调色剂、电摄影装置及成像处理盒的制作方法

文档序号:2729676阅读:372来源:国知局
专利名称:调色剂、电摄影装置及成像处理盒的制作方法
技术领域
本发明涉及一种调色剂,该调色剂用于显影静电复印机、激光打印机等中使用的静电荷像,另外,本发明涉及使用该调色剂的电摄影装置及成像处理盒。更详细而言,本发明涉及一种含有经疏水化处理的介孔(mesoporous)粒子作为外添加剂的调色剂、使用该调色剂的电摄影装置及成像处理盒。
背景技术
在用于电摄影装置或静电记录装置等的图像形成方法中,已知有多种关于在电摄影感光体(以下,也称为感光体)及静电记录介质等感光体上形成潜像的方法。例如,在电摄影法中,一般的方法为,将作为感光体的利用光导电性物质的感光体均一地带电,使其具有所需极性及电位后,通过实施图像图案曝光形成电潜像,用调色剂显影显像化,将其转印并定影到纸等转印介质上。最近,复印机、传真机、打印机或具有上述至少2种功能的复合机等电摄影方式的图像形成装置中,已经开始有了具有更高分辨率例如600或1200dpi分辨率的装置。随之,人们要求更高析像·高精细的显影方式。
在电摄影方式的图像形成装置中,已知利用使感光体带电时的带电能量,可以产生NOx、SOx及臭氧等多种放电生成物。上述放电生成物附着在感光体上,使感光体表面的滑动性变差。并且,上述放电生成物附着在电摄影感光体表面,其附着量增加时,放电生成物于高湿时吸收空气中的水分,使电摄影感光体的表面电阻降低。因此,难于保持电摄影感光体上的静电潜像,结果使调色剂输出图像中出现模糊(blurring)、缺失(deletion)之类的图像缺陷。
虽然可以制成通过与电摄影感光体表面压接的部件例如清洁部件较多量地刮取感光体表面和放电生成物的成像结构,防止上述图像缺陷的发生,但为上述结构时,会产生感光体寿命缩短的缺点。
此时,感光体为高耐久时,其表面反而难于再生,另外,也难于期待鼓轮刮动时的粉体产生的润滑作用。但是,在与无机材料类的电摄影感光体相比强度较弱的有机材料类的静电载体中,通过目前电摄影感光体技术的进步,已经开发出了使表面磨耗量降低且耐久寿命长的电摄影感光体,正在谋求克服由表面磨耗量减低所致的放电生成物蓄积的技术课题。
因此,已经公开了多种结构,用于抑制电摄影感光体的寿命降低,同时除去附着在电摄影感光体表面的放电生成物。例如,放电生成物除去装置是其中的一例,该装置具有在电摄影感光体表面涂布水的水涂布部件、和从电摄影感光体表面除去水的水除去部件。此放电生成物除去装置利用了在电摄影感光体表面生成的放电生成物溶解于水的性质,因此具有能够比较有效地除去放电生成物的优点。
但是,由于电摄影感光体表面一般具有疏水性,因此在电摄影感光体表面涂布水时,由于疏水的电摄影感光体表面的防水作用,使水形成水滴散布在电摄影感光体表面。所以,在电摄影感光体表面涂布水时,即使放电生成物溶入水中,含有放电生成物的水溶液也会形成水滴以稀疏状态附着在电摄影感光体表面。虽然上述水滴能被擦去,但在擦去时,由于电摄影感光体表面的水滴以稀疏状态分散,所以导致在水滴附着的电摄影感光体表面部分和无水滴的电摄影感光体表面部分放电生成物的除去效果产生差异,存在擦去后电摄影感光体表面的特性不均匀的隐患。
另外,即使为能够除去电摄影感光体上的放电生成物的结构,但当放电生成物在电摄影感光体上的附着量增多时,也存在不能充分除去、不能确实阻止图像缺陷产生的隐患。
另外,公开了向电摄影感光体供给水滑石等具有吸酸效果的化合物的方法。通过此方法,水滑石化合物是由带正电荷的[Mg++2(1-x)Al+++2x(OH-)4]层和带负电荷的[CO3--x·mH2O]层构成的层状化合物,结构中的CO3--具有离子交换性,容易通过取代成其他阴离子而吸附酸,通过此作用,能够降低放电生成物的影响。但是,使调色剂含有上述离子性化合物时,让人担心会产生例如在吸湿前后影响调色剂电特性的问题。并且,公开了使用其他的无机粒子如沸石等作为极性吸附剂的方案(特开2003-91223号公报)。但是,一般沸石结晶在具有铝硅酸盐3维骨架结构的缩合阴离子的大空洞中含有水分子和交换性阳离子,是与上述水滑石相同的离子性化合物,因此存在相同的问题。
另外,作为多孔材料的沸石的微孔径不足2nm,属于微孔材料。作为抑制无机粒子吸湿性的方法用硅烷偶联剂等表面处理剂进行表面处理时,使用原来微孔径小的微孔材料时,推测由于进入微孔内的硅烷偶联剂分子占有的比例变大,处理后实质的微孔径变小,阻碍微孔内应吸附的化合物的进入。所以,在使用多孔材料作为外添加剂时,期望获得一种同时具有抑制由吸湿性所致的特性变化和吸附除去有害物质的作用的调色剂。
本发明的目的在于提供一种调色剂带电稳定性优异、图像缺失及模糊缺陷少的调色剂。

发明内容
本发明提供一种调色剂,所述调色剂由至少含有粘合树脂及着色剂的着色粒子和2种以上的外添加剂构成,上述外添加剂中的至少一种为实施了疏水化处理的介孔粒子,并且上述介孔粒子为选自二氧化硅、氧化钛、氧化铝、氧化铈及钛酸锶中的至少一种无机粒子。
另外,本发明提供一种电摄影装置,所述电摄影装置具有使用上述调色剂的显影装置,其特征为,具有与所述电摄影感光体接触的部件,该部件用于在将调色剂转印到记录介质上后阻塞残留在电摄影感光体上的部分或全部调色剂。
另外,本发明提供一种电摄影成像处理盒,其特征为,配备具有上述调色剂的单元、和选自带电单元、具有电摄影感光体的单元、转印单元、清洁单元、辅助带电单元及除电单元中的至少一个单元,在电摄影装置中自由拆装。
另外,本发明提供一种电摄影成像处理盒,所述电摄影成像处理盒可在电摄影装置上自由拆装,其特征为,至少具有电摄影感光体和用于阻塞残留调色剂的电摄影感光体接触部件,上述电摄影装置具有与所述电摄影感光体接触的部件,该部件用于在将调色剂转印到记录介质上后阻塞残留在电摄影感光体上的部分或全部调色剂。
本发明能提供一种调色剂,该调色剂通过使用特定的多孔外添加剂,使带电稳定性优异,即使长期使用也不影响电特性,图像浓度稳定性优异,不发生图像缺失及模糊。另外,本发明提供一种通过使用特定的多孔外添加剂使图像浓度稳定性优异、不发生图像缺失及模糊的电摄影装置及可在该电摄影装置上自由拆装的电摄影成像处理盒。


为本发明使用的电摄影装置之一例的结构简图。
具体实施例方式
下面,对本发明的实施方案进行说明。
本发明人对调色剂外添加剂进行潜心研究,结果发现,作为具有由多孔材料产生的对放电生成物的充分吸附作用的调色剂外添加剂,优选微孔径在2nm以上50nm以下的介孔材料。虽然对其作用效果的详细情况尚不明确,但认为被称为微孔材料的微孔径不足2nm的材料,微孔径过小,例如为了抑制吸湿性或赋予对吸附物质的选择性,用硅烷偶联剂等对多孔粒子进行表面处理时,吸附能力降低,相反,微孔径大于50nm的称为大孔材料的物质,可能使每单位质量的吸附量减少。此处,作为用于抑制吸湿性的表面处理剂,可以使用目前公知的具有烷基、芳基的硅烷偶联剂或硅氧烷油。另外,对其他表面处理剂进行研究,结果表明,使用由具有取代或无取代的氨基的化合物进行了表面处理的介孔材料时,对图像缺失、模糊的抑制特别有效。
另外,本发明人等对具有吸附作用的上述介孔外添加剂粒子的一次粒径进行了研究,结果发现,优选0.2μm以上1.7μm以下的范围,更优选0.5μm以上1.3μm以下。粒径小于0.2μm时外添加剂从调色剂中的游离率低,在将调色剂从感光体表面转印到记录介质上时同时被转印,感光体上残留的外添加剂的量减少,粒径大于1.7μm时,虽然游离率本身增高,但具有在显影器中游离外添加剂粒子之间发生凝集,或凝集的外添加剂使感光体表面产生刮痕的弊端。
并且,对于本发明的多孔材料的比表面积,优选BET值在400m2/g以上1000m2/g以下。比表面积低于400m2/g时,每单位质量外添加剂的放电生成物的吸附量减少,为了确保有效的吸附量,必须增加本发明的介孔外添加剂量。外添加剂的添加量不能只由吸附量唯一地决定,外添加剂量过多时影响调色剂的显影特性或定影特性。相反,使用比表面积超过1000m2/g的介孔多孔材料时,虽然可以期待得到高吸附量,但微孔-微孔间的壁厚变薄,其壁厚变得过薄时作为多孔材料的物理强度降低。外添加剂的物理强度降低时,由于显影器中调色剂搅拌时粒子间的划擦作用使多孔外添加剂粒子的形状被破坏,其结果产生外添加剂的粒径发生变化、或破坏的外添加剂粒子影响调色剂母体的问题。
另外,本发明人等对多孔外添加剂所用的粒子组成进行研究,结果发现,外添加剂自身为沸石之类阳离子交换性化合物或水滑石之类阴离子交换性化合物时,虽然具有放电生成物的吸附作用,但是由于外添加剂材料自身有离子性的性质,其电影响变大,在水分或放电生成物吸湿前后可影响周围,因此影响调色剂粒子的带电稳定性、显影稳定性或流动性之类对于显影剂而言重要的特性,难于得到经长时间在各种使用环境下稳定的作为电摄影装置的特性。详细研究结果发现,作为多孔外添加剂的材质,优选选自二氧化硅、氧化钛、氧化铝、氧化铈及钛酸锶中的材料,其中更优选二氧化硅或钛酸锶。
在具有显影装置的电摄影装置中,优选具有与电摄影感光体接触的部件的电摄影装置,该部件用于阻塞在转印到记录介质上后残留在电摄影感光体上的部分或全部调色剂。原因在于,通过使用与感光体接触的电摄影感光体接触部件阻塞在转印工序后残留在感光体上的调色剂,本发明的含有多孔外添加剂的残留调色剂划擦感光体表面,通过此划擦作用,多孔外添加剂能够更加有效地吸附除去蓄积在感光体表面的放电生成物。
对于目前正广泛使用的电摄影装置的显影装置,可大致分为如下三种装置在显影器内具有显影载体和显影剂2组分,上述显影载体及显影剂与感光体表面接触的2组分接触显影装置;只有显影剂一个组分通过辊与感光体表面压接的单组分接触显影装置;及单一组分的显影剂与感光体保持一定间隙,以非接触状态显影的部分显影剂从显影器中跳至感光体表面上的跳动显影(非接触显影)装置。使用本发明的调色剂时,根据在显影工序中显影剂与感光体表面的接触状态,多孔外添加剂的吸附除去能力发生变化。接触状态依照跳动显影、2组分接触显影、单组分接触显影的顺序依次增强,吸附除去能力也按照此顺序升高,在显影工序中放电生成物对多孔外添加剂的吸附也可以称为显影器吸收放电生成物的现象。显影器中吸收过多的放电生成物时,可能会影响带电性等显影特性。所以,吸附除去来自感光体的放电生成物的能力和显影剂吸取放电生成物之间存在折衷选择的关系,特别是为显影器容量较大的结构时,优选放电生成物吸取影响小的跳动显影。
本发明通过一种调色剂实现上述目的,该调色剂由至少含有粘合树脂及着色剂的着色粒子和2种以上的外添加剂构成,其特征为,上述外添加剂中的至少一种为实施了疏水化处理的介孔粒子,其原因如下所述。
本发明的调色剂对图像缺失、模糊具有效果的原因推测如下。在带电工序中生成的放电生成物附着在感光体表面,特别是在高湿条件下由于附着的放电生成物降低感光体的表面电阻,因此不能保持静电潜像,这被认为是产生图像缺失或模糊的原因之一,但通过使用至少加入了介孔外添加剂的调色剂,能够将附着在感光体表面的放电生成物从感光体表面选择性地吸附除去到此介孔外添加剂的微孔内,即使在高湿下也不会引起表面电阻极度降低,因此能够抑制图像缺失、模糊的生成。
一般外添加剂中使用的无机粒子或多孔粒子的吸湿性高,可能发生此吸湿性导致调色剂的电特性或流动性发生变化的问题。为了控制此吸湿性而用硅烷偶联剂等进行表面处理时,可以举出下述问题,即,使用多孔外添加剂的微孔径不足2nm的微孔材料时,表面处理剂分子的微孔封闭作用使得本来以吸附作为目的的化合物的吸附效率降低。例如,丙基三乙氧基硅烷为代表性的表面处理剂之一,计划用其对直径不足2nm的微孔内进行表面处理时,从氧原子到丙基前端的氢原子的距离约为5-6_,作为有效的微孔径只残留不足1nm,吸附效率降低不可避免。相反,使用微孔径大于50nm的大孔材料时,存在每单位质量外添加剂的吸附量本身减少的问题。所以,本发明中作为具有放电生成物吸附作用的外添加剂使用其微孔径在2nm以上50nm以下的介孔材料。
此处,作为多孔材料,微孔、介孔、大孔的定义是根据IUPAC的规定。
作为微孔径,较优选范围在3nm以上30nm以下,更优选在5nm以上20nm以下。
另外,作为本发明的外添加剂,优选使用硅烷偶联剂及/或硅油进行处理。
具体而言,作为硅烷偶联剂,可以举出六甲基二硅氮烷或下述式(1)所示的物质。
RmSiYn......(1)R烷氧基或氯原子,m1~3的整数,Y含有烷基或乙烯基、环氧丙氧基或甲基丙烯酰基的烃基,n1~3的整数,其中,m+n≤4。
作为上述(1)所示的化合物,例如可以举出二甲基二氯硅烷、三甲基氯硅烷、烯丙基二甲基氯硅烷、烯丙基苯基二氯硅烷、苄基二甲基氯硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、异丁基三甲氧基硅烷、正丁基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙酸基硅烷、二乙烯基氯硅烷、二甲基乙烯基氯硅烷等。
作为硅烷偶联剂处理的方法,可以使用通过搅拌微粉使其成为云雾状后与气化的硅烷偶联剂反应的干式法,或者使微粉分散于溶剂中后滴入硅烷偶联剂进行反应的湿式法中的任一种方法进行处理。
在上述表面处理中,将无机外添加剂疏水化,不仅使水分的影响降低,而且可以控制流动性、带电性、游离率。
另外,对于本发明的介孔外添加剂,除上述硅烷偶联剂或硅油之外,优选用具有取代或无取代的氨基的表面处理剂进行处理。
作为具有取代或无取代的氨基的表面处理剂,优选下述结构式AS-1~AS-28所示的硅烷偶联剂。

作为上述硅烷偶联剂处理的方法,可以使用通过搅拌介孔微粉使其成云雾状后与气化的硅烷偶联剂反应的干式法,或者使微粉分散于溶剂中后滴入硅烷偶联剂进行反应的湿式法中的任一种方法进行处理。
通过上述表面处理,在介孔无机外添加剂中主要在微孔内,可以选择性地吸附除去放电生成物。
在本发明中,可以对介孔无机外添加剂进行用于提高疏水性的表面处理和用于促进放电生成物选择性吸收的表面处理这样2种处理。此时,对处理的顺序没有特殊的限制,可以分步进行多个表面处理,或者也可以同时使用多个表面处理剂进行处理。
另外,介孔无机外添加剂的制作可以根据Science 269,1242(1995)、Angew.Chem.Int.Ed.Engl.1996,35(10)1102、Chem.Mater.8,1451(1996)、Chem.Mater.;2001;13(7);2392-2396.、Chem.Mater.;2005;17(17);4514-4522.、Ind.Eng.Chem.Res.;2004;43(12);3019-3025.、J.Phys.Chem.B.;1999;103(43);9328-9332.,将目前公知的介孔材料制成所期望的粒径,用上述硅烷偶联剂进行表面处理,特别优选将表面活性剂的胶束结构作为模板,利用硅、钛等所期望的外添加剂成分的溶胶-凝胶反应制成的外添加剂。在超微粒凝集、通过微粒之间的间隙进行物质吸附的硅胶之类结构体中,可能使物理强度降低。物理强度降低时,由于显影器中调色剂搅拌时粒子之间相互的划擦作用,使得多孔外添加剂粒子形状被破坏,其结果产生外添加剂的粒径变化、或破坏的外添加剂对调色剂母体产生影响的问题。
本发明的调色剂外添加剂,优选在X射线衍射测定中具有在与1nm以上的周期结构相对应的角度区域中至少有1个衍射峰的结构周期性的介孔外添加剂。
作为可以包含在本发明调色剂中的低软化点物质,例如可以举出链烷烃类蜡、聚烯烃类蜡、上述蜡的改性物(例如氧化物或接枝处理物)、高级脂肪酸及其金属盐、酰胺蜡、酮蜡、及酯类蜡等,但用于彩色调色剂时,由于结晶性高时阻碍OHP的透过性,所以优选酰胺蜡、酯蜡。
低软化点物质的配合量相对于100质量份粘合树脂,可以为1至35质量份,优选5至30质量份。
作为本发明调色剂中使用的粘合树脂,可以使用下述粘合树脂。
例如,可以使用聚苯乙烯、聚对氯苯乙烯、聚乙烯基甲苯之类苯乙烯及其取代物的均聚物;苯乙烯-对氯苯乙烯共聚物、苯乙烯-乙烯基甲苯共聚物、苯乙烯-乙烯基萘共聚物、苯乙烯-丙烯酸酯共聚物、苯乙烯-甲基丙烯酸酯共聚物、苯乙烯-α-氯甲基丙烯酸甲酯共聚物、苯乙烯-丙烯腈共聚物、苯乙烯-乙烯基甲基醚共聚物、苯乙烯-乙烯基乙基醚共聚物、苯乙烯-乙烯基甲基酮共聚物、苯乙烯-丁二烯共聚物、苯乙烯-异戊二烯共聚物、苯乙烯-丙烯腈-茚共聚物之类苯乙烯类共聚物;聚氯乙烯;酚醛树脂;天然改性酚醛树脂;天然改性马来酸树脂;丙烯酸树脂;甲基丙烯酸树脂;聚醋酸乙烯酯;硅树脂;聚酯树脂;聚氨酯;聚酰胺树脂;呋喃树脂;环氧树脂;二甲苯树脂;聚乙烯醇缩丁醛;萜烯树脂;苯并呋喃-茚树脂;石油类树脂。作为粘合树脂优选苯乙烯类共聚物或聚酯树脂。
相对于苯乙烯类共聚物的苯乙烯单体,作为共聚单体,例如可以使用丙烯酸、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸十二烷基酯、丙烯酸辛酯、丙烯酸-2-乙基己酯、丙烯酸苯酯、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、甲基丙烯酸辛酯、丙烯腈、甲基丙烯腈、丙烯酰胺之类具有双键的单羧酸或其取代物;例如马来酸、马来酸丁酯、马来酸甲酯、马来酸二甲酯之类具有双键的二羧酸或其取代物;例如氯乙烯、醋酸乙烯酯、安息香酸乙烯酯之类乙烯酯类;例如乙烯、丙烯、丁烯之类乙烯类烯烃类;例如乙烯基甲基酮、乙烯基己基酮之类乙烯基酮类;例如乙烯基甲基醚、乙烯基乙基醚、乙烯基异丁基醚之类乙烯基醚类;上述乙烯类单体可以单独使用,也可以使用2种以上。
苯乙烯类聚合物或苯乙烯类共聚物可以交联,并且,也可以为交联的树脂和未交联的树脂的混合树脂。
作为粘合树脂的交联剂,主要使用具有2个以上能够聚合的双键的化合物。例如可以使用二乙烯基苯、二乙烯基萘之类芳香族二乙烯基化合物;例如乙二醇二丙烯酸酯、乙二醇二甲基丙烯酸酯、1,3-丁二醇二甲基丙烯酸酯之类具有2个双键的羧酸酯;例如二乙烯基苯胺、二乙烯基醚、二乙烯基硫、二乙烯基砜之类二乙烯基化合物;及具有3个以上乙烯基的化合物;上述物质可以单独使用,或者作为混合物使用。
作为交联剂的添加量,优选相对于100质量份聚合性单体为0.001~10质量份。
本发明的调色剂可以含有带电控制剂。
作为控制调色剂为负带电性的物质,有下述物质。
例如有机金属化合物、螯合物是有效的,有单偶氮金属化合物、乙酰丙酮金属化合物、芳香族羟基羧酸、芳香族二羧酸类金属化合物。此外还有芳香族羟基羧酸、芳香族单及聚羧酸及其金属盐、酸酐、酯类、双酚等酚衍生物类等。另外,可以举出尿素衍生物、含金属的水杨酸类化合物、含金属的萘甲酸类化合物、硼化合物、季铵盐、杯芳烃(Calixarene)、硅化合物、苯乙烯-丙烯酸共聚物、苯乙烯-甲基丙烯酸共聚物、苯乙烯-丙烯酸-磺酸共聚物、非金属羧酸类化合物等。另外,也可以向调色剂中添加导入了上述带电控制化合物的树脂。
作为控制调色剂为正带电性的物质,有下述物质。
例如,苯胺黑及用脂肪酸金属盐等得到的改性物、胍化合物、咪唑化合物、三丁基苄基铵-1-羟基-4-萘磺酸盐、四丁基铵四氟硼酸盐等季铵盐、及作为上述化合物的类似物的鏻盐等鎓盐及上述物质的色淀颜料、三苯基甲烷染料及其色淀颜料(作为色淀化剂,有磷钨酸、磷钼酸、磷钨钼酸、丹宁酸、月桂酸、没食子酸、铁氰化物、亚铁氰化物等)、高级脂肪酸的金属盐;二丁基氧化锡、二辛基氧化锡、二环己基氧化锡等二有机锡氧化物;二丁基硼酸锡、二辛基硼酸锡、二环己基硼酸锡等二有机锡硼酸盐类;上述物质可以单独使用,也可以2种以上组合使用。其中,特别优选使用苯胺黑类、季铵盐之类带电控制剂。另外,也可以向调色剂中内添加导入了上述带电控制化合物的树脂。
上述带电控制剂的使用量相对于100质量份树脂成分,优选为0.01~20质量份,更优选0.5~10质量份。
本发明中使用的着色剂,作为黑色着色剂可以使用炭黑、接枝化炭或用以下所示的黄色/品红/青色着色剂调成黑色的物质。
作为黄色着色剂,可以使用以缩合偶氮化合物、异吲哚啉酮化合物、蒽醌化合物、偶氮金属络合物、次甲基化合物、烯丙基酰胺化合物为代表的化合物等。具体而言,优选使用C.I.颜料黄3、7、10、12、13、14、15、17、23、24、60、62、74、75、83、93、94、95、99、100、101、104、108、109、110、111、117、123、128、129、138、139、147、148、150、166、168、169、177、179、180、181、183、185、191、192、170、199等。
另外,作为染料可以举出C.I.溶剂黄33、56、79、82、93、112、162、163、C.I.分散黄42、64、201、211等。
另外,根据需要,可以单独使用黄颜料、染料或者合用多种颜料或染料。
作为品红着色剂,可以使用缩合偶氮化合物、二酮基吡咯并吡咯(diketopyrrolopyrrole)化合物、蒽醌、喹吖啶酮化合物、碱染料色淀化合物、萘酚化合物、苯并咪唑啉酮化合物、硫靛化合物、紫苏烯化合物等。具体而言,特别优选C.I.颜料红2、3、5、6、7、23、48:2、48:3、48:4、57:1、81:1、122、146、150、166、169、177、184、185、202、206、220、221、238、254或C.I.颜料紫19等。
另外,根据需要,可以单独使用品红颜料、染料或者合用多种颜料或染料。
作为本发明中使用的青色着色剂,可以使用铜酞菁化合物及其衍生物、蒽醌化合物、碱染料色淀化合物等。具体而言,特别优选使用C.I.颜料蓝1、7、15、15:1、15:2、15:3、15:4、60、62、66等。
另外,根据需要,可以单独使用青色颜料,染料,或者也可以多种颜料或染料并用。
上述着色剂可以单独或混合使用,并且可以以固溶体的状态使用。本发明的着色剂根据色彩角、彩度、亮度、耐风化性、OHP透明性、在调色剂中的分散性来选择。该着色剂的添加量相对于1 00质量份树脂添加1~20质量份。
然后,对用于制备本发明中使用的调色剂的方法进行说明。本发明中使用的调色剂可以使用粉碎调色剂制备方法及聚合调色剂制备方法进行制备。
在本发明中,粉碎调色剂的制备方法如下,通过亨舍尔搅拌机(HENSCHEL MIXER)、球磨机之类混合机充分地混合粘合树脂、低软化点物质、作为着色剂的颜料、染料或磁性体,根据需要还要混合带电控制剂、其他的添加剂;将所得混合物用加热辊、捏合机、挤压机之类热混炼机熔融混炼,使树脂成分彼此相溶的过程中,分散或溶解低软化点物质、颜料、染料、磁性体;所得混炼物冷却固化后进行粉碎及分级,可以得到调色剂。
并且,可以根据需要,通过亨舍尔搅拌机之类混合机充分地混合所要求的添加剂,得到本发明中所用的调色剂。
在本发明中,可以使用如下所述的聚合调色剂的制备方法制备调色剂,即,特公昭56-13945号公报中公开的使用磁盘或多流体喷嘴使熔融混合物在空气中雾化得到球状调色剂的方法,或特公昭36-10231号公报、特开昭59-53856号公报、特开昭59-61842号公报中所述的使用悬浮聚合法直接生成调色剂的方法,或使用单体可溶、所得聚合物不溶的水性有机溶剂直接生成调色剂的分散聚合法或以在水溶性极性聚合引发剂存在下直接聚合生成调色剂的无皂聚合法为代表的乳液聚合法、或预先制成1次极性乳液聚合粒子后,加入具有相反电荷的极性粒子使其结合的杂凝集法等。
但是,在分散聚合法中,虽然所得调色剂具有极其窄的粒度分布,但使用材料的选择范围小或从有机溶剂的利用与废溶剂的处理或溶剂的引火性相关的观点来看制备装置复杂且易于繁杂化。以无皂聚合为代表的乳液聚合法有利于使调色剂粒度分布比较一致,但所用的乳化剂或引发剂末端存在于调色剂粒子表面时,易于使环境特性恶化。
所以,在本发明中,特别优选在常压下或加压下能够比较容易地得到粒度分布窄的微粒调色剂的悬浮聚合法。本发明中也优选利用使所得的聚合粒子进一步吸附单体后,使用聚合引发剂使其聚合的所谓种子聚合方法。
本发明的调色剂制备方法使用直接聚合方法时,可以根据下述制备方法具体地制备调色剂。向单体中加入低软化点物质、着色剂、带电控制剂、聚合引发剂等其他添加剂,通过均化器、超声波分散器等均匀地溶解或分散得到单体体系,通过常用的搅拌机或均相混合机、均化器等使所得单体体系分散在含有分散稳定剂的水相中。优选调整搅拌速度·时间进行造粒,使单体液滴具有所要求的调色剂粒子大小。之后在分散稳定剂的作用下维持粒子状态,并且可以进行防止粒子沉淀程度的搅拌。将聚合温度设定在40℃以上,一般设定在50~90℃,进行聚合。另外,可以在聚合反应后半段升温,并且为了除去导致调色剂定影时发臭等的未反应聚合性单体、副反应生成物等,可以在反应后半段或反应终止后蒸馏除去部分水性介质。反应终止后,通过洗净·过滤,回收生成的调色剂粒子,进行干燥。在悬浮聚合法中,通常相对于100质量份单体类,优选使用300~3000质量份水作为分散介质。
本发明中更优选使用的调色剂是使用直接聚合法制备得到的调色剂,所述调色剂通过使用透射电子显微镜(TEM)的调色剂的断层面测定法观察时发现低软化点物质被内包在外壳树脂层中。从定影性的观点来看必须使调色剂含有大量的低软化点物质,当然也必须使低软化点物质内包于外壳树脂中。未内包低软化点物质的调色剂,在粉碎工序中如果不利用特殊的冻结粉碎,则不能充分地微粉碎化,结果只能得到粒度分布宽的调色剂,调色剂粘接到装置中,尤其不优选。另外,在冷冻粉碎中,为了防止装置结露导致装置繁杂化,而且在调色剂吸湿时,导致调色剂的操作性降低,必须追加干燥工序,这也成为一个问题。内包该低软化点物质的具体方法为将水性介质中的材料的极性设定为低软化点物质比主要单体小,并且添加少量的极性大的树脂或单体,可以得到具有由外壳树脂被覆低软化点物质的所谓芯-壳结构的调色剂。通过改变水难溶性无机盐或具有保护胶质作用的分散剂的种类或添加量的方法或通过控制机械装置条件例如滚筒的线速度、通过次数、搅拌叶轮形状等搅拌条件或容器形状或者水溶液中的固态成分浓度等,来控制调色剂的粒度分布或粒径,得到规定的本发明的调色剂。
在本发明中,测定调色剂断层面的具体方法为使调色剂充分地分散在常温固化性的环氧树脂中后,在温度为40℃的氛围内使其固化2天得到固化物,将所得固化物用四氧化三钌、必要时与四氧化三锇并用进行染色后,使用配备金刚石齿轮的切片机切成薄片状样品,使用透射电子显微镜(TEM)测定调色剂断层形态。在本发明中,优选使用利用所用的该低软化点物质与构成外壳的树脂的结晶化度的差异赋予材料之间的对比度的四氧化三钌染色法。
作为通过聚合法制备调色剂时所用的可进行自由基聚合的乙烯类聚合性单体,可以使用单官能团性聚合性单体或多官能团性聚合性单体。
作为单官能团性聚合性单体,可以举出苯乙烯、α-甲基苯乙烯、β-甲基苯乙烯、邻甲基苯乙烯、间甲基苯乙烯、对甲基苯乙烯、2,4-二甲基苯乙烯、对正丁基苯乙烯、对叔丁基苯乙烯、对正己基苯乙烯、对正辛基苯乙烯、对正壬基苯乙烯、对正癸基苯乙烯、对正十二烷基苯乙烯、对甲氧基苯乙烯、对苯基苯乙烯等苯乙烯类重合性单体;丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丙酯、丙烯酸异丙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸叔丁酯、丙烯酸正戊酯、丙烯酸正己酯、丙烯酸-2-乙基己基酯、丙烯酸正辛酯、丙烯酸正壬酯、丙烯酸环己酯、丙烯酸苄酯、二甲基磷酸酯丙烯酸乙酯(dimethylphosphate ethyl acrylate)、二丁基磷酸酯丙烯酸乙酯(dibutyl phosphateethyl acrylate)、2-苯甲酸基乙基丙烯酸酯等丙烯酸酯类聚合性单体;甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸正丙酯、甲基丙烯酸异丙酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸叔丁酯、甲基丙烯酸正戊酯、甲基丙烯酸正己酯、甲基丙烯酸-2-乙基己基酯、甲基丙烯酸正辛酯、甲基丙烯酸正壬酯、二乙基磷酸酯甲基丙烯酸乙酯(diethyl phosphate ethyl methacrylate)、二丁基磷酸酯甲基丙烯酸乙酯(dibutyl phosphate ethyl methacrylate)等甲基丙烯酸类聚合性单体;亚甲基脂肪族单羧酸酯类;醋酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、丁酸乙烯酯、安息香酸乙烯酯、甲酸乙烯酯等乙烯酯类;乙烯基甲基醚、乙烯基乙基醚、乙烯基异丁基醚等乙烯基醚类,乙烯基甲基酮、乙烯基己基酮、乙烯基异丙基酮等乙烯基酮类等乙烯类聚合性单体等。
作为多官能团性聚合性单体,可以举出二乙二醇二丙烯酸酯、三甘醇二丙烯酸酯、四甘醇二丙烯酸酯、聚乙二醇二丙烯酸酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯、新戊二醇二丙烯酸酯、三丙二醇二丙烯酸酯、聚丙二醇二丙烯酸酯、2,2’-二[4-(丙烯酰氧基·二乙氧基)苯基]丙烷、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、四羟甲基甲烷四丙烯酸酯、乙二醇二甲基丙烯酸酯、二乙二醇二甲基丙烯酸酯、三甘醇二甲基丙烯酸酯、四甘醇二甲基丙烯酸酯、聚乙二醇二甲基丙烯酸酯、1,3-丁二醇二甲基丙烯酸酯、1,6-己二醇二甲基丙烯酸酯、新戊二醇二甲基丙烯酸酯、聚丙二醇二甲基丙烯酸酯、2,2’-二[4-(甲基丙烯酰氧基·二乙氧基)苯基]丙烷、2,2’-二[4-(甲基丙烯酰氧基·聚乙氧基)苯基]丙烷、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、四羟甲基甲烷四甲基丙烯酸酯、二乙烯基苯、二乙烯基萘、二乙烯基醚等。
上述单官能团性聚合性单体可以单独使用或2种以上组合使用,另外,可以组合使用单官能团性聚合性单体和多官能团性聚合性单体。另外,上述多官能团性聚合性单体也可以作为交联剂使用。
在本发明中,为了使调色剂形成芯-壳结构,优选并用极性树脂。能够用于本发明的极性聚合物及极性共聚物之类极性树脂如下所示。
作为极性树脂,可以举出甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯、甲基丙烯酸二乙基氨基乙酯之类含氮单体的聚合物或含氮单体和苯乙烯-不饱和羧酸酯的共聚物;丙烯腈之类腈类单体;氯乙烯之类含卤素类单体;丙烯酸、甲基丙烯酸之类不饱和羧酸;不饱和二元酸;不饱和二元酸酸酐;硝基类单体的聚合物或其与苯乙烯类单体的共聚物;聚酯、环氧树脂。更优选举出苯乙烯与(甲基)丙烯酸的共聚物、马来酸共聚物、饱和或不饱和的聚酯树脂、环氧树脂。
作为聚合引发剂,例如可以使用2,2’-偶氮二-(2,4-二甲基戊腈)、2,2’-偶氮二异丁腈、1,1’-偶氮二(环乙烷-1-腈)、2,2’-偶氮二-4-甲氧基-2,4-二甲基戊腈、偶氮二异丁腈等偶氮基类或二偶氮类聚合引发剂、过氧化苯甲酰、过氧化甲基乙基酮、二异丙基过氧化碳酸酯、氢过氧化枯烯、叔丁基过氧化氢、二-叔丁基过氧化物、过氧化二枯基、过氧化2,4-二氯苯甲酰、过氧化月桂酰、2,2-二(4,4-叔丁基过氧环己基)丙烷、三-(叔丁基过氧)三嗪等过氧化物类引发剂或侧链具有过氧化物的高分子引发剂、过硫酸钾、过硫酸铵等过硫酸盐、过氧化氢等。
聚合引发剂添加量优选每100质量份聚合性单体为0.5-20质量份,可以单独使用或者也可以合用。
另外,本发明为了控制分子量,可以添加公知的交联剂、链转移剂,添加量优选为0.001-15质量份。
本发明中,根据乳液聚合、分散聚合、悬浮聚合、种子聚合、使用杂凝集法的聚合法等,在制备聚合法调色剂时使用的分散介质中,可以使用任意适当的稳定剂。例如,作为无机化合物,可以举出磷酸三钙、磷酸镁、磷酸铝、磷酸锌、碳酸钙、碳酸镁、氢氧化钙、氢氧化镁、氢氧化铝、偏硅酸钙、硫酸钙、硫酸钡、膨润土、二氧化硅、氧化铝等。作为有机化合物,可以使用聚乙烯醇、明胶、甲基纤维素、甲基羟丙基纤维素、乙基纤维素、羧甲基纤维素的钠盐、聚丙烯酸及其盐、淀粉、聚丙烯酰胺、聚环氧乙烷或非离子类或离子类表面活性剂等。
另外,使用乳液聚合法及杂凝集法时,可以使用阴离子类表面活性剂、阳离子类表面活性剂、两性离子表面活性剂及非离子类表面活性剂。上述稳定剂的使用量优选相对于100质量份聚合性单体使用0.2~30质量份。
上述稳定剂中使用无机化合物时,可以直接使用市售的物质,但为了得到微细粒子,可以在分散介质中生成该无机化合物。
另外,为了使上述稳定剂分散微细,可以使用0.001~0.1质量份的表面活性剂。该表面活性剂用于促进上述分散稳定剂的所期待的作用,作为其具体的例子可以举出十二烷基苯硫酸钠、四癸基硫酸钠、十五烷基硫酸钠、辛基硫酸钠、油酸钠、月桂酸钠、硬脂酸钾、油酸钙等。
本发明的调色剂通常可以用作单组分及二组分类显影剂。作为单组分类显影剂使用不含磁性体的非磁性调色剂时,有使用刮刀或辊强制性地使显影套筒摩擦带电,通过使调色剂附着在套筒上,进行输送的方法。
接下来,对可以用于本发明二组分类显影剂的载体进行说明。
本发明载体粒子的体积标准的50%粒径及粒度分布的测定方法为使用SYNPATEC社制的配备干式分散机(RODOS)的激光衍射式粒度分布测定装置(HELOS),在供给空气压力300kPa(3bar)、吸引压力10kPa(0.1bar)的条件下进行测定。
关于载体粒径,以体积基准计的50%粒径(D)优选为15~60μm,更优选为25~50μm。并且,载体中粒径在50%粒径的2/3以下(2D/3≥)的粒子的含量优选在5体积%以下,更优选为0.1~5体积%。
载体的50%粒径不足15μm时,存在不能较好地防止由载体粒度分布中微粒侧的粒子所致的载体附着于非图像部的情况。载体的50%粒径大于60μm时,虽然不会发生由磁刷刚性所致的划痕,但很可能导致图像不均。
本发明的图像形成装置中所用的电摄影感光体可以使用目前公知的无定形硅等无机感光体或以有机化合物为中心形成的有机感光体。
本发明中,优选具有与电摄影感光体相接触的部件,该部件用于在将调色剂转印至记录介质上之后阻塞部分或全部残留在电摄影感光体上的调色剂。通过阻塞残留在电摄影感光体上的调色剂,本发明的介孔无机外添加剂与感光体表面划擦,因此能够更有效地吸附除去附着在感光体表面的放电生成物。作为阻塞感光体上的残留调色剂的部件可以使用板状、橡胶状、海绵状、刷状的部件,但机械强度强的部件有时会对感光体自身造成划痕等损伤。另外,与感光体抵接的力过于微弱、或在形状上间隙较多的部件难于将调色剂阻塞在感光体的一部分之中。根据上述观点,作为阻塞部件优选橡胶状、海绵状、刷状的部件。上述部件也可以特别地为了阻塞残留调色剂而设置在电摄影装置中,也可以兼有在以往的电摄影装置中所用的清洁部件、带电部件、其他辅助部件的作用。
目前,在电摄影装置中主要使用的带电系统有通过电晕放电的非接触装置,及对与电摄影感光体接触的带电部件施加电压,利用在电摄影感光体和带电部件的抵接位置的稍微外侧的间隙引起的放电的接触装置。另外,后者的接触装置又分为施加电压只有直流成分的带电(以下,称为DC带电)及在直流成分中重叠具有超过放电开始电压的波高值的交流成分的AC-DC带电。上述3种带电系统中,DC带电方式由于放电生成物的量较少,所以引起由放电生成物所致的图像缺陷的可能性小。AC-DC带电虽然与电晕带电相比放电生成物的量本身较少,但由于为带电粒子直接冲击感光体的装置,所以可引起感光体表面的化学键的断裂,结果使感光体表面发生氧化劣化,变为易吸附放电生成物的组成。所以,通过本发明的调色剂,选择性地吸收吸附在感光体表面的放电生成物的效果显著。另外,电晕带电由于放电生成物的量自身较多,所以本发明调色剂的放电生成物的吸收效果较大。
接下来,对使用本发明调色剂的电摄影装置进行说明。
本发明的使用电摄影感光体的电摄影装置的具体例如图1所示。该装置在电摄影感光体1的圆周面上配置了一次带电装置3、图像曝光装置4、显影装置5、转印装置6。2为感光体1的旋转轴。
图像形成方法如下首先,对一次带电装置3施加电压,使感光体1表面带电,通过图像曝光装置4使与原稿相对应的图像曝光在感光体1表面,形成静电潜像。然后,通过使显影装置5中的调色剂附着在感光体1上将感光体1上的静电潜像显影(可视图像化)。再通过转印装置6将感光体1上形成的调色剂像转印到被供给的纸等转印材料7上。将转印了调色剂像的转印材料7从电摄影感光体表面分离,输送到像定影装置8,通过接受调色剂像的定影处理,作为图像形成物(打印件、复印件)输送到装置外。未转印到转印材料上的残留在感光体1上的残余调色剂用清洁装置9等回收。近年,无清洁器的系统也正在研究中,残余调色剂也可以直接用显影器等回收。并且,通过前曝光装置10的前曝光进行除电处理后,反复用于图像形成。需要说明的是,前曝光装置并不是必需的。
此图像形成装置中,图像曝光装置4的光源可以使用卤素光、荧光灯、激光、LED等。另外,根据需要,也可以加入其它辅助装置例如辅助带电装置。
在本发明中,将上述显影装置(具有调色剂的单元)5、和感光体(具有感光体的单元)1、一次带电装置(带电单元)3、转印装置(转印单元)6、清洁装置(清洁单元)9、前曝光装置(除电单元)10及辅助带电装置(辅助带电单元,图中未示出)等构成要件中的多个单元一体地结合构成成像处理盒,此成像处理盒被构成为可以在复印机或打印机等电摄影装置本体上自由地拆装。例如将一次带电装置3、显影装置5及清洁装置9中的至少一个与感光体1共同地一体性支撑而盒化,成为使用装置本体的导轨12等引导装置自由地在装置本体上拆装的成像处理盒11,另外,在电摄影装置为复印机或打印机时,图像曝光装置4使用来自原稿的反射光或透射光,或者通过根据被信号化的原稿的信号进行的激光束扫描、LED阵列的驱动及液晶快门阵列的驱动等被照射的光。
以上对本发明的基本构成和特色进行了阐述,以下,根据实施例具体地说明本发明。但是,本发明的实施方案并不限定于此。实施例中的“份”为质量份。
在使用1mmφ玻璃珠的混砂机中将50份用含有10%氧化锑的氧化锡被覆的氧化钛粉体、25份可溶型酚醛树脂、20份甲基溶纤素、5份甲醇及0.002份硅油(聚二甲基硅氧烷·聚氧化烯共聚物、重均分子量3000)分散2小时,配制导电层用涂料。在长260.5mm、直径30mm的铝制圆筒(JIS A3003铝合金)上浸渍涂覆导电层用涂料,在140℃下,干燥30分钟,形成膜厚为20μm的导电层。
然后,采用浸渍涂覆法涂布5质量%的聚酰胺树脂(商品名AmilanCM8000,东丽(株)制)甲醇溶液,形成膜厚为0.5μm的中间层。
然后,作为电荷生成物质,将3份在CuKα特性X射线衍射中布拉格(Bragg)角2θ±0.2°为28.1°处具有最强峰的结晶形的羟基镓酞菁和2份聚乙烯醇缩丁醛树脂(商品名s-lec BX-1、积水化学(株)制)添加到100份环己酮中,在使用直径1mm的玻璃珠的混砂机中分散1小时,向其中加入100份甲基乙基酮进行稀释,配制电荷生成层用涂布液,在上述中间层上浸渍涂布此电荷生成层用涂布液,90℃下干燥10分钟,形成膜厚0.17μm的电荷生成层。
接下来,在60份单氯苯/20份甲缩醛的混合溶剂中溶解6.5份具有下式所示结构的电荷输送物质及10份双酚Z型聚碳酸酯(商品名Z-400、三菱气体化学(株)制)。在上述电荷生成层上浸渍涂覆此溶液,在110℃下热风干燥1小时,形成膜厚为14μm的电荷输送层。
并且,使6份下式所示的含有羟基的电荷输送物质
及10份下述结构式所示的硅氧烷化合物 溶解于50份甲醇和10份丙酮的混合溶剂中,加入0.1份二丁基乙酸锡制成保护层涂料,浸渍涂覆在上述电荷输送层上,在140℃下加热1小时,通过脱甲醇缩合反应,形成膜厚为3μm的固化型表面保护层。
<聚酯树脂P-1>
在反应槽中,加入47份双酚A的环氧丙烷2摩尔加成物、20份双酚A的环氧乙烷2摩尔加成物、2份线型酚醛树脂(核体数约4)的4摩尔丙烯加成物、24份对苯二甲酸、2份富马酸、5份偏苯三酸酐、4份聚乙烯蜡(软化点101℃、Mn720、Mw/Mn1.33)及0.5份二丁基氧化锡,在210℃下使上述物质缩聚,得到聚酯树脂。酸值为30mgKOH/g、Tg为56℃。
<介孔外添加剂A-1>
将乙二醇和丙二醇的嵌段共聚物类表面活性剂(Pluronic-P 123BASF社制)溶解于去离子水中,得到20质量%的水溶液。混合100份该表面活性剂水溶液、50份的35质量%盐酸、及125份去离子水,得到透明液体。边搅拌此液体边缓缓地加入135份硅酸钠(15质量%SiO2、5.1质量%Na2O),得到白浊的反应混合物。该反应混合物的pH约为3。将此反应混合物边搅拌边在30℃下保持10小时后,升温至80℃保持12小时,由此生成微孔内存在表面活性剂的介孔二氧化硅。
然后,在聚四氟乙烯制筒中填满390份上述反应混合物和1500份直径2mm的氧化锆珠,将此筒以无死区容积的状态密封后,用球磨机粉碎。然后,将被处理液离心,得到沉淀后,使此沉淀分散在去离子水中,再次离心,反复进行上述操作,除去被处理液中的盐酸及氯化钠后,通过离心及在120℃下干燥10小时得到介孔二氧化硅。此介孔二氧化硅通过在400℃下烧成处理8小时除去表面活性剂后,在40℃/85%RH的氛围中暴露24小时,使介孔二氧化硅的微孔内表面生成硅烷醇基后,加入使100份硅烷偶联剂例如AS-4溶解于900份正己烷得到的表面处理液,剧烈搅拌6小时。然后,将离心及添加正己烷/搅拌操作重复3次,除去剩余的硅烷偶联剂,经离心、干燥,生成在微孔内表面具有氨基的介孔二氧化硅。
测定上述所得的介孔二氧化硅的物性,比表面积=700m2/g、微孔径=7.1nm及粒径=1.0μm,将其作为外添加剂A-1。
此处,所谓比表面积是指以根据The Journal of American ChemicalSociety,60,309,(1938)中记载的BRUNAUER-EMMETT-TELLER法确立的ASTM标准D3663-78为基础,通过氮吸收而求出(所谓BET法)的比表面积。
所谓微孔径是表示根据氮吸附测定的微孔分布(Barrett-Joyner-HalendaBJH模型)的峰的值。以BJH模型为基础的氮的吸附-脱离等温式由E.P.Barrett,L.G.Joyner及P.P.Halenda记载于The Journal ofAmerican Chemical Society,73,373,(1951)中。
另外,对于粒径的测定,首先使介孔二氧化硅分散于去离子水中,介孔二氧化硅浓度为3质量%,用超声波分散机处理约5分钟,配制测定液,使用光散射衍射式的粒度分布测定装置(Coulter社制、CoulterLS-230),测定体积基准平均径,将此值用作平均粒径。需要说明的是,在测定时,作为分散介质的水的折射率为1.332,二氧化硅的折射率为1.458。
并且,进行X射线衍射分析(X’Pert PRO、Phillips社)时,在面间隔5nm处可观测到明确的衍射峰,得到归属为六角结构的衍射图案。由此,可以认为是具有规则性的结构。
其他的介孔无机外添加剂的物性如表1所示。
表1介孔无机外添加剂的种类及物性
·聚酯树脂P-1 100份·磁性氧化铁粒子 95份·带电控制剂(含Fe的偶氮类染料)2份将上述混合物用加热至140℃的双轴挤压机熔融混炼,冷却后的混炼物用锤击式粉碎机粗粉碎,使用涡轮粉碎机(Turbo工业社制)进行机械式粉碎,对所得粗粉碎物进行微粉碎,得到的微粉碎粉末用固定壁式风力分级机进行分级,得到质量平均粒径(D4)6.5μm、平均圆形度0.958的负带电性磁性调色剂粒子。相对于100质量份所得的调色剂粒子,按照表2所示比例外添混合上述介孔二氧化硅粒子A-1、和非多孔二氧化硅微粒A-18、A-19、及非多孔钛酸锶E-3,配制显影剂,将此显影剂作为实施例1。
表2显影剂中的外添加剂种类及外添加量
如表2所示地分别改变非多孔二氧化硅微粒A-18及A-19、非多孔钛酸锶微粒E-3的外添加量、及介孔外添加剂的量和种类,除此之外与实施例1相同地配制显影剂。
按照下述的评价项目、方法评价上述单组分类的显影剂,结果如表3所示。
《(图像评价装置》将LBP打印机(Leser Jet 4100、HP社制)的处理速度改为1.5倍,并且,将电摄影感光体的主带电条件变更为在放电电流量稳定为40mA的恒电流控制下施加在直流成分Vdc=-600V上重叠交流成分Vpp=2400V(sin波的波峰值)的电压的条件。另外,在安装的成像处理盒中,感光鼓换成电摄影感光体例1中制备的感光鼓,并且,将显影剂改装成实施例1-30、比较例1、2的显影剂进行评价。
<评价项目1劣化加速试验>
使用上述图像评价装置,在32.5℃、85%RH的环境下进行调色剂劣化加速试验。在显影器中填充100g调色剂,以0.37N/cm(38g/cm)的线压使显影套筒抵接聚氨酯制刮刀,通过1万张全白的图像。在初期和第1万张时输出9个(3列3段)5mm方形的全黑图像,用麦克比思浓度计(Macbeth社制)使用SPI过滤器,测定反射浓度。上述数值的变化越小,调色剂的抗劣化能力越强。
并且,作为表示调色剂劣化及调色剂流动性的指标,用粉末测试仪(powder tester)P-100(Hosokawa Micron社制)测定劣化加速耐久前后的调色剂的凝集度。具体而言,在振动台上以网孔为250μm、150μm、75μm的顺序从上方开始设置筛网,振动的振幅为1mm,振动时间为20秒,轻轻地装载5g调色剂使其振动。停止振动后,测定残留在各筛网上的质量。
(残留在上段筛网中的调色剂量)÷5(g)×100.........a(残留在中段筛网中的调色剂量)÷5(g)×100×0.6........b(残留在下段筛网中的调色剂量)÷5(g)×100×0.2........c以a+b+c=凝集度(%)进行计算。
调色剂在耐久前后的凝集度值变化越小,调色剂的抗劣化能力越强,另外,凝集度越小流动性越好。
<评价项目2调色剂摩擦带电稳定性评价>
使用上述评价装置,在10℃、10%RH的低温低湿环境(LL)、32.5℃、85%RH的高温高湿环境(HH)下进行试验,即打印2万张间隔176点空间印刷有4点横线的横线图案。
测定5mm×5mm方形图像的图像浓度。在初期、20000张时进行上述评价。上述数值变化率越小,调色剂摩擦带电稳定性越好,另外,也可以说环境差别越小,调色剂的环境稳定性越好。需要说明的是,测定图像浓度时,使用X-Rite社制404型反射浓度计进行测定。
<评价项目3图像缺失评价>
对于图像缺失,将图像面积比率约3%的图像在高温·高湿环境(32.0℃、85%RH)下连续印出10000张后,一旦切断图像评价装置的电源,3日后使图像评价装置再次运转,输出间隔176点空间印有4点纵向及横向线的格子图案,观察各线的印刷浓度,判断图像缺失的程度。在本评价中,经验上将使用易于发生图像缺失的滑石粉作为填料的纸作为评价用纸(在32.5℃、85%RH下吸湿量为10%)。此外,纸的吸湿量使用Infrared Engineering社制MOISTREX MX 5000进行测定。根据下述标准进行评价。
A完全不发生图像缺失。
BA与C的中间水平。
C发生图像缺失,但中断的线占整体的1/2以下。
DC与E的中间水平。
E发生图像缺失,完全无线的部分占图像整体的1/3以上。
<评价项目4调色剂粘结的评价>
将图像面积比率约3%的图像在高温·高湿环境(32.5℃、85%RH)下连续印出10000张后,在A4尺寸的记录纸整个表面上形成全黑图像,评价在全黑图像上出现的白点的生成程度。根据下述标准进行评价。
AA4尺寸的记录纸上完全未生成白点。
BA与C的中间水平。
CA4尺寸的记录纸上可以看到约10个白点。
DC与E的中间水平。
EA4尺寸的记录纸上可以看到100个以上的白点。
此现象是由于显影剂粘结在电摄影感光体上使得像曝光被遮蔽而引起的。
表3实施例及比较例显影剂的评价结果

权利要求
1.一种调色剂,所述调色剂由至少含有粘合树脂及着色剂的着色粒子和2种以上的外添加剂构成,其特征为,所述外添加剂中的至少一种为实施了疏水化处理的介孔粒子,并且所述介孔粒子为选自二氧化硅、氧化钛、氧化铝、氧化铈及钛酸锶中的至少一种无机粒子。
2.如权利要求1所述的调色剂,其特征为,所述介孔粒子用含有取代或无取代的氨基的处理剂进行疏水化处理。
3.如权利要求1所述的调色剂,其特征为,所述介孔外添加剂的一次粒子的平均粒径在0.2μm以上1.7μm以下。
4.如权利要求1所述的调色剂,其特征为,所述介孔粒子的比表面积(BET值)在400m2/g以上1000m2/g以下。
5.如权利要求1所述的调色剂,其特征为,所述介孔粒子在X射线衍射测定中,在与1nm以上的结构周期性相对应的角度区域内有至少一个衍射峰。
6.一种电摄影装置,所述电摄影装置具有使用了权利要求1所述的调色剂的显影装置,其特征为,所述电摄影装置具有与电摄影感光体接触的部件,该部件用于在将调色剂转印到记录介质上后阻塞残留在电摄影感光体上的部分或全部调色剂。
7.如权利要求6所述的电摄影装置,其特征为,所述显影装置是该显影装置中的调色剂不与所述电摄影感光体接触的非接触显影装置。
8.一种电摄影成像处理盒,其特征为,装有具有权利要求1所述调色剂的单元、和选自带电单元、具有电摄影感光体的单元、转印单元、清洁单元、辅助带电单元及除电单元中的至少一个单元,可在电摄影装置中自由拆装。
9.一种电摄影成像处理盒,所述电摄影成像处理盒可在电摄影装置上自由拆装,至少具有电摄影感光体和用于阻塞残留调色剂的电摄影感光体接触部件,所述电摄影装置具有与所述电摄影感光体接触的部件,该部件用于在将权利要求1所述的调色剂转印到记录介质上之后阻塞残留在电摄影感光体上的部分或全部调色剂。
全文摘要
本发明提供一种调色剂、使用该调色剂的电摄影装置及成像处理盒,所述调色剂带电稳定性优异,长期使用不影响调色剂的电特性,图像浓度稳定性优异,不发生图像缺失及模糊。本发明涉及一种调色剂及使用该调色剂的电摄影装置及成像处理盒,所述调色剂由至少含有粘合树脂及着色剂的着色粒子和2种以上的外添加剂构成,其特征为,所述外添加剂中的至少一种为实施了疏水化处理的介孔粒子。
文档编号G03G21/18GK101082785SQ20071010543
公开日2007年12月5日 申请日期2007年5月30日 优先权日2006年5月31日
发明者吉村公博 申请人:佳能株式会社
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