專利名稱：帶正電單組分調(diào)色劑及其顯象方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及帶正電單組分調(diào)色劑及這種帶正電單組分調(diào)色劑的顯象方法，更具體地說，涉及適于形成高質(zhì)量圖象的帶正電非磁性單組分調(diào)色劑及靜電潛象的顯象方法。
用所謂顯象劑(調(diào)色劑)使形成·保持在靜電潛象保持體，例如感光體磁鼓的面上的靜電潛象顯象·可視象化的圖象形成方式正廣泛地應(yīng)用在各種領(lǐng)域。而且，用這種圖象形成方式，因即使在連續(xù)的形成圖象或顯象處理中也不會發(fā)生因調(diào)色劑組分變化引起圖象質(zhì)量下降等，因而單組分非磁性系列調(diào)色劑正受青睞。


圖1是以剖面的形式示出在上述顯象法中使用的圖象形成裝置的主要部分的結(jié)構(gòu)。這里，1是靜電潛象保持體，2是具有彈性顯象滾輪3等的使用接觸型單組分非磁性調(diào)色劑的顯象裝置，4是復(fù)印裝置(復(fù)印手段)，5是使復(fù)印殘留的調(diào)色劑均勻分散的均勻化裝置，6是在上述靜電潛象保持體1上進(jìn)行所要求的正極性起電的起電器、7是通過曝光形成靜電潛象的曝光手段(例如激光束)。
在上述圖象形成裝置的結(jié)構(gòu)中，靜電潛象保持體1是配置有例如有機(jī)感光體，非晶硒系感光體，或非晶硅感光體等的帶正電型感光體磁鼓。而顯象裝置2是使用具有彈性顯象滾輪3的接觸型單組分非磁性調(diào)色劑的顯象裝置。上述顯象滾輪3(調(diào)色劑擔(dān)持體)，可列舉出例如在彈性體層表面上用氟系合成橡膠、氯基甲酸乙酯系合成橡膠等形成一層導(dǎo)電性合成橡膠、只用導(dǎo)電橡膠構(gòu)成、用柔軟的導(dǎo)電性管包覆等。而且上述顯象裝置2還配備有調(diào)色劑供給體(顯象劑供給滾輪)8、攪拌調(diào)色劑9的調(diào)色劑攪拌器10、限制顯像滾輪3表面上的調(diào)色劑層的調(diào)色劑層厚度限制部件11。在此，調(diào)色劑供給體8是由氟系橡膠、氯基甲酸乙酯橡膠等泡沫材料構(gòu)成，調(diào)色劑層厚度限制部件11也由硅橡膠、氟橡膠、氯基甲酸乙酯橡膠等構(gòu)成葉片形。此調(diào)色劑層厚度限制部件11采用這樣的結(jié)構(gòu)，用例如彈簧11a彈性地壓在加有20-1000V直流偏壓、交流偏壓或交直流重疊偏壓而旋轉(zhuǎn)的顯象滾輪3的面上，顯象滾輪3的表面上形成幾乎一樣厚度的調(diào)色劑層，通過接觸或非接觸此調(diào)色劑層，對靜電潛象保持體1的潛象進(jìn)行顯象。在此顯象過程中，顯象滾輪3表面上的調(diào)色劑9的粒子通過與調(diào)色劑供給滾輪8、顯象滾輪3、調(diào)色劑層厚度限制部件11的接觸，預(yù)先帶上正電。
復(fù)印裝置4是負(fù)極型導(dǎo)電滾輪或?qū)щ娝ⅲ趯⒁言谏鲜鲮o電潛象保持體1的表面上顯象的圖象復(fù)印到用復(fù)印帶12傳送的被記錄媒體(復(fù)印載體記錄紙)的表面上時，有助于該復(fù)印作用。在用此復(fù)印裝置4復(fù)印時，被記錄媒氣借助圖中未繪出的導(dǎo)電刷、導(dǎo)電滾輪等吸著手段吸著置放在復(fù)印帶12上。在此，復(fù)印裝置4使用的導(dǎo)電性復(fù)印滾輪或復(fù)印刷等，與使用負(fù)極性電暈起電器的情況相比，有將臭氧產(chǎn)生量降低到1/10以下，復(fù)印特性隨溫度變化小，可將復(fù)印電壓的絕對值設(shè)定得低等優(yōu)點。當(dāng)然，用電暈起電器復(fù)印也是可能的。
用以除去復(fù)印剩余調(diào)色劑9′的清洗機(jī)5是借助彈性葉片的滑動摩擦作用，使剩余調(diào)色劑9′從靜電潛象保持體1的表面分離并進(jìn)行回收，然而，采取一面通過靜止型導(dǎo)電刷或旋轉(zhuǎn)型導(dǎo)電刷加上電壓，一面將復(fù)印剩余的調(diào)色劑9′均勻地分散到靜電潛象保持體1的表面上的方式(無除垢器)也是可能的。另一方面，在用起電器6起電時，一旦將5KV左右的正電壓加到起電器6的電暈線上，就產(chǎn)生電暈放電，使靜電潛象保持體1的表面帶400-800V左右的電。在下面的曝光定影中，對上述已帶電的靜電潛象保持體1的表面進(jìn)行所要求的曝光，顯象滾輪3表面上的調(diào)色劑9′利用電場轉(zhuǎn)移到靜電潛象保持體1的潛象面上，進(jìn)行所要求的顯象。
然而，用于單組分非磁性顯象方式的調(diào)色劑通常以粘合樹脂、著色劑、帶電控制材料和石蠟作為組成部分制成。使用苯乙烯-丙烯基共聚體或聚酯樹脂作為這種單組分非磁性系調(diào)色劑的粘合樹脂。
已知苯乙烯一丙烯基共聚體作為粘合樹脂時為正或負(fù)帶電極性的調(diào)色劑，聚酯樹脂作為粘合樹脂時為負(fù)帶電極性的調(diào)色劑。但是，苯乙烯-丙烯基共聚體樹脂通常融點高，不適合低溫定影，使用融點低分子量小的粘合樹脂后又有粘結(jié)到顯象系列的起電部件上等缺陷，不能得到高質(zhì)量的圖象。
另一方面，將聚酯樹脂作為粘合樹脂時，非常容易帶負(fù)電，由于有快速熔化所帶來的定影性、透明性、光亮性等優(yōu)點，作為彩色用帶負(fù)電調(diào)色劑已被實際使用。但是，將易帶負(fù)電的聚酯樹脂用作粘合樹脂時，由于在與載體(磁性粉)混合的系列中使用的二組分顯象方式，表面的帶電時間長，容易造成飽和帶電，樹脂呈強(qiáng)的負(fù)電，難以用于帶正電的調(diào)色劑。
對這點進(jìn)一步詳細(xì)說明可知，在單組分非磁性顯象方式時，與二組分系列調(diào)色劑不同，起電的機(jī)會少。也就是說，通過在用顯象裝置中的調(diào)色劑傳送體，顯象滾輪等的傳送過程中的接觸摩擦或者調(diào)色劑粒子之間的接觸摩擦等，使單組分非磁性調(diào)色劑起電。總之，由于調(diào)色劑不會達(dá)到飽和帶電，所以在使用一般的聚酯樹脂時，其負(fù)帶電性也不會變得太強(qiáng)。但是，在使用非常容易帶負(fù)電的高酸值聚酯樹脂時，不能用作帶正電調(diào)色劑的粘合劑。
上述聚酯樹脂如所周知由于是多元酸和多元醇的縮聚物，所以殘存未反應(yīng)的羧酸。而且，表示上述未反應(yīng)羧酸殘存量的酸值高則負(fù)帶電性強(qiáng)，在聚酯樹脂的情況下，即使是低酸值，飽和帶電性也呈負(fù)帶電性。因而，借助與載體等磁性粉的混合系列化，在視在帶電時間長的二組分系列的調(diào)色劑中，調(diào)色劑容易達(dá)到飽和帶電，因而沒有作為帶電調(diào)色劑的功能。
在這種情況下，將氨基等官能團(tuán)導(dǎo)入分子中，也嘗試使帶正電調(diào)色劑用的粘合劑樹脂化。然而，用將已導(dǎo)入(變性)帶正電傾向的官能團(tuán)的聚酯樹脂作為粘合劑樹脂制成的單組分非磁性調(diào)色劑顯象所需要的靜電潛象時，存在下面這樣的不適當(dāng)?shù)膯栴}。也就是說，認(rèn)為上述聚酯樹脂變性用的殘留成分(官能團(tuán)導(dǎo)入成分)將使圖象質(zhì)量變壞，特別是高溫多濕時有翳影增加的傾向。換句話說，用已導(dǎo)入(變性)帶正電傾向的官能團(tuán)的聚酯樹脂作為粘合劑樹脂制成的帶正電單組分非磁性調(diào)色劑，存在翳影等造成的不清晰或者不能再現(xiàn)高品質(zhì)圖象這樣的問題，因而不能實用。
本發(fā)明的目的是鑒于上述缺點提供一種帶正電單組分非磁性調(diào)色劑和靜電潛象的顯象方法，它包括將聚酯樹脂作為粘合劑樹脂而能均勻帶電，靜電潛象保持體上無翳影，在高濃度下能得到光澤性優(yōu)良的高品質(zhì)圖象，同時能防止與起電部件的粘結(jié)和發(fā)生結(jié)膜等。
本發(fā)明的第一帶正電單組分非磁性調(diào)色劑是至少包括粘合劑樹脂和著色劑的調(diào)色劑，是具有以下特征的帶正電單組分非磁性調(diào)色劑即上述粘合劑樹脂是酸值在5mg KOH/g以下的聚酯樹脂，而且上述調(diào)色劑最大正帶電量在30μC/g以下。
本發(fā)明的第一帶正電單組分非磁性調(diào)色劑具有含有按重量計0.2-10％的，酸值在20mgKOH/g以下的石蠟類材料的特征。
本發(fā)明的第二帶正電單組分非磁性調(diào)色劑是至少包括作為粘合劑樹脂的聚酯樹脂如著色劑的調(diào)色劑，是以上述調(diào)色劑的表面能rs/在30mN/m-40mN/m范圍內(nèi)為特征的帶正電單組分非磁性調(diào)色劑。
本發(fā)明的第一靜電潛象的顯象方法在含有聚酯樹脂作為粘合劑樹脂的帶正電單組分調(diào)色劑的顯象方法中，是以上述帶正電單組分調(diào)色劑的表面能γs在30mN/m-40mN/m范圍內(nèi)而且將靜電潛象顯象化的總帶電量在2μc/g以上為特征的顯象方法。
本發(fā)明的第二靜電潛象的顯象方法在含有聚酯樹脂作為粘合劑樹脂的帶正電單組分調(diào)色劑的顯象方法中，是以上述帶正電單組分調(diào)色劑的表面能γs在30mN/m-40mN/m范圍內(nèi)而且靜電潛象現(xiàn)象時的逆極性帶電總電荷在正規(guī)極性帶電總電荷的絕對值的20％以下為特征的顯象方法。
下面進(jìn)一步對本發(fā)明的第一和第二帶正電單組分非磁性調(diào)色劑以及第一和第二靜電潛象的顯象方法進(jìn)行說明。
首先，本發(fā)明的第一帶正電單組分非磁性調(diào)色劑是按照下面這樣的知識制成的。也就是說，作為帶正電單組分非磁性調(diào)色劑的特征著眼于如下方面(A)使靜電潛象保持體(感光體)帶電時，在利用印相機(jī)等的翻轉(zhuǎn)顯影的顯象器中，為使其帶正電而產(chǎn)生的臭氧非常少；(B)由于其帶電穩(wěn)定能得到高的圖象質(zhì)量；(C)從氟系樹脂，氟系樹脂與其它樹脂的組合物、聚氨酯系樹脂等材料中(電阻值調(diào)整到109Ω·cm以下)選擇獲得調(diào)色劑擔(dān)持體(顯象滾輪)的表面材料；(D)即使紙粉混入調(diào)色劑中也不影響圖象。
而且本發(fā)明的發(fā)明者們把帶正電單組分非磁性調(diào)色劑中的聚酯樹脂作為粘合劑樹脂利用時、對聚酯樹脂的性質(zhì)等進(jìn)行專心研究的結(jié)果，找到了選擇酸值在5(mgKOH/g)以下的聚酯樹脂作為粘合劑，而且所制成的調(diào)色劑的最大帶電量在30μc/g以下，最好在3-30μc/g時，能容易地提供均勻穩(wěn)定的帶電特性，能以清晰、高濃度獲得光澤性和透過性優(yōu)良的無翳影圖象的帶正電調(diào)色劑。
更進(jìn)一步來說，本來含有以聚酯樹脂作為粘合劑樹脂的調(diào)色劑由于容易帶負(fù)電，認(rèn)為不適合成為帶正電調(diào)色劑。但是，在帶電時間短的單組分非磁性調(diào)色劑中，由于聚酯樹脂未充分帶電(帶負(fù)電)，確認(rèn)調(diào)色劑自身會帶正電。
進(jìn)一步研究的結(jié)果、在單組分非磁性調(diào)色劑中，對帶電特性有貢獻(xiàn)的酸值超過5(mgKOH/g)的聚酯樹脂呈現(xiàn)強(qiáng)的負(fù)帶電性，即使使用正帶電控制劑調(diào)整，不但仍呈負(fù)帶電性，而且影響酸值大小主要原因的羧酸殘基容易吸收水分，會使多濕條件下的圖象質(zhì)量顯著變壞，所以酸值要限制在5以下。
在將酸值在5(mgKOH/g)以下的聚酯樹脂作為粘合劑樹脂的帶正電單組分非磁性調(diào)色劑中，調(diào)色劑的最大帶電量要選擇在30μc/g以下。
在此，調(diào)色劑的帶電量可用如下方法測量。
首先準(zhǔn)備表面狀態(tài)穩(wěn)定的鐵氧體載體(例如商品名F-10C、パワダ-テツク社)，調(diào)色劑與載體質(zhì)量比為97∶3，全部為50g。然后，將制得的調(diào)色劑—載體系列收存在聚乙烯制的容器中，用轉(zhuǎn)速調(diào)到70rpm的球磨機(jī)分別攪拌10分鐘、30分鐘、60分鐘、120分鐘后，用放氣(ブロ-オワ)法分別測定每單位質(zhì)量的帶電量，將其中正帶電量的最大值作為最大帶電量。
而且，本發(fā)明的發(fā)明人對于最大帶電量大的調(diào)色劑、在單組分非磁性調(diào)色劑中，注意到要求達(dá)到最大帶電量后不再帶電，而不會使帶電的偏差變大，通過將與帶負(fù)電的聚酯樹脂混入帶正電的調(diào)色劑中來抑制最大帶電量，進(jìn)而抑制帶電的偏差。這里，最大帶電量一旦超過30μc/g，帶電的偏差變大，作為要求短帶電時間的帶正電單組分非磁性調(diào)色劑，損害了其形成均勻穩(wěn)定圖象的功能。帶電量最好在3μc/g-30μc/g范圍內(nèi)。
在本發(fā)明中，為提高定影時的抗偏移性，作為添加配合的石蠟類材料，最好選擇其酸值在20(mg KOH/g)以下，設(shè)定其含量在0.2-10質(zhì)量％范圍內(nèi)。
這里，酸值超過20(mg KOH/g)時，其吸濕性增加，對在高溫多濕下圖象的形成會有惡劣的影響。在含量不到0.2質(zhì)量％時，無起模性或抗偏移性等效果，含量超過10質(zhì)量％后，調(diào)色劑粒子相互間產(chǎn)生凝集，破壞了流動性。
作為上述石蠟類材料，列舉出氧化型或非氧化型聚烷撐、苯乙烯系列衍生物、用不飽和脂肪酸系列衍生物接枝改進(jìn)的聚烷撐、其它天然石蠟等，也能將它們中的一種或二種以上混合使用。
本發(fā)明的第二種帶正電單組分調(diào)色劑，與第一種帶正電單組分調(diào)色劑的情況一樣，著眼于帶正電單組分非磁性調(diào)色劑的上述特征，對利用帶正電單組分非磁性調(diào)色劑中的聚酯樹脂作為粘合粘樹脂的成分和對有關(guān)聚酯樹脂的性質(zhì)的專心研究結(jié)果，發(fā)現(xiàn)在進(jìn)行調(diào)色劑化時，其表面能γs在40mN/m以下有效。
進(jìn)一步來說，本來聚酯樹脂對帶正電單組分非磁性調(diào)色劑是不合適的，在進(jìn)行調(diào)色劑化時，表面能γs一旦不是30mN/m，很容易帶負(fù)電，反之由于導(dǎo)入氨基等，表面能γs一旦超過40mN/m，圖象易產(chǎn)生翳影。
本發(fā)明的發(fā)明人找到在研制表面能γs在30mN/m-40mN/m范圍內(nèi)的帶正電單組分非磁性調(diào)色劑時，即使在高溫多濕時也能抑制翳影的產(chǎn)生，具有形成高品質(zhì)圖象的功能的方法。表面能最好在31mN/m-34mN/m范圍。
這里，為制造表面能γs在30mN/m-40mN/m范圍內(nèi)的帶正電單組分非磁性調(diào)色劑，通常為條形，只要是其數(shù)均分子量和重均分子量的比接近1，分支多，分支比大，或者一部分交聯(lián)，在溶劑中有不溶解部分的聚酯樹脂，任何一種都可使用。
上述調(diào)色劑的表面能γs通過使調(diào)色劑熔制成葉片形的厚0.5mm，表面粗糙度0.3s以下的試料以下述方法測定。即γs＝γL(1＋Cosθ)
這里γL是測定的液體的表面張力，θ是接觸角。
進(jìn)而按照擴(kuò)展的Fowkes式γL(1＋Cosθ)＝2(γLaγSa)1/2＋2(γLbγSb)1/2＋2(γLcγSc)1/2。
這里，γLa、γLb、γLc分別是液體張力中的非極性成分、極性成分、氫結(jié)合性成分。
γL＝γLa＋γLb＋γLc。
而γSa、γSb、γSc是固體面能中的成份。
而且，首先用只有γLa的液體，例如苯、甲苯、碳?xì)浠衔锵盗械囊后w測定接觸角θ，因這些液體是γL＝γLa、γLb＝γLc＝0，所以能很容易求得γSa。按以下順序能由與只有γLb的液體的接觸角θ求出γsb由與具有全部γLa、γLb和γLc的液體的接觸角θ求出γsc。
固體表面能γS用它們的和表示γS＝γSa＋γSb＋γSc。
關(guān)于此表面能的測定，在日本粘接協(xié)會志VO1.8、NO.3(1972)第131頁-141頁中詳細(xì)說明。
而且，上述聚酯樹脂通常在分子中有羧酸基、羥基等殘基，用酸值或羥基值表示。這些殘基數(shù)量與帶電極性有關(guān)，酸值高呈負(fù)帶電性，低呈正帶電性。即使在本發(fā)明的第二帶正電單組分非磁性調(diào)色劑中，也與第一帶正電單組分非磁性調(diào)色劑一樣，聚酯樹脂的酸值要盡可能地低，最好選在5以下。
另一方面，調(diào)色劑中除粘合劑樹脂以外的組分，通過與上述聚酯樹脂的殘基相互作用，以及其自身作用，使所制造的帶正電單組分非磁性調(diào)色劑的臨界表面張力變化，所以最好選擇能控制相互作用的帶電控制劑。二氧化硅粉末等外添加劑對它們的表面物理性質(zhì)影響小。
本發(fā)明的第一和第二帶正電單組分非磁性調(diào)色劑借助選擇著色劑成分、粘合劑樹脂、帶電控制劑、石蠟等慣用方法，通過進(jìn)行熔融攪拌、微細(xì)粉碎、分等級等來制造。也就是說，將二氧化硅粉末等流動化劑添加到將上述各組分經(jīng)熔融攪拌、微細(xì)粉碎、分等級等形成的細(xì)粉末中而制成。
作為其它的制造方法，首先將聚酯樹脂以適當(dāng)?shù)臐舛热芙庠诹己萌軇┲?，然后將此樹脂溶液滴入不與上述溶劑混合的不良溶劑中，使之懸濁或乳化。這時，為使懸濁或乳化穩(wěn)定化，也可添加界面活性劑。然后將所需要的著色劑、帶電控制劑、石蠟等溶解或分散到懸濁或乳化液中，使其附著到聚酯樹脂液滴上，并將其干燥，成為調(diào)色劑。也可以在進(jìn)行上述懸濁或乳化時，使其干燥一次，將微粒子作為固體離析，再重新制備懸濁或乳化液，使著色劑、帶電控制劑、石蠟等溶液或分散，附著到聚酯樹脂液滴上，再將其干燥成為調(diào)色劑。
本發(fā)明的第一和第二帶正電單組分非磁性調(diào)色劑的粒度分布和平均粒徑可以用TA2型-コ-ルタ-計算機(jī)(日科機(jī)制)來測定。而且，體積平均粒徑(D50)小，使析象力提高，這對提高圖象質(zhì)量有利。但是，體積平均粒徑過小時，使調(diào)色劑表面積變大，存在與由測定表面能和接觸角得到的臨界表面張力的值大不一樣的傾向。在此，本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，調(diào)色劑粒徑小，表面能等的差顯著?？傊藥д妴谓M分非磁性調(diào)色劑的粒徑要在3μm-14μm范圍，最好在6μm-11μm范圍。
在制造上述帶正電單組分非磁性調(diào)色劑時，作為制造一般的黑色調(diào)色劑時的著色劑，通常使用碳黑，也可以將黑色染料或其它顏色染料合并使用，或者只使用黑色染料。
另一方面，對彩色調(diào)色劑來說，顏料或染料的選擇是很重要的。就是說，由于不但要求對顯象形成的圖象要有接近理想的著色，而且也存在表面能、帶電性受到影響的情況，所以必須慎重選擇包括著色劑表面處理工藝等工藝方法。
首先，是黃色調(diào)色劑的情況下，可選擇聯(lián)苯胺系列、偶氮基系列、苯酰亞胺基佐龍系列等作為染料，這時借助松香酯(ロジネ-ト)處理等進(jìn)行表面處理也是可能的。理想的可以是染料目錄(C.I)PY(黃顏料)17號附近的黃色，而且可以把黃色系列的染料添加到這些顏料中，有時也能只用黃色染料著色。
其次，深紅調(diào)色劑的情況下可以選擇偶氮系列、萘酚系列、二萘嵌苯系列、胭脂紅系列等。最好的情況可以是染料目錄(C.1)PR(紅色顏料)122號附近的紅色，而且可以把深紅系列的染料添加到這些顏料中，或者只用深紅染料來著色也是可能的。
在氰基調(diào)色劑的情況下，可以使用酞菁染料系列、酞花青蘭與酞花青綠混合的系列。在此也可以使用在蘭附近的PBl5-3或15-4，在綠附近的PG-7。還可以在這些顏料中添加蘭、綠或氰基系列的染料，只用蘭染料與綠染料的混合、氰基染料來著色也是可能的。
更進(jìn)一步，在全彩色用調(diào)色劑情況下，上述黃色、深紅色、氰基色的三色(由于三色都理想顯色的情況很少，所以通常都用含黑色的4色進(jìn)行)是必要的，不需要全彩色圖象時，可將紅、蘭、綠等色組合，調(diào)制成紅色系列，綠色系列的調(diào)色劑。
在本發(fā)明中，為穩(wěn)定調(diào)色劑的帶電特性，可以添加對調(diào)色劑的色調(diào)無影響的無色或淺色的帶電控制劑予以配合。
而且，作為流動性調(diào)色劑，可以將Al2O3、TiO2、GeO2、ZrO2、Sc2O3等金屬氧化物粉末或SiO2粉末等不進(jìn)行處理或進(jìn)行表面處理后使用。特別是，進(jìn)行鋁硅烷處理，最好添加0.1-2質(zhì)量％左右具有正帶電性的SiO2粉末，添加0.1-2質(zhì)量％左右的疏水率不同的SiO2粉末的混合體后，大大地有助于耐濕性、帶電性、流動性等的提高。
如上所述，本發(fā)明的第一靜電潛象的顯象方法，在含有聚酯樹脂作為粘合劑樹脂的帶正電單組分調(diào)色劑的顯象方法中，是具有其上述帶正電單組分調(diào)色劑的表面能γs在30mN/m-40mN/m的范圍，而且進(jìn)行靜電潛象顯象時的總帶電量在2μc/g以上等特征的顯象方法。
本發(fā)明的第二靜電潛象顯象方法，在含有聚酯樹脂作為粘合劑樹脂的帶正電單組分調(diào)色劑的顯象方法中，是具有其上述帶正電單組分調(diào)色劑的表面能γs在30mN/m-40mN/m范圍內(nèi)而且使靜電潛象顯象時的逆極性帶電總電荷在正規(guī)極性帶電總電荷的絕對值的20％以下等特征的顯象方法。
關(guān)于上述第一和第二顯象方法中的表面能，與本發(fā)明第二帶正電單組分調(diào)色劑的說明一樣。
另一方面，使靜電潛象顯象時的總帶電量和逆極性帶電的調(diào)色劑的總電荷量(不是每單位重量的總電荷量，單位庫侖(C))分別用下述方法測定。
首先，吸引構(gòu)成顯象機(jī)構(gòu)的顯象滾輪上一圈的調(diào)色劑，由剩余電荷量和所吸引的調(diào)色劑量來測定帶正電單組分非磁性調(diào)色劑的總帶電量。它將調(diào)色劑投入圖1所示的單組分非磁性顯象器，吸引顯象滾輪上一圈的調(diào)色劑，未使顯象滾輪、供給滾輪上產(chǎn)生偏差。此值與形成顯象的圖象品質(zhì)有密切的關(guān)系，一旦不能保持足夠的帶電量，就不能得到高品質(zhì)的圖象，在單組分非磁性顯象方式下使用帶正電調(diào)色劑的實用值，應(yīng)在2μc/g以上。
如上所述，顯象滾輪上的調(diào)色劑的總帶電量能用吸引法測定，但達(dá)到帶反極性電調(diào)色劑的含有比率就不能測了。而且要想知道帶反極性電調(diào)色劑的含有比率，就要一個一個地測定調(diào)色劑的帶電量，作為測定手段，イ-スパ-トアナライザ(ホカワミクロソ制)是適用的。上述イ-スパ-トアナライザ是測定帶電量分布的適合的裝置。
按照本發(fā)明人的試驗，用帶正電性調(diào)色劑時，只要反極性帶電的調(diào)色劑的總電荷量在正規(guī)極性電荷量的20％以下，確認(rèn)能獲得質(zhì)量很高的圖象。這里，イ-スパ-トアナライザ能分別測定正規(guī)極性帶電的調(diào)色劑的帶電量和反極性帶電的調(diào)色劑的帶電量。而且，用正規(guī)極性帶電的調(diào)色劑的電荷量的絕對值除反極性電荷量的絕對值能求出反極性電荷量的比率。
在帶正電單組分非磁性顯象方式的情況下，形成顯象的圖象質(zhì)量在很大程度上取決于帶反極性電的調(diào)色劑的量，特別是，一旦超過20％，翳影就急劇增加，整個圖象后半的模糊變得很明顯。因而，有必要使帶反極性電調(diào)色劑的總電荷量保持在帶正電單組分非磁性調(diào)色劑的總電荷量的20％以下。
上述帶電量的分布與測定環(huán)境有關(guān)，特別是在高溫多濕下(溫度在30℃以上，濕度在75％RH的環(huán)境)，反極性調(diào)色劑的量增加。但是，在本發(fā)明帶正電單組分非磁性調(diào)色劑的情況下，在整個環(huán)境中，能不超過上述比率而保持高品質(zhì)。
以上說明了本發(fā)明顯象方法中的帶正電單組分非磁性調(diào)色劑的表面能有關(guān)的規(guī)定、顯象時的總帶電量如帶電的調(diào)色劑的總電荷量的選擇。
但是，與上述表面能的規(guī)定有關(guān)，最好也考慮調(diào)色劑的臨界表面能力。
這里，帶正電單組分非磁性調(diào)色劑的臨界表面能力可用下述方法測定。首先，將包括粘合劑樹脂成分、著色劑、帶電控制劑、石蠟等的調(diào)色劑熔融，制成表面粗糙度在0.3S以下的平板。在帶正電單組分非磁性調(diào)色劑中添加0.2-5質(zhì)量％的硅石作為添加劑，也有進(jìn)一步添加其它添加劑的情況，它們對臨界表面張力和表面能并無影響。然而，由于上述調(diào)色劑表面非極性成分、極性成分、氫結(jié)合性成分等全都存在，所以表面張力借助兼有這些成分的溶劑來測定。該溶劑能列舉出水、甘油、聚丙烯(分子量200，在室溫下是液體，縮記成PEG200)等。如果具有非極性成分和氫結(jié)合性成分，即使不具有三種成分也能與上述溶劑同樣使用，能獲得一種Zisman圖表以供使用。
作為具有上述非極性成分和氫結(jié)合性成分的溶劑，可列舉出乙二醇、二甘醇、二丙烯等。而且，用協(xié)和界面科學(xué)社制的CA-DTA型接觸角計測定這些溶劑中的接觸角θ，將各溶劑的表面張力和COSθ圖表化(Zisman圖表)后，得到一直線，外插在COSθ＝1時的橫軸的值是該調(diào)色劑的臨界表面張力。但是在水、甘油等表面張力大的液體中，由于也存在因氫結(jié)合的影響而離開直線，那時可以不要圖表。
本發(fā)明的帶正電單組分非磁性調(diào)色劑與傳統(tǒng)的調(diào)色劑一樣，含有1-5質(zhì)量％的著色劑，1-8質(zhì)量％的帶電控制劑、必要量的石蠟、1質(zhì)量％左右添加劑，其余部分由粘合劑樹脂構(gòu)成。這里調(diào)色劑的表面能在很大程度上取決于粘合劑樹脂的表面能。而且在帶負(fù)電調(diào)色劑中使用的，作為粘合劑樹脂的聚酯樹脂的表面能是20mN/m左右。
這里，考慮到按照聚酯樹脂的官能基數(shù)量、種類的表面能(上述γLb、γLc)的變化，更進(jìn)一步由于聚酯樹脂中的官能基和帶電控制劑的相互作用，表面能也變化。因而，對調(diào)色劑來說，由于將表面能設(shè)定在30mN/m-40mN/m，有必要使用酸值較低，官能基數(shù)量小的聚酯樹脂，根據(jù)需要來選擇帶電控制劑的種類和數(shù)量。
表面能也有呈現(xiàn)與臨界表面張力相近值的情況，發(fā)生氫結(jié)合后，雖然臨界表面張力小，但表面能變大。本發(fā)明的第二帶正電單組分非磁性調(diào)色劑，已發(fā)現(xiàn)其表面能與圖象質(zhì)量具有密切相關(guān)性，并做出這種調(diào)色劑。
如上所述，本發(fā)明的第一調(diào)色劑在將聚酯樹脂作為粘合劑樹脂的帶正電單組分非磁性調(diào)色劑中，通過選擇酸值小于5的聚酯樹脂作為粘合劑樹脂，選擇調(diào)色劑的最大帶電量在30μc/g以下，能確保穩(wěn)定的正帶電性。換句話說，帶正電單組分非磁性調(diào)色劑的特征是能在產(chǎn)生臭氧小的具有穩(wěn)定的帶電性的顯象裝置中使用，不會發(fā)生粘結(jié)顯象滾輪、起膜等現(xiàn)象，能容易地提供克服了翳影等的有光澤的高品質(zhì)圖象。
本發(fā)明的第二調(diào)色劑，在將聚酯樹脂作為粘合劑樹脂的帶正電單組分非磁性調(diào)色劑的調(diào)制中，考慮到將聚酯樹脂作為粘合劑樹脂與其它調(diào)色劑成分的相互作用，因為將作為調(diào)色劑時的表面能選擇在一定的范圍，帶正電單組分非磁性調(diào)色劑的特征是能在產(chǎn)生臭氧小的具有穩(wěn)定的帶電性的顯象裝置中使用，幾乎不受環(huán)境等的影響，常常能容易地提供克服了翳影現(xiàn)象等的高品質(zhì)的圖象。
本發(fā)明的第一、第二顯象方法是使用上述本發(fā)明的第二帶正電單組分非磁性調(diào)色劑的靜電潛象圖象化(顯象處理)的方法，由于將總帶電量或負(fù)極性帶電的總電荷與正規(guī)極性帶電總電荷的關(guān)系控制在一定范圍，能進(jìn)一步提高上述帶正電單組分非磁性調(diào)色劑的特性，從而能形成高品質(zhì)的圖象。
圖1是表示圖象形成裝置主要部分的結(jié)構(gòu)實例的剖視圖。
下面說明本發(fā)明的實施例。
實施例1按重量比(質(zhì)量比)的酸值為3mgKOH/g的94份聚酯樹脂中加進(jìn)作為石蠟成分的二份低分子聚丙烯、一份作為帶電控制劑的四烷基季銨鹽、和三份作為著色染料的酞菁蘭，進(jìn)行混合后，再用雙軸攪拌擠壓機(jī)將其熔融攪拌后，用氣流式粉碎機(jī)進(jìn)行微細(xì)粉碎，用風(fēng)力分級器分級，得到質(zhì)量平均粒徑7.6μm的粉末。在此粉末中加進(jìn)按質(zhì)量計0.5份已進(jìn)行過氨基硅烷處理的疏水性硅石粉末，進(jìn)行干式混合，制成氰基調(diào)色劑。
對這種調(diào)色劑測定出其最大帶電量是15μC/g。
最大帶電量的測定，首先準(zhǔn)備表面狀態(tài)穩(wěn)定的鐵氧體載體(例如商品名F-10C，パワダ-テシク社，調(diào)色劑與載體的質(zhì)量比為97∶3，使總體調(diào)制為50g。然后，將調(diào)色劑—載體系列收存到聚乙烯容器中，用轉(zhuǎn)數(shù)調(diào)整到70rpm的球磨機(jī)分別攪拌10分鐘、30分鐘、60分鐘、120分鐘后，用放氣法分別測定每單位質(zhì)量的帶電量，將其中正帶電量的最大值作為最大帶電量。
接著，借助圖象形成裝置，使用這種氰基調(diào)色劑進(jìn)行顯象(圖象形成)。
準(zhǔn)備采用在圖1中已剖示出其主要部分結(jié)構(gòu)的圖象形成裝置作為圖象形成裝置。這里，1是靜電潛象保持體、2是使用配備了彈性顯象滾輪3的接觸式單組分非磁性調(diào)色劑的顯象裝置、4是復(fù)印裝置、5是將復(fù)印剩余調(diào)色劑均勻分散化的均勻化裝置、6是使上述靜電潛象保持體1帶上所要求的正極性電的帶電器、7是通過曝光形成靜電潛象的曝光裝置。這里，將直徑30mm的有機(jī)感光體磁鼓作為靜電潛象保持體1，使用直徑18mm的導(dǎo)電性氨基甲酸乙酯作為顯象滾輪3。將與有機(jī)感光體磁鼓1相對的導(dǎo)電性氨基甲酸乙酯滾輪3設(shè)定調(diào)整成夾持寬度1.5mm，進(jìn)而使有機(jī)感光體磁鼓1的帶電極性為正，調(diào)色劑也是相同極性，通過反轉(zhuǎn)顯象形成圖象，對所形成的圖象進(jìn)行評價。
結(jié)果，獲得清晰的線性圖象和整個圖象的均勻的高濃度(用麥克貝思濃度計1.35)的無翳影的有光澤的圖象。而且在輸出印字率5％的試驗圖片一萬張后，仍能得到像最初一樣清晰的圖象，即使在30℃，85％的高溫多濕環(huán)境下，所輸出的圖象也不會變壞。
而且在上述氰基調(diào)色劑的制造中，除了二份與石蠟成分相當(dāng)?shù)牡头肿泳畚煜┮酝?，用同樣的組分和操作制成的氰基調(diào)色劑，其最大帶電量是13μc/g，整個圖象的顯象得到同等的結(jié)果。
(實施例2)按重量比(質(zhì)量比)在92份酸值為1mgKOH/g的聚酯樹脂中添加進(jìn)2份酸值為10mgKOH/g的低分子氧化型聚乙烯、三份四烷基季銨鹽、和三份C.1顏料黃17(黃色顏料)，進(jìn)行混合后，經(jīng)過與實施例1同樣的操作，得到質(zhì)量平均粒徑7.6μm的粉末。在此粉末中加進(jìn)按質(zhì)量計0.5份進(jìn)行過氨基硅烷處理的疏水性硅石粉末，進(jìn)行干式混合。制成黃色調(diào)色劑。
此黃色調(diào)色劑的最大帶電量是24μc/g。
與實施例1相同，使用這種黃色調(diào)色劑進(jìn)行圖象輸出(形成圖象)時，能獲得清晰的圖象，以及整個圖象均勻的高濃度(用麥克貝思濃度計，1.25)的無翳影，有光澤的圖象。而且在輸出印字率5％的試驗圖片一萬張后，仍能獲得像最初一樣清晰的圖象，即使在30℃，85％的高溫多濕環(huán)境下，輸出的圖象也不會變壞。
進(jìn)而在上述黃色調(diào)色劑的制造中，除了二份與石蠟成分相當(dāng)?shù)牡头肿恿垦趸途垡蚁?酸值10mgKOH/g)以外，用同樣的組分和操作制成的黃色調(diào)色劑，其最大帶電量是26μc/g，整個圖象的顯象能得到同等的結(jié)果。
實施例3按重量比(質(zhì)量比)在94份酸值為5mgKOH/g的聚酯樹脂中，加進(jìn)二份酸值為10mgKOH/g的低分子氧化型聚乙烯、一份四烷基季銨鹽、和三份C.1顏料紅122(深紅顏料)，進(jìn)行混合后，經(jīng)過與實施例1同樣的操作，制成質(zhì)量平均粒徑7.6μm的深紅調(diào)色劑。
此深紅調(diào)色劑最大帶電量是11μc/g。
與實施例1一樣，使用這種深紅調(diào)色劑進(jìn)行圖象輸出(形成圖象)時，能得到清晰的圖象和整個圖象有均勻的高濃度(用麥克貝思濃度計，1.30)而無翳影的有光澤的圖象。而且輸出一萬張印字率5％的試驗圖片后，仍能得到和最初一樣的清晰的圖象，即使在30℃、85％這樣高溫多濕的環(huán)境下，所輸出的圖象也不會變壞。
在上述深紅調(diào)色劑的制造中，除了二份與石蠟成份相當(dāng)?shù)牡头肿恿垦趸途垡蚁┩?，用同樣的組分和操作，制成的深紅調(diào)色劑，其最大帶電量是11μc/g，整個圖象的顯象也能得到同等的結(jié)果。
(實施例4)按重量比(質(zhì)量比)在92.25份酸值為1mgKOH/g的聚酯樹脂中，添加進(jìn)一份苯乙烯接枝變性聚乙烯(無酸值)、三份苯乙烯·丙烯酸·甲基丙烯酸酯共聚體(一部分烷基銨砜酸鹽置換)、和3.75份C.1.顏料紅122(深紅顏料)，進(jìn)行混合后，經(jīng)過與實施例1相同的步驟，制成質(zhì)量平均粒徑7.6μm的深紅調(diào)色劑。
這種深紅調(diào)色劑最大帶電量是10μc/g，進(jìn)一步測定表面能是33mN/m。
與實施例1相同，使用這種深紅調(diào)色劑進(jìn)行圖象輸出(形成圖象)時，能獲得清晰的線性圖象，以及整個圖象有均勻的高濃度(用麥克貝思濃度計，1.40)而無翳影的有光澤的圖象。而且在輸出一萬張印字率5％的試驗圖片后，仍能得到像最初一樣清晰的圖象，即使在30℃，85％這樣高溫多濕的環(huán)境中，所輸出的圖象也不會變壞。
比較例1在實施例1的情況下，除了使用苯乙烯丙烯樹脂代替酸值為3mgKOH/g的聚酯樹脂之外，按同樣條件制造氰基調(diào)色劑。
此氰基調(diào)色劑，其最大帶電量是46μc/g。
與實施例1相同，使用這種氰基調(diào)色劑進(jìn)行圖象輸出(形成圖象)時，雖然線性圖象清晰但無光澤，整個圖象色度也稍微有些不均勻。而且在輸出一萬張印字率5％的試驗圖片后，圖象顯著變壞，在顯象滾輪上發(fā)生調(diào)色劑粘結(jié)。
比較例2在實施例1的情況下，除了使用酸值為20mgKOH/g的聚酯樹脂代替酸值為3mgKOH/g的聚酯樹脂外，用相同條件制造氰基調(diào)色劑。
此氰基調(diào)色劑的最大帶電量是2μc/g。
與實施例1相同，使用這種氰基調(diào)色劑進(jìn)行圖象輸出(形成圖象)時，雖然線性圖象清晰，但整個圖象是不均勻的低濃度(用麥克貝思濃度計，0.7)，是翳影多的圖象。而且在30℃，85％的高溫多濕環(huán)境下，發(fā)現(xiàn)在輸出的圖象上翳影增加。
比較例3在實施例2的情況下，除了使用酸值30mgKOH/g的低分子氧化型聚乙烯代替酸值10mgKOH/g的低分子氧化型聚乙烯(石蠟)之外，按照相同條件制成黃調(diào)色劑。
這種黃調(diào)色劑的最大帶電量是18μc/g。
與實施例1相同，使用這種黃調(diào)色劑進(jìn)行圖象輸出(形成圖象)時，線性圖象清晰，整個圖象也是均勻的高濃度(用麥克貝思濃度計，1.30)，是無翳影有光澤的圖象。雖然輸出一萬張印字率5％的試驗圖片后仍能維持初期狀態(tài)時的圖象質(zhì)量不變，但在30℃，85％高溫多濕環(huán)境下，發(fā)現(xiàn)所輸出的圖象嚴(yán)重劣化，翳影也增加。
比較例4按重量比(質(zhì)量比)，在85份苯乙烯丙烯基樹脂(無酸值)中添加進(jìn)二份低分子聚丙烯(無酸值)、10份四烷基季銨鹽、和三份酞花青蘭，進(jìn)行混合后，經(jīng)過與實施例1的情況相同的操作，得到質(zhì)量平均粒徑7.6μm的粉末。在這種粉末中加進(jìn)按質(zhì)量計0.5份進(jìn)行過氨基硅烷處理的疏水性硅石粉末，進(jìn)行干式混合，制成氰基調(diào)色劑。
這種氰基調(diào)色劑其最大帶電量是61μc/g。
與實施例1相同，使用這種氰基調(diào)色劑進(jìn)行圖象輸出(形成圖象)時，雖然翳影少，線性圖象清晰，但無光澤，在整個圖象上能看到濃度不均勻，得到整體低濃度(用麥克貝思濃度計0.8)的圖象。輸出一萬張印字率5％的試驗圖片后，圖象顯著變壞，在顯象滾輪上發(fā)生調(diào)色劑粘結(jié)。
實施例5按質(zhì)量比將100份酸值1.0mgKOH/g、表面能31.6mN/m的含支鏈聚酯樹脂、三份碳黑、三份作為帶電控制劑的將三烷基氨乙基甲基丙烯酸鹽的砜酸鹽與苯乙烯—丙烯酸丁酯共聚體進(jìn)行共聚后的產(chǎn)物、和一份聚丙烯系列的石蠟進(jìn)行熔融攪拌，冷卻后再進(jìn)行粉碎、制成體積平均粒徑(D50)7.0μm的帶正電單組分非磁性調(diào)色劑。上述含支鏈聚酯樹脂由于未進(jìn)行氨改性，所以氨值是0。
將上述制成的帶正電單組分非磁性調(diào)色劑在玻璃板上熔融形成板狀，冷卻固化后，分別測定與水、甘油、乙二醇、二甘醇、PEG200和二丙烯的接觸角，求出的表面能是33mN/m。
使用這種帶正電單組分非磁性調(diào)色劑進(jìn)行通常進(jìn)行的帶正電單組分非磁性顯象時，幾乎不受使用環(huán)境的濕度等(10℃，40％-32℃，80％)的影響，能得到無翳影的整個圖象濃度高的高品質(zhì)圖象。
這里所說的通常顯象法是用東京電氣(株)制造的1305型激光印刷機(jī)的改進(jìn)型進(jìn)行的。而且?guī)щ姌O性為正，復(fù)印極性為負(fù)，剝離級性為正，使感光體設(shè)定在+600V，顯象滾輪偏壓+400V，調(diào)色劑供給滾輪偏壓+500V，每分鐘輸出6張A4規(guī)格的圖片。
下面對圖1所示的圖象形成裝置進(jìn)一步進(jìn)行說明，首先，靜電潛象保持體1是配備在有電子傳輸功能的粘合劑層上，將光導(dǎo)電粉末分散成厚約25μm的單層感光體的正帶電型有機(jī)感光體磁鼓。這里，使用非晶硒系列感光體、非晶硅系列感光體等來代替正帶電型有機(jī)感光體磁鼓1也是可能的。
顯象裝置2是使用配備有彈性顯象滾輪3的接觸型單組分非磁性調(diào)色劑的顯象裝置。而且上述顯象滾輪(調(diào)色劑擔(dān)持體)3其彈性體表面可以是用氟系列合成橡膠或尿烷系列合成橡膠等形成一層導(dǎo)電性彈性體，只用導(dǎo)電性橡膠、用彈性的導(dǎo)電管包覆，還可以將帶正電疏水性硅石粉末附著在它們的表面上。上述疏水性硅石粉末的附著是使其對著輔助滾輪配置，將疏水性硅石粉末插放在二個滾輪之間，使兩滾輪的外周面相互摩擦并旋轉(zhuǎn)，這時通過對滾輪面進(jìn)行輔助加熱，能使其容易附著。
顯象裝置2配備有調(diào)色劑供給體(調(diào)色劑供給滾輪)8、攪拌調(diào)色劑9的攪拌器10、限制調(diào)色劑擔(dān)持3表面上的調(diào)色劑層的調(diào)色劑層厚限制部件11。這里，調(diào)色劑供給體(調(diào)色劑供給滾輪)8是用負(fù)帶電性的材料，例如氟橡膠、尿烷橡膠等或者將負(fù)極性帶電控制劑、金屬混入這些層中而構(gòu)成。
另一方面，調(diào)色劑層厚限制部件11是用負(fù)帶電性材料，例如氟橡膠、尿烷橡膠、或?qū)⒔饘倩烊胨鼈冎卸傻牟牧?，或者用金屬板等加工成葉片狀而制成。硅橡膠雖非負(fù)帶電性，也能使用。
這種調(diào)色劑層厚限制部件11是采用這樣的結(jié)構(gòu)，即調(diào)色劑擔(dān)持體3通過電源被加上20-400V的直流偏壓、交流偏壓或交直流重疊偏壓而旋轉(zhuǎn)，調(diào)色劑層厚限制部件11壓在旋轉(zhuǎn)的調(diào)色劑擔(dān)持體的表面上，使調(diào)色劑擔(dān)持體3的表面上形成大體一樣厚度的調(diào)色劑層，通過使此調(diào)色劑層與靜電潛象保持體1的潛象接觸或非接觸而進(jìn)行反轉(zhuǎn)顯象。在此顯象過程中，顯象滾輪3由于與調(diào)色劑層厚限制部件11接觸而預(yù)先帶上正電。
復(fù)印裝置4是負(fù)極性型的導(dǎo)電滾輪或?qū)щ娝?，它將已在上述靜電潛象保持體1的表面上顯象出的象復(fù)印到用復(fù)印帶傳送的被記錄媒體(復(fù)印支持體·記錄紙)上時，有助于這種復(fù)印作用。在用此復(fù)印裝置4復(fù)印時，被記錄媒體借助圖中未繪出的導(dǎo)電滾輪或?qū)щ娝⒌任b置被吸附并載置在復(fù)印帶上。這里，復(fù)印裝置4使用的導(dǎo)電滾輪、導(dǎo)電刷等與使用負(fù)極性電暈起電器時的情況相比具有臭氧產(chǎn)生量減少到1/10以下，復(fù)印特性隨溫度變化小，復(fù)印電壓的絕對值可設(shè)定得低等優(yōu)點。當(dāng)然，用電暈起電器使之帶電也是可能的。
將復(fù)印剩余調(diào)色劑9′均勻分散化的剩余調(diào)色劑均勻化部件5是靜止型導(dǎo)電刷或旋轉(zhuǎn)型導(dǎo)電刷，通過加上直流電壓或在直流電壓上疊加上交流電壓的電壓，使上述復(fù)印剩余調(diào)色劑9′均勻分散，再借助下一個起電器6，與靜電潛象保持體1一起帶上正電。
這里，加到剩余調(diào)色劑均勻化部件5上的電壓最好是-100～-800V的直流電壓，頻率300Hz～10KHz，峰間值500-2000V的負(fù)交流電壓或者將它們重疊而成的電壓，而且這樣的剩余調(diào)色劑均勻化部件5可以設(shè)置多個。當(dāng)加到剩余調(diào)色劑均勻化部件5上的電壓的絕對值低于上述范圍時，由于作用在剩余調(diào)色劑上的庫侖力減弱，就不能充分地均勻化。與此相反，當(dāng)加到剩余調(diào)色劑均勻化部件5上電壓的絕對值超過上述范圍時，電場強(qiáng)度變得過大，由于絕緣破壞，會使靜電潛象保持體1(感光體)被破壞。即使不是這樣的無除垢器結(jié)構(gòu)，也可以設(shè)置傳統(tǒng)的借助彈性葉片的除垢器。
另一方面，在用起電器6起電器，將5KV左右的正電壓加到起電器6的電暈絲上后，產(chǎn)生電暈放電，使靜電潛象保持體1的表面帶上400-800V左右的電。在下一步的曝光工序中，由于未曝光而通過的復(fù)印剩余調(diào)色劑9′附著在與潛象背景部分相應(yīng)的區(qū)域，在顯象工藝中借助電場的作用轉(zhuǎn)移到顯象滾輪3的表面，在回收到顯象裝置2內(nèi)的同時，在曝光部分顯象滾輪3表面上的調(diào)色劑9轉(zhuǎn)移到靜電潛象保持體1的潛象面上，進(jìn)行所要求的顯象。
在上述顯象處理中，用吸引法測定出顯象滾輪3上的帶電量是+3.2μc/g。
實施例6按質(zhì)量比將100份酸值2.0mgKOH/g，表面能33.0mN/m的合支鏈聚酯樹脂、三份碳黑、三份使三烷基氨乙基甲基丙烯酸鹽的砜酸鹽與苯乙烯—丙烯酸丁酯共聚體進(jìn)行共聚后的產(chǎn)物、和一份聚丙烯系列的石蠟進(jìn)行融攪拌，冷卻后再進(jìn)行粉碎，制成體積平均粒徑(D50)7.0μm的帶正電單組分非磁性調(diào)色劑。上述含支鏈聚酯樹脂由于未進(jìn)行氨改性、所以氨值是0。
將上述已制成的帶正電單組分非磁性調(diào)色劑在玻璃板上熔融形成板狀，冷卻固化后，分別測定與水、甘油、乙二醇、二甘醇、PEG200和二丙烯的接觸角，求出的表面能是31.5mN/m。
采用這種帶正電單組分非磁性調(diào)色劑，進(jìn)行與實施例5相同的正帶電接觸式單組分非磁性顯象時，使用環(huán)境的濕度等(10℃，40％-32℃，80％)幾乎無影響，能獲得無翳影的整個圖象濃度高的高品質(zhì)圖象。
在這種顯象處理中，用吸引法測得顯象滾輪3上的帶電量是+4.2μc/g，進(jìn)而測定出這時的帶電量分布的結(jié)果是反極性總電荷為正規(guī)極性總電荷的13％。
實施例17按質(zhì)量比將100份酸值1.0mgKOH/g、表面能31.5mN/m的含支鏈聚酯樹脂、三份黃顏料(苯咪唑酮系列顏料)、三份帶電控制劑(將三烷基氨乙基甲基丙烯酸鹽的砜酸鹽與苯乙烯—丙烯酸丁酯共聚體進(jìn)行共聚后的產(chǎn)物)、和一份聚丙烯系列的石蠟進(jìn)行熔融攪拌，冷卻后再進(jìn)行粉碎，制成體積平均粒徑(D50)為6-5μm的帶正電單組分非磁性調(diào)色劑。上述含支鏈聚酯樹脂由于未進(jìn)行氨改性，所以氨值是0。
將上述已制成的帶正電單組分非磁性調(diào)色劑在玻璃板上熔融，使成形為平板狀，冷卻固化后，分別測定與水、甘油、乙二醇、二甘醇PEG200和二丙烯的接觸角，求出的表面能是30.4mN/m。
使用這種帶正電單組分非磁性調(diào)色劑進(jìn)行與實施例5一樣的正帶電接觸式單組分非磁性顯象時，幾乎不受使用環(huán)境的濕度等(10℃、40％～32℃、85％)的影響，能得到無翳影、整個圖象濃度高的高品質(zhì)圖象。
在該顯象處理中，用吸引法測出顯象滾輪3上的帶電量是+4.0μc/g，進(jìn)一步測定這時的帶電分布量的結(jié)果是反極性總電荷為正規(guī)極性總電荷的11％。
實施例8按質(zhì)量比將100份酸值1.0mgKOH/g，表面能32.5mN/m的含支鏈聚酯樹脂、三份深紅顏料(表庫吶道啉顏料)、一份帶電控制劑(四烷季銨過氯化物)和一份聚丙烯系列的石蠟進(jìn)行熔融攪拌，冷卻后再進(jìn)行粉碎，制成體積平均粒徑(D50)7.5μm的帶正電單組分非磁性調(diào)色劑。上述含支鏈聚酯樹脂由于未進(jìn)行氨改性，所以氨值是0。作為帶電控制劑的四烷季銨過氯化物是四條烷基鏈有碳原子數(shù)1-18飽和或一部分有雙鍵的化合物、芳烷基、萘基、芳基，按這種情況是有取代基的化合物。
將上述已制成的帶正電單組分非磁性調(diào)色劑在玻璃板上熔融，形成板狀，冷卻固化后，分別測定與水、甘油、乙二醇、二甘醇、PEG200和二丙烯的接觸角，求出表面能是31.0mN/m。
使用這種帶正電單組分非磁性調(diào)色劑，進(jìn)行與實施例5同樣的正帶電接觸式單組分非磁性顯象時，使用環(huán)境的濕度等(10℃，40％～32℃，80％)幾乎對其無影響，能得到無翳影，整個圖象濃度高的高品質(zhì)的圖象。
在該顯象處理中，用吸引法測得的顯象滾輪3上的帶電量是+4.2μc/g，進(jìn)而測定這時的帶電分布量的結(jié)果是反極性總電荷為正規(guī)極性總電荷的14％。
實施例9按質(zhì)量比將100份酸值1.0mgKOH/g，表面能31.5mN/m的含支鏈聚酯樹脂，三份氰基顏料(酞花青蘭和酞花青綠的混合系列)、一份帶電控制劑(四烷基季銨過氯化物)、和一份聚丙烯系列石蠟，進(jìn)行熔融攪拌，冷卻后再進(jìn)行粉碎，制成體積平均粒徑(D50)6.2μm的帶正電單組分非磁性調(diào)色劑。上述含支鏈聚酯樹脂由于未進(jìn)行氨改性，所以氨值是0。作為帶電控制劑的四烷基季銨過氯化物是四條烷基鏈，有碳原子數(shù)1-18飽和或一部分有雙鍵的化合物、芳烷基、萘基、芳基，按這種情況是有取代基的化合物。
將上述已制成的帶正電單組分非磁性調(diào)色劑在玻璃板上熔融，使其形成板狀，冷卻固化后，分別測定與水、甘油、乙二醇、二甘醇、PEG200、和二丙烯的接觸角，求出表面能是34.6mN/m。
使用這種帶正電單組分非磁性調(diào)色劑進(jìn)行與實施例5一樣的正帶電接觸式單組分非磁性顯象時，使用環(huán)境的濕度等(10℃，40％～32℃，80％)幾乎對其無影響，能得到無翳影的整個圖象濃度高的高品質(zhì)圖象。
在該顯象處理中，用吸引法測定現(xiàn)象滾輪3上的帶電量是+3.2μc/g，進(jìn)而測出這時的帶電分布量的結(jié)果是反極性總電荷為正規(guī)極性總電荷的12％。
實施例10使用在實施例5中作為粘合劑樹脂的酸值1.0mgKOH/g的含支鏈聚酯樹脂，如表1所示，與表面能γS為30.0-40.0mN/m相應(yīng)，制成9種帶正電單組分非磁性調(diào)色劑。
使用這些帶正電單組分非磁性調(diào)色劑與實施例5同樣進(jìn)行正帶電性接觸式單組分非磁性顯象時，能得到無翳影的整個圖象濃度高的高質(zhì)量的圖象。
在這種顯象處理中，將用吸引法測得的顯象滾輪3上的帶電量的結(jié)果和測得的這時的帶電分布量的結(jié)果(反極性總電荷與正規(guī)極性總電荷的比)，分別示于表1中。
由表1可見，調(diào)色劑表面能在31-34mN/m時，其總帶電量、帶電極性都有良好的傾向。試料 調(diào)色劑表面能 總帶電量 反極性總電荷/正規(guī)極性總電荷γS(mN/m)(μc/g)(％)1 38.92.7 16.22 33.13.0 11.03 31.64.0 8.54 39.02.7 17.35 35.23.8 16.26 36.03.1 15.87 34.04.0 9.58 36.23.8 10.39 35.03.6 8.5比較例5按質(zhì)量比將100份酸值1.0mgKOH/g，表面能39.6mN/m的含支鏈聚酯樹脂，三份氰基顏料(酞花青蘭和酞花青綠的混合系列)、一份帶電控制劑(四烷基季銨過氧化物)，和一份聚丙烯系列的石蠟，進(jìn)行熔融攪拌，冷卻后再進(jìn)行粉碎，制成體積平均粒徑(D50)6.2μm的帶正電單組分非磁性調(diào)色劑。上述含支鏈聚酯樹脂由于未進(jìn)行氨改性，所以氨值是0。作為帶電控制劑的四烷基季銨過氯化物是四條烷基鏈，有碳原子數(shù)1-18飽和或者一部分有雙鏈的化合物、芳烷基、萘基、芳基，在這種情況是有取代基的化合物。
將上述已制成的帶正電單組分非磁性調(diào)色劑在玻璃板上熔融，形成板狀，冷卻固化后，分別測定與水、甘油、乙二醇、二甘醇、PEG200、二丙烯的接觸角，求出表面能是43.8mN/m。
使用這種帶正電單組分非磁性調(diào)色劑與實施例5一樣進(jìn)行正帶電接觸式單組分非磁性顯象時，所得到的是翳影多、整個濃度不均勻的圖象。
在該顯明處理中，用吸引法測出顯象滾輪3上的帶電量是+1.2μc/g，進(jìn)一步測出這時的帶電分布量的結(jié)果是反極性總電荷為正規(guī)極性總電荷的25％。
比較例6按質(zhì)量比將100份酸值6.3mgKOH/g，表面能42.5mN/m的線形聚酯樹脂、三份深紅顏料(喹啉化物系列顏料)、三份帶電控制劑(四烷基季銨過氯化物)、和一份聚丙烯系列的石蠟，進(jìn)行熔融攪拌冷卻后再進(jìn)行粉碎，制成體積平均粒徑(D50)6.2μm的帶正電單組分非磁性調(diào)色劑。作為帶電控制劑的四烷基季銨過氧化物是四條烷基鏈，有碳原子數(shù)1-18飽和或一部分有兩鍵的化合物、芳烷基萘基、芳基，按這種情況是有取代基的化合物。
將上述已制成的帶正電單組分非磁性調(diào)色劑在玻璃板上熔融，使其形成板狀，冷卻固化后，分別測定與水、甘油、乙二醇、二甘醇、PEG200、和二丙烯的接觸角，求出表面能是44.1mN/m。
使用這種帶正電單組分非磁性調(diào)色劑與實施例5同樣進(jìn)行正帶電接觸式單組分非磁性顯象時，得到的是翳影多，整個濃度不均勻的圖象。
在該顯象處理中，用吸引法測出顯象滾輪3上的帶電量是+0.8μc/g，進(jìn)而測得這時的帶電分布量的結(jié)果是反極性總電荷為正規(guī)極性總電荷的27％。
以上只是對本發(fā)明實施例的說明，本發(fā)明不限于上述實施例。在不超出本發(fā)明宗旨的范圍內(nèi)能采用各種各樣的變形。例如粘合劑樹脂的組分比、石蠟的種類和組分比、帶電控制劑的種類和組分比、更進(jìn)一步是調(diào)色劑制造手段等以及用途和所用的圖象形成裝置的功能等等，都能適當(dāng)?shù)剡x擇實施例組合以外的組合。
由上述說明和實施例可知，本發(fā)明的帶正電單組分非磁性調(diào)色劑由于將聚酯樹脂用作粘合劑樹脂，在希望產(chǎn)生的臭氧小、帶電性穩(wěn)定的帶正電單組分非磁性調(diào)色劑中，在第一調(diào)色劑中因為將上述聚酯樹脂的酸值和調(diào)色劑的最大帶電量限定在規(guī)定值以下，而在第二調(diào)色劑中因為將調(diào)色劑的表面能限制在一定的范圍，所以都能穩(wěn)定地得到清晰的高濃度的有良好光澤性和透過性等的高品質(zhì)的圖象。也就是說本發(fā)明的帶正電單組分非磁性調(diào)色劑在單組分顯象方式中，能容易而可靠地進(jìn)行均勻帶電，克服了在靜電潛象保持體表面產(chǎn)生的翳影，形成濃度高有光澤的圖象。而且此帶正電單組分非磁性調(diào)色劑由于幾乎無凝集性，也避免了與顯象滾輪和調(diào)色劑層厚限制部件等的粘結(jié)、成膜，所以有助于結(jié)合上述帶電的均勻性，形成再現(xiàn)性良好的品質(zhì)高的圖象。
在本發(fā)明的顯象方法中，使用將表面能限制在一定范圍的調(diào)色劑進(jìn)行靜電潛象的顯象化，由于將總帶電量或者反極性帶電總電荷與正規(guī)極性帶電總電荷的關(guān)系控制在一定范圍，能夠進(jìn)一步突出，提高本發(fā)明的帶正電單組分非磁性調(diào)色劑的特征，使形成高品質(zhì)圖象成為可能。
權(quán)利要求
1.一種帶正電單組分非磁性調(diào)色劑是至少由粘合劑樹脂和著色劑組成的調(diào)色劑，其特征在于上述粘合劑樹脂是酸值在5mgKOH/g以下的聚酯樹脂，而且調(diào)色劑最大正帶電量在30μc/g以下。
2.按照權(quán)利要求1所述的帶正電單組分非磁性調(diào)色劑，其特征在于上述調(diào)色劑包括0.2-10重量％的酸值20mgKOH/g以下的石蠟。
3.按照權(quán)利要求1所述的帶正電單組分非磁性調(diào)色劑，其特征在于上述調(diào)色劑的最大正帶電量是3-30μc/g。
4.按照權(quán)利要求1所述的帶正電單組分非磁性調(diào)色劑，其特征在于上述調(diào)色劑的表面能γS是30-40mN/m。
5.一種帶正電單組分調(diào)色劑是至少由粘合劑樹脂和著色劑組成的調(diào)色劑，其特征在于上述調(diào)色劑的表面能γS是30-40mN/m。
6.按照權(quán)利要求5所說的帶正電單組分調(diào)色劑，其特征在于上述調(diào)色劑是非磁性調(diào)色劑。
7.按照權(quán)利要求5所述的帶正電單組分調(diào)色劑，其特征在于上述調(diào)色劑的表面能γS是31-34mN/m。
8.按照權(quán)利要求5所述的帶正電單組分調(diào)色劑，其特征在于上述調(diào)色劑的體積平均粒徑(D50)是3-14μm。
9.一種帶正電單組分調(diào)色劑的顯象方法，在用聚酯樹脂作為粘合劑樹脂的帶正電單組分調(diào)色劑的顯象方法中，其特征在于上述帶正電單組分調(diào)色劑的表面能γS在30-40mN/m范圍，而且使靜電潛象顯象化時調(diào)色劑的總帶電量在2μc/g以上。
10.一種帶正電單組分調(diào)色劑的顯象方法，在用聚酯樹脂作為粘合劑樹脂的帶正電單組分調(diào)色劑顯象方法中，其特征在于上述帶正電單組分調(diào)色劑的表面能γS在30-40mN/m范圍，而且使靜電潛象顯象化時的反極性帶電總電荷是正規(guī)極性帶電總電荷絕對值的20％以下。
全文摘要
至少由粘合劑樹脂和著色劑組成的調(diào)色劑，其粘合劑樹脂為酸值在5mgKOH/g以下的聚酯樹脂，而且調(diào)色劑最大正帶電量是在30μC/g以下的帶正電單組分非磁性調(diào)色劑。而且至少由粘合劑樹脂和著色劑組成的調(diào)色劑，是上述調(diào)色劑的表面能γs在30-40mN/m的帶正電單組分調(diào)色劑，帶正電單組分調(diào)色劑的顯象方法是具有如下特征的顯象方法，即，使用表面能γs在30-40mN/m范圍的調(diào)色劑作為帶正電單組分調(diào)色劑，而且使靜電潛象顯象化時的調(diào)色劑總帶電量在2μc/g以上，或者使靜電潛象顯象化時的反極性帶電總電荷是正規(guī)極性帶電總電荷的絕對值20％以下。
文檔編號G03G9/08GK1129816SQ95115258
公開日1996年8月28日 申請日期1995年7月21日 優(yōu)先權(quán)日1994年7月22日
發(fā)明者常見宏一, 真常泰, 齊藤三長, 大杉之弘 申請人:株式會社東芝, 株式會社泰克