CN101833254A - 调色剂及双组分显影剂 - Google Patents

调色剂及双组分显影剂 Download PDF

Info

Publication number
CN101833254A
CN101833254A CN201010133067.4A CN201010133067A CN101833254A CN 101833254 A CN101833254 A CN 101833254A CN 201010133067 A CN201010133067 A CN 201010133067A CN 101833254 A CN101833254 A CN 101833254A
Authority
CN
China
Prior art keywords
toner
master batch
resin particle
toner master
resin
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201010133067.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN101833254B (zh
Inventor
椿赖尚
川濑德隆
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sharp Corp filed Critical Sharp Corp
Publication of CN101833254A publication Critical patent/CN101833254A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101833254B publication Critical patent/CN101833254B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G9/00Developers
    • G03G9/08Developers with toner particles
    • G03G9/093Encapsulated toner particles
    • G03G9/09307Encapsulated toner particles specified by the shell material
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G9/00Developers
    • G03G9/08Developers with toner particles
    • G03G9/093Encapsulated toner particles
    • G03G9/09307Encapsulated toner particles specified by the shell material
    • G03G9/09314Macromolecular compounds
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G9/00Developers
    • G03G9/08Developers with toner particles
    • G03G9/093Encapsulated toner particles
    • G03G9/09307Encapsulated toner particles specified by the shell material
    • G03G9/09314Macromolecular compounds
    • G03G9/09321Macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G9/00Developers
    • G03G9/08Developers with toner particles
    • G03G9/093Encapsulated toner particles
    • G03G9/0935Encapsulated toner particles specified by the core material
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G9/00Developers
    • G03G9/08Developers with toner particles
    • G03G9/093Encapsulated toner particles
    • G03G9/0935Encapsulated toner particles specified by the core material
    • G03G9/09357Macromolecular compounds
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G9/00Developers
    • G03G9/08Developers with toner particles
    • G03G9/093Encapsulated toner particles
    • G03G9/0935Encapsulated toner particles specified by the core material
    • G03G9/09357Macromolecular compounds
    • G03G9/09364Macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G9/00Developers
    • G03G9/08Developers with toner particles
    • G03G9/093Encapsulated toner particles
    • G03G9/09392Preparation thereof

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Developing Agents For Electrophotography (AREA)

Abstract

提供定影时脱模剂容易渗出、具有防止高温污损发生的效果、并且同时使保存稳定性和定影性提高的调色剂及双组分显影剂。胶囊调色剂包括调色剂母粒和包覆调色剂母粒的表面的树脂层。胶囊调色剂,在将调色剂母粒的软化温度下的调色剂母粒的存储弹性模量设为A、将调色剂母粒的软化温度下的构成树脂层的树脂微粒的存储弹性模量设为B时,存储弹性模量A和存储弹性模量B满足A<B且(B-A)<3×103Pa。

Description

调色剂及双组分显影剂
技术领域
本发明涉及调色剂及双组分显影剂。
背景技术
作为调色剂的制造方法,一直以来虽然混炼粉碎法被广泛应用,但由于粉碎调色剂的表面为凹凸多的不规则形状,且粉碎后的破碎面直接成为调色剂表面,因此表面组成容易变得不均匀,难以均匀地控制表面状态。若调色剂表面为凹凸多的不规则形状,则产生调色剂的流动性降低、或伴随调色剂组成的不均匀化发生模糊、调色剂飞散等问题。
鉴于这种调色剂表面的不规则形状的问题,提出了各种利用湿式法混合调色剂原料的分散液、再使其聚集而制造调色剂的方法来代替混炼粉碎法。但是,在湿式法的情况下,由于大量使用分散稳定剂、聚集剂,因此其成分的一部分残留在调色剂表面或内部,导致耐湿性的降低和带电特性的变差,特别是存在带电特性容易变的显著不稳定的缺点。
在调色剂所需要的特性中,给显影和转印(调色工艺和转印工艺的控制等)中的行为、品质带来大的影响的带电特性尤为重要。
另一方面,随着近年来高画质化的潮流,调色剂的小粒径化在发展,因而存在作为微细粉末的小粒径调色剂的含有比例增加的倾向。在含有小粒径调色剂的双组分显影剂中,由于由显影装置内的压力引起的小粒径调色剂的裂纹、形状变化,产生调色剂对载体的消耗以及伴随其的显影剂的带电劣化,成为导致画质变差的主要原因。
另外,随着近年来彩色化的潮流,彩色调色剂的低温定影在发展,存在使用低温软化性的物质作为调色剂成分的倾向。
因此,作为流动性、转印性等良好,具有均匀的带电性能,耐污损性优良,具有其它各种功能的调色剂,提出了用树脂层包覆调色剂母粒的表面而得到的胶囊调色剂。
日本特开2006-293273号公报提出了具有使芯层和壳层的存储弹性模量达到预定的比率的芯壳结构的调色剂。
但是,在日本特开2006-293273号公报公开的调色剂中,壳层的存储弹性模量远大于芯层的存储弹性模量,因此定影时脱模剂难以渗出,有可能容易发生高温污损。
发明内容
本发明的目的在于,提供定影时脱模剂容易渗出、具有防止高温污损发生的效果、并且同时使保存稳定性和定影性提高的调色剂及双组分显影剂。
一种胶囊调色剂,含有调色剂母粒和包覆调色剂母粒的表面的树脂层,其特征在于,在将调色剂母粒的软化温度下的调色剂母粒的存储弹性模量设为A、将调色剂母粒的软化温度下的构成树脂层的树脂微粒的存储弹性模量设为B时,上述存储弹性模量A和上述存储弹性模量B满足下式(1)。
A<B且(B-A)<3×103Pa    …(1)
根据本发明,在胶囊调色剂中,调色剂母粒的存储弹性模量和构成树脂层的树脂微粒的存储弹性模量满足如上所述的式(1)。在胶囊调色剂中,当调色剂母粒的存储弹性模量与树脂微粒的存储弹性模量的差大时,即使定影时脱模剂熔融,但树脂层成为障碍而脱模剂难以渗出,仍存在容易发生高温污损的问题。另外,调色剂母粒的存储弹性模量与树脂微粒的存储弹性模量相同、即使用相同的树脂时,若为了低温定影化而使玻璃化转变温度(Tg)降低,则存在调色剂的保存稳定性变差的问题。在胶囊调色剂中,通过使调色剂母粒的存储弹性模量和树脂微粒的存储弹性模量满足式(1),调色剂定影时脱模剂的渗出不受阻碍,能够同时提高调色剂的低温定影性、保存稳定性和宽的污损范围。
另外,在本发明中,优选上述存储弹性模量A和上述存储弹性模量B满足下述(2)。
A<B且(B-A)<1×103Pa    …(2)
根据本发明,在胶囊调色剂中,调色剂母粒的存储弹性模量和树脂微粒的存储弹性模量满足如上所述的式(2)。通过使A和B满足式(2),能够进一步提高调色剂定影时的脱模剂的渗出效果和调色剂的保存稳定性。
另外,在本发明中,优选胶囊调色剂通过包括下述工序的方法制造:树脂微粒附着工序,使树脂微粒附着于通过粉碎法制造的调色剂母粒表面;喷雾工序,从喷雾部利用载气向处于流动状态的调色剂母粒及树脂微粒喷雾液体而使这些粒子增塑;和成膜工序,持续进行旋转搅拌部的旋转而使调色剂母粒及树脂微粒流动,直到调色剂母粒上附着的树脂微粒软化、成膜。
根据本发明,通过利用上述方法制造调色剂,能够广泛选择调色剂母粒和树脂微粒的材料,而且能够用树脂微粒均匀地包覆调色剂母粒。
另外,在本发明中,优选树脂微粒附着工序中的树脂微粒的添加量相对于调色剂母粒100重量份为5重量份以上。
根据本发明,在胶囊调色剂的制造工序中,通过使树脂微粒的添加量达到5重量份以上,有可能均匀地包覆调色剂母粒,能够进一步提高调色剂定影时的脱模剂的渗出效果和调色剂的保存稳定性。
另外,在本发明中,优选树脂微粒的玻璃化转变温度为60℃以上。
根据本发明,通过使树脂微粒的玻璃化转变温度为60℃以上,能够进一步提高调色剂的保存稳定性。
另外,本发明是一种双组份显影剂,其特征在于,含有上述的胶囊调色剂和载体。
根据本发明,通过含有在调色剂定影时脱模剂的渗出不受阻碍、同时实现了调色剂的低温定影性、保存稳定性和宽的污损范围的胶囊调色剂,能够得到能良好地保持流动性、具有充分的显影性、形成高画质的图像的显影剂。
由下述详细的说明和附图更加明确了本发明的目的、特色和优点。
附图说明
图1是表示本实施方式的调色剂的制造方法的步骤的一例的流程图。
图2是表示本发明的调色剂制造方法中使用的调色剂制造装置的构成的主视图。
图3是从剖切面线A200-A200观察到的图2所示的调色剂制造装置的概略截面图。
图4是表示粉体投入部及粉体回收部周围的构成的主视图。
图5是表示本实施方式的图像形成装置的构成的图。
图6是模式地表示图5所示的图像形成装置具有的显影部的概略图。
具体实施方式
下面参考附图详细说明本发明的优选实施方式。
1.调色剂的制造方法
图1是表示本发明实施方式的调色剂制造方法的步骤的一例的流程图。本发明的调色剂制造方法包括制作调色剂母粒的调色剂母粒制作工序S1、制备树脂微粒的树脂微粒制备工序S2和在调色剂母粒上包覆树脂微粒的包覆工序S3。
(1)调色剂母粒制作工序S1
通过调色剂母粒制作工序S1制作要被树脂层包覆的调色剂母粒。调色剂母粒是含有粘合树脂和调色剂的粒子,其制作方法没有特别限制,可以利用公知的方法进行。作为调色剂母粒的制作方法,可以列举例如:粉碎法等干式法、悬浮聚合法、乳液凝聚法、分散聚合法、溶解悬浮法和熔融乳化法等湿式法。以下,通过粉碎法对制作调色剂母粒的方法进行说明。
(利用粉碎法的调色剂母粒的制作)
在利用粉碎法的调色剂母粒的制作中,用混合机将含有粘合树脂、着色剂及其它的添加剂的调色剂组合物干式混合后,利用混炼机进行熔融混炼。将通过熔融混炼得到的混炼物冷却固化,通过粉碎机粉碎固化物。然后根据需要进行分级等粒度调整,得到调色剂母粒。
作为混合机,可以使用公知的装置,可以列举例如:亨舍尔混合机(商品名,三井矿山株式会社制)、ス一パ一ミキサ(商品名,株式会社カワタ制)、メカノミル(商品名,冈田精工株式会社制)等亨舍尔型混合装置,オングミル(商品名,ホソカワミクロン株式会社制)、混合***(hybridization system)(商品名,株式会社奈良机械制作所制)、コスモシステム(商品名,川崎重工株式会社制)等。
作为混炼机,可以使用公知的装置,例如可以使用双螺杆挤出机、三辊研磨机、ラボプラストミル(1aboplast mill)等一般的混炼机。更具体而言,可以列举例如:TEM-100B(商品名,东芝机械株式会社制)、PCM-65/87、PCM-30(以上均为商品名,株式会社池贝制)等单螺杆或双螺杆挤出机、ニ一デツクス(商品名,三井矿山株式会社制)等开炼辊式的混炼机等。其中,优选开炼辊式的混炼机。
作为粉碎机,可以列举例如:利用超音速喷射气流进行粉碎的气流式粉碎机、以及将固化物导入高速旋转的转子(rotor)与定子(衬板)间形成的空间进行粉碎的冲击式粉碎机。
在分级中,可以使用能够通过利用离心力及风力的分级除去过粉碎调色剂母粒的公知的分级机,例如可以使用旋转式风力分级机(rotarypneumatic classifier)等。
(调色剂母粒的原料)
如上所述,调色剂母粒含有粘合树脂和着色剂。作为粘合树脂,没有特别的限制,可以使用黑色调色剂或彩色调色剂用的公知的粘合树脂,可以列举例如:聚苯乙烯和苯乙烯-丙烯酸酯共聚树脂等苯乙烯类树脂、聚甲基丙烯酸甲酯等丙烯酸类树脂、聚乙烯等聚烯烃类树脂、聚酯、聚氨酯、环氧树脂等。另外,也可以使用向原料单体混合物中混合脱模剂并进行聚合反应而得到的树脂。粘合树脂可以单独使用1种,或者也可以并用2种以上。
在上述的粘合树脂中,聚酯由于透明性优良、且能够赋予调色剂粒子良好的粉体流动性、低温定影性及二次色再现性等,因此优选用作彩色调色剂用粘合树脂。作为聚酯,可以使用公知的物质,可以列举例如多元酸与多元醇的缩聚物。
作为多元酸,可以使用作为聚酯用单体已知的物质,可以列举例如:对苯二甲酸、间苯二甲酸、邻苯二甲酸酐、偏苯三酸酐、均苯四酸、萘二羧酸等芳香族羧酸类;马来酸酐、富马酸、琥珀酸、烯基琥珀酸酐、己二酸等脂肪族羧酸类;这些多元酸的甲酯化物等。多元酸可以单独使用1种或者并用2种以上。
作为多元醇,也可以使用作为聚酯用单体公知的物质,可以列举例如:乙二醇、丙二醇、丁二醇、己二醇、新戊二醇、丙三醇等脂肪族多元醇类;环己二醇、环己二甲醇、氢化双酚A等脂环式多元醇类;双酚A的环氧乙烷加成物、双酚A的环氧丙烷加合物等芳香族类二醇等。多元醇可以单独使用1种或者并用2种以上。
多元酸与多元醇的缩聚反应可以根据常用的方法来实施,例如,在有机溶剂存在或不存在下以及缩聚催化剂的存在下,通过使多元酸与多元醇接触而进行,并在生成的聚酯的酸值、软化温度等达到规定的值时结束。由此,得到聚酯。
若多元酸的一部分使用多元酸的甲酯化物,则进行脱甲醇缩聚反应。在该缩聚反应中,通过适当改变多元酸和多元醇的混合比、反应率等,例如可以调节聚酯末端的羧基含量,进而可以改变所得到的聚酯的特性。另外,若使用偏苯三酸酐作为多元酸,则可以通过在聚酯的主链中容易地导入羧基而得到改性聚酯。也可以使用使羧基、磺酸基等亲水性基团与聚酯的主链和/或侧链结合的、在水中具有自分散性的聚酯。而且,还可以将聚酯和丙烯酸树脂接枝后使用。
优选粘合树脂的玻璃化转变温度为30℃以上、80℃以下。若粘合树脂的玻璃化转变温度低于30℃,则在图象形成装置内部变得容易发生调色剂热凝集的结块,保存稳定性有可能降低。若粘合树脂的玻璃化转变温度高于80℃,则调色剂向记录介质的定影性降低,有可能发生定影不良。
作为着色剂,可以使用在电子照相领域中常用的有机类染料、有机类颜料、无机类染料、无机类颜料等。
作为黑色的着色剂,可以列举例如:炭黑、氧化铜、二氧化锰、苯胺黑、活性炭、非磁性铁氧体、磁性铁氧体和磁铁矿等。
作为黄色的着色剂,可以列举例如:铬黄、锌黄、镉黄、黄色氧化铁、矿物坚牢黄、镍钛黄、脐黄(navel yellow)、萘酚黄S、汉撒黄G、汉撒黄10G、联苯胺黄G、联苯胺黄GR、喹啉黄色淀、永固黄NGG、柠檬黄色淀、C.I.颜料黄12、C.I.颜料黄13、C.I.颜料黄14、C.I.颜料黄15、C.I.颜料黄17、C.I.颜料黄74、C.I.颜料黄93、C.I.颜料黄94、C.I.颜料黄138、C.I.颜料黄180、C.I.颜料黄185等。
作为橙色的着色剂,可以列举例如:铬橙、钼橙、永固橙GTR、吡唑啉酮橙、耐硫化橙、阴丹士林亮橙RK、联苯胺橙G、阴丹士林亮橙GK、C.I.颜料橙31、C.I.颜料橙43等。
作为红色的着色剂,可以列举例如:铁丹、镉红、铅丹、硫化汞、镉、永固红4R、立索尔红、吡唑啉酮红、华琼红(watching red)、钙盐、色淀红C、色淀红D、亮胭脂红6B、曙红色淀、若丹明色淀B、茜素色淀、亮胭脂红3B、C.I.颜料红2、C.I.颜料红3、C.I.颜料红5、C.I.颜料红6、C.I.颜料红7、C.I.颜料红15、C.I.颜料红16、C.I.颜料红48:1、C.I.颜料红53:1、C.I.颜料红57:1、C.I.颜料红122、C.I.颜料红123、C.I.颜料红139、C.I.颜料红144、C.I.颜料红149、C.I.颜料红166、C.I.颜料红177、C.I.颜料红178、C.I.颜料红222等。
作为紫色的着色剂,可以列举例如:锰紫、坚牢紫B、甲基紫色淀等。
作为青色的着色剂,可以列举例如:普蓝、钴蓝、碱性蓝色淀、维多利亚蓝色淀、酞菁蓝、无金属酞菁蓝、酞菁蓝部分氯化物、耐晒天蓝、阴丹士林蓝BC、C.I.颜料蓝15、C.I.颜料蓝15:2、C.I.颜料蓝15:3、C.I.颜料蓝16、C.I.颜料蓝60等。
作为绿色的着色剂,可以列举例如:铬绿、氧化铬、颜料绿B、孔雀绿色淀、终极黄绿G、C.I.颜料绿7等。
作为白色的着色剂,可以列举例如:锌白、二氧化钛、锑白、硫化锌等化合物。
着色剂可以单独使用1种或者并用2种以上不同颜色的着色剂。另外,即使是相同的颜色,也可以并用2种以上。着色剂的使用量并无特别限制,优选相对于100重量份粘合树脂为5重量份以上、20重量份以下,更优选为5重量份以上、10重量份以下。
为了使着色剂均匀地分散在粘合树脂中,可以将其母料化后使用。另外,也可以将2种以上的着色剂复合粒子化后使用。复合粒子例如可以如下制造:向2种以上的着色剂中添加适量的水、低级醇等,利用高速研磨机等一般的制粒机进行制粒,将其干燥。母料和复合粒子在干式混合时混入到调色剂组成物中。
调色剂母粒中除粘合树脂及着色剂外还可以含有电荷控制剂。作为电荷控制剂,可以使用该领域中常用的正电荷控制用和负电荷控制用的电荷控制剂。
作为正电荷控制用的电荷控制剂,可以列举例如:碱性染料、季铵盐、季鏻盐、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、胍盐、脒盐等。
作为负电荷控制用的电荷控制剂,可以列举:石油炭黑、スピロンブラツク(Spiron Black)等油溶性染料、含金属偶氮化合物、偶氮络合物染料、环烷酸金属盐、水杨酸及其衍生物的金属络合物和金属盐(金属为铬、锌、锆等)、硼化合物、脂肪酸皂、长链烷基羧酸盐、树脂酸皂等。电荷控制剂可以单独使用1种,或者根据需要并用2种以上。电荷控制剂的使用量并无特别限制,可以在宽的范围内适当选择,但优选相对于100重量份粘合树脂为0.5重量份以上、3重量份以下。
另外,调色剂母粒中除粘合树脂及着色剂之外还可以含有脱模剂。脱模剂可以使用该领域中常用的物质,可以列举例如:石蜡及其衍生物、微晶蜡及其衍生物等石油类蜡;费托合成蜡及其衍生物、聚烯烃蜡(聚乙烯蜡、聚丙烯蜡等)及其衍生物、低分子量聚丙烯蜡及其衍生物、聚烯烃类聚合物蜡(低分子量聚乙烯蜡等)及其衍生物等烃类合成蜡;巴西棕榈蜡及其衍生物、米蜡及其衍生物、小烛树蜡及其衍生物、木蜡等植物类蜡;蜂蜡、鲸蜡等动物类蜡;脂肪酸酰胺、苯酚脂肪酸酯等油脂类合成蜡;长链羧酸及其衍生物,长链醇及其衍生物,有机硅类聚合物,高级脂肪酸等。衍生物包括氧化物、乙烯类单体与蜡的嵌段共聚物、乙烯类单体与蜡的接枝改性物等。蜡的使用量并无特别限制,可以在宽的范围内适当选择,但优选相对于100重量份粘合树脂为0.2~20重量份、进一步优选为0.5~10重量份、特别优选为1.0~8.0重量份。
优选在调色剂母粒制作工序S1中得到的调色剂母粒的体积平均粒径为4μm以上、8μm以下。若体积平均粒径为4μm以上、8μm以下,则能够长期稳定地形成高精细的图像。另外,通过使粒子小粒径化至该范围内,即使附着量少也能够得到高的图像浓度,产生能够减少调色剂消耗量的效果。若调色剂母粒的体积平均粒径小于4μm,则由于调色剂母粒的粒径小,因此有可能存在高带电化和低流动化。若调色剂发生高带电化、低流动化,则变得无法稳定地向感光体提供调色剂,有可能发生背景模糊和图像浓度降低等。若调色剂母粒的体积平局粒径大于8μm,则由于调色剂母粒的粒径大,因而形成图像的层厚增大,成为颗粒度显著的图像,不能得到高精细的图像。另外,由于调色剂母粒的粒径增大,因此比表面积减少,调色剂的带电量减少。若调色剂的带电量减少,则调色剂不能被稳定地供给到感光体,有可能发生由调色剂飞散导致的机器内污染。
(2)树脂微粒制备工序S2
通过树脂微粒制备工序S2制备干燥的树脂微粒。干燥可以使用任意方法,可以通过例如热风受热式干燥、传导传热式干燥、远红外线干燥、微波干燥等方法得到干燥树脂微粒。树脂微粒在之后的包覆工序S3中,作为使调色剂母粒成膜的壳剂来使用。通过使调色剂母粒表面成膜,能够防止保存中由例如调色剂母粒中所含有的脱模剂等低熔点成分的熔融引起的调色剂聚集的发生。另外,例如在喷雾使树脂微粒分散的液体来包覆调色剂母粒时,由于树脂微粒的形状残留在调色剂母粒表面,因此可以得到清洁性比表面平滑的调色剂优良的调色剂。
树脂微粒可以通过例如利用均质机等将作为树脂微粒原料的树脂乳化分散并细粒化而得到。另外,也可以通过树脂的单体成分的聚合而得到。
作为树脂微粒原料,可以使用例如用于调色剂材料的树脂,可以列举聚酯、丙烯酸树脂、苯乙烯-丙烯酸共聚物等。
树脂微粒原料是与调色剂母粒所含有的粘合树脂不同种类的树脂,调色剂母粒的软化温度下的存储弹性模量G’优选为以下的条件。
A<B且(B-A)<3×103Pa
这里,
A:调色剂母粒的软化温度下的调色剂母粒的存储弹性模量G’;
B:调色剂母粒的软化温度下的树脂微粒的存储弹性模量G’。
而且,更优选为(B-A)<1×103Pa
当A=B或者A>B时,若为了低温定影化而使玻璃化转变温度Tg降低,则存在调色剂的保存稳定性变差的问题,因而难以兼具保存稳定性和低温定影性。(B-A)>3×103Pa时,虽然可以兼具保存稳定性和低温定影性,但即使定影时脱模剂熔融,但树脂层成为障碍而脱模剂难以渗出,因而仍存在容易发生高温污损的问题。
另外,优选调色剂母粒的软化温度下的调色剂母粒及树脂微粒的存储弹性模量为G’为1.0×102Pa以上且小于5.0×104Pa。小于1.0×102Pa时,定影时调色剂层变的容易被分割,无论树脂微粒的物性如何都容易发生高温污损。另外,在5.0×104Pa以上时,定影时调色剂层难以从定影辊或定影带分离,有可能将用纸整个卷入定影辊或定影带中。
另外,优选作为树脂微粒原料使用的树脂的软化温度高于调色剂母粒所含有的粘合树脂的玻璃化转变温度,更优选高60℃以上。
由此,由本发明的方法制造的调色剂,能够在保存中防止调色剂之间融合,保存稳定性提高。另外,作为树脂微粒原料使用的树脂的软化温度虽然取决于使用调色剂的图象形成装置,但优选80℃以上、140℃以下。通过使用这种温度范围的树脂,能够得到兼具保存稳定性和定影性的调色剂。
树脂微粒的体积平均粒径有必要充分小于调色剂母粒的平均粒径,优选为0.05μm以上、1μm以下。另外,进一步优选为0.1μm以上、0.5μm以下。通过使树脂微粒的体积平均粒径为0.05μm以上、1μm以下,调色剂母粒表面上形成适宜大小的突起部。由此,由本发明的方法制造的调色剂在清洁时变得容易挂在清洁刮板上,清洁性提高。
树脂微粒的添加量优选相对于调色剂母粒100重量份为5重量份以上。若小于5重量份,则变得难以均匀地包覆调色剂母粒,根据调色剂母粒的种类,保存稳定性有可能变差。
(3)包覆工序S3
<调色剂的制造装置>
图2是表示本发明的胶囊调色剂的制造方法中使用的调色剂制造装置201的构成的主视图。图3是从剖切面线A200-A200观察到的图2所示的调色剂制造装置201的概略截面图。在包覆工序S3中,使用例如图2所示的调色剂制造装置201,使由树脂微粒制备工序S2制备的微粒混合物附着在由调色剂母粒制作工序S1制作的调色剂母粒上,通过上述装置内的循环和搅拌的协同效果产生的冲击力在调色剂母粒上形成树脂膜。调色剂的制造装置201为旋转搅拌装置,包括粉体流路202、喷雾部203、旋转搅拌部204、未图示的温度调节用套、粉体投入部206和粉体回收部207而构成。旋转搅拌部204和粉体流路202构成循环部。
(粉体流路)
粉体流路202由搅拌部208和粉体流过部209构成。搅拌部208是具有内部空间的圆筒形的容器状构件。在作为旋转搅拌室的搅拌部208上形成开口部210、211。开口部210在搅拌部208的轴线方向一侧的面208a的大致中央部,以在厚度方向上贯穿包括搅拌部208的面208a的侧壁的方式形成。另外,开口部211在与搅拌部208的上述轴方向一侧的面208a垂直的侧面208b上,以在厚度方向上贯穿包括搅拌部208的侧面208b的侧壁的方式形成。作为循环管的粉体流过部209,其一端与开口部210连接,另一端与开口部211连接。由此,搅拌部208的内部空间与粉体流过部209的内部空间连通,形成粉体流路202。调色剂母粒、树脂微粒和气体流过该粉体流路202。粉体流路202以作为调色剂母粒和树脂微粒流动的方向的粉体流动方向固定的方式设置。
粉体流路202内的温度设定为调色剂母粒的玻璃化转变温度以下,进一步优选为30℃以上且在调色剂母粒的玻璃化转变温度以下。粉体流路202内的温度,由于调色剂母粒的流动,因此在任何部分几乎都一样。若流路内的温度高于调色剂母粒的玻璃化转变温度,则调色剂母粒过度软化,有可能发生调色剂母粒的聚集。另外,若温度低于30℃,则分散液的干燥速度变慢,生产率降低。因此,为了防止调色剂母粒的聚集,需要将粉体流路202及后述的旋转搅拌部204的温度维持在调色剂母粒的玻璃化转变温度以下。因此,在粉体流路202及旋转搅拌部204外侧的至少一部分上设置内径大于粉体流路管的外径的后述的温度调节用套。
(旋转搅拌部)
旋转搅拌部204包括旋转轴构件218、圆盘状的旋转盘219和多个搅拌叶片220。旋转轴构件218具有与搅拌部208的轴线一致的轴线,并以插通贯通孔221的方式设置,是通过未图示的电动机绕轴线旋转的圆柱棒状构件,其中,贯通孔221在厚度方向上贯穿包括搅拌部208的轴线方向另一侧的面208c的侧壁。旋转盘219以其轴线与旋转轴构件218的轴线一致的方式被旋转轴构件218支撑,是随旋转轴构件218的旋转而旋转的圆盘状构件。多个旋转叶片220被旋转盘219的边缘部分支撑,随旋转盘219的旋转而旋转。
在包覆工序S3中,旋转搅拌部204的最外周的圆周速度优选设定为30m/秒以上,进一步优选设定为50m/秒以上。旋转搅拌部204的最外周是指,在与旋转搅拌部204的旋转轴构件218的延伸方向垂直的方向上,与旋转轴构件218的轴线的距离最长的旋转搅拌部204的部分204a。由于将旋转时的旋转搅拌部204的最外周的圆周速度设定为30m/秒以上,因此能够使调色剂母粒独立流动。若最外周的圆周速度小于30m/秒,则由于不能使调色剂母粒和树脂微粒独立流动,因此不能用树脂膜均匀地包覆调色剂母粒。
调色剂母粒和树脂微粒优选相对于旋转盘219垂直地碰撞。由此,能充分地搅拌调色剂母粒和树脂微粒,从而能够使树脂微粒更均匀地包覆调色剂母粒,进而能够使包覆层均匀的调色剂的收率进一步提高。
(喷雾部)
喷雾部203以插通在形成于粉体流路202的外壁的开口的方式设置,在粉体流过部209中,被设置在距离调色剂母粒和树脂微粒的流动方向的开口部211最近侧的粉体流过部上。喷雾部203具备贮藏液体的液体贮藏部、供给载气的载气供给部、和向存在于粉体流路202内的调色剂母粒喷射将液体和载气混合而得到的混合物从而将液体的液滴喷雾在调色剂母粒上的二流体喷嘴。作为载气,可以使用压缩空气等。通过送液泵以一定流量向喷雾部203送液,使利用喷雾部203喷雾的液体、即液态物质气化,在调色剂母粒及树脂微粒表面上气化的上述物质延展。由此使调色剂母粒和树脂微粒增塑。
(温度调节用套)
作为温度调节部的未图示的温度调节用套,设置在粉体流路202的外侧的至少一部分上,在套内部的空间通过冷却介质或加热介质将粉体流路202内和旋转搅拌部204调节到规定的温度。由此,在后述的温度调节工序S3a中,能够将粉体流路内和旋转搅拌部的外侧的温度控制在调色剂母粒和树脂微粒不软化变形的温度以下。另外,在喷雾工序S3c及成膜工序S3d中,能够减少调色剂母粒、树脂微粒及液体的温度偏差,确保调色剂母粒和树脂微粒的稳定的流动状态。
在本实施方式中,温度调节用套优选设置在粉体流路202的整个外侧。调色剂母粒和树脂微粒通常与粉体流路内的内壁撞击数次,撞击时撞击能量的一部分转化为热能,蓄积在调色剂母粒和树脂微粒中。随着撞击次数的增加,蓄积在上述粒子中的热能增加,最后使调色剂母粒和树脂微粒软化而附着在粉体流路的内壁上。通过将温度调节用套设置在粉体流路202的整个外侧,调色剂母粒和树脂微粒对粉体流路内壁的附着力降低,能够确实地防止由装置内温度的急剧上升导致的调色剂母粒对于粉体流路202内壁的附着,从而能够避免由于调色剂母粒和树脂微粒导致的粉体流路内变窄。因此,调色剂母粒被树脂微粒均匀地包覆,能够以高的收率制造清洁性优良的调色剂。
另外,在喷雾部203下游的粉体流过部209内部,被喷雾的液体处于未干燥而残留的状态,若温度不适当则干燥速度变慢,液体容易滞留。若调色剂母粒与其接触,则调色剂母粒变得容易附着到粉体流路202内壁上,而成为调色剂的聚集发生源。在开口部210附近的内壁,流入搅拌部208的调色剂母粒与通过利用旋转搅拌部204的搅拌而在搅拌部208内流动的调色剂母粒碰撞,碰撞后的调色剂母粒容易附着在开口部210附近。因此,通过在这种调色剂母粒容易附着的部分设置温度调节用套,能够更确实地防止调色剂母粒对粉体流路202内壁的附着。
(粉体投入部及粉体回收部)
粉体投入部206和粉体回收部207与粉体流路202的粉体流过部209连接。图4是表示粉体投入部206和粉体回收部207周围的构成的主视图。
粉体投入部206具备:供给调色剂母粒和树脂微粒的未图示的料斗、连通料斗和粉体流路202的供给管212、以及设置在供给管212上的电磁阀213。由料斗供给的调色剂母粒和树脂微粒,在通过电磁阀213使供给管212内的流路处于开放状态时,通过供给管212被供给到粉体流路202中。被供给到粉体流路202中的调色剂母粒和树脂微粒,通过利用旋转搅拌部204的搅拌,以一定的粉体流动方向流过。另外,通过电磁阀213使供给管212内的流路处于关闭状态时,调色剂母粒和树脂微粒不会被供给到粉体流路202中。
粉体回收部207具备回收罐215、连通回收罐215和粉体流路202的回收管216、以及设置在回收管216上的电磁阀217。通过电磁阀217使回收管216内的流路处于开放状态时,流过粉体流路202的调色剂粒子通过回收管216被回收到回收罐215中。并且,通过电磁阀217使回收管216内的流路处于关闭状态时,流过粉体流路202的调色剂粒子不被回收。
使用上述的调色剂制造装置201的包覆工序S3包括温度调节工序S3a、树脂微粒附着工序S3b、喷雾工序S3c、成膜工序S3d和回收工序S3e。
(3)-1温度调节工序S3a
在温度调节工序S3a中,边使旋转搅拌部204旋转,边使介质通过设置在粉体流路202内和旋转搅拌部204外侧的温度调节用套中从而将粉体流路202内和旋转搅拌部204调节到规定的温度。由此,能够将粉体流路202内的温度控制在后述的树脂微粒附着工序中投入的调色剂母粒和树脂微粒未软化变形的温度以下。
(3)-2树脂微粒附着工序S3b
在树脂微粒附着工序S3b中,在旋转搅拌部204的旋转轴构件218处于旋转的状态下,从粉体投入部206向粉体流路202供给调色剂母粒及树脂微粒和含有蜡微粒的上述微粒混合物。
供给到粉体流路202中的调色剂母粒和树脂微粒被旋转搅拌部204搅拌,并沿箭头214方向在粉体流路202的粉体流过部209中流动。由此,树脂微粒附着在调色剂母粒的表面。
(3)-3喷雾工序S3c
在喷雾工序S3c中,由上述的喷雾部203通过载气向处于流动状态的调色剂母粒和树脂微粒喷雾不使这些粒子溶解、而具有增塑效果的液体。
优选被喷雾的液体、即液态物质被气化而使粉体流路202内达到一定的气体浓度,并通过贯通孔221将气化的上述物质排出到粉体流路外。由此,能够使粉体流路202内的气化的上述物质的浓度保持恒定,与浓度不保持恒定的情况相比,能够提高液体的干燥速度。因此,能够防止残留有未干燥的液体的调色剂粒子附着到其他的调色剂粒子上,进而能够进一步抑制调色剂粒子的聚集。因此,能够进一步提高包覆层均匀的调色剂的收率。
在气体排出部222中,优选通过浓度传感器测定的被气化的上述物质的浓度为约3%以下。若浓度为约3%以下,则能够充分地增大液体的干燥速度,防止残留有液体的未干燥的调色剂母粒附着到其它的调色剂母粒上,从而能够防止调色剂母粒的聚集。另外,进一步优选被气化的上述物质的浓度为0.1%以上、3.0%以下。若喷雾速度在上述范围内,则不会使生产率降低,能够防止调色剂母粒的聚集。
在本实施方式中,优选在粉体流路202中调色剂母粒表面和树脂微粒的流动速度稳定后开始喷雾。由此,能够向调色剂母粒和树脂微粒均匀地喷雾液体,能够提高包覆层均匀的调色剂的收率。
作为不使调色剂母粒和树脂微粒溶解且具有增塑效果的液体,并没有特别限制,但由于液体喷雾后需要从调色剂母粒和树脂微粒中除去,因此优选容易蒸发的液体。作为这样的液体,可以列举含有低级醇的液体。作为低级醇,可以列举例如:甲醇、乙醇、丙醇等。若液体含有这样的低级醇,则能够提高作为包覆材料的树脂微粒对调色剂母粒的润湿性,使树脂微粒附着在调色剂母粒的整个或大部分表面上,进而变形和成膜变得容易。另外,由于低级醇的蒸汽压大,因此能够进一步缩短除去液体时的干燥时间,进而能够抑制调色剂母粒之间的聚集。
另外,被喷雾的液体的粘度优选为5cP以下。液体的粘度在25℃下测定,可以通过例如锥板型旋转式粘度计进行测定。作为优选的粘度5cP以下的液体,可列举醇。作为醇,可以列举甲醇、乙醇等。这些醇的粘度小,且容易蒸发,因此通过使液体含有醇,从喷雾部203喷雾的液体的喷雾液滴直径不会粗大化,可以实现微小的液滴直径的液体的喷雾。而且,均匀液滴直径的液体的喷雾成为可能。调色剂母粒与液滴碰撞时,能够进一步促进液滴的微小化。由此,使调色剂母粒和树脂微粒表面均匀地润湿,并使其融合,利用与碰撞能量的协同效果使树脂微粒软化,得到均匀性优良的包覆调色剂。
作为喷雾部203的二流体喷嘴的轴线方向的液体喷雾方向、与粉体流路202中作为调色剂母粒和树脂微粒的流动方向的粉体流动方向所成的角度θ优选为0°以上、45°以下。若角度θ在该范围内,则能够防止液体的液滴在粉体流路202内壁上反弹,从而进一步提高被树脂膜包覆的调色剂母粒的收率。若角度θ大于45°,则液体的液滴在粉体流路202内壁上反弹,液体变得容易滞留,进而发生调色剂微粒的聚集、收率变差。
另外,由喷雾部203喷雾的的液体的展开角度φ优选为20°以上、90°以下。若展开角度φ偏离该范围,则有可能难以对调色剂母粒进行液体的均匀喷雾。
(3)-4成膜工序S3d
在成膜工序S3d中,在规定的温度下持续进行旋转搅拌部204的搅拌,使调色剂母粒和树脂微粒流动,直到附着在调色剂母粒上的树脂微粒软化成膜为止,从而以树脂层包覆调色剂母粒。
(3)-5回收工序S3e
在回收工序S3e中,停止来自喷雾部的液体喷雾和旋转搅拌部204的旋转,从粉体回收部207将胶囊调色剂排出到装置外并进行回收。
这样的调色剂的制造装置201并不限于上述的构成,可以具有各种改变。例如,温度调节用套可以设置在粉体流过部209和搅拌部208的外侧的整个表面上,也可以设置在粉体流过部209或搅拌部208的外侧的一部分上。在粉体流过部209和搅拌部208的外侧的整个表面上设置温度调节用套时,能够进一步确实地防止调色剂母粒向粉体流路202内壁的附着。
另外,调色剂的制造装置可以组合市售的搅拌装置和喷雾部而构成。作为具备粉体流路和旋转搅拌部的市售的搅拌装置,可以列举例如混合***(商品名,株式会社奈良机械制作所制)等。通过在这种搅拌装置内安装液体喷雾单元,可以将该搅拌装置作为本发明的调色剂制造方法中使用的调色剂的制造装置来使用。
2.调色剂
作为本发明实施方式的调色剂,可以通过作为上述实施方式的调色剂的制造方法来制造。由于通过实施方式的调色剂的制造方法得到的调色剂的树脂微粒的包覆量均匀,因此每个调色剂粒子间的带电特性等调色剂特性变得均匀。因此,若将这种调色剂用于图象形成,则能够得到高精细且无浓度不均的画质良好的图像。
本发明的调色剂中还可以添加外添加剂。作为外添加剂,可以使用公知的外添加剂,可以列举例如二氧化硅、氧化钛等。另外,这些外添加剂优选利用有机硅树脂、硅烷偶联剂等进行表面处理。外添加剂的使用量优选相对于调色剂100重量份为1~10重量份。
3.显影剂
作为本发明的实施方式的显影剂,含有作为上述实施方式的调色剂。由于能够制成调色剂特性均匀的显影剂,因此能够得到可以维持良好的显影性的显影剂。本实施方式的显影剂可以作为单组分显影剂或双组分显影剂来使用。作为单组分显影剂使用时,不使用载体、作为调色剂单体使用。另外,使用刮刀和毛刷,在显影套筒中使其摩擦带电,使调色剂附着在套筒上,由此输送调色剂,进行图像形成。作为双组分显影剂使用时,将上述实施方式的调色剂与载体一起使用。
作为载体,可以使用公知的物质,例如可以列举将由铁、铜、锌、镍、钴、锰、铬等构成的单独或复合铁氧体和载体芯粒子以包覆物质进行表面包覆的树脂包覆载体、或在树脂中分散有具有磁性的粒子的树脂分散型载体等。
作为包覆物质可以使用公知的物质,可以列举例如:聚四氟乙烯、三氟氯乙烯聚合物、聚偏氟乙烯、有机硅树脂、聚酯树脂、二叔丁基水杨酸的金属化合物、苯乙烯类树脂、丙烯酸类树脂、聚酰胺、聚乙烯醇缩丁醛、苯胺黑、氨基丙烯酸酯树脂、碱性染料、碱性染料的色淀物、二氧化硅微粉、氧化铝微粉等。另外,作为可用于树脂分散型载体的树脂并无特别限制,可以列举例如:苯乙烯丙烯酸树脂、聚酯树脂、氟类树脂和酚醛树脂等。均优选根据调色剂成分进行选择,可以单独使用1种或者并用2种以上。
载体的形状优选球形或扁平形。另外,载体的粒径没有特别的限制,但考虑到高画质化,优选为10~100μm,进一步优选为20~50μm。而且,载体的电阻率优选为108Ω·cm以上,进一步优选为1012Ω·cm以上。
载体的体积电阻率是通过如下操作而得到的值:将载体粒子放入截面积为0.50cm2的容器中并轻敲后,在充满容器内的粒子上施加1kg/cm2的载荷,读取在载荷和底面电极之间施加产生1000V/cm电场的电压时的电流值。若电阻率低,则在对显影套筒施加了偏压的情况下,载体带电,载体粒子容易附着于感光体上。另外,容易引起偏压的击穿。
载体的磁化强度(最大磁化)优选为10~60emu/g,进一步优选为15~40emu/g。在一般的显影辊的磁通密度的条件下,若其低于10emu/g,则磁性的束缚力不起作用,有可能成为载体飞散的原因。另外,若磁化强度超过60emu/g,则在非接触显影中载体的立起过高,难以保持像承载体与调色剂的非接触状态。另外,在接触显影中,在调色剂像中有可能容易出现扫痕。
双组分显影剂中的调色剂和载体的使用比例没有特别限制,可以根据调色剂及载体的种类适当选择。例如,在与树脂包覆载体(密度5~8g/cm2)混合时,可以使含有的调色剂为总显影剂量的2~30重量%、优选为2~20重量%。另外,调色剂对载体的覆盖率优选为40~80%。
4.图像形成装置
图5表示作为本发明实施方式的图像形成装置100的构成。图像形成装置100是同时具有复印功能、打印功能及传真功能的复合机,根据被传递的图像信息,在记录介质上形成全彩色或单色的图像。即,图像形成装置100具有复印模式、打印模式及FAX模式三种印刷模式,根据来自未图示的操作部的操作输入、来自使用个人计算机、便携式终端装置、信息记录存储介质或存储装置的外部设备的印刷作业的信号等,通过未图示的控制单元选择印刷模式。
图像形成装置100包括作为像承载体的感光鼓11、图像形成部2、转印部3、定影部4、记录介质供给部5和排出部6。为了与彩色图像信息中所含有的黑(b)、青(c)、品红(m)及黄(y)各颜色的图像信息相对应,构成图像形成部2的各构件及转印部3中所包含的一部分构件分别设置4个。在此,根据各颜色分别设置4个的各构件,将表示各颜色的字母附加在参照标号的末尾来进行区别,总称的情况仅用参照标号表示。
感光鼓11是以通过未图示的旋转驱动部绕轴线可旋转的方式设置、且在其表面形成静电潜像的辊状构件。感光鼓11的旋转驱动部由利用中央处理装置(Central Processing Unit;CPU)的控制单元控制。感光鼓11包含未图示的导电性基体和在导电性基体的表面形成的未图示的感光层。
导电性基体可以采用各种形状,可以列举例如:圆筒状、圆柱状、薄膜片状等。其中,优选圆筒状。导电性基体由导电性材料形成。
作为导电性材料,可以使用该领域中常用的导电性材料,可以列举例如:铝、铜、黄铜、锌、镍、不锈钢、铬、钼、钒、铟、钛、金、铂等金属、这些金属的2种以上的合金;使合成树脂薄膜、金属薄膜或纸等薄膜状基体上形成由铝、铝合金、氧化锡、金、氧化铟等1种或2种以上构成的导电性层的导电性薄膜;以及含有导电性粒子和/或导电性聚合物的树脂组合物等。作为导电性薄膜中所使用的薄膜状基体,优选合成树脂薄膜,特别优选聚酯薄膜。另外,作为导电性薄膜中的导电性层的形成方法,优选蒸镀、涂敷等。
感光层通过例如在导电性基体的表面上将电荷输送层层压在电荷产生层上而形成。此时,优选在导电性基体与电荷产生层或电荷输送层之间设置底涂层。底涂层覆盖存在于导电性基体的表面的伤痕及凹凸,使感光层表面平滑化。由此,能够防止反复使用时感光层带电性变差,提高低温和/或低湿环境下感光层的带电特性。另外,也可以是在最上层设置了感光体表面保护层的、耐久性优良的三层结构。
电荷产生层以通过光照射产生电荷的电荷产生物质为主要成分,含有公知的粘合树脂、增塑剂、增敏剂等。作为电荷产生物质,可以使用该领域中常用的电荷产生物质,可以列举例如:苝酰亚胺、苝酸酐等苝类颜料;喹吖啶酮、蒽醌等多环醌类颜料;金属及无金属酞菁、卤化无金属酞菁等酞菁类颜料;方酸菁色素(squalium dyes);薁鎓色素(azulenium dyes);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颜料等。其中,优选酞菁类颜料、偶氮颜料,在酞菁类颜料中优选无金属酞菁颜料、氧钛酞菁颜料,在偶氮颜料中优选含有芴环和/或芴酮环的双偶氮颜料、由芳香族胺构成的双偶氮颜料、三偶氮颜料等。这些物质具有高的电荷产生能力,适合用于得到高感光度的感光层。电荷产生物质可以单独使用1种或者并用2种以上。
电荷产生物质的含量没有特别限制,但相对于电荷产生层中的粘合树脂100重量份优选为5重量份以上、500重量份以下,进一步优选为10重量份以上、200重量份以下。作为电荷产生层用的粘合树脂,可以使用该领域中常用的粘合树脂,可以列举例如:三聚氰胺树脂、环氧树脂、有机硅树脂、聚氨酯树脂、丙烯酸树脂、氯乙烯-乙酸乙烯酯共聚树脂、聚碳酸酯、苯氧树脂、聚乙烯醇缩丁醛、聚芳酯、聚酰胺、聚酯等。粘合树脂可以单独使用1种或者并用2种以上。
电荷产生层可以通过如下方法形成:制备含有上述成分(电荷产生物质、粘合树脂、根据需要的增塑剂、增敏剂等)的电荷产生层涂液,将其涂敷在导电性基体表面上并使其干燥。在制备电荷产生层涂液时,各成分溶解或分散在适当的有机溶剂中。这样形成的电荷产生层的膜厚没有特别限制,优选为0.05μm以上、5μm以下,进一步优选为0.1μm以上、2.5μm以下。
层压在电荷产生层的上面的电荷输送层,以电荷输送物质和粘合树脂为主要成分,根据需要含有公知的抗氧化剂、增塑剂、增敏剂、润滑剂等。电荷输送物质由于具有接受由电荷产生物质产生的电荷并进行输送的能力,因此可以使用该领域中常用的电荷输送物质。可以列举例如:聚-N-乙烯基咔唑及其衍生物、聚-γ-咔唑基乙基谷氨酸酯及其衍生物、芘-甲醛缩合物及其衍生物、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-(对二乙氨基苯乙烯基)蒽、1,1-二(4-二苄氨基苯基)丙烷、苯乙烯基蒽、苯乙烯基吡唑啉、吡唑啉衍生物、苯基腙类、腙衍生物、三苯基胺类化合物、四苯基二胺类化合物、三苯基甲烷类化合物、茋类化合物、具有3-甲基-2-苯并噻唑啉环的吖嗪化合物等电子供给性物质;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、噻吨酮衍生物衍生物、苯并[c]噌啉衍生物、叶枯净衍生物、四氰基乙烯、四氰基对醌二甲烷、四溴代对苯醌、四氯代对苯醌、苯醌等电子接受性物质等。
电荷输送物质可以单独使用1种或者并用2种以上。电荷输送物质的含量没有特别限制,但优选相对于电荷输送层中的粘合树脂100重量份为10重量份以上、300重量份以下,进一步优选为30重量份以上、150重量份以下。
作为电荷输送层用的粘合树脂,可以使用该领域中常用且能够均匀地分散电荷输送物质的粘合树脂,可以列举例如:聚碳酸酯、聚芳酯、聚乙烯醇缩丁醛、聚酰胺、聚酯、聚酮、环氧树脂、聚氨酯、聚乙烯酮、聚苯乙烯、聚丙烯酰胺、酚醛树脂、苯氧树脂、聚砜树脂及它们的共聚树脂等。其中,若考虑成膜性、所得到的电荷输送层的耐磨损性、电特性等,则优选含有双酚Z作为单体成分的聚碳酸酯(以后,称为“双酚Z型聚碳酸酯”)、双酚Z型聚碳酸酯与其他聚碳酸酯的混合物。粘合树脂可以单独使用1种或者并用2种以上。
在电荷输送层中,优选含有电荷输送物质及电荷输送层用的粘合树脂的同时还含有抗氧化剂。作为抗氧化剂,可以使用该领域中常用的抗氧化剂,可以列举例如:维生素E、对苯二酚、受阻胺、受阻酚、对苯二胺、芳基链烷及它们的衍生物、有机硫化合物、有机磷化合物等。抗氧化剂可以单独使用1种或者并用2种以上。抗氧化剂的含量没有特别限制,为电荷输送层总成分的0.01重量%以上、10重量%以下,优选为0.05%重量以上、5重量%以下。
电荷输送层可以通过如下方法形成:制备含有上述成分(电荷输送物质、粘合树脂、根据需要的氧化剂、增塑剂、增敏剂等)的电荷输送层涂液,将其涂敷在电荷产生层表面上并使其干燥。在制备电荷输送层涂液时,各成分溶解或分散在适当的有机溶剂中。这样形成的电荷输送层的膜厚没有特别限制,优选为10μm以上、50μm以下,进一步优选为15μm以上、40μm以下。
另外,也可以在一个层中形成电荷产生物质和电荷输送物质共存的感光层。此时,电荷产生物质及电荷输送物质的种类、含量、粘合树脂的种类、其他添加剂等,也可以与分别形成电荷产生层及电荷输送层的情况相同。
在本实施方式中,使用如上所述的以电荷产生物质及电荷输送物质为成分的有机感光层所构成的感光鼓,但也可以使用以硅等为成分的无机感光层所构成的感光鼓。
图像形成部包括带电装置12、曝光单元13、显影部14和清洁单元15。带电装置12及曝光单元13作为潜像形成部发挥作用。带电装置12、显影部14及清洁单元15以上述顺序配置在感光鼓11的周围。带电装置12配置在显影部14及清洁单元15的垂直方向的下方。
利用图像形成部2,在由于带电装置12而处于均匀的带电状态的感光鼓11的表面,从曝光单元13照射对应于图像信息的光,形成静电潜像,通过由显影部14向其供给调色剂而形成调色剂像。将该调色剂像转印到中间转印带25上,然后,通过清洁单元15除去残留于感光鼓11表面的调色剂。反复进行该一系列的调色剂像形成的操作。
带电装置12是使感光鼓11表面以规定的极性及电位带电的装置。在带电装置12中,可以使用带电刷型带电器、充电器型带电器、锯齿型带电器、离子产生装置等。在本实施方式中,带电装置12以面向感光鼓11、沿感光鼓的长度方向、与感光鼓表面具有间隙的方式配置,但是并不限定于此。例如,作为带电装置12,可以使用带电辊,并以带电辊与感光鼓压接的方式配置带电辊,也可以使用带电刷、磁刷等接触带电方式的带电器。
曝光单元13以如下方式配置:射出的与各色的图像信息相对应的光,通过带电装置12和显影部14之间,照射到感光鼓11的表面。在曝光单元13中,可以使用例如设有激光照射部及多个反射镜的激光扫描单元。此外,也可以使用适当组合有LED阵列或液晶快门和光源的单元。
图6是模式地表示图5所示的图象形成装置100所具备的显影部14的概略图。显影部14包括显影槽20和调色剂送料斗21。
显影槽20以面向感光鼓11表面的方式配置,是向形成于感光鼓表面的静电潜像供给调色剂的容器状构件。显影槽20在其内部空间收容调色剂,且收容并旋转自由地支撑显影辊50、供给辊51、搅拌辊52等辊构件。另外,也可以收容螺旋构件来代替辊状构件。本实施方式的显影部14在显影槽20中收容上述的一个实施方式的调色剂来作为调色剂。
在显影槽20的面向感光鼓11的侧面形成开口部53,在隔着该开口部53与感光鼓11相对的位置设置显影辊50。显影辊50是在其与感光鼓11的压接部或最接近部将调色剂供给到感光体表面的静电潜像上的辊状构件。在供给调色剂时,在显影辊50表面施加与调色剂的带电电位相反极性的电位作为显影偏压。由此,辊表面的调色剂顺利地供给至静电潜像。进而,通过改变显影偏压值,能控制供给至静电潜像的调色剂量,即静电潜像的调色剂附着量。
供给辊51是面向显影辊50并可旋转驱动地设置的辊状构件,其将调色剂供给到显影辊50周围。搅拌辊52是面向供给辊51并以可旋转地方式设置的辊状构件,其将由调色剂送料斗21新供给到显影槽20内的调色剂送到供给辊51周围。调色剂送料斗21以连通设置在其垂直方向下部的调色剂补充口54和设置在显影槽20的垂直方向上部的调色剂接收口55的方式设置,根据显影槽20的调色剂消耗状况补充调色剂。另外,也可以不使用显影部14、调色剂送料斗21,以由各色调色剂盒直接补充调色剂的方式构成。
如上所述,在显影部14中,由于使用本发明的显影剂使潜像显影,因此能够稳定地在感光鼓11上形成高精细的调色剂像,由此能够稳定地形成高画质的图像。
将通过显影部14在感光鼓11表面形成的调色剂像转印到记录介质上后,清洁单元15除去残留在感光鼓表面的调色剂,使感光鼓11的表面清洁化。在清洁单元15中,使用例如清洁刮刀等板状构件。在本实施方式的图像形成装置中,使用有机感光体作为感光鼓11。有机感光鼓的表面是以树脂成分为主体的,因此,通过带电装置的电晕放电产生的臭氧发生化学作用,表面容易变差。但是,变差了的表面部分由于清洁单元15产生的摩擦作用而磨损,虽然缓慢但可靠地被除去。因此,由臭氧等引起的表面变差的问题被消除,可以长时间稳定地维持带电电位。在本实施方式中虽然设置清洁单元15,但是,也可以不特别地设置清洁单元15。
转印部3配置在感光鼓11的上方,包括中间转印带25、驱动辊26、从动辊27、分别对应于黑、青、品红及黄各色图像信息的4个中间转印辊28(b、c、m、y)、转印带清洁单元29和转印辊30。
通过转印部3,在感光鼓11和中间转印辊28的压接部,从感光鼓11转印到中间转印带25上的调色剂像被输送到转印夹持部,进而转印到记录介质上。
中间转印带25是被驱动辊26和从动辊27涨紧而形成环状的移动路径的环带状构件,沿箭头B的方向旋转。驱动辊26以利用未图示的驱动部围绕其轴线可旋转的方式设置,通过该旋转,使中间转印带25沿箭头B的方向旋转。从动辊27以可随着驱动辊26的旋转从动旋转的方式设置,赋予中间转印带25一定的张力以使其不松弛。中间转印辊28隔着中间转印带25压接在感光鼓11上,并且以通过未图示的驱动部可围绕其轴线旋转的方式设置。而且,中间转印辊28与如上所述施加转印偏压的未图示的电源连接,将感光鼓11表面的调色剂像转印到中间转印带25上。
中间转印带25在接触并且通过感光鼓11时,由中间转印辊28施加与感光鼓表面的调色剂的带电极性相反极性的电位作为转印偏压,将调色剂像从感光鼓11表面转印到中间转印带25上。被转印的调色剂像通过中间转印带25沿箭头方向B旋转而被输送到转印夹持部,因此被转印到记录介质上。全彩色图像的情况下,由各感光鼓11形成的各色的调色剂图像,依次转印并重叠在中间转印带25上,由此形成全彩色调色剂像。
转印带清洁单元29以隔着中间转印带25与从动辊27相对、并与中间转印带25的外周面接触的方式设置。由于与感光鼓11的接触而附着在中间转印带25上的调色剂成为污染记录介质的原因,因此,转印带清洁单元29除去并回收中间转印带25表面的调色剂。
转印辊30隔着中间转印带25压接在驱动辊26上,以通过未图示的驱动部可围绕其轴线旋转的方式设置。在转印辊30和驱动辊26的压接部、即转印夹持部,由中间转印带25承载并输送的调色剂像被转印到由后述的记录介质供给部5供给的记录介质上。转印了调色剂像的记录介质被送至定影部4。
定影部4设置得比转印部3更靠近记录介质的输送方向下游侧,包括定影辊31和加压辊32。利用定影部4,在转印部3中转印了调色剂像的记录介质被定影辊31和加压辊32夹持,在通过定影夹持部时,调色剂像被加热、压紧,由此,被定影在记录介质上,形成图像。
定影辊31以通过未图示的驱动部可旋转的方式设置,将调色剂加热熔融。
在定影辊31的内部设有未图示的加热部,加热定影辊31,以使辊表面达到规定的温度(以后也称为“加热温度”)。加热部可以使用例如加热器、卤灯等。加热部由定影条件控制部来控制。在定影辊31的表面附近设有未图示的温度检测传感器,检测辊的表面温度。温度检测传感器的检测结果被输入到后述的控制单元的存储部。
加压辊32以与定影辊31压接的方式设置,且可随着定影辊31的旋转而从动旋转地被支撑。加压辊32与定影辊31协作将调色剂像定影在记录介质上。此时,加压辊32利用来自定影辊31的热向记录介质挤压处于熔融状态的调色剂,由此,辅助调色剂像向记录介质的定影。定影辊31与加压辊32的压接部为定影夹持部。
记录介质供给部5包括自动送纸盘35、捡拾辊36、输送辊37、定位辊38和手动送纸盘39。利用记录介质供给部5,与中间转印带25承载的调色剂像被输送到转印夹持部同步地将由自动送纸盘35或手动送纸盘39供给的每次1张的记录介质送至转印夹持部。
自动送纸盘35设置在图像形成装置100的垂直方向下部,是贮存记录介质的容器状构件。记录介质例如有普通纸、彩色复印用纸、高射投影机用片材、明信片等。捡拾辊36每次取出1张自动送纸盘35中所贮存的记录介质,送至用纸输送路径a1。输送辊37是以相互压接的方式设置的一对辊构件,用于向定位辊38输送记录介质。定位辊38是以相互压接的方式设置的一对辊构件,与中间转印带25承载的调色剂像被输送到转印夹持部同步地将由输送辊37送来的记录介质送至转印夹持部。
手动送纸盘39是用于将记录介质取入图像形成装置100内的装置,手动送纸盘39中贮存的记录介质是与自动送纸盘35中贮存的记录介质不同的记录介质,具有任意的尺寸。由手动送纸盘39取入的记录介质利用输送辊37而在用纸输送路径a2内通过,被送至定位辊38。
排出部6包括输送辊37、排出辊40和排出盘41。输送辊37在用纸输送方向上设置在定影夹持部的更下游侧,向排出辊40输送由定影部4定影图像后的记录介质。排出辊40将图像被定影后的记录介质排出到设置在图像形成装置100的垂直方向上面的排出盘41中。排出盘41贮存图像被定影后的记录介质。
图像形成装置100包括未图示的控制单元。控制单元例如设置在图像形成装置100内部空间的上部,包括存储部、运算部和控制部。
向存储部输入通过配置在图像形成装置100的上面的未图示的操作面板的各种设定值、来自配置在图像形成装置100内部各处的未图示的传感器等的检测结果、以及来自外部设备的图像信息等。并且写入执行各种功能要素的程序。各种功能要素是指例如记录介质判定部、附着量控制部及定影条件控制部等。存储部可以使用该领域中常用的存储装置,可以列举例如只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、硬盘驱动器(HDD)等。外部设备可以使用能够形成或取得图像信息、并且能与图像形成装置100电连接的电气、电子设备,可以列举例如计算机、数码照相机、电视机、录像机、DVD刻像机、HD DVD、蓝光光盘刻像机、传真装置、便携式终端装置等。
运算部取出被写入存储部的各种数据(图像形成命令、检测结果、图像信息等)及各种功能要素的程序,进行各种判定。
控制部根据运算部的判定结果向相应装置发送控制信号,并进行动作控制。控制部及运算部包括通过具备中央处理装置(CPU、CentralProcessing Unit)的微型计算机、微处理器等实现的处理电路。控制单元包括上述处理电路和主电源,电源不仅对控制单元、而且也对图像形成装置100内部的各装置供给电力。
实施例
下面,列举实施例和比较例具体地说明本发明。在下文中,“份”和“%”只要没有特别说明,则分别指“重量份”和“重量%”。实施例及比较例的粘合树脂及调色剂母粒的玻璃化转变温度、树脂的软化温度、脱模剂的熔点、调色剂母粒的体积平均粒径及存储弹性模量如下进行测定。
[粘合树脂以及调色剂母粒的玻璃化转变温度]
使用差示扫描热量计(商品名:DSC220、精工电子工业株式会社制),按照日本工业规格(JIS)K7121-1987,以每分钟10℃的升温速度对试样1g进行加热,测定DSC曲线。在所得的DSC曲线中,将从相当于玻璃化转变的吸热峰的高温侧的基线向低温侧延伸的直线、与在相对于从峰的立起部分到顶点的曲线斜率最大的点处引出的切线的交点的温度作为玻璃化转变温度(Tg)而求得。
[软化温度]
使用流动特性评价装置(商品名:流动试验仪CFT-100C、株式会社岛津制作所制),以每分钟6℃的升温速度加热试样1g,施加20kgf/cm2(19.6×105Pa)的载荷,求出一半试样从模具(喷嘴口径1mm、长1mm)中流出时的温度,作为软化温度(Tm)。
[脱模剂的熔点]
使用差示扫描热量计(商品名:DSC220、精工电子工业株式会社制),重复进行2次将试样1g以每分钟10℃的升温速度从温度20℃加热至200℃、然后使其从200℃骤冷至20℃的操作,测定DSC曲线。求出相当于第二次操作中测定的DSC曲线的熔化的吸热峰的温度,并将其作为脱模剂的熔点。
[体积平均粒径]
在50ml电解液(商品名:ISOTON-II,ベツクマン·コ一ルタ一社制)中加入试样20mg及烷基醚硫酸酯钠1ml,使用超声波分散器(商品名:台式双频率超声波清洗器VS-D100,アズワン株式会社制),以频率20kHz进行3分钟分散处理,制成测定用试样。对于该测定用试样,使用粒度分布测定装置(商品名:Multisizer 3、ベツクマン·コ一ルタ一社制),在孔径100μm、测定粒子数为50000计数的条件下进行测定,由试样粒子的体积粒度分布求出体积平均粒径。
[存储弹性模量]
将成形为高1mm的片剂的调色剂母粒或树脂微粒安装在直径25mm的平行板上,使用粘弹性测定装置(商品名:VAR-100测定装置,Rheologica Instruments公司制),在频率1Hz、变形0.5的条件下,使用升温法以每分钟3℃的速度从70℃加热到150℃,求出存储弹性模量G’。
(实施例1)
[调色剂母粒制作工序S1]
·聚酯树脂(商品名:ダイヤクロン,三菱レイヨン株式会社制,玻璃化转变温度55℃,软化温度130℃)87.5%(100份)
·C.I.颜料蓝15:3              5.0%(5.7份)
·脱模剂(石蜡,熔点75℃)      6.0%(6.9份)
·电荷控制剂(商品名:ボントンE84,オリエント化学工业株式会社)         1.5%(1.7份)
用亨舍尔混合机(商品名:FM20C,三井矿山株式会社制)将上述原料预混合后,利用ニ一デツクス(商品名,三井矿山株式会社制)在140℃下熔融混炼。将该熔融混炼物用切割研磨机(商品名:VM-16,オリエント株式会社制)进行粗粉碎后,用气流粉碎机(ホソカワミクロン株式会社制)进行微粉碎,再用风力分级机(ホソカワミクロン株式会社制)进行分级,制成体积平均粒径为6.5μm、玻璃化转变温度为56℃、软化温度为125℃的调色剂母粒。该调色剂母粒在软化温度125℃下的存储弹性模量G’为1.2×103Pa。
[树脂微粒制备工序S2]
(树脂微粒A)
将聚合了苯乙烯和丙烯酸丁酯的化合物冻干,得到体积平均粒径为0.1μm的苯乙烯-丙烯酸丁酯共聚物树脂微粒A(玻璃化转变温度61℃、软化温度110℃)。该树脂微粒A的分子量(重均分子量)为15500,125℃下的存储弹性模量G’为2.1×103Pa。
[包覆工序S3]
利用在以图2所示的装置为标准的混合***(商品名:NHS-1型,株式会社奈良机械制作所制)上安装了二流体喷嘴的装置,搅拌调色剂母粒和树脂微粒、使其流动,并向其喷雾乙醇。作为液体喷雾单元,可以使用连接了送液泵的装置(商品名:SP11-12,株式会社フロム制)和二流体喷嘴的装置,以能够定量送液。液体的喷雾速度及液体气体排出速度,可以使用市售的气体检测器(商品名:XP-3110,新コスモス電機株式会社制)进行观察。
温度调节用套设置在粉体流过部及搅拌部壁面的整面上。在粉体流路上安装温度传感器,将粉体流过部及搅拌部的温度调节为55℃。在上述装置中,在树脂微粒向调色剂母粒表面附着的工序中,使混合***的旋转搅拌部的最外周的圆周速度为100m/秒。在喷雾工序及成膜工序中使圆周速度为100m/秒。另外,以液体喷雾方向与粉体流动方向所成角度(以下称为“喷雾角度”)为平行(0°)的方式设定二流体喷嘴的安装角度。
利用这种装置,将100重量份调色剂母粒和7重量份树脂微粒A搅拌混合5分钟后,在喷雾速度0.5g/分钟、空气流量5L/分钟的条件下喷雾乙醇30分钟,使树脂微粒A在调色剂母粒表面成膜。停止乙醇喷雾后搅拌5分钟,得到实施例1的胶囊调色剂。此时,通过贯通孔及气体排出部排出的液体的排出浓度为约1.4体积%,是稳定的。而且,将由旋转轴部输送到装置内的空气流量调节至5L/分钟,使向装置内输送的空气流量与来自二流体喷嘴的空气流量总计为10L/分钟。
(实施例2)
(树脂微粒B的制备)
除了改变苯乙烯和丙烯酸丁酯的聚合条件之外,与树脂微粒A同样地操作,得到体积平均粒径为0.1μm的苯乙烯-丙烯酸丁酯共聚物树脂微粒B(玻璃化转变温度62℃、软化温度112℃)。该树脂微粒B的分子量(重均分子量)为17200,125℃下的存储弹性模量G’为2.4×103Pa。
除了将树脂微粒A改变为树脂微粒B之外,与实施例1同样地操作,得到实施例2的调色剂。
(实施例3)
(树脂微粒C的制备)
除了改变苯乙烯和丙烯酸丁酯的聚合条件之外,与树脂微粒A同样地操作,得到体积平均粒径为0.1μm的苯乙烯-丙烯酸丁酯共聚物树脂微粒C(玻璃化转变温度60℃、软化温度115℃)。该树脂微粒C的分子量(重均分子量)为18200,125℃下的存储弹性模量G’为4.1×103Pa。
除了将树脂微粒A改变为树脂微粒C之外,与实施例1同样地操作,得到实施例3的调色剂。
(实施例4)
除了使树脂微粒A的添加量为4.0份之外,与实施例1同样地操作,得到实施例4的调色剂。
(实施例5)
(树脂微粒D的制备)
除了改变苯乙烯和丙烯酸丁酯的聚合条件之外,与树脂微粒A同样地操作,得到体积平均粒径为0.1μm的苯乙烯-丙烯酸丁酯共聚物树脂微粒D(玻璃化转变温度58℃、软化温度111℃)。该树脂微粒D的分子量(重均分子量)为13400,125℃下的存储弹性模量G’为3.0×103Pa。
除了将树脂微粒A改变为树脂微粒D之外,与实施例1同样地操作,得到实施例5的调色剂。
(实施例6)
除了使树脂微粒D的添加量为4.0份之外,与实施例5同样地操作,得到实施例6的调色剂。
(实施例7)
(树脂微粒E的制备)
除了改变苯乙烯和丙烯酸丁酯的聚合条件之外,与树脂微粒A同样地操作,得到体积平均粒径为0.1μm的苯乙烯-丙烯酸丁酯共聚物树脂微粒E(玻璃化转变温度59℃、软化温度108℃)。该树脂微粒E的分子量(重均分子量)为14800,125℃下的存储弹性模量G’为2.0×103Pa。
除了将树脂微粒A改变为树脂微粒E之外,与实施例1同样地操作,得到实施例7的调色剂。
(实施例8)
除了使树脂微粒E的添加量为4.0份之外,与实施例7同样地操作,得到实施例8的调色剂。
(比较例1)
(树脂微粒F的制备)
除了改变苯乙烯和丙烯酸丁酯的聚合条件之外,与树脂微粒A同样地操作,得到体积平均粒径为0.1μm的苯乙烯-丙烯酸丁酯共聚物树脂微粒F(玻璃化转变温度61℃、软化温度114℃)。该树脂微粒F的分子量(重均分子量)为21300,125℃下的存储弹性模量G’为4.3×103Pa。
除了将树脂微粒A改变为树脂微粒F之外,与实施例1同样地操作,得到比较例1的调色剂。
(比较例2)
(树脂微粒G的制备)
除了改变苯乙烯和丙烯酸丁酯的聚合条件之外,与树脂微粒A同样地操作,得到体积平均粒径为0.1μm的苯乙烯-丙烯酸丁酯共聚物树脂微粒G(玻璃化转变温度62℃、软化温度116℃)。该树脂微粒G的分子量(重均分子量)为25400,125℃下的存储弹性模量G’为13.2×103Pa。
除了将树脂微粒A改变为树脂微粒G之外,与实施例1同样地操作,得到比较例2的调色剂。
(比较例3)
(树脂微粒H的制备)
除了改变苯乙烯和丙烯酸丁酯的聚合条件之外,与树脂微粒A同样地操作,得到体积平均粒径为0.1μm的苯乙烯-丙烯酸丁酯共聚物树脂微粒H(玻璃化转变温度55℃、软化温度106℃)。该树脂微粒H的分子量(重均分子量)为13300,125℃下的存储弹性模量G’为1.0×103Pa。
除了将树脂微粒A改变为树脂微粒H之外,与实施例1同样地操作,得到比较例3的调色剂。
(比较例4)
不进行包覆工序S3,仅通过调色剂母粒得到比较例4的调色剂。
对于所得到的实施例1~8及比较例1~4的调色剂,如下进行评价。
[定影性]
使用将市售复印机(商品名:MX-4500,夏普株式会社制)改造后的装置,制作利用分别含有实施例和比较例的调色剂的双组分显影剂的定影图像。首先,在作为记录介质的记录用纸(商品名:PPC用纸SF-4AM3,夏普株式会社制)上,形成含有实地图像部(纵20mm、横50mm的长方形)的样品图像作为未定影图像。此时,进行调整使实地图像部的调色剂的向记录用纸的附着量为0.5mg/cm2。然后,使用利用了彩色复合机的定影部的外部定影器制作定影图像。将定影工艺速度设为124mm/秒,使定影辊的温度从130℃开始以每次5℃上升,测定既不发生低温污损也不发生高温污损的温度范围,并将该温度范围作为非污损范围。在本实施方式中,高温污损和低温污损定义为,定影时调色剂没有定影在记录用纸上而附着在定影辊上,以该状态在定影辊旋转一周后附着在记录用纸上。
根据下述标准评价定影性。
◎(非常良好):定影非污损范围在50℃以上
○(良好):定影非污损范围大于35℃且小于50℃
△(稍差):定影非污损范围大于25℃且在35℃以下
×(不良):定影非污损范围在25℃以下
[保存稳定性]
使用实施例和比较例的调色剂,根据高温保存后有无聚集物来评价保存稳定性。将调色剂20g密封在聚乙烯容器中,在60℃下放置72小时后,取出调色剂,用230目的筛子过筛。测定筛子上残留的调色剂的重量,以该重量相对于调色剂总重量的比例作为残留量,根据下述标准进行评价。数值越低,调色剂越不容易发生结块,表示保存性良好。
◎(非常良好):调色剂残留量小于1%
○(良好):调色剂残留量为1%以上且小于3%
△(稍差):调色剂残留量为3%以上且小于20%
×(不良):调色剂残留量为20%以上
[综合评价]
基于上述的定影性和保存稳定性,对本发明的胶囊调色剂进行综合评价。评价标准如下。
◎(非常良好):全部评价均为◎
○(良好):全部评价均为◎或○
△(稍差):任意一个评价为△,但没有×
×(不良):任意一个评价为×,或者全部为△
将实施例1~8和比较例1~4的调色剂中使用的树脂微粒的物性示于表1,将所得的调色剂的评价结果示于表2。
表1
树脂微粒   与125℃下的调色剂母粒的存储弹性模量G’的差[Pa]   相对于调色剂母粒100的添加量[重量份] Tg[℃]
  实施例1   A   0.9×103   7   61
树脂微粒   与125℃下的调色剂母粒的存储弹性模量G’的差[Pa]   相对于调色剂母粒100的添加量[重量份] Tg[℃]
  实施例2   B   1.2×103   7   62
  实施例3   C   2.9×103   7   60
  实施例4   A   0.9×103   4   61
  实施例5   D   1.8×103   7   58
  实施例6   D   1.8×103   4   58
  实施例7   E   0.8×103   7   59
  实施例8   E   0.8×103   4   59
  比较例1   E   3.1×103   7   61
  比较例2   F   12.0×103   7   62
  比较例3   H   -0.2×103   7   55
  比较例4   无   -   -   -
表2
Figure GSA00000043848900401
实施例1~8的调色剂在定影性、保存稳定性的评价中均为非常良好或良好。
比较例1及比较例2的调色剂,虽然树脂微粒在调色剂母粒上成膜而形成树脂层,但调色剂母粒的存储弹性模量与树脂微粒的存储弹性模量的差较大,即使定影时脱模剂熔融,树脂层成为障碍而脱模剂难以渗出,仍容易发生高温污损,因此在定影性的评价中为稍差或不良。
比较例3的调色剂,虽然树脂微粒在调色剂母粒上成膜而形成树脂层,但由于树脂微粒的存储弹性模量小于调色剂母粒的存储弹性模量,因此定影性非常良好,但产生保存稳定性不良的结果。
比较例4的调色剂,由于调色剂母粒没有被树脂微粒包覆,因此定影性非常良好,但产生保存稳定性不良的结果。
本发明可以在不脱离其精神或主要特征的情况下以其它各种方式实施。因此,上述实施方式在所有方面不过是示例,本发明的范围为权利要求书所示的范围,并不受说明书全文的任何限定。而且,属于权利要求范围的变形或变更也都在本发明的范围内。

Claims (6)

1.一种胶囊调色剂,含有调色剂母粒和包覆调色剂母粒的表面的树脂层,其特征在于,在将调色剂母粒的软化温度下的调色剂母粒的存储弹性模量设为A、将调色剂母粒的软化温度下的构成树脂层的树脂微粒的存储弹性模量设为B时,所述存储弹性模量A和所述存储弹性模量B满足下式(1),
A<B且(B-A)<3×103Pa    …(1)。
2.如权利要求1所述的胶囊调色剂,其中,所述存储弹性模量A和所述存储弹性模量B满足下式(2),
A<B且(B-A)<1×103Pa    …(2)。
3.如权利要求1所述的胶囊调色剂,其通过包括下述工序的方法制造:树脂微粒附着工序,使树脂微粒附着于通过粉碎法制造的调色剂母粒表面;喷雾工序,从喷雾部利用载气向处于流动状态的调色剂母粒及树脂微粒喷雾液体而使这些粒子增塑;和成膜工序,持续进行旋转搅拌部的旋转而使调色剂母粒及树脂微粒流动,直到调色剂母粒上附着的树脂微粒软化、成膜。
4.如权利要求3所述的胶囊调色剂,其中,树脂微粒附着工序中的树脂微粒的添加量相对于调色剂母粒100重量份为5重量份以上。
5.如权利要求1所述的胶囊调色剂,其中,树脂微粒的玻璃化转变温度为60℃以上。
6.一种双组份显影剂,其特征在于,含有权利要求1所述的胶囊调色剂和载体。
CN201010133067.4A 2009-03-10 2010-03-10 调色剂及双组分显影剂 Expired - Fee Related CN101833254B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009-057197 2009-03-10
JP2009057197A JP2010210960A (ja) 2009-03-10 2009-03-10 トナーおよび二成分現像剤

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101833254A true CN101833254A (zh) 2010-09-15
CN101833254B CN101833254B (zh) 2013-03-27

Family

ID=42717365

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201010133067.4A Expired - Fee Related CN101833254B (zh) 2009-03-10 2010-03-10 调色剂及双组分显影剂

Country Status (3)

Country Link
US (1) US8313882B2 (zh)
JP (1) JP2010210960A (zh)
CN (1) CN101833254B (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103728854A (zh) * 2013-10-24 2014-04-16 青岛华仁技术孵化器有限公司 调色剂的粘合剂树脂和调色剂
CN103901743A (zh) * 2012-12-27 2014-07-02 京瓷办公信息***株式会社 静电荷图像显影用调色剂
CN110376856A (zh) * 2018-04-12 2019-10-25 夏普株式会社 胶囊调色剂、双成分显影剂及图像形成装置

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5749679B2 (ja) * 2012-04-25 2015-07-15 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 静電荷像現像用トナー

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050026055A1 (en) * 2003-07-29 2005-02-03 Canon Kabushiki Kaisha Toner, and image forming method
CN1834794A (zh) * 2005-03-15 2006-09-20 富士施乐株式会社 静电潜像显影用调色剂、其制备方法、静电潜像显影剂和成像方法
JP2008020562A (ja) * 2006-07-11 2008-01-31 Sharp Corp トナーおよびその製造方法
CN101162370A (zh) * 2006-10-12 2008-04-16 三星电子株式会社 调色剂的粘合剂树脂组合物,调色剂组合物及其制备方法
CN101339372A (zh) * 2007-07-06 2009-01-07 夏普株式会社 调色剂及其制造方法、双组分显影剂、显影装置和图象形成装置

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004151638A (ja) 2002-11-01 2004-05-27 Nippon Zeon Co Ltd 静電荷像現像用カラートナー
JP2004233650A (ja) 2003-01-30 2004-08-19 Brother Ind Ltd トナー
US7396628B2 (en) * 2005-03-15 2008-07-08 Fuji Xerox Co., Ltd. Toner for electrostatic charge image developing, developer for electrostatic charge image developing, and image forming apparatus
JP4506614B2 (ja) 2005-03-15 2010-07-21 富士ゼロックス株式会社 静電荷像現像用トナー、その製造方法、および、静電荷像現像用現像剤
JP4626583B2 (ja) * 2006-07-20 2011-02-09 コニカミノルタビジネステクノロジーズ株式会社 電子写真用フルカラートナー、その製造方法、それを用いた電子写真用現像剤、及び画像形成方法
JP4268179B2 (ja) 2006-09-08 2009-05-27 シャープ株式会社 機能性粒子およびその製造方法
US20080166156A1 (en) 2007-01-09 2008-07-10 Sharp Kabushiki Kaisha Toner and method of manufacturing the same, two-component developer, developing apparatus, and image forming apparatus
JP4489109B2 (ja) * 2007-01-09 2010-06-23 シャープ株式会社 トナーおよびその製造方法、二成分現像剤
JP4999525B2 (ja) 2007-04-17 2012-08-15 キヤノン株式会社 トナー
US7781135B2 (en) * 2007-11-16 2010-08-24 Xerox Corporation Emulsion aggregation toner having zinc salicylic acid charge control agent

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050026055A1 (en) * 2003-07-29 2005-02-03 Canon Kabushiki Kaisha Toner, and image forming method
CN1834794A (zh) * 2005-03-15 2006-09-20 富士施乐株式会社 静电潜像显影用调色剂、其制备方法、静电潜像显影剂和成像方法
JP2008020562A (ja) * 2006-07-11 2008-01-31 Sharp Corp トナーおよびその製造方法
CN101162370A (zh) * 2006-10-12 2008-04-16 三星电子株式会社 调色剂的粘合剂树脂组合物,调色剂组合物及其制备方法
CN101339372A (zh) * 2007-07-06 2009-01-07 夏普株式会社 调色剂及其制造方法、双组分显影剂、显影装置和图象形成装置

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103901743A (zh) * 2012-12-27 2014-07-02 京瓷办公信息***株式会社 静电荷图像显影用调色剂
CN103901743B (zh) * 2012-12-27 2017-08-11 京瓷办公信息***株式会社 静电荷图像显影用调色剂
CN103728854A (zh) * 2013-10-24 2014-04-16 青岛华仁技术孵化器有限公司 调色剂的粘合剂树脂和调色剂
CN103728854B (zh) * 2013-10-24 2017-02-08 赵玉妹 调色剂的粘合剂树脂和调色剂
CN110376856A (zh) * 2018-04-12 2019-10-25 夏普株式会社 胶囊调色剂、双成分显影剂及图像形成装置
CN110376856B (zh) * 2018-04-12 2023-06-13 夏普株式会社 胶囊调色剂、双成分显影剂及图像形成装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN101833254B (zh) 2013-03-27
US8313882B2 (en) 2012-11-20
US20100233611A1 (en) 2010-09-16
JP2010210960A (ja) 2010-09-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101692156B (zh) 调色剂的制造方法
CN101339372B (zh) 调色剂及其制造方法、双组分显影剂、显影装置和图象形成装置
CN101592880B (zh) 调色剂、显影剂、显影装置及图像形成装置
CN101339374B (zh) 调色剂及其制造方法、显影装置和图象形成装置
CN101515123B (zh) 调色剂及其制造方法、显影剂、双组分显影剂
CN101446782B (zh) 调色剂及其制造方法、双组分显影剂、显影装置及图像形成装置
CN101807021A (zh) 胶囊调色剂、双组分显影剂及图像形成装置
CN101408739B (zh) 调色剂及其制造方法、双组分显影剂、显影装置及图像形成装置
CN102053518A (zh) 调色剂的制造方法及调色剂
CN101634819A (zh) 融合树脂粒子及其制造方法、调色剂、双组分显影剂、显影装置以及图像形成装置
CN101750918B (zh) 调色剂制造方法
CN101727028B (zh) 树脂层包覆调色剂及其制造方法、显影剂、显影装置及图像形成装置
CN101364058B (zh) 调色剂粒子及其制造方法、双组分显影剂、显影装置及图像形成装置
CN101833254B (zh) 调色剂及双组分显影剂
CN101452233A (zh) 彩色调色剂、显影剂、显影装置及图像形成装置
CN101907839B (zh) 树脂层包覆载体及其制造方法、显影剂、显影装置及图像形成装置
CN101339373B (zh) 调色剂及其制造方法、双组分显影剂、显影装置及图像形成装置
CN101713934B (zh) 调色剂及其制造方法、显影剂、显影装置和图像形成装置
CN101846898B (zh) 调色剂制造方法
CN101673064B (zh) 调色剂及其制造方法、显影剂、显影装置及图像形成装置
CN101846897B (zh) 调色剂制造方法
CN102129186B (zh) 胶囊调色剂的制造方法及胶囊调色剂
CN101339371B (zh) 调色剂及其制造方法、双组分显影剂、显影装置及图像形成装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20130327

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee