專利名稱:調(diào)色劑、雙組分顯影劑、顯影裝置及圖像形成裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種調(diào)色劑、雙組分顯影劑、顯影裝置及圖像形成裝置。
背景技術(shù):
近年來,在對潛像進行顯影并形成圖像的圖像形成裝置中,正在從各種角度研究高畫質(zhì)化,作為具體的動向之一,正在進行以提高分辨率、清晰度為目的的顯影劑的改良,尤其是調(diào)色劑的小粒徑化。但是,發(fā)現(xiàn)伴隨調(diào)色劑的小粒徑化,轉(zhuǎn)印性及清潔性降低,存在導致畫質(zhì)降低的傾向。
針對這種問題,通過在調(diào)色劑表面添加外添加劑作為襯墊,謀求轉(zhuǎn)印性及清潔性的提高,但是,如果不能控制外添加劑的粒徑及物性,則不能充分地發(fā)揮作為襯墊的作用。
當外添加劑的平均一次粒徑過小時,在感光體滾筒或轉(zhuǎn)印帶(包含對用紙的直接轉(zhuǎn)印方式或中間轉(zhuǎn)印帶方式兩種方式的轉(zhuǎn)印帶)表面和調(diào)色劑之間得不到墊隔效果,調(diào)色劑附著力增大,因此,不能確保清潔性。當平均一次粒徑過大時,大粒徑的外添加劑的個數(shù)增加,調(diào)色劑比電荷量降低。認為一個原因是,在調(diào)色劑和載體之間由外添加劑引起的墊隔效果過大,產(chǎn)生調(diào)色劑和載體的接觸障礙,形成帶電不良。另外,認為另一原因是,由于來自調(diào)色劑粒子的外添加劑脫落量增加,因此,不能確保調(diào)色劑比電荷量。
于是,在日本特開2004-102236號公報中公開了如下技術(shù)將至少含有硅元素、數(shù)均一次粒徑為30~300nm、且R的粒度分布的標準偏差σ具有R/4≤σ≤R的分布、且圓形度SF1為100~130且圓形度SF2為100~125的實質(zhì)球形的氧化物微粒用作外添加劑,由此可充分發(fā)揮墊隔效果,并且防止調(diào)色劑高溫保存時或調(diào)色劑強攪拌變差時的添加劑的埋沒,而且使大粒徑、中粒徑、小粒徑的氧化物微粒含有比例合適,由小粒徑粒子確保流動性,同時由中粒徑、大粒徑粒子有效地發(fā)揮墊隔效果,進一步提高調(diào)色劑的流動性及調(diào)色劑和氧化物微粒的親和性,防止來自氧化物微粒的調(diào)色劑的脫離,發(fā)揮外添加劑原有的功能。
但是,在日本特開2004-102236號公報中,對氧化物微粒的含水量沒有考慮。平均一次粒徑為100nm左右的氧化物微粒通常含有5~8%的水分。當氧化物微粒中的含水量增加時,電荷通過氧化物微粒泄漏于載體表面,因此,有可能產(chǎn)生耐刷試驗引起的調(diào)色劑帶電量的降低、畫質(zhì)的變差、調(diào)色劑向機內(nèi)飛散等問題。另外,由于氧化物微粒的粒度分布廣,因此,為了確保清潔性,當增加氧化物微粒的添加量時,小粒徑的氧化物微粒增加,有可能給定影性帶來不良影響。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于,解決上述問題,提供可以長期確保清潔性及調(diào)色劑比電荷量、帶電穩(wěn)定性及定影性優(yōu)良的調(diào)色劑、雙組分顯影劑、顯影裝置及圖像形成裝置。
本發(fā)明為一種調(diào)色劑,其特征在于,其包含調(diào)色劑粒子和含硅元素氧化物微粒,所述調(diào)色劑粒子至少包含粘合樹脂及著色劑,所述含硅元素氧化物微粒被外添加到該調(diào)色劑粒子中,平均一次粒徑為70nm以上、150nm以下,并且含水量為2.0重量%以下。
根據(jù)本發(fā)明,調(diào)色劑在至少包含粘合樹脂及著色劑的調(diào)色劑粒子中,外添加平均一次粒徑為70nm以上、150nm以下、并且含水量為2.0重量%以下的含硅元素氧化物微粒。
由于平均一次粒徑為70nm以上、150nm以下,因此,在感光體滾筒及轉(zhuǎn)印帶表面和調(diào)色劑之間發(fā)揮墊隔效果,調(diào)色劑難以附著在感光體滾筒或轉(zhuǎn)印帶上,因此,可以長期確保清潔性。并且由于防止耐刷試驗中調(diào)色劑比電荷量的降低,所以帶電穩(wěn)定性優(yōu)良。由此,具有抑制印刷圖像的畫質(zhì)降低及降低調(diào)色劑的機內(nèi)飛散量的效果。另外,通過降低小粒徑側(cè)的含硅元素氧化物微粒量還具有可以確保定影性的效果。
由于含水量為2.0重量%以下,因此可以防止帶電的電荷通過含硅元素氧化物微粒泄漏于載體表面,防止調(diào)色劑比電荷量的降低。
另外,氧化物微粒通過含有硅,可以適當調(diào)整帶電性,進一步提高調(diào)色劑的帶電穩(wěn)定性。
另外,在本發(fā)明中,優(yōu)選含硅元素氧化物微粒的粒度分布為單分散。
根據(jù)本發(fā)明,在含硅元素氧化物微粒的粒度分布為單分散時,小粒徑側(cè)及大粒徑側(cè)的含硅元素氧化物微粒數(shù)降低,因此,可以確保感光體滾筒及轉(zhuǎn)印帶等的清潔性,并且防止耐刷試驗中的調(diào)色劑比電荷量的降低,所以,帶電穩(wěn)定性優(yōu)良。特別是通過降低小粒徑側(cè)的含硅元素氧化物微粒量還具有可以確保定影性的效果。
另外,在本發(fā)明中,優(yōu)選對含硅元素氧化物微粒進行疏水化處理。
根據(jù)本發(fā)明,在對含硅元素氧化物微粒進行疏水化處理時,確保感光體滾筒及轉(zhuǎn)印帶等的清潔性,并且抑制高溫高濕及低溫低濕環(huán)境下的調(diào)色劑比電荷量變化,因此,帶電穩(wěn)定性優(yōu)良。
另外,在本發(fā)明中,含硅元素氧化物微粒的比表面積優(yōu)選為20m2/g以上、50m2/g以下。
根據(jù)本發(fā)明,在含硅元素氧化物微粒的比表面積為20m2/g以上、50m2/g以下時,確保感光體滾筒及轉(zhuǎn)印帶等的清潔性,并且防止耐刷試驗中調(diào)色劑比電荷量的降低,因此,帶電穩(wěn)定性優(yōu)良。特別是由于小粒徑側(cè)的含硅元素氧化物微粒量降低,因此可以確保定影性。
另外,在本發(fā)明中,優(yōu)選以相對于調(diào)色劑粒子100重量份為0.5重量份以上、3.0重量份以下的比例添加含硅元素氧化物微粒。
另外,根據(jù)本發(fā)明,在以相對于調(diào)色劑粒子100重量份為0.5重量份以上、3.0重量份以下的比例添加含硅元素氧化物微粒時,確保感光體滾筒及轉(zhuǎn)印帶等的清潔性,并且防止耐刷試驗中調(diào)色劑比電荷量的降低,因此,帶電穩(wěn)定性優(yōu)良。特別是由于小粒徑側(cè)的含硅元素氧化物微粒量降低,因此可以確保定影性。
另外,在本發(fā)明中,優(yōu)選調(diào)色劑的體積平均粒徑為4μm以上、8μm以下。
根據(jù)本發(fā)明,在調(diào)色劑的體積平均粒徑為4μm以上、8μm以下時,確保感光體滾筒及轉(zhuǎn)印帶等的清潔性,并且防止耐刷試驗中調(diào)色劑比電荷量的降低,因此帶電穩(wěn)定性優(yōu)良。
另外,在本發(fā)明中,優(yōu)選含有1種以上平均一次粒徑比含硅元素氧化物微粒小的微粒。
根據(jù)本發(fā)明,在含有1種以上平均一次粒徑比含硅元素氧化物微粒小的微粒時,通過并用含硅元素氧化物微粒和平均一次粒徑更小的微粒,可以確保調(diào)色劑的流動性,可以加快顯影劑中調(diào)色劑比電荷的升高,因此,印刷圖像畫質(zhì)穩(wěn)定。
另外,本發(fā)明提供一種雙組分顯影劑,其特征在于,包含上述調(diào)色劑和載體。
根據(jù)本發(fā)明,優(yōu)選雙組分顯影劑包含產(chǎn)生如上所述的效果的調(diào)色劑和載體。
通過使用本發(fā)明的調(diào)色劑作為雙組分顯影劑,調(diào)色劑比電荷量穩(wěn)定,因此,印刷圖像畫質(zhì)穩(wěn)定。
另外,本發(fā)明提供一種顯影裝置,其特征在于,使用包含上述調(diào)色劑的顯影劑或上述雙組分顯影劑進行顯影。
根據(jù)本發(fā)明,優(yōu)選顯影裝置使用包含產(chǎn)生如上所述的效果的調(diào)色劑的顯影劑或上述雙組分顯影劑進行顯影。
通過使用本發(fā)明的顯影劑進行顯影,不會引起長期使用時調(diào)色劑比電荷量的降低導致的顯影不良,可以在感光體上形成高精細且高分辨率的調(diào)色劑像。
另外,本發(fā)明提供一種圖像形成裝置,其特征在于,使用上述顯影裝置形成圖像。
另外,根據(jù)本發(fā)明,優(yōu)選圖像形成裝置使用產(chǎn)生如上所述的效果的顯影裝置形成圖像。
通過使用本發(fā)明的顯影裝置進行圖像形成,可以得到?jīng)]有清潔性不良及長期使用時調(diào)色劑比電荷量的降低引起的畫質(zhì)降低的、高畫質(zhì)的圖像。
由下述詳細的說明和附圖,可以更加明確本發(fā)明的目的、特色及優(yōu)點。
圖1是示意地表示本發(fā)明的圖像形成裝置的構(gòu)成的圖。
圖2是示意地表示本發(fā)明的顯影裝置的構(gòu)成的圖。
具體實施例方式 下面,參考附圖來詳細說明本發(fā)明的優(yōu)選實施方式。
本發(fā)明的調(diào)色劑含有至少包含粘合樹脂及著色劑的調(diào)色劑粒子和含硅元素氧化物微粒,其中,所述含硅元素氧化物微粒被外添加到該調(diào)色劑粒子中,平均一次粒徑為70nm以上、150nm以下,并且含水量為2.0重量%以下。
[調(diào)色劑粒子] 調(diào)色劑粒子至少包含粘合樹脂、著色劑,此外,也可以含有脫模劑、電荷控制劑等其他的調(diào)色劑添加成分。
作為粘合樹脂,只要作為調(diào)色劑用粘合樹脂常用并且在熔融狀態(tài)下可以制粒,則沒有特別限制,可以使用公知的粘合樹脂,可以單獨使用1種或者并用2種以上。
可列舉例如聚氯乙烯、聚乙酸乙烯酯、聚乙烯、聚丙烯、聚酯、聚酰胺、苯乙烯類聚合物、(甲基)丙烯酸樹脂、聚乙烯縮丁醛、有機硅樹脂、聚氨酯、環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂、二甲苯樹脂、松香改性樹脂、萜烯樹脂、脂肪族烴樹脂、脂環(huán)式烴樹脂、芳香族類石油樹脂、氯化石蠟、石蠟等。粘合樹脂可以單獨使用1種或者并用2種以上。其中,優(yōu)選通過水系中的濕式制粒、粒子表面容易成為平滑的聚酯樹脂、苯乙烯類聚合物、(甲基)丙烯酸樹脂等。
作為聚酯樹脂,優(yōu)選多元醇與多元羧酸的縮聚物。作為多元醇,可列舉例如乙二醇、丙二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、2,3-丁二醇、二乙二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇、新戊二醇等脂肪族醇;環(huán)己烷二甲醇、氫化雙酚等脂環(huán)式醇;雙酚A環(huán)氧乙烷加成物、雙酚A環(huán)氧丙烷加成物等雙酚A環(huán)氧化物加成物等。多元醇可以使用1種或2種以上。作為多元羧酸,可列舉例如鄰苯二甲酸、對苯二甲酸、鄰苯二甲酸酐等芳香族羧酸及其酸酐;琥珀酸、己二酸、癸二酸、壬二酸、十二碳烯琥珀酸等飽和及不飽和脂肪族羧酸及其酸酐等。多元酸可以使用1種或2種以上。
作為苯乙烯類聚合物,可列舉苯乙烯類單體的均聚物、苯乙烯類單體和可以與苯乙烯類單體共聚的單體的共聚物等。作為苯乙烯類聚合物,可列舉例如苯乙烯、鄰甲基苯乙烯、乙基苯乙烯、對甲氧基苯乙烯、對苯基苯乙烯、2,4-二甲基苯乙烯、對正辛基苯乙烯、對正癸基苯乙烯、對正十二烷基苯乙烯等。作為其他單體,可列舉例如(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸異丁酯、(甲基)丙烯酸正辛酯、(甲基)丙烯酸十二酯、(甲基)丙烯酸-2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸硬脂酸酯、(甲基)丙烯酸苯酯、(甲基)丙烯酸二甲氨基乙酯等(甲基)丙烯酸酯類;丙烯腈、甲基丙烯酰胺、甲基丙烯酸縮水甘油酯、N-羥甲基丙烯酰胺、N-羥甲基甲基丙烯酰胺、丙烯酸-2-羥基乙酯等(甲基)丙烯酸類單體類;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;乙烯基乙基酮、乙烯基己基酮、甲基異丙烯基酮等乙烯基酮類;N-乙烯基吡咯烷酮、N-乙烯基咔唑、N-乙烯基吲哚等N-乙烯基化合物等。苯乙烯類單體及可以與苯乙烯類單體共聚的單體可以分別使用1種或2種以上。
作為(甲基)丙烯酸樹酯,可以使用(甲基)丙烯酸酯類的均聚物、(甲基)丙烯酸酯類和可以與(甲基)丙烯酸酯類共聚的單體的共聚物等。作為(甲基)丙烯酸酯類,可以使用與上述的物質(zhì)同樣的物質(zhì)。作為可以與(甲基)丙烯酸酯類共聚的單體,可列舉(甲基)丙烯酸類單體類、乙烯基醚類、乙烯基酮類、N-乙烯基化合物等。這些可以使用與上述物質(zhì)同樣的物質(zhì)。
需要說明的是,也可以使用在粘合樹脂的主鏈或側(cè)鏈上結(jié)合羧基、磺酸基等親水性基團、賦予了水中的自分散性的粘合樹脂。
作為著色劑,可以使用例如黑色類顏料、彩色類顏料等。作為黑色類顏料,可列舉例如炭黑、氧化銅、二氧化錳、活性炭、非磁性鐵素體、磁性鐵素體、磁鐵礦等黑色類無機顏料、苯胺黑等黑色類有機顏料等。作為彩色類顏料,可列舉例如 ·鉻黃、鋅黃、鎘黃、黃色氧化鐵、礦物堅牢黃、鎳鈦黃、臍黃(navelyellow)等黃色類無機顏料; ·萘酚黃S、漢撒黃G、漢撒黃10G、聯(lián)苯胺黃G、聯(lián)苯胺黃GR、喹啉黃色淀、永固黃NCG、酒石黃色淀等黃色類有機顏料; 鉻橙、鉬橙等橙色類無機顏料、永固橙GTR、吡唑啉酮橙、耐硫化橙、陰丹士林亮橙RK、聯(lián)苯胺橙G、陰丹士林亮橙GK等橙色類有機顏料; ·鐵丹、鎘紅、鉛丹、硫化汞、鎘等紅色類無機顏料; ·永固紅4R、立索爾紅、吡唑啉酮紅、華瓊紅(watching red)、鈣鹽、色淀紅C、色淀紅D、亮胭脂紅6B、曙紅色淀、若丹明色淀B、茜素色淀、亮胭脂紅3B等紅色類有機顏料; ·錳紫等紫色類無機顏料; ·堅牢紫B、甲基紫色淀等紫色類有機顏料; ·深藍、鈷藍等藍色類無機顏料; ·堿性藍色淀、維多利亞藍色淀、酞菁藍、無金屬酞菁藍、酞菁藍部分氯化物、堅牢天藍、陰丹士林藍BC等藍色類有機顏料; ·鉻綠、氧化鉻等綠色類無機顏料; ·顏料綠B、孔雀綠色淀、終極黃綠G等綠色類有機顏料。
著色劑可以使用1種或2種以上??梢允褂?種以上同色系的著色劑,也可以混合使用不同色系的著色劑。著色劑的含量優(yōu)選調(diào)色劑粒子總量的1~20重量%,進一步優(yōu)選調(diào)色劑粒子總量的0.2~10重量%。
著色劑優(yōu)選作為母料使用。著色劑的母料可以通過例如將合成樹脂的熔融物和著色劑進行混煉來制造。作為合成樹脂,可使用與調(diào)色劑的粘合樹脂同種的樹脂或相對于調(diào)色劑的粘合樹脂具有良好的相容性的樹脂。合成樹脂和著色劑的使用比例沒有特別限制,但是相對于合成樹脂100重量份,優(yōu)選為30重量份以上、100重量份以下。對母料而言,制粒成例如粒徑2~3mm左右而使用。
作為脫模劑,可以使用該領(lǐng)域中常用的脫模劑,可列舉例如石蠟及其衍生物、微晶蠟及其衍生物等石油類蠟,費托合成蠟及其衍生物、聚烯烴蠟及其衍生物、低分子量聚丙烯蠟及其衍生物、聚烯烴類聚合物蠟(低分子量聚乙烯蠟等)及其衍生物等烴類合成蠟,巴西棕櫚蠟及其衍生物、米蠟及其衍生物、小燭樹蠟及其衍生物、木蠟等植物類蠟,蜂蠟、鯨蠟動物類蠟,脂肪酸酰胺、苯酚脂肪酸酯等油脂類合成蠟,長鏈羧酸及其衍生物、長鏈醇及其衍生物、有機硅類聚合物、高級脂肪酸等。需要說明的是,衍生物含有氧化物、乙烯基類單體與蠟的嵌段共聚物、乙烯基類單體與蠟的接枝改性物等。蠟的用量沒有特別限制,可以從寬的范圍適當選擇,但是,優(yōu)選為調(diào)色劑粒子總量的0.2~20重量%。
作為電荷控制劑,可列舉例如含金屬偶氮染料(鉻/偶氮絡(luò)合物染料、鐵偶氮絡(luò)合物染料、鈷/偶氮絡(luò)合物染料等)、銅酞菁染料、水楊酸及其烷基衍生物的金屬(鉻、鋅、鋁、硼等)絡(luò)合物及其鹽、萘酚酸及其衍生物的金屬(鉻、鋅、鋁、硼等)絡(luò)合物及其鹽、芐酸及其衍生物的金屬(鉻、鋅、鋁、硼等)絡(luò)合物及其鹽、長鏈烷基羧酸鹽、長鏈烷基磺酸鹽等帶負電性調(diào)色劑用電荷控制劑、苯胺黑染料及其衍生物、苯代三聚氰胺、三苯基甲烷衍生物、季銨鹽、季鏻鹽、季吡啶鎓鹽、胍鹽、脒鹽、具有含氮官能團的單體[N,N-二甲氨基甲基(甲基)丙烯酸酯、N,N-二甲氨基乙基(甲基)丙烯酸酯、N,N-二乙氨基乙基(甲基)丙烯酸酯等N,N-二烷氨基烷基(甲基)丙烯酸酯類,N,N-二甲氨基乙基(甲基)丙烯酰胺、N,N-二甲氨基丙基(甲基)丙烯酰胺等N,N-二烷氨基烷基(甲基)丙烯酰胺類等]的自由基聚合性共聚物等。電荷控制劑可以使用1種或2種以上。電荷控制劑的含量優(yōu)選為調(diào)色劑粒子總量的0.1~5.0重量%。
調(diào)色劑粒子的制造方法沒有特別限制,可以通過公知的制造方法來得到。
調(diào)色劑粒子例如可以通過熔融混煉粉碎法來制造。根據(jù)熔融混煉粉碎法,可以通過分別將規(guī)定量的粘合樹脂、著色劑、脫模劑、電荷控制劑、其他添加材料等進行干式混合,對所得到的混合物進行熔融混煉,再將所得到的熔融混煉物冷卻并使其固化,對所得到的固化物進行機械性粉碎來制造。
作為干式混合中所使用的混合機,可列舉例如亨舍爾混合機(商品名,三井礦山株式會社制造)、ス—パ—ミキサ(商品名、株式會社カワタ制)、メカノミル(商品名、岡田精工株式會社制)等亨舍爾型混合裝置,オングミル(商品名、ホソカワミクロン株式會社制)、ハイブリダイゼ—ションシステム(商品名、株式會社奈良機械制作所制)、コスモシステム(商品名、川崎重工株式會社制)等。
混煉在攪拌下加熱到粘合樹脂的熔融溫度以上的溫度(通常為80~200℃左右,優(yōu)選為100~150℃左右)的同時進行。作為混煉機,可以使用例如雙螺桿擠出機、三輥研磨機、ラボプラストミル(laboplastmill)等一般的混煉機。更具體來講,可列舉例如TEM-100B(商品名,東芝機械株式會社制造)、PCM-65/87(商品名,株式會社池貝制造)等單螺桿或雙螺桿的擠壓機、ニ—デックス(商品名,三井礦山株式會社制造)等開輥方式的混煉機。其中,優(yōu)選開輥方式的混煉機。
在將熔融混煉物冷卻而得到的固化物的粉碎中,可列舉切碎機、絨磨機(feather mill)、噴射式磨機等。例如,在用切碎機進行粗粉碎后,用噴射式磨機進行粉碎,由此可得到具有所希望的體積平均粒徑的調(diào)色劑。
另外,調(diào)色劑粒子例如也可以通過如下方法來制造對熔融混煉物的固化物進行粗粉碎,將所得到的粗粉碎物制成水性漿液,對所得到的水性漿液用高壓均質(zhì)機進行處理而微粒化,在水性介質(zhì)中對所得到的微粒進行加熱,使其凝聚、熔融。
熔融混煉物的固化物的粗粉碎例如可以使用噴射式磨機、錘磨機等進行。通過粗粉碎,得到具有粒徑100μm~3mm左右的粒徑的粗粉。使粗粉分散于水中,制備水性漿液。在使粗粉分散于水中時,例如通過使適量的十二烷基苯磺酸鈉等分散劑溶解在水中,可得到粗粉均勻地分散的水性漿液。通過用高壓均質(zhì)機處理該水性漿液,將水性漿液中的粗粉微?;?,得到含有體積平均粒徑0.4~1.0μm左右的微粒的水性漿液。將該水性漿液進行加熱,使微粒凝聚,使微粒之間熔融而結(jié)合,由此得到具有所希望的體積平均粒徑及平均圓形度的調(diào)色劑。
體積平均粒徑及平均圓形度例如可以通過適當選擇微粒的水性漿液的加熱溫度及加熱時間而使其成為所希望的值。加熱溫度可從粘合樹脂的軟化溫度以上且低于粘合樹脂的熱分解溫度的溫度范圍適當選擇。在加熱時間相同時,通常加熱溫度越高,所得到的調(diào)色劑的體積平均粒徑越大。
作為高壓均質(zhì)機,已知有市售品。作為高壓均質(zhì)機的市售品,可列舉例如マイクロフルイダイザ—(商品名,マイクロフルディクス(Microfluidics)公司制造)、ナノマイザ—(商品名,ナノマイザ—公司制造)、アルティマイザ—(商品名,株式會社スギノマシン制造)等腔式高壓均質(zhì)機,高壓均質(zhì)機(商品名,ラニ—(Rannie)公司制造)、高壓均質(zhì)機(商品名,三丸機械工業(yè)株式會社制造)、高壓均質(zhì)機(商品名,株式會社イズミフ—ドマシナリ制造)、NANO3000(商品名,株式會社美粒制造)等。
也可以對如上制成的調(diào)色劑施行球化處理,作為進行球化的裝置,可列舉沖擊式球化裝置及熱風式球化裝置。作為沖擊式球化裝置,也可以使用市售的沖擊式球化裝置,可以使用例如ファカルティ(商品名,ホソカワミクロン株式會社制造)、ハイブリダイゼ—ションシステム(商品名,株式會社奈良機械制作所制造)等。另外,作為熱風式球化裝置,可以使用例如表面改質(zhì)機メテオレインボ—(商品名,日本ニュ—マチック工業(yè)株式會社制造)等。
[含硅元素氧化物微粒] 含硅元素氧化物微??捎米魍馓砑觿?,擔負提高粉體流動性、提高摩擦帶電性、改善耐熱性和長期保存性、改善清潔特性及控制感光體表面磨損特性等功能。
含硅元素氧化物微粒的平均一次粒徑為70nm以上、150nm以下,并且含水量為2.0重量%以下,優(yōu)選為1.5重量%以下,進一步優(yōu)選為1.0重量%以下。
由于平均一次粒徑為70nm以上、150nm以下,因此,在感光體滾筒及轉(zhuǎn)印帶表面和調(diào)色劑之間墊隔效果起作用,調(diào)色劑不容易附著在感光體滾筒或轉(zhuǎn)印帶上,因此,可以長期確保清潔性。并且由于防止耐刷試驗中調(diào)色劑比電荷量的降低,因此帶電穩(wěn)定性優(yōu)良。因此,具有抑制印刷圖像的畫質(zhì)降低及降低調(diào)色劑的機內(nèi)飛散量的效果。另外,通過降低小粒徑側(cè)的含硅元素氧化物微粒量也具有可以確保定影性的效果。
由于含水量為2.0重量%以下,因此,可以防止帶電的電荷通過含硅元素氧化物微粒泄漏于載體表面,防止調(diào)色劑比電荷量的降低。
另外,氧化物微粒通過含有硅元素,可以適當調(diào)節(jié)帶電性,進一步提高調(diào)色劑的帶電穩(wěn)定性。
當平均一次粒徑低于70nm時,不僅不能確保清潔性,而且平均一次粒徑為30nm以下的小粒徑微粒增加,阻礙定影性能。當平均一次粒徑超過150nm時,大粒徑粒子增加,產(chǎn)生調(diào)色劑和載體的接觸障礙,調(diào)色劑比電荷量降低。
當含水量超過2.0重量%時,由于帶電的電荷通過含硅元素氧化物微粒泄漏于載體表面,因此調(diào)色劑比電荷量降低。
平均一次粒徑可以通過利用動態(tài)光散射的粒徑分布測定裝置、例如DLS-800(商品名,株式會社大塚電子制)及コ—ルタ—N4(商品名,コ—ルタ—エレクトロニクス公司制造)進行測定,但由于解離疏水化處理后的粒子的二次凝聚困難,因此,優(yōu)選通過對利用掃描型電子顯微鏡(SEM;Scanning Electron Microscope)或透射型電子顯微鏡(TEM;Transmission Electron Microscope)得到的照片圖像進行圖像分析來直接求出。
另外,含水量由使用卡爾-菲舍爾水含量測定裝置(例如,商品名CA-100、三菱化學株式會社制造)、在105℃下加熱而產(chǎn)生的含水量算出。
含硅元素氧化物微粒的粒度分布優(yōu)選為單分散。由于小粒徑側(cè)及大粒徑側(cè)的含硅元素氧化物微粒數(shù)降低,因此,可確保感光體滾筒及轉(zhuǎn)印帶等的清潔性,并且防止耐刷試驗中調(diào)色劑的比電荷量的降低,因此,帶電穩(wěn)定性優(yōu)良。特別是通過降低小粒徑側(cè)的含硅元素氧化物微粒量還具有可以確保定影性的效果。
當為含有小粒徑側(cè)的含硅元素氧化物微粒的雙分散時,定影性變差,特別是為含有平均一次粒徑為150nm以上的大粒徑側(cè)的含硅元素氧化物微粒的雙分散的情況時,產(chǎn)生調(diào)色劑帶電不良。
在此,粒度分布通過分析用電子顯微鏡攝影成的圖像來求出。
含硅元素氧化物微粒的比表面積優(yōu)選為20m2/g以上、50m2/g以下。由于確保了感光體滾筒及轉(zhuǎn)印帶等的清潔性,并且防止耐刷試驗中調(diào)色劑的比電荷量的降低,因此,帶電穩(wěn)定性優(yōu)良。特別是由于小粒徑側(cè)的含硅元素氧化物微粒量降低,因此可以確保定影性。
當比表面積低于20m2/g時,大粒徑側(cè)的含硅元素氧化物微粒量增加,因此,產(chǎn)生調(diào)色劑和載體的接觸障礙,調(diào)色劑比電荷量降低。
當比表面積超過50m2/g時,小粒徑側(cè)的含硅元素氧化物微粒量增加,因此,調(diào)色劑定影性下降。
在此,BET比表面積用BET 3點法進行測定,所述BET3點法由對相對壓力3點的氮附著量求出傾斜度A,由BET式求出比表面積值。
本發(fā)明的含硅元素氧化物微粒的制造方法沒有特別限制,可以通過公知的制造方法來得到。
含硅元素氧化物微??梢酝ㄟ^溶膠凝膠法來制造。例如,通過水解/縮聚反應將由烷氧基硅烷構(gòu)成的溶膠制成喪失了流動性的凝膠,將該凝膠過濾、離心分離后進行加熱,蒸發(fā)除去溶劑。
烷氧基硅烷用通式R1aSi(OR2)4-a表示(在此,R1、R2為碳原子數(shù)1~4的一價烴基,a為0~4的整數(shù)),可列舉例如四甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷、四丙氧基硅烷、四丁氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、甲基三丙氧基硅烷、甲基三丁氧基硅烷、乙基三甲氧基硅烷、乙基三乙氧基硅烷、乙基三丙氧基硅烷、乙基三丁氧基硅烷、丙基三甲氧基硅烷、丙基三乙氧基硅烷、丁基三甲氧基硅烷、丁基三乙氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷、二甲基二丙氧基硅烷、二甲基二丁氧基硅烷、二乙基二甲氧基硅烷、二乙基二乙氧基硅烷、二乙基二丙氧基硅烷、二乙基二丁氧基硅烷、二丙基二甲氧基硅烷、二丙基二乙氧基硅烷、二丁基二甲氧基硅烷、二丁基二乙氧基硅烷、三甲基甲氧基硅烷、三甲基乙氧基硅烷、三甲基丙氧基硅烷、三甲基丁氧基硅烷、三乙基甲氧基硅烷、三乙基乙氧基硅烷、三乙基丙氧基硅烷、三乙基丁氧基硅烷、三丙基甲氧基硅烷、三丙基乙氧基硅烷、三丁基甲氧基硅烷、三丁基乙氧基硅烷等,特別是更優(yōu)選四甲氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷。
作為有機溶劑,可使用例如甲醇、乙醇、1-丙醇、2-甲氧基乙醇、2-乙氧基乙醇、1-丁醇等醇。
作為水解的催化劑,可列舉氨、尿素、單胺等。
為了提高環(huán)境帶電穩(wěn)定性,優(yōu)選對含硅元素氧化物微粒進行疏水化處理。由于確保了感光體滾筒及轉(zhuǎn)印帶等的清潔性,并且抑制高溫高濕及低溫低濕環(huán)境下的調(diào)色劑比電荷量變化,因此,帶電穩(wěn)定性優(yōu)良。
作為疏水化處理劑,可列舉例如硅烷偶聯(lián)劑、甲硅烷基化劑、具有氟化烷基的硅烷偶聯(lián)劑、有機鈦酸酯類偶聯(lián)劑、鋁類偶聯(lián)劑、有機硅油、有機硅蠟等。
其中,特別優(yōu)選表面導入R33SiO1/2單元并進行疏水化處理。R3為碳原子數(shù)1~8的一價烴基,可列舉例如甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、環(huán)己基、苯基、乙烯基、烯丙基等,特別優(yōu)選甲基。
作為通式R33SiNHSiR33表示的硅氮烷化合物,可列舉例如六甲基二硅氮烷、六乙基二硅氮烷、六丙基二硅氮烷、六丁基二硅氮烷、六戊基二硅氮烷、六己基二硅氮烷、六環(huán)己基二硅氮烷、六苯基二硅氮烷、二乙烯基四甲基二硅氮烷等,從改性后的疏水性和其除去的容易程度來考慮,特別優(yōu)選六甲基二硅氮烷。
疏水化處理沒有特別限制,例如,疏水化處理可以按照公知的硅石微粉末的表面改性方法進行。在該方法中,可以通過如下操作來進行在水的存在下、在氣相、液相或固相中、在0~400℃下使硅氮烷化合物與烷氧基硅烷接觸后,在50~400℃下進行加熱,除去過量的硅氮烷化合物。
通過用燃燒器等進行加熱,使含水量加熱減量至2.0重量%以下,然后進行疏水化處理,由此得到含硅元素氧化物微粒。在調(diào)色劑粒子中外添加含硅元素氧化物微粒后進行水分的加熱減量時,調(diào)色劑粒子由于熱而熔化,因此,在外添加前預先對水分進行加熱減量。
含硅元素氧化物微粒的制造方法并不限定于上述的溶膠凝膠法,含硅元素氧化物微粒也可以通過氣相法(在氫氧火焰中使硅化合物及金屬硅燃燒而進行制造的方法)來制造。
[平均一次粒徑比含硅元素氧化物微粒小的微粒(微小粒子)] 另外,在本發(fā)明的調(diào)色劑中,除上述以外,優(yōu)選至少含有1種以上平均一次粒徑比含硅元素氧化物微粒小的微粒(下面,有時稱為“微小粒子”)。通過并用含硅元素氧化物微粒和微小粒子,可以確保調(diào)色劑的流動性,可以加快顯影劑中調(diào)色劑比電荷的上升,因此,印刷圖像畫質(zhì)穩(wěn)定。
作為微小粒子,可列舉例如硅石微粉末、二氧化鈦微粉末及氧化鋁微粉末等。這些微小粒子可以單獨使用1種或者并用2種以上。
考慮調(diào)色劑粒子中需要的帶電量、添加所引起的對感光體磨損的影響、調(diào)色劑的環(huán)境特性等,微小粒子的平均一次粒徑優(yōu)選為7~16nm。
平均一次粒徑可以通過利用動態(tài)光散射的粒徑分布測定裝置、例如DLS-800(商品名,株式會社大塚電子制)及コ—ルタ—N4(商品名,コ—ルタ—エレクトロニクス公司制造)進行測定,但由于解離疏水化處理后的粒子的二次凝聚困難,因此,優(yōu)選通過對利用掃描型電子顯微鏡(SEM)或透射型電子顯微鏡(TEM)得到的照片圖像進行圖像分析來直接求出。
[調(diào)色劑] 將調(diào)色劑粒子和含硅元素氧化物微粒混合,在調(diào)色劑粒子中外添加含硅元素氧化物調(diào)色劑微粒,得到調(diào)色劑。也可以與上述微小粒子一起混合?;旌峡梢杂萌我夥椒ㄟM行,例如可以利用V混合機、亨舍爾混合機、螺旋葉片式攪拌機、混砂機等進行。
作為含硅元素氧化物微粒的添加量,考慮調(diào)色劑中需要的帶電量、添加含硅元素氧化物微粒所引起的對感光體磨損的影響、調(diào)色劑的環(huán)境特性等,相對于調(diào)色劑粒子100重量份,優(yōu)選為0.5重量份以上、3.0重量份以下。由于確保感光體滾筒及轉(zhuǎn)印帶等的清潔性,并且防止耐刷試驗中調(diào)色劑比電荷量的降低,因此,帶電穩(wěn)定性優(yōu)良。特別是由于降低小粒徑側(cè)的含硅元素氧化物微粒量,因此可以確保定影性。
當?shù)陀?.5重量份時,不能確保清潔性。當超過3.0重量份時,由于在調(diào)色劑和載體之間存在大量的含硅元素氧化物微粒,發(fā)生接觸障礙而產(chǎn)生帶電不良,因此,調(diào)色劑比電荷量降低,產(chǎn)生調(diào)色劑的機內(nèi)飛散。
微小粒子的添加量,考慮調(diào)色劑中需要的帶電量、添加所引起的對感光體磨損的影響、調(diào)色劑的環(huán)境特性等,相對于調(diào)色劑粒子100重量份,優(yōu)選為2重量份以下。
本發(fā)明的調(diào)色劑的體積平均粒徑優(yōu)選為4~8μm。由于確保感光體滾筒及轉(zhuǎn)印帶等的清潔性,并且防止耐刷試驗中調(diào)色劑比電荷量的降低,因此,帶電穩(wěn)定性優(yōu)良。當調(diào)色劑的體積平均粒徑低于4μm或超過8μm時,不能確保清潔性。
在此,體積平均粒徑例如可以使用粒度分布測定裝置(商品名Multisizer2、ベックマン·コ—ルタ一株式會社制造)進行測定,由試樣粒子的體積粒度分布算出。
如上操作得到的本發(fā)明的調(diào)色劑可以直接作為單組分顯影劑使用,還可以與載體混合作為雙組分顯影劑使用。
作為載體,可以使用具有磁性的粒子。作為具有磁性的粒子的具體例子,可列舉例如鐵、鐵素體及磁鐵礦等金屬、這些金屬和鋁或鉛等金屬的合金等。其中,優(yōu)選鐵素體。
另外,也可以將在具有磁性的粒子上包覆了樹脂的樹脂包覆載體、或?qū)⒕哂写判缘牧W臃稚⒃跇渲卸纬傻臉渲稚⑿洼d體等作為載體使用。作為包覆具有磁性的粒子的樹脂沒有特別限制,但是,可列舉例如烯烴類樹脂、苯乙烯類樹脂、苯乙烯/丙烯酸類樹脂、硅類樹脂、酯類樹脂及含氟聚合物類樹脂等。另外,作為樹脂分散型載體所使用的樹脂也沒有特別限制,但是,可列舉例如苯乙烯丙烯酸樹脂、聚酯樹脂、氟類樹脂及酚醛樹脂等。
載體的形狀優(yōu)選球形或扁平形。另外,載體的粒徑?jīng)]有特別的限制,但考慮到高畫質(zhì)化,優(yōu)選為10μm以上、100μm以下,進一步優(yōu)選為20μm以上、50μm以下。而且,載體的電阻率優(yōu)選為108Ω·cm以上,進一步優(yōu)選為1012Ω·cm以上。載體的電阻率是通過如下操作而得到的值將載體放入具有0.50cm2的截面積的容器中并輕敲后,在被堵塞于容器內(nèi)的粒子上施加1kg/cm2的載荷,讀取在載荷和底面電極之間施加產(chǎn)生1000V/cm電場的電壓時的電流值。當電阻率低時,在顯影套筒上施加有偏壓時電荷被注入載體,載體粒子容易附著于感光體上。另外,容易引起偏壓的擊穿。
載體的磁化強度(最大磁化)優(yōu)選為10emu/g以上、60emu/g以下,進一步優(yōu)選為15emu/g以上、40emu/g以下。磁化強度依賴于顯影輥的磁通密度,但是,在顯影輥為一般的磁通密度的條件下,當其低于10emu/g時,磁性的束縛力不起作用,有可能成為載體飛散的原因。另外,當磁化強度超過60emu/g時,在載體的上升(穗立ち)過高的非接觸顯影中,難以保持與圖像載體的非接觸狀態(tài)。另外,在接觸顯影中,在調(diào)色劑像中有可能容易出現(xiàn)掃痕。
雙組分顯影劑中的調(diào)色劑和載體的使用比例沒有特別限制,可以根據(jù)調(diào)色劑及載體的種類適當選擇,但是,如果以樹脂包覆載體(密度5~8g/cm2)為例,則優(yōu)選以在顯影劑中包含顯影劑總量的2~30重量%、優(yōu)選2~20重量%的調(diào)色劑的方式使用調(diào)色劑。另外,在雙組分顯影劑中,調(diào)色劑的載體的覆蓋率優(yōu)選為40~80%。
圖1是示意地表示本發(fā)明的圖像形成裝置1的構(gòu)成的圖。圖像形成裝置1是同時具有復印功能、打印功能及傳真功能的復合機,根據(jù)被傳遞的圖像信息,在記錄介質(zhì)上形成全彩色或單色的圖像。即,在圖像形成裝置中,具有復印機方式、打印方式及FAX方式這樣的三種印刷方式,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、便攜式終端裝置、信息記錄存儲介質(zhì)、存儲裝置的外部設(shè)備的印刷作業(yè)的接受等,由未圖示的控制部選擇印刷方式。圖像形成裝置1包含調(diào)色劑像形成部2、轉(zhuǎn)印部3、定影部4、記錄介質(zhì)供給部5和排出部6。為了與彩色圖像信息中所含有的黑(b)、青(c)、洋紅(m)及黃(y)各顏色的圖像信息相對應,構(gòu)成調(diào)色劑像形成部2的各構(gòu)件及轉(zhuǎn)印部3中所含有的一部分構(gòu)件分別設(shè)置4個。在此,根據(jù)各顏色分別設(shè)置的4個各構(gòu)件,將表示各顏色的字母附加在參照標號的末尾來進行區(qū)別,總稱的情況僅用參照標號表示。
調(diào)色劑像形成部2包含感光體滾筒11、帶電部12、曝光單元13、顯影裝置14和清潔單元15。帶電部12、顯影裝置14及清潔單元15在感光體滾筒11周圍以該順序配置。帶電部12配置在顯影裝置14及清潔單元15的垂直方向下方。
感光體滾筒11通過未圖示的驅(qū)動部,繞軸線可旋轉(zhuǎn)驅(qū)動地被支撐,是包含未圖示的導電性基體和在導電性基體的表面形成的感光層的潛像載體。導電性基體可以采用各種形狀,可列舉例如圓筒狀、圓柱狀、薄膜片狀等,其中優(yōu)選圓筒狀。導電性基體由導電性材料形成。作為導電性材料,可以使用該領(lǐng)域中常用的導電性材料,可列舉例如鋁、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由鋁、鋁合金、氧化錫、金、氧化銦等1種或2種以上構(gòu)成的導電性層的導電性薄膜、至少含有導電性粒子或?qū)щ娦跃酆衔锏娜我庖环N的樹脂組合物等。需要說明的是,作為導電性薄膜中所使用的薄膜狀基體,優(yōu)選合成樹脂薄膜,特別優(yōu)選聚酯薄膜。另外,作為導電性薄膜中的導電性層的形成方法,優(yōu)選蒸鍍、涂敷等。
感光層通過例如將包含電荷產(chǎn)生物質(zhì)的電荷發(fā)生層和包含電荷輸送物質(zhì)的電荷輸送層層壓來形成。此時,優(yōu)選在導電性基體和電荷發(fā)生層或電荷輸送層之間設(shè)置中間涂層(undercoat layer)。通過設(shè)置中間涂層,得到如下優(yōu)點覆蓋存在于導電性基體的表面的傷痕及凹凸,將感光層表面平滑化,防止反復使用時的感光層的帶電性的變差,提高至少在低溫環(huán)境下或低濕環(huán)境下的任意一種條件下的感光層的帶電特性。另外,也可以是在最上層上設(shè)置了保護感光層表面的保護層的、耐久性優(yōu)良的三層結(jié)構(gòu)的層壓感光層。
電荷發(fā)生層以通過光照射產(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、增敏劑等。作為電荷產(chǎn)生物質(zhì),可以使用該領(lǐng)域中常用的電荷產(chǎn)生物質(zhì),可列舉例如苝酰亞胺、苝酸酐等苝類顏料;喹吖啶酮、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;具有方酸菁色素(スクエアリウム色素)、甘菊藍色素(アズレニウム系色素)、噻喃色素、具有咔唑骨架、苯乙烯基二苯乙烯骨架、三苯基胺骨架、二苯并噻吩骨架、噁二唑骨架、芴酮骨架、二茋骨架、二苯乙烯基噁二唑骨架或二苯乙烯基咔唑骨架的偶氮顏料等。在這些偶氮顏料中,非金屬酞菁顏料、氧鈦酞菁顏料、至少含有芴環(huán)或芴酮環(huán)的任意一種的雙偶氮顏料、由芳香族胺構(gòu)成的雙偶氮顏料、三偶氮顏料等具有高的電荷產(chǎn)生性能,適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種或者并用2種以上。電荷產(chǎn)生物質(zhì)的含量沒有特別限制,但是,優(yōu)選相對于電荷發(fā)生層中的粘合樹脂100重量份為5~500重量份,進一步優(yōu)選為10~200重量份。
作為電荷發(fā)生層用的粘合樹脂,也可以使用該領(lǐng)域中常用的粘合樹脂,可列舉例如三聚氰胺樹脂、環(huán)氧樹脂、硅樹脂、聚氨酯、丙烯酸樹脂、氯乙烯-乙酸乙烯酯共聚物樹脂、聚碳酸酯、苯氧樹脂、聚乙烯醇縮丁醛、聚丙烯酸酯、聚酰胺、聚酯等。粘合樹脂可以單獨使用1種或者并用2種以上。
電荷發(fā)生層可以通過如下方法形成將電荷產(chǎn)生物質(zhì)及粘合樹脂以及根據(jù)需要的增塑劑、增敏劑等各適量,溶解或分散在可以溶解或分散這些成分的適當?shù)挠袡C溶劑中,制備電荷發(fā)生層涂液,將該電荷發(fā)生層涂液涂敷在導電性基體表面并進行干燥。這樣得到的電荷發(fā)生層的膜厚沒有特別限制,優(yōu)選為0.05~5μm,進一步優(yōu)選為0.1~2.5μm。
層壓在電荷發(fā)生層的上面的電荷輸送層,以具有接受由電荷產(chǎn)生物質(zhì)產(chǎn)生的電荷并進行輸送的能力的電荷輸送物質(zhì)及電荷輸送層用的粘合樹脂為必需成分,根據(jù)需要含有公知的抗氧化劑、增塑劑、增敏劑、潤滑劑等。作為電荷輸送物質(zhì),可以使用該領(lǐng)域中常用的電荷輸送物質(zhì),可列舉例如聚-N-乙烯基咔唑及其衍生物、聚-γ-咔唑基乙基谷氨酸酯(ポリ-γ-カルバゾリルエチルグルタメ—ト)及其衍生物、芘-甲醛縮合物及其衍生物、聚乙烯基芘、聚乙烯基菲、噁唑衍生物、噁二唑衍生物、咪唑衍生物、9-(對二乙氨基苯乙烯基)蒽、1,1-二(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、苯基腙類、腙衍生物、三苯基胺類化合物、四苯基二胺類化合物、三苯基甲烷類化合物、茋類化合物、具有3-甲基-2-苯并噻唑啉環(huán)的吖嗪化合物等電子供給性物質(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、噻噸酮衍生物衍生物、苯并[c]噌啉衍生物、吩嗪氧化物衍生物、四氰基乙烯、四氰基對醌二甲烷、四溴代對苯醌、四氯代對苯醌、苯醌等電子受容性物質(zhì)等。電荷輸送物質(zhì)可以單獨使用1種或者并用2種以上。電荷輸送物質(zhì)的含量沒有特別限制,但是,優(yōu)選相對于電荷輸送層中的粘合樹脂100重量份為10~300重量份,進一步優(yōu)選為30~150重量份。
作為電荷輸送層用的粘合樹脂,可以使用該領(lǐng)域中常用且能夠均勻地分散電荷輸送物質(zhì)的粘合樹脂,可列舉例如聚碳酸酯、聚丙烯酸酯、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、這些粘合樹脂的共聚樹脂等。在這些粘合樹脂中,考慮成膜性、得到的電荷輸送層的耐磨損性、電特性等時,優(yōu)選以雙酚Z作為單體成分含有的聚碳酸酯(以后,稱為“雙酚z型聚碳酸酯”)、雙酚Z型聚碳酸酯和其他聚碳酸酯的混合物等。粘合樹脂可以單獨使用1種或者并用2種以上。
在電荷輸送層中,優(yōu)選與電荷輸送物質(zhì)及電荷輸送層用的粘合樹脂一起含有抗氧化劑。作為抗氧化劑,也可以使用該領(lǐng)域中常用的抗氧化劑,可列舉例如維生素E、對苯二酚、受阻胺、受阻酚、對苯二胺、芳基鏈烷及它們的衍生物、有機硫化合物、有機磷化合物等。抗氧化劑可以單獨使用1種或者并用2種以上。抗氧化劑的含量沒有特別限制,為構(gòu)成電荷輸送層的成分的總量的0.01%~10重量%,優(yōu)選為0.05%~5重量%。
電荷輸送層可以通過如下方法形成將電荷輸送物質(zhì)及粘合樹脂以及根據(jù)需要的抗氧化劑、增塑劑、增敏劑等各適量,溶解或分散在可以溶解或分散這些成分的適當?shù)挠袡C溶劑中,制備電荷輸送層用涂液,將該電荷輸送層用涂液涂敷在電荷發(fā)生層表面,并進行干燥。這樣得到的電荷發(fā)生層的膜厚沒有特別限制,優(yōu)選為10~50μm,進一步優(yōu)選為15~40μm。需要說明的是,也可以在一個層中形成存在電荷產(chǎn)生物質(zhì)和電荷輸送物質(zhì)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、其他添加劑等,也可以與分別形成電荷發(fā)生層及電荷輸送層的情況相同。
在本實施方式中,使用形成使用如上所述的電荷產(chǎn)生物質(zhì)及電荷輸送物質(zhì)的有機感光層的感光體滾筒,但是,替代該感光體滾筒,可以使用形成使用硅等的無機感光層的感光體滾筒。
帶電部12以面向感光體滾筒11、沿感光體滾筒11的長度方向、且與感光體滾筒11表面具有間隙而隔離的方式配置,使感光體滾筒11以規(guī)定的極性及電位帶電。在帶電部12中,可以使用帶電刷型帶電器、充電器型帶電器、鋸齒型帶電器、離子產(chǎn)生裝置等。在本實施方式中,帶電部12以與感光體滾筒11表面隔離的方式設(shè)置,但是,并不限定于該設(shè)置。例如,作為帶電部12可以使用帶電輥,且以帶電輥和感光體滾筒11壓接的方式配置帶電輥,另外,也可以使用帶電刷、磁刷等接觸帶電方式的帶電器。
曝光單元13以如下方式配置與從曝光單元13射出的各色信息相對應的光,通過帶電部12和顯影裝置14之間,照射到感光體滾筒11的表面。曝光單元13在該單元內(nèi)將圖像信息變換為與b、c、m、y各色信息相對應的光,對通過帶電部12以同樣的電位帶電的感光體滾筒11表面,用與各色信息相對應的光進行曝光,在該表面形成靜電潛像。在曝光單元13中,可以使用例如設(shè)有激光照射部及多個反射鏡的激光掃描裝置。此外,也可以使用適當組合有LED(Light Emitting Diode)陣列、液晶開關(guān)和光源的單元。
圖2是示意地表示顯影裝置14的構(gòu)成的圖。顯影裝置14包含顯影槽20和調(diào)色劑送料斗21。顯影槽20是如下容器狀構(gòu)件該容器狀構(gòu)件以面向感光體滾筒11表面的方式配置,將調(diào)色劑供給到形成于感光體滾筒11表面的靜電潛像而進行顯影,形成作為可見像的調(diào)色劑像。顯影槽20在其內(nèi)部空間收容調(diào)色劑,且收容并旋轉(zhuǎn)自由地支撐顯影輥22、供給輥23、攪拌輥24等輥構(gòu)件或螺旋構(gòu)件。在顯影槽20的面向感光體滾筒11的側(cè)面形成開口部,在隔著該開口部與感光體滾筒11相對的位置可旋轉(zhuǎn)驅(qū)動地設(shè)置有顯影輥22。顯影輥22是在其與感光體滾筒11的壓接部或最接近部將調(diào)色劑供給到感光體滾筒11表面的靜電潛像的輥狀構(gòu)件。在供給調(diào)色劑時,在顯影輥22表面施加與調(diào)色劑的帶電電位相反極性的電位作為顯影偏壓。由此,顯影輥22表面的調(diào)色劑順利地供給靜電潛像。而且,通過改變顯影偏壓值,可以控制供給靜電潛像的調(diào)色劑量(調(diào)色劑附著量)。供給輥23是面向顯影輥22并可旋轉(zhuǎn)驅(qū)動地設(shè)置的輥狀構(gòu)件,其將調(diào)色劑供給到顯影輥22周圍。攪拌輥24是面向供給輥23并可旋轉(zhuǎn)驅(qū)動地設(shè)置的輥狀構(gòu)件,其將由調(diào)色劑送料斗21新供給到顯影槽20內(nèi)的調(diào)色劑送到供給輥23周圍。調(diào)色劑送料斗21以連通設(shè)置在其垂直方向下部的調(diào)色劑補充口(沒有圖示)和設(shè)置在顯影槽20的垂直方向上部的調(diào)色劑接收口的方式設(shè)置,根據(jù)顯影槽20的調(diào)色劑消耗狀況補充調(diào)色劑。另外,也可以不使用調(diào)色劑送料斗21,以由各色調(diào)色劑盒直接補充調(diào)色劑的方式構(gòu)成。
清潔單元15在將調(diào)色劑像轉(zhuǎn)印于記錄介質(zhì)上后,除去殘留在感光體滾筒11表面的調(diào)色劑,使感光體滾筒11表面清潔化。在清潔單元15中,使用例如清潔刀片等板狀構(gòu)件。需要說明的是,在本發(fā)明的圖像形成裝置中,作為感光體滾筒11,主要使用有機感光體滾筒,有機感光體滾筒的表面是以樹脂成分為主體的,因此,由于由帶電部12的電暈放電產(chǎn)生的臭氧的化學作用,表面容易變差。于是,變差了的表面部分受到清潔單元15產(chǎn)生的摩擦作用而磨損,從而慢慢地可靠地被除去。因此,由臭氧等引起的表面變差的問題實際上被消除,可以長時間穩(wěn)定地維持由帶電操作產(chǎn)生的帶電電位。在本實施方式中雖然設(shè)置清潔單元15,但是,并不限定于此,也可以不設(shè)置清潔單元15。
利用調(diào)色劑像形成部2,在通過帶電部12而處于均勻的帶電狀態(tài)的感光體滾筒11的表面上,從曝光單元13照射對應于圖像信息的信號光,形成靜電潛像,其中由顯影裝置14供給調(diào)色劑,形成調(diào)色劑像,將該調(diào)色劑像轉(zhuǎn)印到中間轉(zhuǎn)印帶25上,然后,用清潔單元15除去殘留于感光體滾筒11表面的調(diào)色劑。反復進行該一系列的調(diào)色劑像形成的操作。
轉(zhuǎn)印部3配置在感光體滾筒11的上方,包含中間轉(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是被驅(qū)動輥26和從動輥27漲緊設(shè)置并形成環(huán)狀的移動路徑的環(huán)帶狀構(gòu)件,以向箭頭B的方向旋轉(zhuǎn)驅(qū)動。中間轉(zhuǎn)印帶25在與感光體滾筒11接觸并且通過感光體滾筒11時,由隔著中間轉(zhuǎn)印帶25與感光體滾筒11相對配置的中間轉(zhuǎn)印輥28,施加與感光體滾筒11表面的調(diào)色劑的帶電極性相反極性的轉(zhuǎn)印偏壓,形成在感光體滾筒11表面的調(diào)色劑像被轉(zhuǎn)印到中間轉(zhuǎn)印帶25上。全彩色圖像的情況是由各感光體滾筒11所形成的各色的調(diào)色劑圖像,依次轉(zhuǎn)印并重疊在中間轉(zhuǎn)印帶25上,由此形成全彩色調(diào)色劑像。驅(qū)動輥26通過未圖示的驅(qū)動部繞其軸線可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置,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設(shè)置為可隨著驅(qū)動輥26的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動而從動旋轉(zhuǎn),賦予中間轉(zhuǎn)印帶25一定的張力,以使中間轉(zhuǎn)印帶25不松弛。中間轉(zhuǎn)印輥28隔著中間轉(zhuǎn)印帶25壓接在感光體滾筒11上,并且通過未圖示的驅(qū)動部繞其軸線可旋轉(zhuǎn)驅(qū)動地設(shè)置。如上所述,中間轉(zhuǎn)印輥28與施加轉(zhuǎn)印偏壓的未圖示的電源連接,具有將感光體滾筒11表面的調(diào)色劑像轉(zhuǎn)印到中間轉(zhuǎn)印帶25上的功能。
轉(zhuǎn)印帶清潔單元29以隔著中間轉(zhuǎn)印帶25與從動輥27相對、并與中間轉(zhuǎn)印帶25的外周面接觸的方式設(shè)置。通過與感光體滾筒11的接觸而殘留的附著在中間轉(zhuǎn)印帶25上沒有被轉(zhuǎn)印到記錄介質(zhì)上的調(diào)色劑成為污染記錄介質(zhì)的背面的原因,因此,轉(zhuǎn)印帶清潔單元29除去并回收中間轉(zhuǎn)印帶25表面的殘留調(diào)色劑。轉(zhuǎn)印輥30隔著中間轉(zhuǎn)印帶25壓接在驅(qū)動輥26上,通過未圖示的驅(qū)動部繞其軸線可旋轉(zhuǎn)驅(qū)動地設(shè)置。在轉(zhuǎn)印輥30和驅(qū)動輥26的壓接部(轉(zhuǎn)印夾持部),由中間轉(zhuǎn)印帶25擔載并輸送過來的調(diào)色劑像轉(zhuǎn)印到由后述的記錄介質(zhì)供給部5送來的記錄介質(zhì)上。擔載調(diào)色劑像的記錄介質(zhì)被送給定影部4。利用轉(zhuǎn)印部3,在感光體滾筒11和中間轉(zhuǎn)印輥28的壓接部,由感光體滾筒11轉(zhuǎn)印到中間轉(zhuǎn)印帶25上的調(diào)色劑像通過中間轉(zhuǎn)印帶25向箭頭B方向的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動而被輸送到轉(zhuǎn)印夾持部,于是被轉(zhuǎn)印到記錄介質(zhì)上。
定影部4在比轉(zhuǎn)印部3更靠近記錄介質(zhì)的輸送方向下游側(cè)設(shè)置,包括定影輥31和加壓輥32。定影輥31通過未圖示的驅(qū)動部可旋轉(zhuǎn)驅(qū)動地設(shè)置,將擔載在記錄介質(zhì)上的構(gòu)成未定影調(diào)色劑像的調(diào)色劑加熱熔融而定影在記錄介質(zhì)上。在定影輥31的內(nèi)部設(shè)有未圖示的加熱部。加熱部對定影輥31進行加熱,以使定影輥31表面達到規(guī)定的溫度(加熱溫度)。加熱部可以使用例如加熱器、鹵燈等。加熱部由定影條件控制部來控制。在定影輥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)果被輸入到后述的控制單元的存儲部。定影條件控制部基于被輸入到存儲部的檢測結(jié)果而控制加熱部的動作。加壓輥32以與定影輥31壓接的方式設(shè)置,且可隨著定影輥31的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動從動旋轉(zhuǎn)地支撐。加壓輥32在利用定影輥31將調(diào)色劑熔融而定影在記錄介質(zhì)上時,通過壓緊調(diào)色劑和記錄介質(zhì),輔助調(diào)色劑像向記錄介質(zhì)的定影。定影輥31和加壓輥32的壓接部為定影夾持部。利用定影部4,在轉(zhuǎn)印部3中,轉(zhuǎn)印有調(diào)色劑像的記錄介質(zhì)被定影輥31和加壓輥32夾持,在通過定影夾持部時,調(diào)色劑像在加熱下被壓緊在記錄介質(zhì)上,由此,調(diào)色劑像定影在記錄介質(zhì)上,形成圖像。
記錄介質(zhì)供給部5包括自動送紙盒35、撿拾輥36、輸送輥37和對齊輥38和手動送紙盒39。自動送紙盒35設(shè)置在圖像形成裝置的垂直方向下部,是貯存記錄介質(zhì)的容器狀構(gòu)件。在記錄介質(zhì)中,有普通紙、彩色復印用紙、高射投影機用片材、明信片等。撿拾輥36每次取出1張自動送紙盒35中所貯存的記錄介質(zhì),送給用紙輸送路徑S1。輸送輥37是以相互壓接的方式設(shè)置的一對輥構(gòu)件,用于向?qū)R輥38輸送記錄介質(zhì)。對齊輥38是以相互壓接的方式設(shè)置的一對輥構(gòu)件,將由輸送輥37送來的記錄介質(zhì)與中間轉(zhuǎn)印帶25擔載的調(diào)色劑像被輸送到轉(zhuǎn)印夾持部同步地送給轉(zhuǎn)印夾持部。手動送紙盒39是為了將與自動送紙盒35中所貯存的記錄介質(zhì)不同的記錄介質(zhì)、即具有任意尺寸的記錄介質(zhì)放入圖像形成裝置內(nèi)而貯存記錄介質(zhì)的裝置,由手動送紙盒39放入的記錄介質(zhì)利用輸送輥37通過用紙輸送路徑S2內(nèi),送給對齊輥38。利用記錄介質(zhì)供給部5,將由自動送紙盒35或手動送紙盒39供給的每次1張的記錄介質(zhì)與中間轉(zhuǎn)印帶25擔載的調(diào)色劑像被輸送到轉(zhuǎn)印夾持部同步地送給轉(zhuǎn)印夾持部。
排出口6包括輸送輥37、排出輥40和排出盒41。輸送輥37在用紙輸送方向上設(shè)置在比定影夾持部的更下游側(cè),向排出輥40輸送由定影部4定影圖像后的記錄介質(zhì)。排出輥40將圖像被定影后的記錄介質(zhì)排出到設(shè)置在圖像形成裝置的垂直方向上面的排出盒41中。排出盒41貯存圖像被定影后的記錄介質(zhì)。
圖像形成裝置包括沒有圖示的控制單元??刂茊卧缭O(shè)置在圖像形成裝置的內(nèi)部空間的上部,包括存儲部、運算部和控制部。向控制單元的存儲部輸入通過配置在圖像形成裝置的上面的沒有圖示的操作面板的各種設(shè)定值、來自配置在圖像形成裝置內(nèi)部的各處的沒有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。另外,寫入執(zhí)行各種功能要素的程序。各種功能要素是例如記錄介質(zhì)判定部、附著量控制部、定影條件控制部等。在存儲部可以使用該領(lǐng)域中常用的存儲裝置,可列舉例如只讀存儲器(ROM)、隨機存取存儲器(RAM)、硬盤驅(qū)動器(HDD)等。外部設(shè)備可以使用能夠形成或取得圖像信息、并且能與圖像形成裝置電連接的電氣、電子設(shè)備,可列舉例如計算機、數(shù)碼照相機、電視接收機、錄像機、DVD(Digital Versatile Disc)錄像機、HDDVD(High-Definition Digital Versatile Disc)、藍光光盤錄像機、傳真裝置、便攜式終端裝置等。運算部取出被寫入存儲部的各種數(shù)據(jù)(圖像形成命令、檢測結(jié)果、圖像信息等)及各種功能要素的程序,進行各種判定。控制部根據(jù)運算部的判定結(jié)果向相應裝置發(fā)送控制信號,并進行動作控制??刂撇考斑\算部包括通過具備中央處理裝置(CPU、CentralProcessing Unit)的微型計算機、微處理器等實現(xiàn)的處理電路??刂茊卧c上述處理電路都含有主電源,電源不僅對控制單元、而且也對圖像形成裝置內(nèi)部的各裝置供給電力。
通過使用本發(fā)明的調(diào)色劑、雙組分顯影劑、顯影裝置、圖像形成裝置進行圖像形成,不會引起由流動性不良導致的畫質(zhì)降低,能夠形成高精細且高分辨率的高畫質(zhì)圖像。
[實施例] 下面,列舉實施例及比較例,具體地說明本發(fā)明,但本發(fā)明只要不超出其主旨,就沒有特別限定。在本實施例中,作為調(diào)色劑,例示了品紅調(diào)色劑。這是因為,作為著色劑,在品紅中包含所述的C.I.顏料紅57:1,但可以通過包含前面例示的各種著色劑代替該著色劑同樣地來實施。
在下文中,“份”及“%”只要沒有特別說明,分別是指“重量份”及“重量%”。需要說明的是,在實施例及比較例中,調(diào)色劑等的物性值如下進行測定。
[體積平均粒徑及變異系數(shù)(CV值)] 在50ml電解液(商品名ISOTON-II、貝克曼庫爾特株式會社制造)中加入20mg試樣及1ml烷基醚硫酸酯鈉,利用超聲波分散器(商品名UH-50、株式會社エスエムテ—制),以超聲波頻率20kHz進行3分鐘分散處理,制備測定用試樣。對該測定用試樣使用粒度分布測定裝置(商品名Multisizer3、貝克曼庫爾特株式會社制造),在孔徑100μm、測定粒子數(shù)為50000計數(shù)的條件下進行測定,由試樣粒子的體積粒度分布求出體積平均粒徑。另外,基于體積平均粒徑及其標準偏差,由下述式(1)算出調(diào)色劑的變異系數(shù)。
變異系數(shù)=標準偏差/體積平均粒徑 ...(1) [粘合樹脂的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)] 使用差示掃描熱量計(商品名DSC220、セイコ—電子工業(yè)株式會社制造),根據(jù)日本工業(yè)規(guī)格(JIS)K7121-1987,以每分鐘10℃的升溫速度對1g試樣進行加熱,測定DSC曲線。將相當于所得DSC曲線的玻璃化轉(zhuǎn)變的吸熱峰的高溫側(cè)的基線向低溫側(cè)延伸的直線、與在相對于峰上升部分至頂點的曲線在斜率最大的點引出的切線的交點的溫度作為玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)而求得。
[粘合樹脂的軟化溫度(Tm)] 在流動特性評價裝置(商品名流動測試儀CFT-100C、株式會社島津制作所制造)中,對1g試樣給予10kgf/cm2(9.8×105Pa)載荷,以將其從模具(噴嘴口徑1mm、長度1mm)擠出的方式設(shè)定,以每分鐘6℃的升溫速度進行加熱,求出從模具流出一半試樣時的溫度作為軟化溫度。
[脫模劑的熔點] 使用差示掃描熱量計(商品名DSC220、セイコ一電子工業(yè)株式會社制造)重復進行2次使1g試樣以每分鐘10℃的升溫速度從溫度20℃升溫至200℃、然后從200℃驟冷至20℃的操作,測定DSC曲線。求出在第2次操作中測定的DSC曲線的相當于熔化的吸熱峰頂點的溫度作為脫模劑的熔點。
[含硅元素氧化物微粒的平均一次粒徑] 用掃描型電子顯微鏡(商品名S-4300SE/N、株式會社日立ハイテクノロジ—ズ制造)將放大至50000倍的圖像改變掃描型電子顯微鏡的視野,對100個粒子進行攝影,通過圖像分析測定一次粒子的粒徑。由得到的測定值算出平均一次粒徑。
[含硅元素氧化物微粒的比表面積] BET比表面積用BET 3點法進行測定,所述BET 3點法由對相對壓力3點的氮吸附量求出傾斜度A、由BET式求出比表面積值。使用比表面積/細孔分布測定裝置(商品名NOVAe 4200e、ユアサアイオニクス株式會社制造)進行測定。
[含硅元素氧化物微粒的含水量] 使用卡爾-菲舍爾水含量測定裝置(商品名CA-100、三菱化學株式會社制造)進行測定。加熱溫度設(shè)定為105℃。
(預先研究) 關(guān)于含硅元素氧化物微粒,對使用干式法制成的含硅元素氧化物微粒(實施例A~C)和使用濕式法(溶膠凝膠法或沉降法)制作且沒有進行加熱減量的含硅元素氧化物微粒(比較例A為溶膠凝膠法,比較例B為沉降法)測定含水量。
表1表示實施例A~C及比較例A、B的含硅元素氧化物微粒的平均一次粒徑及含水量測定結(jié)果。
[表1] 使用干式法制成的含硅元素氧化物微粒(實施例A~C)與平均一次粒徑無關(guān),含水率降低。使用濕式法(溶膠凝膠法或沉降法)制作且沒有進行加熱減量的含硅元素氧化物微粒(比較例A、B),含水率為4~8%。當進行加熱減量時(干式法),即使平均一次粒徑為100nm左右的含硅元素氧化物微粒(實施例A、B),含水量也減少到0.1%以下。
由此可知,本發(fā)明的平均一次粒徑為70nm以上、150nm以下的含硅元素氧化物微粒,如果不對使用濕式法(溶膠凝膠法或沉降法)制作的含硅元素氧化物微粒進行加熱減量,則含水率(含水量)不能達到2.0%以下。
(調(diào)色劑粒子a的制作) 利用亨舍爾混合機將聚酯樹脂(粘合樹脂,商品名“タフトン”TTR-5、花王株式會社制造、玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)60℃、軟化溫度(Tm)100℃)83份、母料(含有40%的C.I.顏料紅57:1)12份、巴西棕櫚蠟(脫模劑、商品名REFINED CARNAUBA WAX、株式會社加藤洋行制造、熔點83℃)3份、烷基水楊酸金屬鹽(電荷控制劑、商品名BONTRON E-84、オリエント化學株式會社制造)2份混合10分鐘后,用雙螺桿擠出機(商品名PCM65、株式會社池貝制造)進行熔融混煉。用切碎機(商品名VM-16、オリエント株式會社制造)進行粗粉碎,用流化床式氣流磨進行微粉碎后,用旋轉(zhuǎn)式篩分機篩分除去過粉碎調(diào)色劑,得到體積平均粒徑為6.0μm的調(diào)色劑粒子a。
(調(diào)色劑粒子b的制作) 除改變篩分條件之外,與調(diào)色劑粒子a同樣地操作,得到體積平均粒徑為5.5μm的調(diào)色劑粒子b。
(調(diào)色劑粒子c的制作) 除改變篩分條件之外,與調(diào)色劑粒子a同樣地操作,得到體積平均粒徑為6.7μm的調(diào)色劑粒子c。
(含硅元素氧化物微粒A的制作) 利用溶膠凝膠法制作。從在乙醇中利用硝酸使四甲氧基硅烷水解并使其進行縮合反應而得到的硅溶膠懸浮液除去溶劑后,進行干燥、?;?,對得到的粒子(含水量3~15%)在1000℃下進行加熱減量至含水量為2.0%,用硅烷偶聯(lián)劑進行疏水化處理,得到平均一次粒徑70nm(比表面積45m2/g)、含水量2.0%的含硅元素氧化物微粒A。
(含硅元素氧化物微粒B的制作) 改變?;瘲l件,在1000℃下進行加熱減量至含水量為0.5%,除此之外,與含硅元素氧化物微粒A同樣地操作,得到平均一次粒徑100nm(比表面積40m2/g)、含水量0.5%的含硅元素氧化物微粒B。
(含硅元素氧化物微粒C的制作) 除改變?;瘲l件之外,與含硅元素氧化物微粒B同樣地操作,得到平均一次粒徑為70nm(比表面積45m2/g)、含水量0.5%的含硅元素氧化物微粒C。
(含硅元素氧化物微粒D的制作) 在1000℃下進行加熱減量至含水量為1.0%,除此之外,與含硅元素氧化物微粒B同樣地操作,得到平均一次粒徑為100nm(比表面積40m2/g)、含水量1.0%的含硅元素氧化物微粒D。
(含硅元素氧化物微粒E的制作) 除改變?;瘲l件之外,與含硅元素氧化物微粒D同樣地操作,得到平均一次粒徑為120nm(比表面積25m2/g)、含水量1.0%的含硅元素氧化物微粒E。
(含硅元素氧化物微粒F的制作) 在1000℃下進行加熱減量至含水量為2.0%,除此之外,與含硅元素氧化物微粒A同樣地操作,得到平均一次粒徑為70nm(比表面積45m2/g)、含水量2.0%的含硅元素氧化物微粒F。
(含硅元素氧化物微粒G的制作) 在1000℃下進行加熱減量至含水量為2.0%,除此之外,與含硅元素氧化物微粒B同樣地操作,得到平均一次粒徑為100nm(比表面積40m2/g)、含水量2.0%的含硅元素氧化物微粒G。
(含硅元素氧化物微粒H的制作) 在1000℃下進行加熱減量至含水量為2.0%,除此之外,與含硅元素氧化物微粒E同樣地操作,得到平均一次粒徑為120nm(比表面積25m2/g)、含水量2.0%的含硅元素氧化物微粒H。
(含硅元素氧化物微粒I的制作) 除改變?;瘲l件之外,與含硅元素氧化物微粒D同樣地操作,得到平均一次粒徑為90nm(比表面積34m2/g)、含水量1.0%的含硅元素氧化物微粒I。
(含硅元素氧化物微粒J的制作) 對利用干式法得到的粒子,用硅烷偶聯(lián)劑施行疏水化處理,得到平均一次粒徑為90nm(比表面積34m2/g)、含水量1.5%的含硅元素氧化物微粒J。
(含硅元素氧化物微粒K的制作) 對利用沉淀法(使硅酸鈉水溶液和硫酸進行中和反應,得到硅石漿液,然后過濾、水洗及干燥,進而在必要的情況下進行適當?shù)姆鬯榈姆椒?得到的粒子在1000℃下進行加熱減量至含水量為1.5%,除此之外,與含硅元素氧化物微粒I同樣地操作,得到平均一次粒徑為90nm(比表面積34m2/g)、含水量1.5%的含硅元素氧化物微粒K。
(含硅元素氧化物微粒L的制作) 用兩種疏水化處理劑(六甲基二硅氮烷及三甲基氯硅烷)實施疏水化處理,在1000℃下進行加熱減量至含水量為1.5%,除此之外,與含硅元素氧化物微粒I同樣地操作,得到平均一次粒徑為90nm(比表面積34m2/g)、含水量1.5%的含硅元素氧化物微粒L。
(含硅元素氧化物微粒M的制作) 除不進行加熱減量之外,與含硅元素氧化物微粒A同樣地操作,得到平均一次粒徑為110nm(比表面積25m2/g)、含水量9%的含硅元素氧化物微粒M。
(含硅元素氧化物微粒N的制作) 除改變粒化條件之外,與含硅元素氧化物微粒A同樣地操作,得到平均一次粒徑為50nm(比表面積50m2/g)、含水量2.0%的含硅元素氧化物微粒N。
(含硅元素氧化物微粒P的制作) 除改變?;瘲l件之外,與含硅元素氧化物微粒A同樣地操作,得到平均一次粒徑為175nm(比表面積17m2/g)、含水量2.0%的含硅元素氧化物微粒P。
(調(diào)色劑的制作) [實施例1] 相對于100份體積平均粒徑6.0μm的調(diào)色劑粒子a,添加1.0份平均一次粒徑為12nm的硅石微粒(商品名RX-200、デグサ公司制造)后,添加1.0份含硅元素氧化物微粒A,用亨舍爾混合機(商品名三井FM混合機、三井礦山株式會社制造)混合2分鐘,由此得到實施例1的調(diào)色劑。
[實施例2] 除添加1.0份含硅元素氧化物微粒B之外,與實施例1同樣地操作,得到實施例2的調(diào)色劑。
[實施例3] 除添加1.0份含硅元素氧化物微粒C之外,與實施例1同樣地操作,得到實施例3的調(diào)色劑。
[實施例4] 除添加1.0份含硅元素氧化物微粒D之外,與實施例1同樣地操作,得到實施例4的調(diào)色劑。
[實施例5] 除添加1.0份含硅元素氧化物微粒E之外,與實施例1同樣地操作,得到實施例5的調(diào)色劑。
[實施例6] 除添加1.0份含硅元素氧化物微粒F之外,與實施例1同樣地操作,得到實施例6的調(diào)色劑。
[實施例7] 除添加1.0份含硅元素氧化物微粒G之外,與實施例1同樣地操作,得到實施例7的調(diào)色劑。
[實施例8] 除添加1.0份含硅元素氧化物微粒H之外,與實施例1同樣地操作,得到實施例8的調(diào)色劑。
[實施例9] 除添加1.0份含硅元素氧化物微粒I之外,與實施例1同樣地操作,得到實施例9的調(diào)色劑。
[實施例10] 除添加1.0份含硅元素氧化物微粒J之外,與實施例1同樣地操作,得到實施例10的調(diào)色劑。
[實施例11] 除添加1.0份含硅元素氧化物微粒K之外,與實施例1同樣地操作,得到實施例11的調(diào)色劑。
[實施例12] 除添加1.0份含硅元素氧化物微粒L之外,與實施例1同樣地操作,得到實施例12的調(diào)色劑。
[實施例13] 除添加0.5份含硅元素氧化物微粒A之外,與實施例1同樣地操作,得到實施例13的調(diào)色劑。
[實施例14] 除添加1.5份含硅元素氧化物微粒A之外,與實施例1同樣地操作,得到實施例14的調(diào)色劑。
[實施例15] 除添加2.0份含硅元素氧化物微粒A之外,與實施例1同樣地操作,得到實施例15的調(diào)色劑。
[實施例16] 除添加3.0份含硅元素氧化物微粒A之外,與實施例1同樣地操作,得到實施例16的調(diào)色劑。
[實施例17] 在外添加1.0份平均一次粒徑為14nm的二氧化鈦微粒(商品名NKT-90、デグサ公司制造)后,添加1.0份含硅元素氧化物微粒A,除此之外,與實施例1同樣地操作,得到實施例17的調(diào)色劑。
[實施例18] 將調(diào)色劑粒子a變?yōu)檎{(diào)色劑粒子b,添加1.1份含硅元素氧化物微粒A,除此之外,與實施例1同樣地操作,得到實施例18的調(diào)色劑。
[實施例19] 將調(diào)色劑粒子a變?yōu)檎{(diào)色劑粒子c,添加0.9份含硅元素氧化物微粒A,除此之外,與實施例1同樣地操作,得到實施例19的調(diào)色劑。
[比較例1] 除添加1.0份含硅元素氧化物微粒M之外,與實施例1同樣地操作,得到比較例1的調(diào)色劑。
[比較例2] 除添加1.0份含硅元素氧化物微粒N之外,與實施例1同樣地操作,得到比較例2的調(diào)色劑。
[比較例3] 除添加1.0份含硅元素氧化物微粒P之外,與實施例1同樣地操作,得到比較例3的調(diào)色劑。
將實施例1~19及比較例1~3的調(diào)色劑的物性總結(jié)于表2中。
[表2]
(雙組分顯影劑的制作) 使用體積平均粒徑45μm的鐵素體芯載體作為載體,以實施例及比較例的調(diào)色劑對載體的包覆率為60%的方式,用V型混合器混合機(商品名V-5、株式會社特壽工作所制造)混合40分鐘,制作含有實施例1~19及比較例1~3的調(diào)色劑的雙組分顯影劑。
(評價) 使用包含實施例1~19及比較例1~3的調(diào)色劑的雙組分顯影劑,進行以下的評價。
[漏白] 將雙組分顯影劑填充于市售復印機(商品名MX-3500、夏普株式會社制造)中,以使附著量為0.4mg/cm2的方式進行調(diào)整,形成3×5孤立點的圖像。所謂3×5孤立點的圖像是指,在600dpi(dot per inch)中,縱3點、橫3點大小的多個點部以相鄰點部之間的間隔為5點的方式形成的圖像。將形成的圖像用顯微鏡(商品名VHX-600、株式會社キ—エンス制造)放大100倍顯示于監(jiān)視器,確認70個3×5孤立點中發(fā)生漏白的個數(shù)。評價標準如下。
◎發(fā)生漏白的個數(shù)為3個以下。
○發(fā)生漏白的個數(shù)為4~6個。
△發(fā)生漏白的個數(shù)為7~10個。
×發(fā)生漏白的個數(shù)為11個以上。
[分辨率] 利用上述復印機,將圖像濃度為0.3、直徑5mm的半色調(diào)圖像,在圖像濃度為0.3以上、0.5以下可以復印的條件下,復印線寬準確地為100μm的細線的原始圖像形成的原稿,將由此得到的復印圖像作為測定用樣品。由將該測定用樣品用粒子分析儀(商品名ル—ゼックス450、株式會社ニレコ制造)放大100倍的監(jiān)視器圖像,利用指示器測定形成于測定樣品的細線的線寬。圖像濃度是利用反射濃度計(商品名RD-918、マクベス株式會社制造)測定的光學反射濃度。由于細線上有凹凸,線寬因測定位置而異,因此,取多個測定位置中測定的線寬的平均值,將該線寬作為測定用樣品的線寬。用測定用樣品的線寬除以原稿的線寬100μm,將得到的值乘以100作為細線重現(xiàn)性的值而得到。該細線重現(xiàn)性的值越接近100,表示細線的重現(xiàn)性越好,分辨率越優(yōu)良。評價標準如下。
◎細線重現(xiàn)性的值為100以上且低于105。
○細線重現(xiàn)性的值為105以上且低于115。
△細線重現(xiàn)性的值為115以上且低于125。
×細線重現(xiàn)性的值為125以上。
[轉(zhuǎn)印效率] 轉(zhuǎn)印效率是在1次轉(zhuǎn)印中由感光體滾筒表面轉(zhuǎn)印到中間轉(zhuǎn)印帶的調(diào)色劑的比例,將轉(zhuǎn)印前的感光體滾筒中存在的調(diào)色劑量作為100%進行計算。通過使用帶電量測定裝置(商品名210HS-2A、トレック·ジャパン株式會社制造)吸引轉(zhuǎn)印前的感光體滾筒中存在的調(diào)色劑,并測定該吸引的調(diào)色劑的量,由此得到轉(zhuǎn)印前的感光體滾筒中存在的調(diào)色劑量。另外,轉(zhuǎn)印到中間轉(zhuǎn)印帶的調(diào)色劑的量也同樣地得到。評價標準如下。
◎轉(zhuǎn)印效率為95%以上。
○轉(zhuǎn)印效率為90%以上且低于95%。
△轉(zhuǎn)印效率為85%以上且低于90%。
×轉(zhuǎn)印效率低于85%。
[清潔性] 調(diào)整市售復印機(商品名MX-3500G、夏普株式會社制造)具有的清潔裝置的清潔刀片與感光體滾筒接觸的壓力即清潔刀片壓力,以使初期線壓為25gf/cm(2.45×10-1N/cm)。將包含由實施例及比較例得到的調(diào)色劑的雙組分顯影劑填充于該復印機,在溫度25℃、相對濕度50%的常溫常濕環(huán)境中,將夏普株式會社制造的文字測試圖在10萬張記錄紙上形成,確認其清潔性。
清潔性通過如下方法評價通過在圖像形成前(初期)、印字5,000張(5K張)后、印字10,000張(10K張)后的各個階段中目測確認形成的圖像,試驗圖像部和非圖像部的邊界部的鮮明度及因調(diào)色劑向感光體滾筒的旋轉(zhuǎn)方向泄漏而形成的黑條紋的有無,進而利用后述的測定器求出灰霧量Wk,評價清潔性。形成圖像的灰霧量Wk是使用色差計(商品名Z-∑90Color Measuring System、日本電色工業(yè)株式會社制造)測定反射濃度、如下操作而求出的。首先,測定圖像形成前的記錄紙的反射平均濃度Wr。接著,對該記錄部,形成圖像,測定圖像形成部、記錄紙的白地部分各處的反射濃度。根據(jù)判斷為灰霧量最多的部分、即白地部分且濃度最濃的部分的反射濃度Ws和上述Wr,將通過下述式(2)求出的值定義為灰霧量Wk(%)。評價標準如下。
Wk(%)=100×(Ws-Wr)/Wr ......(2) ◎非常良好。鮮明度良好沒有黑條紋?;异F量Wk低于3%。
○良好。鮮明度良好沒有黑條紋?;异F量Wk為3%以上且低于5%。
△可以實際使用。鮮明度為不影響實際使用的水平,黑條紋的長度為2.0mm以下且為5個以下?;异F量Wk為5%以上且低于10%。
×不可實際使用。鮮明度影響實際使用。黑條紋長度超過2.0mm或黑條紋為6個以上的至少任意一種情況?;异F量Wk為10%以上。
[帶電穩(wěn)定性] 將調(diào)色劑5份和體積平均粒徑為45μm的鐵素體芯載體95份分別混合,在溫度25℃、相對濕度50%的常溫常濕環(huán)境中,用臺式球磨機(東京硝子器械株式會社制造)攪拌30分鐘,然后測定初期的調(diào)色劑的帶電量。另外,利用包含實施例及比較例的調(diào)色劑的雙組分顯影劑,用市售復印機(商品名MX-3500、夏普株式會社制造)將印字率為5%的測試圖印10,000張后,測定調(diào)色劑的帶電量。
調(diào)色劑的帶電量測定是用帶電量測定裝置(商品名210HS-2A、トレック·ジャパン株式會社制造)如下進行的。將從球磨機內(nèi)采集的鐵素體粒子和調(diào)色劑的混合物裝入底部具備795目的導電性篩的金屬制容器中,用吸引機以吸引壓250mmHg只吸引調(diào)色劑,由吸引前的混合物重量與吸引后的混合物重量的重量差和與容器連接的電容器極板間的電位差求出調(diào)色劑的帶電量。將初期的調(diào)色劑帶電量設(shè)定為Qini、印字10,000張后的調(diào)色劑帶電量設(shè)定為Q,如下述式(3)求出調(diào)色劑的帶電量衰減率。
帶電量衰減率=100×(Q-Qini)/Qini ......(3) 評價標準如下。該衰減率越低越穩(wěn)定。
◎帶電量衰減率低于5%。
○帶電量衰減率為5%以上且低于10%。
△帶電量衰減率為10%以上且低于15%。
×帶電量衰減率為15%以上。
[綜合評價] 綜合評價的評價標準如下。
◎非常良好。評價結(jié)果沒有×及△。
○良好。評價結(jié)果沒有×,△為1個以上3個以下。
△可以實際使用。評價結(jié)果沒有×,△為4個以上。
×不良。評價結(jié)果有×。
將實施例1~19及比較例1~3的評價結(jié)果以及綜合評價結(jié)果總結(jié)于表3。
[表3] 實施例1~19的調(diào)色劑,綜合評價非常良好。
比較例1的調(diào)色劑,由于含硅元素氧化物微粒的含水量超過2.0%,因此,帶電的電荷通過含硅元素氧化物微粒泄漏于載體表面,所以,調(diào)色劑比電荷量降低,帶電穩(wěn)定性優(yōu)良。
比較例2的調(diào)色劑,由于含硅元素氧化物微粒的平均一次粒徑低于70nm,因此,清潔性降低。另外,由于小粒徑微粒增加,阻礙定影性能,因此,熱轉(zhuǎn)印效率降低。因此,圖像的分辨率也降低。
比較例3的調(diào)色劑,由于含硅元素氧化物微粒的平均一次粒徑超過150nm的大粒徑粒子增加,產(chǎn)生調(diào)色劑和載體的接觸障礙,調(diào)色劑比電荷量降低,因此,分辨率降低。
本發(fā)明可以不脫離其精神或主要的特征地通過其他各種方式實施。因此,上述的實施方式在所有方面只不過是示例,本發(fā)明的范圍是權(quán)利要求書所示的范圍,而不受說明書本文的任何限制。而且,屬于權(quán)利要求的范圍的變形或變更全部在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種調(diào)色劑,其特征在于,包含調(diào)色劑粒子和含硅元素氧化物微粒,所述調(diào)色劑粒子至少包含粘合樹脂及著色劑,所述含硅元素氧化物微粒被外添加到該調(diào)色劑粒子中,平均一次粒徑為70nm以上、150nm以下,并且含水量為2.0重量%以下。
2.如權(quán)利要求1所述的調(diào)色劑,其特征在于,含硅元素氧化物微粒的粒度分布為單分散。
3.如權(quán)利要求1所述的調(diào)色劑,其特征在于,對含硅元素氧化物微粒進行疏水化處理。
4.如權(quán)利要求1所述的調(diào)色劑,其特征在于,含硅元素氧化物微粒的比表面積為20m2/g以上、50m2/g以下。
5.如權(quán)利要求1所述的調(diào)色劑,其特征在于,以相對于調(diào)色劑粒子100重量份為0.5重量份以上、3.0重量份以下的比例添加含硅元素氧化物微粒。
6.如權(quán)利要求1所述的調(diào)色劑,其特征在于,調(diào)色劑的體積平均粒徑為4μm以上、8μm以下。
7.如權(quán)利要求1所述的調(diào)色劑,其特征在于,含有1種以上平均一次粒徑比含硅元素氧化物微粒小的微粒。
8.一種雙組分顯影劑,其特征在于,包含權(quán)利要求1所述的調(diào)色劑和載體。
9.一種顯影裝置,其特征在于,使用包含權(quán)利要求1所述的調(diào)色劑的顯影劑或權(quán)利要求8所述的雙組分顯影劑進行顯影。
10.一種圖像形成裝置,其特征在于,使用權(quán)利要求9所述的顯影裝置形成圖像。
全文摘要
本發(fā)明提供可以長期確保清潔性及調(diào)色劑比電荷量、帶電穩(wěn)定性及定影性優(yōu)良的調(diào)色劑、雙組分顯影劑、顯影裝置及圖像形成裝置。調(diào)色劑包含調(diào)色劑粒子和含硅元素氧化物微粒,所述調(diào)色劑粒子至少包含粘合樹脂及著色劑,所述含硅元素氧化物微粒被外添加到該調(diào)色劑粒子中,平均一次粒徑為70nm以上、150nm以下,并且含水量為2.0重量%以下。
文檔編號G03G15/08GK101364059SQ20081021025
公開日2009年2月11日 申請日期2008年8月11日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月9日
發(fā)明者戶泉潔, 有好智, 芝井康博 申請人:夏普株式會社