專利名稱：電子照相用帶正電色調(diào)劑及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于以電子照相方式形成圖像的裝置等的靜電潛像顯像用色調(diào)劑，特別涉及電子照相用帶正電色調(diào)劑及其制造方法。
背景技術(shù)：
在顯像工序中，把用于給以電子照相方式的靜電復(fù)印機、打印機等的靜電潛像顯像用的色調(diào)劑送到經(jīng)過前面工序的帶電、曝光等工序而形成的感光體表面上的靜電潛像上，使之成為可視的圖像。在后面的轉(zhuǎn)印工序中，這樣的色調(diào)劑像由感光體表面上轉(zhuǎn)印到轉(zhuǎn)印媒介(使用的紙張等)上以后，在定影工序中進行定影，以在轉(zhuǎn)印媒介(使用的紙張等)上印刷成為印字圖像形式的狀態(tài)輸送到紙上。通常，上述顯像工序大致分為組合使用色調(diào)劑和載體的雙組分顯像方式和單獨使用色調(diào)劑的單組分顯像方式。
在上述顯像方式中使用的各種色調(diào)劑，一般在由含有天然樹脂的熱塑性樹脂組成的粘結(jié)樹脂中，通過熱熔融混煉將作為著色劑的碳黑、顏料等進行分散以后，經(jīng)過干式粉碎成為微粒子狀來使用。比如，在以苯乙烯-丙烯酸酯共聚物為主要成分的粘結(jié)樹脂中，在捏合機、擠塑機和密煉機等攪拌機中混合分散以后，成為5～20μm左右微粉碎粒子的色調(diào)劑。在上述的混合分散時，使用含有磁鐵礦等的磁性粉末而成為磁性色調(diào)劑。
在上述顯像方式中使用的任何一種色調(diào)劑，與在形成靜電潛像前的感光體表面上帶有正電或負電的極性相對應(yīng)，有必要賦予并保持帶正電或帶負電的極性。為此賦予電荷的能力，可利用作為色調(diào)劑構(gòu)成成分的粘結(jié)樹脂和著色劑等材料固有的摩擦帶電性能，但一般由上述材料的固有摩擦帶電性得到的帶電量大多過小，因此只通過上述摩擦帶電顯像形成的圖像容易產(chǎn)生背景污染而不鮮明。實際上為了賦予色調(diào)劑以形成良好的圖像所必需的摩擦帶電性，一般特別添加容易賦予帶電性能的染料、顏料以及經(jīng)過特別調(diào)節(jié)的有機化合物等稱為帶電調(diào)節(jié)劑的物質(zhì)。對于這樣的帶電調(diào)節(jié)劑，是與賦予正電極性和負電極性的帶電性能相對應(yīng)的材料，各種各樣都是已知的。
其中，作為帶正電的調(diào)節(jié)劑，歷來使用各種連氮化合物、苯胺黑系染料、三苯基甲烷系染料、酞菁系染料等色素和季銨鹽化合物和含有季銨堿或胺基的樹脂等公知的材料。這些帶電調(diào)節(jié)劑，通常多作為單體使用。其中，上述苯胺黑系染料的帶正電調(diào)節(jié)劑，歷來大多單獨使用，但由于其化學(xué)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，作為物質(zhì)的化學(xué)穩(wěn)定性不佳，由于熱熔融混煉時發(fā)熱的主要原因和由摩擦產(chǎn)生的機械沖擊等主要原因，容易發(fā)生化學(xué)分解或者變質(zhì)，降低了帶電穩(wěn)定性，妨礙了帶電性能，不能發(fā)揮本來的賦予電荷的性能而成為問題。
在以上述季銨鹽化合物和含有季銨堿或胺基等帶正電官能團的高分子化合物(樹脂)作為帶電調(diào)節(jié)劑的情況下，沒有如上述染料系那樣的在熱熔融混煉時發(fā)生的問題，但由于其摩擦帶電性低于前者，為了達到在單獨形成良好圖像時所必需的帶電量而要添加的帶電調(diào)節(jié)劑的量就必須增加。因此，如果特別是上述樹脂系的帶電調(diào)節(jié)劑的添加量過多的話，就會出現(xiàn)使耐粘臟性受損等問題，其添加量的調(diào)節(jié)極為困難。關(guān)于這些帶電調(diào)節(jié)劑，在如下所述的專利文獻中有詳細的記載。
通常，作為粘結(jié)樹脂經(jīng)常使用的苯乙烯-丙烯酸酯共聚物或聚酯樹脂，在顯像工序中由樹脂自身摩擦的帶電性一般表現(xiàn)為帶負電，因此，由于添加的帶正電調(diào)節(jié)劑的作用，調(diào)節(jié)為在整體上帶正電的色調(diào)劑的關(guān)系，不用說賦予色調(diào)劑帶正電的能力比賦予其帶負電的能力更加充分而穩(wěn)定。比如，在連續(xù)印刷使用時，由于帶電調(diào)節(jié)劑相繼從色調(diào)劑中脫離等原因，容易發(fā)生帶電狀況的惡化，其結(jié)果就是由于印字的濃度降低、背景污染等畫面缺陷或者由于帶電惡化而致使發(fā)生色調(diào)劑在感光體上所謂的成膜現(xiàn)象而成為問題。如此通過干式粉碎添加歷來的帶電調(diào)節(jié)劑而形成的色調(diào)劑，特別是帶正電的調(diào)節(jié)劑，從長期保持穩(wěn)定的賦予帶正電性能的觀點出發(fā)，不得不說是不夠充分的。
特別是近年來，為了與電子照相方式的復(fù)印機、打印機等高品質(zhì)化的畫面相對應(yīng)，在上述電子照相裝置中使用的色調(diào)劑正趨于小顆粒度化。在歷來的上述干式粉碎法當(dāng)中，產(chǎn)生了伴隨小顆粒度化出現(xiàn)的流動性下降、帶電性不均勻等，由此產(chǎn)生了畫面質(zhì)量下降、轉(zhuǎn)印效果降低等問題。為了解決這些問題，開發(fā)了通過粘結(jié)樹脂的懸浮聚合或乳化聚合進行的濕式造粒法，得到即使是小顆粒度化的色調(diào)劑其流動性也不會降低的產(chǎn)品，而且已經(jīng)實用化。
專利文獻1特開昭62-210472號公報專利文獻2特開昭63-60458號公報專利文獻3特開平3-80259號公報專利文獻4特開平5-119509號公報專利文獻5特開平11-241353號公報專利文獻6特開平11-242360號公報專利文獻7特開平2000-214633號公報專利文獻8特開平2001-92188號公報但是，對于這樣的濕式造粒法，在造粒時添加的表面活性劑、聚合引發(fā)劑等雜質(zhì)容易殘留在造粒后的色調(diào)劑中，大多會對帶電性和絕緣性等帶來不良的影響。特別是由于能夠使用上述濕式聚合造粒法的粘結(jié)樹脂的限制，樹脂的選擇性很窄。產(chǎn)生其分子量分布的自由度也受到限制的問題。
另外，已知在歷來的干式粉碎法當(dāng)中，要把混煉粉碎分級后的色調(diào)劑導(dǎo)入熱風(fēng)氣流中，由于粒子的表面會熔融形成球狀，解決了上述的流動性降低等問題，但此方法的問題是伴隨著如上所述的色調(diào)劑表面熔融而造成的球狀化，使得色調(diào)劑的帶電量降低。這就是說，由于色調(diào)劑表面的熔融，在表面上存在而露出的帶電調(diào)節(jié)劑被熔融的樹脂覆蓋使帶電性能降低。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于如上所述的問題，本發(fā)明提供了電子照相用帶正電色調(diào)劑及其制造方法，即使混煉粉碎分級后的色調(diào)劑在熱風(fēng)氣流中由于粒子表面熔融而形成球狀，該帶電調(diào)節(jié)劑也不會被覆蓋從而其帶電能力不會降低，因此具有形成良好圖像所必需的摩擦帶電性能，其轉(zhuǎn)印效率優(yōu)異，帶電上升性能和連續(xù)印刷后的帶電穩(wěn)定性都很優(yōu)異。
按照本發(fā)明，在含有以粘結(jié)樹脂、蠟、著色劑、帶電調(diào)節(jié)劑作為主要成分材料，經(jīng)過熱處理而進行了球狀化處理的芯色調(diào)劑和至少以二氧化硅的微粒子作為外添加劑的電子照相用帶正電色調(diào)劑中，由于形成了其中上述帶電調(diào)節(jié)劑含有以季銨堿作為官能團的樹脂和苯胺黑系染料的電子照相用帶正電色調(diào)劑，從而實現(xiàn)了上述的目的。
按照本發(fā)明第2方面的電子照相用帶正電色調(diào)劑，優(yōu)選為相對于100重量份的粘結(jié)樹脂，帶電調(diào)節(jié)劑含有2～10重量份的以季銨堿作為官能團的樹脂和0.5～5重量份的苯胺黑系染料。
按照本發(fā)明第3方面的電子照相用帶正電色調(diào)劑，優(yōu)選為以季銨堿作為官能團的樹脂以含有如下通式(1)表示的重復(fù)單元和以如下通式(2)表示的重復(fù)單元的苯乙烯-丙烯酸酯共聚樹脂為主要成分(這里，式中的R1、R2表示氫原子或甲基，R3表示亞烷基，R4、R5、R6分別表示烷基，如下通式(1)表示的重復(fù)單元占65～97重量％，如下通式(2)表示的重復(fù)單元占35～3重量％，而且重均分子量為2,000～10,000)。
按照本發(fā)明第4方面的電子照相用帶正電色調(diào)劑，優(yōu)選為粘結(jié)樹脂以苯乙烯-丙烯酸酯共聚樹脂為主要成分。
按照本發(fā)明第5方面的電子照相用帶正電色調(diào)劑，優(yōu)選為相對于100重量份的粘結(jié)樹脂，含有3～6重量份的其pH值在8.0以上的碳黑作為著色劑。
按照本發(fā)明第6方面的電子照相用帶正電色調(diào)劑的制造方法，其中在制造電子照相用帶正電色調(diào)劑時，將粘結(jié)樹脂、蠟、著色劑、帶電調(diào)節(jié)劑作為主要成分材料混合攪拌后，進行熱熔融混煉得到的混煉物粉碎、分級作為芯色調(diào)劑，將此芯色調(diào)劑由熱風(fēng)處理進行球狀化以后，至少與作為外添加劑的二氧化硅微粒子混合，從而達到如上所述的目的。
按照本發(fā)明，可提供一種電子照相用帶正電色調(diào)劑及其制造方法，其中在包括含有粘結(jié)樹脂、蠟、著色劑、帶電調(diào)節(jié)劑作為主要成分材料，經(jīng)過熱處理進行球狀化處理得到的芯色調(diào)劑和至少以二氧化硅微粒子作為外添加劑的電子照相用色調(diào)劑中，由于其帶電調(diào)節(jié)劑含有以季銨堿作為官能團的樹脂和苯胺黑系染料，即使將混煉粉碎分級后的色調(diào)劑在熱風(fēng)氣流中使粒子表面熔融而球狀化，也不會由于帶電調(diào)節(jié)劑被覆蓋而降低帶電能力，具有形成良好圖像所必需的摩擦帶電性能，轉(zhuǎn)印效率優(yōu)異，其帶電增加性能和連續(xù)印刷后的帶電穩(wěn)定性優(yōu)異。


圖1是涉及本發(fā)明的電子照相用帶正電色調(diào)劑的球狀化處理裝置的概略截面圖；圖2是球狀化處理前的電子照相用帶正電色調(diào)劑的掃描電子顯微鏡照相圖；圖3是涉及本發(fā)明的球狀化處理后電子照相用帶正電色調(diào)劑的掃描電子顯微鏡照相圖。
符號說明1送風(fēng)機；2熱風(fēng)發(fā)生器；3粉末定量供給器；4噴射噴嘴；5色調(diào)劑發(fā)送裝置；6發(fā)送噴嘴；7第一旋風(fēng)分離器；8第二旋風(fēng)分離器；9色調(diào)劑收集器；101空氣；102空氣；103高溫高壓空氣；104空氣；105空氣。
具體實施例方式
下面使用附圖詳細說明本發(fā)明的電子照相用帶正電色調(diào)劑。本發(fā)明只要不超出其要旨，并不限于所說明的實施例。圖1是涉及本發(fā)明的電子照相用帶正電色調(diào)劑進行球狀化處理的處理裝置的概略截面圖。圖2是涉及本發(fā)明的電子照相用帶正電色調(diào)劑在處理前階段的掃描電子顯微鏡照相圖(800倍)。圖3是涉及本發(fā)明的電子照相用帶正電色調(diào)劑在球狀化處理后的掃描電子顯微鏡照相圖(800倍)。
本發(fā)明的電子照相用帶正電色調(diào)劑，是以粘結(jié)樹脂、蠟、著色劑、帶電調(diào)節(jié)劑為主要成分材料，將把這些材料混合攪拌后經(jīng)過熱熔融混煉得到的混煉物粉碎、分級得到的芯色調(diào)劑進行球狀化處理，然后為了進一步提高色調(diào)劑的流動性，再與二氧化硅微粒子等外添加劑混合而得到的。下面依次說明上述的粘結(jié)樹脂、蠟、著色劑和帶電調(diào)節(jié)劑等各種材料。
(粘結(jié)樹脂)作為在本發(fā)明中使用的粘結(jié)樹脂，可利用歷來作為粘結(jié)樹脂是已知的固定性能良好的通用熱塑性樹脂作為主要成分的樹脂?？梢耘e出比如聚酯樹脂、聚苯乙烯樹脂、苯乙烯-丙烯酸酯共聚樹脂、環(huán)氧樹脂、氯乙烯樹脂、醋酸乙烯樹脂等樹脂，它們可以單獨或者兩種以上混合，或者以兩種以上的共聚樹脂作為主要成分。特別是苯乙烯-丙烯酸酯共聚樹脂，在涉及如下所述的本發(fā)明的帶電調(diào)節(jié)劑以苯乙烯-丙烯酸酯共聚樹脂作為基礎(chǔ)料的情況下，由于相容性優(yōu)異，在色調(diào)劑反復(fù)使用時防止帶電調(diào)節(jié)劑脫離的效果良好，所以是優(yōu)選的。比如，在使用苯乙烯-丙烯酸酯共聚樹脂的情況下，為了滿足色調(diào)劑的良好固定性和耐粘臟性這兩個方面，優(yōu)選其重均分子量在2,000～90,0000范圍內(nèi)，在幾千的低分子量和幾十萬的高分子量區(qū)域都具有峰值分布的樹脂。
(蠟)在本發(fā)明的電子照相用帶正電色調(diào)劑中，含有以提高耐粘臟性為目的的蠟。作為這樣的蠟，可以利用聚乙烯蠟、聚丙烯蠟、蜂蠟、巴西棕櫚蠟等公知的蠟類，相對于100重量份粘結(jié)樹脂，蠟的添加量優(yōu)選在1～7重量份的范圍內(nèi)。在不滿1重量份的情況下，耐粘臟性不好，多于7重量份時色調(diào)劑的粒子容易互相粘結(jié)。
(著色劑)在本發(fā)明的電子照相用帶正電色調(diào)劑中所包含的著色劑中，可以單獨或混合使用碳黑、燈黑、鐵黑以及其它公知的染料或顏料。以碳黑為著色劑時，相對于100重量份粘結(jié)樹脂，其用量優(yōu)選在3～6重量份的范圍內(nèi)。
供涉及本發(fā)明的色調(diào)劑使用的碳黑，已明確知道當(dāng)其pH值在8.0以上的堿性時，摩擦帶電的極性顯示正極性。碳黑的pH值在其糊狀物下測定。主要受到在碳黑表面的氧含量或混合存在的灰份(金屬氧化物和其它殘留物)量的影響，已知一般槽黑是酸性的，爐黑是中性到堿性的。
(帶電調(diào)節(jié)劑)在本發(fā)明的電子照相用帶正電色調(diào)劑中所含的帶電調(diào)節(jié)劑同時使用具有以季銨堿為官能團的樹脂和苯胺黑系染料。前者的樹脂可以使用在特開昭63-60458中詳細敘述的帶正電調(diào)節(jié)劑。如在上述專利中所述，此樹脂(共聚物)的重均分子量Mw是2,000～10,000。如果重均分子量Mw小于2,000，在高溫高濕的環(huán)境下帶電量大大降低，在固定時容易發(fā)生粘臟。如果大于10,000，與粘結(jié)樹脂的相容性變差，難以達到均勻的分散。在本發(fā)明中特別優(yōu)選的重均分子量Mw是3,000～8,000。并且，該樹脂的粘度對與粘結(jié)樹脂的混煉性、固定性都有影響，在130℃的粘度優(yōu)選為50～10,000泊，特別希望是100～5,000泊。這樣的樹脂在色調(diào)劑中的含量是，相對于100重量份的粘結(jié)樹脂，優(yōu)選為2～10重量份。如果少于2重量份，難以達到形成良好圖像所必需的帶電量，色調(diào)劑具有飛散嚴重的缺點。而如果超過10重量份，其耐環(huán)境性降低，相容性降低，容易產(chǎn)生粘臟等問題。作為這樣的以季銨堿作為官能團的樹脂，優(yōu)選藤倉化成公司的商品名為アクリベ一スFCA-201-PS的帶電調(diào)節(jié)劑。
后者的苯胺黑系染料是一種黑色系的染料，是歷來作為帶電調(diào)節(jié)劑所公知的物質(zhì)，由多種連氮化合物的混合物組成。在色調(diào)劑中這種染料的含量，相對于100重量份的粘結(jié)樹脂優(yōu)選為0.5～5重量份。如果少于0.5重量份，難以達到形成良好圖像所必需的帶電量，如果多于5重量份，容易與色調(diào)劑脫離，使帶電量不穩(wěn)定。除了如上所述的粘結(jié)樹脂、蠟、著色劑、帶電調(diào)節(jié)劑等主要成分材料以外，根據(jù)需要出于提高色調(diào)劑粒子硬度的目的，也可以加入少量的結(jié)晶性磁性材料。
作為涉及本發(fā)明的帶電調(diào)節(jié)劑，此外還能夠使用脂肪酸改性的苯胺黑系染料、含金屬的苯胺黑系染料、含金屬的脂肪酸改性苯胺黑系染料、水楊酸的鉻絡(luò)合物、季銨鹽化合物等。
(外添加劑)在本發(fā)明中作為外添加劑，根據(jù)需要可在色調(diào)劑中適當(dāng)?shù)靥砑铀姆蚁┪⒘Ｗ?、硬脂酸鋅、氧化鈦等之類的潤滑劑、氧化鈰、碳化硅等研磨劑、疏水性硅等流動性賦予劑、碳黑、氧化錫等導(dǎo)電性賦予劑。在本發(fā)明的色調(diào)劑中，如上所述為了改善上述芯色調(diào)劑的流動性不足要進行球狀化處理，但為了形成良好的圖像，特別是由于有必要提高流動性，至少要混合能夠提高流動性的疏水性硅作為外添加劑。
實施例(實施例1)下面具體說明本發(fā)明的電子照相用帶正電色調(diào)劑及其制造方法，同時通過對涉及本發(fā)明的實施例和不屬于本發(fā)明的比較例分別進行評價來說明涉及本發(fā)明的色調(diào)劑的優(yōu)點。在下面的說明中，“份”都是以重量份表示。
(粘結(jié)樹脂)苯乙烯/丙烯酸正丁酯共聚物(三井化學(xué)社制造，CPR 250) 100份(蠟)低分子量聚乙烯(三井化學(xué)社制造ハイワツクスNP-055) 5份(著色劑)碳黑(キヤボツト社制造リ一ガル330R) 6份(帶電調(diào)節(jié)劑)苯胺黑系染料(オリエント化學(xué)社制造ボントロンN-01)2份具有季銨堿作為官能團的樹脂(藤倉化成社制造的アクリルベ一スFCA-201-PS) 3份(ハイワツクス、リ一ガル、ボントロンアクリベ一ス是各自的注冊商標(biāo))。
將由以上組成的混合材料在Henschel混合機中充分混合攪拌后，在雙軸擠塑機中進行熱熔融混煉，將得到的混煉物冷卻到室溫以后，經(jīng)過粗粉碎、粉碎分級，達到平均體積顆粒度為10μm，顆粒度分布為5～20μm的黑色未球狀化處理的芯色調(diào)劑。此未球狀化處理的芯色調(diào)劑的掃描電子顯微鏡照相如在圖2中所示?？梢钥闯鋈鐖D2所示的未處理的色調(diào)劑本身的流動性是極差的。如在圖2中可以看出的，其原因可認為是各個粒子具有棱角的緣故。
下面說明將上述未球狀化處理的色調(diào)劑進行球狀化處理的方法。如圖1的涉及本發(fā)明電子照相用帶正電色調(diào)劑球狀化處理裝置的概略截面圖所示，將由送風(fēng)機1送出的空氣102導(dǎo)入熱風(fēng)發(fā)生器2中，溫度為400℃，熱風(fēng)量為0.2～0.3m3/min的熱風(fēng)103經(jīng)過導(dǎo)入管2-1，由熱風(fēng)噴射噴嘴4射入第一旋風(fēng)分離器7中。另外，未處理的色調(diào)劑粒子10由粉末定量供給器3被預(yù)定量的高壓空氣101輸送，送到色調(diào)劑發(fā)送裝置5中，由高壓空氣的壓力經(jīng)過發(fā)送噴嘴6發(fā)送到第一旋風(fēng)分離器7中。發(fā)送出來的色調(diào)劑粒子10與調(diào)節(jié)到如上所述溫度的熱風(fēng)103瞬時接觸，均勻地被加熱處理進行球狀化。經(jīng)過加熱處理而球狀化的色調(diào)劑粒子10直接被冷卻空氣104冷卻，不會附著在裝有冷卻水循環(huán)夾套7-1的第一旋風(fēng)分離器7的內(nèi)壁上，同時在粒子之間互相不凝結(jié)的狀態(tài)下經(jīng)過導(dǎo)入管送入裝有冷卻水循環(huán)夾套8-1的第二旋風(fēng)分離器8中，此時球狀化處理的色調(diào)劑被捕集到色調(diào)劑收集器9中。冷卻空氣105從第二旋風(fēng)分離器8的上部開口抽到在圖上沒有顯示的袋濾器中。如在圖3中所示的經(jīng)過熱處理的球狀化色調(diào)劑成為在所見到的各個粒子上沒有棱角的球狀，可明白色調(diào)劑的流動性得到了改善。但是還不能說流動性的改善就達到了形成良好的圖像所必需的程度。
按照涉及本發(fā)明的色調(diào)劑球狀化處理，由于作為帶電調(diào)節(jié)劑同時使用了以季銨堿為官能團的樹脂和苯胺黑系染料，所以不會象歷來的球狀化處理后的色調(diào)劑那樣，由于伴隨著帶電調(diào)節(jié)劑的球狀化的熱處理使表面熔融，引起覆蓋到粘結(jié)樹脂上，從而造成賦予帶電能力的降低。這就是說，在本發(fā)明的色調(diào)劑中，帶電調(diào)節(jié)劑一方是樹脂，作為此帶電調(diào)節(jié)劑的樹脂，在球狀化處理以前就附著覆蓋在作為色調(diào)劑核的粘結(jié)樹脂的表面上，在球狀化處理時即使由于熱處理，作為帶電調(diào)節(jié)劑的樹脂也就是達到原先熔融與粘結(jié)樹脂融接的程度，作為帶電調(diào)節(jié)劑的樹脂還是在色調(diào)劑的表面上，不會覆蓋住粘結(jié)樹脂，就能夠有效地起著賦予帶電的作用。反之，作為帶電調(diào)節(jié)劑的樹脂牢固地被固定，賦予帶電的能力就得以長期的穩(wěn)定化。
但是，考慮到由于作為涉及本發(fā)明的帶電調(diào)節(jié)劑的樹脂，起保持的賦予帶電的能力與苯胺黑系染料相比是相當(dāng)?shù)牡?，單獨大量添加此樹脂時會發(fā)生新的問題，因此與賦予帶電能力高的苯胺黑系染料同時使用效果就會增大，于是就實現(xiàn)了本發(fā)明。
相對于100份由上述球狀化處理得到的球狀化色調(diào)劑，在20L容量的Henschel混合機中在1800rpm下，將0.5份作為提高此色調(diào)劑流動性用的外添加劑的疏水性硅(日本エアロジル社制造NA50Y)混合3分鐘進行外添加處理。由此處理得到的涉及本發(fā)明的色調(diào)劑，其靜態(tài)體積密度為0.45，得到極高的流動性(表1)。
然后由5份本發(fā)明的色調(diào)劑和100份平均粒徑大約60μm的用聚硅氧烷系樹脂涂布的鐵氧體載體混合攪拌制成雙組分顯影劑。對此雙組分顯影劑，用東芝ケミカル社制造的排氣帶電量測定裝置CF-100測定其帶電量。其結(jié)果帶電量為55μC/g。達到此帶電量的上升時間是3秒(表1)。然后將此顯影劑用于裝有帶正電有機感光體的打印機上，在35℃-85％RH的高溫高濕環(huán)境下進行連續(xù)印刷5萬張的評價。在本評價實驗中使用的補給色調(diào)劑使用與在上述顯影劑中的涉及本發(fā)明的色調(diào)劑是一樣的。
(實施例2～4)除了按照本發(fā)明第2方面中所述的更優(yōu)選的比例組合進行變更，即將含有苯胺黑系染料和以季銨堿作為官能團的樹脂作為實施例2、3、4的帶電調(diào)節(jié)劑的含量，相對于100份粘結(jié)樹脂分別為0.6份和2份、3份和5份、5份和10份外，與實施例1同樣地進行。
(實施例5)除了作為帶電調(diào)節(jié)劑的以季銨堿作為官能團的樹脂的含量不在本發(fā)明第2方面中所述的范圍以外，與實施例1同樣地進行。
(實施例6)除了作為帶電調(diào)節(jié)劑的苯胺黑系染料的含量不在本發(fā)明第2方面中所述的范圍以外，與實施例1同樣地進行。
(比較例1)除了不進行球狀化處理以外，與實施例1同樣地進行。
(比較例2)除了不進行球狀化處理以外，與實施例3同樣地進行。
(比較例3)除了不使用以季銨堿作為官能團的樹脂作為帶電調(diào)節(jié)劑以外，與
(比較例4)除了不使用苯胺黑系染料作為帶電調(diào)節(jié)劑以外，與實施例1同樣地進行。
表1

表2

印字的評價結(jié)果如在表1、表2中所示。由此表可以看出，在上述的嚴格條件下進行的評價中，當(dāng)看實施例1一欄時可以看出，初期和5萬張以后作為色調(diào)劑物理性能的帶電量以及其上升時間的變化，作為圖像品質(zhì)的β圖像濃度以及非圖像部分的背景污染的濃度變化都比較小，轉(zhuǎn)印效率也維持在95％以上，能夠得到穩(wěn)定的印刷品質(zhì)。當(dāng)把帶電調(diào)節(jié)劑的含量如前所述進行組合變化時，實施例2～4的表示流動性的靜體積密度和實施例1同樣地良好。對另外的評價結(jié)果，作為初期和5萬張后色調(diào)劑物理性能的帶電量和上升時間的變化，作為圖像品質(zhì)的β部分的圖像濃度和非圖像部分的背景污染濃度的變化也小，轉(zhuǎn)印效率保持在95％以上，表示得到穩(wěn)定的印字品質(zhì)?？梢钥闯鰧嵤├?和6不如實施例1～4的評價結(jié)果，但與比較例1～4相比還是改善了的。
另外，比較例1～4的評價結(jié)果，由表1、表2可以看出初期帶電量小、上升時間相當(dāng)慢、β圖像濃度低和背景污染高的結(jié)果，而且顯示出在初期和5萬張以后作為色調(diào)劑物理性能的帶電量及其上升時間的變化，作為圖像品質(zhì)的β部分圖像濃度和非圖像部分的背景污染濃度的變化都大，特別是轉(zhuǎn)印效率低，不能得到穩(wěn)定的印字品質(zhì)。
在下面的實施例中，對于涉及本發(fā)明的電子照相用帶正電色調(diào)劑，說明涉及到權(quán)利要求范圍的權(quán)利要求5、8、10、11的發(fā)明，其中相對于100重量份的粘結(jié)樹脂，優(yōu)選含有3～6重量份的顯示pH值在8.0以上的碳黑作為著色劑。在以下的說明中，份都是表示重量份。
(實施例7)(粘結(jié)樹脂)苯乙烯/丙烯酸正丁酯共聚物(三菱レイヨン社制造的ダイアナ一ルFB-1157) 100份(蠟)低分子量聚丙烯(三井化學(xué)社制造ハイワツクスNP-055) 5份(著色劑)碳黑(キヤボツト社制造リ一ガル330RpH-8.5 4份(帶電調(diào)節(jié)劑)苯胺黑系染料(オリエント化學(xué)社制造ボントロンN-01) 1份以季銨堿作為官能團的樹脂(藤倉化成社制造的アクリベ一スFCA-201-PS) 4份將由以上組成的混合材料在Henschel混合機中充分混合攪拌后，在雙軸擠塑機中進行熱熔融混煉，將得到的混煉物冷卻到室溫以后，經(jīng)過粗粉碎、粉碎分級，達到平均體積顆粒度為10μm，顆粒度分布為5～20μm的黑色芯色調(diào)劑。相對于100份由上面得到的芯色調(diào)劑，在20L容量的Henschel混合機中在2000rpm下，將0.5份作為提高流動性用的外添加劑的疏水性硅(日本アエロジル社制造NA50Y)混合3分鐘進行外添加處理，由此得到本發(fā)明的色調(diào)劑。然后由5份本發(fā)明的色調(diào)劑和100份平均粒徑大約60μm的用聚硅氧烷系樹脂涂布的鐵氧體載體混合混合攪拌制成雙組分顯影劑。
對此顯影劑，用東芝ケミカル社制造的排氣帶電量測定裝置CF-100測定其帶電量。其結(jié)果帶電量為45.5μC/g(表3)。達到此帶電量的上升時間是4秒(表3)。然后將此顯影劑用于裝有帶正電有機感光體的非磁性單組分顯像方式的打印機上，在35℃-85％RH的高溫/高濕環(huán)境下進行連續(xù)印刷1萬張的評價。在本評價實驗中使用的補給色調(diào)劑與在上述顯影劑中使用的涉及本發(fā)明的色調(diào)劑是一樣的。
(實施例8～10)除了如在本發(fā)明第5方面的范圍內(nèi)，相對于100份粘結(jié)樹脂，作為實施例8、9、10的著色劑的碳黑含量分別為3份、5份、6份與實施例7的含量組合不同外，都與實施例7同樣進行。
(實施例11～13)除了作為實施例11、12、13的著色劑的碳黑各自使用顯示出pH值8.0以上的コロンビアケミカル社制造的ラ一ベン420(pH-9)、同一公司制造的ラ一ベン102(pH-8.3)、キヤボツト社制造的ブラツクパ一ルズ880(pH-8)以外，都與實施例7同樣進行。
(比較例5～7)除了作為比較例5、6、7的著色劑的碳黑是顯示出pH值在本發(fā)明范圍以外的コロンビアケミカル社制造的ラ一ベン8000(pH-2.4)、キヤボツト社制造的ブラツクパ一ルズL(pH-2.5)、同一公司制造的リ一ガル400(pH-4)以外，都與實施例7同樣進行。
(比較例8～10)除了相對于100份粘結(jié)樹脂的作為比較例8、9、10的著色劑的碳黑的含量為2份、7份、9份是在本發(fā)明第5方面中所述的范圍外以外，都與實施例7同樣進行。
表3

印字評價表示在表3中。在觀察實施例7的一欄時，由此表可以看出，在如上所述嚴格的環(huán)境條件下進行的評價中，在初期和10k(k表示1000)張后作為色調(diào)劑物理性能的帶電量和上升時間的變化、作為圖像品質(zhì)的β部分圖像濃度和非圖像部分背景污染濃度的變化小，得到了穩(wěn)定的印字品質(zhì)。在如上所述改變碳黑的含量組合的實施例8～10和如上所述改變碳黑的pH值組合的實施例11～13中也是和實施例7同樣程度是良好的。在其它的評價結(jié)果中可以看出，在初期和10k張后作為色調(diào)劑物理性能的帶電量和上升時間的變化、作為圖像品質(zhì)的β部分圖像濃度和非圖像部分背景污染濃度的變化也是小的，得到了穩(wěn)定的印字品質(zhì)。
另外，由表3的比較例5～10的評價結(jié)果可以看出，初期的帶電量小、帶電的上升時間相當(dāng)緩慢、β圖像濃度低、背景污染濃度相當(dāng)高的結(jié)果，而且在初期和10k張后作為色調(diào)劑物理性能的帶電量和上升時間的變化、作為圖像品質(zhì)的β部分圖像濃度和非圖像部分背景污染濃度的變化都很大，顯示出不能得到穩(wěn)定的印字品質(zhì)。由以上實施例7～13和比較例5～10的比較說明可以看出，涉及本發(fā)明的電子照相用帶正電色調(diào)劑，其著色劑的pH值在8.0以上是很好的。
權(quán)利要求
1.一種電子照相用帶正電色調(diào)劑，其含有以粘結(jié)樹脂、蠟、著色劑、帶電調(diào)節(jié)劑為主要成分材料并經(jīng)過熱處理進行球狀化處理形成的芯色調(diào)劑以及外添加劑，所述外添加劑中至少含有二氧化硅微粒子，其特征在于，所述帶電調(diào)節(jié)劑包括以季銨堿作為官能團的樹脂和苯胺黑系染料。
2.按照權(quán)利要求1中所述的電子照相用帶正電色調(diào)劑，其特征在于，相對于100重量份的粘結(jié)樹脂，帶電調(diào)節(jié)劑含有2～10重量份的以季銨堿作為官能團的樹脂和0.5～5重量份的苯胺黑系染料。
3.按照權(quán)利要求1或2中所述的電子照相用帶正電色調(diào)劑，其特征在于，以季銨堿作為官能團的樹脂以含有如通式(1)所示的重復(fù)單元和以如通式(2)所示的重復(fù)單元的苯乙烯-丙烯酸酯共聚樹脂為主要成分(其中，式中的R1、R2表示氫原子或甲基，R3表示亞烷基，R4、R5、R6分別表示烷基，如通式(1)所示的重復(fù)單元占65～97重量％，如下通式(2)表示的重復(fù)單元占35～3重量％，而且重均分子量為2,000～10,000)，
4.按照權(quán)利要求1～3中任何一項的電子照相用帶正電色調(diào)劑，其特征在于，該粘結(jié)樹脂以苯乙烯-丙烯酸酯共聚樹脂為主要成分。
5.按照權(quán)利要求1～4中任何一項的電子照相用帶正電色調(diào)劑，其特征在于，相對于100重量份的粘結(jié)樹脂，含有3～6重量份的pH值在8.0以上的碳黑作為著色劑。
6.一種電子照相用帶正電色調(diào)劑的制造方法，其特征在于，在制造如權(quán)利要求1～5中任何一項的電子照相用帶正電色調(diào)劑時，將粘結(jié)樹脂、蠟、著色劑、帶電調(diào)節(jié)劑作為主要成分材料混合攪拌后，進行熱熔融混煉，將得到的混煉物粉碎、分級作為芯色調(diào)劑，將此芯色調(diào)劑通過熱風(fēng)處理進行球狀化以后，與至少含有二氧化硅微粒子的添加劑混合。
全文摘要
本發(fā)明提供一種電子照相用帶正電色調(diào)劑及其制造方法，使得即使在將混煉粉碎分級后的色調(diào)劑在熱風(fēng)氣流中使粒子表面熔融而造成球狀化，也不會使帶電調(diào)節(jié)劑被覆蓋導(dǎo)致其帶電能力降低，具有形成良好的圖像所必需的摩擦帶電性能，轉(zhuǎn)印效率優(yōu)異，帶電的上升性能和連續(xù)印刷后的帶電穩(wěn)定性都優(yōu)異。本發(fā)明的電子照相用帶正電色調(diào)劑，含有由以粘結(jié)樹脂、蠟、著色劑、帶電調(diào)節(jié)劑為主要成分材料并經(jīng)過熱處理進行球狀化處理形成的芯色調(diào)劑和作為外添加劑至少有二氧化硅微粒子，上述帶電調(diào)節(jié)劑包括以季銨堿作為官能團的樹脂和苯胺黑系染料。
文檔編號G03G9/087GK1514310SQ20031011577
公開日2004年7月21日 申請日期2003年11月28日 優(yōu)先權(quán)日2002年11月28日
發(fā)明者澤田學(xué), 山口啟, 西牧慎一郎, 江森弘, 一郎 申請人:富士電機影像器材有限公司