CN102667629B - 调色剂、双组分显影剂和图像形成方法 - Google Patents
调色剂、双组分显影剂和图像形成方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供一种调色剂,其具有转印效率和清洁性之间的良好平衡、耐应力性优异以及低温定影和定影卷绕性之间的良好平衡。具体地,公开一种调色剂,其特征在于,所述调色剂的重均粒径(D4)为3.0μm以上至8.0μm以下,所述调色剂的通过在0.200以上至1.000以下的圆形度范围内将圆当量直径为1.98μm以上至200.00μm以下的颗粒分成800份来分析的平均圆形度为0.960以上至0.985以下,圆形度为0.990以上至1.000以下的调色剂颗粒的数量(A)为25.0%以下,圆当量直径为0.50μm以上至1.98μm以下的颗粒数量(B)与0.50μm以上至200.00μm以下的总颗粒的数量的比为10.0%以下。
Description
技术领域
本发明涉及用于电子照相***、静电记录***、静电打印***和调色剂喷射***的调色剂,包括所述调色剂的双组分显影剂,和通过使用所述调色剂的图像形成方法。
背景技术
关于电子照相设备,为了长期内获得良好的图像特性,需要调色剂具有转印性和清洁性的组合。因此,先前已进行具有特定形状的调色剂颗粒分布状态的控制。
专利文献1中,想要通过规定调色剂颗粒中圆当量直径为3.00μm以上的调色剂颗粒的平均圆形度和圆形度分布而确保转印性和清洁性之间的相容性。
此外,专利文献2中,通过控制粒径为2μm以上至5μm以下的调色剂颗粒中圆形度为0.950以下调色剂颗粒的个数%为40个数%以下并优化小粒径调色剂颗粒的形状,来改进转印效率和实现较高的图像品质。
引文目录
专利文献
专利文献1:日本专利特开2005-107517
专利文献2:日本专利特开2008-076574
发明内容
发明要解决的问题
然而,专利文献1中述及的调色剂具有小的平均圆形度,存在改进转印性和显影性的空间。
此外,作为通过本发明人对专利文献2的调色剂进行研究的结果,在粒径为小于2μm的小颗粒数量大和在打印图像率为40%的条件下进行10,000张以上打印的情况下,磁性载体表面被调色剂所消耗,由此可能降低图像浓度。
本发明的目的在于提供具有转印效率和清洁性的组合并且显示优异耐应力性的调色剂,其中在进行多张复印或打印的情况下图像浓度变化处于低水平下。此外,本发明的目的在于提供双组分显影剂和图像形成方法,其中使用上述调色剂。
用于解决问题的方案
本发明涉及调色剂,其特征在于包括至少包含粘结剂树脂和蜡的调色剂颗粒,其中上述调色剂具有3.0μm以上至8.0μm以下的重均粒径(D4),并且满足通过使用图像处理分辨率为512×512像素的流式颗粒图像分析仪测量的以下条件(a)和(b)。(a)关于圆当量直径为1.98μm以上至200.00μm以下的颗粒,上述调色剂的平均圆形度为0.960以上至0.985以下,圆形度为0.990以上至1.000以下的颗粒构成25.0个数%以下。(b)圆当量直径为0.50μm以上至1.98μm以下的颗粒构成0.50μm以上至200.00μm以下颗粒的10.0个数%以下。此外,本发明涉及双组分显影剂和图像形成方法,其中使用上述调色剂。
发明的效果
根据本发明,能够提供显示优异耐应力性并且具有转印效率和清洁性的组合的调色剂。
附图说明
图1为示出有利地用于本发明的热处理设备的图。
图2为示出先前使用的热处理设备的图。
图3为示出基于热处理设备比较圆形度分布的图。
图4为示出基于热处理设备比较圆形度为0.990以上的颗粒比例的图。
附图标记说明
1热处理设备主体
2热风供给装置
3冷风供给装置
4冷风供给装置
5原料供给装置
8回收装置
具体实施方式
根据本发明的调色剂具有3.0μm以上至8.0μm以下的重均粒径(D4),并且需要满足用图像处理分辨率为512×512像素(每像素0.37μm×0.37μm)的流式颗粒图像分析仪测量时的以下条件(a)。(a)关于圆当量直径为1.98μm以上至200.00μm以下的颗粒,平均圆形度为0.960以上至0.985以下和圆形度为0.990以上至1.000以下的颗粒构成25.0个数%以下。进一步优选地,调色剂的平均圆形度为0.960以上至0.975以下,圆形度为0.990以上至1.000以下的颗粒构成20.0个数%以下。
与异形(odd-form)调色剂相比,接近于球形的调色剂与图像承载构件(感光构件)的接触面积小,因此,对于感光构件的附着力小。此外,关于转印步骤中形成的电场,随着调色剂变得接近于球形,均匀施加电场,并容易转印至转印接收构件。出于上述原因,通常,随着调色剂变得接近于球形,转印效率高。另一方面,随着调色剂变得接近于球形,调色剂和清洁刮板之 间的接触面积变小。因此,难以用清洁刮板刮擦掉图像承载构件上的转印残余调色剂,清洁性恶化。如上所述,转印性和清洁性为一定程度上的折衷关系,难以确保转印性和清洁性之间的相容性。特别地,关于清洁性恶化的原因,圆形度为0.990以上的颗粒的存在量具有影响。然而,通常圆形度为0.990以上的颗粒的存在量和平均圆形度之间存在正相关,如果有意减少圆形度为0.990以上的颗粒的存在量,则平均圆形度降低和转印性恶化。因此,为了确保转印性和清洁性之间的相容性,需要将调色剂的平均圆形度和圆形度分布控制在适当范围内。
本发明人进行锐意研究,结果发现,在平均圆形度为0.960以上至0.985以下,此外圆形度为0.990以上至1.000以下的颗粒构成25.0个数%以下的情况下,能够确保转印效率和清洁性之间的相容性。
其原因如下所述。在将具有不同圆形度分布但是具有相同平均圆形度的两种调色剂进行比较的情况下,随着调色剂中圆形度为0.990以上至1.000以下的颗粒比例增加,调色剂的圆形度分布变宽。在具有宽圆形度分布的该调色剂中,与具有相同平均圆形度但是具有窄圆形度分布的调色剂相比,在转印残余调色剂中存在大量接近于球形的调色剂。接近于球形的调色剂容易漏过清洁刮板的间隙,因此污染充电辊,从而容易发生由图像承载构件上的电荷变化而引起的缺陷图像。
另一方面,在具有窄圆形度分布的上述调色剂中,与具有宽圆形度分布的调色剂相比,接近于球形的转印残余调色剂的量降低。结果,关于具有窄圆形度分布的调色剂,进行刮板清洁的大多数调色剂的圆形度比球形调色剂的圆形度低。因此,能够进行用刮板的刮擦,从而清洁性良好。在圆形度为0.990以上至1.000以下的调色剂比例超过25.0个数%的情况下,因为 大量调色剂接近于球形而恶化清洁性。
在平均圆形度小于0.960的情况下,存在大量异形调色剂,由此大量转印残余调色剂残留在图像承载构件上,从而转印效率不充分。因此,图像输出时,用于输出足够图像浓度至转印接收构件所需要的调色剂量增加。这从运行成本的观点也是不利的。此外,在平均圆形度超过0.985的情况下,转印效率良好。然而,大量调色剂接近于球形,因此转印残余调色剂容易漏过清洁刮板的间隙,从而转印残余调色剂残留在图像承载构件上。结果,转印残余调色剂污染充电辊,由此可能发生差的图像承载构件充电。此外,图像形成时,因为由图像承载构件上的转印残余调色剂引起图像承载构件上的电荷变化而可能发生缺陷图像。特别地,在图像承载构件的最外表面不能用清洁刮板刮擦的情况下该现象可能显著发生。需要根据本发明的调色剂满足用图像处理分辨率为512×512像素(每像素0.37μm×0.37μm)的流式颗粒图像分析仪测量时的以下条件(b)。(b)圆当量直径为0.50μm以上至1.98μm以下的颗粒构成0.50μm以上至200.00μm以下的颗粒的10.0个数%以下。此外,优选7.0个数%以下。
如果0.50μm以上至1.98μm以下的颗粒构成10个数%以下,则在使用根据本发明的调色剂作为双组分显影剂的情况下,能够抑制对磁性载体表面的调色剂消耗。因此,能够抑制磁性载体的摩擦带电能力的恶化,从而特别地关于伴随调色剂的大量消耗的高打印率(coverage rate)(打印图像率为40%以上)的长期耐久性,能够促进显影剂使用期限的延长。
另一方面,如果0.50μm以上至1.98μm以下的颗粒超过10.0个数%,则关于高打印率(打印率:40%以上)的长期耐久性,由于显影设备中的应力使磁性载体表面被0.5μm以上至1.98μm以下的调色剂所消耗。结果,磁性载体的摩擦带电能力恶化,由 此发生调色剂的摩擦带电量减少,从而可能引起图像浓度降低、非图像区域的起雾的发生、显影设备中调色剂飞散的发生。迄今,获得其中平均圆形度为0.960以上至0.985以下,圆形度为0.990以上的调色剂比例降低至25个数%以下,以及0.5μm以上至1.98μm以下的调色剂比例降低至10个数%以下的调色剂是非常困难的。例如,在通过乳化聚集法生产调色剂颗粒的情况下,可以获得其中平均圆形度为0.960以上至0.985以下,圆形度为0.990以上的颗粒比例为25个数%以下的调色剂。然而,在通过乳化聚集法生产调色剂颗粒的情况下,0.5μm以上至1.98μm以下的调色剂比例超过10个数%。这通过调色剂生产工艺中产生的乳化颗粒残留而引起。此外,包括通过悬浮聚合法获得的调色剂颗粒的调色剂具有非常高的平均圆形度,并且圆形度为0.990以上的调色剂比例超过25个数%。
此外,包括通过相关领域中的粉碎法而获得的调色剂颗粒的调色剂的平均圆形度变得低于0.960。作为用于增加包括通过粉碎法而获得的调色剂颗粒的调色剂的平均圆形度的手段,提及用热处理设备球形化调色剂颗粒。然而,如果使用普通热处理设备,则调色剂的平均圆形度变为0.960以上至0.985以下,但是0.990以上的颗粒数量变为大于25个数%。稍后对其详细描述。
以下将描述可用于根据本发明调色剂的材料。
用于根据本发明调色剂的粘结剂树脂为如下所述的材料。苯乙烯衍生物的均聚物,例如聚苯乙烯和聚乙烯基甲苯,苯乙烯类共聚物,例如苯乙烯-丙烯共聚物、苯乙烯-乙烯基甲苯共聚物、苯乙烯-乙烯基萘共聚物、苯乙烯-丙烯酸甲酯共聚物、苯乙烯-丙烯酸乙酯共聚物、苯乙烯-丙烯酸丁酯共聚物、苯乙烯-丙烯酸辛酯共聚物、苯乙烯-丙烯酸二甲氨基乙酯共聚物、 苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物、苯乙烯-甲基丙烯酸乙酯共聚物、苯乙烯-甲基丙烯酸丁酯共聚物、苯乙烯-甲基丙烯酸辛酯共聚物、苯乙烯-甲基丙烯酸二甲氨基乙酯共聚物、苯乙烯-乙烯基甲基醚共聚物、苯乙烯-乙烯基乙基醚共聚物、苯乙烯-乙烯基甲基酮共聚物、苯乙烯-丁二烯共聚物、苯乙烯-异戊二烯共聚物、苯乙烯-马来酸共聚物和苯乙烯-马来酸酯共聚物,聚甲基丙烯酸甲酯,聚甲基丙烯酸丁酯,聚乙酸乙烯酯,聚乙烯,聚丙烯,聚乙烯基缩丁醛,硅酮树脂,聚酯树脂,聚酰胺树脂,环氧树脂,聚丙烯酸类树脂,松香,改性松香,萜烯树脂,酚醛树脂,脂族或脂环族烃树脂,和芳族石油树脂。可以单独使用或组合使用这些树脂。
它们中,用作粘结剂树脂的聚合物有利地为苯乙烯类共聚物和具有聚酯单元的树脂。
上述″聚酯单元″是指源自聚酯的部分(site)。关于构成聚酯单元的组分,提及二元以上醇单体组分和酸单体组分,例如二元以上羧酸、二元以上羧酸酐和二元以上羧酸酯。
二元以上醇单体组分为如下所述的材料。
二元醇单体组分为双酚A的烯化氧加合物,例如聚氧丙烯(2.2)-2,2-双(4-羟苯基)丙烷、聚氧丙烯(3.3)-2,2-双(4-羟苯基)丙烷、聚氧乙烯(2.0)-2,2-双(4-羟苯基)丙烷、聚氧丙烯(2.0)-聚氧乙烯(2.0)-2,2-双(4-羟苯基)丙烷和聚氧丙烯(6)-2,2-双(4-羟苯基)丙烷,乙二醇,二甘醇,三甘醇,1,2-丙二醇,1,3-丙二醇,1,4-丁二醇,新戊二醇,1,4-丁烯二醇,1,5-戊二醇,1,6-己二醇,1,4-环己烷二甲醇,二丙二醇,聚乙二醇,聚丙二醇,聚丁二醇,双酚A,和氢化双酚A。
关于三元以上醇单体组分,提及山梨醇、1,2,3,6-己四醇、1,4-脱水山梨糖醇、季戊四醇、二季戊四醇、三季戊四醇、1,2,4- 丁三醇、1,2,5-戊三醇、甘油、2-甲基丙三醇、2-甲基-1,2,4-丁三醇、三羟甲基乙烷、三羟甲基丙烷和1,3,5-三羟基甲基苯。
关于二元羧酸单体组分,提及芳香族二羧酸,例如邻苯二甲酸、间苯二甲酸和对苯二甲酸,或其酐;烷基二羧酸,例如琥珀酸、己二酸、癸二酸和壬二酸,或其酐;用碳数为6至18的烷基或烯基取代的琥珀酸,或其酐;和不饱和二羧酸,例如富马酸、马来酸和柠康酸,或其酐。
关于三元以上羧酸单体组分,提及多元羧酸,例如偏苯三酸、均苯四酸、二苯甲酮四羧酸,和其酐。
此外,关于其它单体,提及酚醛清漆型酚醛树脂的氧化烯醚(oxyalkylene ether)的多元醇等。
在使用上述粘结剂树脂的情况下,为了确保保存性、低温定影性能和耐高温污损性之间的相容性,优选粘结剂树脂的玻璃化转变温度(Tg)为40℃以上至90℃以下,进一步优选45℃以上至65℃以下。
用于根据本发明调色剂的蜡为如下所述的材料。烃类蜡,例如低分子量聚乙烯、低分子量聚丙烯、烯烃共聚物(alkylene copolymers)、微晶蜡、石蜡和费-托蜡;烃类蜡的氧化物,例如氧化聚乙烯蜡或其嵌段共聚物;包含脂肪酸酯作为主组分的蜡,例如巴西棕榈蜡;和部分或全部脱酸的脂肪酸酯,例如脱酸的巴西棕榈蜡。
此外,提及以下。饱和直链脂肪酸,例如棕榈酸、硬脂酸和褐煤酸;不饱和脂肪酸,例如巴西烯酸、桐酸和十八碳四烯酸;饱和醇,例如硬脂醇、芳烷基醇、山嵛醇、巴西棕榈醇、蜡醇和蜂花醇;多元醇,例如山梨醇;脂肪酸例如棕榈酸、硬脂酸、山嵛酸和褐煤酸和醇例如硬脂醇、芳烷基醇、山嵛醇、巴西棕榈醇、蜡醇和蜂花醇的酯;脂肪酸酰胺,例如亚油酰胺、 油酰胺和月桂酰胺;饱和脂肪酸双酰胺,例如亚甲基-双硬脂酰胺、亚乙基-双癸酰胺、亚乙基-双月桂酰胺和六亚甲基-双硬脂酰胺;不饱和脂肪酸酰胺,例如亚乙基-双油酰胺、六亚甲基-双油酰胺、N,N′-二油基己二酰胺和N,N′-二油基癸二酰胺;芳香族双酰胺,例如间二甲苯-双硬脂酰胺和N,N′-二硬脂基间苯二甲酰胺;脂族金属盐(通常称作金属皂的那些),例如硬脂酸钙、月桂酸钙、硬脂酸锌和硬脂酸镁;作为通过使用乙烯基类单体例如苯乙烯和丙烯酸接枝的脂族烃类蜡的蜡;脂肪酸和多元醇的部分酯化产物,例如山嵛酸单甘油酯;以及通过植物性油脂氢化而获得并且具有羟基的甲基酯化合物。
这些蜡中,由于改进细线图像周边的调色剂飞散和耐应力性,所以优选烃类蜡,例如石蜡和费-托蜡。
本发明中,优选使用0.5质量份以上至20质量份以下的蜡,相对于100质量份粘结剂树脂。蜡的最大吸热峰的峰温度优选为45℃以上至140℃以下,这是因为能够确保调色剂的保存性、低温定影性能和耐高温污损性之间的相容性。在这点上,从改进调色剂耐应力性的观点,进一步优选蜡的最大吸热峰的峰温度为75℃以上至120℃以下。关于用于调色剂的着色剂,提及以下。关于黑色着色剂,提及炭黑;和通过使用黄色着色剂、品红色着色剂和青色着色剂进行调色至黑色的着色剂。颜料可以单独用于着色剂。然而,从全色图像的图像品质的观点,更优选组合使用染料和颜料从而改进清晰度(definition)。
关于品红色调色剂用着色颜料,使用公知材料,例如缩合偶氮化合物、二酮基吡咯并吡咯化合物、蒽醌、喹吖啶酮化合物、碱性染料色淀化合物、萘酚化合物、苯并咪唑酮化合物、硫靛化合物和苝化合物,以及提及C.I.颜料红57:1、122、150和269。关于品红色调色剂染料,使用公知材料。
关于青色调色剂用着色颜料,提及其中酞菁骨架上1至5个邻苯二甲酰亚氨甲基取代的铜酞菁颜料,例如C.I.颜料蓝15:3。关于青色用着色染料,提及C.I.溶剂蓝70。
关于黄色用着色颜料,使用以缩合偶氮化合物、异吲哚啉酮化合物、蒽醌化合物、偶氮金属配合物次甲基化合物和烯丙基酰胺化合物为代表的化合物,并提及C.I.颜料黄色74、155、和180。关于黄色用着色染料,提及C.I.溶剂黄162。
关于着色剂的使用量,优选采用0.1质量份以上至30质量份以下,相对于100质量份粘结剂树脂。
如果需要,能够在调色剂中包含电荷控制剂。关于调色剂中包含的电荷控制剂,能够使用公知材料。特别地,优选芳香族羧酸的无色金属化合物,其中调色剂的摩擦带电速度高,此外能够稳定保持恒定的摩擦带电量。
关于负电荷控制剂,提及水杨酸金属化合物、萘甲酸金属化合物、二羧酸金属化合物、侧链中具有磺酸或羧酸的高分子型化合物、侧链中具有磺酸盐或酯化磺酸的高分子型化合物、侧链中具有羧酸盐或酯化羧酸的高分子型化合物、硼化合物、尿素化合物、硅化合物和杯芳烃。关于正电荷控制剂,提及季铵盐、侧链中具有上述季铵盐的高分子型化合物、胍化合物和咪唑化合物。电荷控制剂可以内部添加或外部添加至调色剂颗粒。优选电荷控制剂的添加量为0.2质量份以上至10质量份以下,相对于100质量份粘结剂树脂。
调色剂颗粒的生产方法的实例包括粉碎法,其中熔融捏合粘结剂树脂和蜡,冷却熔融捏合材料,此后进行粉碎和分级;悬浮造粒法,其中将通过将粘结剂树脂和蜡溶解或分散至溶剂中制备的溶液引入至水性介质中从而进行悬浮造粒,并且除去溶剂,从而获得调色剂颗粒;悬浮聚合法,其中将通过均匀溶 解或分散蜡等至单体中制备的单体组合物分散至包含分散稳定剂的连续层(例如水层)中,并且进行聚合反应,从而形成调色剂颗粒;分散聚合法,其中通过使用单体和水性有机溶剂直接形成调色剂颗粒,单体是可溶解的但是通过形成聚合物变得不溶解,水性有机溶剂可溶解至单体中从而通过使用水性有机溶剂直接形成调色剂颗粒,并且不能溶解所得聚合物;乳化聚合法,其中在水溶性极性聚合引发剂存在下直接形成调色剂颗粒;以及乳化聚集法,其中通过至少聚集聚合物细颗粒和蜡而形成细颗粒聚集体的步骤和在细颗粒聚集体中的细颗粒之间进行熔融的老化步骤而获得调色剂颗粒。
以下将描述粉碎法中调色剂生产的步骤。原料混合步骤中,称量预定量的粘结剂树脂、蜡和如果需要的其它组分例如着色剂和电荷控制剂,配制,并混合作为构成调色剂颗粒用材料。关于混合设备,提及双锥混合机、V型混合机、鼓式混合机、高速混合机、亨舍尔混合机、诺塔混合机和MECHANO HYBRID(由NIPPON COKE&ENGINEERINGCO.,LTD.生产)。随后,熔融捏合混合材料,从而将蜡等分散至粘结剂树脂中。其熔融捏合步骤中,能够使用间歇式捏合机或连续式捏合机,如加压捏合机和班伯里混合机。单螺杆或双螺杆挤出机因为可以连续生产的优越性而变为主流。关于捏合机,提及KTK型双螺杆挤出机(由Kobe Steel,Ltd.生产)、TEM型双螺杆混合机(由TOSHIBAmACHINE CO.,LTD.生产)、PCM挤出机(由Ikegai Machinery Co.生产)、双螺杆挤出机(由K·C·K生产)、共捏合机(由Buss生产)和KNEADEX(由NIPPON COKE&ENGINEERINGCO.,LTD.生产)。此外,通过熔融捏合获得的树脂组合物可以用双辊等辊压和在冷却步骤中用水等冷却。
然后,在粉碎步骤中将树脂组合物的冷却产物粉碎至具有 期望粒径。粉碎步骤中,用研磨机例如破碎机、锤磨机和削磨机粗粉碎后,用Kryptron***(由Kawasaki Heavy Industries Ltd.生产)、Super Rotor(由NISSHIN ENGINEERING INC.生产)、Turbo·Mill(由TURBO KOGYOU CO.,LTD.生产)或者空气喷射***的粉碎机进一步进行粉碎。此后,如果需要,通过使用分级机或筛分机,如惯性分级***的Elbow-Jet(由Nittetsu MiningCo.,Ltd.生产)、离心分级***的Turboplex(由Hosokawa Micron Corporation生产)、TSP分离器(由Hosokawa Micron Corporation生产)和Faculty(由Hosokawa Micron Corporation生产)进行分级,从而获得调色剂颗粒。此外,粉碎后,如果需要,还可以通过使用Hybridization***(由NARA MACHINERY CO.,LTD.生产)、Mechanofusion***(由生产Hosokawa Micron Corporation)、Faculty(由生产Hosokawa Micron Corporation)和Meteo Rainbow MR型(由NIPPON PNEUMATICmFG.CO.,LTD生产),进行调色剂颗粒的表面处理例如球形化处理。
为了获得根据本发明的调色剂,优选将通过上述粉碎法获得的调色剂颗粒通过使用图1中所示的热处理设备用热风进行表面处理,接着分级。以下将描述图1中所示的热处理设备。
将供给至原料供给装置5的调色剂颗粒通过从压缩气体供给装置(附图中未示出)供给的压缩气体加速,并且将其通过设置在原料供给装置5的出口部处的调节部而喷射至设备中。上述调节部具有天窗结构(louver configuration)并且当原料通过时在设备中旋转。热风供给装置设置在设备的轴中心部中。热风通过借助于第一喷嘴6和第二喷嘴7形成的空间,并且喷向在设备中沿半径方向的外侧原料。折返部(turn-up portion)以热风进一步可靠地指向原料的方式设置在第二喷嘴7的下端部。此外,气流调节部2A以当热风通过时热风在设备中旋转的方式设置在热风供给装置的出口部。例如,气流调节部2A由天窗或狭缝形成,或者肋7A设置在第二喷嘴7上,其能够适当选择。在这点上,配置热风的旋转方向从而变得与原料的旋转方向相同。
在本设备中,用于冷却已热处理的调色剂和防止由于设备中的温度上升导致调色剂颗粒的聚结或熔融的冷风供给装置3和4,设置在热风供给装置2和原料供给装置5的下流侧。配置冷风供给装置3和4以从设备的外周部和从水平及切线方向供给。
此外,出于使用根据本发明的设备作为热球形化设备时防止调色剂颗粒熔融的目的,将冷却夹套设置在原料供给装置5的内周部、设备的外周部、热风供给装置2的外周部和回收装置8的外周部上。在这点上,期望将冷却水(优选防冻液例如乙二醇)引入至冷却夹套中。
优选在供给至设备中的热风的热风供给装置2的出口部处的温度C(℃)为100≤C≤450。在温度C(℃)在上述范围内的情况下,不容易发生调色剂颗粒热处理的变化,并且能够防止调色剂颗粒之间的聚结或熔融。
将已热处理的调色剂用冷风供给装置3和4冷却。此时,出于控制设备中的温度和控制调色剂表面状态的目的,优选设置多个冷风供给装置3和4。冷却的调色剂通过用作排出部的回收装置8回收。回收装置8作为设备的最下部而设置并且配置为变得与设备外周部接近水平。排出部的连接方向为保持由于由设备的上流部至排出部的旋转引起的流的方向。鼓风机(附图中未示出)设置在回收装置8的下流侧上并且配置为用鼓风机抽吸和输送。
以下将描述在上述热处理设备中通过热处理来球形化调色剂颗粒的过程。
供给至原料供给装置5的调色剂颗粒通过压缩气体输送,因 此,在一定程度上具有高流速,从而在以基本上强力(vigor)旋转的方式用设置在原料供给装置5的出口部的调节部5A分散的同时投入设备中。从热风供给装置2供给的热风在基本上旋转的同时在其出口部被供给至具有气流调节部2A的设备中。规定调色剂颗粒和热风的旋转方向为相同。因此,抑制设备中紊流的发生,此外,因为调色剂颗粒负载在从热风供给装置2供给的热风上而降低调色剂颗粒之间的碰撞频率,从而抑制聚结。此外,从原料供给装置喷射时,基于粒径的不同将调色剂颗粒分级成旋转流外周侧上的大颗粒和内周侧上的小颗粒。在此状态的调色剂颗粒负载在从热风供给装置2供给的热风上的情况下,具有大粒径的调色剂颗粒通过具有大旋转半径的流路和具有小粒径的调色剂颗粒通过具有小旋转半径的流路。因此,相对大量的热施加至具有大粒径的调色剂颗粒。相反,相对小量的热施加至具有小粒径的调色剂颗粒。因此,根据调色剂颗粒粒径能够施加适当量的热。
此外,上述热处理时,圆当量直径为0.50μm以上至1.98μm以下并因此具有非常小粒径的调色剂颗粒滞留在旋转流的内周侧上,从而容易聚结。因此,圆当量直径为0.50μm以上至1.98μm以下颗粒的存在比例降低。
图2为示出先前使用的热处理设备的图。在许多情况下,图2中所示的设备具有如下的结构:其中关于调色剂颗粒向设备中的喷射,喷射孔设置在热风中,和用压缩空气将调色剂颗粒分散至热风中。然而,在该结构中,与上述设备相比不能施加根据调色剂颗粒粒径的热量。此外,不论调色剂颗粒的粒径如何施加至调色剂颗粒的热量都变化,并且未充分热处理的颗粒的混入比例增加。在为了减少未处理颗粒的混入比例而增加施加的热量的情况下,平均圆形度增加,但是圆形度为0.990以上的 调色剂颗粒的比例增加,此外发生调色剂颗粒之间的聚结。
图3示出在通过使用图1中所示热处理设备表面处理调色剂的情况下,调色剂平均圆形度和圆形度分布的变化。此外,图4示出在通过使用图2中所示热处理设备表面处理调色剂的情况下,调色剂平均圆形度和圆形度分布的变化。在将处理前平均圆形度为0.940的调色剂用图2中所示热处理设备以使调色剂的平均圆形度变为0.970的方式进行热处理的情况下,圆形度为0.990以上的调色剂颗粒的频率显示增加倾向(参见图4)。此外,平均圆形度的值和圆形度分布中显示峰的圆形度之差大。另一方面,在通过使用图1中所示热处理设备进行热处理的情况下,峰位置没有远离调色剂的平均圆形度的值,因此,还能够降低圆形度为0.990以上的调色剂颗粒的频率(参见图3)。此外,在热处理时间减少和调色剂平均圆形度降低至约0.955的情况下,使用图1中所示的热处理设备表明较低频率的低圆形度调色剂颗粒和较尖锐的峰形状。
在将调色剂颗粒用图1中所示热处理设备处理的情况下,关于处理前的调色剂颗粒,优选调色剂颗粒包括无机细颗粒。在这点上,进一步优选将无机细颗粒外部添加至在调色剂颗粒内部包括无机细颗粒的调色剂颗后进行热处理。热处理设备中调色剂颗粒的流动性通过借助于使用包括无机细颗粒的调色剂颗粒来进行热处理而改进。因此,不容易发生调色剂颗粒聚集,并且能够防止未充分热处理的调色剂颗粒的混入。结果,在将平均圆形度控制为0.960以上至0.985以下的同时,变得容易限定圆形度为0.990以上的调色剂颗粒频率为25个数%。
关于热处理前添加的无机细颗粒,提及二氧化硅、氧化钛和氧化铝。优选上述无机细颗粒用疏水剂例如硅烷化合物、硅油或其混合物来疏水化。热处理前添加的无机细颗粒的添加量 优选为0.5质量份以上至10.0质量份以下,相对于100质量份调色剂颗粒。
如果需要,可以通过使用例如由NARA MACHINERY CO.,LTD.生产的Hybridization***或由Hosokawa Micron Corporation生产的Mechanofusion***进行表面改性和球形化处理。此外,如果需要,可以使用筛分机,例如风力式筛Hi-Bolter(由Shin Tokyo Kikai K.K.生产)。
优选将外部添加剂进一步添加至调色剂从而改进流动性和耐久性。关于外部添加剂,提及与上述无机细颗粒类似的材料。在这点上,优选外部添加剂具有50m2/g以上至400m2/g以下的比表面积从而改进流动性。此外,优选比表面积为10m2/g以上至50m2/g以下的无机细颗粒来使耐久性稳定化。为了确保流动性和耐久性之间的相容性,可以组合使用比表面积在上述范围内的至少两种无机细颗粒。优选使用0.1质量份以上至5.0质量份以下的外部添加剂,相对于100质量份调色剂颗粒。调色剂颗粒和外部添加剂能够通过使用公知混合机例如亨舍尔混合机而混合。
根据本发明的调色剂还能够用作单组分显影剂,但是为了进一步改进点再现性和获得长期稳定的图像,优选与磁性载体混合并且用作双组分显影剂。关于与根据本发明的调色剂组合的磁性载体,磁性载体的真比重优选为3.2g/cm3以上至4.9g/cm3以下,进一步优选真比重为3.4g/cm3以上至4.2g/cm3以下。在磁性载体真比重在上述范围内的情况下,在显影设备中显影剂搅拌期间施加的负荷降低,并抑制高打印率(打印率:40%以上)耐久性下的调色剂消耗。此外,抑制与摩擦带电量减少相关联的非图像区域中起雾的发生。
优选与根据本发明的调色剂组合的磁性载体基于体积分布 的50%粒径(D50)为30.0μm以上至70.0μm以下。优选磁性载体的D 50在上述范围内,这是因为稳定地获得调色剂的带电量。此外,关于与根据本发明的调色剂组合的磁性载体的磁化量,从维持显影性和耐久稳定性的观点,在1,000奥斯特磁场下测量的磁化强度(σ1000)优选为15Am2/kg(emu/g)以上至65Am2/kg(emu/g)以下。
关于磁性载体,能够使用例如,金属颗粒例如铁、锂、钙、镁、镍、铜、锌、钴、锰、铬和稀土、其合金颗粒和氧化物颗粒,磁性物质例如铁氧体、以及包含磁性物质和保持磁性物质在分散状态下的粘结剂树脂的分散有磁性物质的树脂载体(所谓的树脂载体)。
在根据本发明的调色剂与磁性载体混合并且用作双组分显影剂的情况下,当显影剂中调色剂浓度为2质量%以上至15质量%以下,和优选为4质量%以上至13质量%以下时,获得良好结果。
将描述电子照相设备中的图像形成方法。驱动电子照相感光构件(图像承载构件)从而以预定圆周速度旋转,并且在旋转期间将表面通过充电装置正或负带电(充电步骤)。随后,将电子照相感光构件通过曝光装置进行曝光(狭缝曝光或激光束扫描曝光等)。因此,根据曝光图像的静电潜像在感光构件表面上形成(潜像形成步骤)。将调色剂从显影套筒供给至承载潜像的电子照相感光构件,由此使调色剂图像显影(显影步骤)。将调色剂图像通过转印装置转印至转印接收构件(转印步骤)。调色剂图像可以通过或不通过中间转印构件而转印至转印接收构件。转印接收构件从感光构件表面分离后,将调色剂图像通过由于图像定影装置的热或压力定影至转印接收构件,并且作为复制件输出至设备外部。关于图像转印后的电子照相感光构件 表面,将转印残余调色剂通过清洁装置除去(清洁步骤)。
优选根据本发明的调色剂用于包括刮板清洁步骤的图像形成方法,所述清洁步骤中通过使刮板与图像承载构件表面接触进行清洁。例如,在使用具有大的平均圆形度并包含大比例的圆形度为0.990以上的调色剂颗粒的调色剂,例如包括通过悬浮聚合法获得的调色剂颗粒的调色剂的情况下,调色剂容易漏过图像承载构件和清洁刮板之间的间隙,从而清洁性不好。通过使用弹性变形率大的图像承载构件从而增加图像承载构件与清洁刮板的接触辊隙部的平均接触表面压力改进初期清洁性。然而,耐久后,观察到由于刮板振动而使清洁性恶化的倾向。
另一方面,在使用根据本发明调色剂的情况下,圆形度为0.990以上的颗粒的比例小,因此清洁性良好,从而能够使用弹性变形率相对低的图像承载构件。通常如果图像承载构件的弹性变形率低,则清洁性恶化,但是耐久性优异。在使用根据本发明的调色剂的情况下,能够使用具有相对低弹性变形率的图像承载构件,由此能够获得长期稳定的清洁性。此外,与通过相关技术中的粉碎法获得的调色剂的平均圆形度相比,根据本发明的调色剂具有高的平均圆形度,因此除了清洁性以外的转印性和显影性也是优异的。
优选图像承载构件表面的弹性变形率为40%以上至70%以下。在图像承载构件表面的弹性变形率在上述范围内的情况下,图像承载构件表面不容易磨耗并且高度耐久。此外,不容易发生与清洁刮板的摩擦阻力增加相关联的清洁刮板振动和清洁刮板翘起(turning up)。进一步优选图像承载构件表面的弹性变形率为45%以上至60%以下。
优选清洁刮板和感光构件之间的接触表面压力为10kgf/cm2以上至30kgf/cm2以下。为了使图像承载构件上的转印 残余调色剂不容易漏过清洁刮板,有利的是增加清洁刮板和感光构件之间的接触表面压力。然而,如果清洁刮板和图像承载构件之间的压力变得过高,则耐久时,特别是在高温高湿环境(温度32.5℃,湿度80%RH)下,清洁刮板表面和图像承载构件表面之间的摩擦阻力增加和过度负荷施加至清洁刮板。如果过度负荷施加至清洁刮板,则可能发生清洁刮板边缘碎裂(chipping)或清洁刮板翘起,并可能发生由于清洁刮板边缘碎裂或翘起引起的不良清洁。随着电子照相感光构件上最外表面层材料的摩擦系数μ变高,趋于显著地发生该现象,这是因为清洁刮板和电子照相感光构件之间的摩擦阻力变高。
此外,优选图像承载构件表面为通过将具有聚合性官能团的化合物聚合或交联而固化的树脂(下文中可以称作固化性树脂)。由此,进一步改进图像承载构件的耐久性。关于交联方法,提及其中形成图像承载构件时涂料(paint)中包含具有聚合性官能团的单体或低聚物,进行膜形成和干燥,此后,通过加热和施用放射线或电子束来进行所得膜的聚合的方法。
即使当接触辊隙部的平均接触表面压力增加时,通过组合上述图像承载构件和根据本发明的调色剂也能够抑制清洁刮板摩擦阻力的增加。结果,能够抑制清洁刮板振动和清洁刮板翘起,并且通过充电辊和图像承载构件之间的放电电流能够刮擦掉电晕产物(NOx和臭氧)。因此,能够抑制由于电晕产物引起的图像缺失。
包含上述固化性树脂的表面可以具有电荷输送功能或不具有电荷输送功能。处理包含固化性树脂并且具有电荷输送功能的最外表面层作为感光层的一部分。在未提供电荷输送功能的情况下,最外表面层称作如下所述的保护层(或表面保护层),并且区别于感光层。
关于图像承载构件的感光层的层结构,能够采用以下结构中的任一种:顺层压层结构,其中从导电性支持体侧依次层压电荷产生层/电荷输送层;逆层压层结构,其中从导电性支持体侧依次层压电荷输送层/电荷产生层;或者由单层形成的结构,其中电荷产生材料和电荷输送材料分散在同一层中。
由单层组成的感光层中,在同一层中进行光载流子的产生和移动,感光层本身用作表面层。另一方面,由层压层组成的感光层具有其中将用于产生光载流子的电荷产生层和用于移动产生的载流子的电荷输送层层压的结构。
最优选的层结构为顺层压层结构,其中从导电性支持体侧依次层压电荷产生层/电荷输送层。
在该情况下,优选其中电荷输送层为由包含固化性树脂的单层组成的最外表面层的图像承载构件或者其中电荷输送层为由非固化性第一层和固化性第二层组成的层压型和固化性第二层用作最外表面层的图像承载构件中的任一种。
在这点上,在单层和层压层两种情况下,可以设置保护层作为感光层上的层。在该情况下,优选保护层包含固化性树脂。
<用于测量调色剂的平均圆形度、0.50μm以上至1.98μm以下的颗粒的个数%和圆形度为0.990μm以上的颗粒的个数%的方法>
将根据本发明调色剂的平均圆形度、圆当量直径为0.50μm以上至1.98μm以下颗粒的个数%和圆形度为0.990以上颗粒的个数%用流式颗粒图像分析仪″FPIA-3000″(由SYSMEX CORPORATION生产)来测量。
具体测量方法如下所述。首先,将预先除去杂质固体等的约20ml离子交换水投入玻璃容器中。向其添加约0.2ml稀释液,其中用离子交换水以约3质量倍稀释用作分散剂的″Contaminon N″(用于洗涤精密测量设备,包括非离子表面活性剂、阴离子表面活性剂和有机助洗剂并且pH为7的中性清洁剂的10质量%水溶液,由Wako Pure Chemical Industries,Ltd.生产)。此外,添加约0.02g测量样品,并且通过使用超声波分散机进行分散处理2分钟,从而制备测量用分散液。此时,以分散液温度变为10℃以上至40℃以下的方式适当进行冷却。关于分散机,使用具有振荡频率为50kHz和电输出为150W的桌面型超声波清洁和分散机(例如,″VS-150″(由VELVO-CLEAR生产))。将预定量的离子交换水投入水槽中并将约2ml的上述Contaminon N添加至该水槽。
测量时,使用配置有标准物镜(10倍)的上述流式颗粒图像分析仪,并且将PARTICLE SHEATH″PSE-900A″(由SYSMEX CORPORATION生产)用作鞘液。将按照上述步骤制备的分散液引入至上述流式颗粒图像分析仪中,并且根据HPF测量模式中的总计数模式测量3,000个调色剂颗粒。然后,规定颗粒分析时的二值化阈值为85%,指定分析粒径,由此能够计算此范围内颗粒的个数百分比(%)和平均圆形度。关于调色剂的平均圆形度,规定基于圆当量直径的分析粒径范围为1.98μm以上至200.00μm以下,确定调色剂的平均圆形度。关于圆形度为0.990以上至1.000以下的颗粒比例,规定基于圆当量直径的分析粒径范围为1.98μm以上至200.00μm以下,计算包括在此范围内的颗粒的个数百分比(%)。关于圆当量直径为0.50μm以上至1.98μm以下的颗粒(小颗粒)的比例,规定基于圆当量直径的分析粒径范围为0.50μm以上至1.98μm以下,计算包括此范围内的颗粒的个数百分比(%)。
测量时,开始测量前通过使用标准胶乳颗粒(例如,用离子交换水稀释由Duke Scientific生产的″RESEARCH AND TEST PARTICLES Latex Microsphere Suspensions 5200A″)进行自动焦点调节。此后,优选开始测量后每隔两小时进行焦点调节。
在这点上,本发明实施例中,使用由SYSMEX CORPORATION校准和由SYSMEX CORPORATION颁发校准证书的流式颗粒图像分析仪。除了将分析粒径限定为圆当量直径0.50μm以上至小于1.98μm或者1.98μm以上至小于200.00μm以外,在与当接受校准证书时的那些相同的测量和分析条件下进行测量。
<用于测量树脂的重均分子量(Mw)和峰分子量(Mp)的方法>
用如下所述的凝胶渗透色谱法(GPC)测量树脂的重均分子量(Mw)和峰分子量(Mp)。
最初,在室温下将样品(树脂)经24小时溶解至四氢呋喃(THF)中。随后,将所得溶液用孔径为0.2μm的耐溶剂性膜滤器″Maishori Disk″(由Tosoh Corporation生产)过滤从而获得样品溶液。在这点上,以可溶于THF的组分浓度变为约0.8质量%的方式调节样品溶液。通过使用所得样品溶液在以下条件下进行测量。
设备:HLC8120GPC(检测器:RI)(由Tosoh Corporation生产)柱:七连柱Shodex KF-801、802、803、804、805、806和807(由SHOWA DENKO K.K.生产)
洗脱液:THF
流速:1.0ml/分钟
烘箱温度:40.0℃
样品注入量:0.10ml
计算样品分子量时,使用通过使用标准聚苯乙烯(例如,商品名″TSK Standard Polystyrene F-850、F-450、F-288、F-128、 F-80、F-40、F-20、F-10、F-4、F-2、F-1、A-5000、A-2500、A-1000和A-500″,由Tosoh Corporation生产)制作的分子量校准曲线。
<蜡的最大吸热峰的测量>
基于AS TM D3418-82通过使用差示扫描量热仪″Q1000″(由TA Instruments生产)来测量蜡的最大吸热峰。关于设备检测部的温度校正,使用铟和锌的熔点。关于热量的校正,使用铟的熔化热。
如下所述具体进行蜡的最大吸热峰测量。
准确称量约5mg蜡并且放入铝盘中。在将空铝盘用作参照的同时在30℃至200℃范围内的测量温度和升温速度为10℃/分钟下进行测量。在这点上,测量时,一旦温度升至200℃。随后,降温至30℃,此后再次升温。将该第二次升温过程中在温度范围30℃至200℃内的DSC曲线的最大吸热峰作为本发明中使用的蜡的DSC测量中吸热曲线的最大吸热峰。
<用于测量重均粒径(D4)和数均粒径(D1)的方法>
如下所述计算调色剂的重均粒径(D4)和数均粒径(D1)。关于测量设备,使用配置有100μm口管的基于孔电阻抗法的精密粒径分布测量设备″Coulter Counter Multisizer 3″(注册商标,由Beckman Coulter,Inc.生产)。关于测量条件的设定和测量数据的分析,使用附带的专用软件″Beckman Coulter Multisizer 33.51版本″(由Beckman Coulter,Inc.生产)。在这点上,用数量为25,000个通道的有效测量通道进行测量。
关于测量用电解水溶液,能够使用通过以使得浓度为约1质量%的方式溶解特级氯化钠至离子交换水中而制备的溶液,例如″ISOTON II″(由Beckman Coulter,Inc.生产)。
此外,测量和分析前,按下述设定上述专用软件。
在上述专用软件的″标准操作方法(SOM)的变更″画面中,控制模式中的总计量数设定为50,000个颗粒,测量次数设定为1次,Kd值设定为通过使用″标准颗粒10.0μm″(由Beckman Coulter,Inc.生产)获得的值。阈值和噪音水平通过按下″阈值/噪音水平测量按钮″自动设定。此外,电流设定为1,600μA,增益设定为2,电解液设定为ISOTON II,选中″测量后口管冲洗″。
在上述专用软件的″从脉冲至粒径的转换设定″画面中,元件间隔(bin interval)设定为对数粒径,粒径元件设定为256个粒径元件,粒径范围设定为2μm至60μm。
下述为具体测量步骤。
(1)将约200ml上述电解水溶液投入专用于Multisizer 3的250ml圆底玻璃烧杯中,烧杯固定在样品台中,用搅拌棒以24转/秒进行逆时针方向搅拌。然后,通过专用软件的″口管冲洗″功能除去口管中的污垢和气泡。
(2)将约30ml上述电解水溶液投入100ml平底玻璃烧杯中。向其添加约0.3ml稀释液,其中用离子交换水以约3质量倍稀释用作分散剂的″Contaminon N″(用于洗涤精密测量设备,包括非离子表面活性剂、阴离子表面活性剂和有机助洗剂并且pH为7的中性清洁剂的10质量%水溶液,由Wako Pure Chemical Industries,Ltd.生产)。
(3)准备具有电输出为120W和以相转移180度的方式包括振荡频率为50kHz的两个振荡器的超声波分散机″超声波分散***Tetora 150″(由Nikkaki Bios Co.,Ltd.生产)。将约3.3l离子交换水投入超声波分散机的水槽中,并且将约2ml Contaminon N添加至该水槽。
(4)上述第(2)项中的烧杯固定至上述超声波分散机的烧杯固定孔中,开动超声波分散机。然后,以烧杯中电解水溶液的液面 共振条件变为最大的方式调节烧杯的高度位置。
(5)将超声波施加至上述第(4)项的烧杯中的电解水溶液。在该状态下,将约10mg调色剂逐渐添加至上述电解水溶液并且将其分散。随后,超声波分散液处理进一步继续60秒。在这点上,超声波分散液中,以使得变为10℃以上至40℃以下的方式适当调节水槽的水温。
(6)将上述第(5)项的其中分散调色剂的电解水溶液以测量浓度调节为约5%的方式通过使用移液管滴加至固定在样品台中的上述第(1)项的圆底烧杯。然后,进行测量直至测量颗粒数量达到50,000个。
(7)通过设备附带的上述专用软件分析测量数据,从而计算重均粒径(D4)和数均粒径(D1)。在这点上,当上述专用软件中设定图/体积百分比时,″分析/体积统计值(算术平均)″画面上的″平均直径″为重均粒径(D4),当上述专用软件中设定图/个数%时,″分析/数量统计值(算术平均)″画面上的″平均直径″为数均粒径(D1)。
<细颗粒(4.0μm以下颗粒)的量的计算方法>
通过用上述Multisizer 3进行测量和分析数据来计算调色剂中基于数量的细颗粒(4.0μm以下颗粒)的量(个数%)。
调色剂中4.0μm以下颗粒的个数%通过以下步骤计算。首先,上述专用软件中,设定图/个数%,从而将测量结果图表表示为个数%。然后,选中″格式/粒径/粒径统计″画面上的粒径设定部的″<″,在其下面的粒径输入部中输入″4″。当显示″分析/数量统计值(算术平均)″画面时″<4μm″显示部的值为调色剂中4.0μm以下颗粒的个数%。
<粗颗粒(10.0μm以上颗粒)的量的计算方法>
通过用上述multisizer 3进行测量和分析数据来计算调色剂 中基于体积的粗颗粒(10.0μm以上颗粒)的量(体积百分比)。调色剂中10.0μm以上颗粒的体积百分比通过以下步骤计算。首先,上述专用软件中,设定图/体积百分比,从而将测量结果的图表表示为体积百分比。然后,选中″格式/粒径/粒径统计″画面上粒径设定部的″>″,在其下面的粒径输入部输入″10″。当显示″分析/数量统计值(算术平均)″画面时″>10μm″显示部中的值为调色剂中10.0μm以上颗粒的体积百分比。
<磁性载体和磁性载体核构件的磁化强度的测量方法>
磁性载体和磁性载体核构件的磁化强度能够用振动磁场型磁特性测量设备(振动样品磁力计)或直流磁化特性记录设备(B-H示踪仪)来测定。本发明的实施例中,用振动磁场型磁特性测量设备BHV-30(由Riken Denshi Co.,Ltd.生产)以以下步骤进行测量。
(1)采用用载体充分紧密填充的圆筒状塑料容器作为样品。测量在容器中填充的载体的实际质量。此后,将塑料容器中的磁性载体颗粒用瞬时粘合剂以磁性载体颗粒不移动的方式粘合。
(2)通过使用标准样品校准5,000/4π(kA/m)下的外部磁场轴和磁矩(magnetization moment)轴。
(3)在扫描速度规定为5分钟/回线和施加1,000/4π(kA/m)外部磁场的情况下,从磁矩的回线(loop)测量磁化强度。将结果除以样品重量,从而测定载体的磁化强度(Am2/kg)。
<基于体积分布的磁性载体的50%粒径(D50)的测量方法>
粒径分布用激光衍射·散射***的粒径分布测量设备″Microtrac MT3300EX″(由NIKKISO CO.,LTD.生产)测量。安装干式测量用样品供给机″一次性干式样品调节器Turbotrac″(由NIKKISO CO.,LTD.生产)以进行测量。关于Turbotrac的供给条件,集尘器用作真空源,风速规定为约33升/ 秒,压力规定为约17kPa。通过软件自动进行控制。关于粒径,测定作为基于体积的积分值的50%粒径(D50)。通过使用附带的软件(版本10.3.3-202D)进行控制和分析。
测量条件如下述。
清零(SetZero)时间:10秒
测量时间:10秒
测量次数:一次
颗粒折射率:1.81
颗粒形状:非球形
测量上限:1,408μm
测量下限:0.243μm
测量环境:常温和常湿环境(23℃/50%RH)
<磁性载体真比重的测量方法>
磁性载体的真比重通过使用Micromeritics Gas Pycnometer Accupyc 1330(由SHIMADZU CORPORATION生产)测量。首先,准确称量在23℃/50%RH环境下放置24小时的5g样品,并放入测量池(10cm3)中。将所得池***至主体的样品室中。关于测量,可通过将样品重量输入到主体并开始测量来进行自动测量。关于自动测量的测量条件,使用调节为20.000psig(2.392×102kPa)的氦气。样品室用氦气吹扫10次。随后,将其中样品室中的压力变化为0.005psig/分钟(3.447×10-2kPa/分钟)的状态作为平衡状态,重复用氦气吹扫直至达到平衡状态。测量平衡状态下主体的样品室的压力。可由当达到平衡状态时的压力变化来计算样品体积。
由于能够计算样品体积,因此能够基于下式计算样品的真比重。
样品的真比重(g/cm3)=样品重量(g)/样品体积(cm3)
将通过重复自动测量5次获得的测量值的平均值作为磁性载体和磁性核的真比重(g/cm3)。
<基于体积分布的磁性载体50%粒径(D50)的测量方法>
粒径分布用激光衍射·散射***的粒径分布测量设备″Microtrac MT3300EX″(由NIKKISO CO.,LTD.生产)来测量。安装干式测量用样品供给机″一次性干式样品调节器Turbotrac″(由NIKKISO CO.,LTD.生产)以进行基于体积分布的磁性载体50%粒径(D50)的测量。关于Turbotrac的供给条件,集尘器用作真空源,风速规定为约33升/秒,压力规定为约17kPa。通过软件自动进行控制。关于粒径,测定作为基于体积的积分值的50%粒径(D50)。通过使用附带的软件(版本10.3.3-202D)进行控制和分析。
测量条件如下述。
清零(SetZero)时间:10秒
测量时间:10秒
测量次数:一次
颗粒折射率:1.81
颗粒形状:非球形
测量上限:1,408μm
测量下限:0.243μm
测量环境:约23℃/50%RH
<电子照相感光构件最外表面层的弹性变形率的测量>
弹性变形率(%)通过使用显微硬度测量设备FISCHERSCOPE H100V(由Fischer生产)测量。具体地,在温度为25℃和湿度为50%RH的环境下将高达6mN的负荷连续施加至设置于电子照相感光构件最外表面层的表面上并且相对的面之间的角为136°的维氏棱锥金刚石压头,直接读取所述负荷下 的压痕深度。从初期负荷为0mN直至最终负荷为6mN逐步进行测量(273个点,各个点的保持时间为0.1S)。
基于当压头压入电子照相感光构件的最外表面层表面中时压头施加至电子照相感光构件的最外表面层表面的工作量(能量),即,由于施加至电子照相感光构件的最外表面层表面的压头的负荷增减引起的能量变化来测定弹性变形率。具体地,弹性变形率能够基于下式(1)来确定。
弹性变形率(%)=We/Wt×100(式1)
实施例
<聚酯树脂A的生产例>
4升四颈玻璃烧瓶装有55.1质量份聚氧丙烯(2.2)-2,2-双(4-羟苯基)丙烷、19.3质量份聚氧乙烯(2.2)-2,2-双(4-羟苯基)丙烷、8.0质量份对苯二甲酸、6.9质量份偏苯三酸酐、10.5质量份富马酸和0.2质量份钛酸四丁酯,安装温度计、搅拌棒、冷凝器和氮气导入管,并烧瓶置于有罩加热器中。随后,烧瓶内部用氮气置换,此后,进行搅拌的同时逐渐升温。在180℃下进行搅拌的同时进行反应4小时,从而获得聚酯树脂A。关于所得聚酯树脂A基于GPC的分子量,重均分子量(Mw)为5,000和峰分子量(Mp)为3,000。软化点为85℃。
<聚酯树脂B的生产例>
4升四颈玻璃烧瓶装有40.0质量份聚氧丙烯(2.2)-2,2-双(4-羟苯基)丙烷、55.0质量份对苯二甲酸、1.0质量份己二酸和0.6质量份钛酸四丁酯。将温度计、搅拌棒、冷凝器和氮气导入管安装到四颈烧瓶,并将上述四颈烧瓶置于有罩加热器中。随后,四颈烧瓶内部用氮气置换,此后,进行搅拌的同时逐渐升温至220℃,从而进行反应8小时(第一反应步骤)。此后,添加4.0质量份(0.021mol)偏苯三酸酐,在180℃下进行反应4小时(第二反 应步骤),从而获得聚酯树脂B。
关于所得聚酯树脂B基于GPC的分子量,重均分子量(Mw)为300,000,峰分子量(Mp)为10,000。软化点为135℃。
<调色剂生产例1>
上述材料用亨舍尔混合机(型号FM-75,由Mitsui Miike Chemical Engineering Machinery Co.,Ltd.生产)混合,此后,在温度设定为120℃下用双螺杆捏合机(型号PCM-30,由Ikegai Machinery Co.生产)捏合。冷却所得捏合材料,用锤磨机粗粉碎至1mm以下,从而获得粗粉碎材料。所得粗粉碎材料用机械式粉碎机(T-250,由TURBO KOGYOU CO.,LTD.生产)来粉碎,从而获得粉碎材料。
使用利用康达效应的多级分级机将所得粉碎材料分级,从而获得调色剂颗粒1。
添加细颗粒的调色剂颗粒1通过将用10质量%六甲基二硅氮烷表面处理的3质量份疏水性二氧化硅细颗粒添加至100质量份调色剂颗粒1,接着用亨舍尔混合机(型号FM-75,由Mitsui Miike Chemical Engineering Machinery Co.,Ltd.生产)混合而获得。
所得添加细颗粒的调色剂颗粒1用图1中所示热处理设备进行表面处理,从而获得表面处理的调色剂颗粒1。
设备的内径规定为450mm,圆筒状柱的外径规定为200mm。关于热风供给装置出口部,内径规定为200mm,外径规定为300mm。关于冷风供给装置1,内径规定为350mm,外径规定为450mm。
操作条件为供给量(F)=15kg/hr,热风温度(T1)=170℃,热风量(Q1)=8.0m3/分钟,冷风1总量(Q2)=4.0m3/分钟,冷风2总量(Q3)=1.0m3/分钟,冷风3总量(Q4)=1.0m3/分钟,柱冷风(pole cold air)总量(Q5)=0.5m3/分钟,压缩气体量(IJ)=1.6m3/分钟,鼓风机风量(Q6)=23.0m3/分钟。
再次用利用康达效应的多级分级机将所得表面处理的调色剂颗粒1分级,从而获得具有期望粒径的分级的表面处理的调色剂颗粒1。
调色剂1通过将用16质量%异丁基三甲氧基硅烷表面处理的1.0质量份氧化钛细颗粒和用10质量%六甲基二硅氮烷表面处理的0.8质量份疏水性二氧化硅细颗粒添加至100质量份所得分级的表面处理的调色剂颗粒1,接着用亨舍尔混合机(型号FM-75,由Mitsui Miike Chemical Engineering Machinery Co.,Ltd.生产)混合而获得。所得调色剂1的性质如表1中所示。
<调色剂生产例2>
除了将用10质量%六甲基二硅氮烷表面处理的疏水化二氧化硅颗粒的添加量变为1.5质量份以外,如调色剂生产例1获得调色剂2。所得调色剂2的性质如表1中所示。
<调色剂生产例3>
除了将热处理条件的热风温度变为185℃以外,如调色剂生产例1获得调色剂3。所得调色剂3的性质如表1中所示。
<调色剂生产例4>
除了将用10质量%六甲基二硅氮烷表面处理的疏水化二氧 化硅颗粒的添加量变为1.0质量份以外,如调色剂生产例1获得调色剂4。所得调色剂4的性质如表1中所示。
<调色剂生产例5>
除了将热处理条件的热风温度变为185℃以外,如调色剂生产例4获得调色剂5。所得调色剂5的性质如表1中所示。
<调色剂生产例6>
除了将热处理条件的热风温度变为160℃以外,如调色剂生产例4获得调色剂6。所得调色剂6的性质如表1中所示。
<调色剂生产例7>
使用上述原料,如调色剂生产例1获得调色剂颗粒7。
添加细颗粒的调色剂颗粒7通过将用10质量%六甲基二硅氮烷表面处理的2.0质量份疏水性二氧化硅细颗粒添加至100质量份调色剂颗粒7,接着用亨舍尔混合机(型号FM-75,由Mitsui Miike Chemical Engineering Machinery Co.,Ltd.生产)混合而获得。
所得添加细颗粒的调色剂颗粒7用图1中所示热处理设备进行表面处理,接着分级和外部添加,从而获得调色剂7。
在这点上,热处理时的操作条件为供给量(F)=15kg/hr,热风温度(T1)=170℃,热风量(Q1)=7.0m3/分钟,冷风1总量(Q2)=4.0m3/分钟,冷风2总量(Q3)=1.0m3/分钟,冷风3总量 (Q4)=1.0m3/分钟,柱冷风总量(Q5)=0.5m3/分钟,压缩气体量(IJ)=1.6m3/分钟,鼓风机风量(Q6)=23.0m3/分钟。
所得调色剂7的性质如表1中所示。
<调色剂生产例8>
除了将热处理条件的热风温度变为190℃以外,如调色剂生产例7获得调色剂8。所得调色剂8的性质如表1中所示。
<调色剂生产例9>
除了将热处理条件的热风温度变为195℃以外,如调色剂生产例7获得调色剂9。所得调色剂9的性质如表1中所示。
<调色剂生产例10>
使用上述原料,如调色剂生产例1获得调色剂颗粒10。
添加细颗粒的调色剂颗粒10通过将用10质量%六甲基二硅氮烷表面处理的1.0质量份疏水性二氧化硅细颗粒添加至100质量份调色剂颗粒10,接着用亨舍尔混合机(型号FM-75,由Mitsui Miike Chemical Engineering Machinery Co.,Ltd.生产)混合而获得。
所得添加细颗粒的调色剂颗粒10用图1中所示热处理设备进行表面处理,接着分级和外部添加,从而获得调色剂10。
在这点上,热处理时的操作条件为供给量(F)=15kg/hr,热风温度(T1)=200℃,热风量(Q1)=7.0m3/分钟,冷风1总量(Q2)=4.0m3/分钟,冷风2总量(Q3)=1.0m3/分钟,冷风3总量(Q4)=1.0m3/分钟,柱冷风总量(Q5)=0.5m3/分钟,压缩气体量(IJ)=1.6m3/分钟,鼓风机风量(Q6)=23.0m3/分钟。
所得调色剂10的性质如表1中所示。
<调色剂生产例11>
调色剂生产例10中,将用10质量%六甲基二硅氮烷表面处理的疏水性二氧化硅细颗粒向100质量份所得调色剂颗粒10的添加变为2.0质量份并用亨舍尔混合机(型号FM-75,由Mitsui Miike Chemical Engineering Machinery Co.,Ltd.生产)进行混合,从而获得添加细颗粒的调色剂颗粒11。此外,将添加细颗粒的调色剂颗粒11的热处理条件的热风温度变为170℃。除上述那些以外,如调色剂生产例10获得调色剂11。所得调色剂11的性质如表1中所示。
<调色剂生产例12>
除了将热处理条件的热风温度变为185℃以外,如调色剂生产例10获得调色剂12。所得调色剂12的性质如表1中所示。
<调色剂生产例13>
调色剂生产例10中,添加细颗粒的调色剂颗粒13通过将用10质量%六甲基二硅氮烷表面处理的0.5质量份疏水性二氧化硅细颗粒添加至100质量份所得调色剂颗粒10,接着用亨舍尔混合机(型号FM-75,由Mitsui Miike Chemical Engineering Machinery Co.,Ltd.生产)混合而获得。此外,将所得添加细颗粒的调色剂颗粒13的热处理条件的热风温度变为200℃。除上述那些以外,如调色剂生产例10获得调色剂13。所得调色剂13的性质如表1中所示。
<调色剂生产例14>
调色剂生产例10中获得的调色剂颗粒10通过使用表面改性机(型号MR-100:由Nippon Pneumatic Manufacturing Co.,Ltd.生产)来热处理。
在这点上,热处理时的操作条件规定为供给量(F)=15kg/hr,热风温度=280℃,热风量=5.0m3/分钟。
再次用利用康达效应的多级分级机将所得表面处理的调色剂颗粒14分级,从而获得具有期望粒径的分级的表面处理的调色剂颗粒14。
调色剂14通过将用16质量%异丁基三甲氧基硅烷表面处理的1.0质量份氧化钛细颗粒和用10质量%六甲基二硅氮烷表面处理的0.8质量份疏水性二氧化硅细颗粒添加至100质量份分级的表面处理的调色剂颗粒14,接着用亨舍尔混合机(型号FM-75,由Mitsui Miike Chemical Engineering Machinery Co.,Ltd.生产)混合而获得。所得调色剂14的性质如表1中所示。
<调色剂生产例15>
除了将热处理条件的热风温度变为245℃以外,如调色剂生产例14获得调色剂15。所得调色剂15的性质如表1中所示。
<调色剂生产例16>
调色剂16由调色剂生产例10中获得的调色剂颗粒10在与调色剂生产例1相同的热处理条件下获得。所得调色剂16的性质如表1中所示。
<调色剂生产例17>
除了将热处理条件的热风温度变为185℃以外,如调色剂生产例16获得调色剂17。所得调色剂17的性质如表1中所示。
<调色剂生产例18>
除了将热处理条件的热风温度变为205℃以外,如调色剂生产例13获得调色剂18。所得调色剂18的性质如表1中所示。
<调色剂生产例19>
除了将热处理条件的热风温度变为195℃以外,如调色剂生产例13获得调色剂19。所得调色剂19的性质如表1中所示。
<调色剂生产例20>
除了将热处理条件的热风温度变为150℃以外,如调色剂生产例1获得调色剂20。所得调色剂20的性质如表1中所示。
<调色剂生产例21>
除了不进行调色剂生产例10中的热处理步骤以外,如调色剂生产例10获得调色剂21。所得调色剂21的性质如表1中所示。
<磁性载体生产例1>
(称量·混合步骤)
如下所述称量铁氧体原料。
Fe2O3 59.8质量%
MnCO3 34.7质量%
Mg(OH)2 4.6质量%
SrCO3 0.9质量%
此后,通过使用氧化锆球(直径10mm)用干式球磨机进行粉碎·混合2小时。
(煅烧步骤)
粉碎·混合后,通过使用燃烧器式窑炉(kiln)在960℃大气中进行烧制2小时,从而生产煅烧的铁氧体。
(粉碎步骤)
用破碎机粉碎至约0.5mm后,使用氧化锆珠(直径1.0mm),添加35质量份水至100质量份煅烧的铁氧体,用湿式珠磨机进行粉碎5小时,从而获得铁氧体浆料。
(造粒步骤)
将铁氧体浆料与相对于100质量份煅烧的铁氧体为1.5质量份用作粘结剂的聚乙烯醇共混,用喷雾干燥机(制造商:Ohkawara Kakohki Co.,Ltd.)进行造粒为球形颗粒。
(全面(Full-scale)烧制步骤)
为了控制烧制气氛,用电炉在1,050℃下在氮气气氛下(氧气浓度0.02体积百分比)进行烧制4小时。
(筛分步骤)
破碎聚集颗粒后,通过筛孔(sieve opening)为250μm的筛来筛分而除去粗颗粒,从而获得核颗粒1。
(涂布步骤)
有机硅清漆(silicone varnish)
(SR2410,由Dow Corning Toray Silicone Co.,Ltd.生产,固体浓度20质量%) 75.8质量份
γ-氨丙基三乙氧基硅烷 1.5质量份
甲苯 22.7质量份
混合上述材料,从而获得树脂溶液A。
100质量份核颗粒1投入通用混合机(由DALTON CORPORATION生产)中后,在减压下进行加热至温度为50℃。经2小时滴加相应于15质量份填充树脂组分(相对于100质量份核颗粒1)的树脂溶液A,此外,在50℃温度下进行搅拌1小时。随后,升温至80℃,从而除去溶剂。所得样品转移至JULIA MIXER(TOKUJU CORPORATION),在温度180℃下在氮气气氛下进行热处理2小时,通过筛孔为70μm的筛网进行分级,从而获得磁性核颗粒1。
100质量份所得磁性核1投入诺塔混合机(由Hosokawa Micron Corporation生产)中后,在螺杆旋转速度为100分钟-1和旋转速度为3.5分钟-1的条件下进行搅拌的同时在减压下进行调节至70℃。将树脂溶液A以固体浓度变为10质量%的方式用甲苯稀释,投入树脂溶液,从而涂布树脂组分变为相对于100质量份磁性核1为0.5质量份。经2小时进行溶剂的除去和涂布操作。此后,升温至180℃,继续搅拌2小时。随后,降温至70℃。样品 转移至通用混合机(由DALTON CORPORATION生产)。使用树脂溶液A,投入该树脂溶液,以使涂布树脂组分变为相对于100质量份用作原料的磁性核1为0.5质量份。经2小时进行溶剂的除去和涂布操作。所得样品转移至JULIA MIXER(TOKUJU CORPORATION),在180℃温度下在氮气气氛下进行热处理4小时,通过筛网开口为70μm的筛网进行分级,从而获得磁性载体1。所得磁性载体1的D50为43.1μm,真比重为3.9g/cm3,1,000奥斯特下的磁化量为52.7Am2/kg。
<磁性载体生产例2>
除了在磁性载体生产例1的全面烧制步骤中,将氧气浓度变为0.3体积百分比和将烧制温度变为1,150℃以外,如磁性载体生产例1获得磁性载体2。所得磁性载体2的D50为45.0μm,真比重为4.8g/cm3,1,000奥斯特下的磁化量为53.8Am2/kg。
<磁性载体生产例3>
Fe2O3 62.8质量%
MnCO3 7.7质量%
Mg(OH)2 15.6质量%
SrCO3 13.9质量%
除了在磁性载体生产例1的称量·混合步骤中,将原料变为上述原料,以及在全面烧制步骤中,将条件变为在1,300℃温度在在大气中4小时以外,如磁性载体生产例1获得磁性载体3。所得磁性载体3的D50为40.4μm,真比重为3.6g/cm3,1,000奥斯特下的磁化量为52.1Am2/kg。
<电子照相感光构件生产例1>
电子照相感光构件1的生产如下所述。首先,通过切削生产长度为370mm、外径为32mm和厚度为3mm的铝圆筒体(JISA3003中规定的铝合金)。沿旋转轴方向测量的所得圆筒体的表 面粗糙度为Rzjis=0.08μm。该圆筒体在包含清洁剂(商品名:Chemicohl CT,由TOKIWA CHEMICAL INDUSTRIES CO.,LTD.生产)的纯水中进行超声波清洁,随后是通过漂洗掉清洁剂的步骤。然后,在纯水中进一步进行超声波清洁从而进行脱脂处理。
将60质量份由具有掺杂有锑的氧化锡涂布膜的氧化钛粉末(商品名:KRONO S ECT-62,由Titan Kogyou Ltd.生产)、60质量份氧化钛粉末(商品名:titone SR-1T,由Sakai Chemical Industry Co.,Ltd.生产)、70质量份甲阶型酚醛树脂(商品名:PHENOLITE J-325,由DAINIPPON INK AND CHEMICALS,INCORPORATED生产,固成分70%)、50质量份2-甲氧基-1-丙醇,和50质量份甲醇组成的浆料用球磨机分散约20小时,从而获得分散液。所得分散液中包含的填料的平均粒径为0.25μm。
由此制备的分散液通过浸渍法施涂至上述铝圆筒体。用上述分散液涂布的铝圆筒体在温度调节为150℃下在热风干燥机中加热和干燥48分钟从而固化上述分散液的涂布膜,从而形成膜厚度为15μm的导电层。
随后,将通过将10质量份共聚尼龙树脂(商品名:AMILANCM8000,由Toray Industries,Ltd.生产)和30质量份甲氧基甲基化尼龙树脂(商品名:TORESIN EF30T,由Teikoku Chemical Industries Co.,Ltd.生产)溶解至500质量份甲醇和250质量份丁醇的混合溶液而制备的溶液通过浸渍施涂至上述导电层。用上述溶液涂布的铝圆筒体放入温度调节为100℃下在热风干燥机中22分钟,以通过加热和干燥而固化上述分散液的涂布膜,从而形成膜厚度为0.45μm的底涂层。
然后,将由CuKa射线衍射光谱中在布拉格角2θ±0.2°为7.4°和28.2°处具有强峰的4质量份羟基镓酞菁颜料、2质量份聚乙烯基缩丁醛树脂(商品名:S-LEC BX-1,由Sekisui Chemical Co., Ltd.生产)和90质量份环己酮组成的混合溶液,用通过使用直径为1mm玻璃珠的砂磨机分散10小时。此后,110质量份乙酸乙酯添加至所得混合溶液,从而制备电荷产生层用涂布液。所得涂布液通过浸渍施涂至上述底涂层。用上述涂布液涂布的铝圆筒体放入温度调节为80℃的热风干燥机中22分钟,以通过加热和干燥而固化上述涂布液的涂布膜,从而形成膜厚度为0.17μm的电荷产生层。
接着,将35质量份由下述结构式(11)表示的三芳胺类化合物和50质量份双酚Z型聚碳酸酯树脂(商品名:Iupilon Z400,由Mitsubishi Engineering-Plastics Corporation生产)溶解至320质量份单氯苯和50质量份二甲氧基甲烷中,从而制备电荷输送层用涂布液。所得涂布液通过浸渍施涂至上述电荷产生层。用上述涂布液涂布的铝圆筒体在温度调节为100℃的热风干燥机中加热和干燥40分钟,以固化上述涂布液的涂布膜,从而形成膜厚度为20μm的第一电荷输送层。
[化学式1]
随后,将由下述结构式(12)表示的30质量份具有聚合性官能团的空穴输送化合物溶解至35质量份1-丙醇和35质量份1,1,2,2,3,3,4-七氟环戊烷(商品名:ZEORORA H,由ZEON Corporation生产)中。此后,用0.5μm PTFE膜滤器进行加压过滤,从而制备用作固化性表面层的第二电荷输送层用涂布液。所得 涂布液通过浸涂法施涂至上述第一电荷输送层,从而形成用作固化性表面层的第二电荷输送层用涂布膜。此后,上述涂布膜在氮气中在加速电压为150kV和剂量为15kGy的条件下用电子束照射,从而获得具有固化涂布膜的铝圆筒体(电子照相感光构件)。随后,在电子照相感光构件的温度变为120℃的条件下进行加热处理90秒。此时的氧气浓度为10ppm。此外,电子照相感光构件在温度调节为100℃的热风干燥机中在大气中加热和干燥20分钟,从而形成膜厚度为5μm的固化性表面层。所得图像承载构件的弹性变形率为55%。
[化学式2]
<电子照相感光构件生产例2>
如电子照相感光构件生产例1获得图像承载构件,其中将电子照相感光构件生产例1中的电子束照射条件变为在氮气中加速电压为100kV和剂量为10kCy。所得图像承载构件的弹性变形率为45%。
<电子照相感光构件生产例3>
如电子照相感光构件生产例1获得图像承载构件,其中将电子照相感光构件生产例1中的电子束照射条件变为在氮气中加速电压为200kV和剂量为20kCy。所得图像承载构件的弹性变形率为65%。
<实施例1至13、比较例1至8>
通过组合如表2中所示的调色剂和磁性载体而形成双组分显影剂。此时,通过添加相对于90.0质量份磁性载体为10.0质量份的调色剂并用V型混合机进行混合而形成双组分显影剂。
如上所述形成的显影剂包入下述的显影设备和补给容器(refill)中,在常温、低湿环境(温度23℃,湿度4%RH)或高温高湿环境(温度32.5℃,湿度80%RH)下进行温度控制和湿度控制。
关于评价机,使用由CANON KABUSHIKI KAISHA生产并且如下述改造的数字全色复印机Image Press C1。
将安装到上述机器的显影设备的图像承载构件取出,并且用形成的图像承载构件1至3中任一种替换。频率为1.5kHz和峰间电压(Vpp 1.0kV)的交流电压和直流电压VDC施加至显影套筒。此外,改造清洁设备,如表2中所示改变图像承载构件与清洁刮板的接触辊隙部的平均接触表面压力。此外,能够自由设定定影温度。在这点上,原样使用产品附带的清洁刮板。
使用上述显影剂和评价机,如下所述进行评价。在这点上,关于转印接收构件,使用激光束打印机纸CS-814(A4,81.4g/m2)。各个实施例和比较例中采用的调色剂、磁性载体、图像承载构件以及图像承载构件与清洁刮板的接触辊隙部的平均接触表面压力如表2中所示。
(常温低湿环境(温度23℃,湿度5%RH)下的评价内容)
″图像稳定性″
显影设备和补给容器固定在上述设备中,此后,以感光构件上的调色剂的显影量变为0.42g/cm2的方式调节显影偏压,并输出实心图像用于初期评价。
然后,以浓度保持恒定的方式供给恒定量的调色剂的同时,输出15,000张(15k)打印率为40%的图像。15k耐久完成后,进一 步输出实心图像和测量实心图像的浓度。此后,以浓度保持恒定的方式供给恒定量的调色剂的同时,进一步输出15,000张(15k)打印率为1%的图像,从而进行30k耐久。30k耐久后,再次输出实心图像和测量实心图像的浓度。
关于图像浓度,用浓度计X-Rite 500型测量浓度,并将5个点的平均值作为图像浓度。在初期图像浓度假设为D1、15k耐久后的图像浓度假设为D15和30k耐久后的图像浓度假设为D30的情况下,测定图像浓度变化率D1-D15和D1-D30。
·D1-D15的评价结果
A:图像浓度变化率D1-D15为小于0.05。
B:图像浓度变化率D1-D15为0.05以上至小于0.10。
C:图像浓度变化率D1-D15为0.10以上至小于0.20。
D:图像浓度变化率D1-D15为0.20以上。
·D1-D30的评价结果
A:图像浓度变化率D1-D30为小于0.10。
B:图像浓度变化率D1-D30为0.10以上至小于0.15。
C:图像浓度变化率D1-D30为0.15以上至小于0.25。
D:图像浓度变化率D1-D30为0.25以上。
(高温高湿环境(温度32.5℃,湿度80%RH)下的评价内容)
在温度为32.5℃和湿度为80%RH的环境下以感光构件上负载的调色剂量变为0.42g/cm2的方式设定显影偏压。关于初期评价,如下所述进行非图像区域的起雾评价、清洁性评价和转印残余评价。
然后,以浓度保持恒定的方式供给恒定量的调色剂的同时,输出15,000张(15k)打印率为40%的图像。15k耐久后,进行非图像区域的起雾评价和转印残余评价。
此后,以浓度保持恒定的方式供给恒定量的调色剂的同时, 进一步输出15,000张(15k)打印率为1%的图像,从而进行30k耐久。30k耐久完成后,进行非图像区域的起雾评价和转印残余评价。
[非图像区域起雾的评价]
在初期阶段、15k耐久和30k耐久后输出空白图像。测量在距离转印接收构件末端50mm的位置处输出纸张中央部的起雾浓度。从所得浓度减去输出前转印接收构件的起雾浓度从而确定浓度差。基于下述评价标准评价初期阶段的起雾浓度差、15k耐久后的起雾浓度差、和30k耐久后的起雾浓度差。在这点上,用DENSITOMETER TC-6DS(由Tokyo Denshoku Co.,Ltd.生产)测量起雾浓度。
(初期阶段的评价标准)
A:小于0.5
B:0.5以上至小于1.0
C:1.0以上至小于2.0
D:2.0以上
(15k耐久后的评价标准)
A:小于1.0
B:1.0以上至小于1.5
C:1.5以上至小于2.5
D:2.5以上
(30k耐久后的评价标准)
A:小于1.0
B:1.0以上至小于1.5
C:1.5以上至小于2.5
D:2.5以上
[转印效率(转印残余浓度)]
在初期阶段、15k耐久后和30k耐久后输出实心图像。此时,中途终止显影,通过用透明聚酯粘合带粘贴(taping)来剥离图像形成时感光鼓上的转印残余调色剂。通过从其上具有粘着的剥离的粘合带的纸的浓度减去其上仅具有粘着的粘合带的纸的浓度计算各情况下的浓度差。基于下述评价标准进行评价。在这点上,用X-Rite彩色反射浓度计(500系列)测量转印残余浓度。(初期阶段的评价标准)
A:小于0.10
B:0.10以上至小于0.15
C:0.15以上至小于0.25
D:0.25以上
(15k耐久后的评价标准)
A:小于0.15
B:0.15以上至小于0.20
C:0.20以上至小于0.30
D:0.30以上
(30k耐久后的评价标准)
A:小于0.15
B:0.15以上至小于0.20
C:0.20以上至小于0.30
D:0.30以上
[清洁性评价]
在初期阶段和30k耐久后打印半色调图像,通过目视观察进行评价。
(评价标准)
A:不发生污点。
B:发生微小污点,但是实用上没问题。
C:有些地方发生点状或线状污点。
D:显著发生点状或线状污点。
<实施例14和15>
除了如表2所示改变磁性载体以外,如实施例2评价图像稳定性、非图像区域的起雾和转印残余浓度。评价结果示于表4。
改变磁性载体的真比重,由此抑制对磁性载体的调色剂消耗和改进与调色剂带电量减少相关联的非图像区域的起雾。认为根据本发明的调色剂具有优异的耐应力性,因此,即使在基于目的改变真比重的情况下也抑制非图像区域起雾的恶化。
<实施例16至23>
除了如表2中所示改变图像承载构件和图像承载构件与清洁刮板的接触辊隙部的平均接触表面压力以外,如实施例2评价耐久前后的清洁性。评价结果为表5中所示。
尽管耐久后,观察到由于振动刮板而存在具有大弹性变形率的图像承载构件的清洁恶化的倾向,但是通过增加图像承载构件与清洁刮板的接触辊隙部的平均接触表面压力改进了初期阶段的清洁性。然而,通过使用根据本发明的调色剂,抑制由于清洁刮板振动引起的耐久后清洁性的恶化。因此,认为图像形成方法能够延长寿命。
[表1]
[表2]
[表3]
[表4]
[表5]
Claims (7)
1.一种调色剂,其特征在于包括调色剂颗粒,所述调色剂颗粒至少包含粘结剂树脂和蜡,
其中所述调色剂具有3.0μm以上至8.0μm以下的重均粒径(D4),并且在用图像处理分辨率为512×512像素的流式颗粒图像分析仪测量中满足以下条件(a)和(b):
(a)关于圆当量直径为1.98μm以上至200.00μm以下的颗粒,所述调色剂的平均圆形度为0.960以上至0.985以下,圆形度为0.990以上至1.000以下的颗粒构成25.0个数%以下;
(b)圆当量直径为0.50μm以上至1.98μm以下的颗粒构成圆当量直径为0.50μm以上至200.00μm以下的颗粒的10.0个数%以下。
2.根据权利要求1所述的调色剂,其特征在于将所述调色剂颗粒用热风进行表面处理。
3.根据权利要求1所述的调色剂,其特征在于通过将包含无机细颗粒的调色剂颗粒用热风进行表面处理来生产所述调色剂颗粒。
4.一种双组分显影剂,其包括调色剂和磁性载体,
其特征在于所述调色剂为根据权利要求1所述的调色剂。
5.一种图像形成方法,其特征在于包括以下步骤:使图像承载构件充电;在所述充电时带电的图像承载构件上形成静电潜像;通过使用包含调色剂的双组分显影剂将在所述图像承载构件上形成的所述静电潜像显影从而形成调色剂图像;将所述图像承载构件上的所述调色剂图像通过或不通过中间转印构件转印至转印接收构件;清洁在所述图像承载构件表面上的转印残余调色剂;和用热和/或压力将所述调色剂图像定影至所述转印接收构件,
其中所述双组分显影剂为根据权利要求4所述的双组分显影剂。
6.根据权利要求5所述的图像形成方法,其特征在于包括通过使刮板与所述图像承载构件的表面接触而进行清洁的刮板清洁,和
所述图像承载构件上的最外表面层的弹性变形率为40%以上至70%以下。
7.根据权利要求5或权利要求6所述的图像形成方法,其特征在于所述图像承载构件上的所述最外表面层包含通过由聚合或交联来固化具有聚合性官能团的化合物而生产的材料。
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