專(zhuān)利名稱(chēng)：磁性單組分調(diào)色劑及圖像形成方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于靜電潛像顯影用磁性單組分調(diào)色劑及使用該調(diào)色劑的圖像形成方法。
特別是關(guān)于在采用跳動(dòng)顯影方式的圖像形成裝置中使用具有規(guī)定范圍內(nèi)的粗粉分布度(S)的調(diào)色劑，來(lái)抑制潛像載持體上的選擇顯影，能夠連續(xù)長(zhǎng)時(shí)間維持良好的圖像特性的靜電潛像顯影用磁性單組分調(diào)色劑及使用該調(diào)色劑的圖像形成方法。
背景技術(shù)：
一般在電子照相法、靜電記錄法等中，利用電暈帶電等使由光導(dǎo)電性感光體、電介質(zhì)等構(gòu)成的潛像載持體上帶電，使用調(diào)色劑等的顯影劑使利用激光、LED等進(jìn)行曝光而形成的靜電潛像可見(jiàn)化，或者通過(guò)反轉(zhuǎn)顯影使靜電潛像可見(jiàn)化，而得到高品質(zhì)的圖像。
通常，就適用于這些顯影法的調(diào)色劑而言，使用的是，在作為粘結(jié)劑的熱塑性樹(shù)脂(粘結(jié)樹(shù)脂)中混合作為著色劑或帶電控制劑的染料、顏料、混合作為脫模劑的石蠟以及磁性材料等進(jìn)行混煉、粉碎、分級(jí)而形成的平均粒徑5～15μm的調(diào)色劑粒子。而且，為了對(duì)調(diào)色劑賦予流動(dòng)性、進(jìn)行調(diào)色劑的帶電控制或者提高潔凈性，在調(diào)色劑中添加二氧化硅或氧化鈦等無(wú)機(jī)粉末、無(wú)機(jī)金屬微粉末。另外，作為顯影方式，已知有使用調(diào)色劑和鐵粉等的載體的雙組分顯影方式和不使用載體而在調(diào)色劑內(nèi)部含有磁性體的磁性單組分顯影方式。
更具體地說(shuō)，例如在專(zhuān)利文獻(xiàn)1中記載的磁刷法、在專(zhuān)利文獻(xiàn)2中記載的瀑布顯影法和粉霧法、毛刷顯影法等許多顯影法是已知的。使用這些雙組分顯影劑的方法，在初期比較穩(wěn)定，能夠提供品質(zhì)良好的圖像，但在連續(xù)長(zhǎng)時(shí)間使用的情況下，發(fā)生載體的劣化，即發(fā)生失去效力的現(xiàn)象，載體的帶電賦予能力降低，連續(xù)長(zhǎng)時(shí)間得不到品質(zhì)良好的圖像等問(wèn)題，或調(diào)色劑和載體的混合比難以保持一定，因此具有缺乏長(zhǎng)期耐久性這樣的共同的缺點(diǎn)。
因此，提出了各種使用僅由調(diào)色劑構(gòu)成的單組分顯影劑的顯影方法，其中一般采用的是，使用磁性調(diào)色劑的磁性單組分顯影方式(參照專(zhuān)利文獻(xiàn)3～5)。
美國(guó)專(zhuān)利第2874063號(hào)說(shuō)明書(shū)[專(zhuān)利文獻(xiàn)2]美國(guó)專(zhuān)利第2618552號(hào)說(shuō)明書(shū)[專(zhuān)利文獻(xiàn)3]美國(guó)專(zhuān)利第3909258號(hào)說(shuō)明書(shū)[專(zhuān)利文獻(xiàn)4]特開(kāi)昭55-18656號(hào)公報(bào)[專(zhuān)利文獻(xiàn)5]特開(kāi)2003-162089號(hào)公報(bào)發(fā)明內(nèi)容但是，在專(zhuān)利文獻(xiàn)3中公開(kāi)了，在內(nèi)部具備磁性體的導(dǎo)電性顯影劑載持體上保持導(dǎo)電性磁性調(diào)色劑，使導(dǎo)電性磁性調(diào)色劑接觸靜電潛像而進(jìn)行顯影的顯影方法，但在該方法中使用的調(diào)色劑是導(dǎo)電性的，因此在將潛像載持體上的調(diào)色劑像轉(zhuǎn)印在印刷紙上時(shí)，看到難以利用電場(chǎng)靜電地進(jìn)行的問(wèn)題。
另外，由于來(lái)自各過(guò)程中的導(dǎo)電性調(diào)色劑的不合適現(xiàn)象，因此也看到難以連續(xù)長(zhǎng)時(shí)間得到高圖像品質(zhì)的問(wèn)題，或看到對(duì)潛像載持體的電泄漏破壞的問(wèn)題。
另外，在專(zhuān)利文獻(xiàn)4中采用了使用磁性單組分跳動(dòng)方式的顯影方法，因此雖然解決了雙組分顯影劑的長(zhǎng)期耐久性欠缺的問(wèn)題，但伴隨印刷速度的高速化，已不能充分地適應(yīng)圖像特性和耐久性的變化。
另外，在專(zhuān)利文獻(xiàn)5中，作為不損害圖像濃度而控制調(diào)色劑的帶電量的方法，公開(kāi)了將重均粒徑控制在特定的范圍內(nèi)的磁性調(diào)色劑。但是，該調(diào)色劑必須控制調(diào)色劑的圓形度并使用特定的磁性粉，因此看到生產(chǎn)率降低的問(wèn)題。另外，關(guān)于高耐久化和高圖像品質(zhì)化，也有進(jìn)一步改進(jìn)的必要。
另外，作為利用磁性單組分跳動(dòng)方式的顯影方法的本質(zhì)問(wèn)題，可舉出被稱(chēng)作選擇顯影的現(xiàn)象。所謂選擇顯影是，因?yàn)檎{(diào)色劑利用電力進(jìn)行顯影，因此在對(duì)各調(diào)色劑起作用的電場(chǎng)相等的情況下，從摩擦帶電量更大的調(diào)色劑選擇性地向潛像載持體上轉(zhuǎn)移的現(xiàn)象，單組分顯影方式并不像雙組分顯影方式那樣存在賦予帶電的載體，因此顯著地發(fā)生選擇顯影。另外，調(diào)色劑的帶電量和粒度相關(guān)，粒徑大的、即重量越多的調(diào)色劑，帶電量越小，另外，粒徑小的調(diào)色劑則相反。
因此，在反復(fù)進(jìn)行顯影中，發(fā)生粒徑大的調(diào)色劑進(jìn)入顯影器內(nèi)而殘留的問(wèn)題。如果進(jìn)行該選擇顯影，耐久后的圖像與初期相比，圖像濃度降低，或產(chǎn)生模糊圖像。
因此，本發(fā)明的發(fā)明人進(jìn)行了銳意研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，通過(guò)在跳動(dòng)顯影方式中使用具有規(guī)定范圍內(nèi)的粗粉分布度(S)的靜電潛像顯影用磁性單組分調(diào)色劑，來(lái)控制合適的帶電區(qū)域以外的粗粉的含量，從而抑制選擇顯影，就能夠連續(xù)長(zhǎng)時(shí)間維持良好的圖像特性。
即，以提供即使在反復(fù)進(jìn)行圖像形成的情況下，通過(guò)將顯影過(guò)程中的調(diào)色劑的粗粉量控制在規(guī)定范圍內(nèi)，也可以使?jié)撓褫d持體上的調(diào)色劑的粒徑分布均勻化，能夠維持圖像特性的靜電潛像顯影用磁性單組分調(diào)色劑及使用該調(diào)色劑的圖像形成方法為目的。
按照本發(fā)明的靜電潛像顯影用磁性單組分調(diào)色劑，是在利用顯影劑載持體使?jié)撓褫d持體上形成的靜電潛像進(jìn)行顯影的跳動(dòng)顯影方式中使用的靜電潛像顯影用磁性單組分調(diào)色劑，所提供的靜電潛像顯影用磁性單組分調(diào)色劑包含至少含有粘結(jié)樹(shù)脂、磁性粉的調(diào)色劑粒子，與此同時(shí)，該調(diào)色劑粒子的粗粉分布度(S)滿(mǎn)足下述關(guān)系式(1)，如此能夠解決上述的問(wèn)題。
A比體積基準(zhǔn)D50大2μm或更大的粗粉的體積％，也就是指包括所有比體積基準(zhǔn)D50大2μm或更大的粗粉在內(nèi)的累積的體積％。
即，由于使用具有規(guī)定范圍的粗粉分布度的調(diào)色劑，已經(jīng)能夠控制合適的帶電區(qū)域以外的粗粉的含量，從而抑制選擇顯影，能夠連續(xù)長(zhǎng)時(shí)間維持良好的圖像特性。
另外，在構(gòu)成本發(fā)明的靜電潛像顯影用磁性單組分調(diào)色劑方面，優(yōu)選將粗粉分布度(S)規(guī)定為18～24(體積％/μm)的范圍的值。
由于像這樣地構(gòu)成，即使是使用含有規(guī)定量粗粉的調(diào)色劑粒子的情況下，也能夠維持所要求的圖像特性。
另外，在構(gòu)成本發(fā)明的靜電潛像顯影用磁性單組分調(diào)色劑的方面，優(yōu)選將體積基準(zhǔn)D50規(guī)定為5～10(μm)的范圍的值。
由于像這樣地構(gòu)成，已經(jīng)能夠控制調(diào)色劑粒子全體的粒徑分布，能夠均衡良好地含有微粉量和粗粉量。
另外，在構(gòu)成本發(fā)明的靜電潛像顯影用磁性單組分調(diào)色劑方面，在設(shè)調(diào)色劑粒子的印刷前的體積基準(zhǔn)D50為D1、15萬(wàn)頁(yè)A4尺寸紙印刷后的體積基準(zhǔn)D50為D2時(shí)，以(D2-D1)表示的值優(yōu)選小于或等于1.0(μm)。
由于像這樣地構(gòu)成，已經(jīng)能夠控制調(diào)色劑粒子的粒徑分布，能夠以體積基準(zhǔn)D50的值作為防止選擇顯影的標(biāo)準(zhǔn)。
另外，在構(gòu)成本發(fā)明的靜電潛像顯影用磁性單組分調(diào)色劑方面，優(yōu)選將顯影劑載持體的套筒表面的十點(diǎn)平均粗糙度(Rz)規(guī)定為2～8(μm)的范圍的值。
由于像這樣地構(gòu)成，不管隨時(shí)間推移的變化或環(huán)境變化如何，也能夠更均勻地在顯影套筒上保持形成調(diào)色劑薄層。
另外，在構(gòu)成本發(fā)明的靜電潛像顯影用磁性單組分調(diào)色劑方面，調(diào)色劑粒子優(yōu)選以小于或等于30(個(gè)數(shù)％)的范圍含有粒徑為小于或等于4.0(μm)的調(diào)色劑粒子。
由于像這樣地構(gòu)成，就將微粉量控制在規(guī)定范圍，已經(jīng)能夠有效地抑制選擇顯影。
另外，在構(gòu)成本發(fā)明的靜電潛像顯影用磁性單組分調(diào)色劑方面，優(yōu)選將調(diào)色劑粒子的平均圓形度規(guī)定為0.92～0.96范圍的值。
由于像這樣地構(gòu)成，在得到良好的流動(dòng)性的同時(shí)，能夠容易地進(jìn)行帶電調(diào)整。
此外，在構(gòu)成本發(fā)明的靜電潛像顯影用磁性單組分調(diào)色劑方面，在潛像載持體是非晶態(tài)硅感光體的同時(shí)，優(yōu)選該非晶態(tài)硅感光體的最表面的維氏硬度為小于或等于300。
由于像這樣地構(gòu)成，已經(jīng)能夠精度良好地規(guī)定潛像載持體上的調(diào)色劑附著量，能夠穩(wěn)定地維持圖像品質(zhì)。
另外，本發(fā)明的其他方式，是上述的任一種的靜電潛像顯影用磁性單組分調(diào)色劑應(yīng)用于具備跳動(dòng)顯影方式的圖像形成裝置的圖像形成方法。
即，通過(guò)使粗粉分布度規(guī)定在規(guī)定范圍的調(diào)色劑使用于特定的圖像形成裝置，來(lái)抑制潛像載持體上的選擇顯影，就能夠連續(xù)長(zhǎng)時(shí)間得到穩(wěn)定的圖像品質(zhì)。


圖1是表示粒徑分布和累積頻率曲線(xiàn)的特性圖。
圖2是表示粗粉分布度和圖像濃度的關(guān)系的特性圖。
圖3是表示粗粉分布度和體積基準(zhǔn)D50的關(guān)系的特性圖。
圖4是表示粗粉分布度和累積頻率曲線(xiàn)的關(guān)系的特性圖。
圖5是表示潛像載持體的層疊結(jié)構(gòu)的斷面圖。
圖6是表示有關(guān)本發(fā)明的圖像形成裝置的一例的概略圖。
符號(hào)說(shuō)明11感光鼓、12scorotron帶電器、13曝光體、14顯影器、15轉(zhuǎn)印輥、16清除刀片、17除電燈、18表面保護(hù)層、19感光層、20、載體阻擋層、21導(dǎo)電性基體具體實(shí)施方式
第1實(shí)施方式本發(fā)明中的第1實(shí)施方式，是在利用顯影劑載持體使?jié)撓褫d持體上形成的靜電潛像進(jìn)行顯影的跳動(dòng)顯影方式中使用的靜電潛像顯影用磁性單組分調(diào)色劑，由至少含有粘結(jié)樹(shù)脂、磁性粉的調(diào)色劑粒子構(gòu)成，與此同時(shí)該調(diào)色劑粒子的粗粉分布度(S)滿(mǎn)足上述關(guān)系式(1)。
(1)磁性單組分調(diào)色劑本發(fā)明的靜電潛像顯影用磁性單組分調(diào)色劑，由至少含有粘結(jié)樹(shù)脂、磁性粉的調(diào)色劑粒子構(gòu)成，配合該方式，可以含有蠟、著色劑、電荷控制劑等各種添加劑。
(1)-1粘結(jié)樹(shù)脂(1)-1-1種類(lèi)在本發(fā)明的調(diào)色劑中使用的粘結(jié)樹(shù)脂的種類(lèi)雖然沒(méi)有特別的限制，但例如優(yōu)選使用苯乙烯類(lèi)樹(shù)脂、丙烯酸類(lèi)樹(shù)脂、苯乙烯-丙烯酸類(lèi)共聚物、聚乙烯類(lèi)樹(shù)脂、聚丙烯類(lèi)樹(shù)脂、氯乙烯類(lèi)樹(shù)脂、聚酯類(lèi)樹(shù)脂、聚酰胺類(lèi)樹(shù)脂、聚氨酯類(lèi)樹(shù)脂、聚乙烯醇類(lèi)樹(shù)脂、乙烯基醚類(lèi)樹(shù)脂、N-乙烯基類(lèi)樹(shù)脂、苯乙烯-丁二烯樹(shù)脂等熱塑性樹(shù)脂。
更具體地說(shuō)，作為聚苯乙烯類(lèi)樹(shù)脂，可以是苯乙烯的單獨(dú)聚合物，也可以是苯乙烯和能夠共聚的其他單體的共聚物。
作為共聚單體，可舉出對(duì)氯苯乙烯；乙烯基萘；乙烯、丙烯、丁烯、異丁烯等乙烯不飽和單烯烴類(lèi)；氯乙烯、溴乙烯、氟乙烯等鹵乙烯；乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、苯甲酸乙烯酯、丁酸乙烯酯等乙烯酯類(lèi)；丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸異丁酯、丙烯酸十二烷基酯、丙烯酸正辛酯、丙烯酸2-氯乙酯、丙烯酸苯酯、α-氯丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯等(甲基)丙烯酸酯；丙烯腈、甲基丙烯腈、丙烯酰胺等其他的丙烯酸衍生物；乙烯基甲基醚、乙烯基異丁基醚等乙烯基醚類(lèi)；乙烯基甲基酮、乙烯基乙基酮、甲基異丙烯基酮等乙烯基酮類(lèi)；N-乙烯基吡咯、N-乙烯基咔唑、N-乙烯基吲哚、N-乙烯基吡咯烷酮等N-乙烯基化合物等。這些可以單獨(dú)使用，或者也可以組合2種或更多種與苯乙烯單體進(jìn)行共聚。
另外，作為聚酯類(lèi)樹(shù)脂，如果是通過(guò)醇成分和羧酸成分縮聚或者共縮聚而得到的，就可以使用。
作為在合成聚酯類(lèi)樹(shù)脂時(shí)使用的成分，可舉出以下的成分。
首先，作為2價(jià)或者更多價(jià)的醇成分，可例示出乙二醇、二甘醇、三甘醇、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-戊烷二醇、1，6-己烷二醇、1，4-環(huán)己烷二甲醇、二丙二醇、聚乙二醇、聚丙二醇、聚丁二醇等二醇類(lèi)；雙酚A、加氫雙酚A、聚氧乙烯化雙酚A、聚氧丙烯化雙酚A等雙酚類(lèi)；山梨糖醇、1，2，3，6-己烷呋喃、1，4-脫水山梨糖醇、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、甘油、雙甘油、2-甲基丙三醇、2-甲基-1，2-4-丁三醇、三羥甲基乙烷、三羥甲基丙烷、1，3，5-三羥甲基苯等3價(jià)或更多價(jià)的醇類(lèi)。
另外，作為2價(jià)或者更多價(jià)的羧酸成分，可以使用2價(jià)或者3價(jià)的羧酸、其酸酐或者其低級(jí)烷基酯，可例示出馬來(lái)酸、富馬酸、檸康酸、衣康酸、戊烯二酸、鄰苯二甲酸酯、間苯二甲酸、對(duì)苯二甲酸、環(huán)己烷二羧酸、琥珀酸、己二酸、癸二酸、壬二酸、丙二酸或者正丁基琥珀酸、正丁烯基琥珀酸、異丁基琥珀酸、異丁烯基琥珀酸、正辛基琥珀酸、正辛烯基琥珀酸、正十二烷基琥珀酸、正十二碳烯基琥珀酸、異十二烷基琥珀酸、異十二碳烯基琥珀酸等烷基或烯基琥珀酸等2價(jià)羧酸；1，2，4-苯三羧酸(偏苯三酸)、1，2，5-苯三羧酸、2，5，7-萘三羧酸、1，2，4-萘三羧酸、1，2，4-丁烷三羧酸、1，2，5-己烷三羧酸、1，3-二羧基-2-甲基-2-亞甲基羧基丙烷、1，2，4-環(huán)己烷三羧酸、四(亞甲基羧基)甲烷、1，2，7，8-辛烷四羧酸、均苯四羧酸、Enpol三聚物酸等3價(jià)或更多價(jià)的羧酸等。
另外，聚酯系樹(shù)脂的軟化點(diǎn)，優(yōu)選是80～150℃，更優(yōu)選是90～140℃。
另外，粘結(jié)樹(shù)脂，也可以是熱固性樹(shù)脂。像這樣通過(guò)導(dǎo)入一部分交聯(lián)結(jié)構(gòu)，使粘結(jié)性不降低，能夠進(jìn)一步提高調(diào)色劑的保存穩(wěn)定性或形態(tài)保持性或者耐久性。因此，作為粘結(jié)樹(shù)脂，不必要使用100重量份的熱塑性樹(shù)脂，或添加交聯(lián)劑，或者部分使用熱固性樹(shù)脂，也是可取的。
因此，作為熱固性樹(shù)脂，可以使用環(huán)氧系樹(shù)脂或氰酸酯系樹(shù)脂等。更具體地說(shuō)，可舉出雙酚A型環(huán)氧樹(shù)脂、氫化雙酚A型環(huán)氧樹(shù)脂、酚醛樹(shù)脂型環(huán)氧樹(shù)脂、聚亞烷基醚型環(huán)氧樹(shù)脂、環(huán)狀脂肪族型環(huán)氧樹(shù)脂、氰酸酯樹(shù)脂等的1種或者2種或更多種的組合。
(1)-1-2玻璃化溫度在本發(fā)明中，粘結(jié)樹(shù)脂的玻璃化溫度(Tg)，優(yōu)選是50～65℃，更優(yōu)選是50～60℃。
該玻璃化溫度如果低于上述范圍，所得到的調(diào)色劑在顯影器內(nèi)會(huì)相互熔粘，保存穩(wěn)定性就降低。并且，樹(shù)脂強(qiáng)度降低，因此有發(fā)生調(diào)色劑向感光體附著的傾向。再有，玻璃化溫度如果高于上述范圍，調(diào)色劑的低溫附著性就會(huì)降低。
再者，粘結(jié)樹(shù)脂的玻璃化溫度，可以使用示差掃描熱量計(jì)(DSC)從比熱的變化點(diǎn)求出。更具體地說(shuō)，作為測(cè)定裝置，使用Seiko InstrumentsInc.制的示差掃描量熱計(jì)DSC-6200，可以通過(guò)測(cè)定吸熱曲線(xiàn)求出。更具體地說(shuō)，在鋁盤(pán)中放入10mg測(cè)定試料，使用空的鋁盤(pán)作為對(duì)照，在測(cè)定溫度范圍25～200℃，以升溫速度10℃/min，在常溫常濕下進(jìn)行測(cè)定，可以從所得到的吸熱曲線(xiàn)求出玻璃化溫度。
(1)-2磁性粉本發(fā)明的靜電潛像顯影用磁性單組分調(diào)色劑，在粘結(jié)樹(shù)脂中含有磁性粉。作為這樣的磁性粉，可舉出其本身公知的磁性粉，例如鐵素體、四氧化三鐵為代表的鐵、鈷、鎳等顯示強(qiáng)磁性的金屬，或者合金或者含有這些元素的化合物，或者不含強(qiáng)磁性元素但通過(guò)適當(dāng)?shù)臒崽幚矶@示強(qiáng)磁性的合金，或者二氧化鉻等。
這些磁性粉以平均粒徑為0.1～1.0μm，特別是0.1～0.5μm的微粉末的形態(tài)均勻地分散在上述的粘結(jié)樹(shù)脂中。另外，磁性粉也可以經(jīng)鈦類(lèi)偶合劑、硅烷類(lèi)偶合劑等表面處理劑實(shí)施表面處理而使用。
另外，磁性粉，在調(diào)色劑中可以以30～60重量份，優(yōu)選以40～50重量份的比例含有。如果比上述范圍多的量使用磁性粉，圖像濃度的耐久性就變差，并且有粘結(jié)性極度地降低的傾向，在比上述范圍量少時(shí)，圖像濃度耐久性中的翳影會(huì)惡化。
(1)-3蠟作為為了提高粘結(jié)性或膠印性而使用的蠟類(lèi)，雖然沒(méi)有特別的限制，但例如優(yōu)選使用聚乙烯蠟、聚丙烯蠟、氟樹(shù)脂類(lèi)蠟、費(fèi)托蠟、石蠟、酯蠟、褐煤蠟、米蠟等。另外，這些蠟即使并用2種或更多種也沒(méi)關(guān)系。通過(guò)添加這樣的蠟，能夠更有效地提高膠印性和防止圖像蹭臟(擦圖像時(shí)的圖像周?chē)奈廴?。
另外，蠟類(lèi)的添加量，在調(diào)色劑(以調(diào)色劑全體量作為100重量份)中優(yōu)選以1～5重量份的量配合。是因?yàn)?，在添加量不?重量份時(shí)，有不能有效地提高膠印性和防止圖像蹭臟的傾向，另一方面，如果超過(guò)5重量份，調(diào)色劑就相互發(fā)生熔著，有保存穩(wěn)定性降低的傾向。
(1)-4著色劑在本發(fā)明的調(diào)色劑中，為了調(diào)整色調(diào)，可以以像碳黑那樣的顏料或像酸性紫那樣的染料作為著色劑分散在粘結(jié)樹(shù)脂中。
這樣的著色劑，相對(duì)100重量份上述粘結(jié)樹(shù)脂，通常以1～10重量份的比例配合。
(1)-5電荷控制劑另外，在本發(fā)明中使用的電荷控制劑，是為了使帶電水平或帶電提升特性(在短時(shí)間是否帶電至一定的電荷水平的指標(biāo))顯著地提高、得到耐久性或穩(wěn)定性?xún)?yōu)良的特性等而配合的。即，在使調(diào)色劑正帶電而供給顯影時(shí)，可以添加正帶電性的電荷控制劑，在使調(diào)色劑負(fù)帶電而供給顯影時(shí)，可以添加負(fù)帶電性的荷控制劑。
(1)-5-1正帶電性電荷控制劑作為正帶電性的電荷控制劑的具體例子，可以是噠嗪、嘧啶、吡嗪、鄰噁嗪、間噁嗪、對(duì)噁嗪、鄰噻嗪、間噻嗪、對(duì)噻嗪、1，2，3-三嗪、1，2，4-三嗪、1，3，5-三嗪、1，2，4-噁二嗪、1，3，4-噁二嗪、1，2，6-噁二嗪、1，3，4-噻二嗪、1，3，5-噻二嗪、1，2，3，4-四嗪、1，2，4，5-四嗪、1，2，3，5-四嗪、1，2，4，6-噁三嗪、1，3，4，5-噁三嗪、酞嗪、喹唑啉、喹喔啉等吖嗪化合物；由吖嗪堅(jiān)牢紅FC、吖嗪堅(jiān)牢紅12BK、吖嗪紫BO、吖嗪棕3G、吖嗪淺棕GR、吖嗪暗綠BH/C、吖嗪深黑EW和吖嗪深黑3RL等吖嗪化合物構(gòu)成的直接染料；苯胺黑、苯胺黑鹽、苯胺黑衍生物等苯胺黑化合物；由苯胺黑BK、苯胺黑NB、苯胺黑Z等苯胺黑構(gòu)成的酸性染料；環(huán)烷酸或者高級(jí)脂肪酸的金屬鹽類(lèi)；烷氧基化胺；烷基酰胺；芐基甲基己基癸基銨、十二烷基三甲基氯化銨等季銨鹽。
這些可以單獨(dú)使用，并且也可以同時(shí)使用2種或更多種。
特別，從得到更迅速提升性的觀(guān)點(diǎn)出發(fā)，苯胺黑化合物在正帶電性調(diào)色劑中使用是最合適的。
另外，具有季銨鹽、羧酸鹽或者羧基作為官能團(tuán)的樹(shù)脂或者低聚物等都能夠作為正帶電性電荷控制劑使用。
更具體地說(shuō)，可舉出具有季銨鹽的苯乙烯類(lèi)樹(shù)脂、具有季銨鹽的丙烯酸類(lèi)樹(shù)脂、具有季銨鹽的苯乙烯-丙烯酸類(lèi)樹(shù)脂、具有季銨鹽的聚酯類(lèi)樹(shù)脂、具有羧酸鹽的苯乙烯類(lèi)樹(shù)脂、具有羧酸鹽的丙烯酸類(lèi)樹(shù)脂、具有羧酸鹽的苯乙烯-丙烯酸類(lèi)樹(shù)脂、具有羧酸鹽的聚酯類(lèi)樹(shù)脂、具有羧基的聚苯乙烯類(lèi)樹(shù)脂、具有羧基的丙烯酸類(lèi)樹(shù)脂、具有羧基的苯乙烯-丙烯酸類(lèi)樹(shù)脂、具有羧基的聚酯類(lèi)樹(shù)脂等的1種或者更多種。
特別，從能夠容易將帶電量調(diào)節(jié)在所要求的范圍的值的觀(guān)點(diǎn)出發(fā)，具有季銨鹽作為官能團(tuán)的苯乙烯-丙烯酸類(lèi)樹(shù)脂是最合適的。
在此情況下，作為和上述苯乙烯單元發(fā)生共聚的優(yōu)選的丙烯酸類(lèi)共聚單體，可舉出丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丙酯、丙烯酸異丙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸異丁酯、丙烯酸2-乙基己酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸異丁酯等(甲基)丙烯酸烷基酯。
另外，作為季銨鹽，使用從(甲基)丙烯酸二烷基氨基烷基酯經(jīng)過(guò)第四基化的工序衍生的單元。作為衍生的(甲基)丙烯酸二烷基氨基烷基酯，例如(甲基)丙烯酸二甲基氨基乙基酯、(甲基)丙烯酸二乙基氨基乙基酯、(甲基)丙烯酸二丙基氨基乙基酯等的(甲基)丙烯酸二(低級(jí)烷基)氨基乙基酯；二甲基甲基丙烯酰胺、二甲氨基丙基甲基丙烯酰胺是合適的。另外，在聚合時(shí)也可以并用(甲基)丙烯酸羥乙基酯、(甲基)丙烯酸羥丙基酯、(甲基)丙烯酸2-羥丁基酯、(甲基)丙烯酸N-羥甲基酯等的含羥基的聚合性單體。
(1)-5-2負(fù)帶電性電荷控制劑作為顯示負(fù)帶電性的電荷控制劑，例如有機(jī)金屬絡(luò)合物、螯形化合物是有效的，作為其例子，有乙酰丙酮鋁、乙酰丙酮亞鐵、3，5-二叔丁基水楊酸鉻等，特別優(yōu)先選擇乙酰丙酮金屬絡(luò)合物、水楊酸類(lèi)金屬絡(luò)合物或者鹽，最優(yōu)先選擇水楊酸類(lèi)金屬絡(luò)合物或者水楊酸類(lèi)金屬鹽。
(1)-5-3添加量上述的正帶電性或者負(fù)帶電性的電荷控制劑，在調(diào)色劑(以調(diào)色劑全體量作為100重量份)中以1.5～15重量份、優(yōu)選以2.0～8.0重量份、更優(yōu)選以3.0～7.0重量份的比例含有。
其理由是因?yàn)?，在電荷控制劑的添加量是比上述范圍量少時(shí)，存在使調(diào)色劑穩(wěn)定地帶電成規(guī)定極性變得困難的傾向。另外是因?yàn)?，在使用該調(diào)色劑進(jìn)行靜電潛像的顯影而進(jìn)行圖像形成時(shí)，存在圖像濃度降低，或耐久性降低的傾向。再有是因?yàn)?，容易發(fā)生電荷控制劑的分散不良，成為所謂的翳影的原因，或存在感光體污染變得劇烈等傾向。
另一方面是因?yàn)?，在電荷控制劑的添加量是比上述范圍量多時(shí)，耐環(huán)境性、特別高溫高濕下的帶電不良、圖像不良，存在容易發(fā)生感光體污染等缺點(diǎn)的傾向。
(1)-6外添加劑另外，在本發(fā)明的調(diào)色劑中作為外添加劑，例如可以外添加膠態(tài)二氧化硅、疏水性二氧化硅、氧化鋁、氧化鈦等微粒子(通常，平均粒徑是小于或等于1.0μm)。
該外添加劑是為了通過(guò)調(diào)色劑的表面處理，提高流動(dòng)性、保存穩(wěn)定性、清潔性而使用的，相對(duì)調(diào)色劑全體量，通常以0.2～10.0重量份的比例使用。這些微粒子的外添加，利用以干式攪拌混合磁性調(diào)色劑進(jìn)行，但該攪拌混合，為了上述外添加劑不埋入調(diào)色劑中，也可以使用亨舍爾混合機(jī)或諾塔混合機(jī)等進(jìn)行。
(2)粗粉分布度(2)-1關(guān)系式(1)另外，本發(fā)明中的調(diào)色劑以粗粉分布度(S)滿(mǎn)足上述關(guān)系式(1)為特征。在此，粗粉分布度(S)可以作為調(diào)色劑粒子中的粒徑的變化量和對(duì)應(yīng)于該變化量的累積頻率的變化量之比來(lái)定義。
更具體地說(shuō)，如圖1所示，在由粒徑分布(P)和從粗粉側(cè)累積該粒徑分布(P)的累積頻率曲線(xiàn)(D)構(gòu)成的特性圖中，作為累積頻率的變化量△Y(體積％)對(duì)粒徑的變化量△X(μm)的比例(△Y/△X)，能夠定義粗粉分布度(S)。在此，變化量△X和△Y分別作為正值求出。
即，該粗粉分布度(S)，作為連接累積頻率曲線(xiàn)(D)上的任意的點(diǎn)G1(X1、Y1)和點(diǎn)G2(X2、Y2)的線(xiàn)部分(L)的傾斜度量，一般可以像下述的關(guān)系式(2)那樣表示。
所謂在此使用的累積頻率曲線(xiàn)(D)，如上所述，是從粗粉側(cè)累積得到的曲線(xiàn)，其和一般使用的所謂的累積頻率(從微粉側(cè)累積時(shí)的累積頻率)的關(guān)系為存在(D)＝100-(累積頻率)(％)的關(guān)系。
另外，圖1中所示的調(diào)色劑粒子的粒徑，可以用后述的粒徑測(cè)定器(Coulter Counter公司制Coul Counter TA-II型)，使用100μm孔徑進(jìn)行測(cè)定。
如果像這樣定義粗粉分布度(S)，則可以理解為，上述的關(guān)系式(1)在上述式(2)中，相當(dāng)于設(shè)點(diǎn)G1(X1、Y1)為(D50、50)、點(diǎn)G2(X2、Y2)為(D50+2、A)。在此，A表示比體積基準(zhǔn)D50大2μm或更大的粗粉的體積％。
另外，在本發(fā)明中，以關(guān)系式(1)中的粗粉分布度(S)控制為大于或等于17的值為特征。該理由是因?yàn)?，由于像這樣地構(gòu)成，已經(jīng)能夠有效地控制合適的帶電領(lǐng)域以外的粗粉的含量，其結(jié)果，能夠連續(xù)長(zhǎng)時(shí)間維持圖像特性。
另一方面，在這樣的粗粉分布度(S)控制為不到17時(shí)，未達(dá)到合適的帶電領(lǐng)域的粗粉側(cè)的粒子在顯影過(guò)程中不發(fā)生顯影，有滯留在顯影器內(nèi)的危險(xiǎn)。因此，隨著帶電不良的調(diào)色劑增加、反復(fù)進(jìn)行印刷，就有圖像濃度降低這樣的問(wèn)題。另外，容易發(fā)生電荷控制劑的分散不良，而成為所謂的翳影的原因，也往往發(fā)生感光體污染。
在此，在圖2中，表示對(duì)各個(gè)粗粉分布度(S)不同的調(diào)色劑粒子進(jìn)行15萬(wàn)頁(yè)A4尺寸紙連續(xù)印刷后的整體圖像濃度進(jìn)行評(píng)價(jià)的特性圖。如從這樣的特性圖能夠理解的那樣，在粗粉分布度(S)是大于或等于17時(shí)，圖像濃度維持在高值，在不到17時(shí)，圖像濃度的降低變得顯著。
另外，這樣的粗粉分布度(S)優(yōu)選是控制為18～24范圍的值，更優(yōu)選是控制為19～21范圍的值。通過(guò)像這樣地規(guī)定，即使是使用具有規(guī)定量的粗粉的調(diào)色劑的情況下，也維持調(diào)色劑的流動(dòng)性，能夠防止由帶電性的波動(dòng)引起的初期的濃度降低。
另外，在圖3中，表示對(duì)于各個(gè)粗粉分布度(S)不同的調(diào)色劑粒子，設(shè)調(diào)色劑粒子的印刷前的體積基準(zhǔn)D50為D1、15萬(wàn)頁(yè)A4尺寸紙印刷后的體積基準(zhǔn)D50為D2時(shí)，對(duì)以(D2-D1)表示的值(體積基準(zhǔn)D50變化量)進(jìn)行評(píng)價(jià)的特性圖。
在此，如從這樣的特性圖能夠理解的那樣，已知在粗粉分布度(S)是大于或等于17時(shí)，體積基準(zhǔn)D50變化量少，即使是15萬(wàn)頁(yè)印刷后，也維持初期的粒徑分布。其另一方面已知，在粗粉分布度(S)不到17時(shí)，體積基準(zhǔn)D50變化量大，粗粉量增加。即，由于粗粉分布度(S)控制在大于或等于17的值，即使是進(jìn)行反轉(zhuǎn)印刷的情況下，也可連續(xù)長(zhǎng)時(shí)間維持粒徑分布，維持圖像特性。因此，這樣的粗粉分布度(S)優(yōu)選是控制為18～24范圍的值，更優(yōu)選是控制為19～21范圍的值。
另外，圖4是表示上述的調(diào)色劑粒子中粗粉分布度(S)不同的累積頻率曲線(xiàn)(Da)～(Dc)的特性圖。該(Da)～(Dc)表示各個(gè)粗粉分布度(S)的值成為20.7、17.7、15.9的累積頻率曲線(xiàn)。也就是說(shuō)在此表示的累積頻率曲線(xiàn)之中的(Da)和(Db)是滿(mǎn)足本發(fā)明的粗粉分布度范圍的累積頻率曲線(xiàn)。
另外，累積頻率曲線(xiàn)(Da)～(Dc)上表示的點(diǎn)(Ga1)～(Gc1)相當(dāng)于各個(gè)曲線(xiàn)中的累積頻率50％，即相當(dāng)于D50，點(diǎn)(Ga2)～(Gc2)相當(dāng)于比D50大2μm的粒徑。
即，可以說(shuō)連接點(diǎn)(Ga1)～(Gc1)和點(diǎn)(Ga2)～(Gc2)的直線(xiàn)(La)～(Lc)的傾斜度量表示對(duì)應(yīng)于各自的累積頻率曲線(xiàn)的粗粉分布度(S)。
(2)-2體積基準(zhǔn)D50另外，在圖4中，優(yōu)選將體積基準(zhǔn)D50的范圍控制為5～10(μm)。
在此，所謂體積基準(zhǔn)Dx意味著，關(guān)于體積從粒徑小的粒子依次地進(jìn)行累積時(shí)，其累積值達(dá)到全體的X(％)時(shí)的粒徑。即，所謂體積基準(zhǔn)D50是體積平均粒徑，通過(guò)將這樣的值控制在規(guī)定的范圍，就能夠控制調(diào)色劑粒子全體的粒徑分布，能夠均衡良好地含有微粉量和粗粉量。因此，優(yōu)選該體積基準(zhǔn)D50控制為5～10(μm)范圍的值，更優(yōu)選控制為7～9(μm)范圍的值。
(2)-3微粉量另外，優(yōu)選以小于或等于30(個(gè)數(shù)％)的范圍含有粒徑小于或等于4.0(μm)的調(diào)色劑粒子。
由于像這樣地構(gòu)成，調(diào)色劑粒子中的微粉量能夠控制在規(guī)定范圍，能夠有效地抑制選擇顯影。即，這樣的累積個(gè)數(shù)％的范圍優(yōu)選控制為小于或等于30(個(gè)數(shù)％)，更優(yōu)選控制為10～25(個(gè)數(shù)％)。
(2)-4平均圓形度另外，本發(fā)明中的調(diào)色劑，平均圓形度優(yōu)選是0.92～0.96。
該理由是因?yàn)?，如果平均圓形度小于0.92，流動(dòng)性就惡化，轉(zhuǎn)印效率也低，圖像濃度變得容易降低。另一方面是因?yàn)?，如果平均圓形度大于0.96，與流動(dòng)性和轉(zhuǎn)印效率變得良好的同時(shí)，也容易維持圖像濃度，但帶電調(diào)整變得困難。再者，例如可以使用流動(dòng)式粒子圖像分析裝置(Sysmex公司制“FPIA-1000型”)求出平均圓形度。
(3)潛像載持體(3)-1基本的構(gòu)成圖5是將作為本發(fā)明中使用的潛像載持體的感光鼓11的一部分放大的放大剖面圖。如圖5所示，作為感光鼓11，優(yōu)選使用在導(dǎo)電性基體21上層疊載體阻擋層20、感光層19和表面保護(hù)層18而構(gòu)成的疊層型感光體。
另外，感光鼓11的膜厚為30μm或更少，優(yōu)選是10～30μm。這里，在本實(shí)施方式中，所謂感光鼓11的膜厚是指，從作為基體的導(dǎo)電性基體21的表面至感光鼓11的表面的厚度，即載體阻擋層20、感光層19和表面保護(hù)層18的合計(jì)厚度。
該理由是因?yàn)?，感光?1的膜厚如果超過(guò)30μm，熱載體的移動(dòng)速度變快，因而暗衰減特性(相當(dāng)于暗處中的感光層每小時(shí)的電荷保持能)降低，結(jié)果在感光體表面容易發(fā)生潛像向感光體旋轉(zhuǎn)方向的流動(dòng)，成為分辨率降低的原因。
另外已知，與感光體的種類(lèi)的關(guān)系不限于a-Si感光體，即使在有機(jī)感光體(OPC)中，感光體的膜厚越薄，分辨率越提高。另外，在成本方面，感光體的膜厚越厚，成膜時(shí)間變得越長(zhǎng)，異物等的附著概率變得越高，制造合格率越低，因此感光體的總膜厚越薄，成本越低廉，品質(zhì)也越穩(wěn)定。
另一方面，在感光鼓11的膜厚不到10μm時(shí)，作為感光體的帶電能力降低，有得到規(guī)定的表面電位變得困難的危險(xiǎn)。另外，由于在導(dǎo)電性基體21的表面進(jìn)行激光漫反射，也存在在半圖案中發(fā)生干涉條紋的不良情況的危險(xiǎn)。因此，感光鼓11的膜厚，從帶電能力、耐壓、暗衰減特性、制造成本和品質(zhì)的方面考慮，優(yōu)選是10～30μm的范圍。
另外，作為更優(yōu)選的感光鼓11的形式，表面保護(hù)層18的厚度為20000或更少，優(yōu)選為5000～15000。表面保護(hù)層18的厚度如果不到5000，所謂來(lái)自轉(zhuǎn)印輥15的帶電極性對(duì)反極性的負(fù)電流的流入的耐壓性降低，其結(jié)果，在小于或等于15000頁(yè)的快速階段存在表面保護(hù)層18劣化的危險(xiǎn)。另一方面，表面保護(hù)層18的厚度如果超過(guò)20000，成膜時(shí)間就變長(zhǎng)，在成本上變得不利。因此，表面保護(hù)層18的厚度，從帶電能力、耐磨損性、耐環(huán)境性和成膜時(shí)間的平衡來(lái)看，以5000～15000為好。
(3)-2材料和硬度構(gòu)成感光層19的材料(感光層材料)，沒(méi)有特別的限制，但在本申請(qǐng)發(fā)明中，優(yōu)先選擇是非晶態(tài)硅(a-Si)感光體，該非晶態(tài)硅感光體的最表面的維氏硬度優(yōu)選小于或等于300。
由于像這樣地構(gòu)成，能夠利用上述的其他添加劑有效地得到對(duì)感光體表面的研磨效果，能夠連續(xù)長(zhǎng)時(shí)間維持穩(wěn)定的圖像特性。
另外，作為其他的合適的材料，可舉出a-SiC、a-SiO、a-SiON等無(wú)機(jī)材料。這些材料中，特別是高電阻，在得到更高帶電能力、耐磨損性和耐環(huán)境性方面，也優(yōu)選使用a-SiC。
另外，在作為感光體材料使用a-SiC時(shí)，以使用Si和C(碳)的比率是規(guī)定范圍的為好。作為這樣的a-SiC，可以是a-Si1-xCx(X的值等于或大于0.3且小于1)，優(yōu)選是a-Si1-xCx(X的值為0.5～0.95)。Si和C的比率是上述范圍的a-SiC，具有1012～1013Ωcm這樣的特別高的電阻，感光體表面的感光體方向的潛像電荷的流動(dòng)少，靜電潛像的維持能力和耐濕性也優(yōu)良。
再者，本發(fā)明中的感光鼓，不特別限于a-Si感光鼓，代替上述的a-Si感光鼓11，也可以使用各種的有機(jī)感光鼓(OPC)。
(3)-3表面電位感光鼓11的表面電位(帶電電位)以在+200～+500V的范圍為好，優(yōu)選在+200～+300V的范圍。該理由是因?yàn)?，表面電位如果不?200，顯影電場(chǎng)就變得不充分，確保圖像濃度變得困難。
另一方面，表面電位如果超過(guò)+500，根據(jù)感光鼓11的膜厚，或帶電能力不足，或容易產(chǎn)生作為感光層的絕緣破壞的結(jié)果的圖像上的黑點(diǎn)，或存在臭氧的發(fā)生量增加這樣的問(wèn)題。特別，在使感光體11的膜厚變薄的情況下，與此對(duì)應(yīng)存在感光鼓11的帶電能力降低的傾向。
因此，從顯影性和感光體的帶電能力的平衡的觀(guān)點(diǎn)出發(fā)，感光鼓11的表面的表面電位優(yōu)選是上述范圍。
(4)制造方法接著，說(shuō)明有關(guān)本發(fā)明的調(diào)色劑的制造方法。
首先，使用公知的方法將上述的粘結(jié)樹(shù)脂和磁性粉以及根據(jù)需要的蠟類(lèi)、著色劑、電荷控制劑和添加劑預(yù)先混合，然后進(jìn)行熔融混煉，制備調(diào)色劑用樹(shù)脂組合物。
在此，作為預(yù)備混合處理，例如優(yōu)選使用亨舍爾混合機(jī)、球磨機(jī)、超細(xì)混合機(jī)、干式攙合機(jī)等進(jìn)行，作為熔融混煉處理，優(yōu)選使用雙軸擠出機(jī)或單軸擠出機(jī)等進(jìn)行。
接著，使用公知的方法將得到的調(diào)色劑用樹(shù)脂組合物微粉碎，此后，進(jìn)行分級(jí)處理，就得到調(diào)色劑粒子。
在此，作為微粉碎處理，例如優(yōu)選使用氣流式粉碎機(jī)等進(jìn)行，作為分級(jí)處理，例如優(yōu)選使用風(fēng)力分級(jí)機(jī)等進(jìn)行。
于是，使用公知的方法，將外添加劑和這樣得到的調(diào)色劑一起混合，就能夠得到含有外添加劑的調(diào)色劑。作為外添加處理方法，例如可以使用亨舍爾混合機(jī)等進(jìn)行。
第2實(shí)施方式第2實(shí)施方式是應(yīng)用靜電潛像顯影用磁性單組分調(diào)色劑的圖像形成方法，該靜電潛像顯影用磁性單組分調(diào)色劑在利用顯影劑載持體使?jié)撓褫d持體上形成的靜電潛像進(jìn)行顯影的跳動(dòng)式顯影方式中使用，是以使用由至少含有粘結(jié)樹(shù)脂、磁性粉的調(diào)色劑粒子構(gòu)成且該調(diào)色劑粒子的粗粉分布度(S)滿(mǎn)足上述關(guān)系式(1)的靜電潛像顯影用磁性單組分調(diào)色劑為特征的圖像形成方法。
以下，在第1實(shí)施方式中已說(shuō)明的內(nèi)容被省略，作為第2實(shí)施方式，集中說(shuō)明使用上述的靜電潛像顯影用磁性單組分調(diào)色劑的圖像形成裝置的構(gòu)成及圖像形成方法。
(1)圖像形成裝置(1)-1基本的構(gòu)成在實(shí)施第2實(shí)施方式的圖像形成方法方面，能夠適合使用像圖6所示的圖像形成裝置。
該圖像形成裝置具備利用磁性單組分跳動(dòng)顯影方式的顯影系統(tǒng)，使用作為潛像載持體的感光鼓11。在該感光鼓11的周?chē)渲胹corotron帶電器12、曝光器13、顯影器14、轉(zhuǎn)印輥15、清除刀片(清除裝置)16和除電燈(消除裝置)17。
該圖像形成裝置，利用scorotron帶電器12使感光鼓11帶電，利用基于印字?jǐn)?shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的光信號(hào)進(jìn)行曝光，在感光鼓11上形成靜電潛像。另一方面，在顯影器14中，通過(guò)被固定在與感光鼓11相對(duì)配置的內(nèi)部的、內(nèi)藏磁鐵輥(未圖示)的顯影套筒14a(顯影劑載持體)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)送調(diào)色劑，利用該調(diào)色劑通過(guò)磁性刀片(未圖示)和顯影套筒14a之間，在顯影套筒14a的表面形成調(diào)色劑薄層。于是，調(diào)色劑從該調(diào)色劑薄層供給到感光鼓11上，在感光鼓11上形成的靜電潛像被顯影。
被顯影的調(diào)色劑像，利用轉(zhuǎn)印輥15被轉(zhuǎn)印在轉(zhuǎn)印材料(印刷紙等)上。另一方面，利用清除刀片16去除未轉(zhuǎn)印在轉(zhuǎn)印材料而殘留在感光鼓11表面的調(diào)色劑(廢棄調(diào)色劑)。該廢棄調(diào)色劑暫時(shí)滯留在清除刀片16的尖端附近，在后續(xù)的廢棄調(diào)色劑中要一點(diǎn)一點(diǎn)地?cái)D出，向未圖示的螺旋輥等運(yùn)送部件側(cè)移動(dòng)，被運(yùn)送到廢棄調(diào)色劑容器(未圖示)中。去除了廢棄調(diào)色劑的感光鼓11的表面，利用除電燈17去除殘像電荷。
(1)-2顯影套筒顯影套筒14a，其表面的十點(diǎn)平均粗糙度Rz優(yōu)選控制為2.0～8.0μm。該十點(diǎn)平均粗糙度Rz如果不到2.0μm，由于調(diào)色劑運(yùn)送力的降低，就有圖像濃度降低的危險(xiǎn)，另外，顯影套筒14a上的調(diào)色劑層發(fā)生散亂，圖像品質(zhì)變差。其另一方面，Rz如果超過(guò)8.0μm，調(diào)色劑的運(yùn)送量就增加，或發(fā)生層散亂，或圖像品質(zhì)變差，而且發(fā)生從套筒14a表面的突起部向感光鼓11的漏泄，成為圖像黑點(diǎn)，而存在損害圖像品質(zhì)的危險(xiǎn)。例如可以使用株式會(huì)社小坂研究所制的表面粗糙度測(cè)定器“Surfcorder SE-30D”測(cè)定十點(diǎn)平均粗糙度Rz。
作為在顯影套筒14a中使用的材質(zhì)，例如可以使用鋁、不銹鋼(SUS)等。在考慮高耐久性時(shí)，作為套筒材質(zhì)，優(yōu)選使用SUS，例如可以使用SUS303、SUS304、SUS305、SUS316等。特別更優(yōu)選使用磁性弱、而且容易加工的SUS305。
(1)-3帶電器scorotron帶電器12由屏蔽罩、電暈線(xiàn)、柵極構(gòu)成，電暈線(xiàn)和柵極的距離優(yōu)選設(shè)定成5.3～6.3mm。另外，柵極和感光鼓11的距離以0.4～0.8mm為好。該距離如果不到0.4mm，就有發(fā)生火花放電的可能性，如果超過(guò)0.8mm，就有帶電能力降低這樣的問(wèn)題。
(1)-4轉(zhuǎn)印輥轉(zhuǎn)印輥15與感光鼓11連接，接受驅(qū)動(dòng)，優(yōu)選相對(duì)感光鼓11以3～5％的線(xiàn)速度差進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。該線(xiàn)速度差如果不到3％，轉(zhuǎn)印性就降低，有發(fā)生中間脫印的可能性，另一方面，線(xiàn)速度差如果超過(guò)5％，轉(zhuǎn)印輥15和感光鼓11的轉(zhuǎn)差就變大，有跳動(dòng)增加的危險(xiǎn)。
作為在轉(zhuǎn)印輥15中使用的材質(zhì)，優(yōu)先選擇發(fā)泡EPDM(乙烯-丙烯-二烯三元共聚物的發(fā)泡體)。像這樣由于使用發(fā)泡體，在紙堵塞等時(shí)被污染的調(diào)色劑進(jìn)入發(fā)泡的氣泡中，因此在運(yùn)轉(zhuǎn)再開(kāi)始后，能夠防止最初的紙的背面蹭臟。另外，由于使用發(fā)泡類(lèi)的材質(zhì)，就沒(méi)有清洗轉(zhuǎn)印輥15的必要，能夠謀求成本降低。轉(zhuǎn)印輥15的橡膠硬度優(yōu)選是35°±5°(AskaC日本橡膠協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格“SRIS-0101C型”)。該橡膠硬度如果小于30°，會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)印不良，如果大于40°，和感光鼓11的咬入就變小，運(yùn)送力會(huì)降低。
(1-5)清除刀片在本實(shí)施方式中，作為感光鼓11表面的清除裝置，使用清除刀片16。該清除刀片16與轉(zhuǎn)印輥15相比，配置在感光鼓11旋轉(zhuǎn)方向的下流側(cè)，其尖端接觸感光鼓11。由此能夠去除未轉(zhuǎn)印在轉(zhuǎn)印材上而殘留在感光鼓11表面上的廢棄調(diào)色劑。
清除刀片16是優(yōu)選是具有彈性的彈性刀片。由此能夠防止感光鼓11的表面擦傷。作為彈性材料，例如可舉出聚氨酯橡膠、硅橡膠、具有彈性的樹(shù)脂等。通過(guò)將彈性材料成形成刀片狀，或者在金屬等的刀片的尖端安裝彈性材料可得到清除刀片16。
(1)-6潛像載持體關(guān)于第2實(shí)施方式中使用的潛像載持體，可以是和第1實(shí)施方式中已說(shuō)明的內(nèi)容相同。
(2)靜電潛像顯影用磁性單組分調(diào)色劑在第2實(shí)施方式中使用的靜電潛像顯影用磁性調(diào)色劑是利用顯影劑載持體使?jié)撓褫d持體上形成的靜電潛像進(jìn)行顯影的跳動(dòng)式顯影方式中使用的靜電潛像顯影用磁性單組分調(diào)色劑，如果是以至少含有粘結(jié)樹(shù)脂、磁性粉的調(diào)色劑粒子構(gòu)成且該調(diào)色劑粒子的粗粉分布度(S)滿(mǎn)足下述關(guān)系式(1)為特征的靜電潛像顯影用磁性單組分調(diào)色劑，就能夠適合使用。
關(guān)于詳細(xì)情況，可以是和第1實(shí)施方式中已說(shuō)明的內(nèi)容相同。
實(shí)施例以下，根據(jù)實(shí)施例更詳細(xì)地說(shuō)明本發(fā)明。不用說(shuō)，以下的說(shuō)明，是例示本發(fā)明的實(shí)施例，在以下的說(shuō)明中，不限定本發(fā)明的范圍。
實(shí)施例1(1)調(diào)色劑粒子的制造首先，使用亨舍爾混合機(jī)混合50重量份粘結(jié)樹(shù)脂、43重量份磁性粉、3重量份脫模劑和4重量份正電荷控制劑，用雙軸擠出機(jī)進(jìn)行熔融混煉后，冷卻，用錘磨機(jī)進(jìn)行粗粉碎。該粗粉碎品再用機(jī)械式粉碎機(jī)進(jìn)行微粉碎后，用氣流式分級(jí)機(jī)(日鐵礦業(yè)株式會(huì)社制“彎頭噴射分級(jí)機(jī)EJ-LABO型”)，通過(guò)變化分級(jí)區(qū)域的角度將粗粉和微粉的分級(jí)點(diǎn)分級(jí)，就得到磁性調(diào)色劑粒子。
接著，相對(duì)100重量份得到的磁性調(diào)色劑粒子，作為外添加劑而添加1重量份二氧化硅(日本Aerosil公司制“RA-200H”)、1.4重量份氧化鈦(鈦工業(yè)公司制“ST-100”)，使用亨舍爾混合機(jī)進(jìn)行攪拌混合，使這些外添加劑附著在磁性調(diào)色劑粒子的表面，制備成表1所示的磁性單組分調(diào)色劑。
另外，作為粘結(jié)樹(shù)脂，使用分子量(Mw)47000、分子量最大值5000和931000、THF不溶分5％、分子量分布(Mw/Mn)29.0、玻璃化溫度(Tg)58℃的苯乙烯丙烯酸共聚物，作為磁性粉使用在外加796kA/m時(shí)矯頑力5.0kA/m、飽和磁化82Am2/kg、殘留磁化11Am2/kg、個(gè)數(shù)平均粒徑0.22μm的八面體磁性粒子，作為脫模劑使用蠟(Sasol公司制“SasolWax H1”)，作為正電荷控制劑的季銨鹽(Orient化學(xué)公司制“Bontron P-51”)。
(2)粒徑分布的測(cè)定方法另外，使用Coulter Counter公司制“Coul Counter TA-II型”，用100μm的孔徑測(cè)定粒徑分布。具體地說(shuō)，將輸出體積平均分布和個(gè)數(shù)平均分布的界面和專(zhuān)用計(jì)算機(jī)連接在Coul CounterTA-II型上。
接著，作為電解液，使用試劑1級(jí)氯化鈉，制備成1％氯化鈉水溶液。在100～150ml該電解液中，作為分散劑加入0.1～5ml表面活性劑(花王公司制“Mypet”主成分烷基苯磺酸鈉)，再加入0.5～50mg測(cè)定試料的調(diào)色劑，進(jìn)行懸浮。
接著，用超聲波分散器將該懸浮的電解液分散處理約1～3分鐘后，使用上述的Coul Counter TA-II型，用100μm的孔徑，測(cè)定調(diào)色劑粒徑分布，求出體積分布和個(gè)數(shù)分布。
最后，從該體積分布和個(gè)數(shù)分布求出調(diào)色劑的體積平均粒徑(D50)、比D50大2μm或更大的粗粉的體積及小于或等于4.0μm的個(gè)數(shù)％。所得到的結(jié)果示于表1中。
(3)平均圓形度的測(cè)定方法另外，作為平均圓形度，使用流動(dòng)式粒子圖像分析裝置(Sysmex公司制“FPIA-1000型”)，求出比2μm大的圓等效直徑的粒子群的平均圓形度。
(4)圖像特性及耐久性另外，作為圖像特性和耐久性，將得到的磁性單組分調(diào)色劑固定在搭載非晶態(tài)硅的感光體的京瓷美達(dá)株式會(huì)社制的頁(yè)式打印機(jī)“FS-9500DN”(印刷速度50頁(yè)/分“A3尺寸”、線(xiàn)速度230mm/s)上，對(duì)下述評(píng)價(jià)項(xiàng)目進(jìn)行評(píng)價(jià)。作為顯影套筒的材質(zhì)，使用SUS305(十點(diǎn)平均粗糙度Rz5.2μm)。
(5)評(píng)價(jià)
(5)-1整體圖像濃度在常溫常濕環(huán)境(20℃、65％相對(duì)濕度)，以在初期將圖像評(píng)價(jià)圖案印字的圖像作為初期圖像。此后，進(jìn)行連續(xù)印刷，在15萬(wàn)頁(yè)和30萬(wàn)頁(yè)后再將圖像評(píng)價(jià)圖案印字，作為耐久后的圖像。
接著，使用麥克比思反射濃度計(jì)(RD914)測(cè)定得到的整體圖像，在全部的9處中進(jìn)行濃度測(cè)定，以其平均值(ID)作為整體圖像濃度，按照下述基準(zhǔn)進(jìn)行評(píng)價(jià)。得到的結(jié)果示于表2中。
○整體圖像濃度是大于或等于1.30的值。
△整體圖像濃度是大于或等于1.20、不到1.30的值。
×整體圖像濃度不到1.20的值。
(5)-2圖像濃度的均勻性另外，關(guān)于圖像濃度的均勻性，目視觀(guān)察在整體圖像濃度評(píng)價(jià)中得到的圖像評(píng)價(jià)圖案濃度均勻性，按照下述基準(zhǔn)進(jìn)行評(píng)價(jià)。得到的結(jié)果示于表2中。
○在全體中未看到不勻。
△部分地看到濃度不勻，但實(shí)用上沒(méi)有問(wèn)題。
×在全體中看到濃度不勻。
(5)-3背景翳影的評(píng)價(jià)另外，目視觀(guān)察在整體圖像濃度評(píng)價(jià)中得到的圖像評(píng)價(jià)圖案的圖像翳影，按照下述基準(zhǔn)進(jìn)行評(píng)價(jià)。得到的結(jié)果示于表2中。
○在全體中未看到翳影。
△部分地看到翳影，但實(shí)用上沒(méi)有問(wèn)題。
×在全體中看到翳影。
(5)-4粒徑分布的評(píng)價(jià)另外，在整體圖像濃度的評(píng)價(jià)中，分別測(cè)定初期、連續(xù)15萬(wàn)頁(yè)和30萬(wàn)頁(yè)紙通過(guò)后，上述頁(yè)式打印機(jī)的顯影器內(nèi)的調(diào)色劑粒徑分布(體積平均粒徑(D50)、比(D50)大2μm或更大的粗粉的體積％)。得到的結(jié)果示于表3中。
(5)-5顯影套筒的評(píng)價(jià)另外，關(guān)于顯影套筒表面的十點(diǎn)平均粗糙度(Rz)、圖像濃度的均勻性的關(guān)系，目視觀(guān)察在整體圖像濃度評(píng)價(jià)中得到的圖像評(píng)價(jià)圖案的濃度均勻性，按照下述基準(zhǔn)進(jìn)行評(píng)價(jià)。得到的結(jié)果示于表4中。
○在全體中未看到濃度不勻。
△部分地看到濃度不勻，但實(shí)用上沒(méi)有問(wèn)題。
×在全體中看到濃度不勻。
實(shí)施例2～6、比較例1～3和實(shí)施例1同樣地制作，分別得到具有表1所示的粒徑和平均圓形度的磁性單組分調(diào)色劑。得到的結(jié)果示于表1中。接著，和實(shí)施例1相同地對(duì)該調(diào)色劑進(jìn)行各特性的評(píng)價(jià)。得到的結(jié)果示于表2和表3中。
表1

表2

1)初期用調(diào)色劑剛裝入之后的圖像評(píng)價(jià)2)15萬(wàn)頁(yè)后用連續(xù)印刷15萬(wàn)頁(yè)ISO 4％原稿后的圖像評(píng)價(jià)3)30萬(wàn)頁(yè)后用連續(xù)印刷30萬(wàn)頁(yè)ISO 4％原稿后的圖像評(píng)價(jià)4)-圖像濃度降低，因而中止評(píng)價(jià)表3

1)初期用調(diào)色劑剛裝入之后的圖像評(píng)價(jià)2)15萬(wàn)頁(yè)后用連續(xù)印刷15萬(wàn)頁(yè)ISO 4％原稿后的圖像評(píng)價(jià)3)30萬(wàn)頁(yè)后用連續(xù)印刷30萬(wàn)頁(yè)ISO 4％原稿后的圖像評(píng)價(jià)4)-圖像濃度降低，因而中止評(píng)價(jià)表4

1)初期用調(diào)色劑剛裝入之后的圖像評(píng)價(jià)2)15萬(wàn)頁(yè)后用連續(xù)印刷15萬(wàn)頁(yè)ISO 4％原稿后的圖像評(píng)價(jià)3)30萬(wàn)頁(yè)后用連續(xù)印刷30萬(wàn)頁(yè)ISO 4％原稿后的圖像評(píng)價(jià)實(shí)施例7～11關(guān)于實(shí)施例7～11，如表4所示，除了變化顯影套筒表面的十點(diǎn)平均粗糙度(Rz)以外，和實(shí)施例1相同地制成調(diào)色劑粒子進(jìn)行評(píng)價(jià)。得到的結(jié)果示于表4中。
從表2和表3所示的結(jié)果可知，實(shí)施例1～6，關(guān)于圖像濃度、圖像濃度的均勻性和背景翳影沒(méi)有問(wèn)題，是高分辨率，而且細(xì)線(xiàn)的再現(xiàn)性好，完成高圖像品質(zhì)的印刷。
這被推測(cè)為，除了沒(méi)有對(duì)感光鼓的惡劣影響以外，能夠連續(xù)長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定地形成套筒上的調(diào)色劑薄層。另外，不管小于或等于4.0μm的微粉量如何，耐久性的評(píng)價(jià)結(jié)果是良好的。
從該結(jié)果可知，粗粉分布度和圖像濃度的維持性存在密切的關(guān)系。另外還知道，根據(jù)耐久評(píng)價(jià)，雖然粗粉有某些增加，但這種程度的增加，對(duì)得到的圖像的影響少。與此相反，比較例1～3存在套筒上的調(diào)色劑的帶電特性不良的傾向，調(diào)色劑薄層逐漸地變薄，實(shí)施長(zhǎng)期試驗(yàn)的結(jié)果，與出現(xiàn)圖像的不均勻性的同時(shí)，特別翳影嚴(yán)重，粗粉分布度已脫離顯影適合領(lǐng)域，圖像濃度不能連續(xù)長(zhǎng)時(shí)間維持高濃度，因此中斷耐久評(píng)價(jià)。翳影水平隨著耐久評(píng)價(jià)而惡化也是中斷的理由之一。
另外已知，不管小于或等于4.0μm的微粉量如何，耐久性的評(píng)價(jià)結(jié)果不好。另外還知道，粗粉向顯影器內(nèi)的蓄積是顯著的，這對(duì)物性給予惡劣的影響。平均圓形度不同的比較例1和比較例3顯示大致相同的結(jié)果，沒(méi)有看到圓形度的影響。
權(quán)利要求
1.靜電潛像顯影用磁性單組分調(diào)色劑，它是利用顯影劑載持體使?jié)撓褫d持體上形成的靜電潛像進(jìn)行顯影的跳動(dòng)顯影方式中使用的靜電潛像顯影用磁性單組分調(diào)色劑，其特征在于，由至少含有粘結(jié)樹(shù)脂、磁性粉的調(diào)色劑粒子構(gòu)成，并且，該調(diào)色劑粒子的粗粉分布度S滿(mǎn)足下述關(guān)系式(1) A比體積基準(zhǔn)D50大2μm或更大的粗粉的體積％。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的靜電潛像顯影用磁性單組分調(diào)色劑，其特征在于，上述粗粉分布度S為18～24體積％/μm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的靜電潛像顯影用磁性單組分調(diào)色劑，其特征在于，上述體積基準(zhǔn)D50為5～10μm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1～3中的任一項(xiàng)所述的靜電潛像顯影用磁性單組分調(diào)色劑，其特征在于，設(shè)上述調(diào)色劑粒子印刷前的體積基準(zhǔn)D50為D1、印刷15萬(wàn)頁(yè)A4尺寸紙后的體積基準(zhǔn)D50為D2時(shí)，以D2-D1表示的值小于或者等于1.0μm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1～4中的任一項(xiàng)所述的靜電潛像顯影用磁性單組分調(diào)色劑，其特征在于，上述顯影劑載持體的套筒表面的十點(diǎn)平均粗糙度Rz為2～8μm。
6.根據(jù)權(quán)利要求1～5中的任一項(xiàng)所述的靜電潛像顯影用磁性單組分調(diào)色劑，其特征在于，上述調(diào)色劑粒子，以小于或等于30個(gè)數(shù)％的范圍含有粒徑小于或等于4.0μm的調(diào)色劑粒子。
7.根據(jù)權(quán)利要求1～6中的任一項(xiàng)所述的靜電潛像顯影用磁性單組分調(diào)色劑，其特征在于，上述調(diào)色劑粒子的平均圓形度為0.92～0.96。
8.根據(jù)權(quán)利要求1～7中的任一項(xiàng)所述的靜電潛像顯影用磁性單組分調(diào)色劑，其特征在于，上述潛像載持體是非晶態(tài)硅感光體，并且，該非晶態(tài)硅感光體的最表面的維氏硬度小于或等于300。
9.圖像形成方法，其特征在于，使用上述權(quán)利要求1～8中的任一項(xiàng)所述的靜電潛像顯影用磁性單組分調(diào)色劑。
全文摘要
提供在跳動(dòng)顯影方式中使用具有規(guī)定范圍內(nèi)的粗粉分布度(S)的調(diào)色劑，來(lái)抑制潛像載持體上的選擇顯影，能夠連續(xù)長(zhǎng)時(shí)間維持圖像特性的靜電潛像顯影用磁性單組分調(diào)色劑及使用該調(diào)色劑的圖像形成方法。是利用顯影劑載持體使?jié)撓褫d持體上形成的靜電潛像進(jìn)行顯影的跳動(dòng)顯影方式中使用的靜電潛像顯影用磁性單組分調(diào)色劑，在由至少含有粘結(jié)樹(shù)脂、磁性粉的調(diào)色劑粒子構(gòu)成的同時(shí)，該調(diào)色劑粒子的粗粉分布度(S)滿(mǎn)足下述關(guān)系式(1)粗粉分布度(S)＝50－A/2≥17[體積%μm] (1)，A比體積基準(zhǔn)D
文檔編號(hào)G03G15/08GK1755529SQ20051010575
公開(kāi)日2006年4月5日 申請(qǐng)日期2005年9月27日 優(yōu)先權(quán)日2004年9月30日
發(fā)明者川田秀明 申請(qǐng)人:京瓷美達(dá)株式會(huì)社