑、電荷控制劑和添加劑預(yù)先混合，然后進行熔融混煉，制備調(diào)色劑用樹脂組合物。
在此，作為預(yù)備混合處理，例如優(yōu)選使用亨舍爾混合機、球磨機、超細(xì)混合機、干式攙合機等進行，作為熔融混煉處理，優(yōu)選使用雙軸擠出機或單軸擠出機等進行。
接著，使用公知的方法將得到的調(diào)色劑用樹脂組合物微粉碎，此后，進行分級處理，就得到調(diào)色劑粒子。
在此，作為微粉碎處理，例如優(yōu)選使用氣流式粉碎機等進行，作為分級處理，例如優(yōu)選使用風(fēng)力分級機等進行。
于是，使用公知的方法，將外添加劑和這樣得到的調(diào)色劑一起混合，就能夠得到含有外添加劑的調(diào)色劑。作為外添加處理方法，例如可以使用亨舍爾混合機等進行。
第2實施方式第2實施方式是應(yīng)用靜電潛像顯影用磁性單組分調(diào)色劑的圖像形成方法，該靜電潛像顯影用磁性單組分調(diào)色劑在利用顯影劑載持體使?jié)撓褫d持體上形成的靜電潛像進行顯影的跳動式顯影方式中使用，是以使用由至少含有粘結(jié)樹脂、磁性粉的調(diào)色劑粒子構(gòu)成且該調(diào)色劑粒子的粗粉分布度(S)滿足上述關(guān)系式(1)的靜電潛像顯影用磁性單組分調(diào)色劑為特征的圖像形成方法。
以下，在第1實施方式中已說明的內(nèi)容被省略，作為第2實施方式，集中說明使用上述的靜電潛像顯影用磁性單組分調(diào)色劑的圖像形成裝置的構(gòu)成及圖像形成方法。
(1)圖像形成裝置(1)-1基本的構(gòu)成在實施第2實施方式的圖像形成方法方面，能夠適合使用像圖6所示的圖像形成裝置。
該圖像形成裝置具備利用磁性單組分跳動顯影方式的顯影系統(tǒng)，使用作為潛像載持體的感光鼓11。在該感光鼓11的周圍配置scorotron帶電器12、曝光器13、顯影器14、轉(zhuǎn)印輥15、清除刀片(清除裝置)16和除電燈(消除裝置)17。
該圖像形成裝置，利用scorotron帶電器12使感光鼓11帶電，利用基于印字?jǐn)?shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的光信號進行曝光，在感光鼓11上形成靜電潛像。另一方面，在顯影器14中，通過被固定在與感光鼓11相對配置的內(nèi)部的、內(nèi)藏磁鐵輥(未圖示)的顯影套筒14a(顯影劑載持體)的旋轉(zhuǎn)運送調(diào)色劑，利用該調(diào)色劑通過磁性刀片(未圖示)和顯影套筒14a之間，在顯影套筒14a的表面形成調(diào)色劑薄層。于是，調(diào)色劑從該調(diào)色劑薄層供給到感光鼓11上，在感光鼓11上形成的靜電潛像被顯影。
被顯影的調(diào)色劑像，利用轉(zhuǎn)印輥15被轉(zhuǎn)印在轉(zhuǎn)印材料(印刷紙等)上。另一方面，利用清除刀片16去除未轉(zhuǎn)印在轉(zhuǎn)印材料而殘留在感光鼓11表面的調(diào)色劑(廢棄調(diào)色劑)。該廢棄調(diào)色劑暫時滯留在清除刀片16的尖端附近，在后續(xù)的廢棄調(diào)色劑中要一點一點地擠出，向未圖示的螺旋輥等運送部件側(cè)移動，被運送到廢棄調(diào)色劑容器(未圖示)中。去除了廢棄調(diào)色劑的感光鼓11的表面，利用除電燈17去除殘像電荷。
(1)-2顯影套筒顯影套筒14a，其表面的十點平均粗糙度Rz優(yōu)選控制為2.0～8.0μm。該十點平均粗糙度Rz如果不到2.0μm，由于調(diào)色劑運送力的降低，就有圖像濃度降低的危險，另外，顯影套筒14a上的調(diào)色劑層發(fā)生散亂，圖像品質(zhì)變差。其另一方面，Rz如果超過8.0μm，調(diào)色劑的運送量就增加，或發(fā)生層散亂，或圖像品質(zhì)變差，而且發(fā)生從套筒14a表面的突起部向感光鼓11的漏泄，成為圖像黑點，而存在損害圖像品質(zhì)的危險。例如可以使用株式會社小坂研究所制的表面粗糙度測定器“Surfcorder SE-30D”測定十點平均粗糙度Rz。
作為在顯影套筒14a中使用的材質(zhì)，例如可以使用鋁、不銹鋼(SUS)等。在考慮高耐久性時，作為套筒材質(zhì)，優(yōu)選使用SUS，例如可以使用SUS303、SUS304、SUS305、SUS316等。特別更優(yōu)選使用磁性弱、而且容易加工的SUS305。
(1)-3帶電器scorotron帶電器12由屏蔽罩、電暈線、柵極構(gòu)成，電暈線和柵極的距離優(yōu)選設(shè)定成5.3～6.3mm。另外，柵極和感光鼓11的距離以0.4～0.8mm為好。該距離如果不到0.4mm，就有發(fā)生火花放電的可能性，如果超過0.8mm，就有帶電能力降低這樣的問題。
(1)-4轉(zhuǎn)印輥轉(zhuǎn)印輥15與感光鼓11連接，接受驅(qū)動，優(yōu)選相對感光鼓11以3～5％的線速度差進行旋轉(zhuǎn)。該線速度差如果不到3％，轉(zhuǎn)印性就降低，有發(fā)生中間脫印的可能性，另一方面，線速度差如果超過5％，轉(zhuǎn)印輥15和感光鼓11的轉(zhuǎn)差就變大，有跳動增加的危險。
作為在轉(zhuǎn)印輥15中使用的材質(zhì)，優(yōu)先選擇發(fā)泡EPDM(乙烯-丙烯-二烯三元共聚物的發(fā)泡體)。像這樣由于使用發(fā)泡體，在紙堵塞等時被污染的調(diào)色劑進入發(fā)泡的氣泡中，因此在運轉(zhuǎn)再開始后，能夠防止最初的紙的背面蹭臟。另外，由于使用發(fā)泡類的材質(zhì)，就沒有清洗轉(zhuǎn)印輥15的必要，能夠謀求成本降低。轉(zhuǎn)印輥15的橡膠硬度優(yōu)選是35°±5°(AskaC日本橡膠協(xié)會標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格“SRIS-0101C型”)。該橡膠硬度如果小于30°，會發(fā)生轉(zhuǎn)印不良，如果大于40°，和感光鼓11的咬入就變小，運送力會降低。
(1-5)清除刀片在本實施方式中，作為感光鼓11表面的清除裝置，使用清除刀片16。該清除刀片16與轉(zhuǎn)印輥15相比，配置在感光鼓11旋轉(zhuǎn)方向的下流側(cè)，其尖端接觸感光鼓11。由此能夠去除未轉(zhuǎn)印在轉(zhuǎn)印材上而殘留在感光鼓11表面上的廢棄調(diào)色劑。
清除刀片16是優(yōu)選是具有彈性的彈性刀片。由此能夠防止感光鼓11的表面擦傷。作為彈性材料，例如可舉出聚氨酯橡膠、硅橡膠、具有彈性的樹脂等。通過將彈性材料成形成刀片狀，或者在金屬等的刀片的尖端安裝彈性材料可得到清除刀片16。
(1)-6潛像載持體關(guān)于第2實施方式中使用的潛像載持體，可以是和第1實施方式中已說明的內(nèi)容相同。
(2)靜電潛像顯影用磁性單組分調(diào)色劑在第2實施方式中使用的靜電潛像顯影用磁性調(diào)色劑是利用顯影劑載持體使?jié)撓褫d持體上形成的靜電潛像進行顯影的跳動式顯影方式中使用的靜電潛像顯影用磁性單組分調(diào)色劑，如果是以至少含有粘結(jié)樹脂、磁性粉的調(diào)色劑粒子構(gòu)成且該調(diào)色劑粒子的粗粉分布度(S)滿足下述關(guān)系式(1)為特征的靜電潛像顯影用磁性單組分調(diào)色劑，就能夠適合使用。
關(guān)于詳細(xì)情況，可以是和第1實施方式中已說明的內(nèi)容相同。
實施例以下，根據(jù)實施例更詳細(xì)地說明本發(fā)明。不用說，以下的說明，是例示本發(fā)明的實施例，在以下的說明中，不限定本發(fā)明的范圍。
實施例1(1)調(diào)色劑粒子的制造首先，使用亨舍爾混合機混合50重量份粘結(jié)樹脂、43重量份磁性粉、3重量份脫模劑和4重量份正電荷控制劑，用雙軸擠出機進行熔融混煉后，冷卻，用錘磨機進行粗粉碎。該粗粉碎品再用機械式粉碎機進行微粉碎后，用氣流式分級機(日鐵礦業(yè)株式會社制“彎頭噴射分級機EJ-LABO型”)，通過變化分級區(qū)域的角度將粗粉和微粉的分級點分級，就得到磁性調(diào)色劑粒子。
接著，相對100重量份得到的磁性調(diào)色劑粒子，作為外添加劑而添加1重量份二氧化硅(日本Aerosil公司制“RA-200H”)、1.4重量份氧化鈦(鈦工業(yè)公司制“ST-100”)，使用亨舍爾混合機進行攪拌混合，使這些外添加劑附著在磁性調(diào)色劑粒子的表面，制備成表1所示的磁性單組分調(diào)色劑。
另外，作為粘結(jié)樹脂，使用分子量(Mw)47000、分子量最大值5000和931000、THF不溶分5％、分子量分布(Mw/Mn)29.0、玻璃化溫度(Tg)58℃的苯乙烯丙烯酸共聚物，作為磁性粉使用在外加796kA/m時矯頑力5.0kA/m、飽和磁化82Am2/kg、殘留磁化11Am2/kg、個數(shù)平均粒徑0.22μm的八面體磁性粒子，作為脫模劑使用蠟(Sasol公司制“SasolWax H1”)，作為正電荷控制劑的季銨鹽(Orient化學(xué)公司制“Bontron P-51”)。
(2)粒徑分布的測定方法另外，使用Coulter Counter公司制“Coul Counter TA-II型”，用100μm的孔徑測定粒徑分布。具體地說，將輸出體積平均分布和個數(shù)平均分布的界面和專用計算機連接在Coul CounterTA-II型上。
接著，作為電解液，使用試劑1級氯化鈉，制備成1％氯化鈉水溶液。在100～150ml該電解液中，作為分散劑加入0.1～5ml表面活性劑(花王公司制“Mypet”主成分烷基苯磺酸鈉)，再加入0.5～50mg測定試料的調(diào)色劑，進行懸浮。
接著，用超聲波分散器將該懸浮的電解液分散處理約1～3分鐘后，使用上述的Coul Counter TA-II型，用100μm的孔徑，測定調(diào)色劑粒徑分布，求出體積分布和個數(shù)分布。
最后，從該體積分布和個數(shù)分布求出調(diào)色劑的體積平均粒徑(D50)、比D50大2μm或更大的粗粉的體積及小于或等于4.0μm的個數(shù)％。所得到的結(jié)果示于表1中。
(3)平均圓形度的測定方法另外，作為平均圓形度，使用流動式粒子圖像分析裝置(Sysmex公司制“FPIA-1000型”)，求出比2μm大的圓等效直徑的粒子群的平均圓形度。
(4)圖像特性及耐久性另外，作為圖像特性和耐久性，將得到的磁性單組分調(diào)色劑固定在搭載非晶態(tài)硅的感光體的京瓷美達(dá)株式會社制的頁式打印機“FS-9500DN”(印刷速度50頁/分“A3尺寸”、線速度230mm/s)上，對下述評價項目進行評價。作為顯影套筒的材質(zhì)，使用SUS305(十點平均粗糙度Rz5.2μm)。
(5)評價
(5)-1整體圖像濃度在常溫常濕環(huán)境(20℃、65％相對濕度)，以在初期將圖像評價圖案印字的圖像作為初期圖像。此后，進行連續(xù)印刷，在15萬頁和30萬頁后再將圖像評價圖案印字，作為耐久后的圖像。
接著，使用麥克比思反射濃度計(RD914)測定得到的整體圖像，在全部的9處中進行濃度測定，以其平均值(ID)作為整體圖像濃度，按照下述基準(zhǔn)進行評價。得到的結(jié)果示于表2中。
○整體圖像濃度是大于或等于1.30的值。
△整體圖像濃度是大于或等于1.20、不到1.30的值。
×整體圖像濃度不到1.20的值。
(5)-2圖像濃度的均勻性另外，關(guān)于圖像濃度的均勻性，目視觀察在整體圖像濃度評價中得到的圖像評價圖案濃度均勻性，按照下述基準(zhǔn)進行評價。得到的結(jié)果示于表2中。
○在全體中未看到不勻。
△部分地看到濃度不勻，但實用上沒有問題。
×在全體中看到濃度不勻。
(5)-3背景翳影的評價另外，目視觀察在整體圖像濃度評價中得到的圖像評價圖案的圖像翳影，按照下述基準(zhǔn)進行評價。得到的結(jié)果示于表2中。
○在全體中未看到翳影。
△部分地看到翳影，但實用上沒有問題。
×在全體中看到翳影。
(5)-4粒徑分布的評價另外，在整體圖像濃度的評價中，分別測定初期、連續(xù)15萬頁和30萬頁紙通過后，上述頁式打印機的顯影器內(nèi)的調(diào)色劑粒徑分布(體積平均粒徑(D50)、比(D50)大2μm或更大的粗粉的體積％)。得到的結(jié)果示于表3中。
(5)-5顯影套筒的評價另外，關(guān)于顯影套筒表面的十點平均粗糙度(Rz)、圖像濃度的均勻性的關(guān)系，目視觀察在整體圖像濃度評價中得到的圖像評價圖案的濃度均勻性，按照下述基準(zhǔn)進行評價。得到的結(jié)果示于表4中。
○在全體中未看到濃度不勻。
△部分地看到濃度不勻，但實用上沒有問題。
×在全體中看到濃度不勻。
實施例2～6、比較例1～3和實施例1同樣地制作，分別得到具有表1所示的粒徑和平均圓形度的磁性單組分調(diào)色劑。得到的結(jié)果示于表1中。接著，和實施例1相同地對該調(diào)色劑進行各特性的評價。得到的結(jié)果示于表2和表3中。
表1

表2

1)初期用調(diào)色劑剛裝入之后的圖像評價2)15萬頁后用連續(xù)印刷15萬頁ISO 4％原稿后的圖像評價3)30萬頁后用連續(xù)印刷30萬頁ISO 4％原稿后的圖像評價4)-圖像濃度降低，因而中止評價表3

1)初期用調(diào)色劑剛裝入之后的圖像評價2)15萬頁后用連續(xù)印刷15萬頁ISO 4％原稿后的圖像評價3)30萬頁后用連續(xù)印刷30萬頁ISO 4％原稿后的圖像評價4)-圖像濃度降低，因而中止評價表4

1)初期用調(diào)色劑剛裝入之后的圖像評價2)15萬頁后用連續(xù)印刷15萬頁ISO 4％原稿后的圖像評價3)30萬頁后用連續(xù)印刷30萬頁ISO 4％原稿后的圖像評價實施例7～11關(guān)于實施例7～11，如表4所示，除了變化顯影套筒表面的十點平均粗糙度(Rz)以外，和實施例1相同地制成調(diào)色劑粒子進行評價。得到的結(jié)果示于表4中。
從表2和表3所示的結(jié)果可知，實施例1～6，關(guān)于圖像濃度、圖像濃度的均勻性和背景翳影沒有問題，是高分辨率，而且細(xì)線的再現(xiàn)性好，完成高圖像品質(zhì)的印刷。
這被推測為，除了沒有對感光鼓的惡劣影響以外，能夠連續(xù)長時間穩(wěn)定地形成套筒上的調(diào)色劑薄層。另外，不管小于或等于4.0μm的微粉量如何，耐久性的評價結(jié)果是良好的。
從該結(jié)果可知，粗粉分布度和圖像濃度的維持性存在密切的關(guān)系。另外還知道，根據(jù)耐久評價，雖然粗粉有某些增加，但這種程度的增加，對得到的圖像的影響少。與此相反，比較例1～3存在套筒上的調(diào)色劑的帶電特性不良的傾向，調(diào)色劑薄層逐漸地變薄，實施長期試驗的結(jié)果，與出現(xiàn)圖像的不均勻性的同時，特別翳影嚴(yán)重，粗粉分布度已脫離顯影適合領(lǐng)域，圖像濃度不能連續(xù)長時間維持高濃度，因此中斷耐久評價。翳影水平隨著耐久評價而惡化也是中斷的理由之一。
另外已知，不管小于或等于4.0μm的微粉量如何，耐久性的評價結(jié)果不好。另外還知道，粗粉向顯影器內(nèi)的蓄積是顯著的，這對物性給予惡劣的影響。平均圓形度不同的比較例1和比較例3顯示大致相同的結(jié)果，沒有看到圓形度的影響。
權(quán)利要求
1.靜電潛像顯影用磁性單組分調(diào)色劑，它是利用顯影劑載持體使?jié)撓褫d持體上形成的靜電潛像進行顯影的跳動顯影方式中使用的靜電潛像顯影用磁性單組分調(diào)色劑，其特征在于，由至少含有粘結(jié)樹脂、磁性粉的調(diào)色劑粒子構(gòu)成，并且，該調(diào)色劑粒子的粗粉分布度S滿足下述關(guān)系式(1) A比體積基準(zhǔn)D50大2μm或更大的粗粉的體積％。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的靜電潛像顯影用磁性單組分調(diào)色劑，其特征在于，上述粗粉分布度S為18～24體積％/μm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的靜電潛像顯影用磁性單組分調(diào)色劑，其特征在于，上述體積基準(zhǔn)D50為5～10μm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1～3中的任一項所述的靜電潛像顯影用磁性單組分調(diào)色劑，其特征在于，設(shè)上述調(diào)色劑粒子印刷前的體積基準(zhǔn)D50為D1、印刷15萬頁A4尺寸紙后的體積基準(zhǔn)D50為D2時，以D2-D1表示的值小于或者等于1.0μm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1～4中的任一項所述的靜電潛像顯影用磁性單組分調(diào)色劑，其特征在于，上述顯影劑載持體的套筒表面的十點平均粗糙度Rz為2～8μm。
6.根據(jù)權(quán)利要求1～5中的任一項所述的靜電潛像顯影用磁性單組分調(diào)色劑，其特征在于，上述調(diào)色劑粒子，以小于或等于30個數(shù)％的范圍含有粒徑小于或等于4.0μm的調(diào)色劑粒子。
7.根據(jù)權(quán)利要求1～6中的任一項所述的靜電潛像顯影用磁性單組分調(diào)色劑，其特征在于，上述調(diào)色劑粒子的平均圓形度為0.92～0.96。
8.根據(jù)權(quán)利要求1～7中的任一項所述的靜電潛像顯影用磁性單組分調(diào)色劑，其特征在于，上述潛像載持體是非晶態(tài)硅感光體，并且，該非晶態(tài)硅感光體的最表面的維氏硬度小于或等于300。
9.圖像形成方法，其特征在于，使用上述權(quán)利要求1～8中的任一項所述的靜電潛像顯影用磁性單組分調(diào)色劑。
全文摘要
提供在跳動顯影方式中使用具有規(guī)定范圍內(nèi)的粗粉分布度(S)的調(diào)色劑，來抑制潛像載持體上的選擇顯影，能夠連續(xù)長時間維持圖像特性的靜電潛像顯影用磁性單組分調(diào)色劑及使用該調(diào)色劑的圖像形成方法。是利用顯影劑載持體使?jié)撓褫d持體上形成的靜電潛像進行顯影的跳動顯影方式中使用的靜電潛像顯影用磁性單組分調(diào)色劑，在由至少含有粘結(jié)樹脂、磁性粉的調(diào)色劑粒子構(gòu)成的同時，該調(diào)色劑粒子的粗粉分布度(S)滿足下述關(guān)系式(1)粗粉分布度(S)＝50－A/2≥17[體積%μm] (1)，A比體積基準(zhǔn)D
文檔編號G03G15/08GK1755529SQ20051010575
公開日2006年4月5日 申請日期2005年9月27日 優(yōu)先權(quán)日2004年9月30日
發(fā)明者川田秀明 申請人:京瓷美達(dá)株式會社