载体、显影剂、显影装置及图像形成装置的制作方法

专利名称：载体、显影剂、显影装置及图像形成装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及载体、显影剂、显影装置及图像形成装置。

背景技术：
最近，随着OA(办公自动化)机器的惊人发展，利用电子照相方式进行图像形成处理的复印机、打印机、传真装置等图像形成装正广泛普及。这种利用电子照相方式的图像形成装置中，为了形成图像，一般进行带电工序、曝光工序、显影工序、转印工序、清洁工序及定影工序。具体来说，在带电工序中，使作为像担载体的感光体表面在暗处均匀地带电。在曝光工序中，通过将原稿像的信号光投射到带电的感光体上，除去曝光部分的带电，在感光体的表面形成静电荷像(静电潜像)。在显影工序中，将静电荷像显影用调色剂(以后只要没有特别说明则仅称为“调色剂”)供给到感光体表面的静电荷像而形成调色剂像(可见像)。在转印工序中，通过使纸、薄板等记录介质与感光体表面的调色剂像接触，从与调色剂像接触的记录介质的面的相反侧进行电晕放电，赋予记录介质与调色剂相反极性的电荷，由此将调色剂像转印到记录介质上。在定影工序中，通过加热、加压等方法使记录介质上的调色剂像定影。在清洁工序中，回收没有转印到记录介质上而残留在感光体表面的调色剂。利用电子照相法的图像形成装置，通过如上的工序，将所期望的图像形成到记录介质上。
在利用电子照相方式的图像形成装置中，作为用于使调色剂像显影的显影剂，可以使用仅含有调色剂的单组分显影剂或含有调色剂和载体的双组分显影剂。双组分显影剂利用载体赋予调色剂粒子搅拌、输送及带电功能。因此，双组分显影剂由于调色剂不必兼具载体的功能，因而与单独含有调色剂粒子的单组分显影剂相比，具有功能被分离、控制性提高、容易得到高画质图像的特征。因此，对于适合与载体并用的调色剂的开发、研究正盛行。
载体具有使调色剂稳定带有期望的带电量的功能和将调色剂输送到感光体的功能这两个基本功能。而且，载体在显影槽内搅拌、输送到磁力辊上、形成磁穗并通过调节刮刀重新回到显影槽内，能够反复使用。载体在这样的继续使用中，要求表现出稳定的基本功能，特别是使调色剂稳定地带电。为了维持这种调色剂的功能，提出了在载体表面包覆树脂的方法。
例如，也可以列举在载体表面包覆表面张力高的苯乙烯-丙烯酸共聚物树脂或聚氨酯树脂、反之包覆表面张力低的有机硅树脂或氟树脂。但是，表面张力高的树脂与载体芯材的密合性好，但具有调色剂容易消耗的缺点。另一方面，表面张力低的氟树脂对调色剂消耗有效，但与载体芯材的密合性差，因此具有在显影槽内进行搅拌时包覆树脂从载体芯材剥落，无法实现带电稳定化的缺点。
以改良这些缺点为目的，提出了包覆杂混丙烯酸树脂与有机硅树脂而得到的树脂的载体。
例如，在日本特开平8-234501号公报及日本特开2006-178508号公报中，公开了在载体芯材的表面包覆特定的有机硅大分子单体与丙烯酸树脂的共聚物的载体。
另外，例如，在日本特开2000-235283号公报中公开了具有由丙烯酸改性有机硅树脂构成的包覆层的载体。
在此，近年来伴随电子照相的全彩色化发展，调色剂的改良盛行。调色剂的外添加剂的改良也是其中一环。调色剂的外添加具有赋予调色剂流动性并作为带电量的控制助剂的功能。
电子照相的全彩色化中，以提高调色剂的转印效率为目的，有添加大粒径的外添加剂的倾向。相反，存在于调色剂表层的大粒径的外添加剂的比例越增加，则越阻碍调色剂与载体的接触机会，因而变得难以使调色剂稳定地带电。而且，彩色调色剂与单色调色剂相比，其材料导致绝缘性高，难以使带电稳定。
对于这种带电性的问题，日本特开平8-234501号公报及日本特开2006-178508号公报中公开的载体由于使用的树脂为水溶性，因而对于例如温度或湿度变化等环境变化，担心带电量的变化变大。而且，由于丙烯酸树脂本身未交联，因而认为在实际使用上可能发生的耐擦性弱、对印刷张数的带电稳定性的观点下，并不能那么受到期待。
另外，日本特开2000-235283号公报中公开的载体中，使用了丙烯酸改性有机硅树脂和氨基硅烷偶联剂，进行带电量的控制，并且用丙烯酸树脂弥补了作为有机硅的缺点的带电量低的问题。
但是，在丙烯酸改性有机硅树脂具有的带电能力以上难以进行控制，在想要进一步提高带电量的情况下，必须通过添加氨基硅烷偶联剂来进行控制。但是，利用氨基硅烷偶联剂提高带电量时，在使用的初期状态下带电量能够较高，但是随着印刷张数增加有降低的倾向。即，包覆树脂本身的带电特性对调色剂的带电性能有较大影响，需要提高包覆树脂本身的带电量。


发明内容
本发明鉴于上述问题，其目的在于提供能够使含有粘合树脂及着色剂的调色剂稳定带电、能够形成稳定且灰雾等图像缺陷少的高精细的高画质图像的载体、显影剂、显影装置及图像形成装置。
本发明是一种载体，其特征在于，在载体芯材的表面设有包覆用树脂组合物固化而成的包覆层，所述包覆用树脂组合物含有包含下述通式(1)所示的大分子单体的交联性有机硅改性丙烯酸树脂。

(式中，x表示1～200的整数，n表示1～100的整数。) 根据本发明，在载体芯材的表面设有包覆用树脂组合物固化而成的包覆层，所述包覆用树脂组合物含有包含通式(1)所示的大分子单体的交联性有机硅改性丙烯酸树脂。
这种有机硅改性丙烯酸树脂由于含有腈基而具有提高带电量的效果，由于含有硅氧烷键而能够降低表面能，从而能够减少调色剂消耗。而且，通过丙烯酸交联，能够控制树脂的硬度，从而能够延长载体的寿命。
另外，在本发明中，优选载体芯材由铁素体芯材构成。
根据本发明，载体芯材由铁素体芯材构成。
铁素体芯材的带电性能及耐久性优良，并且具有适当的饱和磁化，能够容易地进行利用通式(1)所示的交联性的有机硅改性丙烯酸树脂的包覆。
另外，在本发明中，优选载体芯材的体积平均粒径为25～100μm。
根据本发明，通过将载体芯材的体积平均粒径设为25～100μm，即使对于粒径不同的调色剂也能够选择合适的载体粒径。
另外，在本发明中，优选包覆层含有导电性粒子。
根据本发明，由于包覆层含有导电性粒子，因此能够控制载体的电阻值，能够使提高显影性和防止载体附着均成为可能。
另外，在本发明中，优选相对于包覆层中所含的有机硅改性丙烯酸树脂100重量份以30重量份以下的比例含有导电性粒子。
根据本发明，通过相对于包覆层中所含的有机硅改性丙烯酸树脂100重量份以30重量份以下的比例含有导电性粒子，能够使包覆层的机械强度、对载体芯材的密合性提高，能形成充分的包覆层。
另外，本发明是一种显影剂，其特征在于，由上述载体和至少含有粘合树脂及着色剂的调色剂构成。
根据本发明，通过使显影剂由上述载体和至少含有粘合树脂及着色剂的调色剂构成，即使印刷张数增加也能够得到带电性能稳定的显影剂。通过使用这种显影剂，能够高精细地重现形成图像，并且能够稳定地形成颜色重现性良好且图像浓度高、灰雾等图像缺陷少的高画质图像。
另外，在本发明中，优选调色剂中至少外添加有2种以上不同粒径的外添加剂。
根据本发明，由于调色剂中至少外添加有2种以上粒径不同的外添加剂，能够有效地提高调色剂的流动性。
另外，在本发明中，优选外添加剂中至少1种粒子的一次粒径在0.1μm以上、0.2μm以下。
根据本发明，通过使外添加剂中至少1种粒子的一次粒径为0.1μm以上、0.2μm以下，能够防止外添加剂向载体表面的附着，提高转印性而不引起带电降低。
这样，通过组合调色剂和载体，从载体向调色剂的电荷赋予性进一步稳定，因此调色剂的带电量本身稳定化，能够使调色剂消耗量停留于最低限，并且能够稳定地形成高精细且高浓度的高画质图像。
另外，本发明是一种显影装置，其特征在于，使用上述显影剂进行显影。
根据本发明，通过使用上述显影剂进行显影，能够提供能使调色剂的带电量稳定化而进行显影的显影装置。
另外，本发明是一种图像形成装置，其特征在于，具有上述显影装置。
根据本发明，通过具有上述显影装置，能够提供能高精细地重现图像，并且能够稳定地形成颜色重现性良好且图像浓度高、灰雾等图像缺陷少的高画质图像的图像形成装置。
另外，在本发明中，优选具有转印部，所述转印部设有形成颜色不同的多个调色剂像的中间转印体。
根据本发明，通过使用设有能形成颜色不同的多个调色剂像的中间转印体的转印部，能实现调色剂带电性的长期稳定化，能够更有效地发挥高画质图像的稳定形成效果。
由下述详细的说明和附图，更加明确了本发明的目的、特色及优点。



图1是表示本发明的一个实施方式的显影剂的模式图。
图2是表示显影装置的构成的示意图。

具体实施例方式 以下，参考附图对本发明的优选实施方式进行详细说明。
基于图1及图2对本发明的实施方式进行说明。
图1是表示本发明的一个实施方式的显影剂1的模式图。显影剂1是包含载体2和调色剂3的双组分显影剂。以调色剂3、载体2、显影剂1的顺序进行说明。以下，只要不是记为“粒子”，则指调色剂整体、载体整体。
(调色剂) 调色剂3由向调色剂母体粒子3a中添加例如2种以上不同粒径的外添加剂3b而构成。作为调色剂母体粒子3a的原料，以粘合树脂及着色剂作为主要成分，除此之外还含有电荷控制剂、脱模剂等。
作为粘合树脂没有特殊限制，可以使用黑色调色剂用或彩色调色剂用的公知的粘合树脂。例如，可以列举聚酯类树脂，聚苯乙烯、苯乙烯-丙烯酸酯共聚树脂等苯乙烯类树脂，聚甲基丙烯酸甲酯等丙烯酸类树脂，聚乙烯等聚烯烃类树脂，聚氨酯以及环氧树脂等。另外，还可以使用在原料单体混合物中混合脱模剂并使其发生聚合反应而得到的树脂。粘合树脂可以单独使用1种或并用2种以上。
使用聚酯树脂作为粘合树脂时，作为用于得到聚酯树脂的芳香族醇成分，例如可以列举双酚A、聚环氧乙烷-(2.2)-2，2-二(4-羟苯基)丙烷、聚环氧乙烷-(2.0)-2，2-二(4-羟苯基)丙烷、聚环氧丙烷-(2.0)-2，2-二(4-羟苯基)丙烷、聚环氧丙烷-(2.2)-聚环氧乙烷-(2.0)-2，2-二(4-羟苯基)丙烷、聚环氧丙烷-(6)-2，2-二(4-羟苯基)丙烷、聚环氧丙烷-(2.2)-2，2-二(4-羟苯基)丙烷、聚环氧丙烷-(2.4)-2，2-二(4-羟苯基)丙烷、聚环氧丙烷-(3.3)-2，2-二(4-羟苯基)丙烷及它们的衍生物等。
另外，作为上述聚酯树脂的多元羧酸成分，例如可以列举丁二酸、己二酸、癸二酸、壬二酸、十二烯基丁二酸、正十二烷基丁二酸、丙二酸、马来酸、富马酸、柠康酸、衣康酸、戊烯二酸、环己烷二羧酸、邻苯二甲酸、间苯二甲酸及对苯二甲酸等二元酸类，偏苯三酸、トリメチン酸(trimethinic acid)及均苯四甲酸等三元以上的酸类以及它们的酐、低级烷基酯类，从耐热凝聚性方面出发，优选对苯二甲酸或其低级烷基酯。
在此，构成调色剂3的上述聚酯树脂的酸值优选为5～30mgKOH/g。当酸值小于5mgKOH/g时，树脂的带电特性降低，电荷控制剂变得难以在聚酯树脂中分散。由此，带电量的上升性和由连续使用引起的重复显影对带电量稳定性带来不良影响。因此，酸值优选设为上述范围。
作为着色剂，可以根据期望的颜色使用各种着色剂，例如可以列举黄色调色剂用着色剂、品红调色剂用着色剂、青色调色剂用着色剂、黑色调色剂用着色剂等。
作为黄色调色剂用着色剂，例如可以列举按照颜色指数进行分类的C.I.颜料黄1、C.I.颜料黄5、C.I.颜料黄12、C.I.颜料黄15、C.I.颜料黄17、C.I.颜料黄74、C.I.颜料黄93、C.I.颜料黄180、C.I.颜料黄185等有机类颜料；氧化铁黄及黄土等无机类颜料；C.I.酸性黄1等硝基类染料；C.I.溶剂黄2、C.I.溶剂黄6、C.I.溶剂黄14、C.I.溶剂黄15、C.I.溶剂黄19以及C.I.溶剂黄21等油溶性染料等。
作为品红调色剂用着色剂，可以列举例如按照颜色指数进行分类的C.I.颜料红49、C.I.颜料红57、C.I.颜料红81、C.I.颜料红122、C.I.溶剂红19、C.I.溶剂红49、C.I.溶剂红52、C.I.碱性红10以及C.I.分散红15等。
作为青色调色剂用着色剂，例如可以列举按照颜色指数进行分类的C.I.颜料蓝15、C.I.颜料蓝16、C.I.溶剂蓝55、C.I.溶剂蓝70、C.I.直接蓝25以及C.I.直接蓝86等。
作为黑色调色剂用着色剂，例如可以列举槽法炭黑、辊筒炭黑、盘法炭黑、煤气炉黑、油料炉黑、热裂法炭黑以及乙炔黑等炭黑。也可以根据想要得到的调色剂的设计特性，从上述各种炭黑中适当选择合适的炭黑。
作为着色剂，除这些颜料之外还可使用红色颜料、绿色颜料等。着色剂既可以单独使用1种，或者也可以并用2种以上。另外，可以使用两种以上同色系的颜料，也可以分别使用1种或者2种以上不同色系的颜料。
着色剂可以以母料的形式使用。着色剂的母料可以与普通的母料同样地进行制造。例如，可以通过混炼合成树脂的熔融物和着色剂以使着色剂均匀分散到合成树脂中，然后将所得熔融混炼物进行造粒来制造。合成树脂可使用与调色剂的粘合树脂同种类的树脂、或者相对于调色剂的粘合树脂具有良好的相容性的树脂。此时，合成树脂和着色剂的使用比例没有特别限制，但是优选相对于合成树脂100重量份为30～100重量份。另外，母料可造粒成粒径为约2mm～约3mm。
另外，着色剂的使用量没有特别限制，但优选相对于粘合树脂100重量份为5～20重量份。这并非为母料量，而是母料中含有的着色剂本身的量。通过在该范围内使用着色剂，能够不损害调色剂的各种物性而形成具有高的图像浓度、画质品味非常良好的图像。
电荷控制剂是以控制调色剂3的摩擦带电性为目的而添加的。作为电荷控制剂，可以使用该领域中常用的正电荷控制用或负电荷控制用电荷控制剂。作为正电荷控制用电荷控制剂，例如可以列举碱性染料、季铵盐、季鏻盐、氨基比林、嘧啶化合物、多核聚氨基化合物、氨基硅烷、苯胺黑染料及其衍生物、三苯甲烷衍生物、胍盐和脒盐等。作为负电荷控制用电荷控制剂，例如可以列举石油炭黑、スピロンブラツク(Spiron Black)等油溶性染料、含金属偶氮化合物、偶氮络合物染料、环烷酸金属盐、水杨酸及其衍生物的金属络合物及金属盐(金属为铬、锌、锆等)、硼化合物、脂肪酸皂、长链烷基羧酸盐、树脂酸皂等。其中，硼化合物作为不含重金属的物质而特别优选。正电荷控制用电荷控制剂和负电荷控制用电荷控制剂可以根据各自的用途分开使用。电荷控制剂可以单独使用1种或根据需要并用2种以上。电荷控制剂的使用量没有特殊限制，可以在宽的范围内进行适当选择，但优选相对于粘合树脂100重量份为0.5～3重量份。
作为脱模剂，可以使用该领域常用的脱模剂，例如可以列举石蜡及其衍生物、微晶蜡及其衍生物等石油类蜡，费托合成蜡及其衍生物、聚烯烃蜡及其衍生物、低分子聚丙烯蜡及其衍生物、聚烯烃类聚合物蜡(低分子量聚乙烯蜡等)及其衍生物等烃类合成蜡、巴西棕榈蜡及其衍生物、米蜡及其衍生物、小烛树蜡及其衍生物、木蜡等植物类蜡、蜂蜡、鲸蜡等动物类蜡、脂肪酸酰胺、苯酚脂肪酸酯等油脂类合成蜡、长链羧酸及其衍生物、长链醇及其衍生物、有机硅类聚合物、高级脂肪酸等。另外，衍生物中包含氧化物、乙烯类单体与蜡的嵌段共聚物、乙烯类单体与蜡的接枝改性物等。脱模剂的使用量没有特殊限制，可以在宽的范围进行适当选择，但优选相对于粘合树脂100重量份为0.2～20重量份。
作为调色剂3的外添加剂3b，可以使用该领域常用的外添加剂，例如可以列举二氧化硅、氧化钛、碳化硅、氧化铝、钛酸钡等。
在本实施方式中，外添加剂3b并用2种以上不同粒径的外添加剂，至少1种的一次粒径为0.1μm以上、0.2μm以下。通过使用至少1种一次粒径在0.1μm以上的外添加剂作为外添加剂3b，特别是在彩色调色剂中，能够在提高转印性的同时，还能够不引起由于外添加剂附着到载体表面而导致的带电性降低地长期且稳定地使调色剂3带电。外添加剂3b的使用量没有特殊限制，但优选相对于100重量份的调色剂母体粒子3a为0.1～3.0重量份。
除外添加剂之外，将这些调色剂3的原料通过亨舍尔混合机、ス一パ一ミキサ、メカノミル、Q型ミキサ等混合机进行混合，再将所得原料混合物通过双螺杆混炼机、单螺杆混炼机、连续式双辊型混炼机等混炼机在约70℃～约180℃的温度下进行熔融混炼后，进行冷却固化。将冷却固化后的调色剂3的原料的熔融混炼物通过切碎机、绒磨机(feather mill)等进行粗粉碎。将所得粗粉碎物进行微粉碎。微粉碎可使用气流粉碎机、流化床式气流粉碎机等。这些粉碎机通过使含有调色剂粒子的气流从多个方向撞击，使调色剂粒子之间撞击来进行调色剂粒子的粉碎。由此，能够制造具有特定粒度分布的非磁性调色剂母体粒子3a。调色剂母体粒子3a的粒径没有特殊限制，但平均粒径优选在3～10μm的范围内。进而可以根据需要进行筛分等粒度调整。对于这样制得的调色剂母体粒子3a，通过公知的方法添加上述外添加剂3b。另外，调色剂3的制造方法并不限于上述方法。
(载体) 本实施方式的载体2，考虑到赋予调色剂3充分的电荷等，如图1所示，在载体芯材2a的表面形成包覆用树脂组合物固化而成的包覆层2b，所述包覆用树脂组合物含有包含下述通式(1)所示的大分子单体和丙烯酸单体的交联性有机硅改性丙烯酸树脂和导电性粒子。

该大分子单体是具有2，2-偶氮双腈基(azobisnitrile)、含有硅氧烷键的单体，式中，x表示1～200的整数，n表示1～100的整数。
这种有机硅改性丙烯酸树脂通过含有腈基而具有提高带电量的效果，通过含有硅氧烷基而能够使表面能降低，从而能够减少调色剂消耗。而且，通过丙烯酸交联，能够控制树脂的硬度，从而能够延长载体寿命。
作为载体芯材2a，可以使用该领域常用的芯材，例如可以列举铁、铜、镍、钴等磁性金属、铁素体、磁铁矿等磁性金属氧化物等。载体芯材2a为如上所述的磁性体时，能够得到适合磁刷显影法所用的显影剂的载体。载体芯材2a优选体积平均粒径为25～100μm，特别优选体积平均粒径为25～90μm。载体芯材2a的体积平均粒径小于25μm时，载体2变得容易从显影剂输送担载体脱离，因此变得容易发生作为载体2附着到像担载体上的现象的载体附着。载体芯材2a的体积平均粒径大于100μm时，载体磁磁吸附于后述磁力辊上而形成的作为磁刷穗的磁穗变得过于粗糙，因而即使使调色剂3小粒径化也不能表现出由调色剂3带来的提高画质的效果。在本实施方式中，体积平均粒径为使用粒度测定器(商品名マイクロトラツクMT3000、日机装(株)制)测定的值。
形成载体芯材2a表面的包覆层2b的包覆用树脂组合物含有交联性丙烯酸树脂和导电性微粒，交联性丙烯酸树脂包含通式(1)所示的大分子单体。
作为导电性粒子，例如可以使用导电性炭黑、导电性氧化钛及氧化锡等氧化物。在以较少的添加量使导电性表现出来时，优选炭黑等，但对于彩色调色剂来说，有时担心碳从载体2的包覆层2b脱离。此时，优选使用掺杂了锑的导电性氧化钛等。
包覆用树脂组合物含有通式(1)所示的有机硅大分子单体，是含有多个聚硅氧烷链、可交联的有机硅丙烯酸嵌段共聚物。
为了使由有机硅树脂(特别是交联型有机硅树脂)形成的树脂包覆层的耐湿性、脱模性等进一步提高，包覆用树脂组合物还可以含有二官能性硅油。
包覆用树脂组合物通过羟基、环氧基、羧基、活化亚甲基、烷氧甲硅烷基进行交联。
作为将包覆用树脂组合物涂布到载体芯材2a表面的方法，例如可以列举将载体芯材2a浸渍到包覆用树脂组合物中的浸渍法、向载体芯材2a喷雾包覆用树脂组合物的喷雾法、向利用流动气流而处于悬浮状态的载体芯材2a喷雾包覆用树脂组合物的流化床法等。其中，从能够容易地形成膜的观点出发，优选浸渍法。
涂布包覆用树脂组合物而成的涂布层的固化根据有机硅树脂的种类选择加热温度来进行。例如，优选加热到约150～约280℃来进行。当然，常温固化型树脂的情况下，没有必要加热，但是以提高形成的树脂包覆层的机械强度、缩短固化时间等为目的，也可以加热到约100℃～约200℃。
另外，包覆用树脂组合物的全部固体成分浓度没有特殊限制，考虑到向载体芯材2a的涂布操作性等，可以以使固化后的包覆层2b的膜厚通常为5μm以下、优选为约0.1μm～约3μm的方式进行调整。
这样得到的载体2优选一定程度的电阻且为球形，但即使为导电性或非球形也不会丧失本发明的效果。
(显影剂) 显影剂1可以通过混合外添加了上述外添加剂3b的调色剂3和上述载体2来制造。调色剂3和载体2的混合比例没有特殊限制，但考虑到用于高速图像形成装置(A4尺寸的图像、40张/分钟以上)，在载体的体积平均粒径/调色剂的体积平均粒径为5以上的状态下，调色剂3相对于载体的总表面积(全部载体粒子的表面积的总和)的总投影面积(全部调色剂粒子的投影面积的总和)的比例(调色剂的总投影面积/载体的总表面积×100)可以为30～70％。由此，能够以充分良好的状态稳定地维持调色剂的带电性，即使在高速图像形成装置中，也能够作为能稳定且长期形成高画质图像的优选的显影剂来使用。例如，调色剂的体积平均粒径为6.5μm、载体的体积平均粒径为90μm、使调色剂相对于载体的总表面积的总投影面积的比例为30～70％时，显影剂1中，相对于载体100重量份，含有调色剂约2.2重量份～约5.3重量份。以这种显影剂1进行高速显影时，调色剂消耗量和根据调色剂的消耗向显影装置的显影槽中供给的调色剂供给量各自为变得最大，尽管如此也并未损害供需平衡。而且，当显影剂1中载体2的量比约2.2重量份～约5.3重量份多时，带电量有进一步降低的倾向，不仅不能得到期望的显影特性，调色剂消耗量也变得比调色剂供给量多，不能赋予调色剂3充分的电荷，导致画质变差。相反，在载体2的量少的情况下，带电量有增高的倾向，调色剂3由于电场而难以从载体2分离，结果导致画质变差。
另外，在本实施方式中，调色剂的总投影面积如下计算。以调色剂的比重为1.0，基于由库尔特计数器(商品名コ一ルタ一カウンタ·マルチサイザ一II、ベツクマン·コ一ルタ一公司制)得到的体积平均粒径进行计算。即，计算相对于混合的调色剂重量的调色剂个数，以调色剂个数×调色剂面积(假定为圆进行计算)作为调色剂总投影面积。同样，载体的表面积基于由マイクロトラツク(商品名マイクロトラツクMT3000、日机装(株)制)得到的粒径，由混合的载体重量计算总表面积。以此时的载体比重为4.7。由上述得到调色剂总投影面积/载体总表面积×100计算混合比。
(显影装置和图像形成装置) 作为本发明的一个实施方式的显影装置20，使用本实施方式的显影剂1进行显影。图2是表示显影装置20的构成的示意图。
如图2所示，显影装置20具有贮存显影剂1的显影单元10、将显影剂1输送到像担载体(像形成体、感光体)15的显影剂担载体(显影剂输送担载体)13。
通过搅拌螺杆12，对由预先投入显影单元10的内部的本实施方式的载体2和调色剂3构成的本实施方式的显影剂(双组分显影剂)1进行搅拌，并使其带电。然后，通过将显影剂1输送到在内部设有作为磁场产生部的磁力辊的显影剂担载体13上，保持在显影剂担载体13表面。保持在显影剂担载体13表面的显影剂1被显影剂调节构件14调节为一定层厚，并被输送到在显影剂担载体13与像担载体15的邻接区域形成的显影区域，在向显影剂担载体13外加交流偏压而形成的振动电场下，像担载体15上的静电荷像通过反转显影法而显影化。
另外，由可见像形成引起的调色剂消耗可通过调色剂浓度传感器(未图示)，作为调色剂相对于显影剂重量的重量比的调色剂浓度的变化而被检测，被消耗部分直到调色剂浓度传感器(未图示)检测到达到预先规定的规定调色剂浓度时从调色剂料斗16得到补给，从而能够保持显影单元10内部的显影剂1中的调色剂浓度大致一定。另外，在本实施方式中，可以将显影担载体13与显影剂调节构件14的间隙、以及显影区域中显影剂担载体13与像担载体15的间隙例如设定为0.4mm。当然，这仅是示例，并不限于该数值。
另外，作为本发明的一个实施方式的图像形成装置，具有上述显影装置20。显影装置20以外的其他构成可以使用公知的电子照相方式的图像形成装置的构成，例如可以含有具有能够在表面形成静电荷像的感光层的像担载体、使像担载体表面带电至规定电位的带电部、将根据图像信息的信号光照射到表面处于带电状态的像担载体上从而在像担载体表面形成静电荷像(静电潜像)的曝光部、将从显影装置20供给调色剂3并进行显影后的像担载体表面的调色剂像转印到中间转印体后再转印到记录介质上的转印部、使记录介质表面的调色剂像定影到记录介质上的定影部、除去调色剂像转印到记录介质后残留在像担载体表面的调色剂、纸粉等的清洁部、除去附着于上述中间转印体上的多余的调色剂等的另一清洁部。另外，本实施方式的图像形成方法可使用具有本实施方式的显影装置20的本实施方式的图像形成装置来进行。
使静电荷像显影时，对调色剂的每个颜色实行通过反转显影法使像担载体15上的静电荷像显影化的显影工序，在中间转印体上重叠多个不同颜色的调色剂像而形成多色调色剂像。在本实施方式中，采用使用中间转印体的中间转印方式，但是也可以使用将调色剂像从像担载体直接转印到记录介质上的构成。
利用本实施方式的图像形成装置，能够高精细地重现图像，并且能够稳定地形成颜色重现性良好且图像浓度高、灰雾等图像缺陷少的高画质图像。
(实施例) 以下，对本发明的实施例及比较例进行说明。本发明只要不超出其主旨，则不受到本实施例的限制。
在以下的实施例及比较例中，使用含有外添加了外添加剂的调色剂和载体的双组分显影剂进行测定。首先，对实施例及比较例中使用的显影剂中含有的载体及调色剂的制作方法进行说明。以下，“份”表示“重量份”。并且，只要不特别说明，则“％”表示“重量％”。
(载体的制作) 如下制成6种载体(载体(1)～(6))。通过スリ一ワンモ一タ(three-onemotor)将下述表1所示使用量(份)的有机硅树脂、导电性粒子及甲苯搅拌5分钟，制备包覆用树脂组合物。其中，导电性微粒使用事先用分散剂分散到甲苯溶剂中的物质。将该包覆用树脂组合物与下述表1所示的体积平均粒径(μm)及使用量(份)的铁素体芯材混合，进而投入搅拌机中进行混合。在减压及加热的条件下从所得混合物中除去溶剂，在铁素体芯材表面形成涂布层。将其在100℃下加热30分钟，使涂布层固化而形成包覆层，再通过100目的筛子来制作载体(1)～(6)。
表1中有机硅树脂及导电性粒子具体使用以下物质。
·有机硅改性丙烯酸树脂A 将含有通式(1)的结构的有机硅改性丙烯酸树脂リペルコ一ト210A(商品名，日本ペイント(株)制)和固化剂リペルコ一トB(商品名，日本ペイント(株)制)以4∶1的比例混合，得到有机硅改性丙烯酸树脂。
·有机硅改性丙烯酸树脂B 将KR9706(商品名，信越化学工业(株)制)和D-15(商品名，信越化学工业(株)制)以97∶3的比例混合，得到有机硅改性丙烯酸树脂。
·导电性微粒C 商品名VULCANXC72，キヤボツト(株)制 (导电性炭黑甲苯分散液，固体浓度15％液) ·导电性微粒D 商品名FS-10P，石原产业(株)制 (导电性氧化钛甲苯分散液，固体成分浓度30％液) [表1]
(调色剂的制作) 如下制成4种调色剂(调色剂(1)～(4))。
调色剂(1) ·聚酯树脂(酸值21mgKOH/g，芳香族类醇成分PO-BPA和EP-BPA，酸成分富马酸和苯六甲酸酐) ...87.5重量％ ·C.I.颜料蓝15:1...5重量％ ·非极性石蜡(DSC峰78℃，Mw 8.32×102) ...6重量％(Mw表示重均分子量) ·电荷控制剂(ボントロンE-84，オレエント化学公司制)...1.5重量％ 通过亨舍尔混合机将以上各构成材料进行前混合，然后再通过双螺杆混炼挤出机进行熔融混炼。使用切割磨将该混炼物粗粉碎后，通过气流粉碎机进行微粉碎，然后使用风力筛分机进行筛分，制作平均粒径为6.5μm的调色剂母体粒子。
接着，向筛分后的调色剂母体粒子97.8重量％中，添加体积平均粒径为0.1μm的使用异丁基三甲氧基硅烷进行疏水化处理后的二氧化硅1.2重量％和体积平均粒径为12nm的使用HMDS进行疏水化处理后的二氧化硅微粒1.0重量％，通过亨舍尔混合机进行混合，进行外添加处理，制作调色剂(1)。
调色剂(2) 除将着色剂由C.I.颜料蓝15:1变更为炭黑之外，通过与调色剂(1)相同的材料、相同的方法进行制作。
调色剂(3) 除将电荷控制剂由ボントロンE-81变更为LR-147(日本カ一リツト公司制)之外，通过与调色剂(1)相同的材料、相同的方法进行制作。
调色剂(4) 将体积平均粒径0.1μm的用异丁基三甲氧基硅烷进行疏水化处理后的二氧化硅除去，使用体积平均粒径为12nm的用HMDS进行疏水化处理后的二氧化硅微粒2.2重量％作为外添加剂，除此之外，通过与调色剂(1)相同的材料、相同的方法进行制作。
另外，如下测定实施例及比较例中使用的载体的体积平均粒径、调色剂的体积平均粒径、载体的表面积及调色剂的投影面积。
[载体的体积平均粒径] 向10ml 5％的エマルゲン109P(花王公司制，聚氧乙烯十二烷基醚HLB13.6)中添加约10mg～约15mg的测定样品，通过超声分散机分散1分钟。将其中的约1ml添加到マイクロトラツクMT3000(日机装株式会社)的规定处后，搅拌1分钟，确认散射光强度稳定后再进行测定。
[调色剂的体积平均粒径] 向100mL烧杯中加入氯化钠(1级)的1％水溶液(电解液)20mL，再向其中依次添加烷基苯磺酸盐(分散剂)0.5mL及调色剂样品3mg，超声分散5分钟。向其中添加氯化钠(1级)的1％水溶液以使总量达到100mL，再次超声分散5分钟后，将得到的物质作为测定用样品。对于该测定用样品，使用库尔特计数器TA-III(商品名，コ一ルタ一公司制)，在孔径为100μm、测定对象粒径以个数标准计为2～40μm的条件下进行测定，计算出体积平均粒径。
[载体的总表面积] 载体比重设为4.7，基于通过マイクロトラツク(商品名マイクロトラツクMT3000，日机装(株)制)得到的体积平均粒径，由混合的载体重量计算出总面积。
[调色剂的总投影面积] 将调色剂的比重设为1.0，基于由库尔特计数器(商品名コ一ルタ一カウンタ·マルチサイザ一II、ベツクマン·コ一ルタ一公司制)得到的平均粒径，计算出相对于混合的调色剂重量的调色剂个数，以调色剂个数×调色剂面积(假设为圆形来计算)作为调色剂总投影面积。
(评价) 接着，对使用由上述方法制作的载体及调色剂构成的显影剂进行的评价，说明评价方法及评价标准。
[i.初期的带电量] 将上述调色剂及载体进行各种组合后而得到的显影剂安装到具有双组分显影装置的复印机(夏普(株)MX-6200N的改造机)上，在常温常湿下空转3分钟后，采集显影剂，利用吸引式带电量测定装置(TREK公司210H-2A Q/M Meter)测定带电量。带电量若小于-20μC/g则不能使用，若带电量在-20μC/g以上则可以利用，如果在-25μC/g以上、-45μC/g以下则判断为良好。
[ii.带电的上升特性] 将装入了通过上述方法制得的载体0.95g与调色剂0.05g组合得到的显影剂的5ml的玻璃瓶，利用32rpm的旋转培养机搅拌1分钟后，采集显影剂，通过吸引式带电量测定装置测定带电量。再次搅拌3分钟后，以相同方法测定带电量。1分钟后和3分钟后的带电量之差以绝对值计，若大于7μC/g则不能利用，若在7μC/g以下则可以利用，若在5μC/g以下则判断为良好。
[iii.带电的衰减特性] 将装入了通过上述方法制得的载体76g与调色剂4g组合得到的显影剂的100ml的聚乙烯容器，利用150rpm的球磨机搅拌60分钟后，测定显影剂的带电量，并暴露在高温高湿下。测定1天后、3天后、10天后显影剂的带电量，与首日的带电量之差以绝对值计，若大于7μC/g则不可利用，若在7μC/g以下则可以利用，若在5μC/g以下则判断为良好。
[iv.带电的寿命特性] 将通过上述方法制得的调色剂及载体组合得到的显影剂安装到具有双组分显影装置的复印机(夏普(株)MX-6200N)上，在常温常湿下实际印刷5000张实地图像。
显影剂的带电量通过吸引式带电量测定装置测定，与初期的带电量之差以绝对值计，若大于7μC/g则不可利用，若在7μC/g以下则可以利用，若在5μC/g以下则判断为良好。
[v.综合评价] 作为综合评价，对于上述测定i～iv，全部良好的评价为“◎”，有一个以上可利用、无不可利用的评价为“○”，有一个以上不可利用的评价为“×”。
接着，将上述测定i～v的结果示出于表2。
[表2]
由表2可知，根据实施例1～12，彩色调色剂(调色剂(1)、调色剂(3))、黑色调色剂(调色剂(2))均在载体的包覆层中含有通式(1)的大分子单体，能够使带电上升性、衰减、寿命特性稳定化。
根据比较例1～4可知，当载体的包覆层中不含有通式(1)的大分子单体(使用了载体(5)、(6)的比较例1～4)时，寿命特性显著降低。
本发明并不限于上述实施方式及各实施例，并可能在权利要求所示的范围内存在各种变化。即，在权利要求所示的范围内，组合适当变更的技术方法所得到的实施方式、实施例同样包含于本发明的技术范围内。
本发明可以不脱离其精神或主要特征，而通过其它的各种方式来实施。因此，上述的实施方式仅是在全部方面的例示，本发明的范围是权利要求书所示的范围，而不受说明书本文的任何限制。而且，属于权利要求的范围的变形或变更全部在本发明的范围内。
权利要求
1.一种载体，其特征在于，在载体芯材的表面设有包覆用树脂组合物固化而成的包覆层，所述包覆用树脂组合物含有包含下述通式(1)所示的大分子单体的交联性有机硅改性丙烯酸树脂，
式中，x表示1～200的整数，n表示1～100的整数。
2.如权利要求1所述的载体，其中，载体芯材由铁素体芯材构成。
3.如权利要求1所述的载体，其中，载体芯材的体积平均粒径为25～100μm。
4.如权利要求1所述的载体，其中，包覆层含有导电性粒子。
5.如权利要求4所述的载体，其中，相对于包覆层中所含的有机硅改性丙烯酸树脂100重量份，以30重量份以下的比例含有导电性粒子。
6.一种显影剂，其特征在于，由权利要求1所述的载体和至少含有粘合树脂及着色剂的调色剂构成。
7.如权利要求6所述的显影剂，其中，调色剂中至少外添加有2种以上不同粒径的外添加剂。
8.如权利要求7所述的显影剂，其中，外添加剂中至少1种粒子的一次粒径在0.1μm以上、0.2μm以下。
9.一种显影装置，其特征在于，使用权利要求6所述的显影剂进行显影。
10.一种图像形成装置，其特征在于，具有权利要求9所述的显影装置。
11.如权利要求10所述的图像形成装置，其中，具有转印部，该转印部设有形成颜色不同的多个调色剂像的中间转印体。
全文摘要
提供能够使调色剂稳定带电、能形成稳定且灰雾等图像缺陷少的高精细的高画质图像的载体、显影剂、显影装置及图像形成装置。通过在载体芯材的表面设置包覆用树脂组合物固化而成的包覆层，能够得到载体，所述包覆用树脂组合物含有包含通式(1)所示的大分子单体的交联性有机硅改性丙烯酸树脂。通过这种载体和调色剂能够得到显影剂。
文档编号G03G15/01GK101526767SQ20091012622
公开日2009年9月9日 申请日期2009年3月9日 优先权日2008年3月7日
发明者加本贵则 申请人:夏普株式会社