专利名称：调色剂、其选择方法以及使用所述调色剂的图像形成装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及耐蹭脏性和定影性优良的调色剂、所述调色剂的选择方法、以及使用所述调色剂的图像形成装置。
背景技术：
作为利用复印机、传真机、激光打印机等的图像形成方法，下述方法是已知的。
首先，使由光导电性物质形成的感光体的表面带电，通过曝光形成静电潜影。接着，通过在该静电潜影上附着调色剂进行显影而得到调色剂像。并且，在将所得到的调色剂像转印到纸等记录介质上之后，通过使用加热的定影辊进行按压以使其定影从而形成图像。
在所述方法中，在将调色剂像定影在记录介质上时，存在产生蹭脏现象的问题。所谓蹭脏现象，是指转印到记录介质上的一部分调色剂在定影时移动到定影辊上，而移动到定影辊上的调色剂又附着到后续送入的其他记录介质上，从而污染记录介质的现象。
蹭脏现象包括定影温度较高时所产生的高温蹭脏现象和定影温度较低时所产生的低温蹭脏现象。
高温蹭脏现象是由于在定影温度较高的情况下定影时的热量导致调色剂发生熔融、调色剂间的凝聚力变弱而引起的。为了抑制调色剂的高温蹭脏现象，优选调色剂的熔融粘度高。这是因为当调色剂的熔融粘度高时，调色剂间的凝聚力难以变弱。
但是，当在较低的定影温度下使熔融粘度高的调色剂定影时，调色剂的熔融粘度不能降低至能够使调色剂像充分定影的粘度，因此，产生定影性不足的问题。另外，在这种情形中，还会产生低温蹭脏现象的问题。另外，可以认为低温蹭脏现象是由于当用于熔融调色剂的热能不足时，在定影辊和记录介质之间，虽然靠近定影辊一侧的调色剂发生熔融，但是，在靠近记录介质一侧的调色剂却不能充分熔融，结果是，定影辊与调色剂的附着力变得比调色剂与记录介质的附着力大，因此调色剂像附着在定影辊上，导致该调色剂附着在后续送入的记录介质上而引起的。
如上所述，当使用熔融粘度低的调色剂时，存在容易产生高温蹭脏现象的问题，另一方面，当使用熔融粘度高的调色剂时，存在在较低的定影温度下，调色剂像不能充分定影、且容易产生低温蹭脏现象的问题。在使用这样的现有调色剂的情形中，存在着能够用于适当定影的定影温度范围狭窄的问题。
在日本发明专利第2512442号公报中，记载了调色剂用树脂的制造方法，其特征在于，为了同时满足耐蹭脏性和低温定影性，聚合以苯乙烯系单体及丙烯酸或者甲基丙烯酸酯系单体为结构单元的共聚物所形成的链状聚合物(a)、聚合性单体(b)及交联剂(c)的混合溶液，得到具有凝胶的树脂。
发明内容
本发明的目的在于提供一种在高温时和低温时的耐蹭脏性都优良、且定影性也优良的调色剂。
本发明提供的调色剂，其特征在于当将温度T℃时的熔融粘度记为η(T)、温度(T+5)℃时的熔融粘度记为η(T+5)时，存在满足η(T+5)/η(T)≥1的温度T。
还有，本发明提供的调色剂的选择方法，是用于选择耐蹭脏性及定影性优良的调色剂的选择方法，其特征在于，该方法测定调色剂熔融粘度的温度依存性，然后选择当将温度T℃的熔融粘度记为η(T)、温度(T+5)℃的熔融粘度记为η(T+5)时，具有满足η(T+5)/η(T)≥1的温度T的调色剂。
另外，本发明提供的图像形成装置，其特征在于，使用所叙述的调色剂来形成图像。
按照本发明，可以得到高温时和低温时的耐蹭脏性优良、并且定影性优良的调色剂。可以容易地选择耐蹭脏性及定影性优良的调色剂。可以得到耐蹭脏性及定影性都优良的图像形成装置。
图1为表示实施例和比较例中调色剂的熔融粘度的温度依存性的曲线图。
图2为第二实施方式的图像形成装置的示意图。
具体实施例方式
第一实施方式下面，针对本发明的第一实施方式的调色剂进行具体的说明。
本实施方式的调色剂是通过测定熔融粘度的温度依存性，然后选择当将任意温度T℃的熔融粘度设为η(T)、温度(T+5)℃的熔融粘度设为η(T+5)时，存在满足η(T+5)/η(T)≥1的温度T的调色剂得到的。通常，调色剂的熔融粘度会随着温度上升而单调减小，但本实施方式的调色剂在温度从T℃上升至T+5℃时，具有熔融粘度相同或增大的温度T。
调色剂的熔融粘度的温度依存性是使用流动性测量仪通过如下方法进行测定的。
通过附设在流动性测量仪上的加压部件，在流动性测量仪的圆筒内，以100kg/cm2的压力对调色剂进行加压，然后在下述条件下，测定表观熔融粘度的变化。
升温速度6℃/分钟、起始温度(预热温度)40℃、预热时间300秒、负荷20kg、冲模直径1mm、冲模长度1mm、柱塞截面积1.0cm2。其中，作为流动性测量仪，可以使用例如岛津制作所制造的流动性测量仪“CFT系列”等。
在把通过所述测定方法得到的熔融粘度的温度依存性用图示表示的曲线图中，通过选择具有随着温度的上升熔融粘度增大或者相同的温度范围的调色剂，能够得到在低温范围内熔融粘度适当降低、而在高温范围内熔融粘度又不会不必要地过度降低的调色剂。另外，所述在温度依存性图所示的温度为树脂温度，与流动性测量仪的圆筒温度基本一致。
所述温度T优选存在于110～130℃的温度范围内。
所述温度T过低的调色剂，存在低温范围内熔融粘度的降低增大的倾向。因此，当在较高的定影温度下进行定影时，调色剂容易发生熔融，可能难以充分抑制高温蹭脏现象的发生。
另外，所述温度T过高的调色剂，存在高温范围内熔融粘度比较高的倾向。因此，当在较低的温度下进行定影时，调色剂难以熔融，所以可能不能够充分抑制低温蹭脏现象的发生。
具有所述熔融粘度特性的本实施方式的调色剂包含调色剂母颗粒，所述的调色剂母颗粒含有作为树脂成分的粘合树脂和着色剂。
作为所述调色剂母颗粒，优选凝胶比例高、且包含膨润凝胶的调色剂母颗粒。
此外，所述包含膨润凝胶的调色剂母颗粒是指，当将在常温下通过100kg/cm2的压力压缩成型的颗粒放入20ml四氢呋喃(THF)中静置24时间时，在THF中存在膨润(溶胀)的颗粒状凝胶的调色剂母颗粒。此外，所述颗粒是通过以100kg/cm2的压力将0.1g调色剂母颗粒压缩成型至高1mm、直径1cm的圆柱状得到的颗粒。当使用包含这样的膨润凝胶的调色剂母颗粒时，能够容易地制造存在满足所述η(T+5)/η(T)≥1的温度T的调色剂，因此是优选的。
作为调色剂母颗粒的凝胶比例(凝胶含有比例)，优选为30质量％以上。另外，从在低温下难以发生起泡的观点出发，所述凝胶比例优选为50质量％以下、更优选为45质量％以下。另外，调色剂母颗粒的凝胶比例可以根据后述的聚合反应中所使用的交联剂的种类、使用量、和交联条件等进行调整。
另外，所述凝胶比例通过如下方法测定。
首先，将调色剂母颗粒放入容器中，并称量。接着，在容器中放入大量的THF，放置24小时。在放置过程中，振荡容器数次，使调色剂母颗粒的成分中的THF可溶性成分充分扩散到THF中。进一步静置48小时以上，使凝胶沉降。接着，使用滴液吸移管除去上清液，干燥凝胶，然后称量。
并且，将测定中所使用的调色剂母颗粒的质量(单位g)记为Q、所得到的凝胶的干燥物的质量(单位g)记为S，通过下式(1)计算出凝胶比例(单位质量％)。
凝胶比例＝(S/Q)×100…(1)从能够得到高画质图像的观点出发，本实施方式的调色剂母颗粒的体积平均粒径优选为8μm以下。体积平均粒径可以通过毛细管电阻法测定。
下面，对本实施方式中所使用的调色剂的制造方法进行详细的说明。
本实施方式中所使用的调色剂优选以如下调色剂母颗粒作为主成分的调色剂。该调色剂母颗粒，是将包含聚合性单体、交联剂及分子量调节剂的树脂形成成分；着色材料；以及根据需要包含的蜡类、电荷控制剂、磁性粉末等进行混合，得到混合物，通过使所述混合物中的树脂形成成分发生聚合反应而得到的。
作为所述聚合性单体，可以使用现有公知的作为构成调色剂母颗粒的粘合树脂的单体。
作为所述粘合树脂的具体实例，可以列举出例如聚苯乙烯、苯乙烯系共聚物等苯乙烯系树脂；聚甲基丙烯酸甲酯等丙烯酸系树脂；聚乙烯、聚丙烯、乙烯-α-烯烃共聚物等聚烯烃系树脂；聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯等氯化乙烯系树脂；聚对苯二甲酸亚乙酯、聚对苯二甲酸亚丁酯等聚酯系树脂；聚酰胺系树脂；聚氨酯系树脂；聚乙烯醇系树脂；乙烯醚系树脂等热塑性树脂。其中，特别优选苯乙烯系共聚物。
所述苯乙烯系共聚物是通过“苯乙烯系单体”和“可以与苯乙烯系单体共聚的单体”共聚得到的共聚物。
作为所述苯乙烯系单体的具体实例，可以列举出例如苯乙烯、邻甲基苯乙烯、对甲基苯乙烯等。其中，特别优选苯乙烯。
作为所述可与苯乙烯系单体共聚的单体，可以列举出例如对氯苯乙烯；乙烯萘；乙烯、丙烯、丁烯、异丁烯等链烷(单烯烃类)；氯乙烯、溴乙烯、氟乙烯等卤化乙烯；醋酸乙烯酯、丙酸乙烯、丁酸乙烯酯、安息香酸乙烯酯等乙烯酯类；丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸十二烷基酯、丙烯酸正辛酯、丙烯酸(2-氯乙基)酯、丙烯酸苯基酯、α-氯丙烯酸甲酯、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(2-乙基己基)酯、甲基丙烯酸正辛酯等(甲基)丙烯酸酯；丙烯腈、甲基丙烯腈、丙烯酰胺等含氮丙烯酸衍生物；乙烯基甲基醚、乙烯异丁基醚等乙烯基醚类；乙烯甲基酮、乙烯乙基酮、甲基异丙烯基酮等乙烯酮类；N-乙烯基吡咯、N-乙烯基咔唑、N-乙烯基吲哚、N-乙烯基吡咯烷(N-vinyl pyrrolidine)等含氮乙烯化合物等。其中，优选(甲基)丙烯酸酯、优选碳原子数为1～12、更优选碳原子数为3～8的脂肪醇的(甲基)丙烯酸酯，特别优选甲基丙烯酸(2-乙基己基)酯。
所述苯乙烯系单体、以及所述可与苯乙烯系单体共聚的单体可以分别单独使用，也可以将两种以上组合使用。
作为所述交联剂，可以列举出例如二乙烯基苯、二乙烯基萘等芳香族二乙烯化合物；二丙烯酸乙二醇酯、乙二醇二甲基丙烯酸酯、1，3-丁二醇二甲基丙烯酸酯等羧酸酯；二乙烯基苯胺、二乙烯基醚、二乙烯基硫、二乙烯基砜等二乙烯基化合物等。这些化合物可以单独使用，也可以将两种以上组合使用。
另外，作为所述分子量调节剂，可以列举出例如叔十二烷基硫醇、正十二烷基硫醇、正辛基硫醇、2，2，4，6，6，-五甲基庚烷-4-硫醇等硫醇；四氯化碳、四溴化碳等卤代烃等。这些化合物可以单独使用，也可以将两种以上组合使用。
相对于100质量份所述聚合性单体，所述交联剂的添加量，优选为0.1～10质量份。
另外，相对于100质量份所述聚合性单体，所述分子量调节剂的添加量优选为0.11～5质量份。
并且，以质量计，所述交联剂的添加量大于所述分子量调节剂的添加量，所述交联剂与所述分子量调节剂的混合比，优选所述交联剂的含量为所述分子量调节剂的含量的1.1倍以上、2.3倍以下，更优选1.8倍以下。
如果使用通过调整所述交联剂及所述分子量调节剂的添加量及配合比得到的调色剂母颗粒的话，容易得到具有所述熔融粘度特性的调色剂，故优选。
在调色剂母颗粒的聚合中所使用的所述混合物中，通常混合有着色剂。作为优选的着色剂的实例，可以列举出无机颜料、有机颜料、合成染料等。它们可以单独使用，也可以将两种以上组合使用。
作为无机颜料的具体实例，可以列举出例如金属粉末系颜料(例如、铁粉、铜粉等)、金属氧化物系颜料(例如、磁铁矿、铁氧体、铁丹(colcothar)等)、碳系颜料(例如、碳黑、炉黑等)等。
作为有机颜料的具体实例，可以列举出例如偶氮系颜料(例如、联苯胺黄、联苯胺橙等)、酸性染料系颜料或碱性染料系颜料(例如，通过沉淀剂使喹啉黄、酸性绿、碱性蓝等染料沉淀得到的颜料，使用单宁酸、磷钼酸等使罗丹明、品红、珍珠云母绿染料沉淀得到的颜料等)、媒染料系颜料(例如、羟基蒽醌类的金属盐类等)、酞菁系颜料(例如、酞菁蓝、磺化铜酞菁等)、喹吖啶酮系颜料或二氧六环系颜料(例如、喹吖啶酮红、喹吖啶酮紫等)等。
作为合成染料的具体实例，可以列举出例如苯胺黑、偶氮染料、萘醌染料、靛蓝染料、苯胺黑染料、酞菁染料、聚甲炔染料、三烯丙基甲烷染料及二烯丙基甲烷染料等。
相对于100质量份的聚合性单体，着色剂的混合量优选为1～50质量份、更优选为1～20质量份。
另外，在调色剂母颗粒的聚合中所使用的混合物中，优选混合有蜡类。通过混合蜡类，能够提高调色剂的定影性、并且抑制蹭脏现象和图像模糊(image smearing)现象。
所述蜡类可以列举出例如聚乙烯蜡、聚丙烯蜡、特氟龙(注册商标)系蜡、费托合成蜡、固体石蜡、巴西棕榈蜡、酯蜡、褐煤蜡、米蜡等。这些蜡可以单独使用，也可以将两种以上组合使用。
相对于100质量份的聚合性单体，所述蜡类的混合量优选为1～10质量份。如果蜡类的混合量低于所述范围，则抑制蹭脏现象和图像模糊的效果可能会降低。另一方面，如果所述蜡类的混合量超过所述范围，则容易产生调色剂之间的熔融粘着、保存稳定性可能会降低。
在调色剂母颗粒的聚合中所使用的混合物中，优选根据需要进一步混合电荷控制剂。通过混合电荷控制剂，可以提高调色剂的带电水平、带电上升特性(表示在短时间内带电至一定的电荷水平的能力的指标)、调色剂的耐久性和稳定性等。并且，当使调色剂带正电时，适当混合公知的正带电性的电荷控制剂，当使调色剂带负电时，适当混合公知的负带电性的电荷控制剂。
相对于100质量份的聚合性单体，电荷控制剂的混合量优选为1～15质量份、更优选为1.5～8质量份、进一步优选为2～7质量份。当电荷控制剂的混合量过少时，有使调色剂稳定带电的效果减小、不能充分提高图像浓度的稳定性的倾向。并且，当电荷控制剂的混合量过少时，容易引起电荷控制剂的分散不良，可能会导致所谓的灰雾(fog)问题、或产生明显的感光体污染。另一方面，当电荷控制剂的混合量过多时，耐环境性降低，特别是在高温高湿环境下，出现显著的带电不良或图像不佳，容易产生感光体污染。
此外，当使用调色剂作为磁性单成分显影剂时，也可以在调色剂母颗粒的聚合中所使用的混合物中包含磁性粉末。
作为磁性粉末，可以列举出例如铁(例如、铁氧体、磁铁矿等)、钴、镍等显示强磁性的金属或者合金或者包含这些元素的化合物；不含强磁性元素但是可通过实施适当的热处理而显示出强磁性的合金；以及二氧化铬等。
相对于100质量份聚合性单体，磁性粉末的量优选为50～100质量份。
调色剂母颗粒可以通过使所述混合物中的树脂形成成分发生聚合反应得到。聚合法优选使用悬浊聚合法或者乳化聚合凝聚法。
在通过悬浊聚合法得到调色剂母颗粒时，将聚合性单体、交联剂、分子量调节剂、着色剂、蜡、电荷控制剂等分散在水系介质中，根据需要进一步在所述水系介质中加入悬浊稳定剂等。其中，作为水系介质可以列举出例如水；或者水与水混和性溶剂的混合溶剂。并且，通过搅拌所述水系介质，使得包含所述聚合性单体等的成分在水系介质中达到适当的粒径，然后，加入聚合引发剂，通过加热，形成调色剂母颗粒。
相对于100质量份的聚合性单体，悬浊聚合时的水系介质量优选为300～1000质量份。
作为聚合引发剂，可以列举出例如2，2-偶氮二(2，4-二甲基戊腈)、2，2’-偶氮二-(2，4-二甲基戊腈)、2，2’-偶氮双异丁腈、1，1’-偶氮双(环己烷-1-腈)、2，2’-偶氮双-4-甲氧基-2，4-二甲基戊腈、偶氮双异丁腈等偶氮或者二偶氮系聚合引发剂；苯甲酰基过氧化物、甲基乙基酮过氧化物、二异丙基过碳酸酯、枯烯氢过氧化物、2，4-二氯苯甲酰基过氧化物、月桂酰基过氧化物等过氧化物系聚合引发剂等。这些聚合引发剂可以单独使用，也可以将两种以上组合使用。
相对于100质量份的聚合性单体，聚合引发剂的添加量优选为0.5～20质量份。
悬浊稳定剂优选例如在聚合反应后可通过酸洗涤容易地除去、并且在水中显示出中性或者碱性的悬浊稳定剂。作为这样的悬浊稳定剂，可以列举出例如三代磷酸钙、磷酸镁、磷酸铝、磷酸锌、碳酸钙、碳酸镁等无机化合物；聚乙烯醇、白明胶、甲基纤维素、甲基羟基丙基纤维素、乙基纤维素等有机化合物或者它们的钠盐。
相对于100质量份的聚合性单体，悬浊稳定剂的添加量优选为0.2～10质量份。
此外，为了将悬浊稳定剂微细化，可以相对于100质量份的聚合性单体，添加0.001～0.5质量份的表面活性剂。所述表面活性剂可以列举出例如十二烷基苯磺酸钠、油酸酸钠、月桂酸钠、硬脂酸钾、油酸酸钙等。
通过悬浊聚合得到的调色剂母颗粒的粒径，可以通过水系介质的搅拌度和搅拌时间来调整。聚合反应时的搅拌度和搅拌时间并没有特别的限制，例如，首先以2000～10000转/分的搅拌叶片转速搅拌5分钟～1小时。然后，只要是在通过所述搅拌保持所得到的悬浊颗粒的颗粒状态、且能够防止颗粒的沉降的程度进行搅拌的同时，在50～90℃下聚合反应2～20小时即可。通过这样的聚合反应，可以得到调色剂母颗粒的分散液。另外，聚合反应优选在氮气氛围下进行。
接着，在对树脂悬浊液进行过滤之后，通过洗涤和干燥过滤物，得到调色剂母颗粒。
下面，针对通过乳化聚合凝聚法得到调色剂母颗粒的方法进行说明。
首先，将通过乳化聚合制备的树脂分散液与通过将着色剂、蜡、电荷控制剂等分散到溶剂中制备的添加剂分散液混合，形成相当于调色剂母颗粒的粒径的凝聚颗粒。然后，通过加热熔融所述凝聚颗粒，可以得到调色剂母颗粒。通过该方法，可以得到圆度更高的调色剂母颗粒。
用于制备所述树脂分散液的乳化聚合可以按照规定的比例将例如与所述悬浊聚合所示的相同的聚合性单体、交联剂、分子量调节剂、离子交换水、水溶性聚合引发剂进行混合，并在例如10～90℃的温度下、10～1000转/分钟的搅拌叶片转速下，反应1～24小时左右。
作为水溶性聚合引发剂，可以列举出例如过硫酸钾、过硫酸铵等过硫酸盐；2，2’-偶氮二(2-脒基丙烷)二盐酸盐等水溶性偶氮系聚合引发剂；过氧化氢等水溶性自由基聚合引发剂；所述过硫酸盐等与亚硫酸氢钠、硫代硫酸钠等还原剂组合得到的氧化还原系聚合引发剂等。
所述乳化聚合优选在氮气等惰性的气体氛围下进行。此外，所述树脂分散液中的树脂颗粒的平均粒径优选为0.01～1μm。
另一方面，所述添加剂分散液可以通过例如将所述着色剂、蜡类、电荷控制剂等按照规定比例添加到水系介质中，进而根据需要，添加分散剂，然后通过球磨机等分散装置分散混合而得到。
作为所述水系介质，可以列举出例如、蒸馏水、离子交换水等水；例如、醇类等。它们可以单独使用，也可以将两种以上组合使用。
作为所述分散剂，可以列举出例如硫酸酯盐系(例如、十二烷基硫酸钠等)、磺酸盐系(例如、十二烷基苯磺酸钠、烷基萘磺酸钠等)、磷酸酯系、皂碱系、二烷基磺基琥珀酸钠(sodium dialkylsulfosuccinate)等阴离子表面活性剂；铵盐型、季铵盐型(例如、烷基苯二甲基氯化铵、烷基三甲基氯化铵、二硬脂酸基氯化铵等)等阳离子表面活性剂；聚乙二醇系、烷基苯酚环氧乙烷加成物系、多元醇系等非离子表面活性剂等。其中，优选阴离子表面活性剂、阳离子系表面活性剂。另外，非离子表面活性剂优选与阴离子表面活性剂或阳离子表面活性剂混合使用。它们可以单独使用，也可以将两种以上组合使用。
为了形成所述凝聚颗粒，添加例如氯化钠等盐作为凝聚剂。该凝聚剂的添加方法可以列举出向所述树脂分散液与添加剂分散液混合得到的混合分散液中，在搅拌条件下，在10分钟～24小时左右的时间内滴加所述凝聚剂的水溶液。这时，作为混合分散液的温度，优选低于树脂分散液中所包含的树脂成分的玻璃态转化温度(Tg)。
接着，在通过所述方法使凝聚颗粒成长之后，通过升温至树脂分散液中的树脂的玻璃态转化温度(Tg)以上，使凝聚颗粒融合。另外，可以边搅拌10分钟～24小时边进行凝聚颗粒的融合。
接着，在对使凝聚颗粒融合后的树脂分散液进行过滤之后，通过洗涤和干燥过滤物，得到调色剂母颗粒。
在这样得到的调色剂母颗粒中，也可以根据需要另外添加添加剂。作为另外添加的添加剂可以列举出例如氧化钛微粒、二氧化硅微粒等。
所述添加剂的量并没有特别的限制，但优选例如相对于100质量份调色剂母颗粒，为0.1～5质量份。
在调色剂母颗粒上添加添加剂并使其附着的方法没有特别的限制，可以列举出例如通过亨舍尔混合机等装置混合调色剂母颗粒和添加的添加剂的方法等。
根据本发明，可以得到高温时和低温时的耐蹭脏性优良、且定影性，特别是低温定影性优良的调色剂。
通常，调色剂母颗粒中所包含的凝胶比例越高，则耐蹭脏性越高，定影温度的下限上升。另一方面，调色剂母颗粒中所包含的凝胶比例越低，则耐蹭脏性越低。
与此相反，本发明的调色剂为具有随着温度的上升而熔融粘度增大或者相同的温度范围的调色剂。具体来说，这种调色剂在较低温度下通过热压定影的情形中，由于除凝胶成分之外的熔融粘度低的树脂成分充分熔融、熔融粘度高的凝胶成分以未熔融的状态存在，其结果能够保持较低的熔融粘度。因此，即使凝胶比例较高也能够充分定影，并且难以产生低温蹭脏现象。另一方面，这种调色剂在较高温度下热压定影的情形中，在高温范围内，由于熔融粘度高的凝胶成分首先发生熔融，其结果是，调色剂的熔融粘度升高，难以产生高温蹭脏现象。
另外，通过聚合法形成调色剂母颗粒，可以增加调色剂母颗粒中的凝胶比例。如果通过粉碎法形成调色剂母颗粒，即使增加粉碎前的凝胶量，由于粉碎工序中的剪切力会减小凝胶粒径，因而凝胶量减少。在通过聚合法制造调色剂母颗粒时，由于没有粉碎工序，因此能够保持凝胶粒径较大的状态，能够得到凝胶比例较大的调色剂母颗粒，因此是优选的。
第二实施方式本发明的第二实施方式为使用第一实施方式的调色剂形成图像的图像形成装置。
图2为简要表示作为本发明第二实施方式的图像形成装置1的一个例子的复合机内部结构的侧视图。图像形成装置1兼有复印功能、打印功能、扫描功能及传真功能等功能。该图像形成装置1包括主体部2、设置在主体部2的左侧的堆纸盘3、设置在主体部2的上部的原稿读取部5、以及设置在原稿读取部5的上方的原稿输送部6。
另外，在图像形成装置1的前部，设有操作部47。在该操作部47上，具备开始键471，用于使用者输入印刷执行指令；数码键472，用于输入印刷份数等；显示部473，显示各种复印动作的操作指导信息等，包括用于输入这些各种设定的具有接触面板功能的液晶显示器等；重置键474，对显示部473所设定的设定内容等进行重新设置；停止键475，用于停止执行中的印刷(图像形成)动作；以及功能切换键477，用于切换复印功能、打印功能、扫描功能及传真功能。
原稿读取部5具备CCD(电荷耦合器件)传感器及曝光灯等组成的扫描部51、由玻璃等透明材料构成的原稿台52及原稿读取狭缝53。扫描部51利用图中省略的驱动部可以移动，当读取放置在原稿台52上的原稿时，在相对原稿台52的位置沿着原稿面移动，扫描原稿图像并将获得的图像数据输出到图中省略的控制部。另外，当读取通过原稿输送部6输送的原稿时，移动到相对原稿读取狭缝53的位置上，通过原稿读取狭缝53与原稿输送部6的原稿输送动作同步地获得原稿的图像，并将该图像数据输出到图中省略的控制部。
原稿输送部6包括用于放置原稿的原稿放置部61；用于排出完成图像读取后的原稿的原稿排出部62；以及原稿输送机构63，具备图中省略的供纸辊及输送辊等，用于将放置在原稿放置部61上的原稿一张张地抽出，输送到对着原稿读取狭缝53的位置，并排出到原稿排出部62。原稿输送机构63还具备图中省略的纸翻转机构，使原稿正反面翻转，并被再次输送到对着原稿读取狭缝53的位置上，由扫描部51通过原稿读取狭缝53可以读取原稿双面的图像。
另外，原稿输送部6设置成相对于主体部2可自如转动，使得原稿输送部6的前面一侧可以向上方移动。通过将原稿输送部6的前面一侧向上方移动，打开原稿台52上面，使得操作者能够将读取原稿，例如打开状态的书籍等放置在原稿台52的上面。
主体部2包括多个供纸盒461、从供纸盒461将记录纸一张张抽出并输送到记录部40的供纸辊462、以及在从供纸盒461输送来的记录纸上形成图像的记录部40。
记录部40包括基于扫描部51所取得的图像数据输出激光等对感光鼓43进行曝光的光学单元42、在感光鼓43上形成调色剂像的显影部44、将感光鼓43上的调色剂像转印到记录纸上的转印部41、以及对转印了调色剂像的记录纸进行加热使得调色剂像定影在记录纸上的定影部45。
下面对记录部40的动作进行详细的说明。
首先，以规定的运行速度(圆周速度)沿着箭头所示的方向使记录部40的感光鼓43转动，然后通过图中省略的带电装置使感光鼓43表面带有规定的电位。
接着，一边根据图像信息通过反射镜进行光调制，一边通过光学单元42对感光鼓43的表面进行曝光。通过该曝光，在感光鼓43的表面上形成静电潜影。
然后，通过显影部44对形成的静电潜影进行显影。在显影部44的内部装有调色剂，通过使调色剂对应于感光鼓43表面的静电潜影进行附着，形成调色剂像。
另外，记录纸沿着规定的转印运送通道，运送至感光鼓43的下部。这时，在感光鼓43和转印部41之间，通过施加规定的转印偏压，将调色剂像转印到记录纸上。
另一方面，调色剂像转印后的感光鼓43继续转动。并且，通过图中省略的清洁装置，除去在转印时未转印到记录纸上而残留在感光鼓43的表面上的调色剂(残留调色剂)。
转印有这样形成的调色剂像的记录纸，在通过图中省略的分离装置从感光鼓43表面分离之后，通过输送带输送到定影部45上。接着，通过定影部45进行加热、加压处理使调色剂像定影在记录纸表面上，所述记录纸通过输送辊463、464等输送至堆纸盘3或出纸盘48上。
在第二实施方式的图像形成装置1中，作为装在显影部44中的调色剂，使用如在第一实施方式中所说明的调色剂。其特征是，当将温度T℃的熔融粘度记为η(T)、温度(T+5)℃的熔融粘度记为η(T+5)时，存在满足η(T+5)/η(T)≥1的温度T。
因此，如第一实施方式中所详细说明的那样，可以得到高温时和低温时的耐蹭脏性优良、且定影性优良的图像形成装置。
实施例下面，使用实施例对本发明进行更详细的说明，但是本发明并不限于这些实施例。实施例的各种测定、评价是按照下述方法进行的。另外，在说明书中的“以上”和“以下”皆包括本数，例如，“X以上”指“大于等于X”，“X以下”指“小于等于X”，“超过”、“超出”、“高于”、“低于”、“未满”以及“不足”皆不包括本数。还有，记号“～”皆包括该记号的前后之数，例如，“X～Y”指“大于等于X且小于等于Y”。
粒径的测定使用Multisizer3型颗粒粒度分布及颗粒计数仪(贝克曼-库尔特公司制造)，测定调色剂母颗粒的粒度分布，并求出体积平均粒径。
膨润凝胶的确认将在常温下以100kg/cm2的压力对调色剂母颗粒进行压缩成型得到的颗粒，放入20ml四氢呋喃(THF)中并静置24小时，通过目视确认在THF中是否存在膨润的颗粒状凝胶。
耐蹭脏性的评价评价设备使用复印机DP560(产品名，三田工业公司制造)。
在纸的前端输出30mm×30mm的实心图像(solid image)，通过目视观察有无发生蹭脏现象。
如果辊表面温度在200℃下未发生蹭脏时，则耐高温蹭脏性记为○，如果发生蹭脏时，则记为×。
如果辊表面温度在150℃下未发生蹭脏时，则耐低温蹭脏性记为○，如果发生蹭脏时，则记为×。
定影性的评价定影性的评价是采用胶带剥离试验进行。
具体来说，在定影性试验中，除了辊表面温度设为180℃以外，与耐蹭脏性的评价方法一样输出实心图像。接着，将透明胶带粘贴到调色剂定影面上，与极限样品对比来判断沿垂直方向剥离时的剥离状态。
评价结果为◎未剥离，○轻微剥离但不影响目视的浓度，△轻微剥离且稍影响目视的浓度，×剥离。
另外，通过预先在各个实心图像输出过程中，从机械主体取出未定影图像的纸，使用吸引装置测定附着在实心图像上的调色剂量，并将单位面积的纸上调色剂量调整到0.7mg/cm2的恒定值。
实施例1～3、比较例1～3如表1所示改变交联剂和分子量调节剂的混合量形成了调色剂母颗粒。
使用球磨机对80质量份苯乙烯、20质量份2-乙基己酸甲基丙烯酸酯、5质量份碳黑、3质量份低分子量聚丙烯、5.0质量份电荷控制剂N-07(产品名，东方化学工业公司制造)、以及表1所述量的二乙烯基苯的混合溶液进行充分分散。并且，还加入2质量份作为聚合引发剂的2、2-偶氮二(2，4-二甲基戊腈)、以及表1所述量的作为分子量调节剂的叔十二烷基硫醇、400质量份离子交换水、5质量份作为悬浊稳定剂的三代磷酸钙、及0.1质量份作为表面活性剂的十二烷基苯磺酸钠得到混合物。接着，使用T.K.homomixer(产品名，特殊机化工业公司制造的高速搅拌机)以5000rpm的转速对所得到的混合物进行45分钟的搅拌，得到悬浊液。接着，在氮气氛围下，在70℃的反应温度下，以100rpm的搅拌叶片转速进行10小时的聚合反应。接着，通过对所得到的反应液进行酸洗除去三代磷酸钙。这样，得到调色剂母颗粒的分散液。并且，通过对该分散液进行过滤、洗浄、干燥得到调色剂母颗粒。所得到的调色剂母颗粒的体积平均粒径为7.5μm。通过如前所述的方法测定在各个实施例和比较例中所得到的调色剂母颗粒的凝胶比例。其结果如表1所示。
另外，针对所得到的调色剂母颗粒，在通过所述评价方法确认是否存在膨润凝胶时，确认在实施例1～3、及比较例1～3的调色剂母颗粒中均存在膨润凝胶。
接着，使用亨舍尔混合机以3500mm/秒的周向速度将100质量份所得到的调色剂母颗粒、和0.8质量份作为添加剂的二氧化硅RA200HS(产品名，德固萨公司(Nippon Aerosil Co.，Ltd.)制造)混合10分钟，得到调色剂。
并且，通过如前所述方法测定各实施例和比较例所得到的调色剂的熔融粘度。结果如图1所示。另外，根据图1的结果，表示温度从T℃上升至T+5℃时熔融粘度上升现象的温度T(℃)如表1所示。
另外，针对所得到的各调色剂，进行耐蹭脏性和定影性的评价。其结果如表1所示。
表1
由图1和表1的结果可知，在实施例1～3中都存在表示当温度从T℃上升至T+5℃时熔融粘度上升现象的温度T，耐蹭脏性和定影性都良好。特别是凝胶比例为30质量％以上的实施例1和3的调色剂，无论在高温或低温下都未发生蹭脏现象、定影性优良。
与此相反，在比较例1～3中不存在表示该现象的温度T，在高温和低温下的耐蹭脏性、以及定影性不能同时达到良好。
特别是比较例1的调色剂由于熔融粘度较高，因此耐高温蹭脏性良好，但是耐低温蹭脏性和定影性差。
另外，比较例2的调色剂在低温下的熔融粘度低，但是在高温下的熔融粘度较高，此外，由于凝胶比例比较高，因而耐高温蹭脏性和耐低温耐脏性都差。
由于比较例3的调色剂的熔融粘度较低，定影性和耐低温蹭脏性良好，但是耐高温蹭脏性差。
如以上说明所述，本发明的一个方面涉及一种调色剂，其特征在于，当将温度T℃的熔融粘度记为η(T)、温度(T+5)℃的熔融粘度记为η(T+5)时，存在满足η(T+5)/η(T)≥1的温度T。这样的调色剂高温时和低温时的耐蹭脏性都优良，并且定影性也优良。
另外，所述温度T存在于110～130℃的温度范围内时，能够充分抑制高温蹭脏现象及低温蹭脏现象，故优选。
另外，作为所述调色剂，从定影性特别优良的观点出发，优选所述调色剂母颗粒的凝胶比例为30质量％以上。
另外，作为所述调色剂，优选包含调色剂母颗粒，且所述调色剂母颗粒通过使包含聚合性单体、分子量调节剂和交联剂的混合物聚合反应而形成，以质量计，所述混合物中的所述交联剂的含量为大于等于所述分子量调节剂的含量。如果使用这样的调色剂，容易得到具有所述熔融粘度特性的调色剂，故优选。
另外，所述混合物中的所述交联剂的含量优选为所述分子量调节剂的含量的1.1倍以上。如果使用这样的调色剂，容易得到具有所述熔融粘度特性的调色剂，故优选。
另外，在所述混合物中，相对于100质量份的所述聚合性单体，所述交联剂的含量优选为0.1～10质量份。
另外，在所述混合物中，相对于100质量份的所述聚合性单体，所述分子量调节剂的含量优选为0.11～5质量份。
另外，作为所述调色剂，优选包含调色剂母颗粒，当将在常温下以100kg/cm2的压力对所述调色剂母颗粒进行压缩成型得到的颗粒，放入20ml四氢呋喃(THF)中静置24小时时，在THF中存在膨润的颗粒状凝胶。如果使用这样的调色剂，容易得到具有所述熔融粘度特性的调色剂，故优选。
另外，本发明的另一个方面涉及一种调色剂的选择方法，是用于选择耐蹭脏性及定影性优良的调色剂的选择方法，首先，测定调色剂熔融粘度的温度依存性，然后，选择当将温度T℃的熔融粘度记为η(T)、温度(T+5)℃的熔融粘度记为η(T+5)时，具有满足η(T+5)/η(T)≥1的温度T的调色剂。根据该方法，能够容易地选择耐蹭脏性及定影性优良的调色剂。
另外，本发明的再一个方面涉及一种图像形成装置，其特征在于，使用如上所述的调色剂形成图像。这样的图像形成装置，耐蹭脏性及定影性都优良。
权利要求
1.一种调色剂，其特征在于，当将温度T℃的熔融粘度记为η(T)、温度(T+5)℃的熔融粘度记为η(T+5)时，存在满足η(T+5)/η(T)≥1的温度T。
2.根据权利要求1所述的调色剂，其特征在于，所述温度T存在于110～130℃的温度范围内。
3.根据权利要求1所述的调色剂，其特征在于，所述调色剂母颗粒的凝胶比例为30质量％以上。
4.根据权利要求1所述的调色剂，其特征在于，所述调色剂包含调色剂母颗粒，所述调色剂母颗粒通过使包含聚合性单体、分子量调节剂和交联剂的混合物聚合反应而形成，以质量计，所述混合物中的所述交联剂的含量大于等于所述分子量调节剂的含量。
5.根据权利要求4所述的调色剂，其特征在于，所述混合物中的所述交联剂的含量为所述分子量调节剂的含量的1.1倍以上。
6.根据权利要求4所述的调色剂，其特征在于，在所述混合物中，相对于100质量份的所述聚合性单体，所述交联剂的含量为0.1～10质量份。
7.根据权利要求4所述的调色剂，其特征在于，在所述混合物中，相对于100质量份的所述聚合性单体，所述分子量调节剂的含量为0.11～5质量份。
8.根据权利要求1所述的调色剂，其特征在于，所述调色剂包含调色剂母颗粒，当将在常温下以100kg/cm2的压力对所述调色剂母颗粒进行压缩成型得到的颗粒，放入20ml四氢呋喃THF中静置24小时时，在THF中存在膨润的颗粒状凝胶。
9.一种调色剂的选择方法，用于选择耐蹭脏性及定影性优良的调色剂，其特征在于，该方法测定调色剂熔融粘度的温度依存性，然后选择当将温度T℃的熔融粘度记为η(T)、温度(T+5)℃的熔融粘度记为η(T+5)时，具有满足η(T+5)/η(T)≥1的温度T的调色剂。
10.一种图像形成装置，其特征在于，使用权利要求1-8中任意一项所述的调色剂形成图像。
全文摘要
本发明提供一种调色剂、该调色剂的选择方法、以及使用该调色剂的图像形成装置。所述调色剂，其特征在于，将温度T℃的熔融粘度记为η(T)、温度(T+5)℃的熔融粘度记为η(T+5)时，存在满足η(T+5)/η(T)≥1的温度T。由此，可使高温时和低温时的耐蹭脏性优良、并使定影性优良。
文档编号G03G9/08GK101059665SQ20071009825
公开日2007年10月24日 申请日期2007年4月20日 优先权日2006年4月20日
发明者中川靖子 申请人:京瓷美达株式会社