静电图像显影剂、处理盒、图像形成装置以及图像形成方法与流程

文档序号:26138494发布日期:2021-08-03 14:21阅读:232来源:国知局
静电图像显影剂、处理盒、图像形成装置以及图像形成方法与流程

本发明涉及静电图像显影剂、处理盒、图像形成装置以及图像形成方法。



背景技术:

日本特开2005-266560号公报中公开了“一种静电潜像显影用色调剂,其是至少包含色调剂颗粒和外部添加剂的静电潜像显影用色调剂,其特征在于,上述外部添加剂为包含钛化合物a和钛化合物b的两种添加剂,上述色调剂颗粒的体积平均粒径为4μm~8μm,并且表示体积粒度分布的gsd为1.23以下,且形状系数sf1为110~14,上述钛化合物a和上述该钛化合物b的粉体电阻率和体积平均粒径满足规定的条件”。

另外,日本特开2017-146538号公报中公开了一种静电图像显影用色调剂,其满足下述条件:“具有色调剂颗粒、个数粒度分布具有2个峰的研磨剂颗粒、以及个数粒度分布具有1个峰的脂肪酸金属盐颗粒,研磨剂颗粒的个数粒度分布的2个峰之中,设小径侧峰的粒径为da、设大径侧峰的粒径为db、设脂肪酸金属盐颗粒的个数粒度分布的一个峰的粒径为dc、设上述色调剂颗粒的体积平均粒径为dt时,满足下述式(1)~式(3)的关系

·式(1):da≦0.5×dt

·式(2):dc≦0.5×dt

·式(3):dt≦db”。

另外,日本特开2014-149503号公报中公开了“一种图像形成装置,其具备:形成潜像的图像承载体;以非接触状态与上述图像承载体表面相对配置,将包含结晶性聚酯的非磁性的单组分显影剂供给至上述图像承载体而将上述潜像显影的显影机构;以及与上述图像承载体表面接触,对该图像承载体表面的转印残留显影剂进行清扫的清洁刮板,其特征在于,将上述清洁刮板配置在重力在防止如下现象的方向上起作用的位置:因上述图像承载体旋转,到达上述清洁刮板的上述转印残留显影剂进入上述清洁刮板与上述图像承载体表面的接触部”。



技术实现要素:

本发明所要解决的技术问题在于提供一种静电图像显影剂,与在含有包含色调剂颗粒的色调剂、载体以及外添剂的静电图像显影剂中上述外添剂仅为折射率或微晶径(結晶子径)不同的两种二氧化钛颗粒的静电图像显影剂相比,本发明的静电图像显影剂能够抑制在反复形成高密度图像所产生的图像浓度不均。

根据本发明的第1方案,提供一种静电图像显影剂,其含有:包含色调剂颗粒的色调剂;载体;以及包含折射率不同的两种二氧化钛颗粒、脂肪酸金属盐颗粒和研磨剂的外添剂。

根据本发明的第2方案,上述折射率不同的两种二氧化钛颗粒为附着于上述色调剂颗粒的二氧化钛颗粒(a)和附着于上述载体的二氧化钛颗粒(b),上述二氧化钛颗粒(a)的折射率比上述二氧化钛颗粒(b)的折射率低。

根据本发明的第3方案,上述二氧化钛颗粒(a)的折射率为2.0以上且小于2.4,上述二氧化钛颗粒(b)的折射率为2.4以上2.8以下。

根据本发明的第4方案,上述脂肪酸金属盐颗粒为脂肪酸锌颗粒,上述研磨剂为钛酸金属盐颗粒。

根据本发明的第5方案,上述脂肪酸金属盐颗粒为硬脂酸锌颗粒,上述研磨剂为钛酸锶颗粒。

根据本发明的第6方案,相对于上述二氧化钛颗粒(a)的含量,上述脂肪酸金属盐颗粒的含量为1质量%以上10质量%以下。

根据本发明的第7方案,相对于上述二氧化钛颗粒(a)的含量,上述研磨剂的含量为1质量%以上10质量%以下。

根据本发明的第8方案,相对于上述二氧化钛颗粒(b)的含量,上述二氧化钛颗粒(a)的含量为0.1质量%以上50质量%以下。

根据本发明的第9方案,提供一种静电图像显影剂,其含有:包含色调剂颗粒的色调剂;载体;以及包含微晶径不同的两种二氧化钛颗粒、脂肪酸金属盐颗粒和研磨剂的外添剂。

根据本发明的第10方案,提供一种在图像形成装置中装卸的处理盒,其具备显影机构,该显影机构存储静电图像显影剂,利用上述静电图像显影剂将形成在图像保持体表面的静电图像显影为色调剂图像。

根据本发明的第11方案,提供一种图像形成装置,其具备:图像保持体;充电机构,对上述图像保持体表面进行充电;静电图像形成机构,在经充电的上述图像保持体表面形成静电图像;显影机构,存储静电图像显影剂,利用上述静电图像显影剂将形成在上述图像保持体表面的静电图像显影为色调剂图像;转印机构,将形成在上述图像保持体表面的色调剂图像转印至记录介质表面;以及定影机构,将转印至上述记录介质表面的色调剂图像进行定影。

根据本发明的第12方案,提供一种图像形成方法,其具有下述步骤:充电步骤,对图像保持体表面进行充电;静电图像形成步骤,在经充电的上述图像保持体表面形成静电图像;显影步骤,利用静电图像显影剂将形成在上述图像保持体表面的静电图像显影为色调剂图像;转印步骤,将形成在上述图像保持体表面的色调剂图像转印至记录介质表面;以及定影步骤,将转印至上述记录介质表面的色调剂图像进行定影。

发明的效果

根据上述第1、4、或5的方案,提供一种静电图像显影剂,与在含有包含色调剂颗粒的色调剂、载体以及外添剂的静电图像显影剂中上述外添剂仅为折射率不同的两种二氧化钛颗粒的静电图像显影剂相比,上述方案提供的静电图像显影剂可抑制在反复形成高密度图像时所产生的图像浓度不均。

根据上述第2方案,提供一种静电图像显影剂,与上述折射率不同的两种二氧化钛颗粒为附着于上述色调剂颗粒的二氧化钛颗粒(a)和附着于上述载体的二氧化钛颗粒(b)、上述二氧化钛颗粒(a)的折射率与上述二氧化钛颗粒(b)的折射率相同或比上述二氧化钛颗粒(b)的折射率高的静电图像显影剂相比,该方案提供的静电图像显影剂可抑制在反复形成高密度图像时所产生的图像浓度不均。

根据上述第3方案,提供一种静电图像显影剂,与上述二氧化钛颗粒(a)的折射率小于2.0或为2.4以上或者上述二氧化钛颗粒(b)的折射率小于2.4或大于2.8的静电图像显影剂相比,该方案提供的静电图像显影剂可抑制在反复形成高密度图像时所产生的图像浓度不均。

根据上述第6方案,提供一种静电图像显影剂,与上述脂肪酸金属盐颗粒的含量相对于上述二氧化钛颗粒(a)的含量小于1质量%或大于10质量%的静电图像显影剂相比,该方案提供的静电图像显影剂可抑制在反复形成高密度图像时所产生的图像浓度不均。

根据上述第7方案,提供一种静电图像显影剂,与上述研磨剂的含量相对于上述二氧化钛颗粒(a)的含量小于1质量%或大于10质量%的静电图像显影剂相比,该方案提供的静电图像显影剂可抑制在反复形成高密度图像时所产生的图像浓度不均。

根据上述第8方案,提供一种静电图像显影剂,与上述二氧化钛颗粒(a)的含量相对于上述二氧化钛颗粒(b)的含量小于0.1质量%或大于50质量%的静电图像显影剂相比,该方案提供的静电图像显影剂可抑制在反复形成高密度图像时所产生的图像浓度不均。

根据上述第9方案,提供一种静电图像显影剂,与在含有包含色调剂颗粒的色调剂、载体以及外添剂的静电图像显影剂中上述外添剂仅为微晶径不同的两种二氧化钛颗粒的静电图像显影剂相比,该方案提供的静电图像显影剂可抑制在反复形成高密度图像时所产生的图像浓度不均。

根据上述第10~12的方案,提供处理盒、图像形成装置或图像形成方法,与应用含有包含色调剂颗粒的色调剂、载体以及外添剂且外添剂仅为折射率或微晶径不同的两种二氧化钛颗粒的静电图像显影剂的情况相比,上述方案的处理盒、图像形成装置或图像形成方法可抑制在反复形成高密度图像时所产生的图像浓度不均。

附图说明

图1是示出本实施方式的图像形成装置的示意性构成图。

图2是示出本实施方式的处理盒的示意性构成图。

具体实施方式

以下示出作为一例的实施方式对本发明进行详细说明。这些说明和实施例用于例示出实施方式,而不限制实施方式的范围。

本发明中阶段性地记载的数值范围中,以一个数值范围记载的上限值或下限值可以被替换成所记载的其他阶段的数值范围的上限值或下限值。另外,本发明中记载的数值范围中,该数值范围的上限值或下限值可以被替换为实施例中所示的值。

本说明书中,“步骤”这一用语不仅包含独立的步骤,而且即使在无法与其他步骤明确区分的情况下,只要可实现该步骤的期望目的,则也包含在本术语中。

各成分可以包含两种以上的相应的物质。

在提及组合物中的各成分的量的情况下,在组合物中与各成分相应的物质存在两种以上的情况下,只要不特别声明,是指组合物中所存在的该两种以上的物质的总量。

<静电图像显影剂>

本实施方式的静电图像显影剂含有包含色调剂颗粒的色调剂、载体以及外添剂。

上述外添剂包含折射率或微晶径不同的两种二氧化钛颗粒、脂肪酸金属盐颗粒和研磨剂。

本实施方式的静电图像显影剂通过上述构成可抑制在反复形成高密度图像所产生的图像浓度不均。其理由据推测如下。

以往,通过在色调剂中外添特性不同的两种二氧化钛颗粒来提高充电维持性、使转印性良好的技术是众所公知的。

但是,在连续进行高图像密度印刷的情况下,两种二氧化钛颗粒迁移到载体表面,在两种二氧化钛颗粒间产生负极性差,有时导电通路局部不均匀。由此可能发生局部的色调剂与载体的电荷交换性的降低,进而伴随着充电分布变宽而发生图像浓度不均。

本实施方式的静电图像显影剂中,作为外添剂包含折射率或微晶径不同的两种二氧化钛颗粒、脂肪酸金属盐颗粒和研磨剂。

作为外添剂,通过包含折射率或微晶径不同的两种二氧化钛颗粒,充电维持性提高。

另外,作为外添剂,通过包含脂肪酸金属盐颗粒,上述两种二氧化钛颗粒中,一种二氧化钛颗粒优先附着于脂肪酸金属盐颗粒。由此,在载体表面,上述两种二氧化钛颗粒中的一种二氧化钛颗粒的存在比例增多。即,能够抑制由于在载体表面混合存在两种二氧化钛颗粒、载体表面的电阻不均匀所致的局部电荷交换性降低。此处,据推测,一种二氧化钛颗粒在脂肪酸金属盐颗粒上的优先附着是由于脂肪酸金属盐颗粒和二氧化钛颗粒的静电相互作用所致的。

此外,即使在两种二氧化钛颗粒迁移至载体表面的情况下,通过包含研磨剂作为外添剂,能够对载体表面进行研磨、除去两种二氧化钛颗粒混合存在的部位。

由此可推测,本实施方式的静电图像显影剂中,即使反复形成高密度图像,两种二氧化钛颗粒在载体表面混合存在也受到抑制,图像浓度不均还受到抑制。

(色调剂)

色调剂包含色调剂颗粒。

色调剂颗粒例如通过包含粘结性树脂以及必要时的着色剂、离型剂和其他添加剂来构成。

-粘结性树脂-

作为粘结性树脂,例如可以举出下述单体的均聚物或者将这些单体2种以上组合而成的共聚物形成的乙烯基系树脂,所述单体为:苯乙烯类(例如苯乙烯、对氯苯乙烯、α-甲基苯乙烯等)、(甲基)丙烯酸酯类(例如丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸月桂酯、丙烯酸-2-乙基己酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸正丙酯、甲基丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸-2-乙基己酯等)、烯键式不饱和腈类(例如丙烯腈、甲基丙烯腈等)、乙烯基醚类(例如乙烯基甲醚、乙烯基异丁醚等)、乙烯基酮类(乙烯基甲基酮、乙烯基乙基酮、乙烯基异丙烯基酮等)、烯烃类(例如乙烯、丙烯、丁二烯等)等。

作为粘结性树脂,还可以举出例如环氧树脂、聚酯树脂、聚氨酯树脂、聚酰胺树脂、纤维素树脂、聚醚树脂、改性松香等非乙烯基系树脂、这些树脂与上述乙烯基系树脂的混合物、或者在它们的共存下将乙烯基系单体聚合而得到的接枝聚合物等。

这些粘结性树脂可以单独使用一种,也可以合用两种以上。

作为粘结性树脂,适宜为聚酯树脂。

作为聚酯树脂,例如可以举出公知的聚酯树脂。

作为聚酯树脂,例如可以举出多元羧酸与多元醇的缩聚物。需要说明的是,作为聚酯树脂,可以使用市售品,也可以使用合成品。

作为多元羧酸,例如可以举出脂肪族二羧酸(例如草酸、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、癸二酸等)、脂环式二羧酸(例如环己烷二羧酸等)、芳香族二羧酸(例如对苯二甲酸、间苯二甲酸、邻苯二甲酸、萘二羧酸等)、它们的酸酐或它们的低级(例如碳原子数1~5)烷基酯。这些之中,作为多元羧酸,例如优选芳香族二羧酸。

多元羧酸中,也可以将二羧酸与具有交联结构或支链结构的3元以上羧酸合用。作为3元以上羧酸,例如可以举出偏苯三酸、苯均四酸、它们的酸酐或它们的低级(例如碳原子数1~5)烷基酯等。

多元羧酸可以单独使用一种,也可以合用两种以上。

作为多元醇,例如可以举出脂肪族二醇(例如乙二醇、二甘醇、三甘醇、丙二醇、丁二醇、己二醇、新戊二醇等)、脂环式二醇(例如环己二醇、环己烷二甲醇、氢化双酚a等)、芳香族二醇(例如双酚a的环氧乙烷加成物、双酚a的环氧丙烷加成物等)。这些之中,作为多元醇,例如优选芳香族二醇、脂环式二醇,更优选芳香族二醇。

作为多元醇,也可以将二醇与具有交联结构或支链结构的3元以上的多元醇合用。作为3元以上的多元醇,例如可以举出甘油、三羟甲基丙烷、季戊四醇。

多元醇可以单独使用一种,也可以合用两种以上。

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

需要说明的是,玻璃化转变温度由通过差示扫描量热测定(dsc)得到的dsc曲线求出,更具体地说,按照jisk7121-1987“塑料的转变温度测定方法”中的玻璃化转变温度的测定方法中记载的“外推玻璃化转变起始温度”来求出。

聚酯树脂的重均分子量(mw)优选为5000以上1000000以下、更优选为7000以上500000以下。

聚酯树脂的数均分子量(mn)优选为2000以上100000以下。

聚酯树脂的分子量分布mw/mn优选为1.5以上100以下、更优选为2以上60以下。

需要说明的是,重均分子量和数均分子量通过凝胶渗透色谱(gpc)测定。利用gpc的分子量测定中,作为测定装置使用东曹制gpc·hlc-8120gpc,使用东曹制柱·tskgelsuperhm-m(15cm),利用thf溶剂进行测定。重均分子量和数均分子量使用由单分散聚苯乙烯标准试样制作的分子量校正曲线根据该测定结果计算出。

聚酯树脂通过公知的制造方法得到。具体地说,例如通过下述方法得到:使聚合温度为180℃以上230℃以下,根据需要对反应体系内进行减压,一边除去缩合时生成的水或醇一边进行反应。

需要说明的是,原料单体在反应温度下不溶解或不相容的情况下,也可以加入高沸点的溶剂作为溶解辅助剂使其溶解。这种情况下,一边蒸馏除去溶解辅助剂一边进行缩聚反应。在存在相容性差的单体的情况下,可以预先使相容性差的单体与准备与该单体缩聚的特定酸或醇进行缩合,之后与主成分一起进行缩聚。

作为粘结性树脂的含量,例如相对于色调剂颗粒整体优选为40质量%以上95质量%以下、更优选为50质量%以上90质量%以下、进一步优选为60质量%以上85质量%以下。

-着色剂-

作为着色剂,例如可以举出炭黑、铬黄、汉撒黄、联苯胺黄、还原黄、喹啉黄、颜料黄、永久橙gtr、吡唑啉酮橙、耐硫化橙、沃丘格红、永固红、亮胭脂3b、亮胭脂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、玟瑰红、苯胺蓝、佛青蓝、油溶蓝、亚甲基蓝氯化物、酞菁蓝、颜料蓝、酞菁绿、孔雀石绿草酸盐等各种颜料或吖啶系、呫吨系、偶氮系、苯醌系、吖嗪系、蒽醌系、硫靛系、二噁嗪系、噻嗪系、偶氮甲碱系、靛蓝系、酞菁系、苯胺黑系、聚甲炔系、三苯甲烷系、二苯基甲烷系、噻唑系等各种染料等。

着色剂可以单独使用一种,也可以合用两种以上。

着色剂可以使用根据需要进行了表面处理的着色剂,也可以与分散剂合用。另外,着色剂还可以将两种以上合用。

作为着色剂的含量,例如相对于色调剂颗粒整体优选为1质量%以上30质量%以下、更优选为3质量%以上15质量%以下。

-离型剂-

作为离型剂,例如可以举出:烃类蜡;巴西棕榈蜡、米糠蜡、小烛树蜡等天然蜡;褐煤蜡等合成或矿物·石油系蜡;脂肪酸酯、褐煤酸酯等酯系蜡;等等。离型剂并不限于此。

离型剂的熔解温度优选为50℃以上110℃以下、更优选为60℃以上100℃以下。

需要说明的是,熔解温度根据由差示扫描量热测定(dsc)得到的dsc曲线按照jisk7121-1987“塑料的转变温度测定方法”的熔解温度的测定方法中记载的“熔解峰温度”来求出。

作为离型剂的含量,例如相对于色调剂颗粒整体优选为1质量%以上20质量%以下、更优选为5质量%以上15质量%以下。

-其他添加剂-

作为其他添加剂,例如可以举出磁性体、电荷控制剂、无机粉体等公知的添加剂。这些添加剂作为内添剂包含在色调剂颗粒中。

-色调剂颗粒的特性等-

色调剂颗粒可以为单层结构的色调剂颗粒,也可以为由芯部(核颗粒)和被覆芯部的被覆层(壳层)构成的所谓核·壳结构的色调剂颗粒。

此处,核·壳结构的色调剂颗粒例如可以由芯部和被覆层构成,该芯部通过包含粘结性树脂以及必要时的着色剂和离型剂等其他添加剂来构成,该被覆层通过包含粘结性树脂来构成。

作为色调剂颗粒的体积平均粒径(d50v),优选为2μm以上10μm以下,更优选为4μm以上8μm以下。

需要说明的是,关于色调剂颗粒的各种平均粒径以及各种粒度分布指标,使用coultermultisizerii(beckmancoulter公司制造),电解液使用isoton-ii(beckmancoulter公司制造)进行测定。

在测定时,在作为分散剂的表面活性剂(优选烷基苯磺酸钠)的5质量%水溶液2ml中加入0.5mg以上50mg以下的测定试样。将其添加到100ml以上150ml以下的电解液中。

将悬浮有试样的电解液利用超声波分散器进行1分钟分散处理,利用coultermultisizerii使用孔径为100μm的孔对粒径2μm以上60μm以下的范围的颗粒的粒度分布进行测定。需要说明的是,采样的颗粒数为50000个。

对于基于所测定的粒度分布所划分出的粒度范围(区段),从小径侧起分别将体积、颗粒数绘出累积分布,将累积16%点的粒径定义为体积粒径d16v、数粒径d16p,将累积50%点的粒径定义为体积平均粒径d50v、累积数均粒径d50p,将累积84%点的粒径定义为体积粒径d84v、数粒径d84p。

使用这些数值,将体积粒度分布指标(gsdv)以(d84v/d16v)1/2计算出、将数粒度分布指标(gsdp)以(d84p/d16p)1/2计算出。

作为色调剂颗粒的平均圆度,优选0.94以上1.00以下、更优选0.95以上0.98以下。

色调剂颗粒的平均圆度利用(等效圆周长)/(周长)[(与颗粒图像具有相同的投影面积的圆的周长)/(颗粒投影图像的周长)]求出。具体地说,为利用下述方法测定得到的值。

首先,吸引采集作为测定对象的色调剂颗粒,使其形成扁平流,通过使其瞬时频闪发光而获取作为静止图像的颗粒图像,利用对该颗粒图像进行图像分析的流式颗粒图像分析装置(sysmex公司制造的fpia-3000)来求出平均圆度。并且,求出平均圆度时的采样数设为3500个。

需要说明的是,色调剂具有外添剂的情况下,使作为测定对象的色调剂(显影剂)分散在包含表面活性剂的水中,之后进行超声波处理,得到除去外添剂的色调剂颗粒。

(载体)

作为载体没有特别限制,可以举出公知的载体。作为载体,例如可以举出:在由磁性粉形成的芯材的表面被覆有树脂的被覆载体;在基体树脂中分散混配有磁性粉的磁性粉分散型载体;在多孔质的磁性粉中浸渗树脂而成的树脂浸渗型载体;等等。

需要说明的是,磁性粉分散型载体和树脂浸渗型载体也可以是以该载体的构成颗粒作为芯材并将其用被覆树脂被覆的载体。

作为磁性粉,例如可以举出:铁、镍、钴等磁性金属;铁素体、磁铁矿等磁性氧化物;等等。

作为被覆树脂以及基体树脂,例如可以举出聚乙烯、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、包含有机硅氧烷键而构成的纯有机硅树脂或其改性物、氟树脂、聚酯、聚碳酸酯、酚树脂、环氧树脂等。

需要说明的是,在被覆树脂以及基体树脂中可以包含导电性颗粒等其他添加剂。

作为导电性颗粒,可以举出:金、银、铜等金属;炭黑、氧化钛、氧化锌、氧化锡、硫酸钡、硼酸铝、钛酸钾等颗粒。

此处,在将被覆树脂被覆至芯材表面时,可以举出利用将被覆树脂以及必要时的各种添加剂溶解在适当溶剂中而成的被覆层形成用溶液进行被覆的方法等。作为溶剂没有特别限定,考虑所使用的被覆树脂、涂布适性等进行选择即可。

作为具体的树脂被覆方法,可以举出:浸渍法,将芯材浸渍在被覆层形成用溶液中;喷雾法,将被覆层形成用溶液喷雾至芯材表面;流化床法,在利用流动空气使芯材悬浮的状态下喷雾被覆层形成用溶液;捏合涂布机法,在捏合涂布机中将载体的芯材与被覆层形成用溶液混合,之后除去溶剂;等等。

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

(外添剂)

外添剂包含折射率或微晶径不同的两种二氧化钛颗粒、脂肪酸金属盐颗粒和研磨剂。

-二氧化钛颗粒-

作为二氧化钛颗粒,使用折射率或微晶径不同的两种二氧化钛颗粒。

另外,二氧化钛颗粒的表面可以被施以疏水化处理。疏水化处理例如将二氧化钛颗粒浸渍在疏水化处理剂中等来进行。疏水化处理剂没有特别限制,例如可以举出硅烷系偶联剂、硅油、钛酸酯系偶联剂、铝系偶联剂等。这些处理剂可以单独使用一种,也可以合用两种以上。

关于疏水化处理剂的量,例如相对于二氧化钛颗粒100质量份,为1质量份以上10质量份以下。

作为二氧化钛颗粒的个数平均粒径,优选为0.01μm以上10μm以下、更优选为0.02μm以上5μm以下。

关于二氧化钛颗粒的个数平均粒径,将外添有包含二氧化钛颗粒的外添剂的色调剂使用扫描型电子显微镜(sem)(株式会社hitachihigh-technologies制、s-4700)以4万倍的倍率拍摄图像,以加速电压15kv、放射电流20μa、wd15mm进行观察。将特定的二氧化硅颗粒利用图像处理分析软件winroof(三谷商事株式会社制)进行分析,求出等效圆直径,对于至少100个颗粒测定粒径(等效圆直径),求出个数平均粒径,该个数平均粒径为粒径的个数基准的分布中从小径侧起累积50%点的粒径。

在求出作为测定对象的100个二氧化钛颗粒的等效圆直径的图像分析中,使用分析装置(era-8900:elionix公司制造),拍摄倍率10,000倍的二维图像,使用图像分析软件winroof(三谷商事公司制造)以0.010000μm/pixel的条件求出投影面积,利用式:等效圆直径=2√(投影面积/π)求出等效圆直径。

从抑制图像浓度不均的方面出发,优选折射率不同的两种二氧化钛颗粒为附着于上述色调剂颗粒的二氧化钛颗粒(a)和附着于上述载体的二氧化钛颗粒(b),上述二氧化钛颗粒(a)的折射率低于上述二氧化钛颗粒(b)的折射率。

关于通过使二氧化钛颗粒(a)和二氧化钛颗粒(b)的折射率为上述构成来抑制图像浓度不均的理由,据推测如下。

据推测,与折射率高的二氧化钛颗粒(b)相比,折射率低的二氧化钛颗粒(a)的负极性趋于更高。并且,通过使二氧化钛颗粒(b)附着于载体、使二氧化钛颗粒(a)附着于色调剂表面,由此在色调剂和载体间产生适度的电位差,充电特性提高。

另外,作为外添剂包含的脂肪酸金属盐颗粒具有正极性。因此,脂肪酸金属盐颗粒通过静电相互作用而优先附着负极性高的二氧化钛颗粒(a)。由此载体表面的二氧化钛颗粒(a)和二氧化钛颗粒(b)的混合存在受到抑制。另外,即使在载体表面混合存在有二氧化钛颗粒(a)和二氧化钛颗粒(b),也可通过作为外添剂包含的研磨剂进行研磨。

即,能够进一步抑制由于在载体表面混合存在两种二氧化钛颗粒而引起的局部电荷交换性降低。

因此推测图像浓度不均受到抑制。

从抑制图像浓度不均的方面出发,二氧化钛颗粒(a)与二氧化钛(b)的折射率之差优选为0.1以上0.8以下、更优选为0.2以上0.6以下、进一步优选为0.2以上0.4以下。

二氧化钛颗粒(a)的折射率优选为2.0以上且小于2.4,更优选为2.1以上且小于2.4,进一步优选为2.2以上且小于2.4。

另外,二氧化钛颗粒(b)的折射率优选为2.4以上2.8以下、更优选为2.6以上2.8以下、进一步优选为2.6以上2.7以下。

二氧化钛颗粒(a)的折射率为2.0以上的情况下,容易抑制色调剂的过度充电,因而优选。

二氧化钛颗粒(a)的折射率小于2.4的情况下,色调剂容易达成显影所要求的充电电位,因而优选。

并且,二氧化钛颗粒(a)的折射率为2.0以上且小于2.4的情况下,图像浓度不均受到抑制,因而优选。

二氧化钛颗粒(b)的折射率为2.4以上的情况下,容易抑制色调剂的过度充电,因而优选。

二氧化钛颗粒(b)的折射率为2.8以下的情况下,色调剂容易达成显影所要求的充电电位,因而优选。

并且,二氧化钛颗粒(b)的折射率为2.4以上2.8以下的情况下,图像浓度不均受到抑制,因而优选。

关于二氧化钛颗粒的折射率的测定,首先对色调剂或显影剂进行超声波处理,将所得到的外添剂使用离心分离机进行分离,将高比重的二氧化钛颗粒分离出。使用例如jisk7142(2014)中示出的测定方法,对所得到的二氧化钛颗粒进行折射率测定。

优选微晶径不同的两种二氧化钛颗粒为附着于上述色调剂颗粒的二氧化钛颗粒(a)和附着于上述载体的二氧化钛颗粒(b),上述二氧化钛颗粒(b)的微晶径大于上述二氧化钛颗粒(a)的微晶径。

关于通过使二氧化钛颗粒(a)和二氧化钛颗粒(b)的微晶径为上述方案而抑制图像浓度不均的理由,据推测如下。

据推测,与微晶径低的二氧化钛颗粒(a)相比,微晶径高的二氧化钛颗粒(b)具有导电性高、充电性低的倾向。并且,通过使二氧化钛颗粒(b)附着于载体、使二氧化钛颗粒(a)附着于色调剂表面,在色调剂和载体间产生适度的电位差,充电特性提高。

另外,作为外添剂包含的脂肪酸金属盐颗粒具有正极性。因此,脂肪酸金属盐颗粒通过静电相互作用而优先附着于导电性高、充电性低的二氧化钛颗粒(b)。由此二氧化钛颗粒(b)向载体表面的迁移受到抑制。另外,即使二氧化钛颗粒(b)向载体表面发生了迁移,也会被作为外添剂包含的研磨剂进行研磨,因此在载体表面,二氧化钛颗粒(a)的存在比例增多。

即,能够进一步抑制由于在载体表面混合存在两种二氧化钛颗粒而引起的局部电荷交换性降低。

因此据推测,图像浓度不均受到抑制。

从抑制图像浓度不均的方面出发,二氧化钛颗粒(a)与二氧化钛(b)的微晶径之差(绝对值)优选为24nm以上32nm以下、更优选为25nm以上31nm以下、进一步优选为26nm以上30nm以下。

二氧化钛颗粒(a)的微晶径优选为12nm以上且小于16nm、更优选为13nm以上且小于15nm、进一步优选为14nm以上且小于15nm。

另外,二氧化钛颗粒(b)的微晶径优选为40nm以上44nm以下、更优选为41nm以上43nm以下、进一步优选为42nm以上43nm以下。

二氧化钛颗粒(a)的微晶径为12nm以上的情况下,容易抑制色调剂的过度充电,因而优选。

二氧化钛颗粒(a)的微晶径小于16nm的情况下,色调剂容易达成显影所要求的充电电位,因而优选。

并且,二氧化钛颗粒(a)的微晶径为12nm以上且小于16nm的情况下,图像浓度不均受到抑制,因而优选。

二氧化钛颗粒(b)的微晶径为40nm以上的情况下,容易抑制色调剂的过度充电,因而优选。

二氧化钛颗粒(b)的微晶径为44nm以下的情况下,色调剂容易达成显影所要求的充电电位,因而优选。

并且,二氧化钛颗粒(b)的微晶径为40nm以上44nm以下的情况下,图像浓度不均受到抑制,因而优选。

本实施方式中的“微晶(結晶子)”是指构成多晶体的各个单晶、或者在非晶质中观测到的单晶。

另外,本实施方式中的“微晶径”表示构成结晶体的最小单元的微晶的平均径。

本实施方式中的钛氧化物颗粒的微晶径的测定方法如下。

本实施方式中的微晶径如下求出。

使用x射线衍射装置,对目标结晶体进行测定,由下述scherrer式求出微晶径。

d=k×λ/(β×cosθ)

d:微晶径(nm)、

k:scherrer常数、

λ:x射线波长、

β:衍射线的宽度(拡がり)、

θ:衍射角(2θ/θ)

优选二氧化钛颗粒(a)的晶体结构为锐钛矿型、二氧化钛颗粒(b)的晶体结构为金红石型。

从抑制图像浓度不均的方面出发,二氧化钛颗粒(a)的含量相对于二氧化钛颗粒(b)的含量优选为0.1质量%以上50质量%以下、更优选为0.1质量%以上25质量%以下、进一步优选为0.4质量%以上1质量%以下、最优选为0.5质量%以上0.6质量%以下。

二氧化钛颗粒(a)和二氧化钛颗粒(b)的合计含量相对于静电图像显影剂总质量优选为0.1质量%以上0.8质量%以下、更优选为0.2质量%以上0.6质量%以下、进一步优选为0.2质量%以上0.4质量%以下。

-脂肪酸金属盐颗粒-

脂肪酸金属盐颗粒为由脂肪酸和金属形成的盐的颗粒,具有正带电性。

脂肪酸可以为饱和脂肪酸或不饱和脂肪酸中的任一种。可以举出脂肪酸的碳原子数为10以上25以下(优选12以上22以下)的脂肪酸。需要说明的是,脂肪酸的碳原子数包括羧基的碳在内。

作为脂肪酸,例如可以举出山嵛酸、硬脂酸、棕榈酸、十四酸、月桂酸等饱和脂肪酸;油酸、亚油酸、蓖麻油酸等不饱和脂肪酸。这些脂肪酸中,从抑制图像浓度不均的方面出发,优选硬脂酸、月桂酸,更优选硬脂酸。

作为金属,可以为2价金属。作为金属,例如可以举出镁、钙、铝、钡、锌。这些之中,从抑制图像浓度不均的方面出发,金属优选锌。

作为脂肪酸金属盐颗粒,例如可以举出硬脂酸铝、硬脂酸钙、硬脂酸钾、硬脂酸镁、硬脂酸钡、硬脂酸锂、硬脂酸锌、硬脂酸铜、硬脂酸铅、硬脂酸镍、硬脂酸锶、硬脂酸钴、硬脂酸钠等硬脂酸的金属盐;棕榈酸锌、棕榈酸钴、棕榈酸铜、棕榈酸镁、棕榈酸铝、棕榈酸钙等棕榈酸的金属盐;月桂酸锌、月桂酸锰、月桂酸钙、月桂酸铁、月桂酸镁、月桂酸铝等月桂酸的金属盐;油酸锌、油酸锰、油酸铁、油酸铝、油酸铜、油酸镁、油酸钙等油酸的金属盐;亚油酸锌、亚油酸钴、亚油酸钙等亚油酸的金属盐;蓖麻油酸锌、蓖麻油酸铝等蓖麻油酸的金属盐;等的各颗粒。

这些之中,从抑制图像浓度不均的方面出发,作为脂肪酸金属盐颗粒,优选脂肪酸锌颗粒,更优选硬脂酸锌颗粒或月桂酸锌颗粒,进一步优选硬脂酸锌颗粒。

作为脂肪酸金属盐颗粒的制造方法没有特别限定,例如可以举出:对脂肪酸碱金属盐进行阳离子置换的方法;直接使脂肪酸与氢氧化金属反应的方法;等等。

作为脂肪酸金属盐颗粒,若举出硬脂酸锌颗粒的制造方法为例,则可以举出例如将硬脂酸钠进行阳离子置换的方法;使硬脂酸与氢氧化锌反应的方法;等等。

脂肪酸金属盐颗粒的个数平均粒径优选为0.5μm以上3.0μm以下、更优选为1.0μm以上2.5μm以下。

脂肪酸金属盐颗粒的个数平均粒径为通过下述方法测定出的值。

向通过溶解碘化钾等而将比重调整为1.5以上2.0以下的水中添加表面活性剂,并使显影剂分散在所得到的水溶液中。其后将分散液放置24小时,由此使比重比水溶液轻的色调剂颗粒和脂肪酸金属盐颗粒分离到水溶液上部,比重比水溶液重的载体、二氧化钛颗粒和研磨剂沉淀到水溶液的下部。采集分离到水溶液上部的色调剂颗粒和脂肪酸金属盐颗粒,在室温(25℃)下将采集液干燥,对所得到的样品进行sem观察,将除色调剂颗粒以外的粒径0.1μm以上的颗粒作为脂肪酸金属盐颗粒。

之后,通过图像分析求出作为测定对象的100个脂肪酸金属盐颗粒各自的等效圆直径,将其个数基准的分布中的从小径侧起个数累积50%(第50个)点的等效圆直径作为个数平均粒径。

在求出作为测定对象的100个脂肪酸金属盐颗粒的等效圆直径的图像分析中,使用分析装置(era-8900:elionix公司制造),拍摄倍率10,000倍的二维图像,使用图像分析软件winroof(三谷商事公司制造)以0.010000μm/pixel的条件求出投影面积,由式:等效圆直径=2√(投影面积/π)求出等效圆直径。

另外,在另行获得脂肪酸金属盐颗粒或从显影剂采集的情况下,将获得或采集的脂肪酸金属盐颗粒作为测定对象,进行上述测定。

从抑制图像浓度不均的方面出发,脂肪酸金属盐颗粒的含量相对于二氧化钛颗粒(b)的含量优选为1质量%以上10质量%以下、更优选为2质量%以上9质量%以下、进一步优选为3质量%以上8质量%以下。

当脂肪酸金属盐颗粒的含量相对于二氧化钛颗粒(b)的含量为1质量%以上时,二氧化钛颗粒(b)向载体表面的迁移受到抑制,因而优选。

当脂肪酸金属盐颗粒的含量相对于二氧化钛颗粒(b)的含量为10质量%以下时,色调剂容易达成显影所要求的充电电位,因而优选。

当脂肪酸金属盐颗粒的含量相对于色调剂颗粒优选为0.01质量%以上0.5质量%以下、更优选为0.02质量%以上0.1质量%以下、进一步优选为0.03质量%以上0.06质量%以下。

-研磨剂-

作为研磨剂没有特别限定,例如可以举出氧化铈、氧化镁、氧化铝(氧化铝)、氧化锌、氧化锆等除二氧化钛和二氧化硅以外的金属氧化物;碳化硅等碳化物;氮化硼等氮化物;焦磷酸钙颗粒等焦磷酸盐;碳酸钙、碳酸钡等碳酸盐;钛酸钡、钛酸镁、钛酸钙、钛酸锶等钛酸金属盐颗粒;等无机颗粒。研磨剂可以单独使用一种,也可以合用两种以上。这些之中,从抑制图像浓度不均的方面出发,研磨剂优选钛酸金属盐颗粒、更优选钛酸锶颗粒。

研磨剂可以利用例如疏水化处理剂对表面施以疏水化处理。作为疏水化处理剂,例如可以举出具有烷基(例如甲基、乙基、丙基、丁基等)的公知的有机硅化合物,具体例例如可以举出硅氮烷化合物(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、三甲基甲氧基硅烷等硅烷化合物、六甲基二硅氮烷、四甲基二硅氮烷等)等。疏水化处理剂可以单独使用一种,也可以合用两种以上。

从抑制图像浓度不均的方面出发,研磨剂的个数平均粒径优选为0.5μm以上5.0μm以下、更优选为0.5μm以上3.0μm以下。进一步优选为0.5μm以上2.0μm以下。

研磨剂的个数平均粒径为通过下述方法测定的值。

向通过溶解碘化钾等而将比重调整为1.5以上2.0以下的水中添加表面活性剂,并使显影剂分散在所得到的水溶液中。其后将分散液放置24小时,由此使比重比水溶液轻的色调剂颗粒和脂肪酸金属盐颗粒分离到水溶液上部,比重比水溶液重的载体、二氧化钛颗粒和研磨剂沉淀到水溶液的下部。采集沉淀到水溶液下部的载体、二氧化钛颗粒和研磨剂,在室温(25℃)下将采取液干燥,并对所得到的样品进行sem观察,将除载体和二氧化钛颗粒以外的粒径0.1μm以上的颗粒作为研磨剂。

之后,通过图像分析求出作为测定对象的100个研磨剂各自的等效圆直径,将其个数基准的分布中的从小径侧起个数累积50%(第50个)点的等效圆直径作为个数平均粒径。

在求出作为测定对象的100个研磨剂的等效圆直径的图像分析中,使用分析装置(era-8900:elionix公司制造),拍摄倍率10,000倍的二维图像,使用图像分析软件winroof(三谷商事公司制造)以0.010000μm/pixel的条件求出投影面积,由式:等效圆直径=2√(投影面积/π)求出等效圆直径。

另外,在另行获得研磨剂或从显影剂采集的情况下,将获得或采集的研磨剂作为测定对象,进行上述测定。

研磨剂的含量相对于二氧化钛颗粒(a)的含量优选为1质量%以上10质量%以下、更优选为2质量%以上9质量%以下、进一步优选为3质量%以上7质量%以下。

研磨剂的含量相对于二氧化钛颗粒(a)的含量为1质量%以上时,载体表面上的两种二氧化钛颗粒的混合存在受到抑制,因而优选。

研磨剂的含量相对于二氧化钛颗粒(a)的含量为10质量%以下时,色调剂容易达成显影所要求的充电水平,因而优选。

研磨剂的含量相对于静电图像显影剂总质量优选为0.0001质量%以上0.005质量%以下、更优选为0.0002质量%以上0.001质量%以下、进一步优选为0.0003质量%以上0.0006质量%以下。

-其他外添剂-

作为外添剂,可以包含除二氧化钛颗粒、脂肪酸金属盐颗粒和研磨剂以外的其他外添剂。

作为其他外添剂,例如可以举出个数平均粒径1μm以下(优选500nm以下)的无机颗粒(下文中也称为“小径无机颗粒”)。需要说明的是,小径无机颗粒的个数平均粒径为通过与研磨剂颗粒的个数平均粒径相同的方法测定得到的值。

作为小径无机颗粒,可以举出sio2、cuo、sno2、fe2o3、bao、cao、k2o、na2o、cao·sio2、k2o·(tio2)n、al2o3·2sio2、mgco3、baso4、mgso4等。

作为其他外添剂的小径无机颗粒的表面适宜被施以疏水化处理。疏水化处理例如将无机颗粒浸渍在疏水化处理剂中等来进行。疏水化处理剂没有特别限制,例如可以举出硅烷系偶联剂、硅油、钛酸酯系偶联剂、铝系偶联剂等。这些可以单独使用一种,也可以合用两种以上。

作为疏水化处理剂的量,通常例如相对于小径无机颗粒100质量份为1质量份以上10质量份以下。

作为其他外添剂,还可以举出树脂颗粒(聚士林、聚甲基丙烯酸甲酯(pmma)、三聚氰胺树脂等树脂颗粒)、清洁活性剂(例如氟系高分子量体的颗粒)等。

作为其他外添剂的外添量,例如相对于色调剂颗粒优选为0.01质量%以上5质量%以下、更优选为0.01质量%以上2.0质量%以下。

<图像形成装置/图像形成方法>

对本实施方式的图像形成装置/图像形成方法进行说明。

本实施方式的图像形成装置具备:图像保持体;充电机构,对图像保持体表面进行充电;静电图像形成机构,在经充电的图像保持体表面形成静电图像;显影机构,存储静电图像显影剂并利用静电图像显影剂将形成在图像保持体表面的静电图像显影为色调剂图像;转印机构,将形成在图像保持体表面的色调剂图像转印至记录介质表面;以及定影机构,将转印至记录介质表面的色调剂图像进行定影。并且应用本实施方式的静电图像显影剂作为静电图像显影剂。

利用本实施方式的图像形成装置实施图像形成方法(本实施方式的图像形成方法),该方法具有下述步骤:充电步骤,对图像保持体表面进行充电;静电图像形成步骤,在经充电的图像保持体表面形成静电图像;显影步骤,利用本实施方式的静电图像显影剂将形成在图像保持体表面的静电图像显影为色调剂图像;转印步骤,将形成在图像保持体表面的色调剂图像转印至记录介质表面;以及定影步骤,将转印至记录介质表面的色调剂图像进行定影。

本实施方式的图像形成装置适用下述公知的图像形成装置:将形成在图像保持体表面的色调剂图像直接转印至记录介质的直接转印方式的装置;将形成在图像保持体表面的色调剂图像一次转印至中间转印体表面,将转印至中间转印体表面的色调剂图像二次转印至记录介质表面的中间转印方式的装置;具备对于色调剂图像转印后、充电前的图像保持体表面进行清洁的清洁机构的装置;具备在色调剂图像转印后、充电前对图像保持体表面照射除电光而进行除电的除电机构的装置;等等。

在为中间转印方式的装置的情况下,所应用的转印机构例如为具有下述部件的构成:色调剂图像被转印至表面的中间转印体;将形成在图像保持体表面的色调剂图像一次转印至中间转印体表面的一次转印机构;以及将转印至中间转印体表面的色调剂图像二次转印至记录介质表面的二次转印机构。

需要说明的是,本实施方式的图像形成装置中,例如包含显影机构的部分也可以为在图像形成装置中装卸的盒结构(处理盒)。作为处理盒,例如适于使用具备存储有本实施方式的静电图像显影剂的显影机构的处理盒。

以下示出本实施方式的图像形成装置的一例,但并不限定于此。在以下的说明中,对于图中示出的主要部分进行说明,省略其他说明。

图1为示出本实施方式的图像形成装置的示意性构成图。

图1所示的图像形成装置具备电子照相法的第1~第4图像形成单元10y、10m、10c、10k(图像形成机构),第1~第4图像形成单元10y、10m、10c、10k(图像形成机构)基于分色图像数据输出黄色(y)、品红色(m)、青色(c)、黑色(k)的各色图像。这些图像形成单元(以下有时简称为“单元”)10y、10m、10c、10k在水平方向上相互离开预先设定的距离来进行并列排布。需要说明的是,这些单元10y、10m、10c、10k可以为在图像形成装置中装卸的处理盒。

在各单元10y、10m、10c、10k的附图的上方,作为中间转印体的中间转印带20通过各单元而延伸设置。中间转印带20卷绕设置在沿图中从左向右的方向相互分开地配置的驱动辊22和与中间转印带20内面相接的支持辊24上,使其沿着从第1单元10y向着第4单元10k的方向运转。需要说明的是,支持辊24通过未图示的弹簧等沿着与驱动辊22分离的方向被施加力,对于卷绕在这两者上的中间转印带20施加张力。另外,在中间转印带20的图像保持体侧面具备与驱动辊22对置的中间转印体清洁装置30。

另外,向各单元10y、10m、10c、10k的显影装置(显影机构)4y、4m、4c、4k中分别进行色调剂的供给,该色调剂为存储在色调剂盒8y、8m、8c、8k中的包含黄色、品红色、青色、黑这4色色调剂的色调剂。

第1~第4单元10y、10m、10c、10k具有相同的构成和动作,因此,此处以配设在中间转印带运转方向的上游侧的形成黄色图像的第1单元10y为代表进行说明。需要说明的是,对于与第1单元10y等同的部分,标注带有品红色(m)、青色(c)、黑色(k)来代替黄色(y)的参考符号,由此省略第2~第4单元10m、10c、10k的说明。

第1单元10y具有起到图像保持体作用的感光体1y。在感光体1y的周围依次配置有:充电辊(充电机构的一例)2y,其将感光体1y表面充电至预先设定的电位;曝光装置(静电图像形成机构的一例)3,其基于分色图像信号利用激光线3y将充电后的表面曝光而形成静电图像;显影装置(显影机构的一例)4y,其将充电后的色调剂供给至静电图像以使静电图像进行显影;一次转印辊5y(一次转印机构的一例),其将显影后的色调剂图像转印至中间转印带20上;以及感光体清洁装置(清洁机构的一例)6y,其除去一次转印后残留在感光体1y表面上的色调剂。

需要说明的是,一次转印辊5y配置在中间转印带20的内侧,被设于与感光体1y对置的位置。此外,各一次转印辊5y、5m、5c、5k分别与施加一次转印偏压的偏压电源(未图示)连接。各偏压电源通过利用未图示的控制部的控制而改变施加至各一次转印辊的转印偏压。

下面对第1单元10y中的形成黄色图像的动作进行说明。

首先,在动作之前,利用充电辊2y将感光体1y表面充电至-600v~-800v的电位。

感光体1y在导电性(例如20℃的体积电阻率1×10-6ωcm以下)的基体上层积感光层而形成。该感光层通常具有高电阻(常见的树脂的电阻),但具有在照射激光线时被照射了激光线的部分的电阻率发生变化的性质。因此,根据从未图示的控制部送出的黄色用图像数据,将激光线3y藉由曝光装置3输出到充电后的感光体1y表面。激光线3y照射至感光体1y的表面的感光层,由此在感光体1y的表面形成黄色图像图案的静电图像。

静电图像是通过充电而形成在感光体1y表面的图像,其是所谓的负潜像,该负潜像是如下形成的:利用激光线3y降低感光层的被照射部分的电阻率,使感光体1y表面的充电后的电荷流动;另一方面,未照射激光线3y的部分的电荷发生残留,由此形成该负潜像。

在感光体1y上形成的静电图像随着感光体1y的运转而旋转至预先设定的显影位置。并且,在该显影位置,通过显影装置4y使感光体1y上的静电图像可视化(显影)为色调剂图像。

在显影装置4y内存储有例如至少包含黄色色调剂和载体的静电图像显影剂。黄色色调剂在显影装置4y的内部通过被搅拌而摩擦带电,具有与在感光体1y上充电的充电电荷相同极性(负极性)的电荷,而被保持在显影剂辊(显影剂保持体的一例)上。之后,感光体1y表面经过显影装置4y,由此黄色色调剂静电附着于感光体1y表面上的经除电的潜像部,利用黄色色调剂使潜像进行显影。形成有黄色色调剂图像的感光体1y继续以预先设定的速度运转,将在感光体1y上显影的色调剂图像传送至预先设定的一次转印位置。

感光体1y上的黄色色调剂图像被传送至一次转印位置时,对一次转印辊5y施加一次转印偏压,由感光体1y朝向一次转印辊5y的静电力作用于色调剂图像,将感光体1y上的色调剂图像转印至中间转印带20上。此时施加的转印偏压具有与色调剂的极性(-)相反的(+)极性,在第1单元10y中利用控制部(未图示)控制为例如+10μa。

另一方面,利用感光体清洁装置6y除去并回收残留在感光体1y上的色调剂。

另外,施加至第2单元10m以后的一次转印辊5m、5c、5k的一次转印偏压也按照第1单元进行控制。

这样,利用第1单元10y转印了黄色色调剂图像的中间转印带20经第2~第4单元10m、10c、10k依次被传送,使各颜色的色调剂图像以叠加方式进行多重转印。

通过第1~第4单元而多重转印了4色的色调剂图像的中间转印带20到达二次转印部,该二次转印部由中间转印带20、与中间转印带内面相接的支持辊24以及配置在中间转印带20的图像保持面侧的二次转印辊(二次转印机构的一例)26构成。另一方面,记录纸(记录介质的一例)p藉由供给构件在预先设定的时机送至二次转印辊26与中间转印带20接触的间隙,并对支持辊24施加二次转印偏压。此时所施加的转印偏压与色调剂的极性(-)具有相同的(-)极性,从中间转印带20朝向记录纸p的静电力作用于色调剂图像,将中间转印带20上的色调剂图像转印至记录纸p上。需要说明的是,此时的二次转印偏压根据通过检测二次转印部的电阻的电阻检测机构(未图示)所检测出的电阻来确定,并且被控制着电压。

之后,将记录纸p送入定影装置(定影机构的一例)28中的一对定影辊的压接部(咬合部),将色调剂图像定影在记录纸p上,形成定影图像。

作为转印色调剂图像的记录纸p,例如可以举出电子照相法的复印机、打印机等中使用的普通纸。作为记录介质,除了记录纸p以外,还可以举出ohp透明胶片等。

为了进一步提高定影后的图像表面的平滑性,优选记录纸p的表面也是平滑的,例如适于使用将普通纸的表面利用树脂等进行涂布而得到的铜版纸、印刷用的美术纸等。

将已完成彩色图像定影的记录纸p向排出部送出,结束一系列的彩色成像动作。

<处理盒/色调剂盒>

对本实施方式的处理盒进行说明。

本实施方式的处理盒为在图像形成装置中装卸的处理盒,其具备显影机构,该显影机构存储本实施方式的静电图像显影剂,利用静电图像显影剂将形成在图像保持体表面的静电图像显影为色调剂图像。

需要说明的是,本实施方式的处理盒并不限于上述构成,也可以为具备显影装置、此外还根据需要具备例如选自图像保持体、充电机构、静电图像形成机构以及转印机构等其他机构中的至少一者的构成。

以下示出本实施方式的处理盒的一例,但并不限定于此。以下的说明中,对图中示出的主要部分进行说明,对其他部分省略其说明。

图2是示出本实施方式的处理盒的示意性构成图。

图2所示的处理盒200例如通过具备安装导轨116和用于曝光的开口部118的壳体117将感光体107(图像保持体的一例)和感光体107的周围所具备的充电辊108(充电机构的一例)、显影装置111(显影机构的一例)以及感光体清洁装置113(清洁机构的一例)一体地组合并进行保持来构成,制成墨盒。

需要说明的是,图2中,109表示曝光装置(静电图像形成机构的一例),112表示转印装置(转印机构的一例),115表示定影装置(定影机构的一例),300表示记录纸(记录介质的一例)。

接着对本实施方式的色调剂盒进行说明。

本实施方式的色调剂盒为存储本实施方式的色调剂且在图像形成装置中装卸的色调剂盒。色调剂盒存储用于供给至设于图像形成装置内的显影机构的补给用色调剂。

需要说明的是,图1所示的图像形成装置是具有装卸色调剂盒8y、8m、8c、8k的构成的图像形成装置,显影装置4y、4m、4c、4k与对应于各显影装置(颜色)的色调剂盒利用未图示的色调剂供给管进行连接。另外,在存储在色调剂盒内的色调剂不足的情况下,更换该色调剂盒。

[实施例]

下面举出实施例和比较例对本实施方式更具体地进行详细说明,但本实施方式并不受这些实施例的任何限定。另外,只要不特别声明,“份”和“%”为质量基准。

<色调剂颗粒的制作>

(色调剂颗粒(1))

-聚酯树脂分散液的制备-

将上述单体投入到烧瓶中,用时1小时将温度升至200℃,确认反应体系内进行着搅拌后,投入二丁基氧化锡1.2份。进一步一边蒸馏除去所生成的水一边用时6小时将温度从该温度升至240℃,在240℃进一步继续进行4小时脱水缩合反应,得到酸值为9.4mgkoh/g、重均分子量13,000、玻璃化转变温度62℃的聚酯树脂a。

接着,将聚酯树脂a保持在熔融状态以每分钟100份的速度输送至cavitroncd1010(株式会社eurotec制)中。向另行准备的水性介质罐中加入将试剂氨水用离子交换水稀释而成的0.37%浓度的稀氨水,一边利用热交换器加热至120℃一边以每分钟0.1升的速度与上述聚酯树脂熔融体同时输送至上述cavitron中。在转子的旋转速度为60hz、压力为5kg/cm2的条件下运转cavitron,得到分散有体积平均粒径160nm、固体成分30%、玻璃化转变温度62℃、重均分子量mw为13,000的树脂颗粒的非晶性聚酯树脂分散液。

-着色剂颗粒分散液的制备-

·青色颜料[颜料蓝15:3、大日精化工业株式会社制]10份

·阴离子型表面活性剂[neogensc、第一工业制药株式会社制]2份

·离子交换水80份

将上述成分混合,利用高压冲击式分散机ultimaizer[hjp30006、株式会社suginomachine制]分散1小时,得到体积平均粒径180nm、固体成分20%的着色剂颗粒分散液。

-离型剂颗粒分散液的制备-

·固体石蜡[hnp9、nipponseiro公司制造]50份

·阴离子型表面活性剂[neogensc、第一工业制药制]2份

·离子交换水200份

将上述成分加热至120℃,利用ika公司制ultra-turraxt50充分混合·分散后,利用压力吐出型均质器进行分散处理,得到体积平均粒径为200nm、固体成分20%的离型剂颗粒分散液。

-色调剂颗粒的制作-

将上述的成分投入至不锈钢制烧瓶中,使用ika公司制造的ultra-turrax充分混合,进行分散,之后在加热用油浴中将烧瓶在搅拌下加热至48℃。在48℃保持30分钟后,向其中缓慢地追加70份与上述相同的聚酯树脂分散液。

其后使用浓度0.5mol/l的氢氧化钠水溶液将体系内的ph调整至8.0后,将不锈钢制烧瓶密闭,使搅拌轴的密封为磁密封,一边继续进行搅拌一边加热至90℃并保持3小时。反应结束后,使降温速度为2℃/分钟进行冷却,进行过滤并利用离子交换水充分清洗后,通过布氏漏斗式抽滤进行固液分离。将其进一步使用30℃的离子交换水3l进行再分散,以300rpm进行15分钟的搅拌·清洗。进一步反复进行6次该清洗操作,在滤液的ph为7.54、电导率达到6.5μs/cm后,通过布氏漏斗式抽滤使用no.5a滤纸进行固液分离。接着继续进行12小时真空干燥,得到色调剂颗粒(1)。

色调剂颗粒(1)的体积平均粒径d50v为5.8μm。

<外添剂的制作>

(研磨剂颗粒的制作(ab1))

向偏钛酸浆料中加入与氧化钛等摩尔量的氯化锶后,以1l/min的流量吹入氧化钛的2倍摩尔量的二氧化碳,同时添加氨水。此时的ph值为8。将沉淀物水洗后,在110℃进行24小时干燥,之后在800℃烧结,进行机械粉碎,进行分级,由此制作出由钛酸锶颗粒构成的研磨剂颗粒(ab1)。所得到的研磨剂颗粒(ab1)的个数平均粒径如下。

·研磨剂颗粒(ab1):钛酸锶颗粒(个数平均粒径0.12μm)

(二氧化钛颗粒的制作(a2~a5、b2~b5))

-二氧化钛颗粒(a2)-

首先使用湿式沉降法(将钛铁矿溶解在硫酸中,分离铁粉,将tioso4水解生成tio(oh)2)来制造tio(oh)2。需要说明的是,在tio(oh)2的制造过程中,进行用于水解和核生成的分散调整和水洗。将所得到的tio(oh)2100份分散在1000份水中,在室温(25℃)下一边搅拌一边向其中滴加异丁基三甲氧基硅烷20份。接着将其过滤,反复进行水洗。之后,将利用异丁基三甲氧基硅烷进行了表面疏水化处理的偏钛酸在130℃干燥,制作体积平均粒径为20nm、bet比表面积为132m2/g、比重为3.4的二氧化钛颗粒(a2)。

-二氧化钛颗粒(a3)-

除了将利用异丁基三甲氧基硅烷进行了表面疏水化处理的偏钛酸在160℃进行干燥以外,与二氧化钛颗粒(a2)同样地得到二氧化钛颗粒(a3)。

-二氧化钛颗粒(a4)-

除了将利用异丁基三甲氧基硅烷进行了表面疏水化处理的偏钛酸在100℃进行干燥以外,与二氧化钛颗粒(a2)同样地得到二氧化钛颗粒(a4)。

-二氧化钛颗粒(a5)-

除了将利用异丁基三甲氧基硅烷进行了表面疏水化处理的偏钛酸在200℃进行干燥以外,与二氧化钛颗粒(a2)同样地得到二氧化钛颗粒(a5)。

-二氧化钛颗粒(b2)-

除了将利用异丁基三甲氧基硅烷进行了表面疏水化处理的偏钛酸在400℃进行干燥以外,与二氧化钛颗粒(a2)同样地得到二氧化钛颗粒(b2)。

-二氧化钛颗粒(b3)-

除了将利用异丁基三甲氧基硅烷进行了表面疏水化处理的偏钛酸在600℃进行干燥以外,与二氧化钛颗粒(a2)同样地得到二氧化钛颗粒(b3)。

-二氧化钛颗粒(b4)-

除了将利用异丁基三甲氧基硅烷进行了表面疏水化处理的偏钛酸在350℃进行干燥以外,与二氧化钛颗粒(a2)同样地得到二氧化钛颗粒(b4)。

-二氧化钛颗粒(b5)-

除了将利用异丁基三甲氧基硅烷进行了表面疏水化处理的偏钛酸在700℃进行干燥以外,与二氧化钛颗粒(a2)同样地得到二氧化钛颗粒(b5)。

<载体的制作>

将甲苯14份、苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物(聚合质量比90:10、重均分子量8万)2份和炭黑(cabot公司制造r330)0.2份混合,利用搅拌器搅拌10分钟来制备分散液。接着,将分散液和铁素体颗粒(体积平均粒径36μm)100份装入真空脱气型捏合机中,在60℃搅拌30分钟,接着在加热下进行减压脱气,使其干燥,得到载体。

<外添载体(c1)的制作>

向载体100份中加入作为二氧化钛颗粒(b)的二氧化钛颗粒(b1)0.05份,装入v型搅拌机中,以40rpm搅拌20分钟后,使其通过网孔75μm的筛,由此制作外添载体(c1)。

<外添载体(c2)~(c5)的制作>

除了将二氧化钛颗粒(b)的种类和添加量变更为表1中记载的种类和添加量以外,与外添载体(c1)同样地得到外添载体(c2)~(c5)。

<色调剂(t1)的制作>

相对于色调剂颗粒(1)100份,添加作为二氧化钛颗粒(a)的二氧化钛颗粒(a1)1份、脂肪酸金属盐颗粒(fm1)0.04份、研磨剂颗粒(ab1)0.04份和二氧化硅颗粒(aerosil公司制造a200)2.0份,使用亨舍尔混合机以圆周速度30m/s进行15分钟共混后,使用45μm网孔的筛网除去粗大颗粒,得到色调剂(t1)。

<色调剂(t2)~(t11)的制作>

除了将二氧化钛颗粒(a)、脂肪酸金属盐颗粒和研磨剂颗粒的种类和添加量变更为表2中记载的种类和添加量以外,与色调剂(t1)同样地得到色调剂(t2)~(t11)。

<实施例1>

然后,将所得到的色调剂(t1)和外添载体(c1)以色调剂:外添载体=5:95(质量比)的比例装入v型搅拌机中,搅拌20分钟,得到显影剂(1)。

<实施例2~19、比较例1>

除了按照表3变更色调剂和外添载体的种类以外,与实施例1同样地得到显影剂。

<评价>

使用各例中得到的显影剂,对图像浓度不均进行评价。将结果示于表3。

(图像浓度不均的评价)

图像浓度不均的评价如下进行。

将所得到的显影剂填充到按照能够利用正电荷色调剂显影的方式进行了调整的图像形成装置“docucentrecolor450cp(富士施乐公司制造)”的显影装置中,在高温高湿(28℃、85%rh)环境下放置1夜后,在低温低湿(10℃,15%rh)环境下放置1夜。

其后,在保持低温低湿(10℃,15%rh)环境下输出10,000张图像密度2.5%的图像,之后输出图像密度80%的图像,使用x-rite938(x-rite公司制造)测定图像中的5处的图像浓度,计算出平均图像浓度和标准偏差。

评价基准如下。

-评价基准-

a:标准偏差≦0.1

b:0.1<标准偏差≦0.3

c:0.3<标准偏差≦0.5

d:0.5<标准偏差≦0.7

表2中记载的二氧化钛颗粒(a)的详细内容如下所述。

·二氧化钛颗粒(a1):stt100h、tayca株式会社、折射率2.2、微晶径14nm、个数平均粒径0.02μm

·二氧化钛颗粒(a2):使烧制温度为130℃而制作出的二氧化钛颗粒(商品名等)、折射率2.1、微晶径13nm、个数平均粒径0.02μm

·二氧化钛颗粒(a3):使烧制温度为160℃而制作出的二氧化钛颗粒、折射率2.3、微晶径15nm、个数平均粒径0.02μm

·二氧化钛颗粒(a4):使烧制温度为100℃而制作出的二氧化钛颗粒、折射率2.0、微晶径12nm、个数平均粒径0.02μm

·二氧化钛颗粒(a5):使烧制温度为200℃而制作出的二氧化钛颗粒、折射率2.4、微晶径16nm、个数平均粒径0.02μm

表1中记载的二氧化钛颗粒(b)、脂肪酸金属盐颗粒和研磨剂的详细内容如下所述。

·二氧化钛颗粒(b1):jmt2000、tayca株式会社、折射率2.7、微晶径42nm、个数平均粒径0.02μm

·二氧化钛颗粒(b2):使烧制温度为400℃而制作出的二氧化钛颗粒。折射率2.6、微晶径41nm、个数平均粒径0.02μm

·二氧化钛颗粒(b3):使烧制温度为600℃而制作出的二氧化钛颗粒折射率2.8、微晶径43nm、个数平均粒径0.02μm

·二氧化钛颗粒(b4):使烧制温度为350℃而制作出的二氧化钛颗粒折射率2.5、微晶径40nm、个数平均粒径0.02μm

·二氧化钛颗粒(b5):使烧制温度为700℃而制作出的二氧化钛颗粒折射率2.9、微晶径44nm、个数平均粒径0.02μm

·脂肪酸金属盐颗粒(fm1):将日油株式会社的mz-2利用弯管射流式分级装置(日铁矿业株式会社ej-l-3(labo))进行分级,使个数平均粒径为1μm的颗粒。

·脂肪酸金属盐颗粒(fm2):将日油株式会社的mz-2利用弯管射流式分级装置(日铁矿业株式会社ej-l-3(labo))进行分级,使个数平均粒径为5μm的颗粒。

·脂肪酸金属盐颗粒(fm3):将日油株式会社的mz-2利用弯管射流式分级装置(日铁矿业株式会社ej-l-3(labo))进行分级,使个数平均粒径为0.5μm的颗粒。

·脂肪酸金属盐颗粒(fm4):将日油株式会社的mz-2利用弯管射流式分级装置(日铁矿业株式会社ej-l-3(labo))进行分级,使个数平均粒径为10μm的颗粒。

·研磨剂颗粒(ab1):钛酸锶颗粒(个数平均粒径1.0μm)

·研磨剂颗粒(ab2):钛酸锶颗粒(个数平均粒径5.0μm)

·研磨剂颗粒(ab3):钛酸锶颗粒(个数平均粒径0.5μm)

“极性”表示脂肪酸金属盐颗粒的表面电位的符号。

色调剂种类(t7)中记载的“-”表示不包含脂肪酸金属盐颗粒和研磨剂。

表3中记载的“(a)/(b)×100”表示二氧化钛颗粒(a)含量相对于静电图像显影剂中的二氧化钛颗粒(b)含量的质量%。

表3中记载的“(fm)/(a)×100”表示脂肪酸金属盐颗粒含量相对于二氧化钛颗粒(a)含量的质量%。

表3中记载的“(ab)/(a)×100”表示研磨剂含量相对于二氧化钛颗粒(a)含量的质量%。

由上述结果可知,与比较例相比,本实施例中,在反复形成高密度图像时所产生的图像浓度不均受到抑制。

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