專利名稱：顯影劑、顯影裝置、圖像形成裝置及圖像形成方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及到一種顯影劑、顯影裝置、圖像形成裝置及圖像形成方法。

背景技術(shù)：
近些年來隨著OA設(shè)備的日益進步，利用電子照相方式進行圖像形成的復(fù)印機、打印機、傳真機裝置等獲得廣泛普及。利用電子照相方式的圖像形成裝置一般通過帶電步驟、曝光步驟、顯影步驟、轉(zhuǎn)印步驟、清潔步驟及定影步驟形成圖像。在帶電步驟中，使作為圖像載體的感光體的表面在暗處平均帶電。在曝光步驟中，向帶電的感光體投射原稿圖像的信號光，曝光部分的帶電被去除，在感光體的表面上形成靜電圖像(靜電潛影)。在顯影步驟中，使紙、薄片等記錄介質(zhì)與感光體表面的色粉圖像接觸，從與色粉圖像接觸的記錄介質(zhì)的面相反的一側(cè)進行電暈放電，將與色粉極性相反的電荷施加到記錄介質(zhì)，從而將色粉圖像轉(zhuǎn)印到記錄介質(zhì)。在定影步驟中，通過加熱、加壓等裝置使記錄介質(zhì)上的色粉圖像定影。在清潔步驟中，回收未轉(zhuǎn)印到記錄介質(zhì)而殘留在感光體表面的色粉。利用了電子照相方式的圖像形成裝置經(jīng)過以上步驟在記錄介質(zhì)上形成所需的圖像。
在利用電子照相方式的圖像形成裝置中，用作使色粉圖像顯影的顯影劑的物質(zhì)，包括僅含有色粉的單成分顯影劑、及含有色粉和載體的雙成分顯影劑。雙成分顯影劑與僅含有色粉粒子的單成分顯影劑相比，可以向載體附加色粉粒子的攪拌、傳送及帶電這樣的功能，因此具有以下特征色粉粒子無需同時具有載體的功能，功能分離，控制性提高，易于獲得高畫質(zhì)圖像。因此，對于適于和載體同時使用的色粉的制造方法的研究獲得了進展。在現(xiàn)有技術(shù)中，色粉的制造方法公知有干式法及濕式法。在干式法中，粉碎法在工業(yè)上得到廣泛應(yīng)用，在粉碎法中，使合成樹脂(粘合樹脂)、顏料(著色劑)、蠟、電荷控制劑等色粉成分熔融混煉，并對獲得的混煉物進行粉碎及分級。另一方面，最近隨著液晶面板等圖像顯示裝置的顯著進步，要求重現(xiàn)性良好地打印圖像顯示裝置上顯示的高精細(xì)的高畫質(zhì)圖像，在電子照相方式的圖像形成方法中，色粉的小粒徑化成為用于形成高畫質(zhì)圖像的課題之一。通過常用的粉碎法進行色粉的小粒徑化時，粉碎所需的能量及時間增大，制造步驟變得復(fù)雜，并且產(chǎn)品效率下降，因此存在制造成本明顯增大的問題。因此，大家將注意力集中到了小粒徑色粉的制造較容易的濕式法。
濕式法例如包括1)在包括顏料的水性介質(zhì)中使乙烯單體等合成樹脂單體聚合的懸濁聚合法(例如參照日本專利特開昭57-154253號公報、日本專利特開昭59-62870號公報、日本專利特開昭57-181553號公報)；2)混合使單體聚合而獲得的合成樹脂粒子的水分散液、及顏料分散到有機溶劑的分散液，形成合成樹脂粒子和顏料的凝聚粒子，加熱熔融該凝聚粒子的乳化聚合法(例如參照日本專利特開昭63-186253號公報、日本專利特開昭63-282758號公報、日本專利特開昭63-282749號公報)；3)使自身水分散性的樹脂和顏料等在有機溶劑中溶解或分散，添加中和樹脂的解離基團的中和劑，并在攪拌下添加水，形成內(nèi)包有顏料等的樹脂溶液滴，并通過將該樹脂溶液滴轉(zhuǎn)相乳化而得到色粉粒子的轉(zhuǎn)相乳化法(例如參照日本專利特開平5-66600號公報)；4)以在含有無機分散劑的水介質(zhì)中添加樹脂的有機溶劑溶液、在造粒了色粉粒子后將溶劑除去及干燥為特征，并且根據(jù)需要進行無機分散劑的粒徑調(diào)整、樹脂種類的變更等的同時獲得色粉粒子的方法(例如參照日本專利特開平7-152202號公報、日本專利特開平7-168395號公報、日本專利特開平7-168396號公報、日本專利特開平7-219267號公報)；5)在對與上述4)的方法同樣地獲得的色粉粒子進行水洗時，反復(fù)進行水洗直至清洗前的水和清洗后的水的導(dǎo)電率的差成為200μS/cm為止的方法(例如參照日本專利特開平8-179555號公報)；6)在上述4)的方法中在添加樹脂的有機溶劑溶液的同時添加表面活性劑的方法(例如參照日本專利特開平8-179556號公報)；7)在上述4)的方法中使用平均粒徑為0.1～2μm的無機分散劑，并且在水介質(zhì)中添加樹脂有機溶劑溶液的同時添加表面活性劑的方法(例如參照日本專利特開平9-230624號公報)。
通過濕式法獲得的色粉包括有機溶劑、單體等殘留物，該殘留物使色粉的帶電性不均，并且在靜電圖像顯影時滲出到色粉表面，損壞顯影輥等部件。因此，需要從色粉去除有機溶劑、單體等的干燥步驟，但此時的壓力、溫度、時間等干燥條件的微妙變化，會導(dǎo)致色粉形狀、帶電性等的不均。因此，需要使干燥條件最佳化并維持，但在工業(yè)規(guī)模的生產(chǎn)制造中非常難于實現(xiàn)這一點。并且，需要處理因大量使用對自然環(huán)境造成負(fù)荷的有機溶劑、單體等而產(chǎn)生的廢液的設(shè)備，因此色粉的制造成本進一步增大。并且，在上述2)的乳化聚合法中，難于進行電荷控制劑的添加，因此存在無法獲得具有所需帶電性的缺點。
進一步，通過上述現(xiàn)有的濕式法獲得的色粉，要求在使用其而在記錄介質(zhì)上形成的圖像的圖像濃度、圖像重現(xiàn)性(特別是顏色重現(xiàn)性)、記錄介質(zhì)上的顏料的分散性、對記錄介質(zhì)的轉(zhuǎn)印率等方面取得進一步的改善，并且要求進一步減少圖像模糊等圖像問題的產(chǎn)生。
因此，提出了以下濕式法利用自身分散性樹脂在水中的分散性，而不使用有機溶劑且不進行聚合反應(yīng)。例如包括以下方法向含有作為自身分散性樹脂的磺酸鈉化的聚酯粒子的乳濁液施加剪斷力，同時添加含有作為顏料分散劑的磺酸鈉化的聚酯及顏料的顏料水分散液，進一步添加堿金屬鹵化物，通過加熱使獲得的混合物凝聚，獲得色粉粒子(例如參照日本專利特開平10-39545號公報)。通過該方法獲得的色粉，因磺酸鈉化的聚酯使顏料在水中的分散性能不充分，產(chǎn)生顏料的凝聚物，因此在顏色重現(xiàn)性等方面無法達到滿意的水平。并且，存在因濕度、溫度等環(huán)境條件而使帶電性能不均的問題。這是因為磺酸鈉化的聚酯的酸價的影響而造成的。
并且包括以下方法混合含有親水性乙烯基不飽和單體的自身分散性樹脂粒子的水分散液、和顏料水分散液，向該混合物添加多價金屬鹽，在混合物中生成該自身分散性樹脂粒子和顏料的凝聚粒子后，將該混合物加熱到該自身分散性樹脂的玻璃轉(zhuǎn)化溫度以上的溫度，融合該凝聚粒子，獲得色粉粒子(例如參照日本專利特開2002-131977號公報)。并且，在日本專利特開2002-131977號公報的第“0029”段中，作為親水性乙烯基不飽和單體，示例了苯乙烯磺酸及其金屬鹽、丙烯酸、甲基丙烯酸、馬來酸、衣康酸等，而在實施例中說明了具體效果的僅是苯乙烯磺酸鈉。因此，日本專利特開2002-131977號公報中公開的自身分散性樹脂，具有與日本專利特開平10-39545號公報公開的磺酸鈉化的聚酯相同程度的酸價，日本專利特開2002-131977號公報的色粉，與日本專利特開平10-39545號公報的色粉一樣，存在因環(huán)境條件不同帶電性能波動的問題。
并且包括以下方法混合乙烯類樹脂的水分散液、自身分散性聚酯的水分散液、和顏料等粘合樹脂以外的色粉成分的水分散液，通過向該混合物添加作為凝聚劑的離子性表面活性劑并加熱，獲得作為色粉粒子的凝聚物(例如參照日本專利特開2004-354411號公報)。在日本專利特開2004-354411號公報公開的技術(shù)中，作為凝聚劑僅使用離子性表面活性劑，多價金屬鹽并未在日本專利特開2004-354411號公報中公開。雖然離子性表面活性劑使色粉成分凝聚，但其凝聚力較弱，不過是獲得了色粉成分沒有牢固結(jié)合的軟凝聚物。其結(jié)果是，色粉粒子的粒徑控制變得困難。并且，在日本專利特開2004-354411號公報的第“0011”～“0012”段中，包括對成為聚酯原料的羧酸化合物的記載，示例了三價以上的羧酸，但還記載到優(yōu)選盡量不使用三價以上的羧酸。并且，在日本專利特開2004-354411號公報的第“0015”段中記載了聚酯的酸價優(yōu)選為10～70mgKOH/g，但即使將利用這種聚酯樹脂制造的色粉作為雙成分顯影劑使用，也會因載體的種類不同而無法向色粉穩(wěn)定地施加恒定的帶電量。
另一方面，提出了含有通過懸濁聚合法或乳化聚合法獲得的聚合色粉、及特定載體的雙成分顯影劑的方案(例如參照日本專利特開2003-167390號公報)。日本專利特開2003-167390號公報的載體的特征在于，含有芯材；和被覆層，其形成在芯材的表面，由樹脂構(gòu)成，該樹脂中以0.5～30重量％的比例含有導(dǎo)電材料，芯材表面的露出面積比率為2～20％，芯材露出部每1處的平均面積比率為0.03％以下。在日本專利特開2003-167390號公報的權(quán)利要求4中，作為被覆層的基體樹脂示例了硅樹脂。并且，在第“0025”段中，作為導(dǎo)電材料示例了導(dǎo)電性碳、氧化鈦、氧化錫等。日本專利特開2003-167390號公報的技術(shù)通過載體的改善提高色粉的帶電性能、特別是提高環(huán)境穩(wěn)定性。但是，色粉的帶電性能本來就是取決于色粉自身的結(jié)構(gòu)，僅通過載體的改善對于色粉的帶電性能的提高是有限的。日本專利特開2003-167390號公報中未記載以下內(nèi)容作為色粉的粘合樹脂使用特定的自身分散性聚酯；通過同時使用將自身分散性聚酯作為粘合樹脂的色粉、及用含有導(dǎo)電材料的樹脂被覆芯材而成的載體，來大幅提高色粉的帶電性能。


發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種含有由濕式法制造的色粉、可以形成圖像濃度及圖像重現(xiàn)性良好、圖像模糊等圖像問題非常少的高精細(xì)、高畫質(zhì)圖像的顯影劑，及使用該顯影劑的顯影裝置、圖像形成裝置及圖像形成方法，上述色粉的粒徑及帶電性能大致平均，即使環(huán)境條件改變，帶電性能也保持穩(wěn)定，可以提高在記錄介質(zhì)上的顏料分散性及對記錄介質(zhì)的轉(zhuǎn)印率。
本發(fā)明是一種顯影劑，其特征在于，包括色粉，其含有顏料及自身分散性樹脂，自身分散性樹脂含有酸價為1～30mgKOH/g的自身分散性聚酯；和載體，含有芯材及在芯材表面上形成的被覆層，被覆層含有導(dǎo)電性粒子。
根據(jù)本發(fā)明，提供一種顯影劑，其包括色粉，其含有顏料及自身分散性樹脂，自身分散性樹脂含有酸價為1～30mgKOH/g的自身分散性聚酯；載體，含有芯材及在芯材表面上形成的被覆層，被覆層含有導(dǎo)電性粒子。由于色粉含有包括酸價為1～30mgKOH/g的自身分散性聚酯的自身分散性樹脂，因此例如通過混合凝聚自身分散性樹脂的水分散液、及含有顏料的其他色粉成分的水分散液，可不含有有機溶劑、單體等多余成分，而生成粒徑及形狀整齊的平均的粒子。因此，色粉因環(huán)境引起的帶電性能的變化較少，具有良好的顏色重現(xiàn)性，特別是二次顏色重現(xiàn)性，粉體流動性、低溫定影性良好，具有對記錄介質(zhì)的轉(zhuǎn)印性較高的良好特性。這種色粉與被覆層中含有導(dǎo)電性粒子的載體同時包含在本發(fā)明的顯影劑中，因此如果使用本發(fā)明的顯影劑，則可高精細(xì)地重現(xiàn)圖像，顏色重現(xiàn)性良好，且圖像濃度較高，可穩(wěn)定形成圖像模糊等圖像問題較少的高畫質(zhì)圖像。并且，載體是含有導(dǎo)電性微粒的被覆層形成在芯材表面的物質(zhì)，因此當(dāng)顯影劑用于靜電圖像的顯影時，即使色粉不含有電荷控制劑，也可將靜電圖像的顯影所需的充分的電荷賦予色粉。因此，由于無需向色粉添加電荷控制劑，色粉的制造變得容易。
此外，在本發(fā)明中，其特征在于，自身分散性聚酯是羧酸化合物和醇化合物的縮聚物，上述羧酸化合物包括從在一個分子中具有三個以上羧基的多元羧酸及其酸酐中選擇的一種或二種以上，上述醇化合物含有多元醇。
并且根據(jù)本發(fā)明，色粉中含有的自身分散性樹脂中含有的自身分散性聚酯是羧酸化合物和醇化合物的縮聚物，上述羧酸化合物包括在一個分子中具有三個以上的羧基的多元羧酸，上述醇化合物含有多元醇。這樣一來，可不含有有機溶劑、單體等多余成分，而生成粒徑及形狀整齊的平均的粒子，因環(huán)境引起的帶電性能的變化較少，具有良好的顏色重現(xiàn)性(特別是二次顏色重現(xiàn)性)，粉體流動性、低溫定影性良好，可實現(xiàn)具有對記錄介質(zhì)的轉(zhuǎn)印性較高的良好特性的色粉。因此，可實現(xiàn)高精細(xì)地重現(xiàn)圖像，顏色重現(xiàn)性良好，且圖像濃度較高，可穩(wěn)定形成圖像模糊等圖像問題較少的高畫質(zhì)圖像的顯影劑。
此外，在本發(fā)明中，其特征在于，被覆層由含有上述導(dǎo)電性粒子及硅樹脂的硅樹脂組成物構(gòu)成。
根據(jù)本發(fā)明，載體的被覆層由含有導(dǎo)電性粒子及硅樹脂的硅樹脂組成物構(gòu)成。這樣一來，可同時兼顧載體相對于色粉的脫模性、及載體中的被覆層和芯材的密接性，因此可實現(xiàn)可長期、穩(wěn)定地使色粉帶電的載體。因此可實現(xiàn)可較穩(wěn)定地形成高畫質(zhì)圖像的顯影劑。
此外，在本發(fā)明中，硅樹脂組成物，相對于100重量份硅樹脂，含有30重量份以下的導(dǎo)電性粒子。
根據(jù)本發(fā)明，構(gòu)成載體的被覆層的硅樹脂組成物，相對于100重量份硅樹脂，含有30重量份以下的導(dǎo)電性粒子。當(dāng)導(dǎo)電性粒子的含量相對于100重量份硅樹脂超過30重量份時，載體對色粉的電荷施加性有可能變得不充分。并且被覆層的機械強度及對芯材的密接性變得不充分，被覆層會剝離，芯材可能露出。通過使導(dǎo)電性粒子的含量相對于100重量份硅樹脂為30重量份以下，可進一步提高載體對色粉的電荷施加性，并且可提高被覆層的機械強度及對芯材的密接性，因此可實現(xiàn)可使色粉長期、穩(wěn)定地帶電的載體。因此可實現(xiàn)可較穩(wěn)定地形成高畫質(zhì)圖像的顯影劑。
此外，在本發(fā)明中，其特征在于，被覆層還含有電荷控制劑。
并且根據(jù)本發(fā)明，載體的被覆層含有導(dǎo)電性粒子的同時還含有電荷控制劑。這樣一來，利用本發(fā)明的顯影劑形成圖像時，在隨著圖像形成張數(shù)的增加、載體表面的色粉更替從而使載體表面的電荷用盡時，也可從被覆層內(nèi)部的電荷控制劑經(jīng)由導(dǎo)電性粒子向色粉提供電荷。因此，可使色粉長期、穩(wěn)定地帶電，從而可實現(xiàn)較穩(wěn)定地形成高畫質(zhì)圖像的顯影劑。
此外，在本發(fā)明中，其特征在于，被覆層由含有上述導(dǎo)電性粒子、上述電荷控制劑、及硅樹脂的硅樹脂組成物構(gòu)成，硅樹脂組成物，相對于100重量份硅樹脂，含有20重量份以下的電荷控制劑。
根據(jù)本發(fā)明，被覆層由含有導(dǎo)電性粒子、電荷控制劑、及硅樹脂的硅樹脂組成物構(gòu)成，硅樹脂組成物相對于100重量份硅樹脂含有20重量份以下的電荷控制劑。當(dāng)電荷控制劑的含量相對于100重量份硅樹脂超過20重量份時，被覆層的機械強度及相對于芯材的密接性變得不充分，可能導(dǎo)致被覆層剝離、芯材露出。被覆層剝離、芯材露出時，容易產(chǎn)生色粉與載體熔融的現(xiàn)象、即色粉耗盡，來自芯材的電荷提供變得過剩，成為帶電不穩(wěn)定的主要原因。進而，通過使電荷控制劑的含量相對于100重量份硅樹脂為20重量份以下，即使在隨著圖像形成張數(shù)的增加、載體表面的色粉的更替從而使載體表面的電荷用盡時，也可從被覆層內(nèi)部的電荷控制劑通過導(dǎo)電性粒子切實地向色粉提供電荷。因此，可使色粉穩(wěn)定地帶電，從而可實現(xiàn)更穩(wěn)定地形成高畫質(zhì)圖像的顯影劑。
此外，在本發(fā)明中，其特征在于，芯材的體積平均粒徑為25～150μm。
根據(jù)本發(fā)明，載體的芯材的體積平均粒徑為25～150μm，因此色粉傳送穩(wěn)定化，并且可進行高精細(xì)的圖像形成。
此外，在本發(fā)明中，其特征在于，芯材是鐵素體粒子。
根據(jù)本發(fā)明，載體的芯材是鐵素體粒子，因此在芯材表面上形成被覆層時，也可具有良好的帶電性能及耐久性，并且可實現(xiàn)具有適當(dāng)?shù)娘柡痛呕妮d體。因此易于進行被覆層的芯材被覆。
此外，在本發(fā)明中，其特征在于，載體的體積平均粒徑和色粉的體積平均粒徑的比(載體的體積平均粒徑/色粉的體積平均粒徑)為5以上，且色粉重量相對于顯影劑總重量的比率所示的色粉混合率為4～13％。
根據(jù)本發(fā)明，載體的體積平均粒徑和色粉的體積平均粒徑的比(載體的體積平均粒徑/色粉的體積平均粒徑)為5以上，且色粉重量相對顯影劑總重量的比率所表示的色粉混合率為4～13％。這樣一來，對色粉的電荷施加性變得穩(wěn)定，色粉的帶電性進一步穩(wěn)定，并且將本發(fā)明的顯影劑適用于高速形成圖像的圖像形成裝置、例如電子照相方式的圖像形成裝置時，可使色粉消耗量保持最低限度，同時穩(wěn)定地形成高精細(xì)、高濃度的高畫質(zhì)圖像。
此外，本發(fā)明為一種顯影裝置，其特征在于，使用上述本發(fā)明的顯影劑，對圖像載體上形成的潛影進行顯影，而形成色粉圖像。
根據(jù)本發(fā)明，使用本發(fā)明的顯影劑，對圖像載體上形成的潛影進行顯影形成色粉圖像。這樣一來，可實現(xiàn)使色粉的帶電穩(wěn)定化并進行顯影的顯影裝置。
此外，本發(fā)明為一種圖像形成裝置，其特征在于，具有形成潛影的圖像載體；在圖像載體上形成潛影的潛影形成部；和上述本發(fā)明的顯影裝置。
根據(jù)本發(fā)明，通過潛影形成部形成在圖像載體上的潛影，通過本 發(fā)明的顯影裝置顯影。本發(fā)明的顯影裝置利用本發(fā)明的顯影劑使?jié)撚帮@影，因此可使色粉的帶電穩(wěn)定化并進行顯影。因此，可實現(xiàn)高精細(xì)地重現(xiàn)圖像，顏色重現(xiàn)性良好，且圖像濃度較高，可穩(wěn)定形成圖像模糊等圖像問題較少的高畫質(zhì)圖像的圖像形成裝置。
此外，在本發(fā)明中，其特征在于，包括轉(zhuǎn)印部，該轉(zhuǎn)印部包含中間轉(zhuǎn)印體，在該中間轉(zhuǎn)印體上，將由上述顯影裝置顯影而形成的色粉圖像、即顏色彼此不同的多個色粉圖像重疊，形成多色圖像，上述轉(zhuǎn)印部將在中間轉(zhuǎn)印體上形成的多色圖像轉(zhuǎn)印到記錄介質(zhì)上。
根據(jù)本發(fā)明，轉(zhuǎn)印部將在中間轉(zhuǎn)印體上形成的多色圖像轉(zhuǎn)印到記錄介質(zhì)上，上述多色圖像通過將由上述顯影裝置顯影而形成的色粉圖像、即顏色彼此不同的多個色粉圖像重疊而形成。本發(fā)明的顯影裝置使用的本發(fā)明的顯影劑可使色粉長期、穩(wěn)定地帶電，因此轉(zhuǎn)印部是含有中間轉(zhuǎn)印體、且經(jīng)由中間轉(zhuǎn)印體將多色圖像轉(zhuǎn)印到記錄介質(zhì)上的轉(zhuǎn)印部，此時，進行二次色粉圖像的轉(zhuǎn)印，即使在這種情況下，也可穩(wěn)定地形成具有良好的包括顏色重現(xiàn)性在內(nèi)的圖像重現(xiàn)性的、高精細(xì)且高圖像濃度的多色圖像。這樣一來，當(dāng)轉(zhuǎn)印部包括中間轉(zhuǎn)印體時，可高效地實現(xiàn)高畫質(zhì)圖像的穩(wěn)定形成效果。
此外，本發(fā)明為一種圖像形成方法，其特征在于，利用上述本發(fā)明的顯影劑，形成將顏色彼此不同的多個色粉圖像重疊而成的多色圖像。
并且根據(jù)本發(fā)明，利用本發(fā)明的顯影劑形成將顏色彼此不同的多個色粉圖像重疊而成的多色圖像。這樣一來，可穩(wěn)定、長期地形成具有良好的包括顏色重現(xiàn)性在內(nèi)的圖像重現(xiàn)性的、高精細(xì)且高圖像濃度的多色圖像。
此外，在本發(fā)明中，其特征在于，通過在中間轉(zhuǎn)印體上重疊并形成顏色彼此不同的多個色粉圖像，而形成上述多色圖像，并將形成的多色圖像轉(zhuǎn)印到記錄介質(zhì)上。
并且根據(jù)本發(fā)明，多色圖像通過在中間轉(zhuǎn)印體上重疊并形成顏色彼此不同的多個色粉圖像而形成，并將該中間轉(zhuǎn)印體上形成的多色圖像轉(zhuǎn)印到記錄介質(zhì)。本發(fā)明的顯影劑可使色粉穩(wěn)定地帶電為恒定的帶電量，因此通過中間轉(zhuǎn)印體將多色圖像轉(zhuǎn)印到記錄介質(zhì)時，在進行二次色粉轉(zhuǎn)印的情況下，可穩(wěn)定、長期地形成包括具有良好的顏色重現(xiàn)性的圖像重現(xiàn)性的、高精細(xì)且高圖像濃度的多色圖像。



本發(fā)明的目的、特點及優(yōu)點，通過以下詳細(xì)說明及附圖得以明確。
圖1是表示本發(fā)明中使用的色粉的制造方法的流程圖。
圖2是表示具有本發(fā)明的一個實施方式的顯影裝置的圖像形成裝置的結(jié)構(gòu)的透視側(cè)面圖。
圖3是表示本發(fā)明的一個實施方式的顯影裝置的結(jié)構(gòu)的剖視圖。

具體實施例方式 以下參照附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的優(yōu)選實施方式。
本發(fā)明提供一種含有色粉的顯影劑、顯影裝置、圖像形成裝置及圖像形成方法。
本發(fā)明中使用的色粉包括顏料和自身分散性樹脂。
作為顏料，可使用本領(lǐng)域常用的無機顏料及有機顏料。作為無機顏料，例如包括各種碳黑等黑色顏料。作為有機顏料，例如包括藍色顏料、棕色顏料、青色顏料、綠色顏料、紫色顏料、品紅色顏料、紅色顏料、黃色顏料等。具體而言，包括蒽醌類顏料、酞菁藍類顏料、酞菁綠類顏料、pyrelyne(ピレリン)類顏料、雙偶氮類顏料、單偶氮類顏料、皮蒽酮類顏料、二萘嵌苯類顏料、雜環(huán)黃色顏料、喹吖酮類顏料、靛藍類顏料、硫靛類顏料等，其中優(yōu)選蒽醌類顏料、酞菁藍類顏料、pyrelyne類顏料、雜環(huán)黃色顏料、喹吖酮類顏料、硫靛類顏料等。
作為蒽醌類顏料包括顏料紅43、顏料紅194(ペリノンレツド/perylene red，二萘嵌苯紅)、顏料紅216(溴化皮蒽酮紅)、顏料紅226(皮蒽酮紅)等。作為酞菁藍類顏料包括銅酞菁藍、作為其衍生物的顏料藍15等。作為pyrelyne類顏料包括顏料紅123(ベルミリオン/Vermillion，朱砂紅)、顏料紅149(猩紅)、顏料紅179(栗色)、顏料紅190(紅色)、顏料紫、顏料紅189(yellow shade red，黃色陰影紅)、顏料紅224等。
作為喹吖酮類顏料包括顏料橙48、顏料橙49、顏料紅122、顏料紅192、顏料紅202、顏料紅206、顏料紅207、顏料紅209、顏料紫19、顏料紫42等。作為硫靛類顏料包括顏料紅86、顏料紅87、顏料紅88、顏料紅181、顏料紅198、顏料紫36、顏料紫38等。
作為顏料，可以使用在上述顏料中結(jié)合了親水性基團的自身分散性顏料。作為親水性基團優(yōu)選為離子性基團，其中特別優(yōu)選陰離子性基團。作為陰離子性基團的具體例，包括羧基、磷酸基、膦酸基、亞膦酸基、磺酸基等。這些親水性基團能以銨鹽、金屬鹽等鹽的方式存在。顏料可單獨使用1種，也可同時使用2種以上。同時使用2種以上時，可同時使用同一色系的顏料，也可同時使用不同色系的顏料。這些顏料中，優(yōu)選適當(dāng)選擇并使用對水的分散性良好的顏料。本發(fā)明中使用的色粉中的顏料含量，可根據(jù)要求的色粉從較大范圍內(nèi)選擇，但優(yōu)選相對于100重量份自身分散性樹脂，為0.1～20重量份，進一步優(yōu)選為0.1～15重量份。當(dāng)小于0.1重量份時，形成的圖像的圖像濃度可能不充分，而當(dāng)超過20重量份時，記錄介質(zhì)上的顏料分散性下降，形成顏色重現(xiàn)性等不充分的圖像。
作為自身分散性樹脂，可使用本發(fā)明中的自身分散性聚酯、或該自身分散性聚酯及其以外的自身分散性樹脂的混合物。本發(fā)明中的自身分散性聚酯的酸價為1～30mgKOH/g。當(dāng)自身分散性聚酯的酸價小于1mgKOH/g時，下述自身分散性聚酯水分散液中的自身分散性聚酯粒子的分散性變得不充分。利用這種自身分散性聚酯分散液制造色粉時，色粉的性能不均，例如因溫度、濕度等環(huán)境條件不同，帶電性能產(chǎn)生波動。此外，利用這種自身分散性聚酯制造的色粉的帶電性能不足。當(dāng)自身分散性聚酯的酸價超過30mgKOH/g時，即使自身分散性聚酯水分散液中的分散性良好，因環(huán)境條件不同，色粉的帶電性能波動。因此，使自身分散性聚酯的酸價為1mgKOH/g以上30mgKOH/g以下。自身分散性聚酯的酸價優(yōu)選為5mgKOH/g以上25mgKOH/g以下，進一步優(yōu)選為10mgKOH/g以上20mgKOH/g以下。
作為本發(fā)明中的自身分散性聚酯，例如包括使羧酸化合物和包括多元醇的醇化合物縮聚而獲得的縮聚物，上述羧酸化合物包括從在一個分子中含有三個以上的羧基的多元羧酸及其酸酐中選擇的一種或二種以上。將該自身分散性聚酯在以下稱為“自身分散性聚酯(A)”。
作為自身分散性聚酯(A)的酸成分單體的羧酸化合物，使用一個分子中具有三個或三個以上的羧基的多元羧酸(以下稱為“三元羧酸”)，進一步根據(jù)需要使用二羧酸、一元羧酸等。特別是優(yōu)選同時使用三元羧酸和二羧酸。作為三元羧酸可使用公知的，例如包括偏苯三酸、均苯三甲酸、均苯四甲酸、它們的酸酐等。三元羧酸可單獨使用1種，也可同時使用2種以上。
作為二羧酸可使用公知的，例如包括對苯二甲酸、間苯二甲酸、鄰苯二甲酸、1，5-萘二羧酸、2，6-萘二羧酸、蒽二丙酸、蒽二羧酸、聯(lián)苯酸、磺基對苯二甲酸、5-磺基間苯二甲酸、4-磺基鄰苯二甲酸、4-磺基萘-2，7-二羧酸、5(4-磺基苯氧基)間苯二甲酸等芳香族二羧酸，p-羥基苯甲酸、p-(羥基乙氧基)苯甲酸等芳香族羥基羧酸，琥珀酸、己二酸、壬二酸、癸二酸、十二烷二羧酸等脂肪族二羧酸，富馬酸、馬來酸、衣康酸、中康酸、檸康酸等脂肪族不飽和二羧酸，苯二丙烯酸等芳香族不飽和二羧酸，六氫化鄰苯二甲酸、四氫化鄰苯二甲酸等脂環(huán)族二羧酸，它們的酸酐等。其中，優(yōu)選使用芳香族二羧酸，特別優(yōu)選對苯二甲酸、間苯二甲酸、它們的酸酐等。二羧酸可單獨使用1種，也可同時使用2種以上。
作為一元羧酸例如包括苯甲酸、氯基苯甲酸、溴基苯甲酸、對羥基苯甲酸、萘羧酸、蒽羧酸、4-甲基苯甲酸、3-甲基苯甲酸、水楊酸、鄰疏基苯甲酸、苯乙酸、它們的低級烷基酯、磺基苯甲酸單銨鹽、磺基苯甲酸單鈉鹽、環(huán)己胺羰基苯甲酸、n-十二烷胺羰基苯甲酸、叔丁苯甲酸、叔丁萘羧酸、它們的酸酐等的芳香族一元羧酸等。一元羧酸可單獨使用1種，也可同時使用2種以上。
作為羧酸化合物同時使用三元羧酸和二羧酸時，優(yōu)選使用羧酸化合物總量的70摩爾％以上、進一步優(yōu)選80摩爾％以上、特別優(yōu)選90摩爾％以上的二羧酸。此時，二羧酸優(yōu)選由對苯二甲酸和間苯二甲酸構(gòu)成。對苯二甲酸和間苯二甲酸的使用比例沒有特別限制，對苯二甲酸優(yōu)選為二羧酸總量的40～95摩爾％、進一步優(yōu)選60～95摩爾％、特別優(yōu)選70～90摩爾％，其他部分為間苯二甲酸即可。進一步列舉具體的使用比例，三元羧酸的使用比例優(yōu)選為羧酸化合物總量的0.5～8摩爾％、進一步優(yōu)選0.5～6摩爾％，其他部分為二羧酸即可。并且，作為羧酸化合物同時使用三元羧酸、二羧酸及一元羧酸時，二羧酸的使用比例優(yōu)選為羧酸化合物總量的70摩爾％以上、進一步優(yōu)選80摩爾％以上、特別優(yōu)選90摩爾％以上。并且，二羧酸由對苯二甲酸和間苯二甲酸構(gòu)成時，可以是與上述相同的使用比例。
作為自身分散性聚酯(A)的醇成分單體的醇化合物，使用多元醇、一元醇等。作為多元醇可使用公知的，例如脂肪族多元醇、脂環(huán)族多元醇、芳香族多元醇、聚酯多醇等。
作為脂肪族多元醇例如包括乙二醇、丙二醇、1，3-丙二醇、2，3-丁二醇、1，4-丁二醇、1，5-戊二醇、1，6-己二醇、新戊二醇、二甘醇、一縮二丙二醇、2，2，4-三甲基-1，3-戊二醇、聚乙二醇、聚丙二醇及聚四亞甲基二醇等脂肪族二元醇，三羥甲基乙烷(trimetylol ethane)、三羥甲基丙烷(trimethylol propane)、丙三醇、季戊四醇等三元醇、四元醇等。
作為脂環(huán)族多元醇例如包括1，4-環(huán)己二醇、1，4-環(huán)己二甲醇、螺環(huán)乙二醇、氫化雙酚A、氫化雙酚A的環(huán)氧乙烷加成物及環(huán)氧丙烷加成物、三環(huán)癸二醇(tricyclodecanediol)、三環(huán)癸二甲醇(tricyclodecanedimethanol)等。
作為芳香族多元醇例如包括對二甲苯乙二醇(p-xylene glycol)、間二甲苯乙二醇(m-xylene glycol)、鄰二甲苯乙二醇(o-xylene glycol)、1，4-苯甘醇(1，4-phenylene glycol)、1，4-苯甘醇的環(huán)氧乙烷加成物、雙酚A、雙酚A的環(huán)氧乙烷加成物及環(huán)氧丙烷加成物等。
進一步，作為聚酯多元醇例如包括將ε-己內(nèi)酯等內(nèi)酯開環(huán)縮聚而獲得的內(nèi)酯類聚酯多元醇等。
其中優(yōu)選脂肪族二元醇、脂環(huán)族二元醇等，這些當(dāng)中優(yōu)選乙二醇、丙二醇、2，3-丁二醇等脂肪族二醇，三環(huán)癸二甲醇(tricyclodecanedimethanol)、環(huán)己二醇、環(huán)己二甲醇等脂環(huán)族二元醇等，特別優(yōu)選乙二醇、丙二醇等脂肪族二元醇。作為一元醇包括脂肪族醇、芳香族醇、脂環(huán)族醇等。多元醇及一元醇可分別使用一種，或可同時使用2種以上。
多元醇以醇化合物總量的50摩爾％以上、優(yōu)選以70摩爾％以上、進一步優(yōu)選80摩爾％以上、特別優(yōu)選90摩爾％以上的比例使用，其他部分為一元醇即可。并且，作為多元醇使用乙二醇及/或丙二醇時，其使用比例為醇化合物總量的50摩爾％以上即可，優(yōu)選60摩爾％以上、進一步優(yōu)選70摩爾％以上。
自身分散性聚酯(A)例如可通過以下方法制造使除了三元羧酸的羧酸化合物與醇化合物縮聚后，使獲得的縮聚物和三元羧酸反應(yīng)?？s聚反應(yīng)可通過公知的方法進行。例如，在存在酯交換催化劑或酯化催化劑的情況下對除了三元羧酸以外的羧酸化合物和醇化合物的混合物進行加熱即可。除了三元羧酸以外的羧酸化合物和醇化合物的使用比例沒有特別限制，根據(jù)要獲得的聚酯的物性適當(dāng)選擇即可。
作為酯交換催化劑可使用公知的，例如包括乙酸鋅、乙酸鉛、乙酸鎂等金屬乙酸鹽，氧化鋅、氧化銨等金屬氧化物，四丁氧基鈦酸鹽(tetrabutoxy titanate)等烷氧基金屬鹽等。作為酯化催化劑可使用公知的，例如包括二月桂酸二丁基錫、氧化二丁基錫等有機金屬化合物、四丁氧基鈦酸鹽等烷氧基金屬鹽等。
加熱分二個階段進行，例如可在150～220℃的溫度下加熱1～6小時左右，進一步在230～260℃左右的溫度下、且優(yōu)選在減壓狀態(tài)下加熱1～3小時左右。這樣獲得的縮聚物可直接用于羧基導(dǎo)入反應(yīng)。接著，以上獲得的縮聚物和三元羧酸的反應(yīng)，例如優(yōu)選在氮氣等惰性氣體氣氛中通過加熱該縮聚物和三元羧酸的混合物來進行。加熱例如在180～220℃左右的溫度下進行，以0.5～3小時左右結(jié)束。這樣一來，獲得在縮聚物的主鏈上導(dǎo)入了羧基的自身分散性聚酯(A)。在該反應(yīng)中，三元羧酸也可以鹽的方式使用。此時，三元羧酸鹽的抗衡陽離子優(yōu)選為一價陽離子。
根據(jù)需要可使自身分散性聚酯(A)在銨、堿金屬的氫氧化物等中中和，從而使羧基以銨鹽、堿金屬鹽等方式存在。這樣獲得的自身分散性聚酯(A)可進一步實施酸清洗，使之疏水化。
自身分散性聚酯(A)主要使二元以上的多元羧酸和二元以上的多元醇縮聚合成，因此成為分子量分布較寬、難以凝膠化的樹脂，氯仿不溶成分為0.5重量％以下，優(yōu)選為0.25重量％以下，且酸價為40mgKOH/g以下，優(yōu)選為30mgKOH/g以下。在自身分散性聚酯(A)中，將酸價為1mgKOH/g以上30mgKOH/g以下的自身分散性聚酯用作本發(fā)明的自身分散性聚酯。
并且，自身分散性聚酯(A)中，玻璃轉(zhuǎn)化溫度優(yōu)選為40～80℃、進一步優(yōu)選為45～80℃、特別優(yōu)選為50～75℃，或者，軟化溫度優(yōu)選為80～150℃、進一步優(yōu)選為85～150℃、特別優(yōu)選為85～145℃。玻璃轉(zhuǎn)化溫度低于40℃或軟化溫度低于80℃時，獲得的色粉易于發(fā)生成塊現(xiàn)象，色粉的保存穩(wěn)定性會下降。而當(dāng)玻璃轉(zhuǎn)化溫度超過80℃或軟化溫度超過150℃時，獲得的色粉的定影性下降，并且需要將用于定影轉(zhuǎn)印到記錄介質(zhì)的色粉圖像的定影輥加熱到高溫，因此定影輥的材質(zhì)及轉(zhuǎn)印的記錄介質(zhì)的材質(zhì)受到限制。
并且，自身分散性聚酯(A)考慮到以下各方面，優(yōu)選分子量為2000～200000、進一步優(yōu)選2000～50000，數(shù)均分子量優(yōu)選為2000～30000、進一步優(yōu)選3000～25000、特別優(yōu)選3000～20000獲得的色粉作為彩色色粉使用；提高對OHP紙等的定影性；防止偏移區(qū)域向高溫一側(cè)移動而產(chǎn)生色粉在記錄介質(zhì)上的定影不良。當(dāng)分子量超過200000時，會破壞自身分散性，當(dāng)小于2000時，作為色粉的耐久性會下降。
自身分散性樹脂中的自身分散性聚酯(A)的含量，優(yōu)選為自身分散性樹脂總量的50重量％以上，進一步優(yōu)選為自身分散性樹脂總量的80重量％以上、特別優(yōu)選為自身分散性樹脂總量的90重量％以上。當(dāng)小于50重量％時，獲得的色粉在顏色重現(xiàn)性、相對于記錄介質(zhì)的粘合性等方面無法充分滿足。當(dāng)然，自身分散性樹脂也可全部是自身分散性聚酯(A)。
作為本發(fā)明中的自身分散性聚酯，不限于自身分散性聚酯(A)，只要是酸價為1～30mgKOH/g的自身分散性聚酯就可使用。作為自身分散性聚酯(A)以外的自身分散性聚酯，例如包括在聚酯的主鏈及側(cè)鏈的至少任意一個上結(jié)合了磺酸基及磷酸基等親水性基團的物質(zhì)、及將聚酯與丙烯酸聚合而成的物質(zhì)?；撬峄赡軙ι鄣膸щ娦阅軒聿涣加绊懀虼藘?yōu)選考慮用量方面的基礎(chǔ)上進行導(dǎo)入。
作為自身分散性聚酯以外的自身分散性樹脂，只要是可在水中成為分散狀態(tài)的樹脂即可，沒有特別限定，包括自身分散性乙烯類共聚物樹脂、自身分散性聚氨酯、自身分散性環(huán)氧樹脂等?？蓡为毷褂?種，也可同時使用2種以上。這些自身分散性樹脂在主鏈及側(cè)鏈中的至少任意一方結(jié)合有親水性基團。作為與這些自身分散性樹脂的主鏈或側(cè)鏈結(jié)合的親水性基團優(yōu)選離子性基團，其中特別優(yōu)選陰離子性基團。具體例如包括羧基、磷酸基、膦酸基、次膦酸基等。這些基團可以銨鹽、金屬鹽等鹽的方式存在。并且，磺酸基可能會對色粉的帶電性能帶來不良影響，因此從量的方面考慮，優(yōu)選在自身分散性樹脂的主鏈及側(cè)鏈的至少任意一方導(dǎo)入。使用自身分散性聚酯以外的自身分散性樹脂時，該樹脂和自身分散性聚酯的總量為100即可，也就是說使預(yù)定量的自身分散性聚酯、及剩余部分的自身分散性聚酯以外的自身分散性樹脂的總量為100即可。
本發(fā)明中使用的色粉可在含有顏料和自身分散性樹脂的同時含有蠟。作為蠟可使用公知的，例如包括加洛巴蠟及米糠蠟等天然蠟，聚丙烯蠟、聚乙烯蠟及費-托蠟等合成蠟，褐煤蠟等碳類蠟，醇類蠟及酯類蠟等。蠟可單獨使用1種，也可同時使用2種以上。蠟以粒子狀的方式使用，也可用合成樹脂被覆蠟粒子表面的膠囊方式使用。膠囊方式的蠟表面被合成樹脂覆蓋，添加到?jīng)]有膠囊化的色粉時，不會露出到色粉表面，可改善對色粉的載體的消耗量。蠟的使用量，相對于100重量份自身分散性樹脂，優(yōu)選為0.5～20重量份，進一步優(yōu)選1～10重量份。
在本發(fā)明中，也可向形成為粒子狀后的色粉粒子添加添加劑，進行色粉粒子表面的改性。作為表面改性用的添加劑可使用本領(lǐng)域常用的，例如包括硅石、氧化鈦等水分散性無機粒子、硅樹脂等。水分散性無機粒子的粒徑?jīng)]有特別限定，優(yōu)選平均粒子為1μm以下，進一步優(yōu)選為0.01～0.8μm。添加劑可單獨使用1種，也可同時使用2種以上。并且，水分散性無機粒子也可同時使用2種以上。添加劑的使用量沒有特別限定，但優(yōu)選相對于100重量份色粉粒子，為1～10重量份。進一步，這些無機粒子可使用由硅偶合劑等疏水化后的粒子。
并且在本發(fā)明中，可向形成為粒子狀后的色粉粒子添加作為添加劑的電荷控制劑、脫模劑等一般的色粉添加劑。并且，電荷控制劑、脫模劑等可作為色粉粒子中直接含有的內(nèi)添劑使用。
(色粉的制造方法) 本發(fā)明中使用的色粉可通過包括混合液調(diào)制步驟和凝聚物形成步驟的制造方法來制造。圖1是表示色粉的制造方法的一個實施方式的流程圖。圖1所示的色粉的制造方法包括混合液調(diào)制步驟S1、凝聚物形成步驟S2、粒子形成步驟S3、和清洗步驟S4。并且，本發(fā)明的制造方法中使用的顏料、自身分散性樹脂、蠟、及添加劑，是和本發(fā)明中使用的色粉成分所示的物質(zhì)相同的物質(zhì)。
在混合液調(diào)制步驟S1中，混合顏料水分散液和自身分散性樹脂的水分散液，調(diào)制成色粉成分混合液。顏料水分散液可通過混合顏料和水來調(diào)制?；旌项伭虾退畷r，如果添加適量的分散劑，則顏料相對于水的分散性提高，可實現(xiàn)顏料的分散粒徑的小徑化。并且，分散劑可在下述清洗步驟等中被去除，因此不會改變色粉特性。作為分散劑可使用本領(lǐng)域常用的，例如表面活性劑。表面活性劑中優(yōu)選陰離子類表面活性劑、非離子性表面活性劑等。顏料水分散液中的顏料含量沒有特別限定，但考慮到作業(yè)效率等，優(yōu)選為顏料水分散液總量的0.1～20重量％。
顏料和水的混合例如用混合裝置來進行。混合裝置可使用公知的乳化機、分散機等中的任意一種，但優(yōu)選如下裝置可批量或連續(xù)地接收顏料、自身分散性樹脂、蠟等色粉成分及水性介質(zhì)，具有加熱部，并在加熱下混合色粉成分及水性介質(zhì)，從而生成作為含有顏料的粘合樹脂粒子的色粉，并將色粉批量或連續(xù)地放出。并且，乳化機及分散機優(yōu)選可向色粉成分和水性介質(zhì)的混合物施加剪斷力，易于使形成的凝聚物形成為粒徑及形狀平均的粒子。進一步，混合裝置優(yōu)選具有攪拌部及旋轉(zhuǎn)部中的至少一個，可在攪拌或旋轉(zhuǎn)下混合色粉成分和水性介質(zhì)。
混合裝置優(yōu)選用于混合色粉成分和水性介質(zhì)的混合容器具有保溫部。具體而言，例如包括ウルトラタラツクス(商品名，IKAジヤパン(株)制造)、ポリトロンホモジナイザ一(商品名，キネマテイカ公司制造)、TKオ一トホモミクサ一(商品名，特殊機化工業(yè)(株)制造)、マツクスブレンド(住友重機(株)制造)等批量式乳化機，エバラマイルダ一(商品名， (株)荏原製作所制造)、TKパイプラインホモミクサ一(商品名，特殊機化工業(yè)(株)制造)、TKホモミツクラインフロ一(商品名，特殊機化工業(yè)(株)制造)、フイルミツクス(商品名，特殊機化工業(yè)(株)制造)、コロイドミル(商品名，神鋼パンテツク(株)制造)、スラツシヤ一(商品名，三井三池化工機(株)制造)、トリゴナル濕式微粉砕機(商品名，三井三池化工機(株)制造)、キヤピトロン(商品名，(株)ュ一ロテツク制造)、フアインフロ一ミル(商品名，太平洋機工(株)制造)等連續(xù)式乳化機，クレアミツクス(商品名，エム·テクニツク(株)制造)、フイルミツクス(商品名，特殊機化工業(yè)(株)制造)等。并且，這些混合裝置不限于顏料水分散液的調(diào)制，在自身分散性樹脂的水分散液的調(diào)制、蠟水分散液的調(diào)制、顏料水分散液和自身分散性樹脂的水分散液的混合、多價金屬鹽的添加產(chǎn)生的色粉成分的凝聚粒子的調(diào)制、凝聚粒子的加熱、凝聚粒子加熱獲得的色粉粒子的清洗等時也可使用。
自身分散性樹脂的水分散液也和顏料水分散液一樣，可利用乳化機、分散機等混合裝置將自身分散性樹脂和水混合從而進行調(diào)制。并且，可在調(diào)整水中分散的自身分散性樹脂的樹脂粒子的平均粒徑及粒度分布的同時，調(diào)制自身分散性樹脂的水分散液。例如包括以下方法將自身分散性樹脂和水溶性有機溶劑分別預(yù)先加熱到50～200℃，其后混合兩者，并進一步添加水的方法；向自身分散性樹脂和水溶性有機溶劑(例如抗衡陽離子)的混合物添加水，并加熱到40～120℃的方法；向水和水溶性有機溶劑的混合物添加自身分散性樹脂，加熱到40～100℃并攪拌的方法等。在這些方法中，反應(yīng)后根據(jù)自身分散性樹脂的酸價，可加入和酸價相當(dāng)量的堿性劑進行中和操作。其中，作為水溶性有機溶劑包括乙醇、丁醇、異丙醇等低級醇類，乙二醇單乙醚、乙二醇單丁醚等乙二醇醚類(cellosolve)，二噁烷、四氫呋喃等醚類，丙酮、丁酮等酮類，它們二種以上的混合溶劑等。
在這些方法中，通過適當(dāng)選擇自身分散性樹脂、水溶性有機溶劑及水的使用量、加熱溫度、水溶性有機溶劑的種類、混合時間等，可調(diào)整自身分散性樹脂粒子的平均粒徑及粒度分布。并且在這些方法中，形成了自身分散性樹脂粒子后，通過加熱等去除水溶性有機溶劑，可獲得具有所需平均粒徑及粒度分布的自身分散性樹脂粒子分散了的自身分散性樹脂的水分散液。自身分散性樹脂粒子的體積平均粒徑?jīng)]有特別限定，單優(yōu)選為0.2μm以下，進一步優(yōu)選0.01～0.18μm，特別優(yōu)選0.01～0.15μm。并且，當(dāng)自身分散性樹脂粒子的體積平均粒徑超過0.2μm時，在下述凝聚物形成步驟S2中獲得的凝聚粒子變得過大，色粉粒徑的控制變得困難。自身分散性樹脂的水分散液中的自身分散性樹脂(樹脂粒子)的含量沒有特別限制，但考慮到下述凝聚物形成步驟S2中的凝聚粒子形成的容易性、作業(yè)效率等，優(yōu)選為自身分散性樹脂的水分散液總量的80～99重量％。
在本步驟中，可與顏料水分散液、自身分散性樹脂的水分散液同時混合蠟的水分散液。蠟的水分散液可通過以下方法調(diào)制使蠟通過表面活性劑乳化的方法；使用合成樹脂被覆了蠟粒子或蠟粒子的表面的膠囊化蠟在水中乳化的方法。顏料水分散液和自身分散性樹脂的水分散液的混合使用和上述一樣混合裝置，例如在室溫下攪拌1～5小時左右。從而調(diào)制出色粉成分混合液。
在凝聚物形成步驟S2中，在攪拌下向色粉成分混合液添加多價金屬鹽，形成含有色粉成分的凝聚物(凝聚粒子)。在本步驟中，作為凝聚劑使用的多價金屬鹽是2價以上的金屬鹽。作為2價以上的金屬沒有特別限定，包括鎂、鈣、鋇等堿土類金屬，鋁等元素周期表第13族元素等，優(yōu)選鎂、鋁等。作為2價以上的金屬鹽的具體示例，例如包括硫酸鎂、硫酸鋁、氯化鋇、氯化鎂、氯化鈣、氯化鋁、氫氧化鋁、氫氧化鎂等。其中，作為顏料使用自身分散性顏料時，顏料及自身分散性樹脂均具有親水性基團或鹽方式的親水性基團，因此優(yōu)選可使顏料和自身分散性樹脂離子結(jié)合的2價以上的金屬鹽。并且，為了在下述清洗步驟S4中通過純水清洗易于去除，優(yōu)選相對于水的溶解度較大的氯化鎂、硫酸鋁等。其中，鎂鹽的離子價數(shù)為2價，比離子價數(shù)為3價的鋁鹽的凝聚速度慢，適于控制凝聚粒子的粒徑。多價金屬鹽可單獨使用1種，也可同時使用2種以上。
進一步在本發(fā)明中，也可與多價金屬鹽同時或取代多價金屬鹽，使用二甲基氨乙基(2，2-二羥甲基)丙酸酯等一般的有機化合物類凝聚劑。凝聚劑的使用量，相對于100重量份色粉成分(顏料和自身分散性樹脂的總量或顏料和自身分散性樹脂及蠟的總量)，優(yōu)選0.5～20重量份、進一步優(yōu)選0.5～18重量份、特別優(yōu)選1.0～18重量份。當(dāng)小于0.5重量份時，凝聚效果變得不充分，當(dāng)超過20重量份時，凝聚粒子會變得過大。
并且在本步驟中，可向色粉成分混合液同時添加多價金屬鹽及自身分散性樹脂的水分散液并進行混合。這種情況下，優(yōu)選從在上述混合液調(diào)制步驟S1中使用的自身分散性樹脂的水分散液中，預(yù)先減去在本步驟中使用的自身分散性樹脂的水分散液中含有的樹脂量。并且在本步驟中，為了防止生成的凝聚粒子再次凝聚，可進行以下動作向色粉成分混合液和多價金屬鹽的混合物添加表面活性劑；向色粉成分混合液和多價金屬鹽的混合物添加氫氧化鈉、氫氧化鉀等一般的堿性劑，將該混合物的pH值調(diào)整到8以上。色粉成分混合液和多價金屬鹽的混合在室溫～自身分散性樹脂的玻璃轉(zhuǎn)化溫度(Tg)附近的溫度下、優(yōu)選在室溫下，利用和上述一樣的通用的混合裝置來進行。此時，優(yōu)選使用可施加機械性剪斷力的混合裝置。這樣一來，可使形成的凝聚粒子的粒徑及形狀進一步平均化。
在粒子形成步驟S3中，通過加熱含有在凝聚物形成步驟S2中獲得的凝聚粒子的水性介質(zhì)，形成色粉粒子。加熱溫度是凝聚粒子中含有最多的自身分散性樹脂的玻璃轉(zhuǎn)化溫度或比其高的溫度。這樣一來，可獲得粒徑為1～20μm范圍內(nèi)的、形狀及粒徑整齊的色粉粒子。
在本步驟中，在加熱含有凝聚粒子的水性介質(zhì)前，為了進一步使色粉粒子的帶電特性、形狀等平均化，也可向該水性介質(zhì)添加自身分散性樹脂的水分散液。在含有在凝聚物形成步驟S2中獲得的凝聚粒子的水性介質(zhì)中，含有表面附著顏料的凝聚粒子、表層存在顏料的凝聚粒子、比表層靠向內(nèi)部存在顏料的凝聚粒子等。在這種狀態(tài)下加熱凝聚粒子形成色粉粒子時，會獲得含有不同帶電特性的色粉粒子的色粉。在顏料是碳黑這樣的導(dǎo)電性物質(zhì)時、及為有色顏料(青色、品紅色、黃色等)時，帶電特性的差有可能進一步變大，要求根據(jù)使用的顏料分別研究顯影劑的設(shè)計。另一方面，色粉的帶電特性主要取決于色粉粒子表面的性狀，因此如果設(shè)計得使顏料不直接露出色粉粒子表面，則可獲得與顏料種類無關(guān)而基本具有相同帶電特性的色粉。因此，通過自身分散性樹脂的水分散液的添加，向表面附著了顏料、或表層存在顏料的凝聚粒子表面進一步形成自身分散性樹脂被覆層，從而可使色粉粒子的帶電特性、形狀等進一步平均化。進一步，通過在色粉粒子的表面設(shè)置樹脂層，具有可防止蠟對載體的消耗的輔助效果。在添加自身分散性樹脂的水分散液時，為了防止凝聚粒子之間再次凝聚，添加表面活性劑，或通過氫氧化鈉等一般的堿性劑將凝聚粒子的水分散液的pH值調(diào)整到8以上。并且，在本步驟中添加自身分散性樹脂的水分散液時，優(yōu)選從在混合液調(diào)制步驟S1中使用的自身分散性樹脂的水分散液中，預(yù)先減去在本步驟中使用的自身分散性樹脂的水分散液中含有的樹脂量。
在清洗步驟S4中，清洗在粒子形成步驟S3中獲得的色粉粒子(凝聚粒子)。色粉粒子的清洗主要用于去除對色粉的帶電性能產(chǎn)生不良影響的雜質(zhì)、未參與凝聚而殘留的多余的凝聚劑(多價金屬鹽)等色粉成分以外的多余成分。這樣一來，可獲得不含有多余成分的色粉。色粉粒子的清洗使用導(dǎo)電率為20μS/cm以下的純水。該純水例如可通過活性碳法、離子交換法、蒸餾法、反浸透法等公知的方法獲得，也可組合多個方法來獲得。
色粉粒子的清洗例如通過以下方法進行從含有在粒子形成步驟S3中獲得的色粉粒子的水性介質(zhì)，通過過濾、離心分離等一般的分離部僅分離色粉粒子，將該色粉粒子用導(dǎo)電率20μS/cm以下的純水清洗。優(yōu)選由導(dǎo)電率20μS/cm以下的純水反復(fù)進行清洗，直至清洗所使用的水的導(dǎo)電率變?yōu)?0μS/cm以下為止。該純水的溫度，為了防止色粉粒子之間再次凝聚，優(yōu)選為自身分散性樹脂的最低的玻璃轉(zhuǎn)化溫度以下。該清洗可通過批量式或連續(xù)式的任意一種方法進行。進一步，在純水清洗途中，可由pH6以下的水進行一次或二次以上的清洗。這樣一來，可充分進行雜質(zhì)去除。
在清洗結(jié)束后，可根據(jù)需要通過真空干燥機等干燥機使清洗的色粉粒子干燥。也可向干燥獲得的色粉粒子例如添加水分散性無機粒子、硅樹脂等表面改性劑、電荷控制劑、脫模劑等適量的添加劑。這樣獲得的本發(fā)明中使用的色粉的體積平均粒徑優(yōu)選為10μm以下，進一步優(yōu)選2～9μm，特別優(yōu)選3～8μm。當(dāng)平均粒徑超過10μm時，在色粉的制造方法上，粒度分布變大，帶電性波動增大，導(dǎo)致圖像紊亂。
(顯影劑) 本發(fā)明的顯影劑是包括由本發(fā)明公開的方法制造的色粉、及載體的雙成分顯影劑。色粉是和上述色粉一樣的色粉。載體包括芯材、和在芯材表面上形成的被覆層。芯材可使用本領(lǐng)域常用的，例如包括如下磁性體鐵、銅、鎳、鈷等磁性金屬，鐵素體、磁鐵礦等磁性金屬氧化物等。載體的芯材是上述磁性體時，可獲得適用于磁刷顯影法中使用的顯影劑的載體。
載體的芯材的體積平均粒徑優(yōu)選為25～150μm，進一步優(yōu)選體積平均粒徑為25～90μm。在本說明書中，載體的芯材的體積平均粒徑是用粒度測量儀(商品名マイクロトラツクMT3000，日機裝(株)制造)測量的值。通過使載體的芯材的體積平均粒徑為25～150μm，可使色粉傳送穩(wěn)定化，并且可形成高精細(xì)的圖像。當(dāng)芯材的體積平均粒徑小于25μm時，載體容易從顯影劑輸送載體脫離，因此容易產(chǎn)生在圖像載體上附著載體的現(xiàn)象、即載體附著。當(dāng)芯材的體積平均粒徑大于150μm時，即使色粉小粒徑化，由于磁刷過于粗糙，從而難以實現(xiàn)提高色粉的畫質(zhì)的效果。
載體的芯材優(yōu)選為鐵素體粒子。通過使載體的芯材為鐵素體粒子，在芯材表面形成被覆層時，也可具有良好的帶電性能及耐久性，并且可實現(xiàn)具有適當(dāng)?shù)娘柡痛呕妮d體。因此易于進行被覆層對芯材的被覆。
被覆層含有導(dǎo)電性粒子。
如上所述，本發(fā)明的色粉包括具有酸價為1～30mgKOH/g的自身分散性聚酯的自身分散性樹脂，因此例如通過混合自身分散性樹脂的水分散液、及含有顏料的其他色粉成分的水分散液并使之凝聚，可生成不含有有機溶劑、單體等多余成分的、粒徑及形狀整齊的粒子。因此具有如下優(yōu)選特性色粉因環(huán)境帶來的帶電性能變化較少，具有良好的顏色重現(xiàn)性，特別是二次顏色重現(xiàn)性，粉體流動性、低溫定影性良好，對記錄介質(zhì)轉(zhuǎn)印率高。
這種色粉與被覆層中含有導(dǎo)電性粒子的載體同時包含在本發(fā)明的顯影劑中，因此如果使用本發(fā)明的顯影劑，則可穩(wěn)定地形成可高精細(xì)地重現(xiàn)圖像、顏色重現(xiàn)性良好、且圖像濃度高、圖像模糊等圖像缺陷少的高畫質(zhì)圖像。并且載體是含有導(dǎo)電性微粒子的被覆層形成在芯材表面的物質(zhì)，當(dāng)顯影劑用于靜電荷圖像的顯影時，即使色粉不含有電荷控制劑，也可提供充分的用于靜電圖像顯影的色粉。因此，無需向色粉添加電荷控制劑，色粉制造變得容易。
在本實施方式中，被覆層由含有硅樹脂和導(dǎo)電性粒子的硅樹脂組成物構(gòu)成。因此，通過載體的被覆層由含有硅樹脂及導(dǎo)電性粒子的硅樹脂組成物構(gòu)成，可同時兼顧載體相對于色粉的脫模性、及載體中被覆層和芯材的密接性，因此可實現(xiàn)可長期穩(wěn)定地使色粉帶電的載體。因此，實現(xiàn)可更穩(wěn)定地形成高畫質(zhì)圖像的顯影劑。
作為硅樹脂沒有特別限定，可使用本領(lǐng)域中常用的硅樹脂，但優(yōu)選交聯(lián)性硅樹脂。交聯(lián)性硅樹脂如下所述，是與硅原子結(jié)合的羥基之間、或羥基和-OX基通過加熱脫水反應(yīng)、常溫硬化反應(yīng)等交聯(lián)并硬化的公知的硅樹脂。
(化學(xué)式1) 加熱脫水反應(yīng)
常溫硬化反應(yīng)
化學(xué)式中，多個R表示相同或不同的1價的有機基團。-OX基表示乙酸基、氨氧基、烷氧基、肟基等。
作為交聯(lián)型硅樹脂可使用加熱硬化型硅樹脂、常溫硬化型硅樹脂中的任意一種。為了使加熱硬化型硅樹脂交聯(lián)，需要將該樹脂加熱到200～250℃左右。使常溫硬化型硅樹脂硬化無需加熱，但為了縮短硬化時間，優(yōu)選以150～280℃加熱。交聯(lián)型硅樹脂中，R所示的1價有機基優(yōu)選甲基。由于R為甲基的交聯(lián)型硅樹脂的交聯(lián)結(jié)構(gòu)細(xì)密，因此利用該交聯(lián)型硅樹脂形成載體芯材的樹脂被覆層時，可獲得防水性、耐濕性良好的載體。但當(dāng)交聯(lián)結(jié)構(gòu)過于細(xì)密時，樹脂被覆層有變脆的傾向，因此交聯(lián)型硅樹脂的分子量的選擇很重量。并且，交聯(lián)型硅樹脂中的硅和碳的重量比(Si/C)優(yōu)選為0.3～2.2。當(dāng)Si/C小于0.3時，樹脂被覆層的硬度下降，載體壽命等會下降。當(dāng)Si/C超過2.2時，載體對色粉的電荷施加性易受到溫度變化的影響，樹脂被覆層會脆化。
在本發(fā)明中，可使用市場有售的交聯(lián)型硅樹脂，例如包括SR2400、SR2410、SR2411、SR25 10、SR2405、840RESIN、804RESIN(均為商品名，東レダウコ一ニング(株)制造)、KR271、KR272、KR274、KR216、KR280、KR282、KR261、KR260、KR255、KR266、KR251、KR155、KR152、KR214、KR220、X-4040-171、KR201、KR5202、KR3093(均為商品名，信越化學(xué)工業(yè)(株)制造)等。交聯(lián)型硅樹脂可單獨使用1種，也可同時使用2種以上。
作為導(dǎo)電性粒子，優(yōu)選使用具有導(dǎo)電性的無機粒子。其中優(yōu)選無機氧化物類的導(dǎo)電性粒子。具體包括導(dǎo)電性碳黑、導(dǎo)電性氧化鈦、摻雜了銻的導(dǎo)電性氧化鈦、導(dǎo)電性氧化錫、氧化錫/氧化銦(ITO)等。其中，為了以較少的量實現(xiàn)充分的導(dǎo)電性，優(yōu)選導(dǎo)電性碳黑。并且，在彩色色粉中，當(dāng)擔(dān)心導(dǎo)電性碳黑從被覆層脫離時，優(yōu)選摻雜了銻的導(dǎo)電性氧化鈦、氧化錫/氧化銦(ITO)等。導(dǎo)電性粒子可單獨使用1種，也可同時使用2種以上。導(dǎo)電性粒子的體積平均粒徑?jīng)]有特別限定，優(yōu)選為0.02～2μm，進一步優(yōu)選0.02～1μm。并且，該體積平均粒徑是用庫爾特計數(shù)器(コ一ルタ一カウンタ一/商品名コ一ルタ一·マルチサイザ一II，ベツクマン·コ一ルタ一公司制造)測量的值。
硅樹脂組成物中的導(dǎo)電性粒子的含量沒有特別限定，優(yōu)選相對于100重量份硅樹脂，為30重量份以下，進一步優(yōu)選為1重量份以上30重量份以下。當(dāng)導(dǎo)電性粒子的含量相對于100重量份硅樹脂超過30重量份時，導(dǎo)電性粒子容易從被覆層脫落，可能會對彩色圖像產(chǎn)生影響。并且被覆層的機械強度及相對于芯材的密接性變得不充分，有被覆層剝離、芯材露出的危險。被覆層剝離、芯材露出時，與原來的載體相比，帶電性能發(fā)生變化，無法使色粉穩(wěn)定帶電。通過使導(dǎo)電性粒子的含量相對于100重量份硅樹脂為30重量份以下，可以防止導(dǎo)電性粒子從被覆層脫落，抑制對彩色圖像的影響。此外可提高被覆層的機械強度及相對于芯材的密接性，因此實現(xiàn)了可長期且穩(wěn)定地使色粉帶電的載體。從而實現(xiàn)了可更穩(wěn)定地形成高畫質(zhì)圖像的顯影劑。
當(dāng)導(dǎo)電性粒子的含量相對于100重量份硅樹脂小于1重量份時，無法實現(xiàn)導(dǎo)電性粒子的添加效果，無法對色粉施加充分的電荷。通過使導(dǎo)電性粒子的含量相對于100重量份硅樹脂為1重量份以上，可以更切實地實現(xiàn)導(dǎo)電性粒子的添加效果，可以對色粉施加充分的電荷。
在本實施方式中，被覆層進一步含有電荷控制劑。具體而言，被覆層由含有硅樹脂和導(dǎo)電性粒子及電荷控制劑的硅樹脂組成物構(gòu)成。被覆層也可不含有的電荷控制劑，但優(yōu)選如本實施方式一樣含有電荷控制劑。被覆層含有電荷控制劑，從而在利用本發(fā)明的顯影劑形成圖像時，即使在圖像形成張數(shù)增加隨之載體表面的色粉更替從而導(dǎo)致載體表面電荷枯竭時，也可從被覆層內(nèi)部的電荷控制劑經(jīng)由導(dǎo)電性粒子向色粉提供電荷。因此可使色粉長期穩(wěn)定地帶電，實現(xiàn)了可較穩(wěn)定地形成高畫質(zhì)的圖像的顯影劑。
作為電荷控制劑，優(yōu)選使用和色粉的帶電極性具有相同極性的物質(zhì)，根據(jù)色粉的帶電極性，使用正電荷控制用電荷控制劑或負(fù)電荷控制用電荷控制劑。作為正電荷控制用電荷控制劑，例如包括堿性染料、季銨鹽、季鏻鹽、氨基比林、嘧啶化合物、多核聚氨基化合物、氨基硅烷、苯胺黑染料及其衍生物、三苯甲烷衍生物、胍鹽、脒鹽等。
作為負(fù)電荷控制用電荷控制劑，包括石油炭黑、鐵黑(スピロンブラツク)等油溶性染料、含金屬偶氮化合物、偶氮絡(luò)合物染料、環(huán)烷酸金屬鹽、水楊酸及其衍生物的金屬絡(luò)合物和金屬鹽、硼化合物、脂肪酸皂、長鏈烷基羧酸鹽、樹脂酸皂等。作為含金屬偶氮化合物、偶氮絡(luò)合物染料、環(huán)烷酸金屬鹽、水楊酸及其衍生物的金屬絡(luò)合物和金屬鹽中的金屬，包括鉻、鋅、鋯等。上述負(fù)電荷控制用電荷控制劑中，硼化合物不含有重金屬，因此優(yōu)選使用。
電荷控制劑可單獨使用1種，也可同時使用2種以上。電荷控制劑的使用量沒有特別限定，可從較大范圍適當(dāng)選擇，但優(yōu)選相對于100重量份硅樹脂，為20重量份以下。當(dāng)電荷控制劑的使用量相對于100重量份硅樹脂超過20重量份時，涂膜即被覆層的機械強度變?nèi)?，此外被覆層相對于芯材的密接性變得不充分，可能會?dǎo)致被覆層剝離、芯材露出。而當(dāng)被覆層剝離、芯材露出時，色粉容易耗盡，來自芯材的電荷供給變得過剩，成為帶電不穩(wěn)定的主要原因。通過使電荷控制劑含量相對于100重量份硅樹脂為20重量份以下，在圖像形成張數(shù)增加隨之載體表面的色粉更替從而導(dǎo)致載體表面電荷枯竭時，可從被覆層內(nèi)部的電荷控制劑經(jīng)由導(dǎo)電性粒子向色粉切實提供電荷。因此可使色粉長期穩(wěn)定地帶電，實現(xiàn)了可更穩(wěn)定地形成高畫質(zhì)的圖像的顯影劑。
電荷控制劑的使用量的下限沒有特別限定，優(yōu)選相對于100重量份硅樹脂，為1重量份以上。即，電荷控制劑的使用量進一步優(yōu)選相對于100重量份硅樹脂為1重量份以上20重量份以下。電荷控制劑的使用量相對于100重量份硅樹脂小于1重量份時，得不到電荷控制劑的添加效果，無法對色粉施加充分的電荷。通過使電荷控制劑的使用量相對于100重量份硅樹脂為1重量份以上，可以切實地實現(xiàn)電荷控制劑的添加效果，可以對色粉施加充分的電荷。
硅樹脂組成物，為了進一步易于進行色粉帶電量的調(diào)整，也可含有有機硅烷偶合劑。其中，優(yōu)選具有電子提供性官能團的有機硅烷偶合劑，進一步優(yōu)選含有氨基的有機硅烷偶合劑。含有氨基的有機硅烷偶合劑可使用公知的，例如通式 (Y)nSi(R)m…(1) (該式中，m個R表示相同或不同的烷基、烷氧基或氯原子。n個Y表示相同或不同的含有氨基的烴基(hydrocarbon group)。m及n分別表示1～3的整數(shù)。且m+n＝4。) 在上述通式(1)中， R所示的烷基，例如包括甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、異丁基、叔丁基等碳數(shù)為1～4的直鏈或分支鏈狀的烷基。其中優(yōu)選甲基、乙基等。作為烷氧基例如包括甲氧基、乙氧基、丙氧基、異丙氧基、丁氧基、異丁氧基、叔丁氧基等碳數(shù)1～4的直鏈或分支鏈狀的烷氧基，其中優(yōu)選甲氧基、乙氧基等。Y所示的含有氨基的烴基例如包括-(CH2)a-X(式中，X表示氨基、氨基羰氨基、氨基烷氨基、苯氨基或二烷氨基。a表示1～4的整數(shù))、-Ph-X(式中，X和上述一樣。-Ph-表示亞苯基)等。作為含氨基有機硅烷偶合劑的具體示例，例如包括以下物質(zhì) H2N(H2C)3Si(OCH3)3 H2N(H2C)3Si(OC2H5)3 H2N(H2C)3Si(CH3)(OCH3)3 H2N(H2C)3HN(H2C)3Si(CH3)(OCH3)3 H2NOCHN(H2C)3Si(OC2H5)3 H2N(H2C)2HN(H2C)2Si(OCH3)3 H2N-Ph-Si(OCH3)3(式中，-Ph-表示對亞苯基) Ph-HN(H2C)3Si(OCH3)3 (式中，Ph-表示苯基) (H9C4)2N(H2C)3Si(OCH3)3。
含氨基的有機硅烷偶合劑可單獨使用1種，也可同時使用2種以上。含氨基的有機硅烷偶合劑的使用量在可向色粉施加充分電荷、且不會使樹脂被覆層的機械強度等明顯下降的范圍內(nèi)可適當(dāng)選擇，但優(yōu)選相對于100重量份硅樹脂為20重量份以下，進一步優(yōu)選為0.01重量份以上20重量份以下，特別優(yōu)選0.01重量份以上10重量份以下。
硅樹脂組成物，在不破壞由硅樹脂(特別是交聯(lián)型硅樹脂)形成的樹脂被覆層的良好特性的范圍內(nèi)，可同時含有硅樹脂及其他樹脂。作為其他樹脂例如包括環(huán)氧樹脂、氨脂樹脂、苯酚樹脂、丙烯酸樹脂、苯乙烯樹脂、聚酰胺、聚酯、聚甲醛樹脂、聚碳酸酯、氯乙烯樹脂、乙酸乙烯樹脂、纖維素樹脂、聚烯烴、它們的共聚物樹脂、調(diào)合樹脂等。并且，硅樹脂組成物為了進一步提高由硅樹脂(特別是交聯(lián)型硅樹脂)形成的樹脂被覆層的耐濕性、脫模性等，可含有二官能性硅油。
硅樹脂組成物通過混合預(yù)定量的硅樹脂及導(dǎo)電性粒子，并根據(jù)需要混合從含氨基有機硅烷偶合劑、硅樹脂以外的樹脂、二官能硅油等添加劑中選擇的一種或二種以上來制造。作為硅樹脂組成物的方式之一，包括將上述成分溶解到有機溶劑中的溶液的方式。作為有機溶劑只要是可溶解硅樹脂的即可，沒有特別限定，例如包括甲苯、二甲苯等芳香族烴類，丙酮、丁酮等酮類，四氫呋喃、二噁烷等醚類，高級醇類，它們二種以上的混合溶劑等。如果使用該溶液方式的硅樹脂組成物(以下稱為“涂層樹脂液”)，則易于在載體的芯材表面上形成樹脂被覆層。例如，在載體的芯材表面涂敷涂層樹脂液形成涂敷層，通過加熱從涂敷層揮發(fā)去除有機溶劑，進一步在干燥時或干燥后使涂敷層加熱硬化或僅硬化，形成樹脂被覆層，制造出載體。
作為涂層樹脂液涂敷到載體芯材表面的涂敷方法，例如包括將載體芯材浸漬到涂層樹脂液的浸漬法；向載體芯材噴灑涂層樹脂液的噴霧法；向通過流動氣流而處于浮游狀態(tài)的載體芯材噴灑涂層樹脂液的流動層法等。其中，由于易于進行膜形成，而優(yōu)選浸漬法。涂敷層的干燥也可使用干燥促進劑。作為干燥促進劑可使用公知的，例如包括萘酸、辛酸等的鉛、鐵、鈷、錳，鋅鹽等的金屬皂、乙醇胺等的有機胺類等。干燥促進劑可單獨使用1種，也可同時使用2種以上。涂敷層的硬化可根據(jù)硅樹脂的種類在選擇加熱溫度的同時來進行，例如優(yōu)選加熱到150～280℃左右來進行。當(dāng)然，當(dāng)硅樹脂為常溫硬化型硅樹脂時，無需進行加熱，但為了提高形成的樹脂被覆層的機械強度、縮短硬化時間，也可加熱到150～280℃左右。此外，涂層樹脂液的整體固體成分濃度沒有特別限定，考慮到對載體芯材的涂敷作業(yè)性等，硬化后的樹脂被覆層的膜厚通常為5μm以下，優(yōu)選調(diào)整為0.1～3μm左右。
這樣獲得的載體電阻高且是球形，因此優(yōu)選使用，但即使為導(dǎo)電性或非球形，也可不會失去本發(fā)明的效果。
本發(fā)明的顯影劑可通過混合本發(fā)明中使用的色粉和上載載體來制造。色粉和載體的混合比例沒有特別限定，考慮到用于高速圖像形成裝置(A4大小的圖像中40張/分以上)，優(yōu)選如下混合在載體的體積平均粒徑/色粉的體積平均粒徑為5以上的狀態(tài)下，色粉的總投影面積(所有色粉粒子的投影面積總和)相對于載體的總表面積(所有載體粒子的表面積總和)的比例(色粉的總投影面積/載體的總表面積×100)為30～70％。這樣一來，色粉的帶電性在充分良好的狀態(tài)下保持穩(wěn)定，即使在高速圖像形成裝置中，也可用作可穩(wěn)定長期地形成高畫質(zhì)圖像的優(yōu)選顯影劑。
例如，色粉的體積平均粒徑為6.5μm、載體的體積平均粒徑為90μm、色粉的總投影面積相對于載體的總表面積的比例為30～70％時，在顯影劑中相對于100重量份載體，含有2.2～5.3重量份左右的色粉。用這種顯影劑進行高速顯影時，色粉消耗量、及根據(jù)色粉的消耗提供到顯影裝置的顯影槽的色粉供給量分別變得最大，即使這樣也不會破壞供需平衡。并且，當(dāng)顯影劑中的載體的量與2.2～5.3重量份左右相比較多時，帶電量有變低的傾向，不僅無法獲得所需的顯影特性，而且色粉消耗量大于色粉供給量，無法向色粉施加充分的電荷，導(dǎo)致畫質(zhì)劣化。進一步，當(dāng)較少時帶電量有變高的傾向，色粉難以通過電場從載體分離，結(jié)果導(dǎo)致畫質(zhì)劣化。
并且，色粉的投影面積通過以下方法計算。設(shè)色粉比重為1.0，根據(jù)庫爾特計數(shù)器(商品名コ一ルタ一·マルチサイザ一II，ベツクマン·コ一ルタ一公司制造)獲得的體積平均粒徑來計算。計算出與混合的色粉重量對應(yīng)的色粉個數(shù)，用色粉個數(shù)×色粉面積(假設(shè)為圓來計算)計算色粉總面積。同樣，根據(jù)以通過マイクロトラツク(MicroTrack/商品名マイクロトラツクMT3000，日機裝(株)制造)獲得的粒徑為基礎(chǔ)混合的載體重量，計算出總面積。此時的載體比重為4.7。通過以上獲得的色粉總面積/載體總面積×100計算出混合比。
并且，本發(fā)明的顯影劑優(yōu)選載體的體積平均粒徑和色粉的體積平均粒徑的比(載體的體積平均粒徑/色粉的體積平均粒徑)為5以上，且色粉的重量相對于顯影劑總重量的比率所表示的色粉的混合率為4～13％。載體的體積平均粒徑和色粉的體積平均粒徑的比(載體的體積平均粒徑/色粉的體積平均粒徑)小于5時，色粉的帶電難以維持良好的狀態(tài)。色粉的混合率小于4％時，存在色粉的帶電量過高的傾向。色粉的混合率超過13％時，可能無法充分進行色粉和載體的混合，產(chǎn)生色粉的帶電不均。
使載體的體積平均粒徑和色粉的體積平均粒徑的比(載體的體積平均粒徑/色粉的體積平均粒徑)為5以上、且色粉的重量相對于顯影劑總重量的比率所表示的色粉的混合率為4～13％，從而對色粉的電荷施加性變得穩(wěn)定，色粉的帶電性進一步穩(wěn)定，并且將本發(fā)明的顯影劑適用于高速形成圖像的圖像形成裝置、例如電子照相方式的圖像形成裝置時，可使色粉消耗量為最低限度，同時可高精細(xì)地穩(wěn)定地形成高濃度的高畫質(zhì)圖像。
載體的體積平均粒徑和色粉的體積平均粒徑的比(載體的體積平均粒徑/色粉的體積平均粒徑)優(yōu)選為5以上30以下。當(dāng)載體的體積平均粒徑和色粉的體積平均粒徑的比(載體的體積平均粒徑/色粉的體積平均粒徑)超過30時，顯影劑的體積變得非常大，因此需要增大顯影槽的設(shè)計，效率低。色粉的混合率，從使色粉的帶電量合適的觀點出發(fā)，進一步優(yōu)選為4.0～13.0％，即4.0％以上13.0％以下。
本發(fā)明的顯影劑優(yōu)選用作靜電圖像顯影劑，使圖像載體上作為潛影形成的靜電圖像顯影，具體而言，在電子照相方式的圖像形成中使形成的靜電圖像顯影。本發(fā)明的顯影劑作為靜電圖像顯影劑使用時，本發(fā)明的顯影劑中含有的色粉，作為使靜電圖像顯影的靜電圖像顯影用色粉使用。本發(fā)明的顯影劑不限于靜電圖像，也可用于其他潛影的顯影，例如可用于磁潛影的顯影。
(顯影裝置、圖像形成裝置、圖像形成方法) 圖2是表示具有本發(fā)明的一個實施方式的顯影裝置14的圖像形成裝置1的結(jié)構(gòu)的透視側(cè)面圖，圖3是表示本發(fā)明的一個實施方式的顯影裝置14的結(jié)構(gòu)的剖視圖。本實施方式的圖像形成裝置1是電子照相方式的圖像形成裝置。圖像形成裝置1是同時具有復(fù)印功能、打印功能及傳真功能的復(fù)合機根據(jù)傳送的圖像信息在記錄介質(zhì)上形成彩色或黑白的圖像。即，在圖像形成裝置1中，具有復(fù)印模式、打印模式及傳真模式三種打印模式，根據(jù)來自未圖示的操作部的操作輸入、來自使用個人計算機、移動終端裝置、信息記錄存儲介質(zhì)、存儲裝置的外部設(shè)備的打印任務(wù)的接收等，通過未圖示的控制部選擇打印模式。圖像形成裝置1包括色粉圖像形成部2、轉(zhuǎn)印部3、定影部4、記錄介質(zhì)提供部5、和排出部6。
本實施方式的圖像形成裝置1，可形成顏色彼此不同的多個色粉圖像重疊而成的多色圖像。具體而言，本實施方式的圖像形成裝置1，作為多色圖像，可形成將從黑色(b)、青色(c)、品紅色(m)以及黃色(y)4色中選擇的2色以上的色粉圖像重疊而成的多色圖像。構(gòu)成色粉圖像形成部2的各部件及轉(zhuǎn)印部3中包含的部分部件，與彩色圖像信息中含有的黑色(b)、青色(c)、品紅色(m)以及黃色(y)的各色圖像信息對應(yīng)，因此分別設(shè)置四個。其中，與各色相對應(yīng)地分別設(shè)置4個各部件，將表示各色的字母標(biāo)在參照標(biāo)號的末尾加以區(qū)別，在統(tǒng)稱時僅以參照標(biāo)號表示。
色粉圖像形成部2包括作為圖像載體的感光鼓11、帶電部12、曝光單元13、顯影部14、清潔單元15。帶電部12及曝光單元13作為潛影形成部發(fā)揮作用。在感光鼓11周圍依次配置帶電部12、顯影部14及清潔單元15。帶電部12配置在顯影部14及清潔單元14的鉛垂方向下方。
感光鼓11被支撐為可由未圖示的驅(qū)動機構(gòu)驅(qū)動而繞軸線旋轉(zhuǎn)，雖未圖示，但包括導(dǎo)電性基體、和形成在導(dǎo)電性基體的表面上的感光層。導(dǎo)電性基體可以采用各種形狀，例如包括圓筒狀、圓柱狀以及薄膜片狀等。其中優(yōu)選圓筒狀。導(dǎo)電性基體由導(dǎo)電性材料形成。作為導(dǎo)電性材料，可以使用在該領(lǐng)域常用的材料，例如包括鋁、銅、黃銅、鋅、鎳、不銹鋼、鉻、鉬、釩、銦、鈦、金、鉑等金屬；這些金屬的2種以上的合金；在合成樹脂薄膜、金屬薄膜、紙等薄膜狀基體上形成有由鋁、鋁合金、氧化錫、金、氧化銦等1種或2種以上合金構(gòu)成的導(dǎo)電層的導(dǎo)電性薄膜；以及含有導(dǎo)電性粒子及/或?qū)щ娦跃酆衔锏臉渲M成物等。此外，作為用于導(dǎo)電性薄膜的薄膜狀基體，優(yōu)選合成樹脂薄膜，特別優(yōu)選聚酯薄膜。此外，作為導(dǎo)電性薄膜上的導(dǎo)電層的形成方法，優(yōu)選蒸鍍、涂敷等。
感光層，例如通過將含有電荷產(chǎn)生物質(zhì)的電荷產(chǎn)生層、和含有電荷輸送物質(zhì)的電荷輸送層層疊而形成。此時，優(yōu)選在導(dǎo)電性基體和電荷產(chǎn)生層之間或電荷輸送層之間設(shè)置底涂層。通過設(shè)置底涂層，可以得到如下優(yōu)點覆蓋存在于導(dǎo)電性基體的表面上的缺陷及凹凸而使感光層表面平滑、在反復(fù)使用時防止感光層帶電性的劣化、以及在低溫及/或低濕環(huán)境下使感光層的帶電特性提高。并且，也可是在最上層設(shè)置感光體表面保護層的耐久性強的三層結(jié)構(gòu)的層疊感光體。在本實施方式中，電荷產(chǎn)生層及電荷輸送層依次層疊在導(dǎo)電性基體上。
電荷產(chǎn)生層，以通過光照而產(chǎn)生電荷的電荷產(chǎn)生物質(zhì)為主要成分，根據(jù)需要含有公知的粘合樹脂、增塑劑以及敏化劑等。作為電荷產(chǎn)生物質(zhì)，可以使用在該領(lǐng)域常用的材料，例如包括二萘嵌苯酰亞胺、二萘嵌苯酸酐等二萘嵌苯類顏料；喹吖酮、蒽醌等多環(huán)醌類顏料；金屬及非金屬酞菁、鹵化非金屬酞菁等酞菁類顏料；以及方酸(squarylium)染料、アズレニウム(azlenium)染料、噻喃(thiapyrylium)染料、具有咔唑骨架、苯乙烯基茋(Styryl stilbene)骨架、三苯胺骨架、二苯并噻吩骨架、噁二唑骨架、芴酮骨架、雙均二苯代乙烯(Bisstilbene)骨架、二苯乙烯基噁二唑(Distyryl oxadiazole)骨架或二苯乙烯基咔唑(Distyryl carbazole)骨架的偶氮顏料等。其中，非金屬酞菁顏料、酞菁氧鈦(Oxotitanylphthalocyanine)顏料、具有芴環(huán)及/或芴酮環(huán)的雙偶氮顏料、包含芳香胺的雙偶氮顏料、以及三偶氮顏料等具有高的電荷產(chǎn)生能力，適合于得到高靈敏度的感光層。電荷產(chǎn)生物質(zhì)可以單獨使用1種，也可以同時使用2種以上。電荷產(chǎn)生物質(zhì)的含量并無特別限制，但相對于電荷產(chǎn)生層中的粘合樹脂100重量份，優(yōu)選5～500重量份，更優(yōu)選10～200重量份。
作為電荷產(chǎn)生層用的粘合樹脂，也可以使用在該領(lǐng)域常用的材料，例如包括三聚氰胺樹脂、環(huán)氧樹脂、硅樹脂、聚氨酯、丙烯酸樹脂、氯乙烯-醋酸乙烯共聚樹脂、聚碳酸酯、苯氧樹脂、聚乙烯醇縮丁醛、聚芳酯、聚酰胺以及聚酯等。粘合樹脂可以單獨使用1種，也可以根據(jù)需要同時使用2種以上。
電荷產(chǎn)生層如下形成將適量的電荷產(chǎn)生物質(zhì)及粘合樹脂、以及根據(jù)需要將適量的增塑劑、敏化劑等，在能夠溶解或分散這些成分的適當(dāng)?shù)挠袡C溶劑中溶解或分散，從而調(diào)制電荷產(chǎn)生層涂液，將該電荷產(chǎn)生層涂液在導(dǎo)電性基體表面上涂敷并干燥。這樣得到的電荷產(chǎn)生層的膜厚并無特別限制，但優(yōu)選0.05～5μm，更優(yōu)選0.1～2.5μm。
層疊在電荷產(chǎn)生層上的電荷輸送層，以電荷輸送物質(zhì)及電荷輸送層用的粘合樹脂為必要成分，并根據(jù)需要含有公知的抗氧化劑、增塑劑、敏化劑以及潤滑劑等，上述電荷輸送物質(zhì)具有接收并輸送從電荷產(chǎn)生物質(zhì)中產(chǎn)生的電荷的能力。作為電荷輸送物質(zhì)可以使用在該領(lǐng)域常用的材料，例如包括聚-N-乙烯基咔唑及其衍生物、聚-γ-咔唑基乙基谷氨酸酯及其衍生物、芘-甲醛縮合物及其衍生物、聚乙烯基芘(Polyvinyl pyrene)、聚乙烯基菲(Polyvinyl phenanthrene)、噁唑衍生物、噁二唑衍生物、咪唑衍生物、9-(對-二乙基氨基苯乙烯基)蒽、1，1-雙(4-二芐氨基苯基)丙烷、苯乙烯基蒽、苯乙烯基吡唑啉、吡唑啉衍生物、苯腙類、腙衍生物、三苯胺類化合物、四苯二胺類化合物、三苯甲烷類化合物、均二苯代乙烯類化合物、以及具有3-甲基-2-苯并噻唑啉環(huán)的吖嗪化合物等給電子物質(zhì)；芴酮衍生物、二苯并噻吩衍生物、茚并噻吩衍生物、菲醌衍生物、茚并吡啶衍生物、噻噸酮衍生物、苯并[c]噌啉衍生物、葉枯凈衍生物、四氰乙烯、四氰基醌二甲烷、四溴代對苯醌(promanyl)、四氯化苯醌(chloranyl)、苯醌等受電子物質(zhì)。電荷輸送物質(zhì)可以單獨使用1種，也可以同時使用2種以上。電荷輸送物質(zhì)的含量并無特別限制，但對于電荷輸送物質(zhì)中的粘合樹脂100重量份，優(yōu)選10～300重量份，更優(yōu)選30～150重量份。
作為電荷輸送層用的粘合樹脂，可以使用在該領(lǐng)域常用且能夠?qū)㈦姾奢斔臀镔|(zhì)均勻分散的材料，例如包括聚碳酸酯、聚芳酯、聚乙烯醇縮丁醛、聚酰胺、聚酯、聚酮、環(huán)氧樹脂、聚氨酯、聚乙烯酮、聚苯乙烯、聚丙烯酰胺、苯酚樹脂、苯氧樹脂、聚砜樹脂以及它們的共聚樹脂等。其中，考慮成膜性能、所得到的電荷輸送層的耐磨損性能以及電特性等，優(yōu)選將含有雙酚Z作為單體成分的聚碳酸酯(以后稱為“雙酚Z型聚碳酸酯”)；和雙酚Z型聚碳酸酯與其他聚碳酸酯的混合物等。粘合樹脂可以單獨使用1種，也可以同時使用2種以上。
優(yōu)選在電荷輸送層中含有電荷輸送物質(zhì)及電荷輸送層用的粘合樹脂和抗氧化劑。作為抗氧化劑也可以使用在該領(lǐng)域常用的材料，例如包括維他命E、氫醌、受阻胺、受阻酚、對本二胺、芳基烷及它們的衍生物、有機硫磺化合物以及有機磷化合物等?？寡趸瘎┛梢詥为毷褂?種，也可以同時使用2種以上?？寡趸瘎┑暮坎o特別限制，但應(yīng)該是構(gòu)成電荷輸送層的成分的總量的0.01～10重量％，優(yōu)選0.05～5重量％。
電荷輸送層如下形成根據(jù)電荷輸送物質(zhì)及粘合樹脂和需要，將各自適量的增塑劑、敏化劑等在能夠溶解或分散這些成分的適當(dāng)?shù)挠袡C溶劑中溶解或分散，從而調(diào)制電荷輸送層用涂液，將該電荷輸送層用涂液在電荷產(chǎn)生層表面上涂敷并干燥。這樣得到的電荷輸送層的膜厚并無特別限制，但優(yōu)選10～50μm，更優(yōu)選15～40μm。另外，也可以形成電荷產(chǎn)生物質(zhì)和電荷輸送物質(zhì)存在于1個層上的感光層。此時，電荷產(chǎn)生物質(zhì)及電荷輸送物質(zhì)的種類、含量、粘合樹脂的種類以及其他添加劑等，可以與分別形成電荷產(chǎn)生層及電荷輸送層時相同。
在本實施方式中，如上所述，使用形成有有機感光層的感光鼓，但也可以使用形成有無機感光層的感光鼓來代替，上述有機感光層使用電荷產(chǎn)生物質(zhì)及電荷輸送物質(zhì)，上述無機感光層使用硅酮等。并且在本實施方式中，電荷產(chǎn)生層及電荷輸送層依次層疊在導(dǎo)電性基體上，單也可按照電荷輸送層及電荷產(chǎn)生層的順序?qū)盈B在導(dǎo)電性基體上。
帶電部12被配置為，面向感光鼓11，沿感光鼓11的長度方向距感光鼓11表面具有間隙地離開，該帶電部12使感光鼓11表面以預(yù)定極性及電位帶電。帶電部12可使用帶電刷型帶電器、充電型帶電器、鋸齒型帶電器、離子發(fā)生裝置等。在本實施方式中，帶電部12設(shè)置為離開感光鼓11表面，但不限于此。例如帶電部12可使用帶電輥，并以使帶電輥和感光鼓壓接的方式配置帶電輥，也可使用帶電刷、磁刷等接觸帶電方式的帶電器。
曝光單元13配置為從曝光單元13射出的各色信息的光，通過帶電部12和顯影部14之間，并照射到感光鼓11的表面。曝光單元13，在該單元內(nèi)使圖像信息分支為黑色(b)、青色(c)、品紅色(m)、黃色(y)的各色信息的光，利用各色信息的光使通過帶電部12帶電為相同電位的感光鼓11表面曝光，在其表面上形成靜電潛影。曝光單元13例如可使用具有激光照射部及多個反射鏡的激光掃描單元。也可使用將LED陣列、液晶擋板和光源適當(dāng)組合的單元。
顯影部14如圖3所示，包括顯影劑限制刮刀19、顯影槽20、色粉料斗21、顯影輥22、供給輥23、攪拌輥24。顯影槽20是容器狀部件，配置為面對感光鼓11表面。顯影槽20在其內(nèi)部空間收容本發(fā)明的顯影劑，且收容顯影輥22、供給輥23及攪拌輥24并可自由旋轉(zhuǎn)地支撐。在面對顯影槽20的感光鼓11的側(cè)面形成開口部，在經(jīng)由該開口部和感光鼓11相對的位置上，可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置顯影輥22。
顯影輥22是承載并輸送顯影劑的顯影劑輸送載體。顯影輥22是所謂磁輥，內(nèi)包有固定磁體。通過該固定磁體的磁力將顯影劑中的載體磁吸附在顯影輥22上，從而在顯影輥22上承載顯影劑。顯影輥22是輥狀部件，在和感光鼓11的壓接部或最接近的部分向感光鼓11表面的靜電潛影提供色粉。在進行色粉提供時，向顯影輥22表面上施加和色粉帶電電位相反極性的電位，作為顯影偏壓。這樣一來，顯影輥22表面的色粉順利地提供到靜電潛影。進一步，通過變更顯影偏壓值，可控制提供到靜電潛影的色粉量(色粉附著量)。在顯影輥22表面上承載的顯影劑的量，由顯影劑限制刮刀19進行限制。顯影裝置14向感光鼓11表面上形成的靜電潛影通過顯影輥22提供色粉，形成作為可視圖像的色粉圖像。
供給輥23是輥狀部件，面對顯影輥22可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置，向顯影輥22周邊提供色粉。攪拌輥24是輥狀部件，面對供給輥23可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置，攪拌從色粉料斗21新提供到顯影槽20內(nèi)的色粉、及顯影槽20內(nèi)存儲的色粉，并傳送到供給輥23周邊。供給輥23作為向顯影輥22提供色粉的供給部發(fā)揮作用，攪拌輥24是攪拌顯影槽20內(nèi)的色粉并傳送到作為供給部的供給輥23的攪拌傳送部。供給部及攪拌傳送部在本實施方式中是輥狀部件，但不限于此，例如也可是螺桿狀部件。
色粉料斗21設(shè)置為，其垂直方向下部形成的色粉補給口51、及顯影槽20的垂直方向上部形成的色粉接收口52連通，根據(jù)顯影槽20的色粉消耗狀況補給色粉。并且也可是不使用色粉料斗21、而從各色色粉盒直接補給色粉的結(jié)構(gòu)。
返回到圖2，清潔單元15在將色粉圖像轉(zhuǎn)印到記錄介質(zhì)后，去除感光鼓11表面殘留的色粉，清潔感光鼓11的表面。清潔單元15例如使用清潔刮刀等板狀部件。在本實施方式的圖像形成裝置1中，作為感光鼓11，使用有機感光鼓，有機感光鼓的表面以樹脂成分為主體，因此因帶電裝置的電暈放電而產(chǎn)生的臭氧的化學(xué)作用，容易促使表面劣化。但劣化的表面部分受到清潔單元15的摩擦作用而磨損，逐漸地、切實地被去除。因此，臭氧等導(dǎo)致的表面劣化的問題實際上被解決，可長期地穩(wěn)定保持帶電動作的帶電電位。在本實施方式中，設(shè)置清潔單元15，但不限于此，也可不設(shè)置清潔單元15。
根據(jù)色粉圖像形成部2，在通過帶電部12而處于平均帶電狀態(tài)的感光鼓11的表面上，從曝光單元13照射和圖像信息對應(yīng)的信號光，形成靜電潛影，并從顯影部14向其提供色粉而形成色粉圖像，在將該色粉圖像轉(zhuǎn)印到中間轉(zhuǎn)印帶25后，用清潔單元15去除感光鼓11表面殘留的色粉。反復(fù)進行該一系列的色粉圖像形成動作。
轉(zhuǎn)印部3配置在感光鼓11的垂直方向上方，包括作為中間轉(zhuǎn)印體的中間轉(zhuǎn)印帶25、驅(qū)動輥26、從動輥27、中間轉(zhuǎn)印輥28(b，c，m，y)、轉(zhuǎn)印帶清潔單元29、和轉(zhuǎn)印輥30。
中間轉(zhuǎn)印帶25是由驅(qū)動輥26和從動輥27架設(shè)、并形成為環(huán)狀的移動路徑的環(huán)形帶狀部件，向箭頭B的方向旋轉(zhuǎn)。中間轉(zhuǎn)印帶25與感光鼓11接觸的同時通過感光鼓11時，從經(jīng)由中間轉(zhuǎn)印帶25與感光鼓11相對配置的中間轉(zhuǎn)印輥28，施加與感光鼓11表面的色粉的帶電極性相反極性的轉(zhuǎn)印偏壓，感光鼓11表面上形成的色粉圖像轉(zhuǎn)印到中間轉(zhuǎn)印帶25上。多色圖像的情況下，將各感光鼓11上形成的各色色粉圖像依次重疊轉(zhuǎn)印到中間轉(zhuǎn)印帶25上，從而形成多色圖像。
驅(qū)動輥26被設(shè)置為可由未圖示的驅(qū)動機構(gòu)驅(qū)動而繞其軸線旋轉(zhuǎn)，通過該旋轉(zhuǎn)驅(qū)動，使中間轉(zhuǎn)印帶25向箭頭B方向旋轉(zhuǎn)。從動輥27被設(shè)置為可隨著驅(qū)動輥26的旋轉(zhuǎn)而從動旋轉(zhuǎn)，將一定的張力施加到中間轉(zhuǎn)印帶25上，以使中間轉(zhuǎn)印帶25不松馳。中間轉(zhuǎn)印輥28被設(shè)置為經(jīng)由中間轉(zhuǎn)印帶25與感光鼓11壓接、且可由未圖示的驅(qū)動機構(gòu)驅(qū)動而繞軸線旋轉(zhuǎn)驅(qū)動。中間轉(zhuǎn)印輥28，與如上所述施加轉(zhuǎn)印偏壓的未圖示的電源連接，具有使感光鼓11表面的色粉圖像轉(zhuǎn)印到中間轉(zhuǎn)印帶25的功能。
轉(zhuǎn)印帶清潔單元29隔著中間轉(zhuǎn)印帶25與從動輥27相對，并與中間轉(zhuǎn)印帶25的外周面接觸。通過與感光鼓11的接觸，附著到中間轉(zhuǎn)印帶25的色粉成為污染記錄介質(zhì)反面的原因，因此轉(zhuǎn)印帶清潔單元29去除并回收中間轉(zhuǎn)印帶25表面的色粉。
轉(zhuǎn)印輥30被設(shè)置為經(jīng)由中間轉(zhuǎn)印帶25與驅(qū)動輥26壓接，并可由未圖示的驅(qū)動機構(gòu)驅(qū)動而繞軸線旋轉(zhuǎn)。在轉(zhuǎn)印輥30和驅(qū)動輥26的壓接部(轉(zhuǎn)印夾持部)中，由中間轉(zhuǎn)印帶25承載并傳送的色粉圖像轉(zhuǎn)印到從下述記錄介質(zhì)供給部5傳送的記錄介質(zhì)上。中間轉(zhuǎn)印帶25上形成多色圖像時，形成的多色圖像通過轉(zhuǎn)印輥30統(tǒng)一轉(zhuǎn)印到記錄介質(zhì)。這樣一來，轉(zhuǎn)印了色粉圖像的記錄介質(zhì)被傳送到定影部4。
根據(jù)轉(zhuǎn)印部3，在感光鼓11和中間轉(zhuǎn)印輥28的壓接部中，從感光鼓11向中間轉(zhuǎn)印帶25轉(zhuǎn)印色粉圖像，該轉(zhuǎn)印的色粉圖像通過中間轉(zhuǎn)印帶25向箭頭B方向的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動，而被傳送到轉(zhuǎn)印夾持部，并在此轉(zhuǎn)印到記錄介質(zhì)上。
定影部4設(shè)置得比轉(zhuǎn)印部3靠近記錄介質(zhì)的傳送方向下游側(cè)，包括定影輥31和加壓輥32。定影輥31可由未圖示的驅(qū)動機構(gòu)驅(qū)動而旋轉(zhuǎn)，對構(gòu)成由記錄介質(zhì)承載的未定影色粉圖像的色粉進行加熱并使之熔融，定影到記錄介質(zhì)上。定影輥31的內(nèi)部設(shè)有未圖示的加熱部。加熱部加熱定影輥31，使定影輥31表面為預(yù)定溫度(加熱溫度)。加熱部例如可使用加熱器、鹵素?zé)舻?。加熱部由下述定影條件控制單元控制。定影輥31表面附近設(shè)有溫度檢測傳感器，檢測定影輥31的表面溫度。溫度檢測傳感器的檢測結(jié)果寫入到下述控制單元的存儲部。
加壓輥32設(shè)置得與定影輥31壓接，并被支撐為可隨著加壓輥32的旋轉(zhuǎn)而從動旋轉(zhuǎn)。加壓輥32，在通過定影輥31將色粉熔融定影到記錄介質(zhì)時，通過擠壓色粉和記錄介質(zhì)，輔助色粉圖像在記錄介質(zhì)上的定影。定影輥31和加壓輥32的壓接部是定影夾持部。根據(jù)定影部4，在轉(zhuǎn)印部3中轉(zhuǎn)印了色粉圖像的記錄介質(zhì)通過定影輥31和加壓輥32被夾持，在通過定影夾持部時，色粉圖像在加熱下被記錄介質(zhì)擠壓，從而使色粉圖像定影到記錄介質(zhì)，形成圖像。
記錄介質(zhì)供給部5包括自動送紙盤35、拾取輥36、傳送輥37、定位輥38、和手動送紙盤39。自動送紙盤35設(shè)置在圖像形成裝置1的垂直方向下部，是存儲記錄介質(zhì)的容器狀部件。記錄介質(zhì)包括普通紙、彩色復(fù)印紙、高架投影儀用紙、名信片等。拾取輥36將自動送紙盤35中存儲的記錄介質(zhì)一張張取出，并傳送到紙張傳送路徑S1。
傳送輥37是彼此壓接設(shè)置的一對輥部件，將記錄介質(zhì)向定位輥38傳送。定位輥38是彼此壓接設(shè)置的一對輥部件，將從傳送輥37傳送的記錄介質(zhì)，與中間轉(zhuǎn)印帶25承載的色粉圖像傳送到轉(zhuǎn)印夾持部同步，傳送到轉(zhuǎn)印夾持部。
手動送紙盤39是通過手動動作將記錄介質(zhì)取入到圖像形成裝置1內(nèi)的裝置，從手動送紙盤39取入的記錄介質(zhì)，通過傳送輥37在紙張傳送路徑S2內(nèi)通過，并傳送到定位輥38。通過記錄介質(zhì)供給部5，使從自動送紙盤35或手動送紙盤39一張張?zhí)峁┑挠涗浗橘|(zhì)，與由中間轉(zhuǎn)印帶25承載的色粉圖像傳送到轉(zhuǎn)印夾持部同步，傳送到轉(zhuǎn)印夾持部。
排出部6包括傳送輥37、排出輥40、排出盤41。傳送輥37在紙張傳送方向上設(shè)置得比定影夾持部靠近下游側(cè)，使通過定影部4定影了圖像的記錄介質(zhì)向排出輥40傳送。排出輥40將定影了圖像的記錄介質(zhì)排出到在圖像形成裝置1的垂直方向上面設(shè)置的排出盤41。排出盤41存儲定影了圖像的記錄介質(zhì)。
圖像形成裝置1包括未圖示的控制單元?？刂茊卧缭O(shè)置在圖像形成裝置1的內(nèi)部空間的上部，包括存儲部、計算部、控制部。控制單元的存儲部中輸入借助圖像形成裝置1上面配置的未圖示的操作面板的各種設(shè)定值、來自圖像形成裝置1內(nèi)部各處配置的未圖示的傳感器等的檢測結(jié)果、來自外部設(shè)備的圖像信息等。并且，寫入執(zhí)行各單元的程序。各單元例如是記錄介質(zhì)判斷部、附著量控制單元、定影條件控制單元等。
存儲部可使用本領(lǐng)域常用的，例如包括只讀存儲器(ROM)、隨機存取存儲器(RAM)、硬盤驅(qū)動器(HDD)等。外部設(shè)備可使用可形成或取得圖像信息、且電連接到圖像形成裝置1、或可進行通信的電氣、電子設(shè)備，例如計算機、數(shù)碼相機、電視機、錄像機、DVD記錄器、HDVD、藍光盤記錄器、傳真裝置、移動終端裝置等。
計算部，取出寫入到存儲部的各種數(shù)據(jù)(圖像形成命令、檢測結(jié)果、圖像信息等)及各種單元的程序，進行各種判斷?？刂撇扛鶕?jù)計算部的判斷結(jié)果向該裝置發(fā)送控制信號，進行動作控制?？刂撇考坝嬎悴亢杏删哂兄醒胩幚硌b置(CPU，中央處理單元)的微型計算機、微型處理器等實現(xiàn)的處理電路?？刂茊卧猩鲜鎏幚黼娐返耐瑫r含有主電源，電源不僅向控制單元提供電力，而且向圖像形成裝置1內(nèi)部的各裝置提供電力。
根據(jù)上述本實施方式，顯影裝置14使用本發(fā)明的顯影劑，使感光體11上形成的靜電潛影顯影，形成色粉圖像。因此可實現(xiàn)可使色粉帶電穩(wěn)定化地進行顯影的顯影裝置14。
并且在本實施方式中，通過該顯影裝置14進行顯影，因此可實現(xiàn)如下圖像形成裝置1高精細(xì)地重現(xiàn)圖像，顏色重現(xiàn)性良好，且圖像濃度較高，可穩(wěn)定形成圖像模糊等圖像問題較少的高畫質(zhì)圖像。
并且在本實施方式中，轉(zhuǎn)印部13包括作為中間轉(zhuǎn)印體的中間轉(zhuǎn)印帶25。在該中間轉(zhuǎn)印帶25中形成顏色彼此不同的多個色粉圖像重疊的多色圖像。該多色圖像通過轉(zhuǎn)印輥30轉(zhuǎn)印到記錄介質(zhì)。
顯影裝置14中使用的本發(fā)明的顯影劑，可使色粉長期、穩(wěn)定地帶電，因此如本實施方式所示，當(dāng)轉(zhuǎn)印部13含有中間轉(zhuǎn)印帶25、是通過中間轉(zhuǎn)印帶25向記錄介質(zhì)轉(zhuǎn)印多色圖像的轉(zhuǎn)印部時，在進行二次色粉圖像的轉(zhuǎn)印時，仍具有良好的包括顏色重現(xiàn)性在內(nèi)的圖像重現(xiàn)性，可穩(wěn)定、長期地形成高精細(xì)且高圖像濃度的多色圖像。因此本發(fā)明的顯影裝置，在轉(zhuǎn)印部含有中間轉(zhuǎn)印體的圖像形成裝置中，可有效地實現(xiàn)高畫質(zhì)圖像的穩(wěn)定形成效果。
本實施方式的圖像形成裝置1是同時具有復(fù)印功能、打印功能及傳真功能的復(fù)合機，但不限于此，例如也可作為復(fù)印機、打印機或傳真機使用。
本發(fā)明的圖像形成方法的特征在于使用本發(fā)明的顯影劑。本發(fā)明的圖像形成方法例如由圖2所示的圖像形成裝置1執(zhí)行。根據(jù)本發(fā)明的圖像形成方法，使用本發(fā)明的顯影劑形成將顏色彼此不同的多個色粉圖像重疊而成的多色圖像。這樣一來，具有良好的包括顏色重現(xiàn)性在內(nèi)的圖像重現(xiàn)性，可穩(wěn)定、長期地形成高精細(xì)且高圖像濃度的多色圖像。
并且，由上述圖2所示的圖像形成裝置1執(zhí)行時，多色圖像通過在作為中間轉(zhuǎn)印體的中間轉(zhuǎn)印帶25上重疊顏色彼此不同的多個色粉圖像來形成，該中間轉(zhuǎn)印帶25上形成的多色圖像轉(zhuǎn)印到記錄介質(zhì)上。本發(fā)明的顯影劑可穩(wěn)定地使色粉帶電為恒定的帶電量，因此通過中間轉(zhuǎn)印帶25將多色圖像轉(zhuǎn)印到記錄介質(zhì)時，在進行二次色粉圖像的轉(zhuǎn)印的情況下，仍具有良好的包括顏色重現(xiàn)性在內(nèi)的圖像重現(xiàn)性，可穩(wěn)定、長期地形成高精細(xì)且高圖像濃度的多色圖像。
本發(fā)明的圖像形成方法不限于使用圖2所示的圖像形成裝置1的方法，例如也可用于其他電子照相方式的圖像形成方法。
電子照相方式的圖像形成例如利用包括以下部件的電子照相方式的圖像形成裝置來進行圖像載體，具有可在表面上形成靜電圖像的感光層；使圖像載體表面帶預(yù)定電位的帶電部；曝光部，向表面處于帶電狀態(tài)的圖像載體照射和圖像信息對應(yīng)的信號光，在圖像載體的表面形成靜電圖像(靜電潛影)；顯影部，包括顯影劑傳送載體，將顯影劑提供到靜電圖像，使靜電潛影顯影并形成色粉圖像；轉(zhuǎn)印部，將圖像載體表面的色粉圖像轉(zhuǎn)印到記錄介質(zhì)；定影部，使記錄介質(zhì)表面的色粉圖像定影到記錄介質(zhì)；清潔部，在色粉圖像轉(zhuǎn)印到記錄介質(zhì)后，去除圖像載體表面殘留的色粉、紙粉等。
在使靜電圖像顯影時，由顯影劑傳送載體承載的顯影劑，被傳送到顯影劑傳送載體和圖像載體的接近區(qū)域上形成的顯影區(qū)域，在向顯影劑傳送載體施加交流偏壓而形成的振動電場中，反復(fù)進行通過反轉(zhuǎn)顯影法使圖像載體上的靜電圖像顯影的顯影步驟，在圖像載體上重疊顏色不同的多個色粉圖像，形成多色色粉圖像。
根據(jù)本發(fā)明的圖像形成方法，具有良好的包括顏色重現(xiàn)性在內(nèi)的圖像重現(xiàn)性，可穩(wěn)定、長期地形成高精細(xì)且高圖像濃度的多色圖像。
(實施例) 以下具體說明參考例、實施例、比較例及試驗例，但本發(fā)明只要不超出其主旨，不限于本實施例。以下“份”表示“重量份”。并且，如無特殊規(guī)定，“％”表示“重量％” 并且，自身分散性聚酯的酸價、玻璃轉(zhuǎn)化溫度及數(shù)均分子量通過以下方法測定。
(酸價) 酸價如下所述通過中和滴定法測定。在20mL氯仿(溶劑)中溶劑0.2g試料，作為指示劑加入數(shù)滴酚酞的乙醇溶液后，以0.1摩爾/升的氫氧化鉀(KOH)水溶液進行滴定。以試料溶液的顏色從無色變?yōu)樽仙狞c為終點，根據(jù)到達終點所需的氫氧化鉀水溶液的量、及用于滴定的試料的重量，計算出酸價(mgKOH/g)。
(玻璃轉(zhuǎn)化溫度) 使用示差掃描熱量計(商品名DSC210，セイコ一電子工業(yè)(株)制造)升溫到200℃，求得使從200℃以10℃/分降溫冷卻到0℃的試料再以10℃/分升溫時的峰值的圖表，作為最大峰值溫度以下的基線的延長線、及從峰值的上升部分到峰值頂點為止表示最大傾斜的切線的交點的溫度求得。
(數(shù)均分子量) 以下通過凝膠滲透色譜法(GPC)測定分子量分布，根據(jù)獲得的分子量分布計算出數(shù)均分子量。
測定裝置CO-8010(東ソ一(株)制造) 分析柱GMHLX+G3000HXL(東ソ一(株)制造) 試料濃度0.5g/100ml四氫呋喃 洗脫液四氫呋喃(40℃) 洗脫液的流速1ml/分 標(biāo)準(zhǔn)試料單分散聚苯乙烯 (參考例1) (載體(1)～(4)的制造) 將下述表1所示的使用量(份)的硅樹脂、導(dǎo)電性粒子、有機硅烷偶合劑及溶劑在三一電機(three-one motor)中攪拌5分鐘，調(diào)制出涂層樹脂液。溶劑使用甲苯。但導(dǎo)電性微粒預(yù)先使用分散劑分散到甲苯溶劑中。將該涂層樹脂液與下述表1所示的體積平均粒徑(μm)及使用量(份)的鐵素體芯材混合，并投入到攪拌機中進一步混合。在獲得的混合物中通過減壓及加熱去除甲苯，在鐵素體芯材表面形成涂敷層。將其在200℃下加熱1小時，使涂敷層硬化并形成樹脂被覆層，用100個網(wǎng)眼的篩子，制造出載體(1)～(4)。
此外，在表1中，硅樹脂、導(dǎo)電性粒子及有機硅烷偶合劑具體使用以下物質(zhì)。且在表1中“-”表示不含有該成分。
硅樹脂 商品名SR2411，硅樹脂的20％溶液，東レダウコ一ニング(株)制造 導(dǎo)電性微粒A商品名VULCANXC72，キヤボツト(株)制造，導(dǎo)電性碳黑(1次粒徑0.03μm)的15％甲苯分散液 導(dǎo)電性微粒B商品名FS-10P，石原産業(yè)(株)制造，導(dǎo)電性氧化鈦(長軸粒徑2μm)的30％甲苯分散液 有機硅烷偶合劑 商品名SH6020，東レダウコ一ニング(株)制造，100％產(chǎn)品 表1 (參考例2) (載體(5)～(10)的制造) 將下述表2所示的使用量(份)的硅樹脂、導(dǎo)電性粒子、電荷控制劑、有機硅烷偶合劑及溶劑在三一電機中攪拌5分鐘，調(diào)制出涂層樹脂液。溶劑使用甲苯。但導(dǎo)電性微粒預(yù)先使用分散劑分散到甲苯溶劑中。并且電荷控制劑使用溶解于下述預(yù)定溶液的物質(zhì)。將該涂層樹脂液與下述表2所示的體積平均粒徑(μm)及使用量(份)的鐵素體芯材混合，并投入到攪拌機中進一步混合。在獲得的混合物中通過減壓及加熱去除甲苯，在鐵素體芯材表面形成涂敷層。將其在200℃下加熱1小時，使涂敷層硬化并形成樹脂被覆層，用100個網(wǎng)眼的篩子，制造出載體(5)～(10)。
此外，在表2中，硅樹脂、導(dǎo)電性粒子、電荷控制劑及有機硅烷偶合劑具體使用以下物質(zhì)。且在表1中“-”表示不含有該成分。
硅樹脂 商品名SR2411，硅樹脂的20％溶液，東レダウコ一ニング(株)制造 導(dǎo)電性微粒A 商品名VULCANXC72，キヤボツト(株)制造，導(dǎo)電性碳黑(1次粒徑0.03μm)的甲苯分散液，固體成分濃度15％ 導(dǎo)電性微粒B商品名FS-10P，石原産業(yè)(株)制造，導(dǎo)電性氧化鈦(長軸粒徑2μm)的甲苯分散液，固體成分濃度30％ 電荷控制劑C商品名E-81，オリエント化學(xué)(株)制造，負(fù)帶電性電荷控制劑(水楊酸金屬絡(luò)合物)的5％甲苯溶液 電荷控制劑D商品名LR-147，日本カ一リツト(株)制造，負(fù)帶電性電荷控制劑(硼雙(1，1-二苯基-1-氧代乙酰基)鉀鹽)的5％丙酮溶液 有機硅烷偶合劑商品名AY43-059，東レダウコ一ニング(株)制造100％產(chǎn)品 表2 對參考例1及2獲得的載體(1)～(10)，通過粒度測量儀(商品名マイクロトラツクMT3000，日機裝(株)制造)測量體積平均粒徑時，獲得的載體(1)～(10)均在鐵素體芯材的表面上形成硅樹脂層。
(參考例3) (自身分散性聚酯(A1)的合成及水分散液(A2)的調(diào)制) 向具有溫度計及攪拌機的高壓釜中加入137份對苯二甲酸二甲酯、55份間苯二甲酸二甲酯、68份乙二醇、175份雙酚A的環(huán)氧乙烷加成物(平均分子量350)、及0.1份四丁氧基鈦酸酯(催化劑)，在150～220℃下加熱180分鐘，進行酯交換反應(yīng)，接著在升溫到240℃后，逐漸降低反應(yīng)系統(tǒng)的壓力，在30分鐘后壓力為10mmHg，使反應(yīng)持續(xù)70分鐘。之后，用氮氣在高壓釜內(nèi)置換，并且使內(nèi)部壓力為大氣壓，使溫度保持在200℃的同時，加入2份偏苯三酸酐，進行70分鐘反應(yīng)，制造出酸價15mgKOH/g、玻璃轉(zhuǎn)化溫度64℃、及數(shù)均分子量7800的自身分散性聚酯(A1)。
接著，向具有溫度計、電容器及攪拌葉片的四開口的10升容量的可拆式燒瓶中，投入100份如上獲得的自身分散性聚酯(A1)、48份丁醇、12份丁酮、及20份異丙醇，加熱到70℃，調(diào)制出自身分散性聚酯樹脂(A1)的溶液。向該溶液加入270份1N銨水溶液，使其與自身分散性聚酯樹脂(A1)的酸價等量，保持70℃并攪拌30分鐘后，在攪拌下添加70℃的水300份，獲得自身分散性聚酯的水分散液。將獲得的水分散液加入到蒸餾用燒瓶，在70℃溫度下在真空泵中減壓，去除有機溶劑。最終在脫離子水中調(diào)整固體成分，獲得固體成分濃度30％的自身分散性聚酯水分散液(A2)。該水分散液中的自身分散性聚酯(A1)的樹脂粒子的體積平均粒徑為0.095μm。
(參考例4) (自身分散性聚酯(B1)的合成及水分散液(B2)的調(diào)制) 向具有溫度計及攪拌機的高壓釜中加入38份1，5-萘二羧酸甲酯、96份對苯二甲酸二甲酯、58份間苯二甲酸二甲酯、136份乙二醇、及0.1份四丁氧基鈦酸酯(催化劑)，之后的操作除了將偏苯三酸酐的添加量從2份變更為10份外，和參考例3一樣，制造出酸價14mgKOH/g、玻璃轉(zhuǎn)化溫度65℃、及數(shù)均分子量3500的自身分散性聚酯(B1)。
除了用上述獲得的自身分散性聚酯(B1)替換自身分散性聚酯(A1)外，和參考例3一樣，調(diào)制出固體成分濃度30％的自身分散性聚酯水分散液(B2)。該水分散液中的自身分散性聚酯(B1)的樹脂粒子的體積平均粒徑為0.080μm。
(參考例5) (自身分散性聚酯(C1)的合成及水分散液(C2)的調(diào)制) 向具有溫度計及攪拌機的高壓釜中加入112份對苯二甲酸二甲酯、76份間苯二甲酸二甲酯、6份間苯二甲酸二甲酯-5-磺酸鈉、96份乙二醇、50份丙二醇及0.1份四丁氧基鈦酸酯(催化劑)，在180～230℃下加熱120分鐘，進行酯交換反應(yīng)。接著使反應(yīng)系統(tǒng)升溫到250℃，且反應(yīng)系統(tǒng)的壓力為1～10mmHg下進行60分鐘反應(yīng)，制造出酸價0.1mgKOH/g、玻璃轉(zhuǎn)化溫度58℃、及數(shù)均分子量3100的自身分散性聚酯(C1)。
除了用上述獲得的自身分散性聚酯(C1)替換自身分散性聚酯(A1)外，和參考例3一樣，調(diào)制出固體成分濃度30％的自身分散性聚酯水分散液(C2)。該水分散液中的自身分散性聚酯(C1)的樹脂粒子的體積平均粒徑為0.2μm。
表3匯總表示了參考例3～5中獲得的自身分散性聚酯水分散液的特征。
表3 (參考例6) (藍色顏料水分散液(I)的調(diào)制) 將50份青色顏料(商品名Eupolen Blue 69-1501，BASF公司制造)、5份陰離子性表面活性劑(商品名ネオゲンR、第一工業(yè)製薬(株)制造)、及223份離子交換水用φ0.5mm的氧化鋯珠子(ZirconiaBeads)在行星式球磨機(フリツチュ公司制造)中分散40分鐘。接著投入到混合裝置(商品名ポリトロンホモジナイザ，型號PT3000，キネマテイカ公司制造)中在室溫下攪拌20分鐘，進一步用超聲波均化器(日本精機(株)制造)分散20分鐘，調(diào)制出體積平均粒徑0.10μm的藍色顏料分散到水中的藍色顏料水分散液(I)。此外，顏料及下述蠟粒子的平均粒徑通過激光衍射散射方式的粒度分布測量裝置(マイクロトラツクUPA-EX150)測量。
(參考例7) (紅色顏料水分散液(II)的制造) 除了用品紅色顏料(商品名Eupolen Red47-9001、BASF公司制造)替代青色顏料外，和參考例6一樣進行操作，調(diào)制出平均粒徑0.09μm的紅色顏料分散到水中的紅色顏料水分散液(II)。
(參考例8) (黃色顏料水分散液(III)的制造) 除了用黃色顏料(商品名Eupolen Yellow09-6101、BASF公司制造)替代青色顏料外，和參考例6一樣進行操作，調(diào)制出平均粒徑0.08μm的黃色顏料分散到水中的黃色顏料水分散液(III)。
(參考例9) (黑色顏料水分散液(IV)的制造) 將50份碳黑(商品名モ一ガルL、キヤボツト公司制造)、5份陰離子性表面活性劑(商品名ノニポ一ル400、三洋化成(株)制造)、及223份離子交換水用φ0.5mm的氧化鋯珠子(Zirconia Beads)在行星式球磨機(フリツチュ公司制造)中分散40分鐘，接著投入到均化器(PT3000)中在室溫下攪拌20分鐘，調(diào)制出體積平均粒徑0.13μm的碳黑分散到水中的黑色顏料水分散液(IV)。
(參考例10) (蠟水分散液的調(diào)制) 將50份石蠟(商品名HNP10，熔點72℃，日本精蝋(株)制造)、5份陰離子性表面活性劑(ネオゲンR)、及161份離子交換水投入到帶外殼的不銹鋼燒杯，在95℃加熱下在均化器(PT3000)中分散30分鐘，接著移動到壓力排出型均化器(日本精機(株)制造)，在90℃加熱下進行20分鐘的分散處理，調(diào)制出體積平均粒徑0.4μm的蠟微粒分散到水中的固體成分濃度25％的蠟水分散液。
(實施列1～4) (混合液調(diào)制步驟) 以下述表4所示的使用量(份，均以固體成分換算)下，混合自身分散型聚酯水分散液、顏料水分散液、及蠟水分散液，根據(jù)需要加入純水，調(diào)制出固體成分濃度10％的色粉原料混合液。在本步驟中，自身分散聚酯水分散液，使用了表4所示的使用量中的85％。
(凝聚物形成步驟) 將獲得的上述色粉混合液加入到マツクスブレン ド攪拌機(日本ガイシ(株)制造)，在攪拌下(1500rpm)逐次少量地滴下270份氯化鎂(凝聚劑)的1％水溶液，滴下結(jié)束后，攪拌該混合液1小時，形成凝聚物(凝聚粒子)。接著，混合自身分散性聚酯水分散液(表4所示的使用量的剩余15％)，進一步少量滴下30份氯化鎂的1％水溶液，滴下結(jié)束后，攪拌該混合液1小時，形成凝聚物(凝聚粒子)。
(粒子形成步驟) 將含有如上獲得的凝聚物的水介質(zhì)加熱到75℃，攪拌30分鐘，進一步在94℃下攪拌20分鐘，形成粒徑及形狀平均的色粉粒子。
(清洗步驟) 過濾含有如上獲得的色粉粒子的水介質(zhì)，分離色粉粒子。進行五次如下清洗操作對1份該色粉粒子混合4份純水，并通過過濾分離色粉粒子。接著，對1份色粉粒子用4份鹽酸水溶液(pH2)清洗，并進行三次和上述一樣的清洗操作，其后利用真空干燥機進行干燥，調(diào)制出實施例1～4的色粉。
并且，清洗使用的純水使用由超純水制造裝置(商品名Ultra PureWater System CPW-102，ADVANTEC公司制造)從自來水調(diào)制出的導(dǎo)電率0.5μs/cm的純水。水的pH及導(dǎo)電率利用ラコムテスタ一(商品名EC-PHCON10，井內(nèi)盛栄堂制造)測量。
對上述獲得的色粉粒子100份，混合0.7份以有機硅烷偶合劑進行了表面處理的平均一次粒徑20nm的二氧化硅粒子，調(diào)制出實施例1～4的色粉。
(實施例5) 除了在混合液調(diào)制步驟中使用全部自身分散性聚酯水分散液、在凝聚物形成步驟中不進行自身分散性聚酯水分散液的添加及第二次氯化鎂水溶液的添加外，和實施例4一樣制造色粉粒子，調(diào)制出實施例5的色粉。
(比較例1) 除了自身分散性聚酯水分散液(C2)及顏料水分散液(IV)使用表4所示的使用量(份，全部以固體成分換算)外，和實施例1一樣制造出色粉粒子，調(diào)制出比較例1的色粉。
(比較例2) 除了將凝聚劑變更為烷基芐基氯化銨(alkylbenzyl ammoniumchloride/商品名サニゾ一ルB50，花王(株)制造)的1.5％水溶液外，和實施例4一樣制造出色粉粒子，調(diào)制出比較例2的色粉。
(評價1) 對實施例1～5及比較例1～2獲得的色粉，評價其體積平均粒徑、變動系數(shù)及平均圓形度。
進一步，混合實施例1～5及比較例1的色粉5份及載體(1)100份，調(diào)制出本發(fā)明的顯影劑。對該顯影劑評價其圖像濃度、圖像模糊、環(huán)境穩(wěn)定性及轉(zhuǎn)印率。各評價具體如下進行。將結(jié)果記載在表4中。表4中的“○”表示著對應(yīng)評價項目非常好。表4中的“-”表示不進行評價。比較例2中的色粉，由于變動系數(shù)的評價為“×”，因此不進行圖像濃度、圖像模糊、環(huán)境穩(wěn)定性及轉(zhuǎn)印率的評價實驗，而評價為“×”。
(體積平均粒徑及變動系數(shù)) 色粉粒子的體積平均粒徑(μm)及變動系數(shù)(CV值)用粒度測量儀(商品名コ一ルタ一カウンタ·マルチサイザ一II，ベツクマン·コ一ルタ一公司制造)以測定粒子數(shù)50000次、孔徑100μm來測定。
具體而言，體積平均粒徑及變動系數(shù)(CV值)是如下求得的值。向50ml電解液(商品名ISOTON-II、ベツクマン·コ一ルタ一公司制造)加入20mg試料及1ml烷基醚硫酸酯鈉，通過超聲波分散器(商品名UH-50，STM公司制造)以超聲波頻率20kz進行3分鐘分散處理，調(diào)制出測定用試料。對該測定用試料，使用コ一ルタ一カウンタ一(商品名コ一ルタ一カウンタ·マルチサイザ一II、ベツクマン·コ一ルタ一公司制造)，在孔徑100μm、測定粒子數(shù)50000次的條件下進行測定，根據(jù)試料粒子的體積粒度分布求得體積平均粒徑及體積粒度分布下的標(biāo)準(zhǔn)偏差。變動系數(shù)(CV值，％)根據(jù)以下公式計算。對于變動系數(shù)，將變動系數(shù)40以下的評價為“○”，變動系數(shù)超過40的評價為“×”。
CV值(％)＝(體積粒度分布下的標(biāo)準(zhǔn)偏差/體積平均粒徑)×100 (平均圓形度) 色粉粒子的平均圓形度使用流動式粒子圖像分析裝置(商品名FPIA-2000，東亜醫(yī)用電子(株)制造)測量色粉粒子的投影圖像的周長，根據(jù)下述公式計算。平均圓形度通常是1以下的值。
平均圓形度＝(具有和投影圖像相同面積的正圓形的周長)/(投影圖像的周長) (圖像濃度) 圖像濃度通過用分光測色濃度計(商品名X-Rite938，日本平版打印機材(株)制造)測定的評價圖像的光學(xué)濃度來評價。將光學(xué)濃度為1.2以上的評價為“○”，將小于1.2的評價為“×”。并且，評價圖像如下做成使用將顯影裝置改造成上述本發(fā)明的顯影劑用的數(shù)字全彩復(fù)合機(商品名AR-C150，シヤ一プ(株)制造)及本發(fā)明的顯影劑，進行調(diào)整，使色粉附著量為0.6mg/cm2，將彩色色粉圖像轉(zhuǎn)印到全彩專用紙張(商品名PP106A4C，シヤ一プ(株)制造)，通過外部定影機定影。
(圖像模糊) 圖像模糊根據(jù)下述公式計算出圖像模糊濃度W(％)來評價。將圖像模糊濃度W為2.0％以下的評價為“○”，將大于2.0％的評價為“×”。
W％＝[(W1-W2)/W1]×100 公式中的W1是A4大小的全彩專用紙張(商品名PP106A4C，シヤ一プ(株)制造)的白度。W2是復(fù)印3張含有直徑55cm的白圓的原稿所獲得的復(fù)印圖像的白色部分的白度。白度均利用白度計(商品名Z-Σ90 COLOR MEASURING SYSTEM，日本電色工業(yè)(株)制造)來測定。
(環(huán)境穩(wěn)定性) 將本發(fā)明的顯影劑投入到顯影槽中，在(a)溫度5℃、濕度10％的低溫低濕環(huán)境下及(b)溫度35℃、濕度80％的高溫高濕環(huán)境下，各保存1晝夜，以和上述圖像形成裝置(AR-C150)同樣的旋轉(zhuǎn)次數(shù)旋轉(zhuǎn)2分鐘，測量此時的色粉的帶電量，計算出(b)的高溫高濕條件下的色粉的帶電量相對于(a)的低溫低濕條件的色粉的帶電量的相對比率(變化率)并評價。相對比率(變化率)超過75％時評價為“○”，為75％以下時評價為“×”。
(轉(zhuǎn)印率) 轉(zhuǎn)印率T％通過以下公式計算，轉(zhuǎn)印率T為90％以上時評價為“○”，小于90％時評價為“×”。
T(％)＝[Mp/(Md+Mp)]×100 公式中的Mp是復(fù)印了預(yù)定圖表的紙面上的色粉重量。Md是復(fù)印預(yù)定圖表時殘留在圖像載體(電子照相感光體)表面的色粉重量。其中，預(yù)定圖表中，將4cm×4cm的斑點配置在A4紙的四個角(從紙的端部開始每隔1.5cm向內(nèi)配置)及中央部。
(綜合評價) 根據(jù)以上的評價結(jié)果進行綜合評價。在綜合評價中，在變動系數(shù)、圖像濃度、圖像模糊、環(huán)境穩(wěn)定性及轉(zhuǎn)印率的評價中都沒有“×”的評價，則評價為“○”，若有一個以上的“×”，則評價為“×”。
表4 從表4可知，根據(jù)實施例1～5，可制造出粒度分布幅度小(變動系數(shù)小)、圖像濃度及轉(zhuǎn)印率高、圖像模糊產(chǎn)生少、具有良好的環(huán)境穩(wěn)定性等的、高水準(zhǔn)保持各種色粉特性的色粉。并且，從實施例4和實施例5的比較可知，在凝聚物形成步驟中，通過反復(fù)執(zhí)行凝聚物形成操作，可進一步提高色粉的帶電性的環(huán)境穩(wěn)定性。并且，從實施例4和比較例1的比較可知，處于酸價1～30mgKOH/g的范圍內(nèi)的自身分散性聚酯(A1)、及酸價在1～30mgKOH/g的范圍外的自身分散性聚酯(C1)中，使用酸價1～30mgKOH/g的范圍內(nèi)的自身分散性聚酯的色粉的環(huán)境穩(wěn)定性較高。并且，從實施例4和比較例2的比較可知，作為凝聚劑使用多價金屬鹽時，可穩(wěn)定制造出體積平均粒徑小、體積平均粒徑的變動幅度小的色粉粒子。
(實施例6～8及比較例3～5) 對參考例1中獲得的載體100份，將實施例1中獲得的色粉以表5所示的比例混合，調(diào)制出作為本發(fā)明的顯影劑的實施例6～8的顯影劑(使用載體1～3)及比較例3～5的顯影劑(使用載體1、4)。
(評價2) 對于通過實施例6～8及比較例3～5獲得的顯影劑，評價色粉的帶電量、利用顯影劑形成的圖像的圖像濃度、顯影劑的環(huán)境穩(wěn)定性。各評價具體如下進行。結(jié)果記載在表5中。表5中的“○”表示對應(yīng)評價項目非常好。
(色粉的帶電量) 將上述獲得的本發(fā)明及比較例的顯影劑在100cc容量的塑料瓶中秤量20g，在二個輥上攪拌，用帶電量測定儀(トレツク)測量經(jīng)過1小時后的帶電量(μC/g)。將色粉的帶電量的測定值為20μC/g以上50μC/g以下的評價為“○”，否則評價為“×”。
(圖像濃度) 使用本發(fā)明及比較例的顯影劑500g，與評價1一樣進行圖像濃度的評價。評價基準(zhǔn)也相同。
(環(huán)境穩(wěn)定性) 將預(yù)定量的本發(fā)明的顯影劑投入到顯影槽中，在(a)溫度5℃、濕度10％的低溫低濕環(huán)境下及(b)溫度35℃、濕度80％的高溫高濕環(huán)境下，各保存1晝夜，以和上述圖像形成裝置(AR-C150)同樣的旋轉(zhuǎn)次數(shù)旋轉(zhuǎn)2分鐘，測量此時的色粉的帶電量，計算出(b)的高溫高濕條件下的色粉的帶電量相對于(a)的低溫低濕條件的色粉的帶電量的相對比率(變化率)并評價。相對比率(變化率)超過75％時評價為“○”，為75％以下時評價為“×”。
表5 (實施例9～13及比較例6～8) 對參考例2中獲得的載體100份，將實施例1中獲得的色粉以表6所示的比例混合，調(diào)制出作為本發(fā)明的顯影劑的實施例9～13的顯影劑(使用載體5～8、10)及比較例6～8的顯影劑(使用載體9)。
(評價3) 對于通過實施例9～13及比較例6～8獲得的顯影劑，評價色粉的帶電量、及顯影劑的壽命穩(wěn)定性。色粉的帶電量的評價和評價2一樣進行。評價基準(zhǔn)也相同。顯影劑的壽命穩(wěn)定性的評價具體如下進行。結(jié)果記載在表6中。表6中的“○”表示對應(yīng)評價項目非常好。
(壽命穩(wěn)定性) 將顯影劑設(shè)置在具有雙成分顯影裝置的市場有售的復(fù)印機(商品名MX-6200N，シヤ一プ(株)制造)的改造機的顯影裝置的顯影槽，在溫度25℃、相對溫度50％的常溫常濕下，作為初始的評價用圖像復(fù)印全圖像，進而在復(fù)印了全圖像50000后，作為反復(fù)使用后的評價用圖像復(fù)印全圖像。對于初始及反復(fù)使用后的評價用圖像，在各評價用圖像中，測定附著了色粉的全圖像部的圖像濃度。
圖像濃度，通過分光測色濃度計(商品名X-Rite938，日本平板印刷機材(株)制造)測定全圖像部的反射率濃度，將其作為圖像濃度。圖像濃度為1.4以上時評價為良好(○)，圖像濃度小于1.4時評價為不良(×)。
并且，在全圖像的50000張復(fù)印前及評價用圖像形成后，采取顯影槽內(nèi)的顯影劑，測定顯影劑中的色粉的帶電量(μC/g)。色粉的帶電量用吸引式帶電量測定裝置(商品名210H-2A，TREK株式會社制造)測定。將全圖像50000張復(fù)印前的帶電量作為初期的帶電量，將評價用圖像形成后的帶電量作為反復(fù)使用后的帶電量，將初期的帶電量和反復(fù)使用后的帶電量的差的絕對值作為帶電變化量求得。帶電變化量為10μC/g以下時評價為良好(○)，帶電變化量超過10μC/g且在15μC/g以下時評價為可利用(△)，帶電變化量大于15μC/g時評價為不良(×)。
表6 根據(jù)以上結(jié)果可知，體積平均粒徑比(載體體積平均粒徑/色粉體積平均粒徑)為5以上、且色粉的混合率為4～13％的物質(zhì)，其帶電量穩(wěn)定。
并且，從比較例3及比較例6可知，使用樹脂被覆層中不含有導(dǎo)電性粒子的載體(4)或(9)時，帶電量下降。進一步，從比較例4可知，當(dāng)色粉的混合率小于4％時，無法獲得環(huán)境穩(wěn)定性。并且從比較例7可知，當(dāng)色粉的混合率小于4％時，無法獲得壽命穩(wěn)定性。并且，如比較例5及比較例8所示，當(dāng)色粉的混合率超過13％時，帶電量減少。此外，根據(jù)比較例8的壽命穩(wěn)定性的評價結(jié)果可知，如比較例8那樣色粉的混合率超過13％時，雖然初始可以得到高的圖像濃度，但反復(fù)使用后圖像濃度下降，無法得到所需的圖像濃度。對于比較例8的顯影劑，目視觀察壽命穩(wěn)定性評價后的狀態(tài)，顯影劑顯示出凝聚傾向，導(dǎo)致磁刷的尖端立起(穗立ち)不良。通過該立起不良，如上所述，圖像濃度下降。
本發(fā)明在不脫離其主旨和主要特征的前提前可通過各種方式實施。因此，上述實施方式從各方面而言僅是單純的示例，本發(fā)明的范圍如權(quán)利要求所示，不受說明書正文的任何約束。并且，屬于權(quán)利要求范圍內(nèi)的變形、變更均屬本發(fā)明范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種顯影劑，其特征在于，包括
色粉，其含有顏料及自身分散性樹脂，自身分散性樹脂含有酸價為1～30mgKOH/g的自身分散性聚酯；和
載體，含有芯材及在芯材表面上形成的被覆層，被覆層含有導(dǎo)電性粒子。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯影劑，其特征在于，
自身分散性聚酯是羧酸化合物和醇化合物的縮聚物，上述羧酸化合物包括從在一個分子中具有三個以上羧基的多元羧酸及其酸酐中選擇的一種或二種以上，上述醇化合物含有多元醇。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯影劑，其特征在于，
被覆層由含有上述導(dǎo)電性粒子及硅樹脂的硅樹脂組成物構(gòu)成。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的顯影劑，其特征在于，
硅樹脂組成物，相對于100重量份硅樹脂，含有30重量份以下的導(dǎo)電性粒子。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯影劑，其特征在于，
被覆層還含有電荷控制劑。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的顯影劑，其特征在于，
被覆層由含有上述導(dǎo)電性粒子、上述電荷控制劑、及硅樹脂的硅樹脂組成物構(gòu)成，
硅樹脂組成物，相對于100重量份硅樹脂，含有20重量份以下的電荷控制劑。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯影劑，其特征在于，
芯材的體積平均粒徑為25～150μm。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯影劑，其特征在于，
芯材是鐵素體粒子。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯影劑，其特征在于，
載體的體積平均粒徑和色粉的體積平均粒徑的比、即載體的體積平均粒徑/色粉的體積平均粒徑為5以上，且色粉重量相對于顯影劑總重量的比率所示的色粉混合率為4～13％。
10.一種顯影裝置，其特征在于，
使用權(quán)利要求1所述的顯影劑，對圖像載體上形成的潛影進行顯影，而形成色粉圖像。
11.一種圖像形成裝置，其特征在于，具有
形成潛影的圖像載體；
在圖像載體上形成潛影的潛影形成部；和
權(quán)利要求10所述的顯影裝置。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的圖像形成裝置，其特征在于，
具有轉(zhuǎn)印部，該轉(zhuǎn)印部包括中間轉(zhuǎn)印體，在該中間轉(zhuǎn)印體上，將由上述顯影裝置顯影而形成的色粉圖像、即顏色彼此不同的多個色粉圖像重疊，形成多色圖像，上述轉(zhuǎn)印部將在中間轉(zhuǎn)印體上形成的多色圖像轉(zhuǎn)印到記錄介質(zhì)上。
13.一種圖像形成方法，其特征在于，
利用權(quán)利要求1所述的顯影劑，形成將顏色彼此不同的多個色粉圖像重疊而成的多色圖像。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的形成方法，其特征在于，
通過在中間轉(zhuǎn)印體上重疊形成顏色彼此不同的多個色粉圖像，而形成上述多色圖像，并將形成的多色圖像轉(zhuǎn)印到記錄介質(zhì)上。
全文摘要
本發(fā)明的目的在于，在含有通過濕式法制造的色粉和載體的顯影劑中，提高利用該顯影劑獲得的圖像的圖像濃度、圖像重現(xiàn)性等，并防止圖像模糊等圖像問題的產(chǎn)生，作為通過濕式法制造的色粉，通過包括混合液調(diào)制步驟(S1)、凝聚物形成步驟(S2)、粒子形成步驟(S3)、清洗步驟(S4)的制造方法來獲得，使用含有顏料、以及包括酸價為1～30mgKOH/g的自身分散性聚酯的自身分散性樹脂的色粉，作為載體使用形成有如下被覆層的載體在芯材表面含有導(dǎo)電性粒子的被覆層，優(yōu)選由含有硅樹脂和導(dǎo)電性粒子的硅樹脂組成物構(gòu)成的被覆層。
文檔編號G03G15/08GK101105652SQ200710128739
公開日2008年1月16日 申請日期2007年7月12日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月12日
發(fā)明者加本貴則 申請人:夏普株式會社