静电荷图像显影色调剂、静电荷图像显影剂和色调剂盒的制作方法

文档序号:11518049阅读:309来源:国知局
静电荷图像显影色调剂、静电荷图像显影剂和色调剂盒的制造方法与工艺

本发明涉及静电荷图像显影色调剂、静电荷图像显影剂和色调剂盒。



背景技术:

通过静电荷图像,例如电子照相术使图像信息可视化的方法已经在各种领域中使用。电子照相术是如下的方法,通过充电过程和曝光过程将在图像保持部件(感光体)上的图像信息形成为静电荷图像,并通过使用含有色调剂的显影剂使图像保持部件表面上的色调剂图像可视化的显影过程、将色调剂图像转印至诸如纸等记录介质的转印过程以及将色调剂图像定影在记录介质表面上的定影过程来使图像信息可视化。这时,在转印过程结束后,未转印的色调剂颗粒或添加剂或放电产物保留在图像保持部件表面上,并因此常规进行了清理过程以在形成下一幅图像之前除去这些材料。

作为除去转印残留色调剂等的清洁方法,采用通过使用毛刷或磁力刷来除去每一项的方法,或者使用具有刀片形状弹性材料(清洁刮板)的部件的方法。从构造简单和成本低廉的角度出发,通常采用后者,其原理是使刮板的边缘与图像保持部件的表面接触,与汽车雨刷类似,并随着图像保持部件的旋转运动收集和刮去残留色调剂等。

例如,专利文献1公开了使用如下色调剂进行的图像形成方法,所述色调剂包含粘合剂树脂和着色剂,并通过将体积平均粒径为60nm~300nm的经硅油表面处理的二氧化硅颗粒和体积平均粒径为5nm~25nm的经硅油表面处理二氧化硅颗粒从外部添加到平均圆度为0.95~1.0的有色颗粒中而获得,所述图像形成方法包括:在静电潜像载体表面上形成潜像的潜像形成过程;使用含有色调剂的显影剂使形成在静电潜像载体表面上的潜像显影为色调剂图像的显影过程;将形成在静电潜像载体表面上的色调剂图像转印至转印介质的转印过程;将转印到转印介质上的色调剂图像定影的定影过程;以及在色调剂图像转印至转印介质表面上以后将由弹性材料形成的清洁刮板压在静电潜像载体表面上并以4g/mm~6.5g/mm的压力从静电潜像载体表面上除去残留色调剂的清洁过程。

[专利文献1]jp-a-2007-279607



技术实现要素:

在相关技术中,当使用将乙烯基树脂颗粒和二氧化硅颗粒加入到含有脲改性聚酯树脂的色调剂颗粒的表面而得到的静电荷图像显影色调剂(下文中也称为“色调剂”)时,可能会出现在反复形成相同图像时色调剂组分附着到感光体表面并形成条纹状膜的现象(下文中称为“条纹状成膜”或“成膜”)。

因此,本发明的一个目的是提供一种静电荷图像显影色调剂,与仅包含压缩聚集度小于60%或大于95%或者颗粒压缩比小于0.20或大于0.40的二氧化硅颗粒(其作为外添剂被添加到含有脲改性聚酯树脂并且在表面附近包含乙烯类树脂颗粒的色调剂颗粒的表面)的色调剂相比,使用本发明的静电荷图像显影色调剂能防止在反复形成相同图像时在感光体表面上出现条纹状膜。

上述目的通过以下配置而实现。

根据本发明的第一方面,提供了一种静电荷图像显影色调剂,其包括:

色调剂颗粒,其包含脲改性聚酯树脂并在其表面附近包括乙烯基树脂颗粒;和

外添剂,其含有压缩聚集度为60%~95%且颗粒压缩比为0.20~0.40的二氧化硅颗粒。

根据本发明的第二方面,在第一方面的静电荷图像显影色调剂中,所述二氧化硅颗粒的平均等效圆直径是40nm~200nm。

根据本发明的第三方面,在第一方面的静电荷图像显影色调剂中,所述二氧化硅颗粒的颗粒分散度是90%~100%。

根据本发明的第四方面,在第一方面的静电荷图像显影色调剂中,所述二氧化硅颗粒用粘度为1,000cst~50,000cst的硅氧烷化合物进行过表面处理,并且所述硅氧烷化合物的表面粘附量是0.01重量%~5重量%。

根据本发明的第五方面,在第四方面的静电荷图像显影色调剂中,所述硅氧烷化合物是硅油。

根据本发明的第六方面,提供了一种用于图像形成设备的静电荷图像显影剂,其包括:

载体;和

静电荷图像显影色调剂,其包括色调剂颗粒和外添剂,其中所述色调剂颗粒包含脲改性聚酯树脂并在其表面附近包括乙烯基树脂颗粒,所述外添剂含有压缩聚集度为60%~95%且颗粒压缩比为0.20~0.40的二氧化硅颗粒。

根据本发明的第七方面,提供了一种能从图像形成设备上拆卸的色调剂盒,其包括:

存储有第一至第五方面中任一方面所述的静电荷图像显影色调剂的存储部。

根据本发明的第一方面,提供了一种静电荷图像显影色调剂,与仅包含压缩聚集度小于60%或大于95%或者颗粒压缩比小于0.20或大于0.40的二氧化硅颗粒(其作为外添剂被添加到含有脲改性聚酯树脂并且在表面附近包含乙烯类树脂颗粒的色调剂颗粒的表面)的色调剂相比,使用本发明的第一方面的静电荷图像显影色调剂能防止在反复形成相同图像时在感光体表面上出现条纹状膜。

根据本发明的第二方面,提供了一种静电荷图像显影色调剂,与二氧化硅颗粒的平均等效圆直径小于40nm或大于200nm的情形相比,本发明的第二方面的静电荷图像显影色调剂能防止在反复形成相同图像时在感光体表面上出现条纹状膜。

根据本发明的第三方面,提供了一种静电荷图像显影色调剂,与二氧化硅颗粒的颗粒分散度小于90%的情形相比,本发明的第三方面的静电荷图像显影色调剂能防止在反复形成相同图像时在感光体表面上出现条纹状膜。

根据本发明的第四方面,提供了一种静电荷图像显影色调剂,与仅包含用粘度小于1,000cst或大于50,000cst的硅氧烷化合物进行过表面处理的二氧化硅颗粒或者硅氧烷化合物的表面粘附量小于0.01重量%或者大于5重量%的二氧化硅颗粒(该二氧化硅颗粒作为外添剂被添加到含有脲改性聚酯树脂并且在表面附近包含乙烯类树脂颗粒的色调剂颗粒的表面)的情形相比,使用本发明的第四方面的静电荷图像显影色调剂能防止在反复形成相同图像时在感光体表面上出现条纹状膜。

根据本发明的第六方面,提供了一种静电荷图像显影剂,与采用仅包含压缩聚集度小于60%或大于95%或者颗粒压缩比小于0.20或大于0.40的二氧化硅颗粒(其作为外添剂被添加到含有脲改性聚酯树脂并且在表面附近包含乙烯类树脂颗粒的色调剂颗粒的表面)的色调剂的情形相比,使用本发明的第六方面的静电荷图像显影剂能防止在反复形成相同图像时在感光体表面上出现条纹状膜。

根据本发明的第七方面,提供了一种色调剂盒,与采用仅包含压缩聚集度小于60%或大于95%或者颗粒压缩比小于0.20或大于0.40的二氧化硅颗粒(其作为外添剂被添加到含有脲改性聚酯树脂并且在表面附近包含乙烯类树脂颗粒的色调剂颗粒的表面)的色调剂的情形相比,使用本发明的第七方面的色调剂盒能防止在反复形成相同图像时在感光体表面上出现条纹状膜。

附图说明

图1是显示示例性实施方式的图像形成设备的实例的示意性构造图,和

图2是显示示例性实施方式的处理盒的实例的示意性构造图。

具体实施方式

下文中描述了作为本发明实例的示例性实施方式。

作为对图像保持部件进行充电的装置,使用了非接触式电晕放电器,但在近年来,广泛使用了接触型(或贴近型)充电机制以避免产生不希望的臭氧,并实现小型化装置、能源节约和成本降低。偏压充电辊(bcr)是接触型充电器的代表,其中金属轴用层状的半导体弹性材料覆盖,但在此情况下,由于通过在辊表面与图像保持部件表面相接触的部分局部放电而进行充电,为了形成良好的潜像,保持每个表面清洁就非常重要。当在清洁性能差以及色调剂或“异物”(例如外添剂)保留在图像保持部件表面上的状态下进行充电过程时,均匀的充电将被扰乱,容易形成伴随放电的化合物(放电产物),这会渗透图像保持部件的表面并改变该表面的性质,或成为粘性成分促使异物附着。从这些角度出发,在使用接触型充电装置(例如bcr)的电子照相过程中,从随时间保持图像品质的角度出发,清洁过程的作用变得更加重要。

在使用刮板的清洁过程中,由于弹性材料制成的刮板(弹性刮板)与图像保持部件的表面之间的接触面的摩擦阻力大,所以很难使弹性刮板在具有上述构造的图像保持部件表面上滑动。因此,有必要使用润滑剂成分,并由此可以通过各种方法来使用称作润滑剂的材料。此外,也可以采用如下功能性设计:其中当涂覆于色调剂颗粒表面的添加剂(外添剂)在显影和转印过程中从色调剂颗粒表面分离并移动到图像保持部件表面、并且在弹性刮板边缘累积时(该状态被称为坝状层形成),一些添加剂夹在弹性刮板和图像保持部件的接触部分之间并穿过该接触部分,由此弹性刮板未被卡住并保持适当的接触状态。

然而,向弹性刮板接触部分提供外添剂组分的状态在显影和转印条件下很容易改变,并且在其供应不足的情况下,容易发生被称为“颤动”或“卷边”的弹性刮板损伤,尤其是在摩擦力容易增大的高温高湿度条件下;而在另一方面,在刮板容易变硬的低温低湿度条件下,容易发生被称为“碎裂”或“磨损”的刮板边缘损伤。随着上述坝状层的崩塌,移除残留在图像保持部件表面上的色调剂、外添剂和放电产物的功能容易下降。

以非均匀方式接触图像保持部件表面的弹性刮板与图像保持部件相摩擦,从而附着和堆积色调剂、外添剂和放电产物,并因此容易发生被称为“成膜”的现象,其中由诸如色调剂等组合物形成的涂层膜形成在图像保持部件表面上。当成膜现象发生时,涂覆部分的充电和显影性能显著劣化,并因此在打印图像上形成条纹状或斑点图像缺陷。

如上所述,从色调剂外部添加的结构的设计角度出发,有必要通过在色调剂颗粒表面上积累添加至色调剂颗粒的功能性颗粒以保持原始充电性质或保持性质,并且通过在清洁部上移除和积累一些上述功能性颗粒来控制结构以确保刮板的刮除性能。然而,作为外添剂,从色调剂表面恰当移除外添剂的性质(流动性/粘附性)和在刮板边缘形成坝状层而不穿过刮板边缘的性质(聚集性)是不相容的性质,因此,在相关技术中没有发现同时具有两种性质的材料。

近年来,为了同时实现高品质和每页成本的下降,色调剂颗粒直径进一步减小。只要不使用单分散色调剂,中值直径的减小意味着细粉区域(例如,小于或等于2μm)的色调剂量也增加。此外,由于具有小直径的色调剂倾向于具有接近球形的形状,从清洁机制角度出发,其控制将变得更加困难。

已知的是,这些色调剂颗粒的制备方法被广泛地划分成干式制备方法(例如,捏合粉碎法)和湿式制备方法(例如,聚集聚结法、悬浮聚合法以及溶解悬浮法)。为了应对近年来对高图像品质的要求,广泛使用通过能控制粒径和形状的湿式制备方法而制备的色调剂。当使用湿式制备方法制备色调剂时,与使用干式制备方法制备的色调剂相比,更容易形成小粒径。例如,在伴随有交联反应和延伸(extension)反应中至少一种反应的溶解悬浮法中(在下文中可以称为“酯延伸合成法”),可以形成球形或纺锤形的色调剂颗粒。虽然这些色调剂颗粒的粒径分布比使用捏合粉碎法制备的色调剂颗粒更窄,但更容易形成细粉和粗粉,并因此容易得到具有比较宽的粒径分布的色调剂颗粒。在色调剂颗粒的粒径分布较宽的情况下,外添加结构(诸如二氧化硅颗粒等外添剂附着在色调剂颗粒上的状态)容易根据其粒径差异而变化,并容易形成颗粒之间的点。使用筛或分级分离,可以在一定程度上除去具有大粒径的色调剂,但选择并除去特别是具有小直径的色调剂颗粒是困难的,因此这可能是导致充电问题或转印和清洁问题的症结所在。

近年来,在溶解悬浮法中,采用了在造粒时加入纳米级细有机颗粒以使得有机颗粒吸附到色调剂组合物液滴表面上的方法,目的是为了提高对颗粒中值直径和分布控制的控制能力。为了表现出功能,有必要在色调剂造粒时使有机颗粒在分散状态下得到操作,因此,在许多情况下将有机颗粒制备为乳液聚合单元,其容易提供分散液。为了如上所述在水性系统中充分地分散有机颗粒并使得有机颗粒在造粒时选择性地吸附到色调剂组合物液滴表面上,有必要赋予有机颗粒表面一些表面活性功能。然而,即使在造粒之后,其表面活性功能也可能会受到电解质的影响,并且在色调剂颗粒表面存在大量颗粒,因此,在该方法中,从色调剂性能角度出发,充电性质会受到环境差异以及随时间变化的影响。

此外,在溶解悬浮法中,由于在树脂组分溶解在有机溶剂中之后形成颗粒,获得树脂的优良的通用性。同时,几乎不溶解在有机溶剂中的树脂组分(例如,具有高分子量或交联的树脂)通用性较差,受聚合物树脂影响的性质(例如定影性或保存性)都存在改进的空间。对于其改进,开发出在颗粒形成后引起色调剂中的交联反应以在后期阶段实现高分子量的方法,即酯延伸法。然而,即使在酯延伸法中,由于必须使得氨基甲酸酯(urethane)反应和脲反应在水氛围中快速进行,因此在水性体系中进行色调剂造粒时,随着制造规模的扩大,难以进行对反应的稳定控制以及对色调剂中树脂链延伸或交联的结构的控制。树脂链延伸或交联反应甚至在颗粒表面发生,同样在色调剂颗粒内部发生。特别地,当异氰酸酯端与水反应形成的氨基端保留时,氨基端影响色调剂的充电性质,因此,原则上重要的是完成脲键反应,但也难以去除所有氨基端。此外,当不仅在色调剂表面附近而且在颗粒内部树脂链延伸和交联反应进行得不充分时,不仅衍生自扩链剂酮亚胺的氨基端、而且由预聚物异氰酸酯形成的氨基端数量也会增加,并且在随着时间推移氨基端移动至色调剂表面并从表面露出的情况下,这可能是色调剂充电性质变化的原因。

虽然取决于反应程度,但树脂链因氨基甲酸酯反应和脲反应而发生延伸或交联的部分可以因nh基团部分的氢键而形成晶体结构。当这发生在色调剂颗粒表面附近时,在该部分容易发生电荷泄漏,因此这可能影响色调剂的充电性质。

也就是说,溶解悬浮法经过各种改进方法而发展,但随时间测量的充电保持性质可能有潜在问题。

静电荷图像显影色调剂

示例性实施方式的静电荷图像显影色调剂(下文中称为“色调剂”)是包括色调剂颗粒和外添剂的色调剂,其中所述色调剂颗粒包含脲改性聚酯树脂和表面附近的乙烯基树脂颗粒。

所述外添剂含有压缩聚集度为60%~95%且颗粒压缩比为0.20~0.40的二氧化硅颗粒(下文中也称为“特定二氧化硅颗粒”)。

当反复形成相同图像时,示例性实施方式的色调剂防止了感光体表面上的条纹状成膜。其原因推定如下。

二氧化硅颗粒作为外添剂预期会表现出作为色调剂颗粒之间的间隔物的功能(缓冲功能)以提高保存性或流动性。然而,一般地,二氧化硅颗粒被收集或者嵌入色调剂颗粒表面凹处,或者,在显影时由于球形效应、显影单元中进行的搅拌或者显影过程或转印过程中施加的力,二氧化硅颗粒容易从其所附着的色调剂颗粒表面脱落并在表面上扩散。大粒径的外添剂几乎不能附着在小粒径的色调剂颗粒表面上,并容易得到偏差的附着状态。

同时,即使在色调剂颗粒形状接近球形的情况下,二氧化硅颗粒也容易从色调剂颗粒表面分离。由于粒径小于2μm的色调剂颗粒的静电附着力增加,难以其将转印至记录介质等,且容易保留在感光体表面上。

色调剂颗粒的形状、粒径或颗粒尺寸分布主要源自于其制备方法。

由于显影而从显影单元迁移到感光体表面的一些色调剂未能转移到记录介质等而是保留在感光体表面上。当该过程推进到清洁过程时,上述残留的色调剂或分离的外添剂组分被阻挡在清洁单元的边缘(清洁刮板和感光体之间接触部分的在旋转方向下游侧的部分),并由于清洁刮板的压力挤压而形成聚集体(下文中也称为“外添剂坝”)。外添剂坝有助于刮擦和收集残留色调剂颗粒的清洁性能的提高,但从色调剂颗粒上分离的二氧化硅颗的粒径小于色调剂颗粒的粒径,因此,二氧化硅颗粒穿过清洁刮板的边缘部分,发生所谓的“穿过”。当这些穿过的二氧化硅颗粒由于清洁刮板或bcr的挤压力而附着并固定在感光体表面上时,这些颗粒变为芯,而二氧化硅颗粒或色调剂组分进一步附着在其上而实现膜状态。在存在大量小直径色调剂的情况下,由于上述原因而更容易发生成膜。

由于二氧化硅颗粒通常对表面粘附性较低,颗粒难以相互聚集,因此堆密度偏低。由于这些性质,已知这些颗粒的流动性优异,并且二氧化硅颗粒用作色调剂的流动性改进剂。

同时,为了在提高二氧化硅颗粒的流动性的同时提高其在色调剂颗粒表面上的分散性,已知一种通过使用疏水化剂改善二氧化硅颗粒表面的方法。根据该技术,二氧化硅颗粒的流动性及其在色调剂颗粒表面上的分散性得以提高,但内聚性依然低。

此外,也已知同时使用疏水化剂和硅油改进二氧化硅颗粒表面的方法。根据该技术,色调剂颗粒的粘附性提高且内聚性也提高。然而,另一方面,色调剂颗粒的流动性和分散性容易降低。

即,在改进二氧化硅颗粒时,流动性和对色调剂颗粒的分散性与内聚性和对色调剂颗粒的粘附性是互不兼容的。

对此,压缩聚集度和颗粒压缩比满足上述范围的特定二氧化硅颗粒具有四项优异的性能,即流动性、对色调剂颗粒的分散性、内聚性和对色调剂颗粒的粘附性。

接下来,将按序描述为何将特定二氧化硅颗粒的压缩聚集度和颗粒压缩比设定在上述范围内。

首先,将描述为何将特定二氧化硅颗粒的压缩聚集度设定在60%~95%。

压缩聚集度为指示二氧化硅颗粒的内聚性及其对色调剂颗粒的粘附性的指数。此指数以在二氧化硅颗粒的压实体(其通过压缩二氧化硅颗粒获得)落下时打散该压实体的困难程度来指示。

因此,在压缩聚集度高时,二氧化硅颗粒趋于容易具有高的堆密度和增强的内聚力(分子间力),并且其对于色调剂颗粒的粘附力也趋于增强。后文将详细描述计算压缩聚集度的方法。

因此,具有控制在60%~95%范围内的高压缩聚集度的特定二氧化硅颗粒具有对于色调剂颗粒的优异粘附性和内聚性。此处,为了确保流动性和对于色调剂颗粒的分散性并实现对于色调剂颗粒的优异粘附性和内聚性,压缩聚集度的上限被设定为95%。

随后,将描述为何将特定二氧化硅颗粒的颗粒压缩比设定在0.20~0.40范围内。

颗粒压缩比为指示二氧化硅颗粒的流动性的指数。特别地,颗粒压缩比以二氧化硅颗粒的硬化表观比重和松散表观比重之差与硬化表观比重之比“((硬化表观比重-松散表观比重)/硬化表观比重)”来指示。

因此,随着颗粒压缩比变低,二氧化硅颗粒的流动性变高。另外,当流动性高时,对于色调剂颗粒的分散性趋于提高。后文将具体描述计算颗粒压缩比的方法。

因此,颗粒压缩比被控制在低值(例如,0.20~0.40)的特定二氧化硅颗粒具有优异的流动性和相对于色调剂颗粒的分散性。此处,为了实现优异的流动性和相对于色调剂颗粒的分散性,并且提高对于色调剂颗粒的粘附性和内聚性,颗粒压缩比的下限被设定为0.20。

综上所述,特定二氧化硅颗粒具有特定的性质,其中流动性和对色调剂颗粒的分散容易实现,而且内聚力和对色调剂颗粒的粘附性高。因此,压缩聚集度和颗粒压缩比满足上述范围的特定二氧化硅颗粒是具有高的流动性和相对于色调剂颗粒的分散性以及高的内聚性和对色调剂颗粒的粘附性的二氧化硅颗粒。

接下来,将描述对色调剂颗粒外添特定二氧化硅颗粒时的预计操作。

如上所述,与具有中值直径的色调剂颗粒相比,二氧化硅颗粒容易从小直径色调剂颗粒的表面上分离。这同样也适用于含有脲改性聚酯树脂的色调剂颗粒,该色调剂颗粒通过酯延伸合成法制备,并在小直径侧具有宽粒径分布。

然而,特定二氧化硅颗粒具有较高的流动性和对色调剂颗粒的分散性,并因此当将该特定二氧化硅颗粒从外部加入到具有宽粒径分布并含有小直径色调剂颗粒的色调剂中时,该特定二氧化硅颗粒也容易以基本均匀的方式附着到小直径色调剂颗粒的表面上。此处,由于附着在色调剂颗粒上的特定二氧化硅颗粒具有对色调剂颗粒的高粘附性,其难以因显影单元中的搅拌等造成的机械负荷而发生在色调剂颗粒表面上的移动以及从色调剂颗粒上的分离。即,难以发生外添加结构的变化。因此,色调剂颗粒的流动性增加并容易保持高流动性。

添加到色调剂颗粒表面附近的乙烯基树脂颗粒用作结构支持体以防止在显影器等的搅拌应力下特定二氧化硅的嵌入,并且即使长期使用乙烯基树脂颗粒,色调剂颗粒的高流动性仍能保持。当特定二氧化硅颗粒以基本均匀的方式附着在色调剂颗粒表面时,高流动性得以保持,因此,摩擦充电能力也得以改善。即使在包含添加到色调剂表面附近的含电解质组分的纳米级细有机颗粒时,漏电效应得以防止,并且还获得随时间流逝保持电荷的能力。

同时,在清洁单元中,由于显影和转印所造成的电负荷和机械负荷,特定二氧化硅颗粒从小直径色调剂颗粒上分离,但由于提供给清洁单元边缘的特定二氧化硅颗粒具有高内聚性,由于清洁刮板的压力,特定二氧化硅颗粒聚集,并形成坚硬的外添剂坝。因此,即使当特定二氧化硅颗粒从小直径色调剂颗粒上分离时,该二氧化硅颗粒也容易在清洁单元中被压缩并聚集,因此,小直径色调剂颗粒和特定二氧化硅颗粒几乎不会穿过,并防止了条纹状成膜的出现。

在示例性实施方式的色调剂中,特定二氧化硅颗粒的颗粒分散度进一步优选为90%~100%。

在此,将描述特定将二氧化硅颗粒的颗粒分散度设定在90%~100%范围内的原因。

颗粒分散度为指示二氧化硅颗粒的分散性的指数。此指数以将一次颗粒状态的二氧化硅颗粒分散到色调剂颗粒中的容易程度来指示。具体而言,颗粒分散度基于以下比率来指示:在将二氧化硅颗粒在色调剂颗粒表面上的计算的覆盖率设定为c0并将实测的覆盖率设定为c时,对附着目标物实测的覆盖率c与计算的覆盖率c0之比(实测的覆盖率c/计算的覆盖率c0)。

因此,在颗粒分散度高时,二氧化硅颗粒较不可能聚集,并且二氧化硅颗粒容易在处于一次颗粒状态时分散到色调剂颗粒中。后文将详细描述计算颗粒分散度的方法。

具有控制在上述范围内的压缩聚集度和颗粒压缩比以及控制在90%~100%范围内的高颗粒分散度的特定二氧化硅颗粒具有更加优异的相对于色调剂颗粒的分散性。以此方式,色调剂颗粒的流动性进一步提高,并且容易保持高流动性。由此,特定二氧化硅颗粒容易以基本均匀的状态附着在色调剂颗粒的表面上。

在示例性实施方式的色调剂中,如上所述,作为具有高的流动性和相对于色调剂颗粒的分散性以及高的内聚性和对色调剂颗粒的粘附性等特性的特定二氧化硅颗粒,适合使用表面上附着有重均分子量相对较大的硅氧烷化合物的二氧化硅颗粒。特别地,适合使用表面上附着(优选以0.01重量%~5重量%的表面粘附量附着)有粘度为1,000cst~50,000cst的硅氧烷化合物的二氧化硅颗粒。特定二氧化硅颗粒用以下方法获得:使用例如粘度为1,000cst~50,000cst的硅氧烷化合物处理二氧化硅颗粒表面,并使得表面粘附量为0.01重量%~5重量%。

在此,表面粘附量是相对于在二氧化硅颗粒表面上进行表面处理之前的二氧化硅颗粒(未经处理的二氧化硅颗粒)的比例。下文中将进行表面处理之前的二氧化硅颗粒(即,未经处理的二氧化硅颗粒)也简称为“二氧化硅颗粒”。

用粘度为1,000cst~50,000cst的硅氧烷化合物以0.01重量%~5重量%的表面粘附量在二氧化硅颗粒表面上进行了表面处理的特定二氧化硅颗粒具有提高的流动性和相对于色调剂颗粒的分散性以及内聚性和对色调剂颗粒的粘附性,并且压缩聚集度和颗粒压缩比容易满足以上条件。另容易防止感光体表面上的条纹状膜的形成。其原因尚不清楚,但推定如下。

当具有上述范围内的相对高粘度的少量硅氧烷化合物以上述范围附着在二氧化硅颗粒的表面上时,源自于二氧化硅颗粒表面上的硅氧烷化合物性质的功能得以实现。其机制尚不清楚;然而,由于具有相对高粘度的少量硅氧烷化合物在上述范围内附着,当二氧化硅颗粒流动时,使源自于硅氧烷化合物的防粘性容易实现,或者二氧化硅颗粒之间的粘附性由于硅氧烷化合物的空间位阻造成颗粒间力降低而劣化。以此方式,二氧化硅颗粒的流动性及其对于色调剂颗粒的分散性得到进一步提高。

同时,当对二氧化硅颗粒加压时,二氧化硅颗粒表面上的硅氧烷化合物的长分子链彼此缠结,并且二氧化硅颗粒的紧密堆积性提高,从而增强二氧化硅颗粒的聚集。由于硅氧烷化合物的长分子链的缠结而引起的二氧化硅颗粒的内聚力在二氧化硅颗粒流动时得到释放。另外,由于二氧化硅颗粒表面上的硅氧烷化合物的长分子链,对色调剂颗粒的粘附力也得到增强。

如上所述,具有上述范围内的粘度的少量硅氧烷化合物以上述范围附着在二氧化硅颗粒表面上而得到的特定二氧化硅颗粒容易满足压缩聚集度和颗粒压缩比的上述要求,并且颗粒分散度也满足上述要求。

下文中,详细描述色调剂的构造。

色调剂颗粒

所述色调剂颗粒含有脲改性聚酯树脂作为粘合剂树脂和在表面附近的乙烯基树脂颗粒,必要时还可以含有其他粘合剂树脂、着色剂、防粘剂或其他添加剂。下文中,也将详细描述除所述脲改性聚酯树脂之外还含有的粘合剂树脂。

粘合剂树脂

粘合剂树脂的实例包括由以下单体的均聚物或这些单体中的两种以上组合的共聚物构成的乙烯基树脂:例如,苯乙烯类(如苯乙烯、对氯代苯乙烯和α-甲基苯乙烯);(甲基)丙烯酸酯类(如丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸十二烷基酯、丙烯酸2-乙基己酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸正丙基、甲基丙烯酸十二烷基酯和甲基丙烯酸2-乙基己酯);烯属不饱和腈类(如丙烯腈和甲基丙烯腈);乙烯基醚类(如乙烯基甲基醚和乙烯基异丁基醚);乙烯基酮类(如乙烯基甲基酮、乙烯基乙基酮和乙烯基异丙烯基酮);和烯烃类(如乙烯、丙烯和丁二烯)。

粘合剂树脂的实例也包括非乙烯基树脂,例如,环氧树脂、聚酯树脂、聚氨酯树脂、聚酰胺树脂、纤维素树脂、聚醚树脂和改性松香,它们与上述乙烯基树脂的混合物或者在与这些非乙烯基树脂共存时使乙烯基单体聚合而获得的接枝聚合物。

这些粘合剂树脂可以单独使用或者两种或多种组合使用。

其中,聚酯树脂是适宜的。

作为聚酯树脂,例如可以使用已知的聚酯树脂。

聚酯树脂的实例包括多元羧酸和多元醇的缩聚物。可使用市售产品或合成产品作为聚酯树脂。

多元羧酸的实例包括:脂肪族二羧酸(如草酸、丙二酸、马来酸、富马酸、柠康酸、衣康酸、戊烯二酸、琥珀酸、烯基琥珀酸、己二酸和癸二酸);脂环族二羧酸(例如,环己烷二甲酸);芳香族二羧酸(例如,对苯二甲酸、间苯二甲酸、邻苯二甲酸和萘二甲酸);它们的酸酐或低级烷基酯(例如,具有1~5个碳原子)。其中,例如,优选使用芳香族二羧酸作为多元羧酸。

作为多元羧酸,采用交联结构或支化结构的三元以上的羧酸可以和二羧酸一起使用。三元以上的羧酸的实例包括偏苯三酸、苯均四酸、它们的酸酐或低级烷基酯(例如,具有1~5个碳原子)。

多元羧酸可以单独使用或者以其两种以上组合使用。

元醇的实例包括:脂肪族二醇(例如,乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、丙二醇、丁二醇、己二醇和新戊二醇);脂环族二醇(例如,环己二醇、环己烷二甲醇和氢化双酚a);芳香族二醇(例如,双酚a的环氧乙烷加合物和双酚a的环氧丙烷加合物)。其中,例如,作为多元醇,优选使用芳香族二醇和脂环族二醇,更优选使用芳香族二醇。

作为多元醇,采用交联结构或支化结构的三元以上的多元醇可以和二醇一起使用。三价元上的多元醇的实例包括丙三醇、三羟甲基丙烷和季戊四醇。

多元醇可以单独使用或者以其两种以上组合使用。

聚酯树脂的玻璃化转变温度(tg)优选为50℃~80℃,更优选为50℃~65℃。

从由差示扫描量热法(dsc)获得的dsc曲线中获取玻璃化转变温度。更具体而言,从jisk7121-1987“塑料转变温度的测试方法”中的获得玻璃化转变温度的方法中描述的“外推法玻璃化转变起始温度”获取玻璃化转变温度。

聚酯树脂的重均分子量(mw)优选为5,000~1,000,000,进一步优选为7,000~500,000。

聚酯树脂的数均分子量(mn)优选为2,000~100,000。

聚酯树脂的分子量分布mw/mn优选为1.5~100,进一步优选为2~60。

通过凝胶渗透色谱法(gpc)测量重均分子量和数均分子量。用作为测定装置的gpchlc-8120(由tosohcorporation制造)、柱tskgelsuperhm-m(15cm)(由tosohcorporation制造)和thf溶剂进行gpc分子量测量。使用由单分散的聚苯乙烯标准样品绘制的分子量校准曲线,用上述测量结果来计算重均分子量和数均分子量。

使用已知的制备方法来制备聚酯树脂。其具体实例包括在去除缩合期间生成的水和醇的同时在设定为180℃~230℃的聚合温度下(必要时在反应系统中的减压下)进行反应的方法。

当原料的单体在反应温度下彼此不溶解或不相容时,可以添加作为增溶剂的高沸点溶剂,以使这些单体溶解。在此情形中,在蒸馏出增溶剂的同时进行缩聚反应。当共聚反应中存在相容性较差的单体时,可以预先使该相容性较差的单体与用来和该单体缩聚的酸或醇进行缩合,随后与主成分缩聚。

此处,作为聚酯树脂,除了上述未经修饰的聚酯树脂,也可以使用端基修饰的聚酯树脂(改性聚酯树脂)。改性聚酯树脂是其中存在除酯键之外的键合基团的聚酯树脂,并且是其中除聚酯树脂组分以外的树脂组分通过共价键或离子键而键合的聚酯树脂。例如,使用包括交联或延伸的树脂链的聚酯树脂,其通过使将能与酸基或羟基反应的官能团(如异氰酸酯基团)引入到反应端基而得到的聚酯树脂与活性氢化合物反应而得到。改性聚酯树脂可以单独使用,但优选与上述聚酯树脂共同使用。

作为改性聚酯树脂,特别优选脲改性聚酯树脂。当在粘合剂树脂中含有脲改性聚酯树脂时,在水氛围中,交联和延伸反应容易在颗粒表面附近进行,因此,通过控制反应量,可以选择性地调整色调剂颗粒表面的硬度,并可以控制外添剂的粘附偏差或嵌合。由此角度出发,相对于整个粘合剂树脂,脲改性聚酯树脂的含量优选为10重量%~30重量%,更优选为15重量%~25重量%。

作为脲改性聚酯树脂,优选使用通过在反应末端包含异氰酸酯基团的聚酯树脂(聚酯预聚物)与作为活性氢化合物的胺化合物之间的反应(交联反应和延伸反应中的至少一种)得到的聚酯树脂。

作为上述含异氰酸酯基团的聚酯预聚物,使用如下得到的预聚化合物:使多元异氰酸酯化合物与由多元羧酸和多元醇的缩聚物形成并包含活性氢的低分子量聚酯反应。应用于聚酯链末端的包含活性氢的官能团的例子包括羟基(醇羟基和酚羟基)、氨基、羧基和巯基,其中,优选醇羟基。

作为用于形成包含异氰酸酯基团的聚酯预聚物的多元羧酸和多元醇,可以使用与在聚酯树脂合成材料部分中描述的相同的多元羧酸和多元醇

多元异氰酸酯化合物的例子包括:脂肪族多异氰酸酯(四亚甲基二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯或己酸甲酯2,6-二异氰酸酯);脂环族多异氰酸酯(异氟尔酮二异氰酸酯或环己基甲烷二异氰酸酯);芳香族二异氰酸酯(甲苯二异氰酸酯或二苯基甲烷二异氰酸酯);芳香脂肪族二异氰酸酯(α,α,α',α'-四甲基苯二甲基二异氰酸酯);异氰脲酸酯;以及通过苯酚衍生物、肟或己内酰胺封闭多异氰酸酯得到的组分。

多元异氰酸酯化合物可以单独使用或者两种或更多种组合使用。

多元异氰酸酯化合物的比率优选为1/1~5/1,更优选为1.2/1~4/1,并再更优选为1.5/1~2.5/1,该比率为包含羟基[oh]的聚酯预聚物的异氰酸酯基[nco]与羟基[oh]的当量比[nco]/[oh]。当比率[nco]/[oh]在上述范围内时,能够以非常优异的方式制备在末端引入了异氰酸酯基团的预聚物。另一方面,当比率[nco]/[oh]超出上述范围时,异氰酸酯基团和羟基之间的反应不足,可能留下未反应的末端或未反应的产物,且随后的交联和延伸反应可能会受到干扰。

每1分子含异氰酸酯基团的聚酯预聚物中含有的异氰酸酯基团的数目优选为平均等于或大于1,更优选为平均1.5~3,再更优选为平均1.7~2.6。当每1分子的异氰酸酯基团数目等于或大于1时,延伸反应以优异的方式进行,且可以得到具有希望分子量的脲改性聚酯树脂。

将与含异氰酸酯基团的聚酯预聚物反应的胺化合物的实例包括二胺、三胺或更多元多胺、氨基醇、氨基硫醇、氨基酸和通过封闭这些氨基而得到的化合物。

二胺的实例包括芳香族二胺(亚苯基二胺、二乙基甲苯二胺或4,4'-二胺基联苯基甲烷);脂环族二胺(4,4'-二氨基-3,3'-二甲基二环己基甲烷、二胺环己烷或异佛尔酮二胺);和脂肪族二胺(乙二胺、四亚甲基二胺或六亚甲基二胺)。

三胺或更多元多胺的实例包括二亚乙基三胺和三亚乙基四胺。

氨基醇的实例包括乙醇胺和羟乙基苯胺。

氨基硫醇的实例包括氨基乙基硫醇和氨基丙基硫醇。

氨基酸的实例包括氨基丙酸和氨基己酸。

通过封闭这些氨基得到的化合物的实例包括酮亚胺化合物和噁唑啉化合物,其由胺化合物(例如二胺、三胺或更多元多胺、氨基醇、氨基硫醇或氨基酸)和酮化合物(丙酮、甲基乙基酮或甲基异丁基酮)获得。

在这些氨基化合物中,优选酮亚胺化合物。

所述氨基化合物可以单独使用或两种或更多种组合使用。

胺化合物的比率优选为1/2~2/1,更优选为1/1.5~1.5/1,并再更优选为1/1.2~1.2/1,该比率为含异氰酸酯基团的聚酯预聚物的异氰酸酯基[nco]与胺的氨基[nhx]的当量比[nco]/[nhx]。当比率[nco]/[nhx]在上述范围内时,交联/延伸反应以优异的方式进行,并可以得到具有合适的分子聚合度的脲改性聚酯树脂。

脲改性聚酯树脂可以是如下树脂,其中,使用使交联反应和延伸反应中任一种反应停止的终止剂(下文中也称为“交联/延伸反应终止剂”)调整含异氰酸酯基团的聚酯树脂(聚酯预聚物)和胺化合物之间的反应(交联反应和延伸反应中的至少一种反应),从而调整反应后的分子量或交联度。

交联/延伸反应终止剂的实例包括:单胺(二乙胺、二丁胺、丁胺或月桂胺)和通过封闭这些化合物而得到的组分(酮亚胺化合物),和一元醇(甲醇、乙醇、正丙醇、正丁醇、异丁醇、正戊醇、异戊醇、正己醇、正辛醇、正癸醇、环戊醇、环己醇、苄醇或二苯基乙醇、三苯基醇)。其特别优选的实例包括正丁醇、异丁醇、正戊醇、异戊醇和正己醇。由于这些材料显示出作为延伸反应终止剂的合适反应性,并具有约100℃的沸点,这些材料是优选的,因为这些材料容易从反应体系中除去,或者在乳化时几乎不会溶解在水性介质中。

延伸反应终止剂的加入比率取决于化合物,但在一元醇的情况下,通常在1/0.01~1/1、优选1/0.1~1/0.9的范围内改变含异氰酸酯基团的聚酯预聚物中异氰酸酯基团[nco]与一元醇[oh]的当量比[nco]/[oh],由此来调整预聚物的反应性。这些延伸反应终止剂优选在制备色调剂时分散在油相中,但也没有特别限制。延伸反应终止剂可以预先分散在水相中,或者可以在乳液分散液中使用。

相对于色调剂颗粒的总量,由脲改性聚酯树脂和未改性聚酯树脂形成的色调剂粘合剂树脂的含量例如优选为40重量%~95重量%,更优选为50重量%~90重量%,再更优选为60重量%~85重量%。在使用不使用着色剂的所谓的透明色调剂的情况下,其含量优选为70重量%~90重量%。

着色剂

着色剂的实例包括:各种颜料,例如,炭黑、铬黄、汉撒黄、联苯胺黄、阴丹士林黄、喹啉黄、颜料黄、永久橙gtr、吡唑啉酮橙、弗尔肯橙、色淀红(watchungred)、永久红、亮洋红3b、亮洋红6b、杜邦油红、吡唑啉酮红、立索红、若丹明b色淀、色淀红c、颜料红、玫瑰红、苯胺蓝、群青蓝、calco油蓝、亚甲基蓝氯化物、酞菁蓝、颜料蓝、酞菁绿和孔雀绿草酸盐;和各种染料,例如,吖啶染料、呫吨染料、偶氮染料、苯醌染料、吖嗪染料、蒽醌染料、硫靛染料、二噁嗪染料、噻嗪染料、偶氮甲碱染料、靛蓝染料、酞菁染料、苯胺黑染料、聚甲炔染料、三苯基甲烷染料、二苯基甲烷染料和噻唑染料。

着色剂可以单独使用或者两种或更多种组合使用。着色剂并非强制使用,并且可以并不用于此目的。

作为着色剂,必要时,可以使用经过表面处理的着色剂,或者着色剂可与分散剂组合使用。另外,可以组合使用多种着色剂。

相对于全部色调剂颗粒,着色剂的含量优选为1重量%~30重量%,进一步优选为3重量%~15重量%。

防粘剂

防粘剂的实例包括:烃蜡;天然蜡,例如巴西棕榈蜡、米糠蜡和小烛树蜡;合成蜡或者矿物/石油蜡,例如费托蜡和褐煤蜡;和酯蜡,例如脂肪酸酯和褐煤酸酯。然而,防粘剂并不限于此。

防粘剂的熔融温度优选为50℃~110℃,进一步优选为60℃~100℃。

根据jisk7121-1987“塑料转变温度的测试方法”中获得熔融温度的方法中描述的“熔融峰值温度”,由差示扫描量热法(dsc)获得的dsc曲线来获取熔融温度。

相对于全部色调剂颗粒,防粘剂的含量例如优选为1重量%~20重量%,进一步优选为5重量%~15重量%。

其他添加剂

其他添加剂的实例包括已知的添加剂,例如,磁性材料、电荷控制剂和无机粉末。色调剂颗粒包含这些添加剂作为内添剂。

乙烯基树脂颗粒

通过将有机介质分散在下文将描述的水性介质相中来形成色调剂颗粒,同时使用乙烯基树脂颗粒。用来分散在水性介质中的树脂颗粒的平均粒径优选为5nm~600nm,并更优选为20nm~300nm。

构成乙烯基树脂颗粒的树脂的玻璃化转变温度(tg)优选为40℃~90℃,并更优选为50℃~70℃。当tg过低时,色调剂保存性劣化,并在保存时和在显影装置中可能发生结块。另一方面,当tg过高时,乙烯基树脂颗粒干扰记录介质(例如,纸)和色调剂层之间的粘附,可进行定影的最低温度提高,难以确保进行充分定影的温度范围。即,不能进行低温定影。

构成乙烯基树脂颗粒的树脂的重均分子量(mw)优选为等于或小于200,000,并更优选为等于或小于80,000。当重均分子量过高时,以与tg的情况相同的方式,这将导致与记录介质的粘附被干扰。

乙烯基树脂颗粒存在于色调剂颗粒的表面附近,表面附近是指从色调剂颗粒表面向内(深度方向)1μm深度的部分(乙烯基树脂颗粒为包埋的状态)到乙烯基树脂颗粒附着在色调剂颗粒表面上的状态(乙烯基树脂颗粒为暴露的状态)的部分。

只要乙烯基树脂颗粒并非完全覆盖色调剂颗粒,乙烯基树脂颗粒可以以接触或熔化的状态设置在表面附近。

通过色调剂颗粒的外观或通过对色调剂颗粒横截面进行电子显微观察,可以检查乙烯基树脂颗粒在色调剂颗粒表面附近的存在。

当该乙烯基树脂颗粒是能在水性介质中形成分散体的树脂时,除该乙烯基树脂之外的树脂可以一起使用,或者可以使用通过用乙烯基树脂之外的树脂对乙烯基树脂进行化学改性而得到的乙烯基树脂颗粒。作为与该乙烯基树脂共同使用的树脂或者用于对该乙烯基树脂进行化学改性的树脂,可以使用热塑性树脂或热固性树脂,其例子包括聚氨酯树脂、环氧树脂、聚酯树脂、聚酰胺树脂、聚酰亚胺树脂、硅酮树脂、酚醛树脂、三聚氰胺树脂、脲树脂、苯胺树脂、离子聚合物树脂和聚碳酸酯树脂。这些树脂可以单独使用或以其两种或多种组合使用。其中,除了所述乙烯基树脂,优选使用聚氨酯树脂、环氧树脂、聚酯树脂或它们的组合,这是因为容易得到均匀球形树脂颗粒的水性分散体。

通过进行乳液聚合等使乙烯基单体均聚或共聚,从而得到乙烯基树脂,其实例包括苯乙烯-(甲基)丙烯酸酯共聚物、苯乙烯-丁二烯共聚物、(甲基)丙烯酸-丙烯酸酯共聚物、苯乙烯-丙烯腈共聚物、苯乙烯-马来酸酐共聚物和苯乙烯-(甲基)丙烯酸共聚物。

水性介质

在示例性实施方式中,作为用于通过分散上述树脂颗粒而形成水性介质相的水性介质,可以单独使用水,或者可以组合使用能与水混合的溶剂。熟知的物质可用作进行混合的溶剂,其实例包括醇(甲醇、异丙醇和乙二醇)、二甲基甲酰胺、四氢呋喃、溶纤剂类(甲基溶纤剂)和低级酮(丙酮和甲乙酮)。这些可以单独使用或以其两种或多种组合使用。

当使用可溶解聚酯预聚物的有机溶剂时,将有机溶剂相中含有的树脂组分分散在水性介质中时粘度可能下降,因此,为了使所要形成的色调剂颗粒的粒径分布尖锐,优选有机溶剂。在温度低于100℃时表现出挥发性的溶剂是优选的,因为容易进行蒸馏。

有机溶剂的实例包括甲苯、二甲苯、苯、四氯化碳、二氯甲烷、1,2-二氯乙烷、1,1,2-三氯乙烷、三氯乙烯、氯仿、一氯苯、二氯乙叉基(dichloroethylidene)、乙酸甲酯、乙酸乙酯、甲基乙基酮和甲基异丁基酮,这些可单独使用或以其两种或多种组合使用。具体而言,优选芳香族溶剂,例如甲苯或二甲苯;卤化烃,例如二氯甲烷、1,2-二氯乙烷、氯仿或四氯化碳;优选乙酸甲酯和乙酸乙酯。相对于100份聚酯预聚物,溶剂的用量通常为0份~300份,优选0份~100份,更优选为10份~75份。在使用溶剂的情况下,在形成脲改性的聚酯之后,以与其他有机溶剂同样的方式,在常压下或减压下加热和蒸馏该溶剂。

色调剂颗粒的特性

所述色调剂颗粒可以是具有单层结构的色调剂颗粒或者是具有所谓的芯-壳结构的色调剂颗粒,所述芯-壳结构由芯(芯颗粒)和涂布在所述芯上的涂层(壳层)组成。

此处,具有芯-壳结构的色调剂颗粒优选由以下组成:例如,含有粘合剂树脂以及必要时的其他添加剂(如着色剂和防粘剂)的芯,以及含有粘合剂树脂的涂层。

根据制备方法的原则,在示例性实施方式的色调剂中,所含的色调剂颗粒的粒径分布含有大量直径小于中值直径的所谓细粉组分(例如,小直径侧的数量粒径分布指数(gsdp)等于或小于1.24)。通常,当使用具有大量细粉直径组分(细粉)的色调剂来形成图像时,因增加未转印的色调剂数量而在清洁过程中施加了负荷,因此,在感光体表面上容易形成条纹状膜。然而,通过包含特定二氧化硅颗粒作为外添剂,可有效地防止在感光体表面上出现条纹状膜。

色调剂颗粒的体积平均粒径(d50v)优选为2μm~10μm,更优选为3μm~8μm。

此处,将描述测量色调剂颗粒的粒径分布和体积平均粒径d50v的方法。

在外添剂附着到色调剂颗粒的情况下,如下从色调剂中分离出外添剂。

作为分散剂,将色调剂放入5%的表面活性剂(优选烷基苯磺酸钠)水溶液中并通过搅拌渗出。然后,将所得物质在浴缸型超声分散器中处理,以从色调剂表面分离出外添剂,在此过程后,通过离心分离沉淀出色调剂组分。移除其中分离并分散了外添剂的上清液,该操作重复三次。

通过上述方法分离掉外添剂的色调剂颗粒(沉淀组分)的粒径分布和体积平均粒径d50v使用coultermultisizerii(beckmancoulter,inc.制造)和作为电解液的isoton-ii(beckmancoulter,inc.制造)来测量。

在测量中,将约50mg的测量样品(湿产物)加入到2ml作为分散剂的5%表面活性剂(优选为烷基苯磺酸钠)水溶液中。所得材料加入到100ml~150ml电解液中。

悬浮有样品的电解液用超声分散器进行1分钟分散处理,用coultermultisizerii测量粒径为2μm~60μm的颗粒的粒径分布,其中使用100μm光圈直径的光圈。对50,000粒颗粒进行取样。

相对于基于测定的粒径分布而划分的粒径范围(频道),由最小直径侧起绘制按体积计和按数量计的累积分布。累积百分数为16%时的粒径定义为对应于体积平均粒径d16v和数量平均粒径d16p的粒径,累积百分数为50%时的粒径定义为对应于体积平均粒径d50v和数量平均粒径d50p的粒径,累积百分数为84%时的粒径定义为体积平均粒径d84v和数量平均粒径d84p的粒径。

使用这些值,将体积粒径分布指数(gsdv)计算为(d84v/d16v)1/2,数量粒径分布指数(gsdp)计算为(d84p/d16p)1/2,而小直径侧数量粒径分布指数(gsdp)计算为(d50p/d16p)1/2

在示例性实施方式中使用的乙烯基树脂颗粒的制备方法没有特别限制,可以使用干式制备方法或湿式制备方法。为了得到具有窄粒径分布的树脂颗粒,优选湿式制备方法,并更优选乳液聚合法。

在色调剂颗粒表面附近存在的乙烯基树脂颗粒指示了下述状态:导致电荷泄漏的物质附着在色调剂颗粒的表面附近,因此,通常不能获得充电稳定性。然而,当乙烯基树脂颗粒以颗粒物状态或者针迹状态或通过颗粒轻微聚结而得到的海岛状态存在于色调剂颗粒表面附近、并且特定二氧化硅颗粒分散至色调剂颗粒表面时,得到了充电稳定性。

外添剂

外添剂含有特定二氧化硅颗粒。外添剂可含有除特定二氧化硅颗粒之外的外添剂。即,仅将特定二氧化硅颗粒从外部加入到色调剂颗粒中,或者将特定二氧化硅颗粒和其他外添剂从外部加入到色调剂颗粒中。

特定二氧化硅颗粒

压缩聚集度

特定二氧化硅颗粒的压缩聚集度为60%~95%,优选为65%~95%,进一步优选为70%~95%,从而在获得特定二氧化硅颗粒的优异内聚性以及对色调剂颗粒的粘附性的同时确保流动性以及相对于色调剂颗粒的分散性(即,防止感光体表面上条纹状成膜的出现)。

通过下述方法计算压缩聚集度。

用6.0g特定二氧化硅颗粒填充直径6cm的盘状模。然后,利用压实机(由maekawatestingmachinemfg.co.,ltd.制造)以5.0t/cm2的压力将模压缩60秒以获得具有压缩的盘状的特定二氧化硅颗粒的压实体(下文中称为“落下前的压实体”)。此后,测量落下前的压实体的重量。

随后,将落下前的压实体设置在开孔为600μm的筛网上,然后在振幅为1mm和振动时间为1分钟的条件下利用振动筛分机(由tsutsuiscientificinstrumentsco.,ltd制造,产品名:vibratingmvb-1)使其落下。以此方式,特定二氧化硅颗粒通过筛网从落下前的压实体上落下,并且特定二氧化硅颗粒的压实体残留在筛网上。其后,测量残留的特定二氧化硅颗粒的压实体(下文中称为“落下后的压实体”)的重量。

另外,利用下述等式(1),基于落下后的压实体的重量与落下前的压实体的重量之比计算压缩聚集度。

等式(1):压缩聚集度=(落下后的压实体的重量/落下前的压实体的重量)×100

颗粒压缩比

特定二氧化硅颗粒的颗粒压缩比为0.20~0.40,优选为0.24~0.38,进一步优选为0.28~0.36,从而在获得特定二氧化硅颗粒中的优异的内聚性以及对色调剂颗粒的粘附性的同时确保流动性以及相对于色调剂颗粒的分散性(即,防止感光体表面上条纹状成膜的出现)。

通过下述方法计算颗粒压缩比。

利用粉末测试仪(由hosokawamicroncorporation制造,产品编号:pt-s型)测量松散表观比重和硬化表观比重。随后,利用下述等式(2),基于二氧化硅颗粒的硬化表观比重和松散表观比重之间的差与硬化表观比重之比来计算颗粒压缩比。

等式(2):颗粒压缩比=(硬化表观比重-松散表观比重)/硬化表观比重

“松散表观比重”是指通过对填充了容量100cm3的容器的二氧化硅颗粒进行称重而得到的测量值,即,处于特定二氧化硅颗粒在容器中自然落下的状态下的填充比重。“硬化表观比重”是指以下述状态获得的表观比重:以18mm的冲程距离和50次/分钟的敲打速率对容器底部重复给予180次冲击(敲打),使得容器脱气并且使特定二氧化硅颗粒重新排列,因此,与松散表观比重的状态相比,特定二氧化硅颗粒更密实地填充容器。

颗粒分散度

为了获得更优异的对色调剂颗粒的分散性,特定二氧化硅颗粒的颗粒分散度优选为90%~100%,更优选为100%。

颗粒分散度是对色调剂颗粒的实测的覆盖率c与计算的覆盖率c0之比,且通过下述等式(3)计算。

等式(3):颗粒分散度=实测的覆盖率c/计算的覆盖率c0

此处,当将色调剂颗粒的体积平均粒径设定为dt(m)、将特定二氧化硅颗粒的平均等效圆直径设定为da(m)、将色调剂颗粒的比重设定为ρt、将特定二氧化硅颗粒的比重设定为ρa、将色调剂颗粒的重量设定为wt(kg)并将特定二氧化硅颗粒的添加量设定为wa(kg)时,可通过下述等式(3-1)计算特定二氧化硅颗粒在色调剂颗粒表面上的计算的覆盖率c0。

等式(3-1):计算的覆盖率

利用x射线光电子能谱仪(xps)(“jps-9000mx”:由jeolltd.制造)对仅色调剂颗粒、仅特定二氧化硅颗粒和覆盖(附着)有特定二氧化硅颗粒的色调剂颗粒测量源自特定二氧化硅颗粒的硅原子信号强度,并可以通过下述等式(3-2)计算特定二氧化硅颗粒在色调剂颗粒表面上的实测的覆盖率c。

·等式(3-2):实测的覆盖率c=(z-x)/(y-x)×100(%)

(在等式(3-2)中,x表示仅色调剂颗粒的源自特定二氧化硅颗粒的硅原子信号强度。y表示仅特定二氧化硅颗粒的源自特定二氧化硅颗粒的硅原子信号强度。z表示来自覆盖(附着)有特定二氧化硅颗粒的色调剂颗粒的硅原子信号强度)。

平均等效圆直径

特定二氧化硅颗粒的平均等效圆直径优选为40nm~200nm,进一步优选为50nm~180nm,还进一步优选为60nm~160nm,以获得特定二氧化硅颗粒中的优异的流动性、相对于色调剂颗粒的分散性、内聚性以及对色调剂颗粒的粘附性(特别地,为防止感光体表面上条纹状膜的出现)。

如下获得特定二氧化硅颗粒的平均等效圆直径d50。用扫描电子显微镜(sem)(s-4100:由hitachi,ltd.制造)观察通过对色调剂颗粒外添特定二氧化硅颗粒而获得的一次颗粒,以捕获其图像,并且利用图像分析仪(luzexiii:由nireco.制造)分析该图像,通过对一次颗粒进行图像分析来测量各颗粒的面积,并且由测得的面积值计算等效圆直径。将所得等效圆直径的体积累积频率中的50%直径(d50)设定为特定二氧化硅颗粒的平均等效圆直径d50。调节电子显微镜的放大率以使得在单个视野中观察到约10~50个特定二氧化硅颗粒,并且通过将多个视野中的特定二氧化硅颗粒的观察结果组合而确定一次颗粒的等效圆直径。

平均圆度

特定二氧化硅颗粒的形状可以是球形和变形形状中的任何一种,并且特定二氧化硅颗粒的平均圆度优选为0.85~0.98,进一步优选为0.90~0.98,还进一步优选为0.93~0.98,以获得特定二氧化硅颗粒中的优异的流动性、相对于色调剂颗粒的分散性、内聚性以及对色调剂颗粒的粘附性(特别地,为防止感光体表面上条纹状膜的出现)。

利用以下方法计算特定二氧化硅颗粒的平均圆度。

首先,利用sem设备观察通过对色调剂颗粒外添特定二氧化硅颗粒而获得的一次颗粒,并基于所得一次颗粒的平面图像分析获取特定二氧化硅颗粒的圆度“100/sf2”,其通过下述等式计算。

等式:圆度(100/sf2)=4π×(a/i2)

在该等式中,i表示图像上一次颗粒的周长,a表示一次颗粒的投影面积。

所获得的特定二氧化硅颗粒的平均圆度为基于平面图像分析获得的100个一次颗粒的圆度累积频率中的50%圆度。

在此,将描述测量特定二氧化硅颗粒的各特性(压缩聚集度、颗粒压缩比、颗粒分散度和平均圆度)的方法。

首先,如下从色调剂中分离出外添剂(特定二氧化硅颗粒)。

将色调剂放入甲醇并通过搅拌渗出。然后,所得材料在浴缸型超声分散器中处理以从色调剂颗粒表面分离出外添剂,在该处理后,通过离心分离沉淀出色调剂组分。仅收集分散有特定二氧化硅颗粒的甲醇上清液,从分散液中仅蒸馏出甲醇,从而得到特定二氧化硅颗粒。

使用所述分离的特定二氧化硅颗粒测量上述每项性质。

下文中将详细描述特定二氧化硅颗粒的构造。

特定二氧化硅颗粒

特定二氧化硅颗粒是含有二氧化硅(即,sio2)作为主要成分的颗粒,并且可以是结晶性或非晶性的。特定二氧化硅颗粒可以是利用诸如水玻璃和烷氧基硅烷等硅化合物作为原料而制备的颗粒,或者可以是通过研磨石英而获得的颗粒。

特定二氧化硅颗粒的具体实例包括利用溶胶-凝胶法制备的二氧化硅颗粒(下文中称为“溶胶-凝胶二氧化硅颗粒”)、水性胶态二氧化硅颗粒、醇性二氧化硅颗粒、利用气相法获得的烟化(fumed)二氧化硅颗粒以及熔融二氧化硅颗粒。其中,优选使用溶胶-凝胶二氧化硅颗粒。

表面处理

优选利用硅氧烷化合物对特定二氧化硅颗粒进行表面处理,以将压缩聚集度、颗粒压缩比和颗粒分散度设定在上述具体范围内。

作为表面处理方法,利用超临界二氧化碳,并优选在超临界二氧化碳中对二氧化硅颗粒的表面进行表面处理。后文将描述表面处理方法。

硅氧烷化合物

对硅氧烷化合物没有特别限制,只要其在分子结构中具有硅氧烷骨架即可。

硅氧烷化合物的实例包括硅油和有机硅树脂。其中,从使二氧化硅颗粒表面以几乎均匀状态受到表面处理的方面出发,优选使用硅油。

硅油的实例包括二甲基硅油、甲基氢硅油、甲基苯基硅油、氨基改性硅油、环氧改性硅油、羧基改性硅油、醇改性硅油、甲基丙烯酰基改性硅油、巯基改性硅油、酚改性硅油、聚醚改性硅油、甲基苯乙烯基改性硅油、烷基改性硅油、高级脂肪酸酯改性硅油、高级脂肪酸酰胺改性硅油和氟改性硅油。其中,优选使用二甲基硅油、甲基氢硅油和氨基改性硅油。

硅氧烷化合物可以单独使用或者以其两种以上组合使用。

粘度

硅氧烷化合物的粘度(动力粘度)优选为1,000cst~50,000cst,进一步优选为2,000cst~30,000cst,还进一步优选为3,000cst~10,000cst,以获得特定二氧化硅颗粒中的优异的流动性、相对于色调剂颗粒的分散性、内聚性以及对色调剂颗粒的粘附性(特别是为了防止感光体表面上出现条纹状成膜)。

硅氧烷化合物的粘度通过下述工序获得。将甲苯加入特定二氧化硅颗粒中并通过超声分散器搅拌30分钟。其后,收集上清液。此时,获得了浓度为1g/100ml的硅氧烷化合物的甲苯溶液。此时的比粘度(ηsp)(25℃)通过以下等式(a)获得。

●等式(a):ηsp=(η/η0)–1(η0:甲苯的粘度,η:溶液的粘度)

接下来,将比粘度(ηsp)代入由下述等式(b)表示的huggins关系式而获得固有粘度(η)。

●等式(b):ηsp=(η)+k’(η)2(k’:huggins常数k’=0.3((η)=1~3时)

随后,通过将固有粘度(η)代入由下述等式(c)表示的a.kolorlov等式而获得分子量m。

●等式(c):(η)=0.215×10-4m0.65

将分子量m代入由下述等式(d)表示的a.j.barry等式而获得硅氧烷粘度(η)。

●等式(d):logη=1.00+0.0123m0.5

表面粘附量

相对于特定二氧化硅颗粒,硅氧烷化合物在特定二氧化硅颗粒表面上的表面粘附量优选为0.01重量%~5重量%,进一步优选为0.05重量%~3重量%,还进一步优选为0.10重量%~2重量%,以获得特定二氧化硅颗粒中的优异的流动性、对色调剂颗粒的分散性、内聚性以及对于色调剂颗粒的粘附性(特别是为了防止感光体表面上出现条纹状成膜)。

利用下述方法测量表面粘附量。

将100mg特定二氧化硅颗粒分散到1ml的氯仿中,向其中添加1μl的作为内参标准溶液的dmf(n,n-二甲基甲酰胺),然后利用超声洗涤机对混合物进行30分钟超声处理,从而在氯仿溶剂中提取出硅氧烷化合物。其后,利用核磁共振设备(jnm-al400型:由jeolltd.制造)进行氢核谱测量,以基于硅氧烷化合物衍生峰面积与dmf衍生峰面积之比获得硅氧烷化合物的量。随后,由所得硅氧烷化合物的量获得表面粘附量。

在此,利用粘度为1,000cst~50,000cst的硅氧烷化合物对特定二氧化硅颗粒进行表面处理,并且硅氧烷化合物对于二氧化硅颗粒表面的表面粘附量优选为0.01重量%~5重量%。

当满足上述条件时,易于获得流动性和相对于色调剂颗粒的分散性优异且提高了内聚性和对色调剂颗粒的粘附性的特定二氧化硅颗粒。

外部加入量

为防止感光体表面上条纹状膜的出现,相对于色调剂颗粒,从外部加入的特定二氧化硅颗粒的量(含量)优选为0.1重量%~6.0重量%,更优选为0.2重量%~4.0重量%,并再更优选为0.3重量%~3.0重量%。

制备特定二氧化硅颗粒的方法

利用粘度为1,000cst~50,000cst的硅氧烷化合物对二氧化硅颗粒表面进行表面处理而获得特定二氧化硅颗粒,并使得表面粘附量相对于二氧化硅颗粒为0.01重量%~5重量%。

根据制备特定二氧化硅颗粒的方法,可以获得流动性和相对于色调剂颗粒的分散性优异且提高了内聚性和对色调剂颗粒的粘附性的二氧化硅颗粒。

作为表面处理方法,使用在超临界二氧化碳中利用硅氧烷化合物对二氧化硅颗粒表面进行表面处理的方法;以及在大气中利用硅氧烷化合物对二氧化硅颗粒表面进行表面处理的方法。

表面处理方法的具体例子包括:利用超临界二氧化碳将硅氧烷化合物溶解在超临界二氧化碳中而使硅氧烷化合物附着在二氧化硅颗粒表面上的方法;在大气中对二氧化硅颗粒表面提供(例如,喷雾和涂布)含有硅氧烷化合物和溶解有硅氧烷化合物的溶剂的溶液而使硅氧烷化合物附着在二氧化硅颗粒表面上的方法;以及对二氧化硅颗粒分散液添加并保持含有硅氧烷化合物和溶解有硅氧烷化合物的溶剂的溶液、然后将二氧化硅颗粒分散液和上述溶液的混合液干燥的方法。

其中,优选使用超临界二氧化碳将硅氧烷化合物附着到二氧化硅颗粒表面上的方法。

当表面处理在超临界二氧化碳中进行时,硅氧烷化合物溶解在超临界二氧化碳中。由于超临界二氧化碳具有低界面张力的特性,溶解在超临界二氧化碳中的硅氧烷化合物连同超临界二氧化碳一起可以容易地扩散到二氧化硅颗粒表面的孔部内部深处,因此,不仅二氧化硅颗粒表面而且孔部深处都可以受到硅氧烷化合物的表面处理。

由于此原因,在超临界二氧化碳中利用硅氧烷化合物进行了表面处理的二氧化硅颗粒可以是用硅氧烷化合物以几乎均匀的状态(例如,表面处理层形成为薄膜形状)进行了表面处理的二氧化硅颗粒。

另外,在制备特定二氧化硅颗粒的方法中,可进行在超临界二氧化碳中使用疏水化剂与硅氧烷化合物一起赋予二氧化硅颗粒表面疏水性的表面处理。

在此情形中,疏水化剂与硅氧烷化合物一起溶解在超临界二氧化碳中,并且溶解在超临界二氧化碳中的疏水化剂与硅氧烷化合物连同超临界二氧化碳一起可以容易地扩散到二氧化硅颗粒表面的孔部内部深处。因此,不仅二氧化硅颗粒表面而且孔部深处都可以受到硅氧烷化合物和疏水化剂的表面处理。

由此,在超临界二氧化碳中利用硅氧烷化合物和疏水化剂进行了表面处理的二氧化硅颗粒具有用硅氧烷化合物和疏水化剂以几乎均匀的状态处理过的表面,并且容易赋予其高疏水性。

在制备特定二氧化硅颗粒的方法中,可在制备二氧化硅颗粒的其他步骤(例如,溶剂去除步骤)中使用超临界二氧化碳。

作为在其他制备步骤中使用超临界二氧化碳制备特定二氧化硅颗粒的方法,使用包括以下步骤的制备二氧化硅颗粒的方法:利用溶胶-凝胶法制备含有二氧化硅颗粒以及包含醇和水的溶剂的二氧化硅颗粒分散液的步骤(下文中称为“分散液制备步骤”),通过使超临界二氧化碳流通而从二氧化硅颗粒分散液中去除溶剂的步骤(下文中称为“溶剂去除步骤”),以及在去除溶剂后在超临界二氧化碳中利用硅氧烷化合物对二氧化硅颗粒的表面进行表面处理的步骤(下文中称为“表面处理步骤”)。

当用超临界二氧化碳从二氧化硅颗粒分散液中去除溶剂时,容易防止粗粉形成。

其原因尚不清楚,但推定如下。1)在去除二氧化硅颗粒分散液的溶剂的情形中,超临界二氧化碳具有“低界面张力”的特性,因此可以在不使颗粒因去除溶剂时的液体交联力而聚集的情况下去除溶剂;2)由于超临界二氧化碳的“在等于或高于临界点的温度和压力下的二氧化碳同时具有气体的扩散性和液体的溶解性”的特性,由于在相对低的温度(例如,等于或低于250℃)下溶剂高效地与超临界二氧化碳接触并溶解在其中,以此方式,可通过去除溶解有溶剂的超临界二氧化碳而去除二氧化硅颗粒分散液中的溶剂,且不形成粗粉,例如通过硅烷醇基的缩合而产生的二次聚集体。

在此,溶剂去除步骤和表面处理步骤可分开进行,但优选以连续方式进行(即,以不对大气压力开放的状态进行各步骤)。连续进行各步骤,在溶剂去除步骤之后,因二氧化硅颗粒不吸附水分,因此可以在防止对二氧化硅颗粒过量吸附水分的状态下进行表面处理步骤。以此方式,不必再使用大量的硅氧烷化合物或进行过度加热以在高温下进行溶剂去除步骤和表面处理步骤。因此,更高效地防止了粗粉形成。

下文中,将详细描述制备特定二氧化硅颗粒的方法及各步骤。

制备特定二氧化硅颗粒的方法并不限于以下描述;例如,可采用1)仅在表面处理步骤中使用超临界二氧化碳的方法或2)分开进行各步骤的方法。

下文中,将详细描述各步骤。

分散液制备步骤

在分散液制备步骤中,例如,制备含有二氧化硅颗粒以及包含醇和水的溶剂的二氧化硅颗粒分散液。

具体而言,在分散液制备步骤中,例如,利用湿法(例如,溶胶-凝胶法)制备二氧化硅颗粒分散液。特别地,可利用特别是作为湿法的溶胶-凝胶法使四烷氧基硅烷与含醇和水的溶剂在碱催化剂的存在下进行反应(水解反应和缩合反应)来制备二氧化硅颗粒,从而制备二氧化硅颗粒分散液。

二氧化硅颗粒的平均等效圆直径的优选范围和平均圆度的优选范围如上所述。

在分散液制备步骤中,例如,在利用湿法获得二氧化硅颗粒的情形中,以分二氧化硅颗粒分散在溶剂中的状态获得分散液(二氧化硅颗粒分散液)。

在此,当工序进行至溶剂去除步骤时,在制备的二氧化硅颗粒分散液中,水与醇的重量比例如可以为0.05~1.0,优选0.07~0.5,进一步优选0.1~0.3。

在二氧化硅颗粒分散液中,当水与醇的重量比在上述范围内时,在表面处理之后,几乎不会形成二氧化硅颗粒的粗粉,并且容易获得具有优异电阻的二氧化硅颗粒。

当水与醇的重量比小于0.05时,在溶剂去除步骤中,去除溶剂时二氧化硅颗粒表面的硅烷醇基的缩合减少,去除溶剂之后在二氧化硅颗粒表面上吸附的水量增加,因此进行表面处理之后的二氧化硅颗粒的电阻可能变得过低。当水的重量比大于1.0时,在溶剂去除步骤中,在溶剂去除大致结束时,大量水残留在二氧化硅颗粒分散液中,并且二氧化硅颗粒容易因液体交联力而聚集,因此在表面处理之存在粗粉。

当工序进行到溶剂去除步骤时,在制备的二氧化硅颗粒分散液中,水与二氧化硅颗粒的重量比例如可以为0.02~3,优选为0.05~1,进一步优选为0.1~0.5。

在二氧化硅颗粒分散液中,当水与二氧化硅颗粒的重量比在上述范围内时,几乎不会形成二氧化硅颗粒的粗粉,并且容易获得具有优异电阻的二氧化硅颗粒。

当水与二氧化硅颗粒的重量比小于0.02时,在溶剂去除步骤中,去除溶剂时二氧化硅颗粒表面的硅烷醇基的缩合几乎不出现,因此去除溶剂之后在二氧化硅颗粒表面上吸附的水量增加,因此二氧化硅颗粒的电阻可能变得过低。

另外,当水的重量比大于3时,在溶剂去除步骤中,在溶剂去除大致结束时,大量水残留在二氧化硅颗粒分散液中,并且二氧化硅颗粒容易因液体交联力而聚集。

当工序进行到溶剂去除步骤时,在制备的二氧化硅颗粒分散液中,二氧化硅颗粒与二氧化硅颗粒分散液的重量比例如可以为0.05~0.7,优选为0.2~0.65,进一步优选为0.3~0.6。

当二氧化硅颗粒与二氧化硅颗粒分散液的重量比小于0.05时,在溶剂去除步骤中,超临界二氧化碳的用量增加,生产率可能变差。

当二氧化硅颗粒与二氧化硅颗粒分散液的重量比大于0.7时,在二氧化硅颗粒分散液中二氧化硅颗粒的间距缩短,因二氧化硅颗粒的聚集和凝胶化而容易形成粗粉。

溶剂去除步骤

溶剂去除步骤是例如通过使超临界二氧化碳流通而去除二氧化硅颗粒分散液中的溶剂的步骤。

换言之,溶剂去除步骤是以下步骤:使超临界二氧化碳流通或使超临界二氧化碳与二氧化硅颗粒分散液接触,从而去除溶剂。

具体而言,在溶剂去除步骤中,例如,将二氧化硅颗粒分散液放入密封反应器中。其后,将液化二氧化碳添加到该密封反应器中并加热,用高压泵增加反应器内的压力,以将二氧化碳设定在超临界状态。另外,将超临界二氧化碳导入密封反应器中并从中排出,同时使其在密封反应器中(即,在二氧化硅颗粒分散液中)流通。

以此方式,在溶解有溶剂(醇和水)的同时,超临界二氧化碳被排出到二氧化硅颗粒分散液的外部(密封反应器的外部),从而去除溶剂。

此处,超临界二氧化碳是处在等于或高于临界点的温度和压力下的二氧化碳,并且同时具有气体的扩散性和液体的溶解性。

去除溶剂的温度条件(即,超临界二氧化碳的温度)可以为例如31℃~350℃,优选为60℃~300℃,进一步优选为80℃~250℃。

当温度低于上述范围时,溶剂不易溶解在超临界二氧化碳中,因此不易将溶剂去除。另外,由于溶剂和超临界二氧化碳的液体交联力,容易形成粗粉。另一方面,当温度高于上述范围时,由于二氧化硅颗粒表面上硅烷醇基的缩合,容易形成粗粉,例如二次聚集体。

去除溶剂的压力条件(即,超临界二氧化碳的压力)可以为例如7.38mpa~40mpa,优选为10mpa~35mpa,进一步优选为15mpa~25mpa。

当压力小于上述范围时,存在溶剂不易溶解于超临界二氧化碳中的趋势;另一方面,当压力大于上述范围时,存在设备成本增加的趋势。

超临界二氧化碳进出密封反应容器的导入和排出量可以为例如15.4l/min/m3~1,540l/min/m3,优选为77l/min/m3~770l/min/m3

当超临界二氧化碳的导入和排出量小于15.4l/min/m3时,需要时间来去除溶剂,因而生产率趋于变差。

另一方面,当超临界二氧化碳的导入和排出量大于1,540l/min/m3时,因为超临界二氧化碳的路程短,缩短了二氧化硅颗粒分散液的接触时间,因此可能不能高效地去除溶剂。

表面处理步骤

溶剂去除步骤后连续进行表面处理步骤,表面处理步骤是利用超临界二氧化碳中的硅氧烷化合物对二氧化硅颗粒表面进行表面处理的步骤。

换言之,在表面处理步骤中,例如,在从溶剂去除步骤后继续进行之前,在未对大气开放的状态,利用超临界二氧化碳中的硅氧烷化合物对二氧化硅颗粒表面进行表面处理。

具体而言,在表面处理步骤中,在停止溶剂去除步骤中密封反应器内的超临界二氧化碳的导入和排出之后,调节该密封反应器内的温度和压力,并且在超临界二氧化碳的存在下将相对于二氧化硅颗粒恒定量的硅氧烷化合物放入密封反应器中。在维持上述状态的状态下,即,在超临界二氧化碳中,使硅氧烷化合物反应,以进行二氧化硅颗粒的表面处理。

此处,在表面处理步骤中,硅氧烷化合物的反应可在超临界二氧化碳中(即,在超临界二氧化碳的气氛下)进行,并且表面处理可在使超临界二氧化碳流通(即,将超临界二氧化碳导入和排出密封反应器)的同时进行,或者表面处理可在不进行流通的情况下进行。

在表面处理步骤中,相对于反应器的容量,二氧化硅颗粒的量(即,加入量)可以为例如30g/l~600g/l,优选为50g/l~500g/l,进一步优选为80g/l~400g/l。

当此量低于上述范围时,硅氧烷化合物的相对于超临界二氧化碳的浓度变低,并且与二氧化硅表面的接触几率降低,从而不容易引起反应。另一方面,当二氧化硅颗粒的量大于上述范围时,硅氧烷化合物相对于超临界二氧化碳的浓度变高,硅氧烷化合物并不完全溶解在超临界二氧化碳中,这导致分散不足,因此可能形成粗聚集体。

超临界二氧化碳的密度可以为例如0.10g/ml~0.80g/ml,优选为0.10g/ml~0.60g/ml,进一步优选为0.2g/ml~0.50g/ml。

当其密度低于上述范围时,硅氧烷化合物对于超临界二氧化碳的溶解度变差,并且容易形成聚集体。另一方面,当该密度大于上述范围时,对于二氧化硅孔的扩散性变差,因而表面处理可能没有充分进行。特别地,针对含有大量硅烷醇基的溶胶-凝胶二氧化硅颗粒,可以在上述密度范围内进行表面处理。

通过例如温度和压力来调节超临界二氧化碳的密度。

硅氧烷化合物的具体实例如上所述。硅氧烷化合物的优选粘度范围也如上所述。

在硅氧烷化合物中,当使用硅油时,硅油容易以几乎均匀的状态附着至二氧化硅颗粒的表面,因此可轻易提高二氧化硅颗粒的流动性、分散性和操控性。

为了容易将对二氧化硅颗粒的表面粘附量调节在0.01重量%~5重量%,硅氧烷化合物相对于二氧化硅颗粒的使用量可以为例如0.05重量%~3重量%,优选为0.1重量%~2重量%,进一步优选为0.15重量%~1.5重量%。

硅氧烷化合物可单独使用,但也可作为与容易溶解硅氧烷化合物的溶剂混合的溶液使用。溶剂的实例包括甲苯、甲基乙基酮和甲基异丁基酮。

在表面处理步骤中,可以通过含有硅氧烷化合物和疏水化剂的混合物进行二氧化硅颗粒的表面处理。

作为疏水化剂,使用例如硅烷疏水化剂。作为硅烷疏水化剂,使用具有烷基(例如,甲基、乙基、丙基和丁基)的公知硅化合物,其实例包括硅烷化合物(例如甲基三甲氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷、三甲基氯硅烷或三甲基甲氧基硅烷)和硅氮烷化合物(例如六甲基二硅氮烷或四甲基二硅氮烷)。疏水化剂可单独使用,或者其两种以上类型可组合使用。

在硅烷疏水化剂中,优选使用具有三甲基的硅化合物,例如三甲基甲氧基硅烷或六甲基二硅氮烷(hmds),并且特别优选六甲基二硅氮烷(hmds)。

硅烷疏水化剂的使用量没有特别限制,例如,相对于二氧化硅颗粒,所述量可以为1重量%~100重量%,优选为3重量%~80重量%,进一步优选为5重量%~50重量%。

硅烷疏水化剂可单独使用,但也可作为与容易溶解硅烷疏水化剂的溶剂混合的溶液使用。溶剂的实例包括甲苯、甲基乙基酮和甲基异丁基酮。

表面处理的温度条件(即,超临界二氧化碳的温度)可以为例如80℃~300℃,优选为100℃~250℃,进一步优选为120℃~200℃。

当温度低于上述范围时,利用硅氧烷化合物进行表面处理的能力可能劣化。另一方面,当温度高于上述范围时,在二氧化硅颗粒的硅烷醇基之间引起缩合反应,因此可能发生颗粒聚集。特别地,对于含有大量硅烷醇基的溶胶-凝胶二氧化硅颗粒,可以在上述温度范围内进行表面处理。

同时,表面处理的压力条件(即,超临界二氧化碳的压力)可以设定为任何值,只要其满足上述密度即可。例如,该压力可以为8mpa~30mpa,优选为10mpa~25mpa,进一步优选为15mpa~20mpa。

通过以上各步骤获得了特定二氧化硅颗粒。

其他外添剂

其他外添剂的实例包括无机颗粒。排除特定二氧化硅颗粒的无机颗粒的实例包括sio2、tio2、al2o3、cuo、zno、sno2、ceo2、fe2o3、mgo、bao、cao、k2o、na2o、zro2、cao·sio2、k2o·(tio2)n、al2o3·2sio2、caco3、mgco3、baso4和mgso4。

可以对作为该外添剂的无机颗粒的表面用疏水化剂进行处理。例如,通过将无机颗粒浸在疏水化剂中来进行疏水化处理。对疏水化剂没有特别限制;其实例包括硅烷偶联剂、硅油、钛酸酯偶联剂和铝偶联剂。这些可单独使用或以其两种以上类型组合使用。

一般而言,例如,相对于100重量份的无机颗粒,疏水化剂的量为1重量份~10重量份。

其他外添剂的实例还包括树脂颗粒(例如聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯(pmma)和三聚氰胺甲醛树脂等树脂颗粒)和清洁助剂(例如,以硬脂酸锌为代表的高级脂肪酸的金属盐,和氟聚合物颗粒)。

相对于色调剂颗粒,其他自外部加入的外添剂的量例如优选为0重量%~10重量%,更优选为0重量%~3重量%。

色调剂的制备方法

接下来将描述示例性实施方式的色调剂的制备方法。

在制备包括脲改性聚酯树脂和表面附近的乙烯基树脂颗粒的色调剂颗粒之后,自外部将包含特定二氧化硅颗粒的外添剂添加至色调剂颗粒,从而得到示例性实施方式的色调剂。

色调剂颗粒可以使用干式制备方法(例如捏合粉碎法)和湿式制备方法(例如,聚集聚结法、悬浮聚合法和溶解悬浮法)中的任意一种制备。色调剂颗粒制备方法不特别限于这些方法,并可以采用已知的制备方法。

溶解悬浮法是将构成色调剂颗粒的原料(树脂颗粒、颜料或防粘剂)溶解和分散在有机溶剂(粘合剂树脂不溶于该有机溶剂)中所得到溶液分散在含有颗粒分散剂的水性介质中,再去除有机溶剂以使色调剂颗粒成粒的方法。

聚集聚结法是通过将构成色调剂颗粒的原料(树脂颗粒、颜料或防粘剂)形成聚集体的聚集过程以及使该聚集体聚结的聚结过程而得到色调剂颗粒的方法。

在这些当中,含有脲改性聚酯树脂作为粘合剂树脂的色调剂颗粒可使用以下溶解悬浮法得到。

下文中,作为溶解悬浮法的具体实例,示出了伴随交联反应和延伸反应中任一种反应的溶解悬浮法(酯延伸合成反应),但并没有限制。在以下关于溶解悬浮法的描述中,将描述得到含有颜料和防粘剂的色调剂颗粒的方法,但颜料和防粘剂是按需包含在色调剂颗粒中的。此外,还将描述得到含有未改性的聚酯树脂和脲改性聚酯树脂作为粘合剂树脂的色调剂颗粒的方法,但色调剂颗粒可仅含有脲改性聚酯树脂作为粘合剂树脂。

油相溶液的制备步骤

通过将含有聚酯树脂、含异氰酸酯基团的聚酯预聚物、胺化合物、颜料和防粘剂的色调剂颗粒材料溶解或分散在有机溶剂中来制备得到油相溶液(油相溶液制备步骤)。油相溶液制备步骤是将色调剂颗粒材料溶解或分散在有机溶剂中得到色调剂材料的混合溶液的步骤。

油相溶液通过以下方法制备,例如:1)将色调剂材料共同溶解或分散在有机溶剂中以制备油相溶液的方法,2)预先捏合色调剂材料并将该捏合材料溶解或分散在有机溶剂中以制备油相溶液的方法,3)将未改性的聚酯树脂、含异氰酸酯基团的聚酯预聚物和胺化合物溶解在有机溶剂中并将颜料和防粘剂分散在该有机溶剂中以制备油相溶液的方法,4)将颜料和防粘剂分散在有机溶剂中并将未改性的聚酯树脂、含异氰酸酯基团的聚酯预聚物和胺化合物溶解在该有机溶剂中以制备油相溶液的方法,5)将除了含异氰酸酯基团的聚酯预聚物和胺化合物以外的色调剂颗粒材料(未改性的聚酯树脂、颜料和防粘剂)溶解或分散在有机溶剂中并将含异氰酸酯基团的聚酯预聚物和胺化合物溶解在该有机溶剂中以制备油相溶液的方法,或6)将除了含异氰酸酯基团的聚酯预聚物或胺化合物以外的色调剂颗粒材料(未改性的聚酯树脂、颜料和防粘剂)溶解或分散在有机溶剂中并将含异氰酸酯基团的聚酯预聚物或胺化合物溶解在该有机溶剂中以制备油相溶液的方法。制备油相溶液的方法并不限于此。

油相溶液的有机溶剂的实例包括:酯溶剂,例如乙酸甲酯或乙酸乙酯;酮溶剂,例如甲基乙基酮或甲基异丙基酮;脂肪族烃溶剂,例如己烷或环己烷;卤代烃溶剂,例如二氯甲烷、氯仿或三氯乙烯。优选的是,这些有机溶剂溶解粘合剂树脂,有机溶剂溶解在水中的比率大约为0重量%~30重量%,且沸点等于或低于100℃。在所述有机溶剂中,优选甲基乙基酮或乙酸乙酯。

悬浮液制备步骤

接下来,将所得的油相溶液分散在水相溶液中来制备悬浮液(悬浮液制备步骤)。

含异氰酸酯基团的聚酯预聚物和胺化合物之间的反应与悬浮液的制备一起进行,由树脂末端的交联或延伸中的至少一种来制备脲改性聚酯树脂。

根据包含在聚酯预聚物中的异氰酸酯基团的结构与胺化合物之间的反应性来选择反应条件。举例而言,反应时间优选为10分钟~40小时,更优选为2小时~24小时。反应温度优选为0℃~150℃,更优选为40℃~98℃。

作为水相溶液,使用通过将颗粒分散剂(例如有机颗粒分散剂或无机颗粒分散剂)分散在水性溶剂中得到的水相溶液。此外,作为水相溶液,也可以使用通过将颗粒分散剂分散在水性溶剂中并将聚合物分散剂溶解在水性溶剂中而得到的水相溶液。此外,诸如表面活性剂等为人熟知的添加剂可加入到水相溶液中。

作为水性溶剂,可以使用水(通常例如,离子交换水、蒸馏水或纯水)。水性溶剂可以是含有水和有机溶剂的溶剂,有机溶剂例如为醇(甲醇、异丙醇或乙二醇)、二甲基甲酰胺、四氢呋喃、溶纤剂(甲基溶纤剂)或低级酮(丙酮或甲乙酮)。

作为有机颗粒分散剂,使用亲水性有机颗粒分散剂。作为有机颗粒分散剂,使用聚(甲基)丙烯酸烷基酯树脂(例如,聚甲基丙烯酸甲酯树脂)、聚苯乙烯树脂或聚(苯乙烯-丙烯腈)树脂的乙烯基树脂颗粒。作为有机颗粒分散剂,也使用苯乙烯丙烯酸树脂的乙烯基树脂颗粒。

作为无机颗粒分散剂,使用亲水性无机颗粒分散剂。无机颗粒分散剂的具体实例包括二氧化硅、氧化铝、二氧化钛、碳酸钙、碳酸镁、磷酸三钙、粘土、硅藻土或膨润土的颗粒,优选碳酸钙或膨润土的颗粒。无机颗粒分散剂可以单独使用或以其两种或多种组合使用。

颗粒分散剂的表面可以用含羧基聚合物进行表面处理。

作为含羧基聚合物,使用选自以下盐(碱金属盐、碱土金属盐、铵盐、胺盐)的至少一种与α,β-单烯式不饱和羧酸酯的共聚物,在所述盐中,α,β-单烯式不饱和羧酸或α,β-单烯式不饱和羧酸的羧基被碱金属、碱土金属、铵或胺中和。作为含羧基聚合物,也可以使用以下盐(碱金属盐、碱土金属盐、铵盐、胺盐),在所述盐中α,β-单烯式不饱和羧酸和α,β-单烯式不饱和羧酸酯的共聚物的羧基被碱金属、碱土金属、铵或胺中和。所述含羧基聚合物可以单独使用或以其两种或多种组合使用。

α,β-单烯式不饱和羧酸的代表性实例包括:α,β-不饱和单羧酸(丙烯酸、甲基丙烯酸或巴豆酸),和α,β-不饱和二羧酸(马来酸、富马酸或衣康酸)。α,β-单烯式不饱和羧酸酯的代表性实例包括:(甲基)丙烯酸酯、含烷氧基的(甲基)丙烯酸酯、含环己基的(甲基)丙烯酸酯、含羟基的(甲基)丙烯酸酯和聚亚烷基二醇单(甲基)丙烯酸酯的烷基酯。

作为聚合物分散剂,使用亲水性聚合物分散剂。作为聚合物分散剂,具体而言,使用包括羧基但不包括亲脂性基团(羟基丙氧基或甲氧基)的聚合物分散剂(例如,水性纤维素醚,如羧甲基纤维素或羧乙基纤维素)。

溶剂去除步骤

接下来,通过从所得悬浮液中去除有机溶剂而得到色调剂颗粒分散液(溶剂去除步骤)。溶剂去除步骤是去除分散在悬浮液中的水相溶液液滴中所含有的有机溶剂从而制备色调剂颗粒的步骤。从悬浮液中去除有机溶剂的方法可以在悬浮液制备步骤后立即进行,也可以在悬浮液制备过程后一分钟或者更长时间后进行。

在溶剂去除步骤中,可以将所得的悬浮液冷却或加热至例如在0℃~100℃范围内的温度并在常压和减压的条件下处理悬浮液以从悬浮液中去除有机溶剂。

作为有机溶剂去除方法的具体方法,使用以下方法。

(1)使空气流吹向悬浮液以强制更新悬浮液表面上的气相的方法。在这种情况下,气体可以流入悬浮液中。

(2)降低压力的方法。在这种情况下,可以通过充气来强制更新悬浮液表面上的气相,或可以将气体进一步吹入悬浮液中。

通过上述过程得到色调剂颗粒。

此处,在有机溶剂去除步骤结束后,对在色调剂颗粒悬浮液中形成的色调剂颗粒进行熟知的清洗步骤、熟知的固液分离步骤和熟知的干燥步骤,并由此得到干燥的色调剂颗粒。

关于清洗步骤,为了充电性能,可以优选充分进行使用离子交换水的替换清洗。

对固液分离步骤没有特别限制,但为了生产率,可以优选进行抽滤或压滤等。对干燥步骤没有特别限制,但为了生产率,可以优选进行冷冻干燥、闪喷干燥、流化床干燥、振动流化床干燥等。

例如,将外添剂加入所得到的干燥色调剂颗粒中并与所得到的干燥色调剂颗粒相混合而制备示例性实施方式的色调剂。

可以使用v型共混机、henschel混合机、混合机等进行混合。

此外,必要时,使用振动分级机、风力分级机等除去粗色调剂颗粒。

静电荷图像显影剂

示例性实施方式的静电荷图像显影剂至少含有示例性实施方式的色调剂。

示例性实施方式的静电荷图像显影剂可以是仅包含示例性实施方式的色调剂的单组分显影剂,也可以是包含通过将色调剂和载体混合而获得的双组分显影剂。

对载体没有特别限制,实例有已知的载体。载体的实例包括由磁性粉末形成的芯的表面涂布有涂布树脂而得到的涂布载体;磁性粉末分散并共混在基质树脂中而得到的磁性粉末分散型载体;以及多孔磁性粉末浸渍有树脂的树脂浸渍型载体。

磁性粉末分散型载体和树脂浸渍型载体可以是上述载体的构成颗粒作为芯并且用涂布树脂涂布该芯而得到的载体。

磁性粉末的实例包括磁性金属,例如铁、镍和钴;以及磁性氧化物,例如铁氧体和磁铁矿。

涂布树脂和基质树脂的实例包括:聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚乙酸乙烯酯、聚乙烯醇、聚乙烯醇缩丁醛、聚氯乙烯、聚乙烯基醚、聚乙烯基酮、氯乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、苯乙烯-丙烯酸酯共聚物、被配置为包含有机硅氧烷键的直链硅酮树脂或其改性产物、氟树脂、聚酯、聚碳酸酯、酚树脂和环氧树脂。

涂覆树脂和基质树脂可含有其他添加剂,例如导电材料。

导电颗粒的实例包括:诸如金、银和铜等金属的颗粒;炭黑颗粒;二氧化钛颗粒;氧化锌颗粒;锡氧化物颗粒;硫酸钡颗粒;硼酸铝颗粒和钛酸钾颗粒。

此处,为了用涂布树脂涂布芯的表面,使用利用涂层形成溶液(在合适的溶剂中溶解有涂布树脂和必要时的各种添加剂)的涂布方法。对所述溶剂没有特别限制,并且可以考虑待用的涂布树脂和涂布适用性等来选择溶剂。

树脂涂布方法的具体实例包括:将芯浸在涂层形成溶液中的浸渍法;将涂层形成溶液喷至芯的表面上的喷雾法;将涂层形成溶液喷至通过流动空气而处在漂浮状态的芯的流化床法;以及使载体的芯与涂层形成溶液在捏合涂布机中彼此混合并除去溶剂的捏合机涂布法。

双组分显影剂中色调剂与载体的混合比(重量比)优选为色调剂:载体=1:100~30:100,更优选为3:100~20:100。

图像形成设备和图像形成方法

将描述示例性实施方式的图像形成设备和图像形成方法。

示例性实施方式的图像形成设备设置有:图像保持部件;对图像保持部件的表面进行充电的充电单元;在图像保持部件的经充电的表面上形成静电荷图像的静电荷图像形成单元;容纳有静电荷图像显影剂并利用静电荷图像显影剂使在所述图像保持部件的表面上形成的所述静电荷图像显影为色调剂图像的显影单元;将在所述图像保持部件的表面上形成的所述色调剂图像转印至记录介质的表面上的转印单元;将转印到所述记录介质表面上的所述色调剂图像定影的定影单元;和包含用于清洁所述图像保持部件的表面的清洁刮板的清洁单元。作为上述静电荷图像显影剂,使用示例性实施方式的静电荷图像显影剂。

在示例性实施方式的图像形成设备中,执行下述图像形成方法(示例性实施方式的图像形成方法),所述图像形成方法包括:对图像保持部件的表面进行充电的步骤;在所述图像保持部件的经充电的表面上形成静电荷图像的步骤;使用示例性实施方式的静电荷图像显影剂将在所述图像保持部件表面上形成的静电荷图像显影为色调剂图像的步骤;将在图像保持部件的表面上形成的所述色调剂图像转印至记录介质的表面上的步骤;将转印到记录介质的表面上的色调剂图像定影的步骤;和利用清洁刮板清洁图像保持部件表面的步骤。

作为示例性实施方式的图像形成设备,可使用已知的图像形成设备,例如,将在图像保持部件表面上形成的色调剂图像直接转印至记录介质的直接转印型设备;将在图像保持部件表面上形成的色调剂图像一次转印至中间转印部件的表面上、然后将转印至中间转印部件表面上的色调剂图像二次转印至记录介质的表面上的中间转印型设备;或设置有除电单元的设备,其在转印色调剂图像之后且在充电之前用除电光照射图像保持部件的表面。

在中间转印型设备的情形中,转印单元被配置为具有例如:表面上用来转印色调剂图像的中间转印部件、将在图像保持部件表面上形成的色调剂图像一次转印至中间转印部件的表面上的一次转印单元、和将转印至中间转印部件的表面上的色调剂图像二次转印至记录介质的表面上的二次转印单元。

在示例性实施方式的图像形成设备中,例如,包括显影单元的部分可具有能够从图像形成设备上拆卸的盒结构(处理盒)。作为处理盒,例如,适合使用设置有显影单元且包含示例性实施方式的静电荷图像显影剂的处理盒。

下文中将描述示例性实施方式的图像形成设备的实例;然而,图像形成设备不限于此。将描述附图中示出主要部分,但对其他部分的描述将省略。

图1是显示示例性实施方式的图像形成设备构造的示意图。

图1中所示的图像形成设备设置有第一至第四电子照相图像形成单元10y、10m、10c和10k(图像形成单元),这些图像形成单元基于色彩分离的图像数据分别输出黄色(y)、品红色(m)、青色(c)和黑色(k)图像。这些图像形成单元(在下文中可简称为“单元”)10y、10m、10c和10k以预定的间距在水平方向上并行排列。这些单元10y、10m、10c和10k可以是能够从图像形成设备拆卸的处理盒,或者可以添加可以输出上述四种颜色以外的颜色的单元。

作为中间转印部件的中间转印带20安装在图中的单元10y、10m、10c和10k的上方以延伸通过这些单元。中间转印带20卷绕在与中间转印带20的内表面接触的、在图中左右侧彼此分离设置的驱动辊22和支持辊24上,并且在从第一单元10y指向第四单元10k的方向上运行。通过弹簧等(未示出)在远离驱动辊22的方向上推压支持辊24,并且向卷绕在这两个辊上的中间转印带20施加张力。此外,在中间转印带20的图像保持部件侧的表面上设置与驱动辊22相对的中间转印部件清洁装置30。

单元10y、10m、10c和10k的显影装置(显影单元)4y、4m、4c和4k分别配有包括容纳在色调剂盒8y、8m、8c和8k中的黄色色调剂、品红色色调剂、青色色调剂和黑色色调剂这4种颜色色调剂的色调剂。

第一至第四单元10y、10m、10c和10k具有相同的构造。因此,在此将仅代表性地描述设置在中间转印带驱动方向的上游侧用来形成黄色图像的第一单元10y。另外,与第一单元10y相同的部件将由与代替符号y(黄色)的符号m(品红色)、c(青色)和k(黑色)的附图标记来表示,并将省略对第二至第四单元10m、10c和10k的描述。

第一单元10y包含充当图像保持部件的感光体1y。在感光体1y周围,依次布置有:将感光体1y的表面充电至预定电位的充电辊(充电单元的实例)2y;基于色彩分离的图像信号使用激光束3y使带电的表面曝光以形成静电荷图像的曝光装置(静电荷图像形成单元的实例)3;将带电的色调剂供应至静电荷图像以使所述静电荷图像显影的显影装置(显影单元的实例)4y;将已显影的色调剂图像转印到中间转印带20上的一次转印辊(一次转印单元的实例)5y;和将一次转印后残留在感光体1y表面上的色调剂除去的包含清洁刮板6y-1的感光体清洁装置(清洁单元的实例)6y。

一次转印辊5y设置在中间转印带20的内侧并设置在与感光体1y相对的位置。另外,一次转印辊5y、5m、5c和5k各自分别连接于施加一次转印偏压的偏压电源(未示出)。各偏压电源在控制部(未示出)的控制下改变施加于各一次转印辊的转印偏压。

下文中将描述第一单元10y中形成黄色图像的操作。

首先,在操作之前,通过充电辊2y将感光体1y的表面充电至-600v~-800v的电位。

感光体1y通过将感光层层积在导电性基体(例如,20℃下的体积电阻率为1×10-6ωcm以下)上而形成。该感光层通常具有高电阻(与一般树脂的电阻大约相同的电阻),但具有下述性质:当施加激光束3y时,受激光束照射的部分的比电阻发生变化。因此,根据控制器(未示出)传输的黄色图像数据,通过曝光装置3对感光体1y的带电表面输出激光束3y。激光束3y施加在感光体1y表面上的感光层上,由此在感光体1y的表面上形成黄色图像图案的静电荷图像。

静电荷图像是通过充电而形成于感光体1y表面上的图像,并且是以下述方式形成的所谓的负潜像:对感光层施加激光束3y以使得被照射部分的比电阻降低,从而造成电荷在感光体1y表面流动,而电荷在未施加激光束3y的部分停留。

随着感光体1y的行进,在感光体1y上形成的静电荷图像转动到预定的显影位置。显影装置4y在该显影位置使感光体1y上的静电荷图像可视化(显影)为色调剂图像。

显影装置4y包含,例如,至少包含黄色色调剂和载体的静电荷图像显影剂。黄色色调剂在显影装置4y内部受搅拌而摩擦带电,从而具有与在感光体1y上的电荷相同极性(负极性)的电荷,并因此保持在显影剂辊(显影剂保持部件的实例)上。通过使感光体1y的表面通过显影装置4y,黄色色调剂静电附着于感光体1y表面上经擦除的潜像部分,由此用黄色色调剂使该潜像显影。接下来,形成有黄色色调剂图像的感光体1y以预定速度持续行进并且将在感光体1y上显影的色调剂图像输送至预定的一次转印位置。

当将感光体1y上的黄色色调剂图像输送至一次转印位置时,对一次转印辊5y施加一次转印偏压,并且从感光体1y指向一次转印辊5y的静电力作用于色调剂图像,由此将感光体1y上的色调剂图像转印到中间转印带20上。此时所施加的转印偏压具有与色调剂极性(-)相反的极性(+),并且,例如,通过控制器(未示出)在第一单元10y内将其控制为+10μa。

另一方面,感光体1y上残留的色调剂因与感光体以合适的角度相接触的弹性刮板(6y-1)而堆积,并被感光体清洁装置6y移除和收集。

施加于第二单元10m及后继单元的一次转印辊5m、5c和5k的一次转印偏压也以与第一单元的情形相同的方式进行控制。

以此方式,在第一单元10y中已被转印了黄色色调剂图像的中间转印带20相继输送通过第二至第四单元10m、10c和10k,并且各颜色的色调剂图像以重叠方式被多重转印。

已通过第一至第四单元多重转印了4种颜色的色调剂图像的中间转印带20到达二次转印部分,所述二次转印部分由中间转印带20、与中间转印带的内表面接触的支持辊24和设置在中间转印带20的图像保持表面侧的二次转印辊(二次转印单元的实例)26组成。同时,通过供给机构在预定时机向彼此接触的二次转印辊26与中间转印带20之间的空隙中供给记录纸(记录介质的实例)p,并对支持辊24施加预定的二次转印偏压。此时施加的转印偏压具有与色调剂极性(-)相同的极性(-),并且从中间转印带20指向记录纸p的静电力作用于色调剂图像,由此将中间转印带20上的色调剂图像转印至记录纸p上。在此情形中,根据由检测二次转印部的电阻的电阻检测器(未示出)所检测到的电阻来确定二次转印偏压,并对其进行电压控制。

此后,将记录纸p进给至定影装置(定影单元的实例)28中的一对定影辊之间的挤压接触部(咬合部)中,使得色调剂图像定影至记录纸p上,从而形成定影图像。

其上转印有色调剂图像的记录纸p的实例包括用于电子照相复印机和打印机等的普通纸。作为所述记录介质,除了记录纸p以外,还示例出ohp片。

为了进一步提高定影后的图像表面的平滑度,记录纸p的表面优选为平滑的。例如,优选使用通过用树脂等涂布普通纸表面而获得的涂布纸和印刷用铜版纸等。

将其上已完成彩色图像的定影的记录纸p向排出部排出,并且一系列的彩色图像形成操作结束。

处理盒/色调剂盒

将描述示例性实施方式的处理盒。

示例性实施方式的处理盒设置有显影单元并且能够从图像形成设备拆卸,该显影单元容纳有示例性实施方式的静电荷图像显影剂并使用该静电荷图像显影剂使在图像保持部件表面上形成的静电荷图像显影以形成色调剂图像。

示例性实施方式的处理盒并不限于上述构造,并且可以构造成包含显影装置,且必要时包含选自诸如图像保持部件、充电单元、静电荷图像形成单元和转印单元等其他单元中的至少一种。

下文中将示出示例性实施方式的处理盒的实例。然而,处理盒并不限于此。将描述附图中所示的主要部分,而省略对其他部分的描述。

图2是显示示例性实施方式的处理盒构造的示意图。

图2中所示的处理盒200被形成为具有如下构造的盒:感光体107(图像保持部件的实例)和设置在感光体107周围的充电辊108(充电单元的实例)、显影装置111(显影单元的实例)和包含清洁刮板113-1的感光体清洁装置113一体化组合在一起,并且用例如设置有附接轨116和曝光用开口部118的外壳117固定。

图2中,附图标记109表示曝光装置(静电荷图像形成单元的实例),附图标记112表示转印装置(转印单元的实例),附图标记115表示定影装置(定影单元的实例),且附图标记300表示记录纸(记录介质的实例)。

接下来将描述示例性实施方式的色调剂盒。

示例性实施方式的色调剂盒容纳有示例性实施方式的色调剂并且能够从图像形成设备上拆卸。色调剂盒含有补给用色调剂以供应至设置在图像形成设备中的显影单元。色调剂盒可具有储存色调剂的储存部。

图1所示的图像形成设备具有下述构造:色调剂盒8y、8m、8c和8k能够从其上拆卸,并且显影装置4y、4m、4c和4k通过色调剂供给管(未示出)分别连接于与各显影装置(颜色)对应的色调剂盒。另外,当色调剂盒中所容纳的色调剂殆尽时,更换色调剂盒。

实施例

以下将参考实施例更详细地描述示例性实施方式,但示例性实施方式并不限于以下实施例。在以下描述中,“份”和“%”表示“重量份”和“重量%”,除非另外说明。

着色剂颗粒分散液的制备

·青色颜料(c.i.颜料蓝15:3,由dainichiseikacolor&chemicalsmfg.co.,ltd.制造):21份

·乙酸乙酯:75份

·disparlonda-703-50,其中除去了溶剂(聚酯酸酰胺胺盐,由kusumotochemicals,ltd.制造):3份

·solsperse5000(由zenecak.k.制造):1份

将上述组分用砂磨机彼此混合并溶解和分散,得到着色剂颗粒分散液。

防粘剂颗粒分散液的制备

·石蜡(熔点90℃):30份

·乙酸乙酯:270份

在将上述组分冷却到10℃的状态下,用微珠分散机(dcp磨机)对上述组分进行湿式粉碎,得到防粘剂颗粒分散液。

色调剂颗粒(1)的制备

未改性聚酯树脂的制备

·双酚a的环氧乙烷加合物(bpa-eo):181份

·双酚a的环氧丙烷加合物(bpa-po):24份

·对苯二甲酸:211份

将这些单体放入干燥的三颈烧瓶中,烧瓶内部用n2置换,在供应n2的同时将混合物加热至190℃以溶解,使混合物组分彼此充分混合。加入0.1份二丁基氧化锡后,将体系中温度升高到225℃,在保持该温度下进行反应。在反应中,收集少量样品以测定分子量,通过调整温度或在减压氛围下收集湿气来控制反应进程,以得到所需的缩合物。然后,在降低温度至180℃后,加入10份邻苯二甲酸酐并在减压氛围下搅拌3小时以进行反应。

聚酯预聚物的制备

·双酚a的环氧乙烷加合物(bpa-eo):183份

·双酚a的环氧丙烷加合物(bpa-po):25份

·对苯二甲酸:9份

·间苯二甲酸:79份

将这些单体放入干燥的三颈烧瓶中,烧瓶内部用n2置换,在供应n2的同时将混合物加热至190℃以溶解,使混合物组分彼此充分混合。加入0.4份二丁基氧化锡后,将体系中温度升高到220℃,在保持该温度下进行反应。在反应中,收集少量样品以测定分子量,通过调整温度或在减压氛围下收集湿气来控制反应进程,以得到所需的缩合物。

将350份所得缩合物、25份异佛尔酮二异氰酸酯和450份乙酸乙酯放入另一个干燥的三颈烧瓶容器中,烧瓶内部用n2置换,在供应n2的同时将混合物于70℃加热5小时,得到包含异氰酸酯基团的聚酯预聚物(下文中称为“异氰酸酯改性的聚酯预聚物”)。

酮亚胺化合物的制备

·甲基乙基酮:20份

·异佛尔酮二胺:15份

将上述材料加入到容器中并搅拌,同时升高温度至55℃,以得到酮亚胺化合物。

油相溶液(1)的制备

·着色剂颗粒分散液:40份

·膨润土(由wakopurechemicalindustries,ltd.制造):5份

·乙酸乙酯:55份

将这些组分彼此放在一起充分搅拌和混合。将135份未改性聚酯树脂和75份防粘剂颗粒分散液加入到所得混合溶液中并充分搅拌以制备油相溶液(1)。

苯乙烯丙烯酸树脂颗粒分散液(1)的制备

·苯乙烯:85份

·丙烯酸正丁酯:90份

·甲基丙烯酸:85份

·甲基丙烯酸聚氧化亚烷基硫酸酯钠(eleminolrs-30,由sanyochemicalindustries,ltd.制造):10份

·十二烷硫醇:5份

将这些组分放入能循环的反应容器中,搅拌,彼此充分混合。将650份离子交换水和1份过硫酸铵迅速放入混合物中并使用均化器(ultraturraxt50,由ikaworks,inc.制造)进行分散和乳化,同时保持温度等于或低于室温,以获得白色乳液。体系中温度升高至75℃,同时在供应n2时搅拌化合物,使乳液聚合持续5小时。缓慢滴加20份1%过硫酸铵水溶液,并在75℃保持2小时以完成聚合。因此,获得含有苯乙烯丙烯酸树脂颗粒的分散液(1)。当用电子显微镜观察苯乙烯丙烯酸树脂颗粒时,苯乙烯丙烯酸树脂颗粒的体积平均粒径d50v为120nm。

水相溶液(1)的制备

·苯乙烯丙烯酸树脂颗粒分散液(1):60份

·serogenbs-h2%水溶液(cmc,由dksco.,ltd.制造):210份

·阴离子表面活性剂(dowfax2a1,由thedowchemicalcompany制造):4份

·离子交换水:190份

将上述组分搅拌并彼此充分混合,得到水相溶液(1)。

色调剂颗粒(1)的制备

·油相溶液(1):350份

·异氰酸酯改性的聚酯预聚物:30份

·酮亚胺化合物:10份

在将上述组分放入圆底不锈钢烧瓶中并使用均化器(ultraturrax,由ikaworks,inc.制造)搅拌这些组分2分钟以制得混合油相溶液之后,将900份的水相溶液(1)加入到同一烧瓶中,并使用均化器(8000rpm)迅速强制乳化约1分钟。随后,在等于或低于室温的温度和常压(1个大气压)下用桨式搅拌器搅拌乳液大约15分钟,以进行聚酯树脂的颗粒形成和脲改性反应。之后,在减压蒸除溶剂后,通过于80℃搅拌混合物7小时并伴随在常压下进一步去除溶剂,完成脲改性反应。

冷却至室温以后,取出形成的颗粒的悬浮液并用离子交换水充分清洗,用nutsche型抽滤进行固液分离。然后,于40℃的离子交换水中再次分散内容物并搅拌15分钟进行清洗。重复清洗操作数次以后,用nutsche型抽滤进行固液分离并在真空状态下冷冻干燥,得到色调剂颗粒(1)。

色调剂颗粒(1)的体积平均粒径d50v为5.6μm。

色调剂颗粒(2)的制备

油相溶液(2)的制备

·聚酯树脂(1):130份

·着色剂颗粒分散剂:30份

·防粘剂颗粒分散剂:70份

·乙酸乙酯:60份

于室温将上述组分加入到烧瓶中搅拌并彼此充分混合。

水相溶液(2)的制备

·碳酸钙分散液:130份(充分混合52份碳酸钙和78份离子交换水而得到的材料)

·serogenbs-h2%水溶液(dksco.,ltd.制造):105份

·离子交换水:170份

将上述组分加入到不锈钢烧瓶中并用均化器(ultraturrax,ikaworks,inc.制造)搅拌10分钟。

将油相溶液(2)缓慢地加入并充分分散在用均化器(ultraturrax,ikaworks,inc.制造)搅拌的水相溶液(2)中,得到悬浮液。室温常压下用螺旋桨连接的搅拌器在释放型气氛下搅拌悬浮液,以去除有机溶剂。将稀盐酸缓慢地加入到该混合溶液中,将碳酸钙组分溶解并从悬浮颗粒的表面上除去。然后,进行过滤除去粗粉并用离子交换水清洗,用nutsche型抽滤进行固液分离。此外,将固体内容物再次分散在3升30℃离子交换水中,搅拌15分钟并洗涤。重复洗涤操作,再次进行固液分离。然后,真空状态下进行冷冻干燥并得到色调剂颗粒(2)。

色调剂颗粒(2)的体积平均粒径d50v为6.5μm。

色调剂颗粒性质

以下,色调剂颗粒(1)和(2)的细节集中显示在表1中。所得色调剂颗粒的体积平均粒径(d50v)用上述方法测量。当用sem对色调剂颗粒表面进行观察时,在色调剂颗粒(1)表面附近,乙烯基树脂颗粒彼此轻微融合。

表1

外添剂的制备

二氧化硅颗粒分散液(1)的制备

在设置有搅拌器、滴嘴和温度计的1.5l玻璃反应容器中加入300份甲醇和70份10%氨水并彼此混合,以获得碱催化剂溶液。

将碱催化剂溶液的温度调节至30℃,然后,滴加185份四甲氧基硅烷(tmos)和50份8.0%的氨水,并同时搅拌该混合物,获得亲水性二氧化硅颗粒分散液(固形物浓度:12.0%)。此处,滴加时间为30分钟。

其后,用rotaryfilterr-fine(由kotobukico.ltd.制造)将所得二氧化硅颗粒分散液浓缩至固形物浓度为40重量%。浓缩的材料为二氧化硅颗粒分散液(1)。

二氧化硅颗粒分散液(2)~(7)的制备

利用二氧化硅颗粒分散液(1)中所用的相同方法制备二氧化硅颗粒分散液(2)~(7),不同之处在于改变制备二氧化硅颗粒分散液(1)时的碱催化剂溶液的制备条件(甲醇的量和10%氨水的量)和二氧化硅颗粒的制备条件(四甲氧基硅烷(tmos)和8%氨水在碱催化剂溶液中的总滴加量以及滴加时间),如表2所示。

下文中,二氧化硅颗粒分散液(1)~(7)的细节在表2中示出。

表2

经表面处理的二氧化硅颗粒(s1)的制备

如下用二氧化硅颗粒分散液(1),在超临界二氧化碳气氛下用硅氧烷化合物对二氧化硅颗粒进行表面处理。在表面处理中,利用包括二氧化碳瓶、二氧化碳泵、夹带泵、装配有搅拌器的高压釜(容量:500ml)和压力阀的设备。

首先,将250份二氧化硅颗粒分散液(1)放入装配有搅拌器的高压釜(容量:500ml)中,并且以100rpm转动搅拌器。随后,将液化二氧化碳注入高压釜,用加热器将温度升高同时用二氧化碳泵将压力升高,将高压釜内的气氛设为150℃和15mpa下的超临界状态。在用压力阀将高压釜内的压力维持在15mpa的同时,用二氧化碳泵使超临界二氧化碳流通,从二氧化硅颗粒分散液(1)中去除甲醇和水(溶剂去除步骤),从而获得二氧化硅颗粒(未经处理的二氧化硅颗粒)。

接下来,在流通的超临界二氧化碳的流通量(累积量:以标准状态下的二氧化碳的流通量计)为900份时,停止超临界二氧化碳的流通。

其后,在通过加热器将温度保持在150℃并且通过二氧化碳泵将压力保持在15mpa的同时,在保持高压釜内超临界二氧化碳的状态下,使用夹带剂泵将处理剂溶液注入高压釜中,搅拌下在180℃反应20分钟,所述处理剂溶液如下制得:相对于100份二氧化硅颗粒(未经处理的二氧化硅颗粒),预先将0.3份粘度为10,000cst的作为硅氧烷化合物的二甲基硅油(dso:产品名称,“kf-96(由shin-etsuchemicalco.,ltd.制造)”)溶解在20份作为疏水化剂的六甲基二硅氮烷(hmds:由yukigoseikogyoco.,ltd.,inc.制造)中。随后,使超临界二氧化碳再次流通以去除过量处理剂溶液。然后,停止搅拌,开启压力阀,并使高压釜内的压力向大气压开放,使温度降至室温(25℃)。

如上所述,相继进行了溶剂去除步骤和利用硅氧烷化合物的表面处理,获得经表面处理的二氧化硅颗粒(s1)。

经表面处理的二氧化硅颗粒(s2)~(s5)、(s7)~(s9)和(s12)~(s17)的制备

按照与经表面处理的二氧化硅颗粒(s1)相同的方式制备经表面处理的二氧化硅颗粒(s2)~(s5)、(s7)~(s9)和(s12)~(s17),不同之处在于,根据表3改变制备经表面处理的二氧化硅颗粒(s1)时二氧化硅颗粒分散液和表面处理条件(处理氛围、硅氧烷化合物(类型、粘度和添加量)、疏水化剂和添加量)。

经表面处理的二氧化硅颗粒(s6)的制备

如下文所述,使用用于制备经表面处理的二氧化硅颗粒(s1)的二氧化硅颗粒分散液(1),在大气下用硅氧烷化合物对二氧化硅颗粒进行表面处理。

将酯接管和冷却管安装在用于制备二氧化硅颗粒分散液(1)的反应容器上,然后在以60℃~70℃的温度加热二氧化硅颗粒分散液(1)并蒸馏甲醇时添加水,随后以70℃~90℃的温度进一步加热二氧化硅颗粒分散液以蒸馏甲醇,从而获得二氧化硅颗粒的水性分散液。在室温下,在该水性分散液中,在100份二氧化硅固形物中加入3份甲基三甲氧基硅烷(mtms:由shin-etsuchemicalco.,ltd.制造),并反应2小时,以进行二氧化硅颗粒表面的处理。将甲基异丁基酮加入经表面处理的分散液中,然后将混合物加热至80℃~110℃以蒸馏甲醇,在室温下,在所得分散液中的100份二氧化硅固形物中添加80份六甲基二硅氮烷中(hmds:由yukigoseikogyoco.,ltd.,inc.制造)和1.0份作为硅氧烷化合物的粘度为10,000cst的二甲基硅油(dso:产品名称,“kf-96(由shin-etsuchemicalco.,ltd.制造)”),在120℃反应3小时,冷却,并通过喷雾干燥进行干燥,从而获得经表面处理的二氧化硅颗粒(s6)。

经表面处理的二氧化硅颗粒(s10)的制备

利用经表面处理的二氧化硅颗粒(s1)中相同的方法制备经表面处理的二氧化硅颗粒(s10),不同之处在于使用烟化二氧化硅ox50(aerosilox50,由nipponaerosilco.,ltd.制造)代替二氧化硅颗粒分散液(1)。换言之,将100份ox50放入与制备经表面处理的二氧化硅颗粒(s1)时相同的装配有搅拌器的高压釜中,并以100rpm旋转搅拌器。随后,将液化二氧化碳注入高压釜,用加热器将温度升高同时用二氧化碳泵将压力升高,将高压釜内的气氛设为180℃和15mpa下的超临界状态。在用压力阀将高压釜内的压力维持在15mpa的同时,使用夹带剂泵将处理剂溶液注入高压釜中,搅拌,在180℃反应20分钟,所述处理剂溶液如下制得:预先将0.3份粘度为10,000cst的作为硅氧烷化合物的二甲基硅油(dso:产品名称,“kf-96(由shin-etsuchemicalco.,ltd.制造)”)溶解在20份作为疏水化剂的六甲基二硅氮烷(hmds:由yukigoseikogyoco.,ltd.,inc.制造)中。随后,使超临界二氧化碳流通以去除过量处理剂溶液,获得经表面处理的二氧化硅颗粒(s10)。

经表面处理的二氧化硅颗粒(s11)的制备

利用经表面处理的二氧化硅颗粒(s1)中相同的方法制备经表面处理的二氧化硅颗粒(s11),不同之处在于使用烟化二氧化硅a50(aerosila50,由nipponaerosilco.,ltd.制造)代替二氧化硅颗粒分散液(1)。换言之,将100份a50放入与制备经表面处理的二氧化硅颗粒(s1)时相同的装配有搅拌器的高压釜中,并以100rpm旋转搅拌器。随后,将液化二氧化碳注入高压釜,用加热器将温度升高同时用二氧化碳泵将压力升高,将高压釜内的气氛设为180℃和15mpa下的超临界状态。在用压力阀将高压釜内的压力维持在15mpa的同时,使用夹带剂泵将处理剂溶液注入高压釜中,搅拌,在180℃反应20分钟,所述处理剂溶液如下制得:预先将1.0份粘度为10,000cst的作为硅氧烷化合物的二甲基硅油(由shin-etsuchemicalco.,ltd.制造)溶解在20份作为疏水化剂的六甲基二硅氮烷(hmds:由yukigoseikogyoco.,ltd.,inc.制造)中。随后,使超临界二氧化碳流通以去除过量处理剂溶液,获得经表面处理的二氧化硅颗粒(s11)。

经表面处理的二氧化硅颗粒(sc1)的制备

利用与经表面处理的二氧化硅颗粒(s1)中相同的方法制备经表面处理的二氧化硅颗粒(sc1),不同之处在于在经表面处理的二氧化硅颗粒(s1)的制备中不添加硅氧烷化合物。

经表面处理的二氧化硅颗粒(sc2)~(sc4)的制备

利用与经表面处理的二氧化硅颗粒(s1)中相同的方法制备经表面处理的二氧化硅颗粒(sc2)~(sc4),不同之处在于按照表4改变在制备经表面处理的二氧化硅颗粒(s1)时的二氧化硅颗粒分散液和表面处理的条件(处理气氛、硅氧烷化合物(类型、粘度及添加量)和疏水化剂及添加量)。

经表面处理的二氧化硅颗粒(sc5)的制备

利用与经表面处理的二氧化硅颗粒(s6)中相同的方法制备经表面处理的二氧化硅颗粒(sc5),不同之处在于在经表面处理的二氧化硅颗粒(s6)的制备中不添加硅氧烷化合物。

经表面处理的二氧化硅颗粒(sc6)的制备

将二氧化硅颗粒分散液(8)过滤并在120℃干燥,并放入电炉中在400℃烧制6小时,相对于100份二氧化硅颗粒,利用喷雾干燥方法喷射10份hmds并干燥,从而制备经表面处理的二氧化硅颗粒(sc6)。

经表面处理的二氧化硅颗粒的物理性质

对于所得的经表面处理的二氧化硅颗粒,利用上述方法测量平均等效圆直径、平均圆度、硅氧烷化合物对未经处理的二氧化硅颗粒的粘附量(在表中表示为“表面粘附量”)、压缩聚集度、颗粒压缩比和颗粒分散度。

下文中,表3~表4的列表中示出了经表面处理的二氧化硅颗粒的细节。表3和表4中的缩写如下:

●dso:二甲基硅油

●hmds:六甲基二硅氮烷

实施例1~17和比较例1~7

将表5中显示的1.5份二氧化硅颗粒加入到表5中显示的100份色调剂颗粒中,并用henschel混合机以2,000rmp彼此混合3分钟,得到每个实施例和比较例的色调剂。

将所得的色调剂和载体以色调剂:载体=5:95(重量比)放入v型共混器,并搅拌20分钟,得到每种显影剂。

作为载体,使用如下制备的载体。

·铁氧体颗粒(50μm平均粒径):100份

·甲苯:14份

·苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物:2份(组分比:90/10,mw=80,000)

·炭黑(r330,由cabotcorporation制造):0.2份·

首先,用搅拌器将除了铁氧体颗粒之外的上述组分搅拌10分钟并分散,以制备涂布液。将涂布液和铁氧体颗粒放入真空脱气捏合机中,在60℃下搅拌30分钟,在加热的同时减压脱气,干燥,从而获得载体。

评估

对于每个实施例和比较例中得到的显影剂,评估感光体表面上的成膜。其结果显示在表5中。

感光体表面成膜

图像形成设备“apeosportiv-c5570改造装置”的显影装置用每个实施例和比较例中得到的显影剂进行填充。在温度为22℃和湿度为55%rh的环境中,使用该图像形成设备在a4尺寸纸上打印20,000张图像浓度为5%的图案图像。在操作过程中,在打印5,000以后、打印10,000以后以及打印20,000张以后的每个状态下用激光显微镜观察感光体表面,并根据以下标准评估感光体表面上的条纹状膜(条纹状膜面积与感光体表面面积之比)。在评估过程中,对具有过多膜状态的样品停止评估。

a:面积比等于或小于5%(优异)

b:面积比大于5%并等于或小于10%(足够使用)

c:面积比大于10%并等于或小于20%(对一些图像有影响但可接受)

d:面积比大于20%(观察到图像缺陷)

充电稳定性评估

图像形成设备“apeosportiv-c5570”的显影装置用每个实施例和比较例中得到的显影剂进行填充。首先,在温度为28℃且湿度为85%rh的条件(环境a)和温度为10℃且湿度为15%rh的条件(环境c)下,操作将电力传输到显影装置旋转部分(磁辊等)的离线夹具1分钟,以使显影装置中的显影剂循环流通并混合,并收集磁辊上的少量显影剂。在进一步操作夹具9分钟后,以相同方式收集样品。使用吹离电荷量测量装置(tb-200,由toshibachemicalcorporation制造)进行对所收集的显影剂的测量。

基于以下等式用以下评估标准对充电稳定性进行评估。

等式:电荷量波动(%)=(1–(操作10分钟以后收集的电荷量/操作1分钟以后收集的电荷量))×100

评估标准如下:

a:考虑色调剂浓度时在环境a和c下测得的电荷量波动都等于或小于±10%的情况;

b:考虑色调剂浓度时在一种环境下测得的电荷量波动等于或小于±10%而在另一种环境下测得的电荷量波动大于±10%并等于或小于±20%的情况;

c:考虑色调剂浓度时在环境a和c下测得的电荷量波动都大于±10%并等于或小于±20%的情况;

d:考虑色调剂浓度时在任一种环境下测得的电荷量波动大于±20%的情况。

表5

从上述结果可发现,与比较例相比,实施例中防止了感光体表面上条纹膜的出现。

特别地,与其他实施例相比,发现在使用压缩聚集度为70%~95%且颗粒压缩比为0.28~0.36的二氧化硅颗粒作为外添剂的实施例1、2、3、4和5中,防止了感光体表面上条纹膜的出现。

提供对本发明示例性实施方式的前述描述是为了说明和描述的目的。并非试图穷尽本发明或将本发明限制于所披露的精确形式。显然,许多改进和变化对于本领域技术人员将是显而易见的。选择并描述所述实施方式是为了能够最好地解释本发明的原理及其实际用途,由此使得本领域的其他技术人员能够理解适用于预计的特定用途的本发明的各种实施方式和各种改进方案。试图使本发明的范围由下述权利要求及其等同物所限定。

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