调色剂用粘合树脂、调色剂和电子照相装置的制作方法

文档序号:2779981阅读:267来源:国知局
专利名称:调色剂用粘合树脂、调色剂和电子照相装置的制作方法
技术领域
本发明涉及复印机、激光打印机、普通纸传真机、彩色PPC、彩色激光打印机和彩色传真机用的调色剂以及电子照相装置。
背景技术
近年来,电子照相装置正不断从以办公室用的目的向个人用发展,已经要求要有实现小型化、不需维修等的技术。为此,废调色剂的再生等的维修特性良好、臭氧排出少等条件就是必要的了。
下面来说明电子照相方式的复印机、打印机的印字过程。首先,使为形成图像的像载体(下面称之为感光体)充电。充电的方法有,使用早已使用的电晕充电器;还有,近年来使用的以降低臭氧产生量为目的的把导电性辊直接压在感光体上的接触型充电方法等使感光体表面均匀充电的方法。把感光体充电后,如果是复印机的话,光照射到复印原稿上出来的反射光通过棱镜体系照射在感光体上。或者,如果是打印机的话,向作为曝光光源的发光二极管和激光二极管传送图像信号,由光的开-关来在感光体上形成潜像。在感光体上形成潜像(表面电位的高低)和由预先充电的直径为5μm~15μm左右的带色粉末的调色剂使感光体变成可视图像。调色剂根据感光体的表面电位的高低电转印到附着在感光体表面上的复印用纸上。也就是说,调色剂与从预先充了正或负电的复印纸背面以与调色剂的极性相反的极性的电荷相吸引。已经实用化的转印方式有,用历来早已使用的电晕放电器的方式,以及近年来使用的以降低臭氧产生量为目的的把导电性辊直接压在感光体上的复制方法。在转印时,感光体上的全部调色剂并没有完全转移到复印用纸上,而仍有一部分残留在感光体上。此残留的调色剂在清洗部位被清洗浆叶刮落而成为废调色剂。转印在复印用纸上的调色剂在定影工序中由热与压力而固定在纸上。
定影方法有,在2个以上的金属辊中间通过的压力定影方式、和通过由电加热器加热的气氛的热炉定影方式以及通过加热辊之间的热辊定影方式。热辊定影方式由于加热辊的表面与复印用纸上的调色剂面受压接触,所以调色剂图像向复印用纸上熔融粘着时的热效率良好,可以迅速进行定影。不过,热辊定影方式存在着容易引起不均匀性现象的缺点,这就是因热辊表面调色剂是处于加热熔融状态而受压接触的,因此有一部分调色剂粘着在辊表面,又再沾污了附着在复印用纸上的图像。作为已经采取的防止这种不均匀性的方法是,在加热辊表面被覆一层由耐热的、对调色剂富于脱模性的氟树脂或硅橡胶形成的且在其表面进一步提供有由硅油等防止不均匀性用液体的液体薄膜。此方法由于加热硅油等液体而产生臭氧,而且为提供液体还必须要有多余的装置,使复印装置的机构变得复杂了。还有,为稳定防止不均匀性,有必要高精度控制液体的供给,这必然使复印装置的价格更高。于是,就要求要有即使不供给这样的液体也不发生不均匀性、而得到良好定影图像的调色剂。
如众所周知的那样,在电子照相方法中使用的静电显影用调色剂一般是由树脂成分、颜料或染料构成的着色成分和增塑剂、电荷控制剂以及根据需要用的脱模剂等添加成分所构成。作为树脂成分,使用的是天然或合成树脂,并可单独或适当混合使用。
把上述添加剂按适当比例预先混合,加热熔融来作加热混练,用气流式冲击板方式使之粉碎成微粉,得到了微粉分级的调色剂母体。其后,在此调色剂母体中再作外添加剂的外添加处理而得到了调色剂。
单组分显影是只由调色剂所构成的,而把调色剂和由磁性粒子构成的载体混合就得到了2组分显影剂。
在彩色复印机中,用充电器以电晕放电使感光体充电,然后以各色的潜像作为光信号照射感光体,形成静电潜像,以第1色例如黄调色剂显影,使潜像显影。其后,感光体与和黄调色剂所充电荷极性相反的充电复制材料接触,把感光体上形成的黄调色剂图像转印。在把与转印时所残留的调色剂清洗掉后,把感光体所带的电放掉,从而完成了第一种彩色调色剂的显影转印。
此后,对品红、蓝等调色剂进行与黄调色剂同样的操作,把各色调色剂图像在转印材料上重叠而形成彩色像的方法。所以,把这些重叠的调色剂图像转印到相反极性充电的转印纸上之后,定影的复印就结束了。
作为彩色图像形成方法,一般有在单个感光体上依次形成各色的调色剂图像,把卷绕在转印鼓上的转印材料相对于感光体反复旋转,使依次形成的各色调色剂图像重复转印的转印鼓方式,以及把多个图像形成部位并列配置,通过由传送带输送的转印材料而在各个图像形成部位依次转印各色的调色剂图像、从而重合成彩色图像的连续转印方式。
另一方面,特开平1-250970号公报中有用连续转印方式的彩色图像形成装置的例子。在此例子中,为了形成4色图像,把分别包括各感光体和扫描手段等的4个成像位置并列,让传送带输送的纸分别通过各个感光体的下方,使彩色调色剂图像重合。
进而,在特开平2-212867中公开了其他的由在转印材料上不同颜色的调色剂图像重合形成彩色图像的方法,该方法把在感光体上依次形成各色的调色剂图像在中间转印材料上重合,最后把此中间转印材料上的调色剂图像一起移到转印纸上。
从当今的保护地球环境的观点出发,减低臭氧发生量、限制工业废弃物的无限制废弃,就要求要有再利用历来从不再利用而废弃的废调色剂并降低定影的电力消耗的低温定影方法。针对调色剂材料和臭氧发生量少的辊转印方法、废调色剂循环使用以及低温定影化方面都已进行了改进,但不是单独而是同时能够满足的高性能的调色剂仍是环境保护的重要课题。
再是,在复印机、打印机、传真机中,不同处理速度的机种每每要使用各自不同种类的调色剂。例如,低速机为了提高其耐不均匀性就要用高粘弹性、高软化点的粘合树脂材料。高速机由于难于得到定影所必须的热量,所以为了提高定影性,就要用降低软化点的特性各异的其它粘合树脂。处理速度与机械的单位时间复印处理能力有关,以感光体的圆周速度来表示。感光体的圆周速度决定了复印纸的输送速度。如果这些的各种调色剂可以共有的话,则可提高生产效率、大幅度降低调色剂成本。
在定影工序中,调色剂在纸上的附着力称为定影强度,它是防止在热辊上附着的耐不均匀性的支配因素。
由定影辊的热或压力使调色剂向纸的纤维中熔融渗透,得到了定影强度。为提高此定影特性,历来的办法有,改进粘合树脂、加入脱模剂等,提高了固定在纸上的定影强度,防止了调色剂在定影辊上附着的不均匀现象。
在特开昭59-148067号公报中,公开了含有使用了具低分子量和高分子量部分且规定了低分子量的峰值和Mw/Mn的不饱和乙烯类聚合物的树脂和有特定软化点的聚烯烃的调色剂。由此确保了定影性和耐不均匀性。还有,特开昭56-158340号公报中公开了以由特定的低分子量聚合物成分和高分子量聚合物成分构成的树脂为主成分的调色剂,其目的在于由低分子量成分确保定影性、由高分子量成分确保耐不均匀性。还有,特开昭58-223155号公报中公开了含有具1000~1万和20万~100万分子量范围中的极大值、Mw/Mn为10~40的不饱和乙烯类聚合物所构成的树脂和有特定的软化点的聚烯烃的调色剂。它以由低分子量成分确保了定影性、高分子量成分和聚烯烃确保了耐不均匀性为目的而已经得到使用。
不过,为提高高速机的定影强度,使用粘合树脂的熔融粘度下降了的低分子量化树脂时,在长期使用中,如果是2成分显影,则调色剂固着在载体上的所谓废物变得就容易发生。如果是单成分显影,调色剂变得容易固着在刮刀和显影套管上,使得调色剂的耐不均匀性下降。还有,在低速机中使用,定影时容易发生调色剂附着在热辊上的不均匀性。再是,在长期保存中会发生调色剂彼此熔融的结块。
由高分子量成分与低分子量成分所构成的共混物虽然有可能在窄范围的处理速度内使定影强度和耐不均匀性都好,但对宽范围的处理速度就难了。为适应宽范围的处理速度,由更高的高分子量成分和更低的低分子量成分来构成虽然可以发挥某种程度的效果。然而,对高速机来说,虽然低分子量成分多可以有较高的定影强度,但其耐均匀性变差;而对低速机来说,虽然高分子量成分多时得到较高的耐不均匀性效果,但高分子量成分多就产生调色剂的粉碎性能下降而使生产能力下降等弊端。
为此,对于把高分子量成分和低分子量成分共混或共聚的构成来说,以使在定影时从热辊的脱模性良好而提高耐不均匀性为目的,就要添加低熔点的脱模剂,例如聚乙烯、聚丙烯蜡。
不过,这样的脱模剂使其在粘合树脂中的分散性提高困难,分散不良容易发生反极性调色剂,而非图像部分的泛白。还有,在β黑图像部分后端产生象用毛刷写下来那样的图像缺陷,使图像质量变差。还有,成膜污染载体、感光体、显影套管的课题。
作为由把脱模剂和颜料等内添加剂热熔融在粘合树脂中的加热混练来分散的方法,在调色剂的制造工艺中占有重要位置的混练工序,历来使用的是开练机、捏和机、挤出机等。
双轴式挤出机是混练轴以高速旋转的啮合型浅槽双轴挤出机,混练轴随材料而从完全啮合型的同方向旋转方式和部分啮合型的不同方向旋转方式中选择。圆筒与混练轴取分割段方式,其构成中,多个分割的段中的各个段各自设定一定的混练温度而加热圆筒,还有供冷却用的冷水流。从圆筒中穿过的混练轴是由主要把混练物加热熔融的同时具输送功能的输送部分和主要具有混练功能的混练部分所构成。在输送部分为螺旋状构成,剪切作用的混练强度低。在混练部分,由强的剪切力来进行混练。
为提高这些混练工序的分散性,特开平6-194878号公报中公开了把混练机的圆筒的设定温度设定在相对于与由混练机排出来的混练物的最低温度的20K以内。由此,调色剂原料的混练物在混练中的圆筒内的中间移动,树脂充分熔融,而且在此熔融中,即使熔融中断也不使粘度下降,而以处在赋予某种应力的状态下从排出口排出。
还有,在特开平6-161153号公报中,公开了把混练的设定温度设定在相对于树脂的熔融温度的20K以内,而且把排出温度定在树脂的熔融温度35K以下来进行的构成。由此,蜡以小粒径均匀分散,蜡的分离中不再产生成为向感光体的成膜以及与其相伴的黑点、泛白等。
还有,特开平6-266159号公报中公开了把混练机的前段部与后段部的外套温度与调色剂软化点、排出温度设定为某一定的关系。由此使粘合树脂中的添加剂的分散进一步改善,作为均匀的体系、提高了其充电性等。
然而,在近年来的高图像质量化、废调色剂的再利用中,要求要有更高的均匀分散性。而且,在必须满足不使用油的高透光性和耐不均匀性的彩色图像中,有必要使用锐熔融的低软化性粘合树脂,而其中的颜料和电荷控制剂要作微分散化处理,但是,由于使用低软化性粘合树脂,所以难以与在上述双轴式挤出机中剪切力有关,使颜料等的分散性的提高有限。因此,使用高分子量化的高软化性粘合树脂,则由于高分子量成分的影响,图像的透光性受损,彩色再现性下降,图像质量变差了。
进一步说,在硅树脂等的显影辊上使用了限制调色剂层的弹性体刮板、具备供给显影辊以调色剂的聚氨酯树脂等的供给辊的接触式单成分显影方式中,在刮板上的熔融、供给辊与显影辊的磨擦使凝聚多有发生,成为了图像不好的原因。
还有,如前所述,从近年来的保护地球环境观点出发,优选的是把转印后残留在感光体上的、由清洗手段回收的废调色剂在再次显影工序中再循环使用。不过,废调色剂在再循环使用时,废调色剂受到清洗器部分、显影部分还有在废调色剂回到显影部分时的输送管内的应力等作用,使得调色剂出现损坏。
还有,在把由清洗工序从感光体脱落的废调色剂再循环使用于再次显影时,内添加剂和着色剂的分散不好,特别是分散性下降的粒子变成废调色剂的趋势加强,这时与显影器内的新的调色剂混合使充电量分布变得不均匀,增加了反极性的调色剂,降低了复印的图像的品质。
进一步说,在调色剂中添加蜡等低熔点成分助长了感光体上蜡膜的形成,成为寿命下降的重要原因。再有,用明信片等长度的短纸是靠与感光鼓的摩擦力来输送的,已成膜的感光体其输送能力下降,使明信片走纸不良。
再有,在上述的用导电性弹性辊的转印方式中,图像载体与导电性弹性辊之间插入转印纸,上述导电性弹性辊上加上了转印偏压,这把在上述的图像载体表面上的调色剂转印到转印纸上,但在用所述导电性弹性辊的转印方式时出现了所谓的转印纸里面被污染的问题。在此把图像载体上的调色剂用转印辊转印到转印纸上的场合,在没有转印纸的状态下转印辊直接承受图像载体上所预定的压力,在现影工序中泛白增多,这些泛白污染了转印辊,由这样的被调色剂污染的转印辊与输送来的转印纸的里面直接接触。还有,内添加剂分散不良的调色剂其流动性差,使调色剂的凝聚部分变强,在转印时就容易发生中间出现漏空。这点在用废调色剂再循环使用时表现得更明显。
中间转印方式不要复杂的光学系统,而且可以使用明信片和厚纸等强度大的用纸,再是由于可以较随意的使用中间转印带,与转印鼓方式、连续转印方式相比,可使装置本身的小型化的优点。
虽然在转印时调色剂完全被转印是理想的,但是,总会发生有部分转印的地方。所谓的转印效率不是100%,一般为75~90%左右。此转印残留下来的调色剂在感光体清洗工序中用清洗刮刀等回收而变成废调色剂。
然而,使用的中间转印体的构成是,调色剂从感光体向中间转印体、再从中间转印体向显像纸,至少要经过2次以上的转印工序,对通常的1次转印的复印机,例如有85%的转印效率,由于是2次转印,其转印效率下降为72%。进一步说,对1次转印的转印效率为75%来说,其为56%,约有一半的调色剂变为废调色剂了,这不仅提高了调色剂的成本,而且废调色剂盒的容积也必需加大,这样,就不可能使装置小型化。可认为转印效率的下降主要是由于分散不好使反极性的基底泛白增多和转印漏空。
还有,在彩色显影的场合,中间转印体上重合了4色调色剂图像,使调色剂层变厚,与没有调色剂层或薄的地方就容易产生压力差。为此,这就容易发生由于调色剂的凝聚效果使部分图像没被转印而变成空洞的“中间漏空”现象。进而,为使可靠地进行显像纸内出现漏空场合的清洗,使用使中间转印体中调色剂的脱模效果高的材料,中间漏空现象表现得明显,图像的品位就显著下降了。再是,文字与线等的边缘显影,调色剂较多,由于加压使调色剂彼此间引起凝聚,中间漏空变得更为显著。特别是在高温高湿环境下表现得更显著。
还有,后面讲到的电子照相装置中有形成不同颜色的调色剂图像的多个可移动成像单元以圆环状配置成的成像单元组,此成像单元组整体作旋转运动而构成。进而,其构成的成像单元组、中间转印单元每个都可替换,当寿命到了而需替换时只要替换每个单元而使维护容易进行,电子照相彩色打印可以得到与黑白一样的维护特性。不过,由于成像单元本身公转,所以清洗下来的废调色剂瞬时在感光体上反复附着,还有,由于从显影辊上反复脱离、附着,所以容易发生感光体的损坏和成膜,诱发显影初期充电特性变差和初期的泛白。
再有,在此4色调色剂图像的定影中,有必要把彩色调色剂混色。此时,引起了调色剂熔融得不好,在调色剂图像的表面或内部发生光的散射,损伤了调色剂色素原来的色调,同时重合部分光不再能入射到下层,色再现性下降。因而,调色剂有完全熔融特性、具有不妨害色调那样的透光性是必要条件。特别是,通过使用OHP的彩色像作图像机会增加,彩色像的透明性看来就更重要了。
不过,这样的树脂构成其熔融特性良好时耐不均匀性下降,由于不是定影都在纸上而是附着在定影辊表面而产生了不均匀性,故在定影辊上必须涂布上多量的油等,使得处理和机器的构成变得复杂了。还有,虽然已有了添加聚丙烯或聚乙烯等脱模剂来提高耐不均匀性的方法,但加入量必须多,这使上述锐熔融的粘合树脂中的分散性显著下降,颜色变混浊,颜色的再现性下降了。
还有,特开平5-119509号公报、特开平8-220808号公报中已经有了添加多量的巴西棕榈蜡来抑制颜色变浊而得到优异的定影性、耐不均匀性的报道。
不过,如先前所述的那样,仅单独添加巴西棕榈蜡等,伴随其分散不好,还会诱发基底泛白,在感光体、显影辊、中间转印体上发生成膜,使转印不好,尤其在废调色剂再循环使用过程中这些现象变得更显著。
所以,调色剂必须是对上述课题综合满足的材料。

发明内容
鉴于上述问题,本发明的目的在于,提供一种在包括有不同颜色的多个调色剂图像的显像片上经转印、层积和定影而形成彩色像的工序的电子照相法中,即使在含油定影的场合和处理速度宽范围变化的场合下都兼具定影性和耐不均匀性、可形成色再现性和高图像质量的彩色像的粘合树脂、调色剂和电子照相装置。
本发明提供了调制调色剂的粘合树脂,它是凝胶渗透色谱(GPC)中,分子量分布在2×103~3×104的分子量范围有分子量极大峰,3×104~1×106范围有分子量极大峰或肩峰,其比相当于在分子量3×104~1×106范围存在的极大峰或肩峰的分子量值更大的范围的分子量曲线中,取该分子量分布的极大峰或肩峰的高度为1时,在相当于分子量极大峰或肩峰高度的90%的分子量为M90、而相当于分子量极大峰或肩峰高度的10%的分子量为M10的情况下,M10/M90为6以下;或者(M10-M90)/M90为5以下。
本发明提供的另一种调色剂,GPC谱的分子量分布中在分子量2×103~3×104的范围有分子量极大峰,3×104~1×106范围有分子量极大峰或肩峰,且Ha为在分子量2×103~3×104范围存在的极大峰的高度,Hb为在3×104~1×106范围存在的分子量极大峰或肩峰的高度,Hb/Ha值为0.15~0.9。另外,当La为分子量极小的谷的高度时,具有(Hb-La)/(Ha-La)的值为0.04~0.5。
再是,本发明提供了把不同颜色的多个调色剂图像转印、层积和定影到显像片上而形成彩色像的电子照相装置,它是使用上述材料为调色剂的电子照相装置。
根据本发明,其构成是使用了有一定分子量分布的粘合树脂,在实施了剪切混练处理后的调色剂的分子量特性在所设定的适宜范围之中,进而采取将此混练处理的方法与粘合树脂的热特性相组合的条件下所制造的,因此,即使在不含油定影的场合和处理速度宽范围变化的场合也可使其高透明性和耐不均匀性兼备。
本发明提高了调色剂中的着色剂等内添加剂的分散性,并使其具有均匀的充电性。
本发明的调色剂和电子照相装置使用了接触式的单成分现影法,不发生调色剂的热融、附着和凝聚,而且,使用了高性能的粘合树脂,树脂特性不老化,添加剂的分散性提高而可以维持稳定的现影性。还有,使用导电性弹性辊和中间转印体的电子照相方法防止了转印时出现中间漏空和飞散,得到了高转印效率,即使在高湿下长期使用,也可防止感光体、中间转印体的成膜。还有,即使在废调色剂再循环使用时,现影剂的充电量、流动性不下降,不产生凝聚物,可以谋求长寿命化、循环使用现影,并可防止地球环境污染和资源的再利用。
附图的简单说明

图1是本发明实施例使用的电子照相装置构成的剖视图。
图2是本发明实施例使用的电子照相装置构成的剖视图。
图3是本发明实施例使用的中间转印带单元构成的剖视图。
图4是本发明实施例使用的现影单元构成的剖视图。
图5是本发明实施例使用的调色剂熔融混练处理的透视略图。
图6是本发明实施例使用的调色剂熔融混练处理的俯视图。
图7是本发明实施例使用的调色剂熔融混练处理的主视图。
图8是本发明实施例使用的调色剂熔融混练处理的剖视图。
图9a、图9b分别是本发明的粘合树脂及调色剂的分子量分布特性曲线图。
图10a、图10b分别是本发明的粘合树脂及调色剂的分子量分布特性曲线图。
图11a、图11b分别是本发明的粘合树脂及调色剂的分子量分布特性曲线图。
图12a、图12b分别是本发明的粘合树脂及调色剂的分子量分布特性曲线图。
图13a、图13b分别是本发明的粘合树脂及调色剂的分子量分布特性曲线图。
图14a、图14b分别是本发明的粘合树脂及调色剂的分子量分布特性曲线图。
图15a、图15b分别是本发明的粘合树脂及调色剂的分子量分布特性曲线图。
图16是本发明实施例的调色剂的分子量分布特性曲线图。
图中,符号2是中间转印带单元,符号3是中间转印带,符号4是第1转印辊,符号5是第2转印辊,符号6是张力辊,符号11是感光体,符号12是第3转印辊,符号17Bk、17C、17M和17Y是成像单元,符号18是成像单元组,符号21是成像位置,符号22是激光信号光,符号35是激光束扫描部分,符号38是反射镜,符号308是载体,符号305是现影套管,符号306是刮刀,符号307是磁辊,符号314是清洗刮刀,符号312是清洗盒,符号311是废调色剂,符号313是废调色剂输送管,符号602是辊(RL1),符号603是辊(RL2),符号604是卷绕在辊(RL1)上的调色剂的熔融膜,符号605是热介质的流入口,符号606是热介质的流出口。
发明的详细说明在本发明中,把预先混合的构成调色剂的材料的粘合树脂、着色剂、定影助剂以及其它根据需要加入的电荷控制剂等内添加剂通过预混均匀干式混合,再由加热熔融混练使着色剂等内添加剂分散在粘合树脂中,冷却后,由粉碎分级处理成给定粒度分布的着色微粒,在这样的调色剂的母体中,再加入外添加剂作外加混合处理,制成了调色剂。
过去,在包括把带不同颜色的多个调色剂图像经转印、层积和定影来形成彩色像的工序的电子照相法中使用的调色剂,为确保其透光性,用的是高分子量成分少、分子量分布窄的锐熔融粘合树脂。
虽然用此构成可以确保所形成的彩色像的透光性,但产生了不均匀性。为此,为使调色剂容易从定影辊剥离,就有必要在定影辊表面涂布上油。进而,也已经试了在调色剂中添加聚丙烯或聚乙烯等脱模剂来提高脱模性。然而,仅仅单独添加脱模剂,在锐熔粘合树脂特别是聚酯树脂中的分散是非常困难的,发生了泛白、在感光体和显影辊上成膜、充电特性老化、由于反复使用时的电荷量的下降而使图像浓度下降等缺陷。
现在要求的调色剂,要可以实现数字式高图像质量,高彩色再现性彩色化,定影辊上不使用防不均匀性用油的兼具高透光性和耐不均匀性的,进而实现废调色剂的再循环使用,在使用中间转印体的转印工序中的高转印性,因而在接触式单成分现影中可在现影辊及供给辊上长期使用。
本发明发现了,在含一定量以上的高分子量成分的特定粘合树脂中混合进着色剂和定影助剂等内添加剂,经强剪切力混练,使粘合树脂的高分子量成分低分子量化,则混练后的调色剂具备一定的分子量成分而发挥优异的特性。
由此混练使粘合树脂的高分子量成分低分子量化的作用被认为是由混练时粘合树脂的高分子量成分的分子链被切断所产生的。对在酯键部分中切断的看法的详细情况还不能说有把握。可以推论此粘合树脂的高分子量成分低分子量化的作用为分子断裂。
由此,在混练时,可以实现内添加剂的均匀分散性,可以大大提高彩色图像的透光性。特别是,促进定影图像表面平滑性,可得到高图像质量的彩色像。进而,可以防止定影时复印用纸在定影辊上的卷绕,兼具高透光性和耐不均匀性而可防止在转印时的中间漏空。
不仅使得在定影辊上不涂布上油而防止不均匀性成为可能,而且在树脂中可以均匀分散,还可以防止在感光体上的成膜。还有,即使长期连续使用,也可防止在中间转印体、现影辊、限制刮刀上成膜。
粘合树脂粘合树脂是由凝胶渗透色谱(GPC)中,分子量分布在2×103~3×104的范围有分子量极大峰,而且,作为存在于高分子量范围的成分的3×104以上分子量成分占粘合树脂总体的5%以上的树脂所构成的。
由此构成,按后面讲的混练条件,由混练时的剪切力使高分子量成分低分子量化,混练后的调色剂的分子量变成最适宜的分布,可以把妨害高透光性的高分子量成分低分子量化,在可以确保所形成的彩色像的高透光性的同时,由已低分子量化的高分子量成分来防止不均匀性。
进一步说,提高着色剂、电荷控制剂或定影助剂等内添加剂的分散性变成可能。
作为在高分子量范围存在的成分的3×104以上分子量成分占粘合树脂总体不在5%以上时,不能进行适宜的混练,定影助剂的分散变得不好,保存稳定性下降,而且没有可以防止不均匀性的效果。
粘合树脂的分子量极大峰比2×103小时,树脂变得过软,在耐久性下降的同时,混练时的剪切力不够,使定影助剂的分散性下降。当分子量极大峰比3×104大时,变成了使所形成的彩色像的透光性下降的重要原因。
还有,粘合树脂的分子量极大峰的构成优选为存在于凝胶渗透色谱(GPC)中分子量分布的3×103~2×104范围。更优选的构成为存在于4×103~2×104范围。
作为存在于高分子量范围的成分,优选的是1×105以上分子量成分占粘合树脂总体3%以上者。作为存在于高分子量范围的成分,3×105以上分子量成分占粘合树脂总体0.5%以上者为进一步优选。
作为存在于高分子量范围的成分,优选的是8×104~1×107的高分子量成分占粘合树脂总体3%以上且大体不含有的1×107以上的成分构成者。
作为存在于高分子量范围的成分,更优选的是3×105~9×106的高分子量成分占粘合树脂总体1%以上且大体不含有的9×106以上的成分构成者。
作为存在于高分子量范围的成分,更优选的是7×105~6×106的高分子量成分占粘合树脂总体1%以上且大体不含有的6×106以上的成分构成者。
高分子量成分过多或过于巨大,则混练时残留有巨大分子量的成分,妨害了彩色像的透光性。而且树脂本身的制造能力也下降。在现影辊和供给辊上附着了不需要的伤痕而使图像产生纵条。
为了数字式高图像质量、高彩色再现性彩色化、在接触式单成分现影中可在现影辊及供给辊上长期使用,为了定影辊上不使用防不均匀性用油也兼具高透光性和耐不均匀性,进而为了实现废调色剂的再循环使用、在使用中间转印体的转印工序中的高转印性,采用有超高分子量成分的粘合树脂为优选。
为此,作为粘合树脂,以其重均分子量Mwf为10000~40万,重均分子量Mwf与数均分子量Mnf之比Mwf/Mnf为Wmf,Wmf为3~100,Z均分子量Mzf与数均分子量Mnf之比Mzf/Mnf为Wzf,Wzf为10~2000,高化式流动试验的1/2法的熔融温度(以下称软化点)为80~150℃,开始流出温度为80~120℃和树脂的玻璃化温度为45~65℃范围的聚酯为优选。
Z均分子量表示在最高分子量一侧的拖尾部分中的分子量的大小与数量,对混练时内添加剂的分散性、定影性、耐不均匀性有很大的影响。Mzf越大树脂强度越大,热熔融混练时的粘度增大,分散性显著提高。在可以抑制泛白、调色剂的飞逸的同时,也得到了可抑制在高温低湿下、高湿下环境变化的效果。Mzf/Mnf越大意味着超高分子量范围幅度越宽。
用Mwf为11000~40万、15000~40万的聚酯树脂为优选,Mwf在10000~20万、Wmf为3~30、Wzf为10~500、软化点为90~150℃、开始流出温度为85~115℃、玻璃化转变温度为52~59℃范围的聚酯树脂为更优选。
使用Mwf在10000~10万、Wmf为3~10、Wzf为10~100、软化点为90~140℃、开始流出温度为85~110℃、玻璃化转变温度为53~59℃范围的聚酯树脂为进一步优选。
粘合树脂的Mwf小于10000、Wmf小于3、Wzf小于10、软化点低于80℃、开始流出温度低于80℃、玻璃化转变温度低于45℃时,则混练时的着色剂或定影助剂等内添加剂的分散性下降,招致泛白增加和废调色剂在再循环使用时的耐久性变差。还有,混练时的混练应力不充分,不能维持适宜的分子量值。进而,耐不均匀性、高温保存性差,进而,废调色剂再循环使用时特别是高温高湿环境下,发生了在清洗刮刀和感光体上成膜。
粘合树脂的Mwf大于40万、Wmf大于100、Wzf大于2000、软化点高于150℃、开始流出温度高于120℃、玻璃化转变温度高于65℃时,则导致机械处理中的负荷变得过大。从而,它导致了生产效率急剧下降,彩色图像的透光性下降,定影强度下降。
在进行上述粘合树脂熔融混练处理中,用强的压缩剪切力来混练就有可能发现历来所没有的特性。就可以在不用油的定影时使彩色调色剂兼具高透光性和耐不均匀性。就是说,对有超过历来的超高分子量成分的粘合树脂,用超过历来的强压缩剪切力来使其超高分子量成分低分子量化,发现了其具有高透光性。进而,由于此低分子量化了的超高分子量成分的存在和均匀分散的定影助剂使耐不均匀性也可以得到满足。因此,抑制现影时泛白的发生,得到了高图像质量。
还有,由于有超高分子量成分和在混练时有高的剪切力,所以使得着色剂的均匀分散成为可能,透光性更好了,得到了高图像质量、高彩色再现性。
适合本发明使用的粘合树脂是由醇成分与羧酸、羧酸酯及羧酸酐等羧酸成分缩聚得到的聚酯树脂。
作为二元羧酸和低级烷基酯,可以列举有丙二酸、琥珀酸、戊二酸、己二酸、六氢苯二甲酸酐等脂肪族二元酸、马来酸、马来酸酐、富马酸、衣康酸、柠康酸等脂肪族不饱和二元酸,以及邻苯二甲酸酐、邻苯二甲酸、对苯二甲酸、间苯二甲酸等芳香族二元酸及它们的甲酯、乙酯等。其中,以邻苯二甲酸、对苯二甲酸、间苯二甲酸等芳香族二元酸以及它们的低级烷基酯为优选。
作为3价以上的羧酸成分可列举的有1,2,4-苯三酸、1,2,5-苯三酸、1,2,4-环己三酸、2,5,7-萘三酸、1,2,4-萘三酸、1,2,4-丁三酸、1,2,5-己三酸、1,3-二羧基-2-甲基-2-亚甲基羧基丙烷、四(亚甲基羧基)甲烷、1,2,7,8-辛四酸、1,2,4,5-苯四酸、包裹三聚酸以及它们的酐、1~12碳的烷基酯等。
作为二元醇可以列举的有乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、1,6-己二醇、新戊二醇、二甘醇、二丙二醇、双酚A氧乙烯加成物、双酚A氧丙烯加成物等二醇、丙三醇、三羟甲基丙烷、三羟甲基乙烷等三醇以及它们的混合物。其中,以新戊二醇、三羟甲基丙烷、双酚A氧乙烯加成物、双酚A氧丙烯加成物为优选。
作为三元以上的醇可以列举的有山梨糖醇、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、丙三醇、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、1,3,5-三羟基甲苯等。
还有,把聚酯树脂与异氰酸酯化合物反应使其含有氨基甲酸改性的聚酯,得到了有更高的特性。氨基甲酸改性聚酯是具高粘弹性的有效耐不均匀性功能的材料。不过,把它们作为彩色调色剂使用时,其高粘弹性使定影图像的平滑性变差,难以得到高透明性。为了得到透明性,减少异氰酸酯化合物的mol当量数,但耐不均匀性下降。为此,把本构成的混练处理组合使用就可以兼具高透光性和耐不均匀性。
作为所使用的异氰酸酯化合物列举有六亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、二苯甲烷异氰酸酯、苯二甲基二异氰酸酯、四甲基苯二甲基异氰酸酯等。
氨基甲酸改性聚酯是把聚二异氰酸酯一次性或分批加入到50~150℃的温度的聚酯树脂或含聚酯树脂的溶液中并在此温度下反应数h得到的。
所用的异氰酸酯化合物的量以相当于氨基甲酸改性前的聚酯中的每mol羟基为0.3~0.99mol当量为优选,0.5~0.95mol当量为更优选。当上述的量不到0.3时,耐不均匀性下降,而大于0.99时粘度上升显著,有出现搅拌困难的情况。
聚合可以用大家知道的缩聚、溶液缩聚等来进行。由此可以不损及其耐碱雾性和彩色调色剂的色材的颜色,得到了良好的调色剂。
多元羧酸与多元醇的使用比例通常是,相对于羧基数的羟基数的比例(OH/COOH)为0.8~1.4。
还有,聚酯树脂的酸值以1~100为优选,1~30为更优选。比1小时,蜡和电荷控制剂、颜料等内添加剂的分散性下降,而比100大时其耐湿性下降。
树脂的分子量是以数种单分散聚苯乙烯为标准样品由凝胶渗透色谱(GPC)测定的值。
仪器是东宿公司制造的HPLC8120系列,色谱柱为TSK gel super HM-HH4000/H3000/H2000(直径7.8mm,150mm×3),溶出液为四氢呋喃(THF)、流量为0.6mL/min,样品浓度为0.1%,注入量为20μL,检出器为RI,测定温度是40℃,测定前处理是在THF中溶解后通过0.45μm的过滤器滤去硅等添加剂,以测定树脂成分。测试条件是,把其分子量分布包含在由数种单分散聚苯乙烯标准样品得到的检测线中使分子量的对数与计数成直线关系的范围内的条件。
还有,粘合树脂的软化点是用岛津制作所的流速测试仪(CFT500)测定的,把1cm3的样品以6℃/min的升温速度加热,同时加上1.96×106N/m2的负荷,从直径1mm、长度1mm的模头挤出,由在此柱塞的活塞冲程与温度的关系中的与升温速度特性的关系,求出活塞冲程开始上升的温度开始流出温度(Tfb)、由曲线的最低值与流完的终点之差的1/2,把它加上曲线的最低值的位置的温度成为1/2法中的熔融温度(软化点Tm)。
树脂的玻璃化转变温度是用差示扫描量热计来测定的,把样品升温到100℃后在此温度下放置3min,以10K/min的降温速度冷却到室温,再以10K/min的升温速度升温,由此测定热过程时,由玻璃化转变温度以下的基线的延长线与由在出峰的上升部分到峰顶点之间的表示最大斜率的切线的交点的温度为玻璃化转变温度。
由DSC的吸热峰的融点是用岛津制作所的差示量热分析仪DSC-50来测定的。以5K/min升温到200℃,保温5min后急冷到10℃,放置15min后,再以5K/min升温,求出吸热(熔融)峰。在样品池中放入的样品量为10g±2mg。
定影助剂定影助剂在强化对彩色像的显像片的粘合性的同时,减少了显像片上的图像表面的摩擦阻抗,抑制了由于摩擦使调色剂从显像片上剥离,起到提高定影性的作用,还有,具有与热定影辊的脱模作用,起到了耐不均匀性的有效作用。
还有,在为调色剂组合物的混练而投入2个辊之间时,构成成分特别是电荷控制剂和颜料等容易发生逸散和飞扬。由此,导致了组成的改变和在装置的周边产生污染。然而,在调色剂组合物中配合了定影助剂后使得成分的逸散和飞扬的情况明显减少。据认为,这是由于定影助剂通过电或物理作用把电荷控制剂和颜料抱住,防止了这样的飞散。
作为定影助剂,优选的适宜材料有石蜡、微晶蜡、褐煤蜡以及其衍生物、由费歇尔-特罗普修法得到的烃类蜡以及其衍生物、聚乙烯、聚丙烯等聚烯烃蜡、加洛巴蜡、小烛树蜡、含水羊毛脂、木蜡、蜜蜡、天然地蜡、纯地蜡、米脂蜡、欧合叶子油(草场型)衍生物或霍霍巴油衍生物等植物类蜡、脂肪族酰胺、脂肪酸酯、硬脂酸、棕榈酸、月桂酸、硬脂酸铝、硬脂酸钡、硬脂酸锌、棕榈酸锌等高级脂肪酸或其金属盐、酯等衍生物、含氟聚合物。一种或二种以上材料的组合使用也是可以的。
其中由费歇尔-特罗普修法得到的烃类蜡、含氟聚合物、脂肪族酰胺、脂肪酸酯、欧合叶子油衍生物或霍霍巴油衍生物为更适宜的材料。
作为脂肪族酰胺定影助剂的有棕榈酸酰胺、棕榈烯酸酰胺、硬脂酸酰胺、油酸酰胺、花生酸酰胺、二十碳酸酰胺、山嵛酸酰胺、芥酸酰胺、巴西棕榈酸酰胺等碳数16~24的饱和或不饱和一元脂肪族酰胺。
进一步说,亚甲基双硬脂酸酰胺、亚乙基双硬脂酸酰胺、亚丙基双硬脂酸酰胺、亚丁基双硬脂酸酰胺、亚甲基双油酸酰胺、亚乙基双油酸酰胺、亚丙基双油酸酰胺、亚丁基双油酸酰胺、亚甲基双月桂酸酰胺、亚乙基双月桂酸酰胺、亚丙基双月桂酸酰胺、亚丁基双月桂酸酰胺、亚甲基双杨梅酮酸酰胺、亚乙基双杨梅酮酸酰胺、亚丙基双杨梅酮酸酰胺、亚丁基双杨梅酮酸酰胺、亚甲基双棕榈酸酸酰胺、亚乙基双棕榈酸酸酰胺、亚丙基双棕榈酸酸酰胺、亚丁基双棕榈酸酸酰胺、亚甲基双棕榈烯酸酰胺、亚乙基双棕榈烯酸酰胺、亚丙基双棕榈烯酸酰胺、亚丁基双棕榈烯酸酰胺、亚甲基双花生酸酰胺、亚乙基双花生酸酰胺、亚丙基双花生酸酰胺、亚丁基双花生酸酰胺、亚甲基双月桂酸酰胺、亚乙基双月桂酸酰胺、亚丙基双月桂酸酰胺、亚丁基双月桂酸酰胺、亚甲基双山嵛酸酰胺、亚乙基双山嵛酸酰胺、亚丙基双山嵛酸酰胺、亚丁基双山嵛酸酰胺、亚甲基双芥酸酰胺、亚乙基双芥酸酰胺、亚丙基双芥酸酰胺、亚丁基双芥酸酰胺等饱和或不饱和一元-二元脂肪酸的烷基双脂肪酸酰胺类定影助剂是优选的。
还有,脂肪族酰胺类和烷基双脂肪酸酰胺类以3∶7~7∶3的比例所构成的定影助剂可以改善定影图像的表面平滑性。
进而,可以作为彩色图像的高透光性和耐不均匀性兼具的更优良材料。此时必须是烷基双脂肪酸酰胺类的熔点要比脂肪族酰胺类的熔点高。若烷基双脂肪酸酰胺类的熔点低,则不仅耐不均匀性下降,而且树脂本身处于低软化状态,粉碎时会过于粉碎,使微粉增加,导致生产效果下降。
特别是,由于脂肪族酰胺类是低熔点材料,所以促进了在树脂中的相溶性,树脂本身可塑化了,使耐不均匀性、保存稳定性下降,进而在长期使用中转印的中间漏空严重。为此,与比脂肪族酰胺类熔点高的材料烷基双脂肪酸酰胺类组合使用,抑制了树脂本身的可塑化,并不失去脂肪族酰胺类的高透光性和表面平滑性的效果,可以防止长期使用中转印的中间漏空,维持耐不均匀性和保存稳定性。
作为脂肪酸酯,是由直链脂肪酸与直链醇经酯化反应来合成的,有棕榈酸十二烷基酯、棕榈酸十四烷基酯、棕榈酸十五烷基酯、硬脂酸癸酯、硬脂酸十四烷基酯、硬脂酸十六烷基酯、硬脂酸十八烷基酯、山嵛酸二十二烷基酯、山嵛酸丁酯、山嵛酸己酯等。
熔点以70~145℃为优选,70~110℃为更优选,75~95℃为进一步优选。添加量以相对于粘合树脂每100重量份为0.5~10重量份为优选。熔点低于70℃使得在树脂中的分散性下降,容易发生在感光体上成膜。熔点高于145℃,定影图像表面的平滑性下降,透光性差。还有,在树脂中的分散性差,泛白增加。还有,添加量超过10重量份使保存稳定性差,添加量少于0.5重量份时就不能发挥功能。由此,改善彩色图像中的透光性的同时提高辊上的耐不均匀性成为可能。
还有,作为定影助剂使用的欧合叶子油衍生物或霍霍巴油衍生物有欧合叶子油,原名limnanthesalva,它是采取属于limnanthes科的欧合叶子油的种子经压榨得到的甘油三酯,大量含有二十碳酸,含20个以上碳的长链脂肪酸,在22∶1的脂肪酸中,有芥酸及其异构体,几乎所有的不饱和脂肪酸几乎都是单烯酸,不饱和度低,氧化稳定性好。
霍霍巴油衍生物是从霍霍巴的果实中采取的不饱和高级脂肪酸和醇的蜡酯类蜡,其碳数几乎都是40碳和42碳。经压榨得到了液体粗蜡,经精制成为无色透明液体。
作为欧合叶子油衍生物,优选的材料是欧合叶子油脂肪酸、欧合叶子油脂肪酸的金属盐、欧合叶子油脂肪酸酯、加氢欧合叶子油、欧合叶子油酰胺、均相欧合叶子油酰胺、欧合叶子油三酯、环氧化欧合叶子油的马来酸衍生物、欧合叶子油多元醇酯的异氰酸酯聚合物、卤素改性欧合叶子油。也可以把这些中的1种或2种以上组合使用。
把欧合叶子油碱化分解得到的欧合叶子油脂肪酸是有18~22个碳原子的脂肪酸所构成的。其可以使用的金属盐有钠、钾、钙、镁、钡、锌、铅、锰、铁、镍、钴、铝等的金属盐。
作为欧合叶子油脂肪酸的例子是甲基、乙基、丁基和丙三醇、季戊四醇、聚丙二醇、三羟甲基丙烷等的酯,特别是,欧合叶子油脂肪酸季戊四醇单酯、欧合叶子油脂肪酸季戊四醇三酯、欧合叶子油脂肪酸三羟甲基丙烷酯等为优选。
进一步说,把欧合叶子油脂肪酸与乙二醇、季戊四醇、三羟甲基丙烷等多元醇的酯化反应物用甲苯基二异氰酸酯(TDI)、二苯甲烷-4,4‘-二异氰酸酯(MDI)等异氰酸酯交联所得到的欧合叶子油脂肪酸多元醇酯的异氰酸酯聚合物可以优选使用。
加氢欧合叶子油是把欧合叶子油中的不饱和键加氢成饱和键的物质,以极度加氢物为优选。
欧合叶子油酰胺是把欧合叶子油水解后由酯化成脂肪酸甲酯之后与浓氨水和氯化铵混合物反应得到的。把它进一步加氢就可以调节其熔点。还有,在水解前加氢也行,得到了熔点为75~120℃的物质。均相欧合叶子油酰胺是把欧合叶子油水解、还原成醇后经与腈反应得到的。
作为霍霍巴油衍生物,以霍霍巴油脂肪酸、霍霍巴油脂肪酸的金属盐、霍霍巴油脂肪酸酯、加氢霍霍巴油、霍霍巴油酰胺、均相霍霍巴油酰胺、霍霍巴油三酯、环氧化霍霍巴油马来酸衍生物、霍霍巴油脂肪酸多元醇酯的异氰酸酯聚合物、卤素改性霍霍巴油为优选材料。也可以把这些中的1种或多或2种以上组合使用。
由霍霍巴油碱化分解得到的霍霍巴油脂肪酸是由有18~22个碳原子的脂肪酸所构成的。它们的金属盐可以使用的有钠、钾、钙、镁、钡、锌、铅、锰、铁、镍、钴、铝等的金属盐。
作为霍霍巴油脂肪酸酯的例子是甲基、乙基、丁基和丙三醇、季戊四醇、聚丙二醇、三羟甲基丙烷等的酯,特别是,霍霍巴油脂肪酸季戊四醇单酯、霍霍巴油脂肪酸季戊四醇三酯、霍霍巴油脂肪酸三羟甲基丙烷酯等为优选。
进一步说,把霍霍巴油脂肪酸与丙三醇、季戊四醇、三羟甲基丙烷等多元醇的酯化反应物用甲苯基二异氰酸酯(TDI)、二苯甲烷-4,4‘-二异氰酸酯(MDI)等异氰酸酯交联所得到的霍霍巴油脂肪酸多元醇酯的异氰酸酯聚合物可以优选使用。
加氢霍霍巴油是把霍霍巴油中的不饱和键加氢成饱和键的物质,以极度加氢物为优选。
霍霍巴油酰胺是,把霍霍巴油水解后由酯化成脂肪酸甲酯,然后与浓氨水和氯化铵混合物反应得到的。把它进一步加氢就可以调节其熔点。还有,在水解前加氢也行。得到了熔点为75~120℃的物质。均相霍霍巴油酰胺是把霍霍巴油水解、还原成醇后经与腈反应得到的。
还有,霍霍巴油三酯是把霍霍巴油环氧化,经水合开环后,用有机酸、脂肪酸酰化而得到的。
添加量以相对于调色剂100重量份为0.1~20重量份为优选。小于0.1重量份,得不到有效的定影性、耐不均匀性的效果,超过20重量份,则使保存稳定性下降,产生过粉碎等粉碎性的问题。以熔点在40~130℃范围为优选,45~120℃为更优选,50~110℃为最优选。在40℃以下,保存稳定性下降,130℃以上,其定影性、耐不均匀性等定影性功能下降。
还有,GPC中的分子量,以Mn100~5000、Mw200~10000、Mw/Mn8以下、Mz/Mn10以下为优选,Mn100~5000、Mw200~10000、Mw/Mn7以下、Mz/Mn9以下为更优选,Mn100~5000、Mw200~10000、Mw/Mn6以下、Mz/Mn8以下为进一步优选。Mn小于100、Mw小于200,保存稳定性差。Mn大于5000、Mw大于10000、Mw/Mn大于8、Mz/Mn大于10,定影性、耐不均匀性等定影性功能下降。
作为由费歇尔-特罗普修法得到的烃类蜡,它是sobil蜡,以微粒型、氧化型为优选。其密度在0.93g/cm3以上,数均分子量(Mn)为300~1000、重均分子量(Mw)为500~3500,Mw/Mn在5以下。以熔点85~120℃者为优选。分子量大其熔点高,分散性下降,而且耐不均匀性下降。分子量小使熔点降低,保存稳定性下降。
作为含氟的低分子量聚烯烃,以在25℃的比重1.05以上、差示扫描量热测定中的升温时的切线熔点温度(升温时吸热开始上升曲线的切线和上升后指向峰位的曲线的切线之交点称为切线熔点温度)为70~140℃且峰值温度为73~148℃、峰值温度与切线熔点温度之差在20K以下者为优选。
更优选的是,在25℃的比重1.08以上、升温时的切线熔点温度为75~135℃且峰值温度为78~143℃、峰值温度与切线熔点温度的差在18K以下者。
进一步优选的是,在25℃的比重1.1以上、升温时的切线熔点温度为78~132℃,且峰值温度为81~140℃、峰值温度与切线熔点温度的差在16K以下者。
比重比1.05小,氟的比例减少,耐不均匀性效果下降。
切线熔点温度低于70℃,保存稳定性变差,容易引起热凝聚。还有,在感光体、中间转印体和现影辊上产生成膜。切线熔点温度高于140℃,在耐不均匀性效果下降,同时分散性下降,废调色剂量增大,泛白增大。
峰值温度低于73℃,保存性恶化,容易引起热凝聚。还有,在感光体、中间转印体和现影辊上产生成膜。峰值温度高于148℃,在耐不均匀性效果下降的同时分散性下降,废调色剂量增大,泛白增大。
峰值温度与切线熔点温度的差大于20K,由于含在峰值温度以下的低温熔解成分多,所以混练时的分散性下降,导致废调色剂量增大,泛白增大。而且,在感光体、中间转印体和现影辊上容易产生成膜。
作为含氟低分子量聚烯烃,适宜的材料是烯烃与四氟乙烯的共聚物、部分加氟或极度加氟的霍霍巴油或欧合叶子油、四氟乙烯与下述式(1)和/或式(2)表示的丙烯酸酯的共聚物、四氟乙烯和烯烃与式(1)和/或式(2)表示的丙烯酸酯的共聚物。它们是单体或混合使用均行。
(式中,R1是氢原子或碳数直至3的烷基,R2是碳数16至25的烷基。) (式中,R1的意义同上,R3是碳数1至5的烷基,n是1至5的整数。)加氟欧合叶子油是把欧合叶子油中的不饱和键加氟成饱和键的物质,以极度或部分加氟物为优选。
加氟霍霍巴油是把霍霍巴油中的不饱和键加氟成饱和键的物质,以极度或部分加氟物为优选。
添加量以相对于调色剂100重量份为0.1~20重量份为优选。小于0.1重量份,得不到有效的定影性、耐不均匀性的效果,超过20重量份,则使保存稳定性下降,产生过度粉碎等的粉碎性的问题。
此外,还有聚四氟乙烯微粒与聚烯烃微粒的混合物,聚四氟乙烯微粒的粒径为0.1~2μm,聚烯烃微粒的粒径为2~8μm,聚四氟乙烯微粒的粒径为聚烯烃微粒的粒径的1/3以下,在聚烯烃微粒的表面上混合附着有上述聚四氟乙烯微粒,这种混合物也是优选的。
聚四氟乙烯微粒的粒径小于0.1μm、聚烯烃微粒的粒径小于2μm,则使生产效率下降,成为成本增加的主要原因。聚四氟乙烯微粒的粒径大于2μm、聚烯烃微粒的粒径大于8μm,则使耐不均匀性恶化,透光性也下降。聚四氟乙烯微粒的粒径与聚烯烃微粒的粒径的比大于1/3,则使聚四氟乙烯微粒与聚烯烃微粒的附着致密性下降,在加入调色剂与之混合时出现分离,没有相乘的效果,耐不均匀性差。
作为高析象清晰度的目的要求调色剂的粒径要小粒径化和有较窄的粒度分布。而且,加入到调色剂中的定影助剂的粒径与调色剂的粒径关系对显影性、充电性、成膜性有贡献。就是说,如果调色剂的粒径、定影助剂的粒径没有一定范围的话,就发生成膜等缺点,对耐不均匀性就没有有效作用。
为此,需要设定一定的粒度分布设定值。就是说,令调色剂的体积平均粒径为TP,定影助剂的体积平均粒径为FP,则设定其粒径要满足FP/TP在0.3以上、0.9以下的范围。
比0.3小时,定影时的耐不均匀性效果下降,非不均匀温度范围变窄。比0.9大时,转印时在感光体上残留的未转印调色剂在清洗时由负荷而变得容易在感光体上的成膜。还有,在现影辊上形成调色剂薄层时污染了辊。再有,在废调色剂再循环使用时,未转印的调色剂上容易残留下从调色剂脱离的定影助剂,它们在现影时再次回来,改变了现影剂中的充电,产生了不能维持图像质量的情况。而且,长期反复使用,会使调色剂过度充电而使图像浓度下降。
调色剂的体积平均粒径为3~11μm,以3~9μm为优选,3~6μm更优选。比11μm大时分辨率下降,得不到高图像质量;小于3μm时,调色剂的凝聚增强,使基底泛白增大。
添加了这些定影助剂的粘合树脂有一定的分子量分布,被进一步混练处理使调色剂有一定的分子量分布值,分散性变得更均匀了,定影性、耐久性等特性提高了。
过去使用的单峰分子量分布的锐融树脂对低分子量的彩色调色剂几乎完全熔融,容易发生在感光体和其它部件上的成膜。
这样,与低软化的锐融树脂合并使用的结果被认为是,现影与清洗时的应力并没有减弱,而且耐不均匀性也没有提高。
为此,与上述粘合树脂组合使用,在定影辊上不使用用来防止不均匀的油时就有可能实现兼具高透光性和耐不均匀性。特别是,此时不光要耐不均匀性,还要防止纸在定影辊上的卷绕,由于添加了上述的定影助剂,在耐不均匀性的同时,也可以防止纸在定影辊上的卷绕。
进一步来说,在感光体和其它部件上的成膜难以发生。在高温高湿和低温低湿下的充电特性、调色剂的粉体流动特性都稳定了,是适宜的调色剂用的功能性材料。
其它的内添加剂还有,以控制调色剂为目的,本发明粘合树脂中还配合了电荷控制剂。优选的材料是水杨酸衍生物的金属盐、二苯基乙醇酸衍生物的金属盐、苯基硼酸季铵盐。金属以锌、镍、铜、铬为适宜。添加量以相对于粘合树脂100重量份为0.5~5重量份为优选,1~4重量份为更优选,3~4重量份为进一步优选。
本发明中配合使用的颜料是下述中的1种或2种以上,具体有碳黑、铁黑、石墨、苯胺黑、偶氮染料的金属络合物、C.I.(色指数)颜料黄1,3,74,97,98等乙酰乙酸芳酰胺类单偶氮黄色颜料、C.I.颜料黄12,13,14,17等乙酰乙酸芳酰胺类双偶氮黄色颜料、C.I.溶剂黄19,77,79、C.I.分散黄164、C.I.颜料红48,49:1,53:1,57,57:1,81,122,5等红色颜料、C.I.溶剂红49,52,58,8等红色染料、C.I.品红蓝15:3等酞菁及其衍生物的蓝色染颜料。添加量以相对于100重量份粘合树脂为3~8重量份为优选。
在本发明中的黑调色剂中添加磁性体而作成磁性调色剂也是可能的。适宜使用的磁性体微粉有铁、钴、镍、锰、四氧化三铁等显示强磁性体的金属、合金或含这些金属的化合物。磁性体微粉的形状以球状或八面体状为优选。把平均粒径为0.02~2.0μm,且其25%残留径D25与75%残留径D75之比D25/D75在1.3~1.7范围、由氮吸附的BET比表面积为0.5~80m2/g,电阻为102~1011Ωcm,本体密度为0.3~0.9g/cm3且压缩率为30~80%、亚麻仁油吸油量为10~30(mL/100g)、剩余磁化为5~20emu/g、饱和磁化为40~80emu/g的磁性体粉末所构成的金属氧化物微粉添加在调色剂中,可以在使充电性更稳定化、废调色剂再循环使用性提高的同时改善转印性。特别是,对废调色剂再循环使用时的充电稳定性、防止成膜、在低湿下连续使用时充电的维持性有效。
磁性体微粉的平均粒径为0.02~2.0μm且D25/D75为1.3~1.7为好。优选的是平均粒径为0.05~1.0μm且D25/D75为1.3~1.6,更优选是平均粒径为0.05~0.5μm且D25/D75为1.3~1.5。
磁性体微粉的粒径小于0.02μm且D25/D75不到1.3,其小粒径粒子的比例高使凝聚性增强,混合时提不高分散性,不能发挥添加的效果。磁性体微粉的粒径大于2.0μm且D25/D75大于1.7,其大粒径粒子的比例和小粒径粒子的比例都高,提不高分散性,使图像质量不好,增大了对感光体的损伤等。任意选择100个粒子,扫描电镜拍摄照片来测定其粒径。
磁性体微粉的由氮吸附的BET比表面积以0.5~80m2/g为好,2~60m2/g为优选,10~60m2/g为更优选,18~60m2/g范围为更进一步优选。比0.5m2/g小时,在引起从调色剂的脱离、混练性下降的同时,妨害了超高分子量成分的低分子量化。比80m2/g大时,粒子的凝聚增强,混合时分散变得不均匀,难以得到对现影性、调色剂浓度控制稳定性的效果。BET比表面积是用岛津制作所制造的Flow SorbII2300测定的。
磁性体微粉的电阻102~1011Ωcm为好,105~1010Ωcm为优选,106~109Ωcm为更优选。低电阻的粉体在高湿下充电量的下降过大,增大了泛白和调色剂的飞散。高电阻减弱了在高温低湿下的抑制过充电的效果。
体积电阻的测定是在底面有内径20mm的电极、侧壁为绝缘材料的圆筒状容器中加入1mL的磁性粒子材料后,在待测材料的上方加上直径不到20mm的重100g的电极板,放置1小时后,在两电极之间加上100V的直流电压,在加电压1min后测定电流值而算出的。
磁性体微粉本体密度为0.3~0.9g/cm3且压缩率为30~80%为优选,0.4~0.9g/cm3且压缩率为40~70%为更优选,0.5~0.9g/cm3且压缩率为45~65%为进一步优选。本体密度大于0.9g/cm3且压缩率小于30%时,在高温下放置,现影剂本身的密度容易变小,相反在高湿下调色剂浓度的控制变得不稳定,造成过度调色。本体密度小于0.3g/cm3且压缩率大于80%时,粒子的凝聚增大,妨害了均匀混合,结果是在高温高湿下没有抑制过充电的效果。本体密度和压缩率是由Hosokawamikuroso公司制造的粉末测试仪测定的。压缩率是由为松散密度的本体密度与放液口密度之差被放液口密度除再乘以100。磁性体微粉已作了粉碎处理者为好。用带有高速转子的机械式粉碎机或带有加压辊的加压分散机来进行为好。磁性体微粉的亚麻仁油吸油量以10~30(mL/100g)为优选,得到与上述压缩率、本体密度同样的效果。它是按JISK5101-1978测定的值。
还有,在1(kOe)磁场下,磁性体微粉的剩余磁化为5~20emu/g、饱和磁化为40~80emu/g为优选。已观察到,加入此微粉,特别是在高湿下,具有减低感光体上泛白的效果。由于磁性体微粉的加入,成为在调色剂的表面簇立着穗状磁性体微粉的状态,据认为这是由于由所写的效果使被附着在感光体上的泛白调色剂被回收,从而降低了泛白。
添加在调色剂中的磁性体微粉的表面用钛系偶合剂、硅烷类偶合剂、环氧硅烷类偶合剂、丙烯酸硅烷类偶合剂或氨基硅烷偶合剂作过表面处理者为优选。例如,用异丙基三异硬脂酰钛酸盐、四丁氧基钛、异丙基三(二辛基焦磷酸酯)钛酸盐、异丙基三(N-氨基乙基氨基乙基)钛酸盐、四辛基双(二十三磷酸酯)钛酸盐、双(二辛基焦磷酸酯)氧乙酸酯钛酸盐、双(二辛基焦磷酸酯)亚乙基钛酸盐、异丙基三辛醇钛酸盐、异丙基三辛醇钛酸盐、异丙基二甲基丙烯酰异硬脂酰钛酸盐等钛酸盐类偶合剂;乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三(β-甲氧乙氧基)硅烷、γ-丙烯酰丙氧基三甲氧基硅烷、γ-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、β-(3,4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷、N-β-(氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、N-苯基-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、γ-巯丙基三甲氧基硅烷、γ-氯丙基三甲氧基硅烷等硅烷类偶合剂;γ-甲基丙烯酰环氧丙基三甲氧基硅烷的丙烯酸硅烷类偶合剂和β-乙基三甲氧基硅烷、γ-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-环氧丙氧基丙基甲基二乙氧基硅烷的环氧化硅烷偶合剂;N-β-氨乙基-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、N-β-氨乙基-γ-氨丙基甲基二乙氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、N-苯基-γ-氨丙基三甲氧基硅烷的氨基硅烷偶合剂。例如,在磁性体中用气化的硅烷偶合剂反应作干式处理,或把磁性体在溶液中分散后滴下硅烷偶合剂反应的湿式法等公知的方法来处理。在调色剂中磁性体的添加量以20~70重量百分数为好。
调色剂的制造方法本发明的调色剂是经预混处理、熔融混练处理、粉碎分级处理、外添加处理工序来制成的。
预混处理是把粘合树脂和在其中分散的内添加剂在具有搅拌桨叶的混练机等中做均匀分散的处理。用的混练机是大家都知道的超级混练机(川田工厂制)、亨舍尔混练机(三井三池工业制)、PS混练机(神钢Pandeck制)、雷迪凯混练机等。
图5示出了调色剂熔融混练处理的透视略图,图6示出了俯视图、图7示出了主视图、图8示出了右视图。601为调色剂原料的定量供给机,602为辊(RL1),603为辊(RL2),604为已卷绕在辊(RL1)上的调色剂熔融膜,602-1为辊(RL1)的前半部(原料输送方向的上游部,流进侧),602-2为辊(RL2)的后半部(原料输送方向的下游部,流出侧),605为加热辊(RL1)的前半部602-1用的热介质的流入口,606为加热辊(RL1)的前半部602-1用的热介质的流出口,607为加热辊(RL1)的后半部602-2用的热介质的流入口,608为加热辊(RL1)的后半部602-2用的热介质的流出口,609为加热或冷却辊(RL2)603用的热介质的流入口,610为加热或冷却辊(RL2)603用的热介质的流出口,611为在辊表面的深2~10mm左右的螺旋状沟漕,612为在辊间形成的调色剂收集器。
611的螺旋状沟漕有利于调色剂混练时的材料从原料投入部的右端开始向排出部的左端的顺利输送。
从定量供给机601的原料供给加料器613传送到开口部614的调色剂原料沿箭头615的方向在辊(RL1)602-1侧的端部附近落下。616表示了供给加料口的开口部的长度。此长度为辊半径的1/2~4倍为好。短了其落下的材料在熔融之前从2个辊的间隙落下的量剧增。过长时,原料在原料加料口的输送途中发生分离而得不到均匀的分散。供给加料口以振动式、螺旋式为好,特别是以螺旋式为好。振动式在输送途中混合的材料容易分离而损及其均匀性。
还有,落下的位置是图8所示那样在最接近辊(RL1)602的2个辊的20°~80°的范围的地点。比20°小的角度使在2个辊的间隙落下的量剧增,比80°大时,落下时调色剂粉末的飞扬变多而污染了周围。
再是,盖617是设置成可以盖住比616的开口部的长度大的范围。图7已省略了盖的图示。
从原料供给加料口613传来而在开口部614落下的调色剂原料在辊(RL1)602-1的热和辊(RL2)603的压缩剪切力下使树脂熔融,而卷绕在辊(RL1)的前半部602-1上。此状态扩展到辊(RL1)的后半部602-2的端部,并从比辊(RL1)的前半部602-1低的温度下加热的辊(RL2)的后半部602-2剥离。还有,在上述处理中,辊603已经冷却到室温以下。辊(RL1)602与辊(RL2)603的间隙以0.05~1mm为优选。0.1~0.25mm为更优选。由此其剪切力作用强,得到了良好的混练性。在0.05mm以下,机械应力大,使在机械上的损坏增大。在1mm以上,则在辊间落下的量变多,剪切力变弱,分散性显著下降。
例如,可以以原料投入量为10kg/h、辊(RL1)和(RL2)的直径为140mm、长为800mm、间隙0.1mm、供给加料口为螺旋式来进行(实施例)。
用高剪切力来混练,更提高了定影性、显影性、耐久性等特性。
由在设定辊的温度以及温度梯度、转数和负荷电荷的混练条件和粘合树脂的软化点、开始流出温度、玻璃化转变温度的最佳条件下处理而(使上述特性)提高。
2个辊的转数比在1.1倍至2.5倍范围内进行时其混练中会产生适宜的剪切力,最适于进行粘合树脂的低分子量化。结果是,提高了定影助剂的分散性,提高了定影性、显影性。就是说,其构成使熔融卷绕加热的调色剂一侧的辊(RL1)的转数比要高。在1.1倍以下就不能产生适宜的剪切力,定影助剂的分散性不能提高,透光性变差。反之,在2.5倍以上,则使生产效率急剧下降,而且不提高分散性,导致显影性恶化。
还有,此时的2个辊所带的负荷电流值变为1.25~10的范围,即,在熔融卷绕加热的调色剂一侧的辊(RL1)的负荷变高那样的条件下混练时,由于加上了适当的剪切力而提高了内添加剂的分散性。比此范围小时,不能提高分散性,透光性恶化,而且生产效率下降。反之,比此范围大时,辊上的负荷过大,不能使超高分子量成分低分子量化,所以耐不均匀性下降,变成不均匀了。
另一方面,在辊(RL1)的构成中,设定了供给原料的前半部(入口侧)与取出混练了的材料的后半部(出口侧)的温度差。在入口侧,由于是把供给的材料熔融卷绕在辊上,故把温度设定得高些,在出口侧温度下降而给材料以剪切力,提高了树脂的低分子量化和定影助剂的分散性。出口侧的范围最好在辊的一半以上。在一半以下时不提高分散性。更优选在2/3以上。长时间低温处理提高了特性。
入口侧的加热辊的温度设定得比粘合树脂的树脂软化点低。优选比软化点低10℃,在低20℃以下的低温为更优选。
由于在辊之间的窄间隙作混练处理,即使在比软化点低的温度也能熔融而卷绕在辊上。由这样可以赋予材料以适当的剪切力,可以提高树脂的低分子量化和内添加剂着色剂和定影助剂的分散性。设定比软化点高来处理时,在混练中剪切力变得不充分,内添加剂着色剂和定影助剂的分散性变成不均匀。反之,在比树脂软化点低70℃以下时,树脂熔不了,就这样被输送,使定影助剂分散性下降,发生材料落下而导致生产效率下降。
还有,入口侧的辊温条件是比树脂开始流出的温度低50℃以上、比树脂的开始流出温度高20℃以下。由于这样,适当的剪切力作用于树脂,提高了粘合树脂的低分子量化和内添加剂的分散性。在比树脂的开始流出温度还低50℃的低温下处理,材料不能卷绕而落下来了,使生产效率下降。在比树脂的开始流出温度高20℃以上的温度下处理,入口侧的剪切力变小,颜料的分散性下降。
入口侧与出口侧的辊的温差在从比树脂软化点还低90℃至20℃低温范围内处理使特性得到提高。从入口侧向出口侧输送的材料来设定温度差,在入口侧有某种程度的熔融,定影助剂在树脂中处于七零八落的状态,其由于出口侧的低温度而受到强的剪切力,就可能有均匀分散性。还有,适宜进行了树脂的低分子量化。比树脂软化点还低90℃的温度以下处理,加重了生产装置的负担而使生产效率下降。在比树脂软化点还低20℃的温度以上来处理,由于温度差使剪切力变弱,定影助剂的分散性和粘合树脂的低分子量化下降。
进一步说,从入口侧与出口侧的辊的温度差比树脂开始流出温度还低70℃的温度开始至树脂开始流出温度(的温度范围内)进行处理,提高了特性。从入口侧向出口侧输送的材料设定温度差,在入口侧材料熔融,定影助剂在树脂中处于七零八落的状态,其由于出口侧的低温度而受到强的剪切力,就可能有均匀分散性。还有,适宜进行树脂的低分子量化。比树脂软化点还低90℃的温度以下,加重了生产装置的负担而使生产效率下降。在比树脂软化点还低20℃以上的温度来处理,由于温度差使剪切力变弱,定影助剂的分散性和粘合树脂的低分子量化下降。
2个辊间的温度差[加热侧的辊(RL1)的入口侧的温度与另一方的辊(RL2)的温度]在树脂的玻璃化转变温度的1/2温度以上,其特性提高。在树脂的玻璃化转变温度以上为优选。
玻璃化转变点是树脂的状态从玻璃态转变为橡胶态的点。据认为,在正处于此转变状态下由于受到了来自于冷却的另一个辊(RL2)的强剪切力,剪切作用易于集中在支配树脂的玻璃化转变点的高分子量成分,提高了低分子量化和定影助剂的分散性。1/2使不仅温度而且压力也有强的作用。比1/2低,则剪切力没有适宜的作用,树脂的低分子量化不能适宜地进行,且定影助剂的分散性没有提高。
还有,设定了热辊(RL1)的入口侧与出口侧的温度差,把此温度差设定为在比玻璃化转变温度低20℃以上的温度,其效果好。设定于低40℃以上的温度为更优选。
比此还低的温度使树脂受的应力小,树脂的低分子量化性能、定影助剂的分散性下降。反之,设定在比玻璃化转变温度还高30℃以上的温度,出现泛白增多的趋势。虽然详细情况还没有探讨,但推断是由于冷却时的温度差产生了内添加剂的凝聚。
还有,把在粘合树脂已熔融卷绕于辊(RL1)上的状态的调色剂熔融膜的表面温度在辊(RL1)的入口侧温度以上的状态下进行混练为优选。以比辊温高5℃以上为优选,高20℃以上为更优选。
辊间剪切力强,虽有提高熔融膜的温度的趋势,但其上升程度被抑制,可能产生适宜的剪切力。当在比辊温高60℃以上的过高温度下,容易发生树脂与电荷控制剂的反应,产生混练交联,很有可能对透光性以坏影响。特别是,有酸值的聚酯树脂和水杨酸金属络合物之间容易发生混练交联,就有可能出现这样的不利情况。
还有,在加热辊的表面形成了调色剂的熔融膜之后,辊(RL1)的入口侧的加热温度下降,混练的剪切力比熔融状态下更强。此时温度降低幅度过大,使在辊上的调色剂熔融层被剥离,产生了飞散那样的缺点。以在高10℃以上、比树脂的玻璃化转变温度或树脂的软化点低50℃的温度范围为适宜。
在上面的状态下处理,使混练时高分子量的低分子量化在适宜的状态下进行,而且定影助剂可以均匀混练分散,特别是,可以实现兼具彩色调色剂的透光性和不使用油的定影的耐不均匀性。
进而,可以提高废调色剂的再循环使用性、高转印性、显影性。还有,在高温高湿、低温低湿下的显影特性可以稳定化。
再进一步,因原料是投入在2个辊中的,避免了所投入的材料的飞扬现象。特别是,比重轻的电荷控制剂特别容易飞扬。此飞扬出来的材料没有收集在收集尘埃的地方,而是污染了周围的机器,发生了调色剂的污染。为此,原料的投入要下功夫。
本构成中,把调色剂构成材料从原料供给加料口加入到2个辊之间时,把原料加料口从冷却侧的辊(RL2)侧插入,使投入点处于从加热侧的辊(RL1)和上述辊(RL2)的最接近点至上述辊(RL1)的旋转方向相反的20°~80°范围内的辊(RL1)的表面上落下。辊间的热对飞扬产生了对流的影响,从此辊间产生的热对流部位是在加料口的里面,有可能缓和上升气流,由此抑制了材料的飞扬。在此范围之外,不仅飞扬严重,落下的原料也增加。进一步,在原料供给加料口的投入开口部分的开口部上方,设置一个面积比为1.2~2倍的罩,就可以抑制飞扬。
还有,使从原料供给加料口到原料落下时的开口部有一定以上的宽度,就有抑制飞扬的效果。在辊(RL1)的轴向上的此开口部的长度为辊(RL1)的直径的一半以上、2倍以下。开口部短,落下处成为点状,原料还未熔融就直接落下的量增加。这样的长度,可以在辊上使以面状下落的原料顺利熔融而减少下落的量。反之,过长了,投入时已失去了原料的均匀性,配合比的浓度就会因地点而变了。
进而,就可以看出配合上述定影助剂可大大减少其飞扬的效果。添加量要在3重量份以上。虽然主要原因还不能特别认定,但据认为是被电荷控制剂和颜料以电或物理作用抱住而防止了飞散。
这样得到的调色剂块,用切割磨作粗粉碎,然后用喷射磨粉碎(例如IDS粉碎机,日本New matech工业制)等作细粉碎,然后根据需要进一步用气流式分级机来切割微粉粒子,得到所需粒度分布的调色剂粒子(调色剂母粒)。由机械式粉碎、分级是可能的,这里,例如,在与对固定的定子旋转的辊的微小空隙之间投入调色剂的粉碎使用的是Cryptorone粉碎机(川崎重工业制)和涡轮磨(Tourbo工业制)等。由此分级处理得到了具有3~6μm范围的体积平均粒径的调色剂粒子(调色剂母粒)。
外添加处理是使把上述由分级得到的调色剂粒子(调色剂母体粒子)与二氧化硅等外添加剂混合处理。这里使用的是亨舍尔(Henshell)混合机、超级磨等公知的混合机。
调色剂用上述方法混练的调色剂在凝胶渗透色谱(GPC)的分子量分布中于分子量2×103~3×104范围中有分子量极大峰、3×104~1×106的范围中有分子量极大峰或肩峰。
分子量3×104~1×106的范围中存在分子量极大峰或肩峰使在把含上述粘合树脂的调色剂组合物混练时,由其混练的热机械能量把此粘合树脂低分子量化所得到的。
优选的构成是在调色剂的低分子量一侧的分子量极大峰存在于GPC的分子量分布的分子量2×103~3×104范围中,进一步优选是存在于4×103~2×104范围中。
还有,构成是,调色剂的高分子量一侧的分子量极大峰或肩峰的位置存在于GPC的分子量分布的分子量4×104~7×105范围中,进一步优选是于6×104~5×105范围中存在分子量极大峰或肩峰。
低分子量侧存在的调色剂分子量分布的分子量极大峰的位置比2×103小时,其耐久性变差,定影助剂不能分散,成为成膜的原因。比3×104大时,使定影性变差,透光性下降。
还有,高分子量侧存在的调色剂分子量分布的分子量极大峰或肩峰的位置比3×104小时,其耐不均匀性变差,保存稳定性变差,显影性变差且废调色剂再循环使用性下降。比1×106大时,粉碎性下降,并导致生产效率下降。
进一步说,作为存在于调色剂的高分子量范围的成分其含有的3×105以上的高分子量成分占粘合树脂总量的10%(wt)以下为优选。在3×105以上的高分子量范围存在的成分过多、或巨大的状态,其结果成为在混练时对调色剂构成材料未加均匀的混练压力,混练状态不适宜。由此明显地妨害了它的透光性。还有,由于定影助剂的分散差而增大了泛白,发生显影辊、供给辊的损伤,调色剂的粉碎性变差,降低了制造效率。
含有的5×105以上的高分子量成分占粘合树脂总量的5%(wt)以下为更优选,含有的1×106以上的高分子量成分占粘合树脂总量的1%(wt)以下或不含为进一步优选。
还有,把在调色剂的GPC谱的分子量分布中存在于2×103~3×104范围的分子量极大峰的高度定为Ha,存在于3×104~1×106范围的分子量极大峰或肩峰的高度定为Hb,则Hb/Ha取为0.15~0.9。
Hb/Ha小于0.15时,使耐不均匀性差,保存稳定性也下降,结果是助长了在显影套管和感光体上的成膜。比0.9大时,使显影辊、供给辊发生损伤,而且粉碎性差,生产效率下降,而使成本上升。更优选的是Hb/Ha为0.15~0.7,进一步优选是Hb/Ha为0.2~0.6。
进一步说,在2×104~2×105范围至少有一个分子量极小峰,令分子量极小峰的分子量分布高度为La,则(Hb-La)/(Ha-La)为0.04~0.5,可以使定影特性、显影特性更进一步提高。作为结果表现出来的是树脂分子的切断作用更有效。
但是,分子量的极小峰比2×104小会导致混练时的内添加剂中的若干分散性下降,而比2×105大时,使定影性差,透光性下降。
还有,(Hb-La)/(Ha-La)比0.04小时,使显影时的耐久性下降,助长了在显影套管和感光体上的成膜,比0.5大时,使定影性下降,透光性变差。(Hb-La)/(Ha-La)为0.08~0.5为更优选,(Hb-La)/(Ha-La)为0.1~0.3为进一步优选。
还有,为确保高透光性且即使不要定影油也防止了不均匀,通过构成中的调色剂的GPC谱中的分子量分布,为2×103~3×104范围中有分子量极大峰或肩身、3×104~1×106的范围中有分子量极大峰或肩峰,从比与分子量3×104~1×106范围存在的分子量极大峰或肩峰相当的分子量值大的范围中有的分子量曲线着眼,以其分子量分布的极大峰或肩峰的高度作为基准1,对相当于此分子量分布的极大峰或肩峰的高度90%的分子量定义为M90,而相当于分子量分布的极大峰或肩峰的高度10%的分子量定义为M10,当M10/M90在6以下时,(所述构成)可以实现。尤其,(M10-M90)/M90在5以下时,可以实现。
进一步说,规定了上述(M10-M90)/M90值(分子量分布曲线的斜率)就可以使超高分子量成分的低分子量化的状态定量化,在此值为上述所记载的值以下(预示分子量分布曲线的倾斜很陡)的场合,使透光性受到损害的超高分子量成分因混练时被切断而变得没有了,从而变成了具有高透光性。进一步说,在此高分子量侧出现陡峰的高分子量成分有利于耐不均匀性,即使不使用油也可能防止彩色调色剂的不均匀性的发生。
进而,把此超高分子量成分低分子量化时,可以使着色剂、定影助剂、电荷控制剂等内添加剂的高分散化处理,充电量均匀,有鲜明的析象清晰度,长期连续使用下耐久性也没有恶化。还有,可以大幅度降低废调色剂再循环使用时的泛白。进而可以防止转印时的中间漏空而得到高效率的转印性。
M10/M90的值比6大的场合、(M10-M90)/M90比5大的场合,依然残存有超高分子量成分,妨害了透光性。着色剂、电荷控制剂、定影助剂的分散性也下降。
M10/M90的值在5.5以下、(M10-M90)/M90在4.5以下为更优选,M10/M90的值在4.5以下、(M10-M90)/M90在3.5以下为进一步优选。
混练后的调色剂的重均分子量Mwv为8000~30万、重均分子量与数均分子量Mnv的比Wmv=Mwv/Mnv为2~100、Z均分子量与数均分子量的比Wzv=Mzv/Mnv为8~1200为优选。在此适宜范围的调色剂由高压缩剪切力混练处理就可以在不用油下定影时使彩色调色剂兼具高透光性和耐不均匀性。
以Mwv11000~30万为优选,Mwv13000~30万为更优选,Mwv8000~20万、Wmv2~30、Wzv8~100为进一步优选。
更进一步优选是Mwv8000~10万、Wmv2~10、Wzv8~50。
当Mwv小于8000、Wmv小于2、Wzv小于8时,混练时的定影助剂分散性得不到提高,泛白增加,废调色剂再循环使用时的耐久性差,进而耐不均匀性、高温保存性恶化,废调色剂再循环使用时,特别是高温高湿环境下,发生了在清洗刮刀和感光体上的成膜。
粘合树脂的MWv大于30万、Wmv大于100、Wzv大于1200时,则机械处理中负荷过大,随之使生产效率极端下降、彩色图像的透光性下降和定影强度下降。
树脂的分子量小时,则受不到从辊的适宜的压缩剪切力,粘合树脂中的着色剂、电荷控制剂、定影助剂的分散性不能提高,产生了不均匀性。就是说,有一定值以上的分子量是必要的。
所以,以收集于Mwf/Mwv为1.2~10、Wmf/Wmv为1.2~10、Wzf/Wzv为2.2~30的范围是可能的。
以Mwf/Mwv为1.2~5、Wmf/Wmv为1.2~5、Wzf/Wzv为3~20的范围为更优选。
以Mwf/Mwv为1.5~4、Wmf/Wmv为1.5~3、Wzf/Wzv为3~15的范围为进一步优选。
Mwf/Mwv比1.2小、Wmf/Wmv比1.2小、Wzf/Wzv比2.2小时,压缩剪切力的作用不充分,在不能提高着色剂、电荷控制剂、定影助剂的分散性的同时,透光性也不提高。而且在循环使用废调色剂时,于分散性不良的影响下发生了泛白的增大。由来自于清洗的刮刀的压力诱发了定影助剂在感光体上的成膜。而且,在高分子量成分的影响下使定影性下降。
Mwf/Mwv比10大、Wmf/Wmv比10大、Wzf/Wzv比30大时,压缩剪切力的压力作用过度,反之,发生了定影助剂与电荷控制剂的相互凝聚。特别是,在聚酯树脂中,使用水杨酸金属络合物和苯甲酸金属络合物作为电荷控制剂的场合,此现象显著发生。由此,与分散性下降相联系的是,导致废调色剂再循环性的下降、图像浓度下降、发生转印不良的结果。
在不使用油的彩色图像中,由于耐不均匀性恶化、分散性下降,使得因透光性下降和不均匀而重复印,发生了图像的渗墨。
本发明的使用具有上述分子量特性的粘合树脂来调制的调色剂是重要的。即,把有存在于一定的高分子量范围的成分的树脂混练,就可能把调色剂的分子量分布调整到上述特性范围之内。
外添加剂本发明中,在调制调色剂母体时加入外添加剂为好。适宜的外添加剂二氧化硅是由硅的卤化物用气相氧化所生成的,称之为干法或烟雾二氧化硅。在其表面存在的硅羟基由硅烷偶合剂和硅油类材料处理、被覆而提高了其耐湿性。特别是,由硅油类材料的处理提高了疏水性,使耐久性、耐湿性提高了。还有,也可以抑制在感光体和转印体上成膜。
作为处理二氧化硅的硅油类材料,适宜的为二甲基硅油、甲基苯基硅油、烷基改性硅油、氟改性硅油、氨基改性硅油、环氧改性硅油,用其中的至少1种以上来处理二氧化硅。例如,可列举的有东菱Dowconingsilicone公司的SH200、SH510、SF230、SH203、BY16-823、BY16-855B等。
处理的方法有,把二氧化硅微粉和硅油类处理在亨舍尔混练机等混合机中混合的方法、把硅油类材料喷雾在二氧化硅上的方法、在溶剂中溶解或分散硅油类材料后与二氧化硅微粉混合然后除去溶剂来制成的方法等。相对于100重量份二氧化硅,配合入0.1~8重量份硅油类材料为优选。
还有,在硅烷偶合剂处理后用硅油类材料来处理也为优选。作为硅烷偶合剂有二甲基二氯硅烷、三甲基氯硅烷、烯丙基二甲基氯硅烷、六甲基二硅氮烷、烯丙基苯基二氯硅烷、苄基甲基氯硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙酰氧基硅烷、二乙烯基氯硅烷、二甲基乙烯基氯硅烷等。硅烷偶合剂处理是用把微粉体搅拌等得到的雾状物与气化硅烷偶合剂反应的干式处理、或把微粉体滴入与在溶剂中分散的硅烷偶合剂反应的湿式法等来处理。
此时,把二氧化硅、用氮吸附BET比表面积30~350m2/g的疏水性二氧化硅在调色剂母体中作外添加处理。更优选的比表面积为50~300m2/g,进一步优选为在80~250m2/g范围。当比表面积小于30m2/g时,不能提高调色剂的流动性,保存稳定性下降。比表面积大于350m2/g时,二氧化硅的凝聚恶化,均匀的外添加处理变难。调色剂母粒100重量份要配合疏水性二氧化硅为0.1~5重量份,以配合0.2~3重量份为优选。比0.1重量份小时,调色剂的流动性不提高,比5重量份大时,浮游的二氧化硅增加,机内被污染了。
进一步说,在调色剂母体中与疏水性二氧化硅一起还外添加金属酸盐微粉的混合添加处理显示了更良好的特性。把平均粒径0.02~4μm、氮吸附BET比表面积为0.1~100m2/g的钛酸盐类微粉或锆酸盐类微粉中的至少1种以上构成的金属酸盐微粉添加在调色剂中,可以在使充电性稳定化、提高废调色剂再循环使用性,同时改善转印性。特别是,具有废调色剂再循环使用时的充电的稳定性、防止成膜、在低湿下连续使用时的充电量的维持性的效果。
作为材料,列举的有SrTiO3、BaTiO3、MgTiO3、AlTiO3、CaTiO3、PbTiO3、FeTiO3、SrZrO3、BaZrO3、MgZrO3、AlZrO3、CaZrO3、PbZrO3、SrSiO3、BaSiO3、MnSiO3、CaSiO3、MgSiO3。
还有,这些金属酸盐微粉是由水热法或草酸盐热分解法所制成的,有较高的效果。这些所生成的材料的粒度分布一致,形状要比无定形更接近球形。平均粒径比0.02μm小,氮吸附BET比表面积比100m2/g大时,粒子的凝聚强而分散性下降。平均粒径比4μm大、氮吸附BET比表面积比0.1m2/g小时,粒子使感光体的损伤增大。
这种在水热添加下的微粉合成法是,水热氧化法、水热沉淀法、水热合成法、水热分散法、水热结晶法、水热水解法、水热磨碎机混合法、水热机械法等。优选的是水热氧化法、水热沉淀法、水热合成法、水热分散法、水热水解法。
由此方法合成得到了凝聚少,粒度分布窄、流动性好的球状微粉。为此,在对调色剂作外添加混合处理时,分散性良好,在调色剂上均匀附着。由于其形状为球形,所以对感光体没有无用的损伤。还有,由于在清洗中显示了适度的旋转,摩擦系数没有增加,提高了清洗性,特别是使用粒度小的调色剂的场合,得到了防止附着成膜的效果。调色剂的外添加的金属氧化物微粉和/或金属酸盐微粉的添加量以相对于100重量份调色剂母体为0.1~5重量份为优选。小于0.1时,不能发挥作用,大于5时,其耐湿性恶化。
高析象清晰度的目的就要求调色剂的粒径要小粒径化和较窄的粒度分布。然而,小粒径化增加微细粉碎的小粒径调色剂时,则在清洗感光体上的转印中未转印的调色剂时负荷变大,较容易成膜。还有,在显影套管上形成调色剂层的薄层时也较容易引起套管的污染。再有,在废调色剂再循环使用时变得容易残留未转印调色剂中的小粒径调色剂,由于在显影时这些(小粒子)的再度回来,使显影剂中调色剂的粒度分布发生变化,结果使图像质量得不到维持。为此,把粒度分布设定在一定的设定值是必要的。体积平均粒径为3~10μm,以4~10μm为优选,5~8μm为进一步优选。比10μm大时,使分辨率下降而得不到高图像质量。比3μm小时,调色剂的凝聚变强,基底的泛白增大。
还有,体积粒径分布的变动系数为15~35%、个数粒径分布的变动系数为20~40%为优选;体积粒径分布的变动系数为15~30%、个数粒径分布的变动系数为20~35%为更优选;体积粒径分布的变动系数为15~25%、个数粒径分布的变动系数为20~30%为进一步优选。
变动系数是指调色剂粒径中的标准偏差被平均粒径除,是以用库尔特(Coulter)-公司的库尔特(粒度)计算器测定的粒径为基础的。标准偏差是指进行n个粒子体系的测定时,由各测定值与平均值之差的平方被(n-1)除的值的平方根。即,变动系数的含义为粒度分布的宽窄,体积粒径分布的变动系数不足15%或个数粒径分布的变动系数不足20%时生产困难,成为成本提高的主要原因。体积粒径分布的变动系数大于35%而且个数粒径分布的变动系数大于40%时,则粒度分布变宽,调色剂的凝聚变强,容易发生在感光体上的成膜。
把调色剂小粒度化并进而使其分布幅度在一定值以内时,为了维持流动性就有必要添加一定量的流动化试剂。还有,在混练时分散性差也对其流动性有影响,降低了图像质量,非调色剂的再循环使用不能良好进行,而且转印效率降低,显影套管上的调色剂的均匀层难以形成。再有,在2成分显影方式时降低了与载体的混合性,调色剂浓度的控制变得不稳定,导致充电分布变得不均匀,图像质量下降。因此,调色剂越小粒径化,就有必要添加更多的可以赋予高流动性之二氧化硅。
因此,把调色剂小粒径化且使其由变动系数造成的分布宽度在一定值以内时,使用本构成的外添加剂、粘合树脂且用本构成的混练处理就有可能使小粒径调色剂的更适宜的特性得到稳定。
进一步说,本发明在调色剂中添加平均粒径0.02~2μm、氮吸附BET比表面积0.1~100m2/g、电阻率109Ωcm以下的氧化钛微粉、氧化铝微粉、氧化锶微粉、氧化锡微粉、氧化锆微粉、氧化镁微粉、氧化铟微粉中的至少1种以上所构成的金属氧化物微粉,使其特性更稳定。特别是,使用小粒径化的调色剂时,则使调色剂的充电量为过充电,在长期连续使用中其图像浓度下降。
平均粒径0.02~0.8μm、氮吸附BET比表面积1.0~85m2/g为更优选,平均粒径0.02~0.1μm、氮吸附BET比表面积8~85m2/g为进一步优选,平均粒径0.02~0.06μm、氮吸附BET比表面积10~85m2/g为更进一步优选。
在提高可以使废调色剂再循环使用性的同时,也改善了转印性。特别是,对废调色剂再循环使用时的充电稳定性、防止成膜、在低湿下连续使用时的充电维持性有效果。还有,在使用2成分显影的场合得到了调色剂浓度控制的稳定化,特别是在高温低湿下得到了效果。
平均粒径小于0.02μm、氮吸附BET比表面积超过100m2/g时,使凝聚性增强,外添加处理时不能均匀分散,发挥不了上述效果。电阻率大于109Ωcm时,上述效果下降。平均粒径大于2μm、氮吸附BET比表面积小于0.1m2/g时,从调色剂母体的脱离变得严重,而对耐久性有影响,使感光体的损伤变大。
更进一步说,由于一起含有氮吸附BET比表面积1~200m2/g的氧化锡-锑混合物作被覆处理了的氧化钛和/或氧化硅微粉所构成的金属氧化物微粉和上述有聚二甲基硅氧烷骨架成分的残留分少的二氧化硅,可以在使充电性更稳定化、废调色剂再循环使用性提高,同时来改善转印性。特别是,具有稳定废调色剂再循环使用时的充电特性、防止成膜、在低湿下连续使用时的充电维持性的效果。比200m2/g大时,不能进行均匀的混合处理,比1m2/g小时,增大了从调色剂的脱离而使调色剂的耐久性下降。
在调色剂中外添加的金属氧化物微粉和/或金属酸盐微粉的添加量以相对于100重量份调色剂母体0.1~5重量份为优选。比0.1小时,不能发挥功能,比5大时,使耐湿性恶化。
还有,作为2成分显影剂使用时,载体以含有导电性微粉的树脂中被覆上磁性体者为优选。所使用的导电性微粉列举的有,金属粉末和碳黑,尤其是氧化钛、氧化锌等导电性氧化物、氧化钛、氧化锌、硫酸钡、硼酸铝、钛酸钾等粉末表面被覆了氧化锡和碳黑、金属等,其电阻率在1010Ωcm以下者为优选。
列举作为载体芯材的有,平均粒径20~100μm、优选30~80μm、进一步优选30~60μm的磁铁矿、铁、锰、钴、镍、铬、磁铁矿等金属粉乃至其合金、氧化铬、三氧化二铁、四氧化三铁、铜-锌铁氧体、锰-锌铁氧体、钡-镍铁氧体、镍-锌铁氧体、锂-锌铁氧体、镁-锰铁氧体、镁-锌-铜铁氧体、锰铁氧体、锰-镁铁氧体、锂-锰铁氧体等。特别是其中的体积电阻率在108~1014Ωcm范围的锰铁氧体、锰-镁铁氧体、锂-锰铁氧体从环境保护方面来看,还有从形状方面来看,铜-锌类铁氧体更接近真球形状者为优选的材料。平均粒径小于20μm时,增加了与载体的附着,大于100μm时,难得到高精细的图像质量。体积电阻率小于108Ωcm增加了载体附着,大于1014Ωcm时,由于显影剂的荷电上升而发生图像浓度下降。
在形成载体芯材的被覆层中,使用众所周知的被覆方法,列举有,例如,把载体芯材粉末在形成被覆层用溶液中浸渍的浸渍法、把形成被覆用溶液喷雾在载体芯材表面的喷射法、把载体芯材于空气流中浮游状态下喷雾形成被覆层用溶液的流动床法、捏合涂布机中把载体芯材与形成被覆层用溶液混合再除去溶剂的捏合涂布法等。
作为载体被覆层使用的树脂列举的有,由有机硅氧键构成的直链硅氧烷树脂及其烷氧基改性、环氧改性、氨基甲酸酯改性等的改性物、氟树脂、苯乙烯树脂、丙烯酸酯树脂、甲基丙烯酸酯树脂、聚酯树脂、聚酰胺树脂、环氧树脂、聚醚类树脂、酚类树脂等,它们单独或组合使用均可,还有,也可作为共聚物使用。
硅系树脂与丙烯酸类的混合系被覆层是有效的。特别是,侧链基为甲基等1~4个碳的烷基之直链硅烷树脂和侧链基含苯基的直链硅烷树脂与(甲基)丙烯酸酯树脂的混合体系为优选。
硅烷类树脂以常温固化型硅烷树脂为优选。列举的有,例如,信越化学株式会社制造的KR271、KR255、KR152、东菱Silicone株式会社制的SR2400、SR2406、SH840等。丙烯酸酯类树脂以(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸十二烷酯、(甲基)丙烯酸辛酯、(甲基)丙烯酸异丁酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯等(甲基)丙烯酸烷基酯聚合物树脂为优选。进一步说,以有14~26个碳的长链烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯聚合物所构成的树脂被覆者,更提高其特性。
电子照相装置本发明适用于如下的电子照相装置,即,在具备像载体与导电性弹性辊之间插入转印材料,通过向上述导电性弹性辊上加转印偏压,使上述图像载体上所有的调色剂图像通过静电转印到转印材料上去的调色剂转印体系。这里,所涉及的调色剂转印体系是以接触转印的,电力以外的机械力作用来转印时,把附着在在本来不应被转印的感光体表面上的反极性调色剂转印,使在没有走纸的状态的感光体表面所附着的调色剂污染了转印辊表面,也使转印纸里面污染了。
所以,使用本发明的调色剂材料,进而实施了本发明的混练处理,防止了中间转印体和感光体的成膜的发生,还使充电性稳定化,可以防止转印时的中间漏空的发生,同时可以得到高的转印效率。还有,由于可以防止调色剂和游离的二氧化硅在转印辊表面的成膜,就可以防止因从转印辊表面向感光体表面的调色剂和游离二氧化硅和定影助剂的再转印所发生图像缺陷。小粒径调色剂可以使适宜的特性稳定化。
还有,本发明适合于在具备有于转印过程以后把在像载体上残留的调色剂回收在显影装置内而用于再次显影的废调色剂再循环使用体系的电子照相装置中使用。由于把废调色剂在显影中再利用,所以在从清洗器到在显影器中被回收的中间清洗器、联接清洗器与显影器的输送管道以及显影器内部所受到的机械冲击,使游离二氧化硅脱落而发生在感光体上成膜。
所以,使用本发明调色剂材料并进而实施本发明的混练处理,可以使定影助剂均匀分散,减少不均匀分散的粒子,而且即使废调色剂的再循环使用也防止了充电量分布的变动导致的泛白的增加。还有,得到了充电性、流动性的稳定化,即使长期连续使用,其充电性也稳定。
在单成分显影法中也适合使用。由聚氨酯构成的供给辊与硅烷树脂或聚氨酯树脂构成的显影辊以一定的进量(0.1-1mm)相接触,从供给辊向显影辊供给调色剂,在显影辊上通过弹性体橡胶和金属不锈钢刮刀接触使用而形成调色剂的薄层,在它与感光体接触或不接触下加上直流或交流电而形成调色剂图像的显影法中也适合使用。此时的构成是供给辊与显影辊以相同方向旋转、显影辊与供给辊的圆周速度以1∶1~0.8∶0.2的比例、加快显影辊旋转。还有,显影辊以9.8×102~9.8×104(N/m2)的压力压接在感光体的表面上,而在感光体上的静电潜像被显影。还有,弹性刮刀以5×103~5×105(N/m2)的压力压在显影辊上而形成了调色剂层。
此时,供给辊与显影辊之间的摩擦容易发生调色剂的熔融热凝聚。还有,在显影辊上产生损伤,表现为图像噪音。还有,长期使用中,调色剂的充电性的变动和由供给辊向显影辊的供给变得不稳定,发生了图像浓度下降和产生泛白。
由于本发明的调色剂材料由使用的混练配方使其高分子量成分已被处理成适宜大小的低分子量化,因此,没有发生损伤,也不发生凝聚和熔融附着。还有,着色剂、电荷控制剂、定影助剂在调色剂中均匀发生,使充电稳定,泛白的发生减少了,即使长期使用图像还是稳定的。
还有,适合在具备实行2次转印过程那样构成的转印系统的电照相装置中使用。所述系统的构成是,由把在图像载体的表面与没有端点的中间转印体的表面接触时,把在所述像载体表面所形成的调色剂图像转印在此中间转印体的表面的1次转印过程反复进行多次,此后,把由这样的多次反复进行的1次转印过程在上述的中间转印体的表面上形成了重复转印的调色剂图像再实行总括起来转印到转印材料上的第2次转印过程。此时,感光体与中间转印体在9.8×102~2×105(N/m2立)的压力压接下使感光体上的调色剂被转印。还有,在中间转印体表面形成的调色剂图像是由转印部件通过记录纸以5×103-2×105(N/m2)压力压着中间转印体表面,使调色剂转印到记录纸上。
因此,由使用本发明的调色剂材料并进而实施本发明的混练处理,就可以防止发生成膜,得到稳定的充电性,在可以防止转印时的中间漏空,同时有可能得到高的转印率。还有,由于可以防止转印体表面的调色剂和游离的定影助剂的成膜,所以可以防止从转印体表面向感光体表面的调色剂和游离二氧化硅的再转印而发生的图像缺陷。由小粒径调色剂可以使更适宜的特性稳定化。
还有,这适合在彩色电子照相装置中使用。所述装置是,把旋转的感光体与备有具有各种各样不同颜色的调色剂的显影机构而在上述感光体上形成各种各样不同颜色的调色剂图像的多个可移动的像形成单元配置成圆环状来构成成像单元组,成像单元组整个作旋转移动,把在感光体上形成不同颜色的调色剂图像于转印材料上的适宜位置重叠形成转印的彩色像的装置。为构成成像单元整体旋转,从感光体上清洗下来的、从感光体上脱离下来的废调色剂再一次反复附着于感光体上的状况必然发生。此废调色剂再次反复与感光体接触而容易发生在像载体上显著的成膜,成为感光体的寿命下降的主要原因。还有,由成像单元的旋转使调色剂作上下激烈的移动,因此使得调色剂容易发生从密封部分的洒落,为此有必要加强密封部的密封性,发生了熔融附着,成为块状黑条、白条的图像噪音的原因。还有,调色剂常常发生暂时的与显影辊脱离的状况,在显影初期充电上升性恶化而成为基底泛白的原因。此存在导致分散不良的蜡的调色剂有使充电上升性恶化的倾向。
因此,使用本发明的调色剂材料并进而实施本发明的混练处理,使电荷控制剂与定影助剂同时均匀分散。还有,由于使用了适宜的材料,使充电上升性变得良好,而完全没有在显影初期的基底泛白。再是,高分子量成分的存在,可以防止成膜的发生和熔融附着的发生,有可能得到长期稳定的显影特性。
实施例下面,由实施例来更详细说明本发明。
表1和表2示出了混练处理的条件。
表1

表2

Rw1(m/s)是辊(RL1)的圆周速度,Rw2(m/s)是辊(RL2)的圆周速度,Dr1(A)是辊(RL1)旋转时的负荷电流值,Dr2(A)是辊(RL2)的负荷电流值;Trj1(℃)是辊(RL1)的前半部的辊温,Trk1(℃)是辊(RL1)的后半部的辊温,Tr2(℃)是辊(RL2)的辊温;Hrt1(℃)是调色剂材料在熔融的辊(RL1)的表面形成的调色剂熔融膜的表面温度;
Trj2(℃)是辊(RL1)形成调色剂熔融层后辊(RL1)的前半部的辊温变动时辊(RL1)的前半部辊温;Tfb(℃)、Tm(℃)、Tg(℃)表示粘合树脂的开始流出温度、软化点、玻璃化转变温度。
本实施例中,调色剂原料的下落场所是从在2个辊最接近的点的70°附近地点。落下原料供给加料口的调色剂构成材料的开口部沿辊(RL1)轴向的长度与辊(RL1)的半径相同,为7cm。
在原料供给加料口的加入开口部的上方,设置了10cm见方的正方形罩。此罩的边长比开口部的边长长为优选,以此边为正方形的面积比在1.2倍以上为优选。位置以可以罩住2个辊的接点的位置为优选。因为材料的飞扬也是从此位置最多。
表3示出了实施例所使用的粘合树脂的特性。树脂使用的是,以双酚A丙基氧化物加成物、对苯二甲酸、偏苯三酸、琥珀酸为主要成分的聚酯树脂,由配比、聚合条件而改变热特性的树脂。
PES-2是用二苯甲烷-4,4’-二异氰酸酯的氨基甲酸酯延长了的氨基甲酸酯改性的聚酯树脂所构成的。在带有回流冷凝器、水分离装置、氮气导入管、温度计和搅拌装置的四口烧瓶内,加入预定量的二羧酸、二醇,一边通氮一边在240℃进行脱水缩聚,得到聚酯树脂。其后,把内温冷却到140℃之后,加入二甲苯,得到聚酯树脂的二甲苯溶液,按此固体成分每100重量份,加入预定量的二异氰酸酯,反应4h,在确认其熔融粘度随时间不再变化之后,在烧瓶上装上真空脱溶剂装置,在高温减压下蒸去二甲苯,得到了氨基甲酸酯改性聚酯树脂。
表3

Mnf为粘合树脂的数均分子量,Mwf为粘合树脂的重均分子量、Wmf为重均分子量Mwf与数均分子量Mnf之比Mwf/Mnf,Wzf为粘合树脂的Z均分子量Mzf与数均分子量Mnf之比Mzf/Mnf。
表4示出了本实施例使用的疏水性二氧化硅。
表4

二氧化硅是把二氧化硅微粉100g在硅油5g溶于1L的甲苯的溶液中分散后经喷雾衬垫进行疏水处理。在作此处理后,SG-1,2用苯溶剂冼净。SG-4由吹热风中的热来除去,SG-3使用了两端带硅羟基的反应性高的二甲基硅油。
表5示出了本实施例使用的金属氧化物微粉或金属酸盐微粉。
表5

表6示出了本实施例中使用的电荷控制剂。
表6

表7表示本实施例使用的颜料。
表7

表8表示本实施例使用的费歇尔-特罗普修蜡、欧合叶子油和霍霍巴油衍生物。
表8

表9表示了本实施例使用的脂肪酸酰胺。
表9

表10示出了本实施例使用的含氟的低分子量聚烯烃。
表10

表11表示了本实施例使用的调色剂材料组成。按各个调色剂的重量平均粒径为6~7μm、体积粒径分布的变动系数为20~25%、个数粒径分布的变动系数为25~30%来试制。
表11

颜料、电荷控制剂、蜡的配比以相对于100重量份的粘合树脂的配比(重量份)表示于括号内。第2添加剂表示以下金属氧化物微粉或金属酸盐微粉。二氧化硅、第2添加剂以相对于调色剂母体100重量份的配合量(重量份)来表示。
外添加处理是在M20B(三井矿山公司制)中用ZOSO型搅拌叶片以2000rpm的旋转速度处理5min进行的,投入量为1kg。
表12、表13和表14示出了实施了本实施例的混练处理后之调色剂的分子量特性。调色剂是用品红调色剂的TM调色剂来评价。黄、蓝、黑调色剂也是同样的结果。Mnv是调色剂的数均分子量,Mwv是调色剂的重均分子量,Wmv是调色剂的重均分子量Mwv和数均分子量Mnv之比Mwv/Mnv,Wzv是调色剂的Z均分子量Mzv与数均分子量Mnv之比Mzv/Mnv。
ML表示分子量分布中低分子量侧的分子量极大峰值,MH是高分子量侧的分子量极大峰值,MV为分子量极小谷值。Sm表示Hb/Ha,Sn表示(Hb-La)/(Ha-La),SK1表示M10/M90,SK2表示(M10-M90)/M90。
表12

表13

表14

还有,图9~20显示了分子量分布特性。
图9a、图9b分别表示了粘合树脂PES-1、调色剂TM-1的分子量分布特性,图10a、图10b分别表示了粘合树脂PES-2、调色剂TM-2的分子量分布特性,图11a、图11b分别表示了粘合树脂PES-3、调色剂TM-3的分子量分布特性,图12a、图12b分别表示了粘合树脂PES-4、调色剂TM-4的分子量分布特性,图13a、图13b分别表示了粘合树脂PES-5、调色剂TM-5的分子量分布特性,图14a、图14b分别表示了粘合树脂PES-6、调色剂TM-6的分子量分布特性、图15a、图15b分别表示了粘合树脂pes-7、调色剂tm-7的分子量分布特性。
粘合树脂PES-1中存在的3×104以上的高分子量成分占整个粘合树脂分子量分布的面积比的5%以上。还有,3×105~9×106的高分子量成分占粘合树脂分子量分布的总面积比1%以上。同样,PES-2,3,4,5,6的3×104以上的高分子量成分均占整个粘合树脂分子量分布的面积比的5%以上,而且3×105~9×106的高分子量成分占粘合树脂分子量分布的总面积比1%以上。但是,pes-7中3×104以上的高分子量成分占整个粘合树脂分子量分布的面积比的5%以下,而且不存在3×105~9×106的高分子量成分。
此外,还可看出,通过混练,调色剂由于其低分子量化而在高分子成为一侧出现峰或肩峰,即,妨碍光透过性的成分通过切断而失去,并在高分子一侧出现急剧的倾斜,这即成为不阻碍透光性而维持耐不均匀性的重要因素。调色剂TM-1中,3×105以上的高分子量成分量占整个分子量分布面积比为5%以下,几乎不含有1×106以上的高分子量成分。同样,TM-2,3,4,5,6的3×105以上的高分子量成分均占整个调色剂分子量分布的面积比5%以下,几乎不含有1×106以上的高分子量成分。
还有,图16表示了分子量分布特性。图中的粗线表示调色剂TM-4的分子量分布特性。在高分子成分侧出现了陡峭的峰。这是由于粘合树脂PSE-4的高分子量成分被混练而低分子量化了,而作为陡峭的峰在高分子成分侧出现。
以此在高分子侧的陡峭的峰高为100%,在比与极大峰或肩峰相当的分子量值大的范围的分子量曲线,即,此区域中的分子量分布曲线的斜率变成负值的部位,即分布曲线的右侧部位,其分子量分布的极大峰或肩峰的高度为100%的场合,相当于分子量极大峰或肩峰的高度90%的分子量为M90,相当于分子量极大峰或肩峰的高度的10%的分子量为M10。这里,M10/M90、(M10-M90)/M90的值(分子量分布曲线的倾斜)可以用来定量化超高分子量成分的低分子量化的状态。此值小表示分子量分布曲线的斜率陡峭,妨害透光性的成分已经切断并消除,有高透光性。进而,在此高分子侧出现的峰有利于耐不均匀性。
实施例1图1表示的是本实施例使用的电子照相装置构成的剖视图。本实施例装置是由松下电器株式会社制造的反转显影用的FP7750复印机改造并加上了废调色剂再循环机构而构成的。
301为有机感光体,它是在铝导电性支撑体上蒸发上酞菁氧钛粉末而形成电荷产生层、再在其上依次层积上以三菱气体化学公司制造的Z-200聚碳酸酯树脂和含丁二烯及腙的混合物的电荷传输层所构成的。
302是使感光体充负电的电晕充电器、303是控制感光体的充电电位的栅极电极,304是信号光。305为显影套管、306为刮刀,307是为保持载体的磁辊,306为载体,309为调色剂。载体是在锰-镁铁氧体粒子的表面上涂布了2∶6∶2的比例配合的甲基硅烷树脂苯基硅烷树脂丙烯酸丁酯。其平均粒径为40~60μm、体积电阻为1012Ωcm。调色剂使用的是表5所记载的TB-1,2,3。
310为电压发生装置,311为转印残留的废调色剂,312为清洗盒,313为把清洗盒312中的废调色剂311送回显影工序的输送管。构成是,转印时残留的调色剂可被清洗刮刀314刮落,暂时储存于清洗盒312中的废调色剂311由输送管313送回显影工序。
314是把感光体上的调色剂图像转印到纸上的转印辊,已经设定其表面与感光体301的表面相接触。转印辊314是在由导电性金属构成的轴的周围设置了导电性弹性部件的弹性辊。向感光体上的压力对一个转印辊314(约216mm)相当于0~1.96×105N/m2,最好为4.9×103~9.8×104N/m2。这是由把转印辊314压接在感光体301上测定其弹簧系数与压缩量的乘积来确定的。
与感光体301的接触幅度为约0.5mm~5mm。转印辊314的橡胶硬度用Aska-C测定法(不用辊形而是用块状片来测定的)为80度以下,最好在30~70度。小于30度时,转印效率下降,使废调色剂量增加,大于70度时,在转印中容易产生中间漏空。为得到本构成的内添加剂能够均匀分散的调色剂,充分发挥其效果,在上述范围内是必要的。
弹性辊314用的是在直径6mm的轴的周边内添进Li2O等锂盐的电阻值为107Ωcm(轴与表面设置了电极,两者间加有500V电压)的发泡性聚氨酯弹性体。电阻值在105~109Ωcm范围为优选。比105小时,转印效率下降,废调色剂量增加。比109大时,容易发生转印时的中间漏空。为得到本构成的内添加剂能够均匀分散的调色剂,充分发挥其效果,在上述范围内是必要的。
转印辊213整体的外径为16.4mm,硬度用Aska-C测定法为40度。用金属弹簧压转印辊314使其与感光体301接触。压力约为9.8×104N/m2。作为辊的弹性体,除上述发泡的聚氨酯弹性体之外,可以使用低温丁苯(CR)橡胶、丁腈橡胶(NBR)、硅橡胶、氟橡胶等其他材料构成的弹性体。因此,为赋予导电性,作为导电性赋予剂,除了上述锂盐之外,可以使用其他的碳黑等导电性物质。
315是把转印纸导入转印辊314的由导电性材料构成的突入导轨,316是向导电性部材的表面作绝缘被覆的输送导轨。突入导轨315和输送导轨316直接或通过电阻而接地。317是在转印纸上加电压的电压发生源,318是向转印辊314上加电压的电压发生源。
表15示出了进行的图像试验的结果。
表15

对图像评价是对图像形成初期和作了10万张的耐久性试验之后的图像浓度和基底的泛白进行了评价。基底的泛白用目测来判断,如果是实用没有问题的水平就作为合格,以○表示。
其后,进行在高湿下放置之1000张图像的试验,看其泛白的增加。调色剂浓度的控制变得不良,过度调色而泛白激增,观察其状态。进而另一试验是把它在高温高湿下放置一夜,第2天进行5000张图像的试验,表示为5000张后的图像浓度。
得到了没有横线纹乱和调色剂飞散、转印不良和纸的污染、文字没有中间漏空的均匀黑图像则是图像浓度1.3以上的高浓度图像。在非图像部分没有发生基底泛白。得到了在感光体表面上没有成膜、与初期的图像相比,其浓度仍不逊色的高浓度、低基底泛白的复印图像。而且,在高湿下不发生泛白,高温低湿下也不发生浓度的下降。
表16表示了用低速机(处理速度为140mm/s)进行的高温不均匀性和用高速机(450mm/s)进行的定影率的定影性的评价结果。如果定影率在80%以上、直至180℃不发生高温不均匀性则在实用上是没有问题的。保存性试验是观察在50℃放置24h后的调色剂的凝聚情况,○表示没有凝聚,实用没问题,×表示实用有问题的水平。
表16

处理速度与机械在相当时间的复印处理能力相关,表示感光体的圆周速度。由感光体的圆周速度决定了复印用纸的输送速度。
使用80g/m2的复印纸(Igepa),定影率是,用旭化成公司制造的商标为Bencot卷绕的500g(φ36mm)的锤往返擦在图像浓度1.0±0.2点的各列10下,用麦克贝思(Macbeth)反射浓度计测定擦前后的图像浓度,由此变化率来定义的。
显示出良好的在低速度的高温不均匀性、高速度的定影率特性,使高速机和低速机有一种共同的调色剂成为可能。
实施例2图2是本实施例使用的形成全色图像用的电子照相装置的构成剖视图。图2中,1是彩色电子照相打印机的外框,图中的右端面侧是其前面。1A是打印机的前面板,此前面板1A对着打印机外框1的下边侧的绞链轴1B为中心的点线所表示的那样可自由的扳倒打开操作、如实线表示那样的自由闭合操作。在打印机内中间转印带单元2的装卸操作和走纸时等的打印机内部自检等是扳倒前面板1A而在松开着的打印机内部下进行的。此中间转印带单元2的装卸动作已经设计成与感光体的旋转轴母线相垂直的方向。
图3示出了中间转印带单元2的构成。中间转印带单元2包括了单元机架2a,其中有中间转印带3、导电性弹性体构成的第1转印辊4、铝辊构成的第2转印辊、调整中间转印带3的张力的张力辊6、清洗残留在中间转印带3上的调色剂的带清洗辊7、刮落在带清洗辊7上回收调色剂的刮板8、收集回收调色剂的废调色剂回收器9a和9b,以及检出中间转印带3的位置的位置检出器10。此中间转印带单元2,如图2所示,在按点线那样扳倒打印机前面板1A并在打印机外框1内预定的收纳部进行自由的装卸。
中间转印带3用在绝缘性树脂中混练导电性填充料而在挤出机中膜化。本实施例用作为绝缘树脂的聚碳酸酯树脂(例如,三菱气体化学公司制造的Upilone Z300)95重量份中加入导电性碳黑(例如厨灶碳黑)5重量份来膜化。再在表面涂布上氟树脂。膜厚约350μm、电阻约107~109Ωcm。这里,作为中间转印带3的聚碳酸酯树脂中混练进了导电性填充料,把它用于膜化,可以有效的防止由于中间转印带3的长期使用变松、电荷的蓄积。还有,表面涂布上了氟树脂,可以有效防止在长期使用的中间转印带表面的调色剂成膜。
此中间转印带3由厚100μm的环形带状的半导电性聚氨酯为基材的膜所构成,可绕着由有106~108Ωcm电阻那样的低电阻处理的聚氨酯膜成型的第1转印辊4、第2转印辊5和张力辊6周围沿箭头方向移动所构成。这里,中间转印带3的周长设定为满足最大用纸尺寸A4纸的长度方向的长度(298mm),满足比后述的感光体鼓(直径30mm)的周长的一半稍长(62mm)的360mm。
在把中间转印带单元2装进打印机本体中时,第1转印辊4以约9.8×104(N/m2)的力通过中间转印带3与感光体11(示于图3)压接,还有,第2转印辊5通过中间转印带3为中介与上述的第1转印辊4和同样构成的第3转印辊12(示于图3)压接。此第3转印辊12的构成是可使中间转印带3作被动的旋转。
清洗辊7是清扫中间转印带3的带清洗部的辊。它由在金属性辊上加上静电吸引调色剂的交流电压所构成。其中,此清洗辊7也可以是橡胶编织物和加电压的导电性长毛刷。
图2中,打印机中央的黑、蓝、品红、黄各色用的4组扇形成像单元17Bk、17Y、17M、17C构成成像单元组18,配置成像如图所示的圆环状。沿绞链轴1D中心打开打印机上面板1C,使各成像单元17Bk、17Y、17M、17C在成像单元组18的预定位置上自由地装卸。成像单元17Bk、17Y、17M、17C正规地装在打印机内,成像单元侧和打印机侧的两侧的机械驱动系统和电路系统通过相互偶合的部件(图中没有示出)为进行结合而成为机电一体化。
圆环状配置的成像单元17Bk、17C、17M、17Y的构成是,由支撑体(图中没有示出)所支撑,被作为整体的移动装置的移动马达19所驱动,可以绕着固定不旋转的圆筒状轴20作旋转移动。各成像单元可以由旋转移动依次转到在支持上述的中间转印带3的第2转印辊4对向的成像位置21上。成像位置21也是信号光22曝光的位置。
各成像单元17Bk、17C、17M、17Y,除各自的显影剂外,其中都由相同构成部件组成,所以为简化说明,以黑成像单元17Bk来说明,而省去了对其他颜色单元的说明。
35是打印机外框1内的下侧配设的激光束扫描部分,它由图中没有示出的半导体激光、扫描马达35a、多角镜35b、反射镜组35c等所构成。从此激光束扫描部分35出来的与图像信息的时间系列电像素信号相对应的像素激光信号22通过成像单元17Bk和17Y之间形成的光路窗口36,再通过在轴20的一部分上开着的窗37而入射到轴20内固定的反射镜38上,在被反射的成像位置21上的成像单元17Bk的曝光窗25出来的差不多水平的光进入成像单元17Bk内,通过在成像单元内上下配置的显影剂收集器26和清洗器34之间的通道而入射到感光体11的左侧面的曝光部而沿母线方向扫描曝光。
这里的从光路窗口36到反射镜38的光路利用了两旁的成像单元17Bk和17Y单元之间的间隙,所以成像单元组18中几乎没有无用的空间。还有,反射镜38设置在成像单元组18的中央部位,故可以由被固定的单一反射镜构成,是一简单而且可以容易使位置重合的构成。
12是在打印机前面板1A内侧的送纸辊39上方配置的第3转印辊,在中间转印带3与第3转印辊12的压接的接头部形成了在打印机前面板1A的下方设置的送纸辊39送纸那样的输送纸的通路。
40是在打印机前面板1A的下边侧向外方突出设置的给纸盒,可以同时装多张纸S。41a和41b为送纸计时辊,42a和42b是打印机内侧上部设置的定影辊对,43是第3转印辊12与定影辊对42a和42b之间设置的导纸板,44a和44b是配设于定影辊对42a和42b的出纸口侧的纸排出辊对,47是定影辊42a的清洗辊。
定影器由加热辊和加压辊所构成,加热辊是有内部加热部件的由铝或不锈钢构成的空心辊与弹性层和氟树脂管构成的。最外层的氟树脂管的厚度为1~100μm,以选自于四氟乙烯、四氟乙烯与全对氟烷基乙烯基醚之共聚物或四氟乙烯与六氟乙烯的共聚物之管为优选。弹性层以硅橡胶、氟橡胶、氟硅橡胶、乙丙橡胶为优选。弹性层的硬度为按JIS标准之橡胶硬度10~70度,并由加压辊加上4.9×104~1.96×106N/m2的压力。本实施例是由厚度50μm的聚四氟乙烯的氟树脂管和橡胶硬度70度的硅橡胶构成,加上1.47×104N/m2的压力。不使用硅油等定影油。
各成像单元17Bk、17C、17M、17Y、中间转印带单元2中已设置了废调色剂收集器。
下面来说明动作。
最初,成像单元组18,如图2所示,在黑成像单元17Bk的成像位置21。此时感光体11通过中间转印带3与第1转印辊4对向接触。
由成像工序,在黑成像单元17Bk输入激光束扫描部35的黑信号光,进行黑调色剂成像。此时把成像单元17Bk的成像速度(感光体的圆周速度等于60mm/s)与中间转印带3的移动速度设定成一样,在成像的同时,第1转印辊4的作用使黑调色剂图像转印到中间转印带3上。此时,在第1转印辊上加上+1kV的直流电压。黑调色剂图像全转印完了之后,使成像单元17Bk、17C、17M、17Y作为成像单元组整体在驱动马达19的驱动下沿图中的箭头方向作旋转移动,旋转90度恰好使成像单元17C到达成像位置21为止。此间,成像单元的感光体以外的调色剂料斗26和清洗器34的部分是位于感光体11前端的旋转圆弧内侧的位置上,因此中间转印带3没与成像单元接触。
在成像单元17C到达成像位置21后,与前面同样,这次是由激光束扫描部分的信号光22输入蓝信号而形成、转印蓝调色剂图像。直至此时,中间转印带3的旋转,为使以前转印的黑调色剂图像和接着转印的蓝调色剂图像的位置重合,要控制蓝信号光的写入时间。其间,第3转印辊12与清洗辊7已稍离开中间转印带3,在转印带上的调色剂图像不被搞乱。
对品红、黄(调色剂)进行以上同样的动作,在中间转印带上使4色的调色剂图像的位置重合,形成了彩色像。最后的黄调色剂图像转印之后,在第3转印辊12的作用下,4色调色剂图像被转印到以适宜时间从给纸盒40送来的纸上。通过第3转印辊12的作用,进行总转印。此时的第2转印辊5接地,第3转印辊12上加有+1.5kV的直流电压。转印到纸上的调色剂图像由定影辊对42a和42b所定影。此后,经排出辊对44a和44b而排出装置外。在中间转印带3上的残留的转印留下的调色剂由清洗辊7的作用清扫几次而备作下次成像用。
下面来说明单色模式时的动作。在单色模式时,首先移动预定的颜色的成像单元到成像位置21。接着,与前同样进行预定颜色的成像并转印到中间转印带3上。在这一次,转印后就照此样继续由第3转印辊12转印到由给纸盒40送出来的纸上,并定影。
还有,本装置也可以用于使用了习惯显影法的构造的成像单元。
表17示出了由图2的电子照相装置所出来的图像结果。
表17

由所述的电子照相装置,用上述那样制造的调色剂来进行图像产生时,得到了没有横线纹乱、调色剂飞扬、文字中间漏空的均匀黑图像且再现16线/mm的极高分辨率的高质量图像,其图像浓度在1.3以上。还有,在非图像部分也没有发生基底泛白。更有,在作1万张的长期耐久试验中,显示出了流动性、图像浓度变化少的稳定特性。还有,转印中,中间漏空已达到实用上没有问题的水平,转印效率在90%以上。还有,感光体、中间转印带的调色剂的成膜也达到实用上没问题的水平。
接着,在对表18中时OHP纸的附着量0.4g/cm2以上的β图像在170℃下用不涂油的定影器定影的透过率来和高温下的不均匀性进行了评价。处理速度为100mm/s,透过率是用日立制造的分光光度计U-3200测定的700nm的光的透过率。如果OHP透光性在80%以上、高温不均匀性发生温度在190℃以上,则可以满足实用。
表18

显示出OHP透光性在80%以上,发生高温不均匀性的温度在190℃以上,还有,非不均匀性温度的幅度为40~60K,即使定影辊不用油也显示出良好的定影性。再是,在50℃下24h的保存稳定性中也几乎没有发现凝聚。
权利要求
1.一种调色剂,含有作为粘合树脂的聚酯树脂、作为定影助剂的是聚四氟乙烯微粒和聚烯烃微粒的混合物,聚四氟乙烯微粒的粒径为0.1~2μm、聚烯烃微粒的粒径为2~8μm、聚四氟乙烯微粒的粒径为聚烯烃微粒的粒径的1/3以下、聚烯烃微粒的表面上混合附着了聚四氟乙烯微粒的混合物;并且GPC谱的分子量分布中在分子量2×103~3×104的范围有分子量极大峰,3×104~1×106范围有分子量极大峰或肩峰,且Ha为在分子量2×103~3×104范围存在的极大峰的高度,Hb为在3×104~1×106范围存在的分子量极大峰或肩峰的高度,Hb/Ha值为0.15~0.9。
2.一种调色剂,含有作为粘合树脂的聚酯树脂、所述含氟聚合物平均粒径为FP与调色剂的平均粒径为TP的比为0.3<FP/TP<0.9;并且GPC谱的分子量分布中在分子量2×103~3×104的范围有分子量极大峰,3×104~1×106范围有分子量极大峰或肩峰,且Ha为在分子量2×103~3×104范围存在的极大峰的高度,Hb为在3×104~1×106范围存在的分子量极大峰或肩峰的高度,Hb/Ha值为0.15~0.9。
3.一种调色剂,含有作为粘合树脂的聚酯树脂、作为定影助剂的部分加氟的霍霍巴油或欧合叶子油;并且GPC谱的分子量分布中在分子量2×103~3×104的范围有分子量极大峰,3×104~1×106范围有分子量极大峰或肩峰,且Ha为在分子量2×103~3×104范围存在的极大峰的高度,Hb为在3×104~1×106范围存在的分子量极大峰或肩峰的高度,Hb/Ha值为0.15~0.9。
4.一种调色剂,含有作为粘合树脂的聚酯树脂、作为定影助剂的四氟乙烯与从下述式(1)和式(2)表示的丙烯酸酯组成的一组中选出至少1种的共聚物, 式中,R1是氢原子或碳数直至3的烷基,R2是碳数16至25的烷基; 式中,R1的意义同上,R3是碳数1至5的烷基,n是1至5的整数;并且GPC谱的分子量分布中在分子量2×103~3×104的范围有分子量极大峰,3×104~1×106范围有分子量极大峰或肩峰,且Ha为在分子量2×103~3×104范围存在的极大峰的高度,Hb为在3×104~1×106范围存在的分子量极大峰或肩峰的高度,Hb/Ha值为0.15~0.9。
5.一种调色剂,含有作为粘合树脂的聚酯树脂、作为定影助剂的四氟乙烯和烯烃与从下述式(1)和式(2)表示的丙烯酸酯组成的一组中选出至少1种的共聚物, 式中,R1是氢原子或碳数直至3的烷基,R2是碳数16至25的烷基; 式中,R1的意义同上,R3是碳数1至5的烷基,n是1至5的整数;并且GPC谱的分子量分布中在分子量2×103~3×104的范围有分子量极大峰,3×104~1×106范围有分子量极大峰或肩峰,且Ha为在分子量2×103~3×104范围存在的极大峰的高度,Hb为在3×104~1×106范围存在的分子量极大峰或肩峰的高度,Hb/Ha值为0.15~0.9。
6.一种调色剂,含有作为粘合树脂的聚酯树脂、作为定影助剂的是聚四氟乙烯微粒和聚烯烃微粒的混合物,聚四氟乙烯微粒的粒径为0.1~2μm、聚烯烃微粒的粒径为2~8μm、聚四氟乙烯微粒的粒径为聚烯烃微粒的粒径的1/3以下、聚烯烃微粒的表面上混合附着了聚四氟乙烯微粒的混合物;并且GPC谱的分子量分布中在分子量2×103~3×104范围有分子量极大峰,3×104~1×106范围有分子量极大峰或肩峰,在2×104~2×105范围更有分子量极小的谷,Ha为在分子量2×103~3×104范围存在的分子量极大峰的高度,Hb为存在于3×104~1×106范围存在的分子量极大峰或肩峰的高度,La为分子量极小的谷的高度,(Hb-La)/(Ha-La)的值为0.04~0.5。
7.一种调色剂,含有作为粘合树脂的聚酯树脂、所述含氟聚合物平均粒径为FP与调色剂的平均粒径为TP的比为0.3<FP/TP<0.9;并且GPC谱的分子量分布中在分子量2×103~3×104范围有分子量极大峰,3×104~1×106范围有分子量极大峰或肩峰,在2×104~2×105范围更有分子量极小的谷,Ha为在分子量2×103~3×104范围存在的分子量极大峰的高度,Hb为存在于3×104~1×106范围存在的分子量极大峰或肩峰的高度,La为分子量极小的谷的高度,(Hb-La)/(Ha-La)的值为0.04~0.5。
8.一种调色剂,含有作为粘合树脂的聚酯树脂、作为定影助剂的部分加氟的霍霍巴油或欧合叶子油;并且GPC谱的分子量分布中在分子量2×103~3×104范围有分子量极大峰,3×104~1×106范围有分子量极大峰或肩峰,在2×104~2×105范围更有分子量极小的谷,Ha为在分子量2×103~3×104范围存在的分子量极大峰的高度,Hb为存在于3×104~1×106范围存在的分子量极大峰或肩峰的高度,La为分子量极小的谷的高度,(Hb-La)/(Ha-La)的值为0.04~0.5。
9.一种调色剂,含有作为粘合树脂的聚酯树脂、作为定影助剂的四氟乙烯与从下述式(1)和式(2)表示的丙烯酸酯组成的一组中选出至少1种的共聚物, 式中,R1是氢原子或碳数直至3的烷基,R2是碳数16至25的烷基; 式中,R1的意义同上,R3是碳数1至5的烷基,n是1至5的整数;并且GPC谱的分子量分布中在分子量2×103~3×104范围有分子量极大峰,3×104~1×106范围有分子量极大峰或肩峰,在2×104~2×105范围更有分子量极小的谷,Ha为在分子量2×103~3×104范围存在的分子量极大峰的高度,Hb为存在于3×104~1×106范围存在的分子量极大峰或肩峰的高度,La为分子量极小的谷的高度,(Hb-La)/(Ha-La)的值为0.04~0.5。
10.一种调色剂,含有作为粘合树脂的聚酯树脂、作为定影助剂的四氟乙烯和烯烃与从下述式(1)和式(2)表示的丙烯酸酯组成的一组中选出至少1种的共聚物, 式中,R1是氢原子或碳数直至3的烷基,R2是碳数16至25的烷基; 式中,R1的意义同上,R3是碳数1至5的烷基,n是1至5的整数;并且GPC谱的分子量分布中在分子量2×103~3×104范围有分子量极大峰,3×104~1×106范围有分子量极大峰或肩峰,在2×104~2×105范围更有分子量极小的谷,Ha为在分子量2×103~3×104范围存在的分子量极大峰的高度,Hb为存在于3×104~1×106范围存在的分子量极大峰或肩峰的高度,La为分子量极小的谷的高度,(Hb-La)/(Ha-La)的值为0.04~0.5。
全文摘要
本发明提供一种调色剂,含有作为粘合树脂的聚酯树脂、作为定影助剂的是聚四氟乙烯微粒和聚烯烃微粒的混合物,聚四氟乙烯微粒的粒径为0.1~2μm、聚烯烃微粒的粒径为2~8μm、聚四氟乙烯微粒的粒径为聚烯烃微粒的粒径的1/3以下、聚烯烃微粒的表面上混合附着了聚四氟乙烯微粒的混合物;并且GPC谱的分子量分布中在分子量2×10
文档编号G03G9/087GK1667517SQ200510064968
公开日2005年9月14日 申请日期2000年3月2日 优先权日1999年3月3日
发明者汤浅安仁, 广田典昭, 前田正寿 申请人:松下电器产业株式会社
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