静电显影用调色剂、补充用双组分显影剂、使用其的图像形成方法和图像形成装置制造方法
【专利摘要】一种静电显影用调色剂，其中，粘合树脂为聚酯树脂，脱模剂分散助剂为包含α-甲基苯乙烯或苯乙烯结构中的至少一者的苯乙烯丙烯酸类共聚物树脂，并且相对于聚酯树脂100重量份以5.5～12重量份的比例含有，所述苯乙烯丙烯酸类共聚物树脂的酸值为3～9KOHmg/g，且调色剂的酸值为14～19KOHmg/g。
【专利说明】静电显影用调色剂、补充用双组分显影剂、使用其的图像形成方法和图像形成装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及供于电子照相方式的图像形成装置等的静电显影用调色剂、补充用双组分显影剂以及使用其的图像形成方法和图像形成装置。
【背景技术】
[0002]在电子照相方式的图像形成装置中，多采用使用包含载体和调色剂的双组分显影剂(以下也有时仅表示为显影剂)进行感光体(图像负载体)表面的静电潜像的可见化(显影)的显影装置。使用这样的双组分显影剂的显影装置的情况下，调色剂通过显影操作而依次被消耗，但载体不会被消耗而残留在装置内。因此，在显影装置内与调色剂一起被搅拌的载体随着搅拌频率增多而产生表面的树脂涂布层的剥离、调色剂在载体表面的粘合等耗费而劣化，从而使显影剂的带电性能逐渐降低。
[0003]作为解决这样的不良状况的手段，例如专利文献I中公开了如下构成的滴流显影方式的显影装置(以下称为滴流显影装置):不仅将通过显影操作而被消耗的调色剂每次少量地补充到显影装置内，而且将载体也每次少量地补充到显影装置内，将劣化的载体更换为新的载体，从而抑制显影剂的带电性能降低。
[0004]滴流显影装置中，通过载体的补充而过量的显影槽内的显影剂(调色剂与载体的混合物)从设置在显影槽的壁面的溢出口以溢流的方式排出。通过逐次反复进行补充和排出，显影槽内的劣化的载体被更换为新的载体，从而能够保持调色剂的带电性能、抑制画质的降低。将这样的滴流显影装置搭载到能够进行高速处理的图像形成装置(以下称为高速机)中的情况增多。
[0005]另一方面，构成双组分显影剂的调色剂是以聚酯树脂等粘合树脂为母体的树脂粒子，在粘合树脂中含有着色剂、电荷控制剂、脱模剂、脱模剂分散助剂等。为了形成全彩色图像，使用青色、洋红色、黄色这三种颜色的调色剂，有时在此基础上还使用黑色调色剂。
[0006]例如，在专利文献2中公开了:青色、洋红色、黄色的各颜色的调色剂含有作为粘合树脂的聚酯树脂、着色剂和粉碎助剂，作为粉碎助剂，使用包含苯乙烯类单体和茚类单体的共聚物树脂。记载了:粉碎助剂的含量相对于粘合树脂100重量份为I?20重量份、更优选为3?15重量份。根据专利文献2，能够使各颜色的调色剂的粉碎性相同。
[0007]现有技术文献
[0008]专利文献
[0009]专利文献1:日本专利公报“日本特公平2-21591号公报(公告日:1990年5月15曰)，，
[0010]专利文献2:日本公开专利公报“日本特开2000-231219号公报(
【公开日】:2000年8月29日)”
【发明内容】
[0011]发明所要解决的问题
[0012]对于搭载滴流显影装置的高速机而言，印刷张数多，因此要求长寿命化(长期使用)。但是，专利文献2中记载的调色剂不是特别针对滴流显影装置中的寿命后半段的画质提高而开发的调色剂。因此，虽然为了提高粉碎性而使用了共聚树脂，但在滴流显影装置中使用时，调色剂的带电量降低、带电分布变宽，因此产生调色剂飞散、灰雾。
[0013]这是滴流显影装置所特有的问题。滴流显影装置中，补充到显影层内的新的载体与已经使用过的旧的载体共存。新的载体和旧的载体当然具有使调色剂带电的能力。因此，调色剂的带电量的差异使显影性表现出差异。需要说明的是，通过增加更换的载体的量、提高更换的频率，也能够解决该问题，但结果是废弃的显影剂的量增加。
[0014]本发明的目的在于提供通过在滴流显影方式的显影装置中使用而减轻调色剂飞散、灰雾从而能够使显影装置的寿命的后半段的画质提高的调色剂、补充用双组分显影剂、使用其的图像形成方法和图像形成装置。
[0015]用于解决问题的方法
[0016]本 申请人:为了实现上述目的而反复进行了深入的研究，结果发现，通过在作为粘合树脂的聚酯树脂中以某一比例添加苯乙烯丙烯酸类共聚物树脂并且将苯乙烯丙烯酸类共聚物树脂的酸值和调色剂的酸值调节到某一范围内，能够提高滴流显影装置中的寿命的后半段的画质，从而进行了本申请发明。
[0017]S卩，为了解决上述问题，本发明的静电显影用调色剂为滴流显影方式的显影装置中使用的静电显影用调色剂，其特征在于，含有粘合树脂、着色剂、电荷控制剂、脱模剂和脱模剂分散助剂，上述粘合树脂为聚酯树脂，上述脱模剂分散助剂为包含α-甲基苯乙烯或苯乙烯结构中的至少一者的苯乙烯丙烯酸类共聚物树脂，并且相对于上述聚酯树脂100重量份以5.5?12重量份的比例含有，上述苯乙烯丙烯酸类共聚物树脂的酸值为3?9K0Hmg/g且调色剂的酸值为14?19K0Hmg/g。
[0018]通过形成这样的构成的调色剂，能够抑制载体的劣化，能够在滴流显影方式中防止带电量降低、调色剂飞散、显影性的降低，能够提高寿命的后半段的画质。
[0019]作为脱模剂分散助剂含有的包含α-甲基苯乙烯或苯乙烯结构中的至少一者的苯乙烯丙烯酸类共聚物树脂以包围脱模剂的形式存在。通过被苯乙烯丙烯酸类共聚物树脂包围，脱模剂不易露出到调色剂表面，能够抑制由于从调色剂脱离的脱模剂粘固到载体上而引起的载体的劣化。另外，苯乙烯丙烯酸类共聚物树脂也发挥作为脱模剂分散助剂的功能，因此认为其效果更高。
[0020]而且，脱模剂和包围其的苯乙烯丙烯酸类共聚物树脂在粉碎时成为一体而形成大的粉碎界面，因此苯乙烯丙烯酸类共聚物树脂容易存在于调色剂的表面，从而使聚酯树脂存在于调色剂表面的比例降低。结果，在高湿多湿环境下调色剂的吸湿性降低，能够在高湿多湿环境下得到充分的带电量，能够确保稳定的带电性。
[0021]但是，为了得到这样的效果，需要相对于聚酯树脂100重量份以5.5?12重量份的比例含有苯乙烯丙烯酸类共聚物树脂。若低于上述范围，则脱模剂的分散性降低，从调色剂脱离的脱模剂增多，载体受到污染。若受到污染的载体增多，则会在与未受到污染的新的载体之间表现出带电量的差异、显影性的差异，产生带电特性、调色剂飞散、灰雾等，另一方面，若超过上述范围，则脱模剂的分散性过于升高，在高温下无法得到所需的脱离性，定影性降低。
[0022]另外，需要上述苯乙烯丙烯酸类共聚物树脂的酸值为3?9K0Hmg/g且调色剂的酸值为14?19K0Hmg/g。通过使苯乙烯丙烯酸类共聚物树脂的酸值为上述范围，使苯乙烯丙烯酸类共聚物树脂包围脱模剂，由此能够确保减轻脱模剂自调色剂脱离的效果。若苯乙烯丙烯酸类共聚物树脂的酸值超过上述范围，则与作为粘合树脂的聚酯树脂相容，无法发挥出苯乙烯丙烯酸类共聚物树脂的效果。相反，若苯乙烯丙烯酸类共聚物树脂的酸值低于上述范围，则无法与作为粘合树脂的聚酯树脂适度地相容，蜡的分散性降低，定影性能变差。
[0023]另外，即使使苯乙烯丙烯酸类共聚物树脂的酸值为3?9K0Hmg/g的范围，在调色剂的酸值脱离上述范围时，也无法实现带电的稳定化并无法抑制飞散、灰雾。这是因为，即使确定了苯乙烯丙烯酸类共聚物树脂的酸值和相对于粘合树脂的比例，在占调色剂的大部分的粘合树脂的酸值过高时，也无法改善吸湿性，带电性降低，相反，粘合树脂的酸值过低时，带电过于升高而产生灰雾。即，为了实现带电的稳定化并抑制飞散、灰雾，需要使用调色剂的酸值达到上述范围的粘合树脂。
[0024]发明效果
[0025]根据本发明，通过在滴流显影方式的显影装置中使用，能够减轻调色剂飞散、灰雾，使显影装置的寿命的后半段的画质提高。
【专利附图】
【附图说明】
[0026]图1是表示本发明的一个实施方式的图像形成装置的一个构成例的说明图。
[0027]图2是搭载于上述图像形成装置中的滴流显影方式的显影装置的说明图。
【具体实施方式】
[0028]〈图像形成装置〉
[0029]图1是表示使用本发明的调色剂的图像形成装置的一个构成例的说明图。
[0030]图像形成装置100为电子照相方式的打印机，是四个可见图像形成单元110 (黄色可见图像形成单元110Y、洋红色可见图像形成单元110M、青色可见图像形成单元IlOC和黑色可见图像形成单元IlOB:也将它们合称为“可见图像形成单元110”)沿记录纸输送路径排列而成的所谓串联式打印机。
[0031]具体而言，沿形成在向可见图像形成单元110供给记录纸P (转印介质、记录介质)的供给托盘120与定影装置40之间的记录纸P的输送路径配设有四个可见图像形成单元110。而且，各可见图像形成单元110向由作为记录纸输送装置130的无接头输送带133输送的记录纸P上重叠转印各颜色的调色剂图像，然后，定影装置40在记录纸P上将调色剂图像定影，由此形成全彩色图像。
[0032]输送带133架设于驱动辊131与空转辊132上，控制为预定的圆周速度(约150mm/秒?约400mm/秒、例如220mm/秒)而进行环绕。记录纸P通过静电吸附由环绕的输送带133来输送。
[0033]各可见图像形成单元110中，具备感光鼓111，在该感光鼓111的周围配置有带电辊112、曝光装置(激光照射装置)113、显影装置114、转印辊115、清洁器116。
[0034]可见图像形成单元IlOY的显影装置114中收纳有含有黄色调色剂的显影剂。可见图像形成单元IlOM的显影装置114中收纳有含有洋红色调色剂的显影剂。可见图像形成单元IlOC的显影装置114中收纳有青色调色剂的显影剂。可见图像形成单元IlOB的显影装置114中收纳有含有黑色调色剂的显影剂。
[0035]而且，在各可见图像形成单元110中，调色剂图像被转印到记录纸P上，该转印的次序如下所述。首先，利用带电辊112使感光鼓111的表面均匀地带电，然后，利用激光照射装置113根据图像信息用激光对感光鼓111的表面进行曝光而形成静电潜像。然后，利用显影装置114对感光鼓111表面的静电潜像供给调色剂。由此，上述静电潜像被显影(显像)而生成调色剂图像。然后，生成在感光鼓111表面上的调色剂图像通过施加有极性与该调色剂图像的调色剂相反的偏压的转印辊115依次转印到由输送带(输送装置)130输送的记录纸P上。
[0036]然后，记录纸P在输送带133的弯曲部位(卷绕于驱动辊131上的部分)从输送带133上剥离，被输送至定影装置40。定影装置40具备:加热辊41 ;剥离辊42 ;无接头的定影带43，其架设于加热辊41与剥离辊42上，以通过使这些辊旋转而环绕的方式进行驱动；加压辊44，其隔着定影带43与加热辊41压接。记录纸P被输送至定影带43与加压辊44之间，被赋予适度的温度，并且被赋予加压矩(卜一>)和压力。由此，记录纸P的调色剂熔化，调色剂定影于记录纸P上，在记录纸P上形成牢固的图像。从转印咬入部通过的记录纸P与从转印咬入部通过的定影带63所成的角α为剥离角。
[0037]显影装置114为滴流显影方式的显影装置，从未图示的显影剂料斗向显影装置114内同时补充显影剂和载体。如图2所示，显影装置114在显影槽11内具备显影辊14、第一和第二输送螺杆(搅拌输送构件)12a、12b。在显影槽11中形成有显影剂补充口 20和显影剂溢出口 21。图2是从垂直方向上部观察显影装置114的主要部位而得到的俯视图。
[0038]显影槽11为收纳包含调色剂和载体的双组分显影剂(以下称为显影剂)的容器。显影辊14为将显影槽11内的调色剂向感光鼓111 (参照图1)供给的辊，由磁性辊构成。
[0039]第一和第二输送螺杆12a、12b是将显影剂搅拌并进行输送而向显影辊14供给的输送螺杆，形成有搅拌翼13。第一和第二输送螺杆12a、12b之间由间壁39隔开。显影槽11内的显影剂在由第一和第二输送螺杆12a、12b搅拌的同时沿箭头A所示的方向进行循环输送。所输送的显影剂中的调色剂在被输送的过程中与载体相互摩擦而摩擦带电。
[0040]摩擦带电后的显影剂中的调色剂在循环输送的过程中负载在显影辊14表面上，供给到感光鼓111上而被消耗。从形成在第一输送螺杆12a的上方的补充口 20向显影槽11内同时补充新的调色剂和载体。由于载体的补充而增加的显影槽11内的显影剂从显影剂溢出口 21以溢流的方式排出。排出的显影剂被回收到未图示的废调色剂盒等回收容器。
[0041]<调色剂>
[0042]以下对本发明的调色剂的构成成分进行说明。
[0043]本发明的调色剂呈现青色、洋红色、黄色、黑色等颜色。调色剂含有粘合树脂、着色齐U、电荷控制剂、脱模剂和脱模剂分散助剂。粘合树脂为聚酯树脂，脱模剂分散助剂为包含α-甲基苯乙烯或苯乙烯结构中的至少一者的苯乙烯丙烯酸类共聚物树脂。苯乙烯丙烯酸类共聚物树脂相对于聚酯树脂100重量份以5.5?12重量份的比例含有。苯乙烯丙烯酸类共聚物树脂的酸值HZ为3?9K0Hmg/g、调色剂的酸值为14?19K0Hmg/g。
[0044]通过形成这样的构成，能够抑制载体的劣化，能够在滴流显影方式中防止带电量降低、调色剂飞散、显影性的降低，能够使寿命的后半段的画质提高。
[0045]作为脱模剂分散助剂含有的包含α-甲基苯乙烯或苯乙烯结构中的至少一者的苯乙烯丙烯酸类共聚物树脂以包围脱模剂的形式存在。
[0046]通过被苯乙烯丙烯酸类共聚物树脂包围，脱模剂不易露出到调色剂表面，能够抑制由于从调色剂脱离的脱模剂粘固到载体上而引起的载体的劣化。另外，苯乙烯丙烯酸类共聚物树脂也发挥作为脱模剂分散助剂的功能，因此认为其效果更高。
[0047]而且，脱模剂和包围其的苯乙烯丙烯酸类共聚物树脂在粉碎时成为一体而形成大的粉碎界面，因此苯乙烯丙烯酸类共聚物树脂容易存在于调色剂的表面，从而使聚酯树脂存在于调色剂表面的比例降低。结果，在高湿多湿环境下调色剂的吸湿性降低，能够在高湿多湿环境下得到充分的带电量，能够确保稳定的带电性。
[0048]但是，为了得到这样的效果，需要相对于聚酯树脂100重量份以5.5?12重量份的比例含有苯乙烯丙烯酸类共聚物树脂。若低于上述范围，则脱模剂的分散性降低，从调色剂脱离的脱模剂增多，载体受到污染。若受到污染的载体增多，则会在与未受到污染的新的载体之间表现出带电量的差异、显影性的差异，产生带电特性、调色剂飞散、灰雾等，另一方面，若超过上述范围，则脱模剂的分散性过于升高，在高温下无法得到所需的脱离性，定影性降低。
[0049]另外，需要上述苯乙烯丙烯酸类共聚物树脂的酸值为3?9K0Hmg/g且调色剂的酸值为14?19K0Hmg/g。通过使苯乙烯丙烯酸类共聚物树脂的酸值为上述范围，使苯乙烯丙烯酸类共聚物树脂包围脱模剂，由此能够确保减轻脱模剂自调色剂脱离的效果。若超过上述范围，则与作为粘合树脂的聚酯树脂相容，无法发挥出苯乙烯丙烯酸类共聚物树脂的效果。相反，若低于上述范围，则无法使蜡适度地分散，定影性能变差。
[0050]另外，即使使苯乙烯丙烯酸类共聚物树脂的酸值为3?9K0Hmg/g的范围，在调色剂的酸值脱离上述范围时，也无法实现带电的稳定化并无法抑制飞散、灰雾。这是因为，即使确定了苯乙烯丙烯酸类共聚物树脂的酸值和相对于粘合树脂的比例，在占调色剂的大部分的粘合树脂的酸值过高时，也无法改善调色剂的吸湿性，因此带电性降低，相反，粘合树脂的酸值过低时，带电过于升高而产生灰雾。即，为了实现带电的稳定化并抑制飞散、灰雾，需要使用调色剂的酸值达到上述范围的粘合树脂。
[0051]本发明的补充用双组分显影剂为补充到滴流显影方式的显影装置中的双组分显影剂，为包含本发明的静电显影用调色剂和由树脂包覆的铁素体载体的双组分显影剂，其构成为:相对于上述静电显影用调色剂100重量份以5?18重量份的比例含有上述铁素体载体。
[0052]需要说明的是，本发明的调色剂中，除粘合树脂、着色剂、电荷控制剂、脱模剂和脱模剂分散助剂外，还可以根据需要适当含有导电性调节剂、体质颜料、抗氧化剂、流动性提闻剂、清洁性提闻剂等添加剂。
[0053](粘合树脂)
[0054]在本发明的静电显影用调色剂中，粘合树脂为聚酯树脂。聚酯树脂通常可以通过公知的方法使选自二元的醇成分和三元以上的多元醇成分中的一种以上与选自二元的羧酸和三元以上的多元羧酸中的一种以上进行缩聚反应或酯化、酯交换反应而得到。
[0055]缩聚反应中的条件可以根据单体成分的反应性适当设定，并且在聚合物达到合适的物性的时刻结束反应即可。例如，反应温度为约170°C?约250°C，反应压力为约5mmHg?
约常压。
[0056]作为二元的醇成分，可举出例如:聚氧化丙烯(2.2)-2,2-双(4_羟基苯基)丙烷、聚氧化丙烯(3.3)-2, 2-双(4-羟基苯基)丙烷、聚氧化丙烯(2.0)-2, 2-双(4-羟基苯基)丙烷、聚氧化丙烯(2.0)-聚氧化乙烯(2.0)-2, 2-双(4-羟基苯基)丙烷、聚氧化丙烯
(6)-2，2-双(4-羟基苯基)丙烷等双酚A的环氧烷加成物；乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、1，2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、新戊二醇、1,4-丁烯二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇、1，4-环己烷二甲醇、二丙二醇、聚乙二醇、聚丙二醇、聚四亚甲基二醇等二醇类；双酚A;双酚A的丙烯加成物；双酚A的乙烯加成物；氢化双酚A等。
[0057]作为三元以上的多元醇，可举出例如:山梨醇、1，2，3，6-己四醇、1，4-失水山梨醇、季戊四醇、二季戊四醇、三季戊四醇、蔗糖、1，2，4- 丁三醇、1，2，5-戊三醇、甘油、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。
[0058]上述各颜色的调色剂中，可以单独使用上述二元的醇成分和三元以上的多元醇成分中的一种，也可以组合使用两种以上。
[0059]作为二元的羧酸，可举出例如:马来酸、富马酸、柠康酸、衣康酸、戊烯二酸、邻苯二甲酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸、环己烷二甲酸、琥珀酸、己二酸、癸二酸、壬二酸、丙二酸、正十二碳烯基琥珀酸、正十二烷基琥珀酸、正辛基琥珀酸、异辛烯基琥珀酸、异辛基琥珀酸和它们的酸酐或低级烷基酯等。
[0060]作为三元以上的多元羧酸，可举出例如:1，2，4-苯三甲酸、1，2，5-苯三甲酸、2，5，7-萘三甲酸、1，2，4-萘三甲酸、1，2，4-丁烷三甲酸、1，2，5-己烷三甲酸、1，3-二羧基-2-甲基-2-亚甲基羧基丙烷、1，2，4-环己烷三甲酸、四(亚甲基羧基)甲烷、1,2, 7，8-辛烷四甲酸、均苯四甲酸、Empol三聚酸(工一>三量体酸)和它们的酸酐或低级烧基酷等。
[0061]上述各颜色调色剂中，可以单独使用上述二元的羧酸和三元以上的多元羧酸中的一种，或者组合使用两种以上。
[0062]如上所述，调色剂的酸值需要为14?19K0Hmg/g。因此，对于作为构成调色剂的大部分且决定其主要物性的粘合树脂的聚酯树脂而言，为了实现带电的稳定化、抑制飞散、灰雾，需要使调色剂的酸值具有达到上述范围的酸值。
[0063](着色剂)
[0064]在本发明的静电显影用调色剂中，作为青色、洋红色和黄色的各着色剂，没有特别限定，可以使用在电子照相领域中常用的调色剂用颜料和染料。作为这样的颜料，可举出例如:偶氮类颜料、苯并咪唑酮类颜料、喹吖啶酮类颜料、酞菁类颜料、异吲哚啉酮类颜料、异吲哚啉类颜料、二 _|嗪类颜料、蒽醌类颜料、茈类颜料、紫环酮类颜料、硫靛类颜料、喹酞酮类颜料、金属络合物类颜料等有机类颜料；炭黑、钥红、铬黄、钛黄、氧化铬、柏林蓝等无机类颜料等。另外，作为染料，可举出例如:偶氮类染料、蒽醌类染料、螯合物染料、方酸铺染料坐寸O
[0065]这些着色剂可以单独使用一种，也可以并用两种以上同色系的多种着色剂。着色剂的含量没有特别限制，通常相对于粘合树脂100重量份为3.0?9.0重量份。
[0066](电荷控制剂)
[0067]在本发明的静电显影用调色剂中，作为电荷控制剂，只要是使调色剂带电或能够控制其带电的电荷控制剂，则没有特别限制，可以使用在电子照相领域中常用的电荷控制齐U。一般而言，可举出例如:硼化合物、苯胺黑染料、季铵盐、三苯基甲烷衍生物、水杨酸锌络合物、萘酚酸锌络合物、二苯乙醇酸衍生物的金属氧化物等。这些电荷控制剂可以单独使用一种，或者并用两种以上。
[0068]电荷控制剂的含量没有特别限制，通常相对于粘合树脂100重量份为0.5?2.0
重量份。
[0069](脱模剂)
[0070]在本发明的静电显影用调色剂中，作为脱模剂，可以为石蜡、聚乙烯蜡、聚丙烯蜡、聚乙烯-聚丙烯蜡、费托蜡、微晶蜡等烃类蜡、醇改性烃蜡、酯蜡、巴西棕榈蜡、酰胺类蜡等中的任意一种。但是，从确保低温定影性的观点出发，优选熔点为50?100°C、优选60?90°C的腊，从与粘合树脂的相容性和脱模性的观点出发，优选石腊、费托蜡、酯腊、巴西棕榈蜡。脱模剂可以单独使用一种，或者并用两种以上。
[0071](脱模剂分散助剂)
[0072]在本发明的静电显影用调色剂中，脱模剂分散助剂为包含α -甲基苯乙烯或苯乙烯结构中的至少一者的苯乙烯丙烯酸类共聚物的树脂。
[0073]具体而言为将α苯乙烯-[CH2-C(CH3) (C6H5)Jm-或苯乙烯与选自含N乙烯基单体(腈)、含羧基单体、丙烯酸酯单体(例如丙烯酸丁酯)、甲基丙烯酸酯单体(例如甲基丙烯酸丁酯)、甲基丙烯酸等中的一种或两种组合而成的共聚物。共聚物并不限于交替共聚物。
[0074]苯乙烯丙烯酸类共聚物树脂相对于作为粘合树脂的聚酯树脂100重量份以5.5?12重量份的比例含有。另外，苯乙烯丙烯酸类共聚物树脂的酸值为3?9K0Hmg/g。
[0075]<调色剂的制造方法>
[0076]从与湿法等相比工序少且设备投资额也少等观点出发，本发明的调色剂可以通过优选的粉碎法来制作。
[0077]以下对作为本实施方式的利用粉碎法的调色剂制作方法进行说明。利用粉碎法的调色剂的制作中，将至少包含粘合树脂、着色剂、脱模剂和电荷控制剂的调色剂材料混合、熔融混炼而得到混炼物，接着将混炼物冷却固化、粉碎，然后根据需要进行分级等粒度调节，得到调色剂粒子。
[0078]混合优选干式混合，作为混合机，可以使用该【技术领域】中常用的公知的装置，可举出例如:亨舍尔混合机(商品名，三井矿山株式会社制造)、高速混合机(商品名，株式会社川田制造)、> 力V $ > (商品名，冈田精工株式会社制造)等亨舍尔型混合装置，才 >夕'' $^ (商品名，细川密克朗株式会社制造)、O ^ 7' V -tf - V 3、厂y m (商品名，株式会社奈良制作所制造商品名，川崎重工业株式会社制造)等混合装置。
[0079]作为混炼机，可以使用该【技术领域】中常用的公知的装置，可举出例如:双螺杆挤出机、三辊研磨机、拉波普拉斯托磨机(9 # 7'' 9 7卜S > )等一般的混炼机。具体而言，可举出例如:TEM-100B (商品名，东芝机械株式会社制造)、PCM-65/87、PCM-30(以上均为商品名，株式会社池贝制造)等单螺杆或双螺杆挤出机、二一于^々^ (商品名，三井矿山株式会社制造)等开放辊方式的混炼机。其中，从混炼时的剪切强、能够使颜料等色材和脱模剂等高分散的观点出发，优选开放辊方式的混炼机。
[0080]作为粉碎机，可以使用该【技术领域】中常用的公知的装置，可举出例如:利用超音速喷射气流进行粉碎的喷射式粉碎机；向形成在高速旋转的转子与定子(衬套)之间的空间导入固化物并进行粉碎的冲击式粉碎机等。
[0081]分级可以使用该【技术领域】中常用的公知的装置，特别是旋转式风力分级机等能够通过离心力和风力将过粉碎的调色剂母粒除去的分级机。需要说明的是，将添加外添剂之前的调色剂特别地称为着色树脂粒子。
[0082](外添剂)
[0083]本发明的调色剂中，为了提高其输送性和带电性以及将调色剂制成双组分显影剂时与载体的搅拌性等而添加外添剂。着色树脂粒子是指未添加外添剂的调色剂。
[0084]作为外添剂，可以使用该【技术领域】中常用的外添剂，可举出例如:二氧化硅、氧化钛等，优选利用有机硅树脂、硅烷偶联剂等进行了表面处理(疏水化处理)的外添剂。
[0085]外添剂的配合量相对于着色树脂粒子100重量份优选为I?10重量份、更优选为2?5重量份。
[0086](载体)
[0087]本发明的调色剂以双组分显影剂的形式使用，在调色剂中还配合载体。作为载体，可以使用公知的载体。可以列举例如:将包含铁、铜、锌、镍、钴、锰、铬等的单一铁素体或复合铁素体以及载体芯粒用包覆物质进行表面包覆而得到的树脂包覆载体、或者使具有磁性的粒子分散在树脂中而得到的树脂分散型载体等。
[0088]作为上述包覆物质，可以使用公知的物质。可以举出例如:聚四氟乙烯、一氯三氟乙烯聚合物、聚偏二氟乙烯、有机硅树脂、聚酯树脂、二叔丁基水杨酸的金属化合物、苯乙烯类树脂、丙烯酸类树脂、聚酰胺、聚乙烯基缩丁醛、苯胺黑、氨基丙烯酸酯树脂、碱性染料、碱性染料的螯合物、二氧化硅微粉、氧化铝微粉等。另外，作为树脂分散型载体中使用的树脂，没有特别限制，可以举出例如:苯乙烯丙烯酸类树脂、聚酯树脂、含氟树脂和酚醛树脂等。这些均优选根据调色剂成分进行选择，可以单独使用一种，或者并用两种以上。
[0089]载体的形状优选球形或扁平形状。另外，载体的体积平均粒径没有特别限制，考虑到高画质化，优选为10 μ m?100 μ m、更优选为20 μ m?50 μ m。另外,载体的体积电阻率优选为18 Ω.cm以上、更优选为112 Ω.cm以上。
[0090]载体的体积电阻率为如下得到的值:将载体粒子放入截面积0.50cm2的容器，轻敲后，在填入容器内的粒子上放上lkg/cm2的重锤，并且施加在重锤与底面电极之间产生lOOOV/cm的电场的电压，由此时的电流值得到载体的体积电阻率。若电阻率低，则对显影套筒施加偏压时载体带电，载体粒子容易附着到感光体上。另外，容易引起偏压的击穿。载体的饱和磁化强度优选为40emu/g以上且80emu/g以下。
[0091]双组分显影剂中的调色剂与载体的使用比例没有特别限制，可以根据调色剂和载体的种类适当选择。例如，与树脂包覆载体(密度5g/cm2?8g/cm2)混合时,使调色剂含量为显影剂总量的2?30重量％、优选2?20重量％即可。另外，调色剂对载体的包覆率优选为40?80%。
[0092]为了解决上述问题，本发明的静电显影用调色剂为滴流显影方式的显影装置中使用的静电显影用调色剂，其特征在于，含有粘合树脂、着色剂、电荷控制剂、脱模剂和脱模剂分散助剂，上述粘合树脂为聚酯树脂，上述脱模剂分散助剂为包含α -甲基苯乙烯或苯乙烯结构中的至少一者的苯乙烯丙烯酸类共聚物树脂，并且相对于上述聚酯树脂100重量份以5.5?12重量份的比例含有，上述苯乙烯丙烯酸类共聚物树脂的酸值为3?9KOHmg/g，且调色剂的酸值为14?19KOHmg/g。
[0093]通过形成这样的构成的调色剂，能够抑制载体的劣化，能够在滴流显影方式中防止带电量降低、调色剂飞散、显影性的降低，能够使寿命的后半段的画质提高。
[0094]本发明的补充用双组分显影剂为补充到滴流显影方式的显影装置中的双组分显影剂，为包含本发明的静电显影用调色剂和由树脂包覆的铁素体载体的双组分显影剂，其构成为:相对于上述静电显影用调色剂100重量份以5?18重量份的比例含有上述铁素体载体。
[0095]在补充用双组分显影剂中，若载体的比例小于5重量份，则更换的载体的量过少，无法在整个寿命内保持带电特性等。另一方面，若载体的比例超过18重量份，则即使更换更多的载体，效果也不会发生变化，并且废弃的显影剂的量增加。
[0096]另外，本发明的图像形成方法中，在感光体上形成静电潜像，由滴流显影方式的显影装置供给调色剂而将上述静电潜像显像，将所得到的调色剂图像转印到转印介质上后，使用定影装置将调色剂图像定影，所述图像形成方法为使用本发明的补充用双组分显影剂的构成。
[0097]本发明的图像形成装置中，在感光体上形成静电潜像，由滴流显影方式的显影装置供给调色剂而将上述静电潜像显像，将所得到的调色剂图像转印到转印介质上后，使用定影装置将调色剂图像定影，所述图像形成装置为使用本发明的补充用双组分显影剂的构成。
[0098]使用本发明的补充用双组分显影剂的图像形成方法和图像形成装置也在本发明的范畴内。
[0099]本发明并不限定于上述的各实施方式，可以在权利要求书所示的范围内进行各种变更，将不同的实施方式中分别公开的技术手段适当组合而得到的实施方式也包括在本发明的技术范围内。
[0100]实施例
[0101 ] 以下通过实施例和比较例更具体地对本发明进行说明，但本发明并不受这些实施例的限定。
[0102]实施例和比较例中，通过以下所示的方法测定各物性值。
[0103][粘合树脂、脱模剂分散助剂树脂的重均分子量Mw]
[0104]由通过以下方法得到的、示出利用凝胶渗透色谱法得到的分子量分布的图表，求出数均分子量和重均分子量。
[0105](I)试样溶液的制备
[0106]在四氢呋喃中溶解树脂使其浓度达到0.5g/100ml。然后,将该溶液使用孔径2 μ m的氟树脂过滤器(住友电气工业公司制造、FP-200)过滤，除去不溶成分，得到试样溶液。
[0107](2)分子量分布测定
[0108]使用下述测定装置和分析柱，以每分钟Iml的流速流过作为溶解液的四氢呋喃，在40°C的恒温槽中使柱稳定。在其中注入100 μ I试样溶液并进行测定。基于预先制成的标准曲线算出试样的分子量。此时的标准曲线使用以多种单分散聚苯乙烯作为标准试样而制成的标准曲线。
[0109]测定装置:C0-8010(东曹公司制造)
[0110]分析柱:GMHXL+G3000HXL(东曹公司制造)
[0111][粘合树脂、脱模剂分散助剂树脂的软化点Tm]
[0112]使用流动特性评价装置(株式会社岛津制作所制造、7 口一7 ^夕一、型号:CFT-100C)，以6°C /分钟的升温速度将Ig试样加热，同时赋予20kgf/cm2(9.8X 15Pa)的载荷，使试样从模头(喷嘴口径1mm、长度Imm)流出。将试样的一半量流出时的温度作为软化点Tm。
[0113][粘合树脂、脱模剂分散助剂树脂的玻璃化转变温度Tg]
[0114]使用差示扫描量热仪(精工电子工业株式会社制造、(现在的精工精密株式会社)制造、型号:DSC220)，按照日本工业标准(JIS) K7121-1987，以10°C /分钟的升温速度对Ig试样进行加热，测定DSC曲线。将所得到的DSC曲线中、相当于玻璃化转变的吸热峰的高温侧的基线向低温侧延长而得到的直线与对于从峰的升起部分到顶点的曲线在梯度达到最大的点处引出的切线的交点的温度作为玻璃化转变温度Tg。
[0115][脱模剂的熔点]
[0116]使用差示扫描量热仪(精工电子工业株式会社制造、(现在的精工精密株式会社)制造、型号:DSC220)，以10°C /分钟的升温速度将Ig试样从温度20°C加热至200°C，接着从200°C急速冷却到20°C，将该操作重复两次，测定DSC曲线。将在第二次的操作中测定的DSC曲线的与熔化相当的吸热峰的温度作为脱模剂的熔点。
[0117][粘合树脂、脱模剂分散助剂树脂、调色剂的酸值]
[0118]使用京都电子工业株式会社制造的电位差自动滴定装置AT-510，使用THF作为溶剂来进行。滴定试剂使用0.lmol/L K0H[Et0H]，在Ig试样中添加30ml的THF，放入搅拌子搅拌5分钟，在冰箱(10°C )中静置一昼夜后，恢复到室温，用滴定装置进行滴定。
[0119](实施例1)
[0120]粘合树脂:聚酯树脂I (Tg 670C >Tm 125°C、Mw 65000、酸值 18K0Hmg/g) 100 重量份
[0121]着色剂:炭黑7重量份
[0122]脱模剂:脱模剂(熔点79°C、日油公司制造、商品名:WEP_9) 5重量份
[0123]电荷控制剂:硼化合物(日本力一 U 〃卜公司制造、商品名:LR_147)2重量份
[0124]脱模剂分散剂:苯乙烯丙烯酸类(SA)共聚物树脂A(Tm 140°C、Tg60°C、Mw 49000、酸值6K0Hmg/g，三井化学公司制造、商品名:SA800)6重量份
[0125]使用亨舍尔混合机，将上述调色剂原料预混合10分钟后，使用混炼分散处理装置(三井矿山株式会社制造、二一 ” I M0S100-800)进行熔融混炼分散处理，得到混炼物。
[0126]将所得到的熔融混炼物用切割磨机粗粉碎后，使用喷射式粉碎机(日本二-一7十y々工业株式会社制造、IDS-2型)进行微粉碎，进一步使用风力分级机(日本二二一 V千y々工业株式会社制造、MP-250型)进行分级，得到黑色的着色树脂粒子。
[0127]然后，在所得到的青色、洋红色和黄色的各着色树脂粒子100重量份中添加二氧化硅1.9重量份作为外添剂，用将搅拌叶片的前端速度设定为15m/秒的气流混合机(三井矿山公司制:亨舍尔混合机)搅拌2分钟，由此制作实施例1的调色剂。所得到的调色剂的酸值为 17K0Hmg/g。
[0128](实施例2)
[0129]将作为脱模剂分散助剂的苯乙烯丙烯酸类(SA)共聚物树脂A的添加量设定为9重量份，除此以外与实施例1同样地制作实施例2的调色剂。所得到的调色剂的酸值为16K0Hmg/go
[0130](实施例3)
[0131]使用苯乙烯丙烯酸类(SA)共聚物树脂B(Tg 59 °C > Tm 138 °C、Mw52000、酸值4K0Hmg/g)代替苯乙烯丙烯酸类(SA)共聚物树脂A作为脱模剂分散助剂，制作实施例3的调色剂。与实施例1同样地进行配制。调色剂的酸值为16K0Hmg/g。
[0132](实施例4)
[0133]使用苯乙烯丙烯酸类共聚物树脂C (Tm 142 0C > Tg 65°C、Mw47000、酸值8K0Hmg/g三井化学公司制造、试制品)代替苯乙烯丙烯酸类(SA)共聚物树脂A作为脱模剂分散助齐U，除此以外与实施例1同样地制作实施例4的调色剂。所得到的调色剂的酸值为17K0Hmg/
0 O
[0134](实施例5)
[0135]使用聚酯树脂I作为粘合树脂，并调节作为脱模剂分散助剂的苯乙烯丙烯酸类(SA)共聚物树脂A的添加量，制作酸值为15K0Hmg/g的实施例5的调色剂。苯乙烯丙烯酸类(SA)共聚物树脂A相对于100重量份聚酯树脂I的添加量为11重量份。
[0136](实施例6)
[0137]使用聚酯树脂2 (Tg 690C、Tm 130°C、Mw 60000、20K0Hmg/g)代替聚酯树脂I作为粘合树脂，并且调节作为脱模剂分散助剂的苯乙烯丙烯酸类(SA)共聚物树脂A的添加量，制作酸值为18K0Hmg/g的实施例6的调色剂。苯乙烯丙烯酸类(SA)共聚物树脂A相对于100重量份聚酯树脂2的添加量为8重量份。
[0138](比较例I)
[0139]将作为脱模剂分散助剂的苯乙烯丙烯酸类(SA)共聚物树脂A的添加量设定为3重量份，除此以外与实施例1同样地制作比较例I的调色剂。所得到的调色剂的酸值为18K0Hmg/go
[0140](比较例2)
[0141]将作为脱模剂分散助剂的苯乙烯丙烯酸类共聚物树脂A的量设定为15重量份，除此以外与实施例1同样地制作比较例2的调色剂。所得到的调色剂的酸值为15K0Hmg/g。
[0142](比较例3)
[0143]使用苯乙烯丙烯酸类共聚物树脂D (Tm 137°C、Tg 59°C、Mw60000、酸值2K0Hmg/g，三井化学公司制造、试制品)代替苯乙烯丙烯酸类共聚物树脂A作为脱模剂分散剂，除此以外与实施例1同样地制作比较例3的调色剂。所得到的调色剂的酸值为16K0Hmg/g。
[0144](比较例4)
[0145]使用苯乙烯丙烯酸类共聚物树脂E (Tm 144°C、Tg 66°C、Mw40000、酸值IlKOHmg/g，三井化学公司制造、试制品)代替苯乙烯丙烯酸类共聚物树脂A作为脱模剂分散剂，除此以外与实施例1同样地制作比较例4的调色剂。所得到的调色剂的酸值为18K0Hmg/g。
[0146](比较例5)
[0147]使用聚酯树脂3 (Tg 590C、Tm 121°C、Mw 75000、13K0Hmg/g)代替聚酯树脂I作为粘合树脂，并调节作为脱模剂分散助剂的苯乙烯丙烯酸类共聚物树脂A的添加量，制作酸值为12K0Hmg/g的比较例5的调色剂。苯乙烯丙烯酸类共聚物树脂A相对于100重量份聚酯树脂3的添加量为6重量份。
[0148](比较例6)
[0149]使用聚酯树脂4(Tg71°C、Tm 133°C、Mw 560000、23K0Hmg/g)代替聚酯树脂 I 作为粘合树脂，并调节作为脱模剂分散助剂的苯乙烯丙烯酸类共聚物树脂A的添加量，制作酸值为21K0Hmg/g的比较例6的调色剂。苯乙烯丙烯酸类共聚物树脂A相对于100重量份聚酯树脂4的添加量为8重量份。
[0150](双组分显影剂的制作)
[0151]通过将这样制作的实施例1?6、比较例I?6的调色剂与载体混合，由此制作双组分显影剂。载体使用以铁素体系为芯且在其表面上设置有热固化线型硅树脂的包覆层的体积平均粒径40 μ m的载体。以使外添调色剂的浓度相对于双组分显影剂总量为7.5重量％的方法进行调节并混合，得到调色剂浓度为7.5重量％的双组分显影剂。
[0152]表I中与综合评价一起示出对定影性评价、带电特性、调色剂飞散、灰雾进行评价的结果。带电特性、调色剂飞散、灰雾和综合评价如下所述地进行评价。将进行各评价且在全部项目中均为合格(〇)的双组分显影剂在综合评价中评为〇(合格)，将包含比圆差但为Λ的项目、但不包含X的双组分显影剂在综合评价中评为Λ，将即使包含I个X的项目的双组分显影剂在综合评价中也评为X。
[0153][定影性]
[0154]将图像形成装置(数字全彩色多功能机:MX_5001FN、夏普株式会社制造)改造为能够搭载滴流显影装置的装置，使用制作的双组分显影剂，得到附着量为1.0mg/cm3的未定影图像。然后，使用外部定影机进行定影，由此对定影特性进行评价。从140°C到220°C之间以5°C的间隔进行评价直至产生热污损。另外，热污损为光泽度在高温侧下降的温度，将定影强度试验为〇且直至产生热污损的温度设定为定影带，将可得到40°C带的情况定影评价为“〇”。定影强度试验中，以一定载荷弯折图像定影部，将图像的缺陷程度与标准样品同等以上的结果的情况评为“〇”，除此以外评为“ X ”。即，将定影带为40°C以上、定影强度试验为“〇”的情况评为定影性“〇”。
[0155]然后，将图像形成装置(数字全彩色多功能机:MX_5001FN、夏普株式会社制造)改造为能够搭载滴流显影装置的装置，使用制作的双组分显影剂，进行300K张印刷，然后，进行带电特性、调色剂飞散和灰雾的评价。
[0156][带电特性]
[0157]对印刷初期和结束后(300K印刷后)的双组分显影剂进行取样，求出Q/M，基于其带电量的差异进行评价。在进行了搅拌和电磁屏蔽的金属壳体中投入显影剂，在其上载置金属网，然后从网中吸引调色剂，通过该方法求出Q = CV。利用Q = CV，测定已知的C(测定机中的静电容量C)的两端的起电压(起電圧)V，由此算出Q/M[yC/g]。利用结束后/初期的带电量的比例以下述方式进行评价。
[0158]〇:80%以上
[0159]Λ:60%以上且小于80%
[0160]X:小于 60%。
[0161][调色剂飞散]
[0162]通过目视评价飞散到印刷结束后的显影槽上的调色剂。
[0163]O:观察到调色剂飞散，但飞散是有限的。
[0164]Δ:观察到调色剂飞散且飞散是有限的，但飞散量多。
[0165]X:调色剂飞散到整个显影槽。
[0166][灰雾]
[0167]印刷结束后印刷单色图像，测定非图像部的图像浓度。使用日光电色工业株式会社制造的色温表，测定印刷前的纸的白度Wl和印刷后的纸的非图像部的白度W2，求出两者的白度之差(W1-W2)作为灰雾。灰雾在单色图像模式下以下述方式进行评价。
[0168]O:小于 1.5
[0169]Λ:1.5以上且小于2.0
[0170]X:2.0 以上
[0171]
【权利要求】
1.一种静电显影用调色剂，其为滴流显影方式的显影装置中使用的静电显影用调色齐U，其特征在于， 含有粘合树脂、着色剂、电荷控制剂、脱模剂和脱模剂分散助剂， 所述粘合树脂为聚酯树脂， 所述脱模剂分散助剂为包含α-甲基苯乙烯或苯乙烯结构中的至少一者的苯乙烯丙烯酸类共聚物树脂，并且相对于所述聚酯树脂100重量份以5.5?12重量份的比例含有， 所述苯乙烯丙烯酸类共聚物树脂的酸值为3?9KOHmg/g，或者调色剂的酸值为14?19K0Hmg/go
2.一种补充用双组分显影剂，其为补充到滴流显影方式的显影装置中的补充用双组分显影剂，其特征在于， 包含权利要求1所述的静电显影用调色剂和由树脂包覆的铁素体载体，相对于所述静电显影用调色剂100重量份，所述铁素体载体的比例为5?18重量份。
3.一种图像形成方法，在感光体上形成静电潜像，由滴流显影方式的显影装置供给调色剂而将所述静电潜像显像，将所得到的调色剂图像转印到转印介质上后，使用定影装置将调色剂图像定影，所述图像形成方法的特征在于， 使用权利要求2所述的补充用双组分显影剂。
4.一种图像形成装置，在感光体上形成静电潜像，由滴流显影方式的显影装置供给调色剂而将所述静电潜像显像，将所得到的调色剂图像转印到转印介质上后，使用定影装置将调色剂图像定影，所述图像形成装置的特征在于， 使用权利要求2所述的补充用双组分显影剂。
【文档编号】G03G9/097GK104169807SQ201380014042
【公开日】2014年11月26日 申请日期:2013年3月8日 优先权日:2012年3月14日
【发明者】福冈慎太郎, 泽井正幸, 椿赖尚, 纪川敬一, 三田村启吾, 河野友惟 申请人:夏普株式会社